这是一个改变了世界的生物
它导致了地球历史上第一次大规模的灭绝
但也为之后的复杂生命铺平了道路
怎么做到的呢?
它们把第一个自由氧分子送到我们的大气层中
并且,它们是以单细胞的生命形态
来完成这一切的
它们就是蓝藻
这些简单的生物
没有细胞核和其它任何细胞器
而它们的故事
正是地球上生命的故事的一个关键章节
地球的大气层并非一直充满着
我们现在呼吸的富氧的混合物
3.5亿年以前,大气层中的大多是氮气,
二氧化碳
和甲烷
几乎所有的氧气都被锁在像水一样的分子里
并不是在空气中飘着
海洋被厌氧微生物填充。
它们是在没有氧气的环境中茁壮成长的,
以单细胞形式存在的简单生物。
它们从它们找到的被净化的分子中汲取能力。
但在2.5到3.5亿年前
这类微生物群中的一个
可能正飘在海洋表面,
进化出了一种新的能力:光合作用
它们细胞膜中的结构可以利用阳光中的能量
将二氧化碳和水转化成氧气和糖分,
并作为它们的能源。
这些生物就是我们现在说的蓝藻的祖先
它们的蓝色来源于蓝绿色素
可用于捕捉它们所需要的阳光
光合作用使这些古老的细菌
比别的物种有更大的优势
它们可以从基本上无尽的原材料中
生产它们自己的能源
所以它们的数量剧增
并开始向大气中排出一种新型废弃物:氧气
一开始,流出的额外的氧气在和铁的化学反应
或细胞分解中被吸收了
但在数百万年之后,
蓝藻生产氧气的速度比它们吸收的要快
气体开始在大气层中聚集
这对地球上的其它生物来说是个大问题
事实上,富氧的空气对它们来说是有毒的
结果呢?
2.5亿年前是一个地球上所有生命的大灭绝。
但几乎没有影响到蓝藻。
地质学家吧这个叫做大氧化事件,
甚至氧气大灾难。
这不是仅有的问题
甲烷一直是使地球温暖的强效温室气体。
但现在,多余的氧气和甲烷反应
产生二氧化碳和水,
而不会留住热量
越来越薄的大气层
导致了地球上第一次,也可能是最长的一次冰期。
休伦冰期
星球基本上是一个大雪球
并持续了数亿年。
最终,生命适应了。
需氧生物,可以将氧气作为能源,
开始吸收大气中一些多余的气体。
氧气的浓度又上又下
直到最终达到了我们今天的浓度也就是大约21%。
可以利用氧气中的化学能量
给了这些生物它们需要的刺激来实现多元化。
并进化出更复杂的形态。
蓝藻在这一段故事中也有一个角色。
几亿年前,
其它一些史前微生物吞噬了蓝藻
这整个过程称为内共生。
为了这样做,那个微生物必须拥有
自己的内部光合作用工厂。
这就是植物细胞的祖先
蓝藻变成了叶绿体,
就是今天那个可以光合作用的细胞器。
蓝藻还在地球上的几乎每一个环境:
海洋
淡水
土地
南极石,
树懒毛。
它们依然在向大气中泵出氧气,
它们也依然将氮气析出,
以给它们创造的植物施肥。
如果不是它们,我们不会认识到生命。
但也要谢谢它们,
地球上差点就没有生命了。