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植物是生态系统中最重要的生产者，因为它们可以进行光合作用合成有机物并释放氧气和水。 但能进行光合作用的生物并不只是植物，其他一些藻类和细菌也具备这种功能，蓝细菌就是其中之一。 关于蓝细菌 蓝细菌又被叫做蓝藻，属于原核生物，在很长的一段时间内，它们由于外观与藻类很相似被划分为藻类。 但微观结构显示，蓝细菌的实际上与真核生物的藻类非常不同，它们没有核膜，没有细胞器，有DNA却没有染色体。 图为：显微镜下的蓝细菌 而这些正是细菌的特征，所以，蓝细菌现在已经被列入细菌的行列，这点从它的名字也可以看出来。 蓝细菌的藻体通常为单细胞或群体，或者是细胞成串排列组成藻丝状的丝状体，其中一些可以伸缩或左右摆动。 叶绿素和类胡萝卜素是它们进行光合作用的色素，除此之外，它们还有藻蓝素、藻红素等。 这些色素不在细胞质内，而分散在细胞质的边缘，藻体因所含色素的种类和多少不同而呈现出不同的颜色。 蓝细菌是地球上最古老的生物之一，它们已经存在了约30亿年，可以说见证了地球绝大多数生物的兴衰。 而且，如今的地球上有如此多种类繁多的生物与蓝细菌有着密不可分的关系，它们曾主导过一场“大毁灭”。 大氧化事件 能进行光合作用的细菌一般被称为光合细菌，蓝细菌当然是其中之一。与其他光合细菌不同的是，蓝细菌的光合作用是会释放氧气的。 上面说了，大约30亿年前蓝细菌就已经生活在地球上了，此时的地球正处在原始状态下，氧气含量十分少。 正因氧气含量稀少，原始地球上存在的生物都是单细胞生物并且进行的是无氧呼吸，你也可以理解成此时的生物几乎都是厌氧细菌。 而蓝细菌的出现改变了这一状况，它们是当时唯一可以进行放氧光合作用的生物，光合作用产生的糖类是它们的营养物质，氧气则是没用的副产品。 图为：氧气变化趋势图，横轴Ga是指十亿年 大约在24亿年前，地球大气层和海洋表面的氧气含量突然开始上升，绝大多数生物由于无法适应含氧的环境而死亡。 科学家已经肯定大氧化事件的“罪魁祸首”就是蓝细菌，它们释放的氧气成了当时生物的致命“毒药”。 但在蓝细菌开始光合作用和地球氧气的突然增加之间，还隔有好几亿年的“缓冲期”，为什么会出现这个间隔目前并没有定论。 由蓝细菌“主导”的大氧化事件直接造成了全球生物的大灭绝，同时它们所创造的有氧环境也开启了地球的新篇章。 图为：真核生物 首先是臭氧层的形成。在紫外线作用下，氧气分子和氧原子与臭氧分子不断循环转换形成臭氧层。 臭氧层能够吸收绝大部分来自太阳的紫外线，是地球生物免于紫外线的危害，它为“新生物”的出现创造了良好环境。 其次是矿物质的产生。大氧化事件触发了矿物质的爆炸式增长，许多元素以一种或多种氧化物的形式出现在地表。 据估计，在今天发现的大约4500中矿物中，有超多2500多种是大氧化事件后产生的。 最后也是最重要的是真核动物的出现。蓝细菌的光合作用产生的氧气对周围的生物具有毒害作用，这种“生存压力”直接推动了古细菌向真核生物的进化过程。 也就是说，蓝细菌毁灭了原有的古老生物，而催生了更高级的真核生物，这也算是“不破不立”的一种诠释。 水华的危害 研究生物起源的时候，称它们为蓝细菌比较合适，但在现实生活中，它们更符合藻类的形象，因为它们经常引起水华。 水华就是藻华，是发生在淡水中，由于水体中氮磷含量过高导致藻类，细菌或浮游生物激增的一种现象。 由蓝藻引起的水华通常更危险，因为它们会产生一种被称为“蓝藻毒素”的毒素，这些毒素会影响人的肝脏、神经系统和皮肤。 如果吞下未经处理的水，可能会发生腹部绞痛，恶心，腹泻和呕吐，一些对藻类敏感的人可能会出现皮疹或呼吸道刺激。 暴露在蓝藻水华的环境中也可能对身体产生不良影响，研究人员发现，接触过蓝藻毒素的海豚表现出了与人类的阿尔茨海默症和帕金森氏病相类似的退化性脑损伤。 除了产生污染水源的毒素外，水华的密集分布也会阻止其他海洋生物获得氧气和阳光，这会使得它们大量死亡。 最后 曾经的蓝细菌引起过生物大灭绝，但那促进了更高级生物的诞生，现在的蓝细菌时常引起令人反感的水华，但水体富营养化更多是人类造成的。 看似“劣迹斑斑”的蓝细菌其实并没有想象中那么坏，总之它们对地球生物多样性的贡献远大于毁灭。 而且，作为最先拥有光合作用的古老生物，它们也被认为是“植物界的先驱”“进化长河的源流”。 |
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