氧气是慢性毒药？21亿年前，它灭绝了地球上99%的生命

深吸一口气，感觉很舒服，对吧？

氧气在我们的认知里，是生命的代名词，是活力，是纯净，是不可或缺的生存基石，如果切断氧气供应几分钟，人类的大脑就会死亡，但如果我告诉你，这种被我们奉为“生命之源”的气体，在地球的历史长河中，其实是一种令人闻风丧胆的剧毒生化武器呢？

在 24 亿到 21 亿年前，正是因为氧气的突然出现，引发了地球历史上规模最大、最惨烈的物种大灭绝，当时的地球霸主们并不是因为缺氧而死，恰恰相反，它们是被氧气“毒”死的，这就是著名的“大氧化事件”。

让我们把时钟拨回 25 亿年前。

如果那时你穿越到地球，你不仅无法呼吸，甚至会怀疑自己是不是飞错了星球，那时的天空不是蓝色的，而是诡异的粉红色或橙色，因为大气中充满了甲烷和二氧化碳，就像今天的泰坦星一样，那时的海洋也不是蓝色的，而是绿色的，甚至是紫色的。

最重要的是，那是一个“厌氧生物”的天堂。 当时的地球霸主是各种古菌和细菌，其中最繁盛的是产甲烷菌，它们生活得非常滋润：吃进去氢气或有机物，排出来甲烷，对于这些原住民来说，氧气不仅没用，甚至是致命的毒药。

因为氧气具有极强的氧化性，一旦接触氧气，厌氧菌体内的酶会被瞬间破坏，DNA 被切断，蛋白质被变性。

然而进化的车轮是无情的。

大约在 27 亿到 24 亿年前的某个时刻，在原始汤的某个角落，一种名叫蓝藻的生物，点亮了一项名为“光合作用”的逆天功能。

在此之前生物获取能量的方式都很低效，但蓝藻发现了一个惊人的公式：阳光 + 水 + 二氧化碳 = 能量（糖） + 废物，这个“废物”，就是氧气，蓝藻本身并不是恶魔，它们只是想吃饱饭，它们疯狂地繁殖，贪婪地吸收阳光，然后肆无忌惮地向海洋中排放这种“有毒废气”。

起初，这场危机并没有爆发，因为地球有一套天然的“缓冲机制”，海洋中溶解了巨量的二价铁离子，当蓝藻释放出氧气时，氧气立刻与海水中的铁发生反应，生成了氧化铁，这些红色的铁锈沉淀到海底，一层又一层，堆积了数亿年。

这不仅染红了当时的海洋，也留下了今天人类工业文明的基石。如果你看看澳大利亚或巴西那些巨大的红色铁矿层，你看到的其实是 20 多亿年前氧气与铁殊死搏斗的尸体，地质学上称为“条带状铁建造”。

但这套缓冲机制终究有极限。

就像海绵吸水总会吸饱一样，终于有一天，海洋里的铁离子被消耗殆尽了，岩石也被氧化饱和了，但蓝藻还在没日没夜地排放氧气。

大约 24 亿年前，临界点突破了，无处可去的氧气开始从海洋中溢出，大量涌入大气层，对于当时的地球原住民来说，这无异于一场生化危机，空气变质了，海水变毒了，无处不在的氧气像强酸一样腐蚀着它们的细胞膜。

这是一场悄无声息却惨烈至极的大屠杀，据科学家估算，超过 99% 的原始物种在这次事件中灭绝，曾经统治地球几十亿年的厌氧霸主们，尸横遍野，幸存下来的极少数，被迫逃亡到地球最黑暗、最缺氧的角落，深海热液喷口、地下深处、或者是今天人类的肠道里，它们至今仍躲在那里，瑟瑟发抖，不敢接触哪怕一丝氧气。

如果你以为氧气只是毒死了细菌，那就太小看它了，它差点把地球本身也“杀”死，在氧气出现之前，地球之所以在年轻太阳的照耀下还能保持温暖，全靠大气层中厚厚的甲烷，甲烷是超级温室气体，其保温能力是二氧化碳的 20 倍以上。

但氧气是一个暴脾气，当氧气进入大气层，它迅速与甲烷发生化学反应：甲烷 + 氧气 → 二氧化碳 + 水，这一下捅了篓子，高效的保温毯甲烷被换成了低效的薄床单二氧化碳，甚至变成了水，地球的温室效应瞬间崩溃，气温呈断崖式下跌。

这引发了著名的“休伦冰河时期”，整个地球被冻成了一个巨大的“雪球”，冰盖从两极一直延伸到赤道，整个星球被平均厚度达数公里的冰层包裹，平均气温降到了零下 50 摄氏度，这场恐怖的冰期持续了整整 3 亿年，在这 3 亿年的黑暗寒冬里，地球几乎是一颗死星。

但是生命之所以伟大，就在于它总能在绝境中找到出路。

在长达数亿年的冰封和氧气笼罩下，一些幸存的微生物开始了一场痛苦的进化实验，一部分细菌进化出了抗氧化机制，这不仅解了毒，还意外地打开了能量的新世界大门，这是一个巨大的能量革命，厌氧呼吸效率极低，分解一个葡萄糖分子，只能产生 2 个 ATP，有氧呼吸利用氧气彻底“燃烧”葡萄糖，能产生 30-32 个 ATP。

能量效率瞬间翻了 15 倍，这就好比从“烧木柴”进化到了“核聚变”，拥有了如此澎湃的能量，生命不再满足于做一个微小的细菌。它们开始尝试更奢侈的结构，真核细胞诞生了，紧接着多细胞生物出现了。

有了氧气提供的能量，生物才能长出大脑，长出骨骼，长出肌肉，才能跑、能跳、能飞、能思考，可以说21 亿年前的那场大灭绝，虽然清洗了旧世界，但也为复杂生命的诞生铺平了道路，没有那场“氧气大屠杀”，地球到现在可能还是一颗飘满细菌的紫色星球，永远不会有人类。

故事到这里似乎是大团圆结局：氧气从杀手变成了恩人，但事实真的如此吗？

生物学家会告诉你：即便在今天，氧气依然是毒药，只是我们进化出了一套解毒系统，在勉强维持平衡而已，我们吸入的氧气，约有 98% 被线粒体完美利用，但还有 2% 转化成了自由基，它们到处乱窜，攻击我们的 DNA，氧化我们的蛋白质，破坏我们的细胞膜。

这种破坏的积累，在宏观上表现为一个我们都熟悉的过程：衰老，为什么我们会长皱纹？因为氧化破坏了胶原蛋白，为什么我们会得癌症？因为氧化破坏了基因，为什么我们会死？很大程度上，是因为我们被氧气“慢慢烧坏了”。

铁会在氧气中生锈，切开的苹果会在氧气中变黑，人类也会在氧气中慢慢衰老，生命本质上就是一场漫长的、对抗氧化的燃烧过程，我们依靠氧气获得剧烈的能量来维持生存，代价就是这股火焰最终会把我们自己燃尽。

现在请你再次深吸一口气，这一口空气中，含有 21% 的氧气，对于 25 亿年前的地球原住民来说，这是一口致命的毒气，对于你的线粒体来说，这是一剂强效的助燃剂，对于你的 DNA 来说，这是一把缓慢切割的电锯。

“大氧化事件”是地球历史上最惊心动魄的篇章，它告诉我们，没有什么环境是永恒的，也没有什么物质是绝对“好”或“坏”的，氧气毁灭了 99% 的生命，冻结了地球 3 亿年，却也锻造了今天的我们，我们都是那场大灾难幸存者的后代。