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植物過度生長,氧氣濃度過高,會對其他生物造成什麼危害?
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  • 1 # LiaoGY

    本來大氣中二氧化碳和氧的濃度(含量)處於動態平衡,人、動物和多數微生物都是好氣性的需氧生物。人類和動物、微生物的活動又產生和釋放大量二氧化碳,這恰為植物的光合提供了原料,人和動物又以光合產物為食物,生生不息,代代綿延。故不存在植物放氧多了的情況和說法。可以說,人和動、植物相互依存,缺一不可。

  • 2 # 航小北的日常科普

    這個問題很有意思,我可以嘗試回答一下。

    我們都知道,氧氣是地球上絕大部分生命的生命要素(除了少數的厭氧菌之外),似乎氧氣是越多越不嫌多,但是事實真的是這樣嗎?

    不對,氧氣含量突然增高對地球上絕大部分生物來說都是滅頂之災。

    比如說大家可能都知道有一種病叫做“醉氧”,簡單說就是一個人如果長時間在高原缺氧地區生活久了,再回到海拔比較低的地方,就會無法適應高氧的環境,出現疲倦、無力、胸悶、頭昏等症狀,這就是因為人體無法適應氧氣的變化才造成的。

    而如果氧氣的含量更高,比如說達到了50%-60%(現在空氣中的氧含量大概在21%左右),那麼氧氣就會憑藉異常活躍的氧化作用,殺傷細胞,造成細胞損傷,嚴重的可能會引起水腫、內出血等等症狀。

    所以一旦大氣中的氧含量急劇升高,現有的生物就可能因為身體無法適應極高的含氧量而出現大批次的死亡。

    此外,因為大氣中氧含量的增高,很多植物也不能倖免——大氣中氣體含量的變化會造成光合作用的紊亂,也有可能造成植物的大批次死亡。同時,根據科學家的推測,因為大氣氧含量的增加,全球可能會大幅度降溫【如下圖所示,就是對應的論文】,因此會帶來全球性的糧食減產,饑荒不可避免。

    所以大氣中的氧氣不是越高越好,相反的,如果大氣中的氧氣無限制的增高,很有可能會給整個地球的生態平衡帶來滅頂之災。

  • 3 # 動物博覽

    氧氣舊稱“養氣”,顧名思義,是滋養我們的氣體。氧氣是世間萬物所賴以生存的,我們人類如果不呼吸,幾分鐘就會喪命。但實際上,過高濃度的氧氣對於生物體確實也是有害的。

    有氧呼吸本質上是一種緩慢的氧化反應,燃燒是劇烈的氧化反應,因此有氧呼吸看作是一種緩慢的“燃燒”,最終將生物體燃盡。

    在地質史上,有兩次生物大滅絕事件就和植物等產氧生物繁盛或氧氣濃度過高有關。

    大氧化事件

    大氧化事件又叫氧氣災難,是指大氣中氧氣從無到有的變化過程中早期厭氧生物的大規模滅絕。

    大約在38億年前,最早的生命體就在當時地球幾乎沒有氧氣的環境中誕生了,主要是一些厭氧生物,包括古細菌和真細菌。

    古細菌

    最早的產氧生物藍藻出現在35億年前。需要注意的是藍藻不是植物,更準確的叫法是藍細菌。藍藻是產氧的原核生物,而植物是產氧的真核生物。

    藍藻產生的氧氣將當時地球到處都是的還原性物質,主要是二價的亞鐵離子,全給氧化了,這用了整整十億年。

    大氧化的遺產:鐵礦石(氧氣氧化亞鐵離子形成的三價鐵沉澱)

    到大約24億年前,遊離氧開始釋放,大氣中氧氣濃度在幾億年的時間裡從幾乎沒有上升到4%(今天是21%)。

    大氧化事件:階段二

    氧氣的危害在於氧化反應中產生的中間產物氧自由基,能破壞生物膜和遺傳物質DNA。厭氧的古細菌在這場氧氣災難中幾乎被滅族。在大氧化事件之前,古細菌是地球上佔據優勢的生命形式,而今天,我們只有在一些極度缺氧的海底火山噴口、高濃度鹽水湖湖底等地,才能看到古細菌的蹤跡。

    有一部分古細菌活了下來,它們具備DNA修復能力,並逐漸產生了保護性的核膜,於是有了細胞核,這就是最原始的真核生物,今天所有真菌、植物、動物和人類的共同祖先。

    真核生物:藻類細胞

    大約21年前,這夥原始真核生物吞噬了一種好氧細菌,最終形成了內部共生,線粒體就這樣在真核生物細胞內安家了,真核生物從此過上了有氧生活,開始加速進化。

    古細菌是二分裂方式生殖的,原來的細胞一分為二,新形成的兩個細胞和原來的完全一樣,從這個意義上來說,它們只要能一直分裂下去,就是長生不老的。

    真核生物的呼吸中心:線粒體

    真核生物為了減輕氧氣破壞遺傳物質的不利影響,形成了基因重組機制,也就是有性生殖,子代和父母都不一樣,在氧自由基的破壞下,每一個真核生物個體都最終會走向衰老和死亡。

    因此,氧氣的出現促進了生命體形式向更高等、更復雜的方向進化,但縮短了生命的長度。

    晚泥盆紀大滅絕

    第二次發生在富氧時代的災難是泥盆紀晚期生物大滅絕事件。奧陶紀以來,植物和節肢動物相繼登陸,當時地球上還沒有以活的植物為食的動物,動物只能吃其他動物或者動植物腐屍的碎屑。這就導致了植物在兩億多年的時間裡過度蔓延,到泥盆紀晚期(3.77至3.59億年前)已經形成了世界範圍內的原始森林。由於陸地植物的繁盛,大氣中氧氣含量急劇升高。

    泥盆紀的森林和節肢動物

    早期地球陸地上沒有土壤,植物作用於岩石,分解出土壤,土壤中富含植物生長所需的無機鹽,促進植物進一步生長。這些無機鹽被衝入海洋中使海藻瘋長,導致水體富營養化,消耗掉了海洋裡的氧氣。

    水體富營養化

    這樣,泥盆紀晚期大氣中富氧,海洋中卻是缺氧的,大量的海洋動物死於窒息。

    鄧氏魚,體長6-7米,盾皮魚的一種,泥盆紀的霸主。盾皮魚是泥盆紀佔優勢地位的魚類,在泥盆紀晚期全部滅絕。

    泥盆紀晚期長達2000多萬年的時間裡,陸地上一片生機勃勃,海洋中簡直是一片地獄。有一類叫做總鰭魚的魚類,不甘心在海洋裡坐以待斃,它們長出了肺,長出了可以在陸地上移動的四肢。

    終於有一天,它們登陸成功了。這就是最早的四足動物魚石螈,今天兩棲動物、爬行動物、鳥類、哺乳動物和人類的共同祖先。

    氧氣降溫效應

    植物、藍藻及其產生的氧氣對地球環境的另一個影響是降溫。早期地球大氣中有較高含量的甲烷,這是一種非常高效的溫室氣體,它的存在確保地球在早期太Sunny比較暗淡的情況下,仍然能夠保持較高的溫度,從而孕育出生命體。

    氧氣把甲烷氧化成二氧化碳,後者作為溫室氣體不如前者高效,而植物又可以吸收二氧化碳釋放出氧氣,這就形成了一個正反饋的迴圈,導致大氣中氧氣含量越來越高,甲烷和二氧化碳含量越來越低,使地球降溫。

    大氧化事件和泥盆地晚期大滅絕事件中都出現了嚴重的降溫,將地球凍成了一個雪球。

    兩極冰川的形成會導致地球海平面下降,將淺海生物賴以生存的大陸架暴露出海面,這對淺海生物來說是致命的。在泥盆紀晚期大量的珊瑚礁絕跡就是這個原因。

    總 結

    任何事物都有兩面性,氧氣也不例外。一方面它給所有生物提供了隨處可用的自由能,促進了生命體進化,使這個世界更加豐富多彩。

    另一方面,它的氧化性使生物體衰老和死亡,過高濃度的氧氣濃度將在短時間內對生物體造成嚴重損害,這在醫學上稱為“醉氧”。

    因為有了氧氣,我們生命的長度被縮短了,但是活得更加精彩了。

  • 4 # 柯夢心塵

    我並不贊同大氧化事件由藍藻細菌或者鎳含量的下降造成的這些猜想都站不住腳。我們都知道電解水,我覺得氧氣的來源跟這個閃電有關。遠古時期地球雷電頻繁,大量的水蒸氣被電解成氧氣,從而導致了大氧化事件的出現。我寫了一篇關於氧氣真正來源的文章,甚至可以解釋日常生活中的一些現象。感興趣的朋友可以看一下我的文章,也可以和我一起討論一下氧氣的真正來源。

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