如果氧气突然暴增，地球会变成什么样子？

在地球上，除了一些厌氧生物不需要氧气外，其他的生物都离不开氧气。不过，虽然地球生物的生存大都离不开氧气，但是如果地球上的氧气含量突然暴增，对于大多数地球生物来说却不见得是件好事，反而可能会给大多数生物带来灭顶之灾。为什么这么说呢？我们简单的来分析一下这个问题。

地球从距今约45亿年前诞生，之后在距今约35亿年前才出现在最原始的生命，之后才慢慢形成了大气层，到了距今 约5.4亿年前，地球上终于迎来了第一次生命的多样性-寒武纪生命大爆发。不过，在寒武纪大气层中的含氧量仅有12.5％左右，是现在空气中氧气含量的59％左右。

从寒武纪以后，地球上的生物才开始正式的演化。科学家们通过对不同地质年代地质层中的放射性同位素的分析得出，从地球诞生至今，有一个时期是含氧量最高的，它就是石炭纪。

根据科学的研究发现，石炭纪的空气中氧气含量最高达到过35％，是现在空气中氧气含量的1.67倍。那么，石炭纪的高含氧量是如何形成的呢？在含氧量升高之后，又发生了什么呢？

首先，我们来看第一个问题：石炭纪的高含氧量是如何形成的？

任何事情的发生都不是一蹴而就的，就像石炭纪的氧气含量一样，它也是有 一个缓慢增加的过程的，而推动这个事情发展的主要有以下两个因素：陆地面积的增加以及植被的增加。

石炭纪是泥盆纪之后的一个新的地质年代，而在整个泥盆纪一切并没有那么平静。在整个的泥盆纪，“褶皱造山”运动频发，这是因为停止已久的海西运动的频繁造成的，这让原本的许多海洋地带变为裸露的陆地，使得陆生生物的生存空间进一步的扩大。

陆地面积的增加，让当时陆地上的蕨类植物有了更广阔的繁殖空间，所以从石炭纪开始，陆地上的森林面积就开始不断的增加。从科学家们对石炭纪地质层的研究发现，但是的森林可能覆盖了超过95％以上的陆地。

植物的不断增加就意味着光合作用的加剧，植物吸收二氧化碳，排出氧气，逐渐的大气结构发生了变化，最终导致了从石炭纪初期大气中15％左右的氧气含量一路长到了35％（距今约3亿年前达到顶峰，关于这个理论从目前科学家对石炭纪和泥盆纪氧气和二氧化碳的含量测定就能看出来了，在石炭纪氧气浓度在35％时，二氧化碳的浓度仅为0.08%，而在泥盆纪大气中氧气含量约为15％，此时的二氧化碳含量为0.22％）。

超高的氧气浓度下，石炭纪发生了什么？

相信大家对巨虫时代的熟悉程度要胜于石炭纪，但其实石炭纪就是巨虫时代，在超高的氧气含量的影响下，不通过血液运输氧气的节肢动物开始了自己华丽的蜕变。由于节肢动物都是通过气管呼吸的，所以在氧气浓度不断的增加的同时，它们也开始了增加自己的体型以适应更好的氧气含量。于是，出现了体长可达70厘米的普莫诺蝎、翼展接近100厘米的巨脉蜻蜓、体长超过20厘米的巨型蜘蛛以及体长可达300厘米的巨型马陆等等。

由此可见，超高的氧气浓度是推动当时陆地上“霸主”-节肢动物体型巨大化的主要因素。

从上面石炭纪的高氧气含量的形成我们可以看出，氧气含量的增加是一个循序渐进的过程，并不是一下子突然增加的，而正是因为这样，才给了当时地球上的生物慢慢适应的机会。但是，如果是突然的暴增，首先就把地球生物的适应过程给取消掉了。

在这种情况下，所有依靠氧气生存的生物，都会产生“氧气中毒”的现象。对于人类而言，长期暴露在高氧的环境下首先会影响中枢神经系统，肺泡萎缩以及视网膜脱落等症状。如果一直暴露在高氧的环境下，随着这些症状的加剧，机体最终会死亡。

对于人类如此，对于其他的需要氧气的生物也是如此。其次，经过科学的研究发现，靠氧气生存的生物体在越高的氧气含量下，新陈代谢以及细胞氧化的速度越快，这也就意味着生物的衰老速度会加剧（前提是能适应高氧）。

因此，如果当下大气中氧气的含量暴增，会带走绝大多数需要氧气生存的动物。

说完了对动物的影响，接下来就轮到植物了。虽然植物的光合作用可以把二氧化碳变成氧气，从表面上看，它只需要二氧化碳、水和光就可以，但其实植物也是需要氧气的，因为它们需要借助氧气和酶来将有机物分解成能量，供自己使用。

当然，氧气浓度突然暴增，对植物来说没有氧气中毒的风险。但是，氧气浓度暴增对植物有一个致命的威胁，那就是燃烧。在燃烧的三要素中植物本身就是可燃物，而在氧气浓度越高的环境中，植物的燃烧越容易，而且越不可控。也就是说在高浓度的氧气下，原本自己烧一天就能灭的山火，现在变成了一直燃烧，这会让地球上的植物燃烧殆尽。

而且植物的燃烧烧死的除了植物还有动物，对于人来说，原本简单的生活做个饭，可能就把家，甚至是小区、村庄给烧掉。

因此，地球上氧气突然暴增，火灾的发生率变高，可控率变低。

如果地球上的氧气突然暴增，那么很快地球上就是一片火海，而且由于过高的氧气，会导致大量的动物死于长期的氧气中毒，届时地球上会是一片炼狱。当然，即使这样也不会让地球上所有生物都灭绝，因为地球上七分海洋三分陆地，即使大火和氧气可以摧毁陆地上的生态，也不会毁灭海洋中的生态。到了那时，会像寒武纪生命大爆发之后那样，陆地生命重新由海洋生物演化出来，过个几亿年，地球上又是一片生机勃勃（大量的燃烧消耗氧气，产生其他气体，大气结构会逐渐的再次趋于稳定）。

如果氧气突然暴增，地球会变成什么样子？

最明显的变化是生物巨型化，大约3亿年前，氧气占空气的35%。蜻蜓作为一类最古老的昆虫，大约3亿5千万年前进化出现的，从化石中得知蜻蜓的体积要大得多，因为它们受益于氧含量的增加，那时候的蜻蜓的翼展大约有2.5英尺。这就是为什么有大型动物如猛犸象和恐龙的原因。随着氧气水平下降，大尺寸的动物不复存在。所以如果氧气加倍，动物也会变大，这将导致地球的动物回归到史前阶段。

因为多数生物都依赖氧气，较高的氧气含量听起来很不错，我们想当然地认为高含量氧气是“好”的，因为我们太依赖它了，但氧气是极其活泼的。想想当火灾突然变得更多更大无法控制时的情况

氧气是如此的活跃，它会对活组织造成重大的伤害，高氧气含量影响最大的是人类寿命会减短，自由基(即O2-)被认为会通过氧化应激加剧老化过程，这干扰了许多细胞生理生化过程：蛋白质的合成、DNA复制、细胞间信号传递，也被认为是导致多发性硬化症、老年病、帕金森病和其他许多疾病的原因。氧气，生命的能量气体来源，也是生命退化，疾病，并最终死亡的来源。

氧气的双刃特性被称为氧悖论。一方面，氧赋予了生命的能量。没有氧气，活细胞虽然可以通过厌氧代谢(无空气的无氧方式)从葡萄糖分子中提取能量。然而，在有氧气条件存在下，人体可以从相同数量的葡萄糖分子中提取16倍无氧条件下的能量。考虑到人类的能量需求，没有氧气意味着死亡。大脑中的神经元特别敏感，即使是几分钟的缺氧，也会导致神经元的快速死亡。

另一方面，氧气具有极强的腐蚀性。一辆崭新的汽车，在有氧气条件下最终会锈成一堆灰尘。氧气破坏食物，使食物变质。自由基学的基本观点是，如果有机会，氧气就会破坏人体的分子成分，就像它锈金属和燃烧建筑物一样。最具破坏性的是，氧与氢结合在一起，形成各种不稳定和高活性的自由基分子，以及其他活性氧自由基(ROS)。在这些有毒的ROS形式中，氧会系统地破坏细胞的DNA、酶、蛋白质和细胞膜。这是氧气的暗面任何在48小时内呼吸纯氧的人都会死亡，这是氧气对肺组织造成损害的受害者。

我们能够在地球的大气层生存下去，很大原因是因为惰性氮气稀释了我们呼吸的氧气，而身体已经形成了应对机制，以应对这种低水平的氧气的破坏性影响。

如果氧气突然暴增，地球会变成什么样子？

如果地球上氧气暴增，对于现在的生物圈将是一个巨大的颠覆，现在地球上的生物会大洗牌，至于物种会不会大爆发，不敢下结论。

现在的生态环境是一个相对稳定的环境，但是这一环境下的生物，对于环境变化来说都是很脆弱的。地球氧气含量21%已经有了很久的历史，各种生物都已经适应了所处的环境。不用说太大的变化，平原的人上高原会感觉缺氧，会有高原反应，这是因为高原氧含量比平原略低，同样的，高原生活的人下到平原，也会“醉氧”，因为低氧地区的生物，体内红细胞携氧能力强。所以，如果地球氧含量微量增加，大部分生物会有“醉氧”的表现，不过经过一段时间的适应就能缓解。

如果氧含量增加更高，或者增加的速度更快，对于生物的损害就更大，大部分生物离不开氧气，不过氧气过多也会促进细胞损伤，减短生物寿命，增加细胞分裂出错的几率。顺便说一句，有一些保健品打着清除或中和氧自由基的旗号，贩卖富氢水、吸入氢气等等都是不可信的，同样的，富氧水也是没有价值的。（富氢水和富氧水要不要打一架呢？）

氧含量也会使昆虫体型增大。昆虫没有肺，依靠马氏管呼吸，效率较低，这也限制了它们体型的增加，氧气含量增加，昆虫、以及其他用类似方式呼吸的生物体型会增加，我们可能会回到远古的巨虫时代。但是这并不是没有代价的，很多物种可能会因为适应不了而灭绝。地球生命之初，据推测主要是各种厌氧菌，但是随着藻类的出现，光合作用开始，地球上氧气含量增加，很多厌氧菌也就消失了。没有一种兴旺不是以其他物种的消亡为代价的。

氧气是有毒性的，如果大气中氧气浓度超过50%，连续呼吸就会造成氧中毒，主要表现类似于肺部炎症，也有脑型氧中毒和眼氧中毒等。到了这个浓度，可能很多物种都要灭亡了。

如果氧气突然暴增，地球会变成什么样子？

我们先来回顾地球的两次大氧化事件

第一次大氧化事件

46亿年前，地球诞生，那时候的地球空气中的氧分子还不到现在大气氧含量的0.001%，在荒芜了20多亿年后，在距今24亿年前，地球迎来了第一次大氧化事件，那时的地球，出现了蓝藻和细菌等等单细胞生物，而蓝藻是最早可以通过光合作用释放氧气的生物，随着蓝藻的繁衍，大气中的氧气逐渐增多，从24.5亿年前到18.5亿年前，大气中的氧气浓度从0.02%上升到了4%，大量的厌氧生物被氧气杀死。

但在随后的十几亿年里，大气的含量一直维持在这个数值，学界认为，前寒武纪海洋中进行光合作用的细菌、蓝藻等微生物死亡后产生有机质在海水中不断堆积，大量消耗海水中的氧气，阻碍了大气氧含量的增加。

第二次大氧化事件

直到距今5.8亿—5.2亿年前后，地球发生第二次大氧化事件，大气中的氧含量增加到现代大气氧含量的60%以上的水平，大洋也全部氧化，导致多细胞真核生物大辐射，以及动物快速起源和寒武纪大爆发。植物登上了陆地，时间来到泥盆纪，那时候陆地上还没有以活的植物为食的动物，植物大肆生长，到泥盆纪结束的时候，大型的蕨类能够长到30米，比之前增高了100倍，形成了世界性的原始森林。

而这些植物就使得大气中的氧浓度节节攀升，到石炭纪达到地球有史以来的最高峰，一度飙升到了35%，科学家还给石炭纪起了另一个名字，“巨虫时代”，那时候，陆生动物体型巨大，就拿蟑螂和蜻蜓来说，蟑螂可以长到蜥蜴一般大，蜻蜓张开翅膀，长度可以达到惊人的70厘米，还有千脚虫、蜘蛛这些昆虫，动辄就是一、两米的体格，其中大型蜥蜴更是绝对的统治者。

但是，过高的含氧量也成了后面诱发泥盆纪大灭绝的原因之一，植物释放氧气的同时抽掉了大气中的温室气体二氧化碳，导致地球降温，不仅完全解除了超级火山爆发造成的温室效应，还使地球坠入了冰期。很多海洋生物因承受不了忽热忽冷的气温骤变而死亡，还有水体的富营养化，但跟陆地对比，就是冰火两重天的阵势了，陆地无限生机，海洋尸横遍野，只有向陆地进发，才能不湮灭在历史灰烬中，所以第一只肉鳍鱼爬上了陆地，开启了陆生脊椎动物的新时代。

学界认为，这次大氧化是因为当时的地球大陆通过拼合形成的一个冈瓦纳超大陆和位于超大陆内部的超级中央造山带，将8亿年前后大量沉积的蒸发岩矿物风化剥蚀输入海洋，这些富含硫酸盐的蒸发岩就是一种氧化剂，可以氧化海水中的有机质，同时向大气排放大量二氧化碳，进一步导致大气升温，加强了陆地风化作用和蒸发岩向海洋的输入量，使得大气和海洋中的氧气快速增加。

从此，地球产生的氧气开始净增，建立起了新的平衡，而这个平衡一直维持到现在。

再回到一开始的问题，如果现在氧气暴增，地球会变成什么样？

首先，绝大多数生物会发生醉氧反应，所谓的“醉氧”指的是，身体从缺氧环境中回到富氧环境时发生的反应，和醉酒有点相似，人会产生眩晕或者迷盹的感觉。去往含氧量低的地方肯定会好受些，比如青藏高原这种高海拔地区。当然更快的方法是可以戴上厚口罩，减少氧气的吸入，但最根本的方法还是创造一个低氧环境，不然绝大部分人类和动物都会在醉氧的状态下死亡。

氧气含量的增加还意味着更快的生长速度和更快的老化速度，因为氧气摄入量大会让有机体代谢的速度加快，但也会让一些生物的大脑负担变轻，智商可能会得到很大的提高。

接着就是巨型昆虫，就像前面说过的巨虫时代一样，昆虫在短期内不会有太大的变化，但如果放任不管，这些昆虫会演化成什么样的体型就很难说，超过巨虫时代的体型都有可能，毕竟演化没有固定的模板，一切都是为了种族的延续。而且昆虫们的繁衍速度是很快的，可能在人类还没适应富氧环境前，他们就对人类造成了干扰和威胁。

而且氧气还是一种很好的助燃剂，在合适的条件下，一切皆可燃，到那时，类似澳大利亚山火和加州大火那样的火灾可能会司空见惯，大火还会引发升温，很多动植物也会因为这次升温而走向灭亡。

所以说，氧气并不是越多越好的，还是够用就行。我们人类和现代生物最适应的就是现在21%的氧气浓度，过高的氧气浓度会对我们机体产生损害，而且也会打破地球的生态平衡。

如果氧气突然暴增，地球会变成什么样子？

地球历史上，有多次大气层中氧气含量剧增的情况，每次氧气增加，带来的都是生物体型和数量的暴增，氧气含量增加，直接促使地球上生物物种爆发，蓬勃发展。

有些理论认为地球大气层中的氧气大量的形成，是在大约20多亿年前，在那个冰河纪结束的时期，地球开始回暖，各种能产生光合作用的蓝藻等生物开始大量繁殖，氧气从一个很低的水平不断攀升，最终形成含氧的大气层。

随之带来的就是地球上生命的第一次冲刺般的生长。相比原先不具有细胞核的祖先，新生的具有完整细胞核的生物体型可以增大上万倍。

随后，地球上平淡了很多亿年，直到新的氧气增幅出现，这时，多细胞生物，具有器官和组织的生物不断出现。从软体动物发展到贝壳，骨架。最终生命大爆发出现了，这就是所谓的“寒武纪大爆发”，鱼类，爬行动物，两栖动物，各种植物以及小型的哺乳动物都出现了。

有了氧气，生物才能把食物转化为能量，从而更快的生长和生活。这时大型的动植物遍布地球，在恐龙出现之后，地球上动物的体型达到了顶峰。但大型的恐龙等动物需要更多的氧气和食物，对环境的变化更为敏感，随着小行星撞击地球等灾难的发生，恐龙等大型动物灭绝了。

但是小型的哺乳动物却比较灵活，在躲过了灾难后，不再有大型动物的天敌，就开始蓬勃的发展，随后不断演化成我们现在的地球，慢慢人类出现了，并且站在了食物链的顶端。这就是地球上氧气两次剧增的结果。

如果氧气突然暴增，地球会变成什么样子？

现代社会正为全球变暖感到忧虑，部分原因是我们向大气中排放了过多的二氧化碳。但是，如果氧气取代二氧化碳增加，会发生什么？现在，地球大气中的氧气含量在21％～25％之间浮动。哪怕氧气含量只增加5个百分点，都可能造成严重后果。

　　自然火灾和超级大树

　　氧气是燃料燃烧的养分，因此氧气的增加会导致发生更多难以扑灭的自然火灾。届时，只有潮湿地区的森林才能幸免于难。另一方面，树木将变得异常高大，远远超过现在的高度。

　　巨型昆虫

　　昆虫的呼吸类型决定其形态大小，它们通过细小的气管系统将氧气分子输送到细胞。如果氧气含量上升，昆虫的形态会变得很大。例如，会出现几百万年前存在过的翅膀长70厘米的巨型蜻蜓。

　　自由基更多，肿瘤减少

　　氧气的增加会产生更多的自由基，这种活跃的分子会对组织、尤其是脆弱的组织造成伤害。但是最新的研究发现，自由基的增加可以摧毁肿瘤，因为低氧的环境有利于癌细胞的生长。

　　硕如犬的老鼠

　　一些研究显示，大约5000 万年前，哺乳动物利用氧气含量增加的机会进化得更加巨大和灵敏。如果现在出现同样的条件，会出现每小时能跑150千米的猞猁和体硕如犬的老鼠，鸟类也会飞得更快。

　　生锈

　　氧化是铁接触到氧气后发生的化学反应，因此氧气增加会导致人类的所有钢铁设备和建筑很快生锈进而损毁。生态循环加快　如果氧气含量远远超过目前的水平，有机残余物将以更快的速度再次进入生态系统，原因在于有氧细菌是完成有机分子降解的最高效的细菌。