天天都要呼吸！但是你知道大氣層中的氧氣從何而來？

07-14

「大海航行靠舵手，萬物生長靠太陽?」這首歌非常充分地說明了太陽光對地球生物的主宰作用。可是，在漫長的45.43億年地球的歷史上，卻有約20億的時間，地球生物沒有得到太陽光的任何恩賜，說出來還真是令人不可思議！

話說，45億年前，太空一聲驚雷，宇宙發生傾刻大爆炸，其中的一個小小爆炸碎片瞬間變成了一個火紅滾燙的地球，隨著地球表面溫度的逐漸冷卻，地球表面逐漸出現了厭氧細菌等低等生物。這些最初級的原核生物主要靠吃土裡的硫磺(S)為生，根本不會依賴太陽光的光合作用來自身合成出糖類物質作為生存的食品。在這個漫長的20億年的時代，太陽光對地球上的有限生命幾乎沒有任何貢獻，太陽對地球而言只是一個多餘的擺設罷了。在這個佔地球歷史近一小半的時間裡，地球上根本沒有任何綠色的植物，動物更是無從談起，整個地球完全是一個黃色荒涼的不毛之地。此時此刻，如果真有外星人造訪地球的話，一定會對那樣的地球搖頭嘆息而非常失望地離開的。

可是，經過了這混混沌沌的20億年後，不知道什麼原因，地球上的某些淺海灘涂中突然出現了一種看起來很像海藻的藍藻細菌，這個原本靠吃土為生的小小生物，其細胞膜上突然長出了藍綠色的葉綠素。依靠這個小小的葉綠素，在太陽光的光合作用下，來自地球內部的二氧化碳(CO₂)和水竟能被合成出了自由氧氣O₂和簡單的有機物(CH₂O)。再經過約4億年的不懈努力，由這個小小的細菌所產生的氧氣，經過長期的醞釀累積，最終成為地球大氣層中最重要的組成部分，為以後植物和動物以及人類等高級生物的出現和生存創造了一個必要條件；與此同時，位於大氣層的氧氣分子(O₂)，在太陽光的強烈輻射下，開始分解成氧原子(O)，並與另一個氧分子結合而形成了保護地球生物免遭太陽光紫外線傷害的臭氧(O₃)。

正是由於擁有葉綠素的藍藻細菌的出現，太陽光才開始真正被地球上的生物所充分利用。隨著更加高級的同樣具有葉綠素的綠色植物的出現，地球才開始逐漸變得生意盎然，鬱鬱蔥蔥。在這種山清水秀氧氣充沛的環境下，地球上最終出現動物和人類等高級生物就變成了一個理所當然水到渠成的事了。

在此值得一提的是，存在於藍藻細菌上的葉綠素，相比於普通植物和藻類植物上的葉綠素，能更加有效和充分地利用太陽光而造福於地球：它不僅能吸收太陽可見光中的藍光和紅光，而且還能吸收普通葉綠素所不能吸收的部分紅外線。這種藍藻細菌所特有的葉綠素已被悉尼大學華裔教授陳敏博士命名為葉綠素F，以區別於普通植物葉子中的葉綠素A和葉綠素B，海藻類植物中的葉綠素C以及另一種細菌上的葉綠素D。

通過科學所發現的自然奧秘，比人類的任何離奇想像還要離奇得多，地球上由藍藻細菌通過太陽光的光合作用而產生氧氣，並最終形成地球大氣層的過程，即是其中一個很好的離奇例子。