5372天离

氧气对于地球上绝大多数的生物来时是非常重要的。动物的呼吸离不开氧气，那是不是空气中的氧气含量越高越好呢？如果空气中的氧气暴增，对于地球上的生物来说并不是什么好事啊。

目前，地球的大气中的含氧量一般维持在21%左右。但是如果氧气含量暴增，一旦超过35%那是很危险的。为什么这么说，先不说氧气含量高了，对生物的呼吸有没有影响。大家先了解一个地球上常见的自然现象——燃烧。燃烧是可燃物与空气中的氧气进行的快速防热和发光的氧化反应。

如果空气中的氧气含量突然增高达到35%，地球上很可能随时发生火灾。地球将会变成一片火海，地球上的生命也就面临极大的威胁。一个月以前美国不是发生了一起被称为“有史以来最具破坏力的森林火灾”吗？在现在的氧气含量情况下，森林大火只是偶有发生，人们还能控制的了。一旦氧气含量暴增的话，森林火灾会随时发生，火势更加凶猛，根本无法扑灭，只能任其蔓延。那时地球上的大火会烧光大部分森林，地下的煤炭甚至也会被点燃，空气中到处弥漫着大火释放出的有毒气体，很可能到时地球生物的有一次大灭绝。

这不是危言耸听，地球历史上曾经发生过这样的事情。距今3.06亿年前的石炭纪晚期，那时的氧气含量高达45%，是今天的两倍多。石炭纪的高含氧量，让节肢动物进化出了巨大的体型，比如翼展达到近1米的巨脉蜻蜓，人头般大的蜘蛛和身长3米多的巨型马陆。

当时，地下的岩浆穿过岩石层把煤炭层给点着了，然后地下的火焰有燃烧到了地表点燃了树木。石炭纪极高的含氧量加快了大火的扩散。当时的生物陷入了一片火海之中。大火持续了5万年之久，造成了地球大气中充满了大量的有毒气体，气温大幅度上升。燃烧的大火、有毒的气体、高温造成了当时地球上46%的物种永远在地球上消失了。这就是石炭纪燃煤事件。

大家认为含氧量突然暴增，地球会发生什么呢？

我就是兔斯基

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

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

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。

科学闰土

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。

蛐蛐儿

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。

欢迎评论，关注量子实验室。

量子实验室

氧气的增加需要有一个度才好衡量会有什么结果？题主说氧气突然暴增，不敢肯定是暴增到什么程度，不过氧气在大气层含量中突然出现大幅度变化绝不是什么好事。

氮78，氧21，其他气体1%，我们从中学的时候就知道这个比例：地球大气层中氮气含量占到了78%，氧气含量占到了21%，其他气体占到了1%，如今地球的表面环境和生态系统已经形成了针对21%氧气含量的平衡，如果氧气含量暴增的话，那么这种平衡就会被打破。

体现在生物界，最明显的变化就是生物大型化，在恐龙开始出现的时代，空气中氧气含量达到了35%，那时候的一些昆虫比现在的体型要大好几倍，比如有的蜻蜓长达一米，其他昆虫也是如今同种类昆虫体积的数倍大小，而且恐龙巨大的体型据说也和氧气含量充足有关系。

然而氧气多了就真的好吗？不是的，过多的氧气摄入对于生物组织来说并非好事，高氧气含量影响最大的是生物寿命会减短，因为过高的氧化反应会加剧组织细胞老化过程，并且会影响蛋白质的合成、DNA复制、细胞间信号传递等。

过多的氧气还会加速一些金属的氧化过程，比如铁、铜、银等，如果氧气含量翻倍，这些金属的氧化反应也会大大加快，金属的使用寿命会更短。

氧气含量增多导致的最明显的结果就是火更旺盛了，易燃物也更容易燃烧了。

氧气增多另一个结果就是地球大气层中的湿度增加，因为当太阳风吹出的氢离子打到地球上的氧原子的时候，将会形成水分子，当大量的氢原子和氧原子组成水分子，那么地球大气层的湿度就会增加一些了。

科普大世界

地球空气中大约有20.947%的单质形式存在的氧气，而且氧元素在地壳里面也是丰富的，占整个地壳质量的48.6%，每一千克的海水中溶解2.8毫克的氧气，因此地球是个有氧世界，没有氧地球各种生物就会大灭绝。

但地球生物已经适应了这种含氧量的生态环境，偶而多一点少一点，影响或许不会很大，就如同人们上了高原会产生缺氧反应，高原的人下来会醉氧。慢慢逐步适应就会减少这些反应。但如果突然暴增或暴减，都会导致生态灾难。

如果氧气暴增量太大，比如增加了一倍，会导致大批哺乳动物死亡灭绝，自然火灾大火经久不灭，长期下去一些能够适应的物种会进化成新的物种来适应新的含氧环境。这里面昆虫可能最为得益，地球或许会成为巨大昆虫统治的世界。

时空通讯

如果氧气突然暴增，对人类来说并不是什么天上掉馅饼的好事，正相反，这可能对人类生存造成巨大的危机。

虽然氧气是人类的生命之源，但氧气绝对不是越多越好。实际上，临床上就存在因吸入过多氧气而造成的“醉氧”症。醉氧症通常发生在大量吸入纯氧，或者刚从氧气缺乏的高原地区回到氧含量正常的平原地区的人群中。

醉氧的症状和醉酒很像，其引发原理一方面和人体血红蛋白适应性相关，一方面和高氧环境中氧自由基在体内的积累相关。

实际上，地球大气层在远古时代，曾经有一段高氧的历史，这是根据不同地质史地层的含氧量推测而来的。而在相同的地层中，发现了大量巨型生物的化石。比如巨大的体长超过一米的蜻蜓。

目前有观点认为，高氧浓度的环境，会使得物种的体型向巨大的方向进化。但无论如何，物种适用性和氧气浓度之间的关系，是一个长期自然选择和淘汰的平衡。对于所有已经适应目前地球环境的物种，包括人类，如果氧气浓度突然剧烈变化，无论是高还是低，都将是一场灾难。

罗生物语

大家基本都提到了3亿年前地球高氧含量时期的巨大昆虫化石。不过我看都在说结果，似乎还没有人解释为什么含氧量增加会导致动物体型的变化，尤其是变化最明显的昆虫。

昆虫我们天天接触天天谈论，但是却很少人真的了解昆虫的结构。很多人可能会以为有脑袋有肚子的昆虫和很多脊椎动物一样，有心脏、肺、大脑等常见的结构，所以很多人会觉得被切掉头的蟑螂能存活是件很厉害的事。

和脊椎动物将氧气通过特定的呼吸器官送入血液不同，昆虫主要依靠被动呼吸。昆虫的腹部胸部两侧都分布有通气孔，氧气通过自由交换进入血液，血液再提供给细胞。这种被动的呼吸方式效率是基本固定的，通过增大通气孔和器官的支状网络系统可以增加摄氧量，但是会换来换气系统体积的倍数增长，呼吸效率反而下降。

所以昆虫的体型存在一个极限，如果体型大小超过了这个极限，呼吸效率过低活动不灵活，体型优势不再存在。这个矛盾就像是超级跑车的百公里加速，要快就得动力强用更大的发动机，但发动机大了重量也就大了，加速反而会变慢。这个时代昆虫体型的极限大概是巨型甲虫，最大体长在20厘米左右，气孔和支状网络的体积已经占了身体的大半，再大就会难以飞行。如果你有兴趣搜索一下最大的几种昆虫，就会发现它们大多数都不能飞。

唯一能改变这个极限的就是空气中的氧含量，所以当氧含量升高，昆虫的呼吸效率变高，长得大是水到渠成的，甚至不需要进化。在实验室高氧环境中培养的蜻蜓，就比同一代的普通蜻蜓体长增加了20%-25%。

所以如果含氧量突然暴增，昆虫的体型也会突然暴增，几乎不会有多少滞后，可能隔两天就会看到蚊子变得越来越大。

不过对于主动呼吸的脊椎动物来说情况就不一样了，因为有能控制主动呼吸，剧烈运动可以靠主动控制来短暂增加摄氧量，所以我们不需要非常巨大的呼吸系统，含氧量并不是影响体型的最重要因素。尤其对于恒温的高等动物，影响体型的更不是空气含氧量，而是温度和食物。举个简单的例子，我们这个时代地球空气的含氧量是20%左右，比3亿年前的30%低了不少，但是我们这个时代却出现了地球生物史上体积、体重最大的物种，蓝鲸（双腔易碎龙体长更长，但体重以目前研究估计在120吨以上，蓝鲸较大个体200吨以上）。关于体型的问题又是另一个故事了，如果有兴趣的话不妨关注我们，向我们提问，我们另起一个话题。

总而言之，含氧量突变会导致昆虫体型迅速发生变化，这是由于昆虫的呼吸方式所导致的，但不适用于脊椎动物。

SME科技故事

如果氧气突然暴增，地球会成什么样子，要看氧气暴增的量！

如果氧气含量暴增量不大，比如只是暴增到氧气占空气的35%以下。那么最多也就是使地球的生物变大。使森林的山火有限增多而已。地球的生物包括人类还能继续生存。

但是如果氧气含量大量激增，比如增加到占空气40%以上。那么人类和很多动物都会由于氧气含量过高而死亡。类似蟑螂等动物反而可能继续存在。同时地球的森林大火会此起彼伏，而且由于含氧量太高，从而使其很难扑灭！

地震博士

如果地球上的氧气含量暴增，会出现一些特殊的情况。最明显的，就是发生森林火灾的次数会急剧增加。高含氧气的自然环境，会增加火灾，也更加不容易扑灭。届时，全球各地都会燃起熊熊的大火，城市都被包围在火海之中。

地球早期的生物，其实都是厌氧的。据研究，地球早期氧气含量极低，二氧化碳的含量比较高。氧气对生物来说，实际上具有毒性和腐蚀性。但是，氧气对血红蛋白细胞也有重要意义。生物体体内血红蛋白细胞多含有氧成分，提供的能量“燃烧率”会更高，也就是说，氧对生物体是高级别的养料。随着自然选择发生作用，越来越多依赖氧气的生物物种开始出现。越是高级的，系统复杂的生物物种，越依赖氧气来汲取能量。脊椎动物等高级一点动物的出现，就是因为地球上氧气的增加。研究还表明，耐力越高的动物，越依赖氧气。

在侏罗纪或者更早时期，氧气含量比现在高得多，以至于出现诸多体型庞大的生物。从爬行动物，海洋动物，到昆虫，体型都比现在大上很多。比如，那时候的巨型蜻蜓往往翼长可以达到2米。

關鍵字: 氧气 暴增 科学