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第五章 物极必反

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  以前提到过群居性也许是细胞中最早携带的遗传基因之一,所以细菌都是喜欢群居的。自从蓝细菌出现以后,这个时代的浅海到处都生出了一块块堆得像岩石一样的东西,它们叫叠层石菌落是蓝细菌一层一层铺垫而成的。
  蓝细菌们附着在浅海礁岩上繁衍生息,利用分泌出的胶状物质固定自己。大量细菌聚集在一起,组成块状的菌胶团。浅海中的沉积物粘附在菌胶团上,日积月累,形成了类似年轮的叠层岩菌落。生命的璀璨第一次在地球上留下了可见的足迹,之后的35亿年中生物作为地球进化的见证者和记录者,成为地球历史划分的标准。
  当阳光充足的时候,就会看到叠层石菌落在海水中不停的吐着泡泡。这就是成群生活在一起的蓝细菌,它们为改造海洋,改造大气提供了源源不断的氧气。
  俗话说家里有矿随便浪,蓝细菌依靠取之不尽的二氧化碳和太阳光能,迅速发展壮大,成为细菌界数量最庞大的种群之一。蓝细菌发展壮大的结果,可能连它们自己都没有想到。
  少量的氧气会迅速被还原性大气耗尽,但随着蓝细菌数量的剧增和在数亿年间持续释放氧气,海水和大气中的游离氧含量得以迅速提升,它们的成分也发生了根本性的变化。这将彻底改变地球面貌和生命进程。
  细菌的生命活动在彻底改变环境的同时,环境也在深刻地影响着细菌的生命活动。往往好事做多了也就变成了坏事,蓝细菌对于地球环境中含氧量的改造,威胁到的不是别人,恰恰是细菌种族自己。
  在这个时代,对绝大多数吸收有机物和无机物的原始厌氧细菌来说,氧气是光合作用产生的有毒废物。海洋中游离氧含量持续上升,意味着它们赖以生存的缺氧环境被严重污染,大量厌氧细菌开始灭亡。
  一部分不对命运低头,誓死捍卫尊严的厌氧细菌被驱赶到各种极端环境中,如地下热泉和海洋深处的火山口等极热,盐度极高等地苟延残喘,直到几十亿年后的今天,仍然以古老的方式顽强生存着。
  另一部分“本着人定胜天”的理念,不断自我进化,去适应新环境,新形势,终于进化成为嗜氧细菌,它们拉开了细菌历史上的新篇章。
  游离氧增多对于改造大气的组成成分是非常重要的。最原始的还原性大气在游离氧的作用下,不断被氧化,不断发生着天翻地覆的变化。随着大气中游离氧的含量持续增加,在太阳辐射作用下,产生了一种叫做臭氧的淡蓝色气体。这可是生命进化中的保护罩,如果没有臭氧去阻挡太阳紫外线的辐射,那地球上的生命可能永远也无法登陆。
  同样的改造也发生在海洋和陆地,大气中的还原性气体基本耗尽后,过剩的氧气开始和海洋与地壳中的铁元素发生反应。海水中的氧气把铁元素变成了铁锈,沉积到海底,这样就变成了富含铁元素的岩石。陆地上触目尽是红色的石英砂岩和赤铁矿。受到氧化的不仅仅是铁元素,还有其他的铜,铝等元素,从而出现了地球多姿多彩的矿物世界。这也是地球进化历史上最重要的成矿期之一成铁纪。可以说这是一个红红火火的时代。
  从今以后,氧元素变成了这个地球上大部分生命必须的元素,为生命的发展壮大起到了决定性作用。其实影响生命发展的元素还有很多,地球上的生命都是以碳元素组成的有机物作为基础发展而来的,所以又叫碳基生命。
  嗜甲烷细菌和嗜二氧化碳细菌(大部分细菌都会吸收二氧化碳作为自己细胞的碳源)是地球碳循环的重要媒介。它们在毫无限制的繁衍发展后吸收了地球上大量的碳,并转化成各种有机物。
  其中值得夸奖的当属嗜甲烷细菌,因为甲烷是破坏氧气的重要元凶。这样看来它们才是这个星球上的环保大使,几十亿年来一直为地球减少碳排放保护氧气做着默默无闻的贡献。
  还有一部分细菌它们喜欢吸收无机物或者有机物,同时释放出甲烷,一氧化碳,二氧化碳等等含碳元素的温室气体。这些温室气体的作用就是保温,它们相当于地球的棉衣,如果太多地球的体温就会迅速升高,如果太少地球的体温将会迅速下降。
  正是有了这些细菌,这个自然界才会达到完美的平衡循环。
  其中有一种产甲烷细菌,特别喜欢吸收海洋中的镍元素,然后通过细胞内的化学反应转化成甲烷气体排放出来。它们出现在地球后开始大幅消耗海洋中的镍元素,十亿年的时间使得海洋中的镍元素含量大幅下降。因为,镍含量下降又有效降低了甲烷的生成。这也是促使地球上氧气迅速增多的原因之一。
  由于海洋中镍元素大幅下降,再配合氧气含量不断提高。双重压力下,产甲烷细菌的生存环境日益严峻,种族规模逐渐缩小。
  这一切的一切所产生的结果在后世被科学家们称为“大氧化事件”。
  “大氧化事件”发生在大约25亿年前原因有很多。海洋中镍元素含量急剧下降只是为“大氧化事件“打下了坚实的基础。蓝细菌才是整个事件的始作俑者,它们产生的氧气成为破坏自然界完美自平衡循环的最后砝码。
  自此一条完整的事件发展逻辑链出现:镍元素减少→产甲烷细菌减少→甲烷生成减少(嗜甲烷细菌不断消耗)→氧气破坏减少→产生氧气的微生物增多→氧气大量产生→“大氧化事件“开始。。
  由于氧气的大量出现,对地球地形和地貌的变化也起到了促进作用。氧气的腐蚀作用促成了对岩石的侵蚀,产生了河流和塑造了海岸线。这些改变为生命顺利登陆提供了有利条件。
  原生巨头蓝细菌开创了辉煌的有氧时代。但物极必反,随着地球上的温室气体被迅速消耗,氧气含量快速飙升,更大的灾难正在酝酿!
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