氧氣為植物制造,但植物呼吸也需要它,最早的植物用的氧氣哪來的
氧氣是地球上的生命物種賴以存在的基礎,植物的呼吸作用都離不開氧氣,如果沒有氧氣,地球上會像火星水星一樣表面一片死寂,那么地球上的氧氣到底是怎么來的呢?都是綠色植物制造的嗎?那么在綠色植物出現(xiàn)以前呢?

這里先介紹一下氧氣,氧氣是由氧元素形成的氣態(tài)物質(zhì),氧元素在宇宙中并不少見,而且它的活性很強,很容易和其他物質(zhì)組合成化合物,比如水就是氧元素和氫元素組成的,一個水分子包括一個氧原子和兩個氫原子,再如鐵礦都是氧化鐵,易燃物燃燒排出的多是二氧化碳二氧化硫等。

水分子結(jié)構(gòu)模擬圖↑

地球大氣成分占比結(jié)構(gòu)圖↑
植物的生長過程也需要氧氣,因為植物也有呼吸過程,呼吸作用是吸入氧氣排出二氧化碳的,那么這也說明地球上最早的植物出現(xiàn)的時候,實際上地球上是已經(jīng)有了氧氣的,只是當時地球上的氧氣含量沒現(xiàn)在這么高罷了。

那么地球上最早的氧氣是從哪里來的呢?實際上只要形成地球的物質(zhì)中有氧元素存在,那么地球上就應該有氧氣,當?shù)厍虻馁|(zhì)量大小足以支撐地球表面有氣體存在的時候,氧氣就存在于這些氣態(tài)物質(zhì)中了。

地球剛形成的時候,表面處于熔巖狀態(tài),這個時候富含水的彗星小行星降落到地球表面的時候,水蒸氣會被大量蒸發(fā),這個時候地球表面大氣層比較稀薄,強烈的太陽光照射下來會將水蒸氣分解成氫氣和氧氣,而地球的引力又不強,氫氣很容易進入太空逃逸掉,剩下的氧氣則會留在大氣中,這是地球上早期的氧氣來源之一,但是科學家們估計那個時候的氧氣含量不足現(xiàn)在地球大氣層中的萬分之一,但它仍然給地球早期的微生物和動植物提供了最初的氧氣來源,也可以說是因為地球大氣中有氧氣,才有了生命物種的出現(xiàn)。

大概從距今30億年前開始,地球上出現(xiàn)了原始的微生物,接著藍藻在地球原始海洋中大量出現(xiàn),給地球大氣層制造了大量的氧氣,在距今約5~6億年前,地球上的氧氣上升到了類似如今的水平,這也促成了距今5.5億年前的寒武紀生物大爆發(fā)。

在距今2~3億年前,地球上大氣層中的氧氣含量達到了最高,約34%左右,因此也出現(xiàn)了很多巨型昆蟲。之后氧氣含量逐步下降,如今基本穩(wěn)定在21%左右。

人類工業(yè)革命以來,人為活動消耗的氧氣量很大,但是相對于大氣層中的氧氣總量來說,人類所消耗的氧氣含量還是相當小的,目前來看并不足以撼動21%的氧氣含量。