5372天離

氧氣對於地球上絕大多數的生物來時是非常重要的。動物的呼吸離不開氧氣，那是不是空氣中的氧氣含量越高越好呢？如果空氣中的氧氣暴增，對於地球上的生物來說並不是什麼好事啊。

目前，地球的大氣中的含氧量一般維持在21%左右。但是如果氧氣含量暴增，一旦超過35%那是很危險的。為什麼這麼說，先不說氧氣含量高了，對生物的呼吸有沒有影響。大家先了解一個地球上常見的自然現象——燃燒。燃燒是可燃物與空氣中的氧氣進行的快速防熱和發光的氧化反應。

如果空氣中的氧氣含量突然增高達到35%，地球上很可能隨時發生火災。地球將會變成一片火海，地球上的生命也就面臨極大的威脅。一個月以前美國不是發生了一起被稱為“有史以來最具破壞力的森林火災”嗎？在現在的氧氣含量情況下，森林大火只是偶有發生，人們還能控制的了。一旦氧氣含量暴增的話，森林火災會隨時發生，火勢更加兇猛，根本無法撲滅，只能任其蔓延。那時地球上的大火會燒光大部分森林，地下的煤炭甚至也會被點燃，空氣中到處瀰漫著大火釋放出的有毒氣體，很可能到時地球生物的有一次大滅絕。

這不是危言聳聽，地球歷史上曾經發生過這樣的事情。距今3.06億年前的石炭紀晚期，那時的氧氣含量高達45%，是今天的兩倍多。石炭紀的高含氧量，讓節肢動物進化出了巨大的體型，比如翼展達到近1米的巨脈蜻蜓，人頭般大的蜘蛛和身長3米多的巨型馬陸。

當時，地下的岩漿穿過岩石層把煤炭層給點著了，然後地下的火焰有燃燒到了地表點燃了樹木。石炭紀極高的含氧量加快了大火的擴散。當時的生物陷入了一片火海之中。大火持續了5萬年之久，造成了地球大氣中充滿了大量的有毒氣體，氣溫大幅度上升。燃燒的大火、有毒的氣體、高溫造成了當時地球上46%的物種永遠在地球上消失了。這就是石炭紀燃煤事件。

大家認為含氧量突然暴增，地球會發生什麼呢？

我就是兔斯基

最明顯的變化是生物巨型化，大約3億年前，氧氣佔空氣的35%。蜻蜓作為一類最古老的昆蟲，大約3億5千萬年前進化出現的，從化石中得知

因為多數生物都依賴氧氣，較高的氧氣含量聽起來很不錯，我們想當然地認為高含量氧氣是“好”的，因為我們太依賴它了

氧氣是如此的活躍，它會對活組織造成重大的傷害，高氧氣含量影響最大的是人類壽命會減短，自由基(即O2-)被認為會通過氧化應激加劇老化過程，這干擾了許多細胞生理生化過程：蛋白質的合成、DNA複製、細胞間信號傳遞，也被認為是導致多發性硬化症、老年病、帕金森病和其他許多疾病的原因。

氧氣的雙刃特性被稱為氧悖論。一方面，氧賦予了生命的能量。沒有氧氣，活細胞雖然可以通過厭氧代謝(無空氣的無氧方式)從葡萄糖分子中提取能量。然而，在有氧氣條件存在下，人體可以從相同數量的葡萄糖分子中提取16倍無氧條件下的能量。考慮到人類的能量需求，沒有氧氣意味著死亡。大腦中的神經元特別敏感，即使是幾分鐘的缺氧，也會導致神經元的快速死亡。

另一方面，氧氣具有極強的腐蝕性。一輛嶄新的汽車，在有氧氣條件下最終會鏽成一堆灰塵。氧氣破壞食物，使食物變質。自由基學的基本觀點是，如果有機會，氧氣就會破壞人體的分子成分，就像它鏽金屬和燃燒建築物一樣。最具破壞性的是，氧與氫結合在一起，形成各種不穩定和高活性的自由基分子，以及其他活性氧自由基(ROS)。在這些有毒的ROS形式中，氧會系統地破壞細胞的DNA、酶、蛋白質和細胞膜。這是氧氣的暗面任何在48小時內呼吸純氧的人都會死亡，這是氧氣對肺組織造成損害的受害者。

我們能夠在地球的大氣層生存下去，很大原因是因為惰性氮氣稀釋了我們呼吸的氧氣，而身體已經形成了應對機制，以應對這種低水平的氧氣的破壞性影響。

科學閏土

如果地球上氧氣暴增，對於現在的生物圈將是一個巨大的顛覆，現在地球上的生物會大洗牌，至於物種會不會大爆發，不敢下結論。

現在的生態環境是一個相對穩定的環境，但是這一環境下的生物，對於環境變化來說都是很脆弱的。地球氧氣含量21%已經有了很久的歷史，各種生物都已經適應了所處的環境。不用說太大的變化，平原的人上高原會感覺缺氧，會有高原反應，這是因為高原氧含量比平原略低，同樣的，高原生活的人下到平原，也會“醉氧”，因為低氧地區的生物，體內紅細胞攜氧能力強。所以，如果地球氧含量微量增加，大部分生物會有“醉氧”的表現，不過經過一段時間的適應就能緩解。

如果氧含量增加更高，或者增加的速度更快，對於生物的損害就更大，大部分生物離不開氧氣，不過氧氣過多也會促進細胞損傷，減短生物壽命，增加細胞分裂出錯的幾率。順便說一句，有一些保健品打著清除或中和氧自由基的旗號，販賣富氫水、吸入氫氣等等都是不可信的，同樣的，富氧水也是沒有價值的。（富氫水和富氧水要不要打一架呢？）

氧含量也會使昆蟲體型增大。昆蟲沒有肺，依靠馬氏管呼吸，效率較低，這也限制了它們體型的增加，氧氣含量增加，昆蟲、以及其他用類似方式呼吸的生物體型會增加，我們可能會回到遠古的巨蟲時代。但是這並不是沒有代價的，很多物種可能會因為適應不了而滅絕。地球生命之初，據推測主要是各種厭氧菌，但是隨著藻類的出現，光合作用開始，地球上氧氣含量增加，很多厭氧菌也就消失了。沒有一種興旺不是以其他物種的消亡為代價的。

氧氣是有毒性的，如果大氣中氧氣濃度超過50%，連續呼吸就會造成氧中毒，主要表現類似於肺部炎症，也有腦型氧中毒和眼氧中毒等。到了這個濃度，可能很多物種都要滅亡了。

蛐蛐兒

地球歷史上，有多次大氣層中氧氣含量劇增的情況，每次氧氣增加，帶來的都是生物體型和數量的暴增，氧氣含量增加，直接促使地球上生物物種爆發，蓬勃發展。

有些理論認為地球大氣層中的氧氣大量的形成，是在大約20多億年前，在那個冰河紀結束的時期，地球開始回暖，各種能產生光合作用的藍藻等生物開始大量繁殖，氧氣從一個很低的水平不斷攀升，最終形成含氧的大氣層。

隨之帶來的就是地球上生命的第一次衝刺般的生長。相比原先不具有細胞核的祖先，新生的具有完整細胞核的生物體型可以增大上萬倍。

隨後，地球上平淡了很多億年，直到新的氧氣增幅出現，這時，多細胞生物，具有器官和組織的生物不斷出現。從軟體動物發展到貝殼，骨架。最終生命大爆發出現了，這就是所謂的“寒武紀大爆發”，魚類，爬行動物，兩棲動物，各種植物以及小型的哺乳動物都出現了。

有了氧氣，生物才能把食物轉化為能量，從而更快的生長和生活。這時大型的動植物遍佈地球，在恐龍出現之後，地球上動物的體型達到了頂峰。但大型的恐龍等動物需要更多的氧氣和食物，對環境的變化更為敏感，隨著小行星撞擊地球等災難的發生，恐龍等大型動物滅絕了。

但是小型的哺乳動物卻比較靈活，在躲過了災難後，不再有大型動物的天敵，就開始蓬勃的發展，隨後不斷演化成我們現在的地球，慢慢人類出現了，並且站在了食物鏈的頂端。這就是地球上氧氣兩次劇增的結果。

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量子實驗室

氧氣的增加需要有一個度才好衡量會有什麼結果？題主說氧氣突然暴增，不敢肯定是暴增到什麼程度，不過氧氣在大氣層含量中突然出現大幅度變化絕不是什麼好事。

氮78，氧21，其他氣體1%，我們從中學的時候就知道這個比例：地球大氣層中氮氣含量佔到了78%，氧氣含量佔到了21%，其他氣體佔到了1%，如今地球的表面環境和生態系統已經形成了針對21%氧氣含量的平衡，如果氧氣含量暴增的話，那麼這種平衡就會被打破。

體現在生物界，最明顯的變化就是生物大型化，在恐龍開始出現的時代，空氣中氧氣含量達到了35%，那時候的一些昆蟲比現在的體型要大好幾倍，比如有的蜻蜓長達一米，其他昆蟲也是如今同種類昆蟲體積的數倍大小，而且恐龍巨大的體型據說也和氧氣含量充足有關係。

然而氧氣多了就真的好嗎？不是的，過多的氧氣攝入對於生物組織來說並非好事，高氧氣含量影響最大的是生物壽命會減短，因為過高的氧化反應會加劇組織細胞老化過程，並且會影響蛋白質的合成、DNA複製、細胞間信號傳遞等。

過多的氧氣還會加速一些金屬的氧化過程，比如鐵、銅、銀等，如果氧氣含量翻倍，這些金屬的氧化反應也會大大加快，金屬的使用壽命會更短。

氧氣含量增多導致的最明顯的結果就是火更旺盛了，易燃物也更容易燃燒了。

氧氣增多另一個結果就是地球大氣層中的溼度增加，因為當太陽風吹出的氫離子打到地球上的氧原子的時候，將會形成水分子，當大量的氫原子和氧原子組成水分子，那麼地球大氣層的溼度就會增加一些了。

科普大世界

地球空氣中大約有20.947%的單質形式存在的氧氣，而且氧元素在地殼裡面也是豐富的，佔整個地殼質量的48.6%，每一千克的海水中溶解2.8毫克的氧氣，因此地球是個有氧世界，沒有氧地球各種生物就會大滅絕。

但地球生物已經適應了這種含氧量的生態環境，偶而多一點少一點，影響或許不會很大，就如同人們上了高原會產生缺氧反應，高原的人下來會醉氧。慢慢逐步適應就會減少這些反應。但如果突然暴增或暴減，都會導致生態災難。

如果氧氣暴增量太大，比如增加了一倍，會導致大批哺乳動物死亡滅絕，自然火災大火經久不滅，長期下去一些能夠適應的物種會進化成新的物種來適應新的含氧環境。這裡面昆蟲可能最為得益，地球或許會成為巨大昆蟲統治的世界。

時空通訊

如果氧氣突然暴增，對人類來說並不是什麼天上掉餡餅的好事，正相反，這可能對人類生存造成巨大的危機。

雖然氧氣是人類的生命之源，但氧氣絕對不是越多越好。實際上，臨床上就存在因吸入過多氧氣而造成的“醉氧”症。醉氧症通常發生在大量吸入純氧，或者剛從氧氣缺乏的高原地區回到氧含量正常的平原地區的人群中。

醉氧的症狀和醉酒很像，其引發原理一方面和人體血紅蛋白適應性相關，一方面和高氧環境中氧自由基在體內的積累相關。

實際上，地球大氣層在遠古時代，曾經有一段高氧的歷史，這是根據不同地質史地層的含氧量推測而來的。而在相同的地層中，發現了大量巨型生物的化石。比如巨大的體長超過一米的蜻蜓。

目前有觀點認為，高氧濃度的環境，會使得物種的體型向巨大的方向進化。但無論如何，物種適用性和氧氣濃度之間的關係，是一個長期自然選擇和淘汰的平衡。對於所有已經適應目前地球環境的物種，包括人類，如果氧氣濃度突然劇烈變化，無論是高還是低，都將是一場災難。

羅生物語

大家基本都提到了3億年前地球高氧含量時期的巨大昆蟲化石。不過我看都在說結果，似乎還沒有人解釋為什麼含氧量增加會導致動物體型的變化，尤其是變化最明顯的昆蟲。

昆蟲我們天天接觸天天談論，但是卻很少人真的瞭解昆蟲的結構。很多人可能會以為有腦袋有肚子的昆蟲和很多脊椎動物一樣，有心臟、肺、大腦等常見的結構，所以很多人會覺得被切掉頭的蟑螂能存活是件很厲害的事。

和脊椎動物將氧氣通過特定的呼吸器官送入血液不同，昆蟲主要依靠被動呼吸。昆蟲的腹部胸部兩側都分佈有通氣孔，氧氣通過自由交換進入血液，血液再提供給細胞。這種被動的呼吸方式效率是基本固定的，通過增大通氣孔和器官的支狀網絡系統可以增加攝氧量，但是會換來換氣系統體積的倍數增長，呼吸效率反而下降。

所以昆蟲的體型存在一個極限，如果體型大小超過了這個極限，呼吸效率過低活動不靈活，體型優勢不再存在。這個矛盾就像是超級跑車的百公里加速，要快就得動力強用更大的發動機，但發動機大了重量也就大了，加速反而會變慢。這個時代昆蟲體型的極限大概是巨型甲蟲，最大體長在20釐米左右，氣孔和支狀網絡的體積已經佔了身體的大半，再大就會難以飛行。如果你有興趣搜索一下最大的幾種昆蟲，就會發現它們大多數都不能飛。

唯一能改變這個極限的就是空氣中的氧含量，所以當氧含量升高，昆蟲的呼吸效率變高，長得大是水到渠成的，甚至不需要進化。在實驗室高氧環境中培養的蜻蜓，就比同一代的普通蜻蜓體長增加了20%-25%。

所以如果含氧量突然暴增，昆蟲的體型也會突然暴增，幾乎不會有多少滯後，可能隔兩天就會看到蚊子變得越來越大。

不過對於主動呼吸的脊椎動物來說情況就不一樣了，因為有能控制主動呼吸，劇烈運動可以靠主動控制來短暫增加攝氧量，所以我們不需要非常巨大的呼吸系統，含氧量並不是影響體型的最重要因素。尤其對於恆溫的高等動物，影響體型的更不是空氣含氧量，而是溫度和食物。舉個簡單的例子，我們這個時代地球空氣的含氧量是20%左右，比3億年前的30%低了不少，但是我們這個時代卻出現了地球生物史上體積、體重最大的物種，藍鯨（雙腔易碎龍體長更長，但體重以目前研究估計在120噸以上，藍鯨較大個體200噸以上）。關於體型的問題又是另一個故事了，如果有興趣的話不妨關注我們，向我們提問，我們另起一個話題。

總而言之，含氧量突變會導致昆蟲體型迅速發生變化，這是由於昆蟲的呼吸方式所導致的，但不適用於脊椎動物。

SME科技故事

如果氧氣突然暴增，地球會成什麼樣子，要看氧氣暴增的量！

如果氧氣含量暴增量不大，比如只是暴增到氧氣佔空氣的35%以下。那麼最多也就是使地球的生物變大。使森林的山火有限增多而已。地球的生物包括人類還能繼續生存。

但是如果氧氣含量大量激增，比如增加到佔空氣40%以上。那麼人類和很多動物都會由於氧氣含量過高而死亡。類似蟑螂等動物反而可能繼續存在。同時地球的森林大火會此起彼伏，而且由於含氧量太高，從而使其很難撲滅！

地震博士

如果地球上的氧氣含量暴增，會出現一些特殊的情況。最明顯的，就是發生森林火災的次數會急劇增加。高含氧氣的自然環境，會增加火災，也更加不容易撲滅。屆時，全球各地都會燃起熊熊的大火，城市都被包圍在火海之中。

地球早期的生物，其實都是厭氧的。據研究，地球早期氧氣含量極低，二氧化碳的含量比較高。氧氣對生物來說，實際上具有毒性和腐蝕性。但是，氧氣對血紅蛋白細胞也有重要意義。生物體體內血紅蛋白細胞多含有氧成分，提供的能量“燃燒率”會更高，也就是說，氧對生物體是高級別的養料。隨著自然選擇發生作用，越來越多依賴氧氣的生物物種開始出現。越是高級的，系統複雜的生物物種，越依賴氧氣來汲取能量。脊椎動物等高級一點動物的出現，就是因為地球上氧氣的增加。研究還表明，耐力越高的動物，越依賴氧氣。

在侏羅紀或者更早時期，氧氣含量比現在高得多，以至於出現諸多體型龐大的生物。從爬行動物，海洋動物，到昆蟲，體型都比現在大上很多。比如，那時候的巨型蜻蜓往往翼長可以達到2米。

關鍵字: 氧氣 暴增 科學