你敢信吗?你现在吸的氧,80%不是来自大树,而是海里的’鼻涕虫’!刷到这条的人,90%都被骗了一辈子…
你是不是以为森林是地球之肺,提供了大部分氧气?错啦!其实另有其“人”!深呼吸一下,有没有感觉神清气爽?那充满你肺部的空气,其中的氧气可能并非来自你以为的那些大树。你开启的加州公路旅行,或许还许下了要治愈自己的誓言,觉得那些参天大树能带来神奇力量。但残酷的事实是,地球上的氧气,大部分并非源于树木。那些我们眼中雄伟壮观的松树、橡树,甚至是威名远扬的红杉,它们产生的氧气量,少得超乎想象。
树木到底能不能产生氧气?先别急着惊讶,树木当然是能产生氧气的。可别把它们当成小气鬼,树木通过光合作用,吸收二氧化碳,再借助阳光和水,将这些转化为葡萄糖,当作自己的食物,同时释放出氧气作为“赠品”。
这部分知识,大家在学校的生物课上应该都学过,脑海中或许还能浮现出画着大绿叶、箭头,还有个笑眯眯太阳的示意图。但教科书可没把所有真相都告诉我们,树木和其他生物一样,也会进行细胞呼吸。它们要消耗自己生产的葡萄糖,来维持生长、愈合伤口、进行繁殖,以及完成作为一棵功能完备的树所需的各种活动。这就意味着,它们消耗了不少自己产生的氧气。
而且,树木只有在白天有阳光的时候才进行光合作用,一到晚上,氧气派对就宣告结束。你说不定还听说过,晚上别在太多室内植物旁边睡觉,因为它们会抢走你的氧气,这个说法还真不是空穴来风。综合考量树木产生和消耗的氧气量,最终的净氧量比我们想象的要少得多。科学家估算,所有森林加起来,也只贡献了地球氧气供应量的大约5%-10%。
那其余的氧气从何而来?有请地球上真正的氧气制造小能手——浮游植物登场!要寻找地球氧气的主要来源,我们得把目光投向广袤无垠的海洋。浮游植物是一类微小的海洋生物,它们虽然个头小,却和植物一样能进行光合作用。和树木不同,它们不会把时间浪费在长树皮、长年轮上,小小的身躯蕴含着巨大的能量,数量更是多得惊人。就在此时此刻,有成千上万亿的浮游植物漂浮在海洋的表层,阳光能够照射到的地方。
它们如此之小,相对体积而言,拥有极大的表面积,这使得它们能高效地吸收阳光和二氧化碳,没有树皮的阻碍,也无需供养树根,将全部精力投入到氧气生产中。而且,海洋覆盖了地球超过70%的表面,给浮游植物提供了广阔的工作空间。它们全年无休,堪称生物圈的超级工作狂。与树木不同,它们不会囤积氧气,而是将大部分氧气释放到周围的海水中,进而逐渐进入大气层,最终来到我们的肺里。可奇怪的是,我们却很少听说它们的“丰功伟绩”,这是为啥呢?因为浮游植物没有强大的“公关团队”呀。树木高大挺拔、上镜又有魅力,在儿童读物里常常被描绘成睿智、声音低沉的长者形象。而浮游植物,肉眼根本看不见,它们默默漂浮着,外表也没什么能让人眼前一亮的地方。
但可别小瞧了它们,浮游植物才是支撑地球生命的重要支柱,不仅为地球生产大量氧气,还在维持海洋生态平衡、调节碳循环和构建海洋食物链方面发挥着关键作用,甚至对全球气候的塑造都有着深远影响。它们就像拿着微薄薪水,却默默让地球运转起来的实习生,而树木则收获了所有的荣耀。

要是浮游植物消失了会怎样?但现在,麻烦来了。浮游植物对温度、酸度和污染极为敏感,非常脆弱。如今,由于气候变暖、海洋酸化,许多浮游植物陷入了困境,它们的种群数量在一些地区不断下降,而在另一些地区,有害藻类却趁机大量繁殖,原本勤勤恳恳工作的浮游植物仿佛“失控”了,这让整个生态系统失去了平衡。要是我们失去了大量的浮游植物,短期内,氧气不会立刻消失,我们还能照常呼吸一段时间。但从长远来看,大气的稳定性将受到严重损害。别忘了,浮游植物还能吸收大量的碳,没有它们,更多的二氧化碳会留在大气中,加速全球变暖。所以,保护浮游植物,可不只是为了能畅快呼吸,而是关乎地球的方方面面。
那热带雨林又是什么情况?常有人把亚马逊雨林称为“地球之肺”,但实际情况要复杂得多。亚马逊雨林确实能产生大量氧气,可它自身也消耗了其中的大部分。整个生态系统处于一种微妙的平衡状态,使得它的净氧气输出几乎为零。不过,这并不意味着亚马逊雨林不重要。它在碳储存、调节降雨以及维护生物多样性方面发挥着至关重要的作用,这里栖息着数以百万计的物种,其中还有许多我们尚未发现。所以,保护热带雨林,可不是因为担心没氧气呼吸,而是因为它承载着地球上一半的生命形式,是地球上最令人惊叹的地方之一。
地球最初的氧气从哪儿来的?要真正理解我们这个富氧星球,得知道地球早期可不是这样的。在地球诞生后的前几十亿年,大气层就像一锅热气腾腾的“大杂烩”,没有氧气,没有臭氧,更没有可供呼吸的空气,只有甲烷、二氧化碳、氮气,以及弥漫着的存在主义恐惧的气息。那时候,生命仅以厌氧微生物的形式存在,这些小家伙根本不需要氧气。要是突然给它们来一口新鲜氧气,那可就像改变了地球的游戏规则。
大约在25亿年前,蓝藻,也叫蓝绿藻,这些微观世界的创新者出现了,它们开始进行一项激进的活动——光合作用,并且把氧气当作废物排放出来。一开始,它们产生的氧气并没有进入空气,而是与海洋中的铁结合,形成了大量铁锈色的沉积物。这种情况持续了数百万年,海洋就像一个巨大的氧气保存化学实验场,疯狂吸收着氧气。但最终,海洋里的铁被消耗殆尽,当没有其他地方可以容纳氧气时,氧气开始在大气中积聚,这一重大事件被称为“大氧化事件”。对当时的大多数生物来说,氧气的出现简直就是世界末日。
因为地球上的大部分生物都是厌氧的,氧气对它们来说有毒。随着氧气水平上升,它们要么死亡,要么努力适应,要么退回到无氧环境中,比如深海泥或者奇怪的硫磺通风口附近。这就像是一次行星级别的“重启”,而这一切都源于光合作用引发的灭绝事件。不过,从另一个角度看,氧气的出现也带来了机遇。它使得生物能够更高效地产生能量,为更复杂、更大型的生命形式的出现奠定了基础,最终促使了包括我们人类在内的多细胞动物的诞生。氧气可不只是一种普通气体,它是推动进化的强大引擎。
可
为啥地球有这么多氧气,其他行星却没有?这就引出了一个巨大的宇宙问题:为啥地球有如此丰富的氧气,而其他行星却没有呢?看看火星,几乎没有氧气;金星也是一样。即便有些行星有大气层,可也没有可供呼吸的空气。原来,稳定存在于大气中的氧气其实很“奇怪”,因为氧气具有高度的反应性,它几乎能和任何东西发生反应,金属、其他气体,你能想到的它都不放过。这就意味着,要想让大气中的氧气维持在较高水平,就需要持续不断的光合作用。
地球很幸运,有液态水、有生命,温度也适宜,这才使得氧气能够持续产生并循环了二十多亿年。但这个平衡非常微妙,如果生命消失,或者光合作用停止,大气中的氧气就会开始与岩石、火山以及腐烂物质发生反应,用不了几百万年,大部分氧气就会消失不见。也就是说,氧气并非地球与生俱来的自然特征,它是生命创造的神奇现象,而且需要无数微观“小工人”,也就是浮游植物和蓝藻等持续不断地努力工作来维持。
如果海洋出了问题,世界会怎样?想象一下,如果海洋变得太热、太酸或者污染太严重,无法再为浮游植物提供生存环境,地球的氧气制造发动机就会开始停止运转。一开始,我们可能不会立刻察觉到什么异样,毕竟氧气不会一夜之间就消失。但几十年、几百年过去,大气中的氧气水平就会逐渐下降。我们现在大气中的氧气含量是21%,这个比例非常完美。要是降到17%,你慢跑的时候可能就会开始气喘吁吁;降到10%,你的大脑会变得模糊不清;要是低到6%,火都无法燃烧了。
想象一下,社会将陷入怎样的混乱,一半的人感到头晕目眩,飞机无法起飞,香烟在烟灰缸里悄无声息地闷烧,大家都在纳闷我们到底哪里做错了。即便人类能够幸存下来,也会变得不舒服、做事效率低下,而且大概率会非常暴躁。所以,下次当你看到有人说要去种棵树,你可以自信地回应:“当然好呀,但我们是不是也该资助一下海洋微生物学研究,并且努力减少海洋酸化呢?”然后,就像在环境科学TED演讲上帅气地扔下麦克风一样,潇洒离开。最后,当你有点诗意地深呼吸时,不妨想想,你每一次呼吸,都是来自古老细菌的珍贵馈赠,那些来自海洋的浮游生物,它们在阳光下闪烁,不仅带来了氧气,更是承载着生命的生存密码和漫长历史。