地理爱好者

或许跟大家想象的完全不一样，地球大气层含氧量最高的年代并非现代地球，而是约3亿年前的石炭纪末到二叠纪初，当时的含氧量约35%。

石炭纪末与二叠纪初的高含氧量导致地球上的所有生物变得异常巨大，当时的二氧化碳含量也比较高，再加上当时温暖湿润的气候，动植物都非常高大。在地球初期，大气层含氧量是极低的，一致到24亿年前含氧量突然升高到3%左右，科学家认为与地球上叠层石的发育有关。

叠层石是是由藻类在生命活动过程中，将水的钙、镁碳酸盐及其碎屑颗粒粘结、沉淀而形成的一种化石。随着季节的变化、生长沉淀的快慢，形成深浅相间的复杂色层构造。由于大量藻类的生长才导致了地球初期含氧量的增加。

一直到5亿年前的寒武纪又一次氧含量大增长，科学家认为当时的大陆普遍覆盖着浅海湿地，蓝藻迅速繁殖，使得大气层中氧含量比重从1-3%上升到10-12%左右。由于含氧量的提高，或许直接导致“寒武纪生物大爆发”。到了石炭纪时期，大量植物生长消耗二氧化碳，排出巨量的氧气，而且当时并无分解木质素的菌类，导致二氧化碳直接被固化在了植物体内，并在后期的地质运动中成了高质量的煤炭

高质量的石炭纪煤层，石炭纪的煤约占煤炭蕴藏量的50%

二叠纪后期含氧量是如何下降的科学界一直难以有统一的说法，比较靠谱的猜测是一场闪电引发了全球性的大火灾（但是石炭纪到二叠纪上亿年的时间就没有一场闪电？），事后大气含氧量降低，能分解木质素的菌类也开始发展，固化的二氧化碳也能重新进入大气循环，逐渐将氧气含量稳定在了这个水平。

氧含量并非越高越好，比如我们人类当前适应能力就是大气层中的含氧量，过高则会氧中毒，过低则会氧气不足而发生高原反应。我们人虽然环境适应性很强，但在强大的大自然面前依然非常脆弱，别一不小心把地球玩坏了，各位可是要好好保护环境哦。

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星辰大海路上的种花家

当然不是。

地球有两次含氧量的高峰期，一次发生在三亿年前，另一次则发生在大约一亿年前。不妨，来看看地球含氧量的变化图。

图示：以百万年为单位，地球含氧量在距今大约七亿到六亿年前，地球含氧量开始快速上升而在距今大约三亿年的时候，达到迄今为止的巅峰值，含氧量高达35%！

石炭纪植物达到极盛期，带来了大气中氧气浓度剧烈上升。

而在地质学上，距今三亿年前为石炭纪，今日我们所用的煤炭则来自这个时期，该期各类植物异常繁荣，其残骸构成了今日的煤炭储备，同时也导致氧气水平直线上升，达到前所未有的高峰。这是因为，当时的大气中含有有大量二氧化碳，全年的环境温暖。促进了植物的光合作用。当时，有些蕨类植物都能长到20米或更高。

伴随着大气中氧气浓度的剧烈增加，已经出现的昆虫也发生了体型的巨大化。超出人们想象的巨大昆虫。比如巨蜻蜓般的生物Protodonata，翼展接近一米宽，而那时候已经出现的节胸蜈蚣属，则更加可怕。

为了检验，高氧环境真的能让昆虫长得更大，现代研究人员在实验室中模拟了不同的氧气环境。科学家范登布鲁克斯（VandenBrooks）在三种不同的环境中饲养昆虫，模仿各种氧气浓度：12％的氧气； 今日的21％和石炭纪时期的31％。

第一批进行实验的昆虫是果蝇和甲虫。甲虫立刻响应高氧环境，并长得更大。而蜻蜓也同样对高氧水平发生反应，长到比正常氧气水平大15％。与此同时，在低氧环境下，蜻蜓的体积比今天的典型尺寸小20％。

三思逍遥

目前地球大气氧含量约为21%，不同地区会有细微差别，历史上大气中氧气达到35%，也曾低到10%左右。地球大气中的氧含量是不断变化的。

远古时期的大气中氧气不能稳定存在，会与地球岩石圈物质发生反应固定下来，科学家们就可以通过分析不同时期的地层岩石、结晶盐、甚至是琥珀中的气体来分析地球历史上大气中的氧含量，也可以通过古老冰川、洞穴中被封存的气体进行一些分析，地球历史上存在的大量植物使大气中的氧含量不断变化。

物种的生存受环境的影响非常大，地球大气中的氧气主要来自海洋植物，浮游植物虽然个体微小，但总体数量十分庞大，海洋表面积也十分庞大，在海水表面分布的浮游植物能更好地进行光和作用。因为个体微小，相互之间的遮盖不像草木那样多，水体也会能很好地折射、散射光线，至于也能相对更好地进行光合作用，释放更多氧气。

關鍵字: 大气层 含氧量 科学