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氧气浓度过高会引起中毒吗?恐龙时代氧气浓度多高?会不会中毒?

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氧气是我们赖以生存的,因此有人会想当然以为氧气浓度越高越好。殊不知,氧气浓度过高是会引起中毒的。主要是氧气可以产生氧自由基,会损伤生物膜结构,导致人类衰老,长期吸入高浓度的氧气会对人体造成永久性损伤甚至导致死亡。

氧疗需谨慎,医学上的氧疗多采用60%以下的氧气,避免纯氧对人体的伤害

过高的氧气浓度对生物体的危害

氧气是一种氧化剂,而生物体是由具有还原性的有机物构成的,所以氧气势必会对生物体造成一定损伤。我们今天的生物体长期生活在氧气浓度为21%的环境中,已经适应了,我们体内的抗氧化酶以及维生素C、维生素E能帮助我们消灭氧自由基,保护我们的机体正常运转。

地球本没有氧气,氧气是地球生物的产物。30多亿年前地球上出现了蓝细菌,蓝细菌进行光合作用将二氧化碳转化为其所需的有机质,同时将氧气作为副产物释放出来。这些源源不断产生的氧气用了十亿年时间将当时海洋中的亚铁离子全部氧化了,当时浅绿色的海洋从那时起就变成今天的样子了。

绿色植物的光合作用

氧气在诞生之初是一种有毒气体,因为当时的生物已经适应了几乎无氧的大气和水环境。24亿年前,当海洋中的亚铁离子被完全耗尽,大气中氧气浓度达到了空前的4%(今天为21%),这给当时的生命带来了一场大浩劫,科学家称之为“大氧化事件”。这是地球上有史以来第一次生物大灭绝,绝大多数古细菌和真细菌从此消失了,只有少数的细菌适应了较高浓度的氧气并活了下来,今天,我们只能在海底火山、盐碱湖底等极端缺氧的环境中见到古细菌了。从那时候,好氧动物才开始繁盛,地球生命才逐渐演变成今天的样子。

恐龙时代的氧气浓度比现在高吗?

恐龙时代氧气浓度高,不知道最初是哪里传出来的,这是个流传很久的谣言了。看一下下图所示十亿年来氧气浓度的变化,恐龙出现于2.3亿年前,当时大气含氧量处在15%的低谷,侏罗纪前期是恐龙走上大型化的关键时期,氧气含量也只有15-18%(今天是21%)。之后由于当时气候湿暖,绿色植物繁盛,氧气浓度开始回升,到6600万年前恐龙灭绝时上升到26%。

恐龙时代

显而易见恐龙时代的氧气浓度和新生代没有显著差异,有时间比现在还低,因此大家不必担心恐龙会氧中毒。

氧气浓度取决于动物和植物的斗争

氧气是生物的产物,大气中氧气含量实际取决于两类生物的斗争——产生氧气的绿色植物和消耗氧气的动物,而这两类动物的斗争取决于环境气候。氧气浓度最高的时期是三亿年前的古生代石炭纪,当时地球有大片热带雨林,而且植物叶子中含有木质素,节肢动物无法有效取食,所以当时的氧气浓度达到了空前绝后的35%,比今天高60%,不过当时是巨虫、两栖动物和雨林的时代,和恐龙没什么关系。

之后发生了石炭纪末雨林崩溃事件,同时四足脊椎动物走上繁盛,氧气浓度在二叠纪就大幅下降了,到恐龙时代的黎明,大气中氧气浓度只有15-18%,为寒武纪生命大爆发以来的最低谷。

恐龙灭绝以后,新生代气候由湿暖渐渐转为干冷,人类出现以后更是对环境的改造能力日益增强。随着森林面积的减少,氧气浓度在新生代一直呈现下降趋势。氧气浓度的短期略微下降可能不会有什么影响,但长期持续下降将是一场灾难。我们必须保护好森林,有环保专家称森林是“地球之肺”,对人类的生存和大自然的平衡有至关重要的作用。

地球之肺——热带雨林

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