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首先，地球上氧气的含量从大尺度看，一直是变化的，并非一直不变。寒武纪之前，地球只有痕量的氧气存在，寒武纪之后，氧气含量爆发式增长，到石炭纪达到高峰，当时大气中氧气含量超过35%，之后开始缓慢下降。实际上，目前大气中氧气的含量一直在缓慢下降，只是由于下降幅度非常小，基本可以忽略不计。 说到氧气含量的变化，大家肯定首先想到的是绿色植物的光合作用。实际上，无论光合作用的强度如何，甚至说，即便是光合作用突然停止了，对地球氧气含量也没有什么影响。原因很简单，绿色植物的光合作用无论中间过程是怎样的，结果都是每固定一个碳原子释放一个氧气分子，这些被固定的碳原子以有机物的形式存在，但是最终都会被以各种形式分解。于是，被固定的碳重新被释放到大气中，在这个过程中，当初被释放的氧气又会重新变成二氧化碳。也就是说，光合作用只能促成氧和碳的循环，使氧气处于动态平衡当中，不可能改变大气中氧气含量。 真正能够改变大气中氧气含量的是一些地质作用和某些细菌。我们都知道，地球是太阳系唯一拥有板块运动的星球。地质运动会把地球深处的岩石暴露出来，这些岩石在风化的过程中会吸收氧气，原因就在于地壳深处的岩石含有很多还原性物质，风化过程中吸收的氧气是不会被重新释放到大气中的。所以，如果地球上没有其他积累氧气的途径，那么氧气含量减少是必然。 幸亏我们的地球拥有积累氧气的其他途径。学习过大学物理的都知道气体热力方程，稍微计算一下就知道，同等温度下，氢气运动速度最快，所以最容易逃逸。地球的引力太小，不足以束缚氢气和氦气，所以氢气一旦生成，很快就会逃逸。有很多途径都会直接或者间接分解水，比如紫外线，雷电，光合细菌，甲烷细菌等，它们产生的氢气逃逸，氧气则会留下。于是地球从一个没有氧气的星球一步一步变成富含氧气的星球。 但是，当氧气含量达到一定程度后，臭氧层形成，紫外线强度大幅度下降。同时，随着高等植物逐渐取代光合细菌等，微生物作用分解的水也逐渐减少，目前已经不足以弥补地质运动对氧气的消耗，所以从大尺度看，氧气是逐渐减少的。 |
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