早期地球大气没有氧气，26亿年前大气氧气突然增加，发生了什么？

　　01
　　氧气，生命的必需品，还是赐予生命死亡的＂毒药＂？
　　氧气，是氧元素形成的一种单质。
　　在我们的生活中，氧气几乎无处不在，它无色无味，熔点-218.4 ，沸点-183 ，在地球的大气中占比21%，液态的氧是天蓝色，固态的氧是蓝色的晶体，这恰好也是天空的颜色。
　　在自然界中，氧气不仅仅广泛分布于大气中，在地壳中氧的丰度也是最高的，占据了地壳质量的48.6%，烃类的氧化、废水的处理、火箭推进剂以及航空、航天工作等都需要氧气才能进行。
　　动物的呼吸以及燃烧反应还有一切的氧化反应都需要氧气，虽然每天都有大量的氧气被消耗掉，大气中的氧气仍然会保持在一个比较恒定的数值，因为植物的光合作用在不断的向大气中补充氧气。
　　我们对于氧气的第一印象肯定是＂生命离不开氧气＂，因为生命的呼吸就是为了获取空气中的氧气，如果缺乏氧气会导致生命缺氧而死，但是对于某些生命来说，氧气反而是＂毒药＂，这是怎么回事呢？
　　首先，我们要从地球的诞生开始说起。
　　在宇宙中漂浮中无数颗星球，不论是恒星还是行星，每一个星球的环境都是独一无二的，我们不可能在宇宙中找到完全相同的两个星球，在太阳系内存在八颗行星，每一颗行星的环境都是独特的，抛开四颗气态行星不谈，四颗类地行星水星，金星，地球，火星就有极大的环境差异。
　　水星距离太阳最近，因此环境十分恶劣，昼夜温差极大，金星上的火山活动十分频繁，并且整个行星的温室效应十分严重，已经陷入了无法挽回的恶性循环，这让金星就像是炼狱一样，高温高压大气中充满了有毒气体。
　　地球的气候相对稳定，同时地球表面存在大量的液态水，这一点在行星中属于比较稀有的特点，最后一个火星的环境要比金星好一些，但是火星的环境也不算好，薄薄的大气层带来了巨大的温差，这让火星表面的液态水都逃逸了出去，无法维持合理的循环。
　　金星和火星的氧气含量很少，这两个行星大气最多的还是二氧化碳，科学家指出，地球诞生之初和这两个行星类似，大气中几乎没有氧气存在。
　　现在的假说认为，太阳系内的类地行星是在不断相互碰撞的过程中逐渐变成了今天这个样子，在一开始太阳系内有大量和冥王星差不多大的＂原始行星＂，这些原始的行星胚胎相互碰撞融合，演变成了四颗类地行星，火星和木星之间的小行星带也是可以演变成一颗行星的，但是因为木星强大的引力，这颗行星最终变成了大量的小行星。
　　毫无疑问，刚刚形成的地球环境十分恶劣，因为行星之间的碰撞会产生大量的热量，当时的地球到处都是熔岩，地震十分的频繁，在几亿年后才逐渐稳定下来，形成了海洋和大陆，不过这个时候的地球是光秃秃的，因为没有植物和生命存在。
　　这个时候的地球大气中是几乎没有氧气存在的，这一点可以从现在地球保存的岩石中得到证明，早期地球的地质历史中很长一段时间氧气的存在都是可以忽略的。直到地球形成20亿年后，氧气含量才开始逐渐增加，甚至一度达到大气总量的30%。
　　这一次地球氧气含量的增加被我们叫做＂大氧化事件＂。
　　02
　　厌氧生命和大氧化事件
　　我们知道，地球上最早的生命大约在40亿年前出现，现在的地球大约46亿岁了，在26亿年前地球的氧气含量才开始逐渐增加，这就代表地球早期的生命不需要氧气！
　　地球最初的生命诞生在海洋的深处，它们不需要氧气，也不需要太阳的热量，而是依靠海洋深处的＂热泉＂，这些热泉的热量来自于地球渗透出的熔岩，这些海底热泉附近存在大量的化学物质，在这样的环境中出现了地球首批生命。
　　地球上的首批生命都是结构相对简单的原核生物，并且都是不需要氧气的＂厌氧生物＂，对于这些生物来说，氧气真的是＂毒药＂。
　　古菌可能是最古老的生命形式，它们可以在各种极端的自然环境中生存，不论是盐分高的湖泊水中，还是极热、极酸和绝对厌氧的环境中，古菌都能安然的生活，甚至在极端的寒冷中，古菌也能生存。
　　古菌喜欢极端环境，以及一部分古菌极端厌氧的特征，其实都在暗示我们，这些最古老的生命经历过一段十分艰苦的时期，才演化出了这些特征，这恰好和我们从地层中得到的答案一样：早期的地球环境恶劣且极端缺氧。
　　由于早期的地球大气中没有氧气存在，当时的生命都是厌氧的，对于这些生物来说，氧气真的就是＂毒药＂，不过对于现在地球上绝大多数生命来说，氧气都是不可缺少的必需品，说氧气是＂慢性毒药＂的说法只是在哗众取宠罢了，如果没有氧气，现在地球上的生命还是结构简单的古菌呢！
　　那么，究竟发生了什么事情，才导致地球大气中开始出现氧气的呢？
　　最简单也是最直接的原因，就是有一种生物演化出了独特的技能＂光合作用＂，蓝藻这种生物是一种原始的原核生命，但是这种生物可以进行光合作用，蓝藻没有叶绿素，但是它们仍然可以进行氧性光合作用。
　　蓝藻的出现让地球从无氧少氧发展到了氧气含量充足的现代地球，氧气的出现是生命复杂化的基本因素之一，真核生命普遍比原核生命大就是很好的证明。
　　除了蓝藻之外，当时地球还发生了一些环境变化，当时的海洋中有大量的＂甲烷细菌＂，这些细菌在新陈代谢的过程中会释放出甲烷，而甲烷的出现会抑制减少氧气的增加，而在大氧化事件发生的时候，地球地层中的镍元素大幅度减少，这些镍元素是甲烷细菌极度依赖的，因此不仅仅是蓝藻在释放氧气，温室气体也相对减少了，给氧气的增加提供了更合适的基础。
　　大氧化事件不仅仅给后续生命的演化提供了基础条件，还永久性地改变了地球的矿物，这都给后续地球的环境变化带来了影响。
　　不过，氧气增加并不一定是好事，氧气的增加代表着温室气体的减少，这会导致全球性的气温下降，在大氧化事件产生后，地球历史上最严重的一次冰河时期——休伦冰河时期出现，这次冰河时期持续了整整三亿年，从两极到赤道都被冰雪覆盖，整个地球只有赤道没有完全冰冻，整个地球变成了一个＂雪球＂。
　　在寒武纪之前，同样发生过一次氧气含量增加的气候事件，最终导致了寒武纪生命大爆发。
　　话题再回到地球的环境上，地球现在大气充满氧气，最关键的原因是有生物的存在，可以进行光合作用为地球补充氧气，如果没有生物的存在，地球可能会变成第二个金星，严重的温室效应让行星的环境变得极为恶劣。
　　所以，地球的环境和生物之间的关系是相辅相成的，生物在改变环境，环境在改变生命，两者之间完成了完美的平衡！