陽光、空氣、水，我們今天來聊一下空氣，尤其是空氣中的氧氣。人沒有水可以活幾天，沒有氧氣大概只能撐幾分鐘，因此氧氣絕對是我們最迫切需要的元素（沒有之一）。但是你知道嗎，地球的大氣層一開始是沒有氧氣的，而那個時期的氧氣還是一種「劇毒」。
有氧而死的顛倒世界
距離今天大約二十七億年前，也許是因為板塊作用漸漸成形，地表出現了愈來愈多的淺海區域。充足的陽光誘發演化出了一種對後世影響深遠的生物－－藍綠箘（或稱藍綠藻），一種能夠進行光合作用的生命形式。在此之前的生物，幾乎都只能以「吞噬」其他分子的方式獲得能量。對比之下，新發展出來的光合作用極具競爭優勢，它利用環境中充沛的太陽能，不僅能夠高效率地產生生物可以直接使用的化學能，還能合成生長所需的含碳有機物質。
不過，它卻也存在著一個致命的缺點：在光合作用進行的過程中，會產生一種代謝廢物－－氧氣（兩個氧原子結合而成的氧分子）。這個活性極大的元素會到處激活被它遇到的物質（即氧化作用），比如會侵蝕與灼傷細箘的表膜，這對當時的生命世界來說可是一種毒殺。
距今二十七到二十三億年之間，這些在環境中漸漸冒出來的雙氧分子，造成了絕大部分經受不住氧化的生物的大量死亡。這個因為光合作用所造成地球首次的生命大滅絕事件，又被稱為「大氧化事件」。
我們都是溫室裡的花朵
悲劇還不只如此。當時的大氣層除了比較稀薄之外（僅有今天的二分之一到四分之一的厚度），其組成成分也跟今天截然不同。原始大氣層主要由甲烷、氨、氫等組成，其中含量很高的甲烷是一種高效率的溫室效應氣體，它可以保留住大氣層中由太陽輻射而來的溫度。然而，因為光合作用製造出來的氧氣非常容易跟甲烷反應，「燃燒」之後變成二氧化碳與水，但這兩者卻都只是低效率的溫室效應氣體，甲烷濃度降低導致地表急遽失溫，全球一下子進入了好幾億年的超級冰凍時期。生命經過了這幾個大事件（氧化與冰凍）的摧殘，固然造成了極大的損失，但也引領了生命進入另一個不可逆轉的發展。
大氧化事件影響到的細菌與所結的冰早就消失無蹤，可這個歷史事件卻在另一個角落留下了不可抹滅的證據：氧氣，這個活性氣體，能與地表隨處存在的鐵反應形成氧化鐵。在地層某個角落，一條又一條、一層又一層的鐵鏽，科學家把它稱為「條狀鐵層」（BIF），忠實地記錄下了這個時期。
從另外一個角度而言，二十幾億年來光合作用產生的，一點一滴累積起來的氧氣，其實第一時間都跟地表的鐵反應作用了。好比咬一口的蘋果快速轉紅「生鏽」一樣，似乎必須等地球表面的鐵原子一個一個都被餵飽了之後，氧氣分子才終於有餘裕游離到大氣層中。
在大氧化事件的二十億年之後，也就是離今天約六億年前，大氣層中氧氣的濃度飆升，到了足以供養大型生物的階段。有證據顯示，氧氣濃度對於大型多細胞生物的出現至關重要，因此氧氣濃度的飆升也跟後面緊接而來的「寒武紀大爆發」有著密切的關係。繽紛多彩的生物世界就此展開……
當我盡情地做有氧運動、當我享受著每一口清新空氣時，會忍不住想問那些躲在陰暗角落的厭氧細菌們，活在那個還沒有氧氣的地球是什麼感覺？如果說歷史是「我方的故事」（our story），那演化就是「我們的生存」，生存模式可是沒有統一版的。
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