你每一分鐘吸入的氧氣從哪裏來? 有一半來自海洋。 [註1]
現在地球大氣層中大概五份之一是氧氣，切開的生果一會兒就轉了顏色，因為和空氣中的氧氣起了化學作用。地球的大氣層氧含量是否從來都是五份之一?
大氧化事件
上世紀60年代科學家發現地球早期的大氣層氧含量非常低，他們怎麼知道? 他們通過地質學的研究。上世紀70年代, 美國地質學家、哈佛大學無脊椎動物古生物學教授 Preston Cloud 觀察到大約 20 億年前的沉積物含有在低氧環境所產生的礦石。[註2]
最早被詮釋為藍藻化石的結構存在於 35 億年前的岩石中，這些化石顯示出與現代藍藻非常相似的形式。[註3]
究竟地球的大氣層含氧量如何從零的突破增加至現在的五份之一?
Sallie Chisholm 教授專注於海洋浮游植物生態，在上世紀80年代發現原綠球藻。請聽MIT教授 Sallie Chisholm 在Ted Talk “The tiny creature that secretly powers the planet” 所說的一段話:
「大約二十五億年前，原綠球藻的某些古老祖先演化了，它們開始能使用太陽能，吸收它，並將水分解成氧和氫。 它們用這過程所產生的能量來把大氣中的二氧化碳做成糖、蛋白質，和氨基酸，這些都是生命的組成成份。 隨著它們演化及不斷地成長，經過了數百萬年，大氣中累積了氧氣。 直到大約五億年前，大氣中有足夠的氧氣，讓比較大的生物能夠演化。 各種生命形式劇增，最終我們人類也出現了。
在那個過程中，有些古老的光合作用生物死亡了，它們被壓縮及掩埋，變成了化石燃料，在它們的碳鍵當中埋藏了太陽光。 基本上，可以說它們就是太陽光，以煤和石油的形式被掩埋。 現今進行光合作用的植物，它們的葉綠素就是那些古老的微生物所傳下來的。基本上，它們養活了 地球上所有的生命。」[註4]
在產生氧氣的過程中，這些古老生物在完成了自己的任務以後，就退出歷史舞台; 它的子孫後代適應了有氧的環境，繼續給所有生物提供氧氣。這位無名英雄對地球的生態有兩大貢獻:
首創光合作用，把大氣中的二氧化碳做成糖。在過程中產生大量氧氣，把地球的大氣層氧化，為地球出現多種類、有智慧的生物創造條件。同時，把陽光的能量儲藏在糖的碳鍵。
根據內共生學說 (Symbiogenesis)，在植物發現的葉綠素是從這些古老生物通過內共生進化而來的。從此，地球上的生物出現植物和動物的分類；植物可以自己製作食物，動物不能自己製造食物，因為沒有葉綠素。[註3]
反思
這位無名英雄為我們創造了地球這麼美麗的居住環境，我們應否給這個美麗的地球付出多一點愛心，可惜人類卻反其道而行。正如Sallie Chisholm 教授所說:
「我們在燒地球花了數百萬年的時間來掩埋的化石燃料，把古老生物的碳鍵當中埋藏了太陽光的能量一下子釋放出來，大氣中的二氧化碳在增加，海洋開始暖化。 那和原綠球藻有什麼關係？
我們預測，隨著海洋暖化，到 2100 年時，原綠球藻會再多出 30%。但對地球並非好事。 在現代人類進行的全球暖化實驗中，有贏家也有輸家。我們預測，輸家將會包括其中一些比較大的浮游植物，預期它們的數量會減少，而它們是浮游生物的食物，浮游生物又是魚類的食物...」
結局是什麼? 最大的輸家是誰? 請點擊 「救救海洋」了解!
註:
1. How much oxygen comes from the ocean?
https://oceanservice.noaa.gov/facts/ocean-oxygen.html
2. Great Oxidation Event 大氧化事件
https://en.wikipedia.org/wiki/Great_Oxidation_Event#cite_note-Cox_et_al_2013-11
3. 藍藻 https://zh.wikipedia.org/zh-hk/%E8%97%8D%E8%8F%8C%E9%96%80
4. Ted Talk: The tiny creature that secretly powers the planet
作者: Maria Pau
© 2021 愛•群社。 版權所有，未經許可不得轉載 (包括網上或印刷) 或使用本網誌內容作任何商業用途。
留言
發佈留言
回應