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如果大氣中從來沒有氧氣﹐那麼地球上會出現不需要氧氣的生物嗎﹖
原始大氣是沒有氧氣的﹐第一批能夠完成有氧光合作用﹐將陽光和二氧化碳轉化為糖和氧的微化物﹐大約在距今約24億年前出現在地球上。根據這一理論﹐在此之前﹐地球的海洋在大氣中都不存在氧﹐在這之前生物基本上都是微生物﹐它們幾乎是無氧呼吸的。後來由於氧氣的大量產生﹐使得大部分無氧呼吸的生物滅絕了。不過仍然有無氧呼吸的生物存活了下來。比如肉毒桿菌﹑破傷風桿菌﹐甚至蛔蟲﹐也不需要氧氣就可以生存。
日本海洋科技中心和北海道大學組成的研究小組﹐在一個噴出300攝氏度熱水孔中找到了兩組細菌﹐它們依靠呼吸沼氣和吞噬其他細菌的屍體生存﹐這兩種細菌只要接觸到氧氣都會立即死亡。此前科學家已經在深海中發現有厭氧細菌的存在﹐這些厭氧細菌必須依靠海洋浮游生物才能生存﹐深海細菌群很可能已經形成了一個互相依存的生態體系。
人類覺得氧氣是生命運動之源﹐但是對於厭氧的物種而言﹐氧氣根本就是毒氣﹐因為氧氣的反應活性實在是太強了﹐進入微生物後可以產生反應性更強的超氧化物﹐和過氧化物之類的一系列活性物質﹐他們可以跟很多的生物分子反應﹐從而殺死微生物。
26億年前﹐地球氧氣含量突然暴增﹐才有了今天地球上龐大的生物群體。這個事件的起因到目前也沒有完全確定。 主流觀點認為是大量的藍藻光合作用產生了氧氣﹐導致大部分厭氧生物滅絕了。剩下的厭氧生物學會了和氧氣共存。要麼選擇呆在氧含量很低的地方﹐要麼就想辦法進化。
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