氧氣濃度過高會引起中毒嗎?恐龍時代氧氣濃度多高?會不會中毒?

2021-01-15 動物志

氧氣是我們賴以生存的,因此有人會想當然以為氧氣濃度越高越好。殊不知,氧氣濃度過高是會引起中毒的。主要是氧氣可以產生氧自由基,會損傷生物膜結構,導致人類衰老,長期吸入高濃度的氧氣會對人體造成永久性損傷甚至導致死亡。

氧療需謹慎,醫學上的氧療多採用60%以下的氧氣,避免純氧對人體的傷害

過高的氧氣濃度對生物體的危害

氧氣是一種氧化劑,而生物體是由具有還原性的有機物構成的,所以氧氣勢必會對生物體造成一定損傷。我們今天的生物體長期生活在氧氣濃度為21%的環境中,已經適應了,我們體內的抗氧化酶以及維生素C、維生素E能幫助我們消滅氧自由基,保護我們的機體正常運轉。

地球本沒有氧氣,氧氣是地球生物的產物。30多億年前地球上出現了藍細菌,藍細菌進行光合作用將二氧化碳轉化為其所需的有機質,同時將氧氣作為副產物釋放出來。這些源源不斷產生的氧氣用了十億年時間將當時海洋中的亞鐵離子全部氧化了,當時淺綠色的海洋從那時起就變成今天的樣子了。

綠色植物的光合作用

氧氣在誕生之初是一種有毒氣體,因為當時的生物已經適應了幾乎無氧的大氣和水環境。24億年前,當海洋中的亞鐵離子被完全耗盡,大氣中氧氣濃度達到了空前的4%(今天為21%),這給當時的生命帶來了一場大浩劫,科學家稱之為「大氧化事件」。這是地球上有史以來第一次生物大滅絕,絕大多數古細菌和真細菌從此消失了,只有少數的細菌適應了較高濃度的氧氣並活了下來,今天,我們只能在海底火山、鹽鹼湖底等極端缺氧的環境中見到古細菌了。從那時候,好氧動物才開始繁盛,地球生命才逐漸演變成今天的樣子。

恐龍時代的氧氣濃度比現在高嗎?

恐龍時代氧氣濃度高,不知道最初是哪裡傳出來的,這是個流傳很久的謠言了。看一下下圖所示十億年來氧氣濃度的變化,恐龍出現於2.3億年前,當時大氣含氧量處在15%的低谷,侏羅紀前期是恐龍走上大型化的關鍵時期,氧氣含量也只有15-18%(今天是21%)。之後由於當時氣候溼暖,綠色植物繁盛,氧氣濃度開始回升,到6600萬年前恐龍滅絕時上升到26%。

恐龍時代

顯而易見恐龍時代的氧氣濃度和新生代沒有顯著差異,有時間比現在還低,因此大家不必擔心恐龍會氧中毒。

氧氣濃度取決於動物和植物的鬥爭

氧氣是生物的產物,大氣中氧氣含量實際取決於兩類生物的鬥爭——產生氧氣的綠色植物和消耗氧氣的動物,而這兩類動物的鬥爭取決於環境氣候。氧氣濃度最高的時期是三億年前的古生代石炭紀,當時地球有大片熱帶雨林,而且植物葉子中含有木質素,節肢動物無法有效取食,所以當時的氧氣濃度達到了空前絕後的35%,比今天高60%,不過當時是巨蟲、兩棲動物和雨林的時代,和恐龍沒什麼關係。

之後發生了石炭紀末雨林崩潰事件,同時四足脊椎動物走上繁盛,氧氣濃度在二疊紀就大幅下降了,到恐龍時代的黎明,大氣中氧氣濃度只有15-18%,為寒武紀生命大爆發以來的最低谷。

恐龍滅絕以後,新生代氣候由溼暖漸漸轉為乾冷,人類出現以後更是對環境的改造能力日益增強。隨著森林面積的減少,氧氣濃度在新生代一直呈現下降趨勢。氧氣濃度的短期略微下降可能不會有什麼影響,但長期持續下降將是一場災難。我們必須保護好森林,有環保專家稱森林是「地球之肺」,對人類的生存和大自然的平衡有至關重要的作用。

地球之肺——熱帶雨林

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相關焦點

  • 氧氣「多多益善」嗎?高濃度氧氣會對人體產生什麼影響?
    研究顯示,地球大氣層中氧氣的濃度大約於24億年前大幅度提升。氧氣具有強氧化性,海水中的氧氣濃度增加,使得地球上的一批原始生命因此滅絕。經過長時間的演化,地球上的生命逐漸適應並學會了利用氧氣進行新陳代謝。氧氣雖好,可也要適量。就像食鹽一樣,太少感覺味道太淡,太多則感覺味道太鹹。生命的呼吸需要氧氣,但大氣中的氧氣濃度也需要保持在一定的水平範圍之內,這樣才不會出問題。
  • 在過去氧氣濃度高的時候,單細胞生物也會很大嗎?
    有人說氧氣濃度越高,生物體的體型越大,實際上這一說法只有在特定情況下才是真命題。單細胞生物體型和氧氣濃度關係不大我們首先要搞清楚氧氣濃度為什麼能影響生物體型。現在絕大多數生物都是需養生物,生物需要將氧氣輸送至每一個細胞。隨著生物體型增長,其體積的擴大速度要比表面積的擴大速度快。長度增加到原來兩倍,表面積就增大到四倍,體積則增大到八倍。
  • 氧氣為何會成為人類的毒藥?
    氧氣對人類究竟有多重要?人類離不開氧氣,毋庸置疑。但氧氣同時也存在著它的「陰暗」面,當人類享受氧氣帶給我們的痛快呼吸之時,我們也在因為氧氣而慢慢衰老。如果氧氣含量過高,人類也會中毒,這一點對人們來說非常不可思議,不過實際上,它的確是真的。
  • 如果將地球大氣層中的氧氣濃度提高一倍,將會發生什麼事情?
    那麼,加入我們將大氣層中氧氣的濃度提升一倍,而氮氣濃度則相應的減少,會發生什麼事情呢?但是這個過程並不是一朝一夕就可以完成的,需要長時間的積累,當動植物足夠進化並完全適應了高濃度氧氣環境之後,各種巨型生物將會遍布地球,甚至比當年的恐龍時代也不遑多讓!
  • 植物過度生長,氧氣濃度過高,會對其他生物造成什麼危害?
    氧氣舊稱「養氣」,顧名思義,是滋養我們的氣體。氧氣是世間萬物所賴以生存的,我們人類如果不呼吸,幾分鐘就會喪命。但實際上,過高濃度的氧氣對於生物體確實也是有害的。有氧呼吸本質上是一種緩慢的氧化反應,燃燒是劇烈的氧化反應,因此有氧呼吸看作是一種緩慢的「燃燒」,最終將生物體燃盡。
  • 地球上99%的物種都需要氧氣,氧氣雖好,可高濃度氧氣卻有毒
    研究顯示,地球大氣層中氧氣的濃度大約於24億年前大幅度提升。氧氣具有強氧化性,海水中的氧氣濃度增加,使得地球上的一批原始生命因此滅絕。經過長時間的演化,地球上的生命逐漸適應並學會了利用氧氣進行新陳代謝。氧氣雖好,可也要適量。就像食鹽一樣,太少感覺味道太淡,太多則感覺味道太鹹。生命的呼吸需要氧氣,但大氣中的氧氣濃度也需要保持在一定的水平範圍之內,這樣才不會出問題。
  • 地球大氣中的氧氣濃度會變化嗎?如果從21%提升到90%會怎樣?
    地球大氣中的氧氣含量並非一層不變,在3億年前的石炭紀氧氣含量最高,達到了35%,現階段為21%;人類已經適應了現階段的氧氣濃度,氧氣濃度上升和下降太多對人體都有害,90%的氧氣濃度甚至還會造成氧中毒。
  • 關上車門和車窗,在車裡過夜,氧氣夠不夠?會不會缺氧?
    但存在一個問題,關上車門和車窗,在車裡過夜,氧氣夠不夠?會不會缺氧?今天老司機就做了一個科學的研究,告訴你在車裡過一夜會不會缺少氧氣。有的回答是:只計算人需要呼進去的氧氣,卻沒有算人呼出來的氧氣。其實人們的呼出氣中也是有氧氣的,不然,在人工呼吸就沒有什麼意義了。
  • 如果處在富氧環境中,氧氣高達90%,人類會發生什麼?
    地球上的氧氣含量從來就不是一成不變的,自從地球存在,它的氧氣含量其實是一直有所變化的,比如一開始地球是無氧的,那麼現在的含氧量則是21%左右,可是有人提出了疑問,倘若地球的含氧量超過9成,這個世界還會存在嗎?
  • 如果處在富氧環境中,氧氣高達90%,人類會發生什麼?
    地球上的氧氣含量從來就不是一成不變的,自從地球存在,它的氧氣含量其實是一直有所變化的,比如一開始地球是無氧的,那麼現在的含氧量則是21%左右,可是有人提出了疑問,倘若地球的含氧量超過9成,這個世界還會存在嗎?
  • 如果地球的氧氣變成100%會發生什麼?那你就可以騎著蜜蜂滿天飛了
    現在有的人覺得地球上的氧氣含量太低了,念叨著說要是氧氣濃度再多一倍也好啊。真不是小編對這些人有意見,而是這件事是會害死人的呀。不是有首歌唱說愛如氧氣嗎?大家也都知道愛不能太滿吧,這氧氣也是一樣的道理啊。
  • 汽車門窗緊閉,車內的氧氣夠一個人呼吸多久?夠睡一晚嗎?
    車內的氧氣夠一個人呼吸多久?夠睡一晚嗎?現在很多家庭都有小汽車,有時使用時不注意安全,就會造成不幸。如果把車門緊閉,車窗玻璃全部關死,在這種情況下,車內的氧氣夠一個人呼吸多久?眾所周知,人活著就要呼吸。呼吸是指人體與外界環境交換氣體的這麼一個過程。人呼吸是為了吸收空氣中的氧氣,並排出體內的二氧化碳。
  • 氧氣不可或缺,倘若濃度增加一倍會如何?石炭紀的生物給出答案
    所以地球大氣成分是隨著地球不斷的進化而發生改變,逐漸讓大氣中的氧氣濃度比例達到最佳,使得絕大部分生物能夠接受。因此,氧氣並非越多越好,那麼如果氧氣的含量突然巨增,又會出現什麼情況呢?缺氧會如何?曾經有科學家便提出這樣的想法,如果地球上的氧氣突然增加了一倍,會出現什麼情況?
  • 氧氣濃度檢測方式
    這類氣體檢測工具能夠在很多檢測現場對氧氣濃度做出快速檢測。 氧氣是我們人類呼吸必不可少的一種元素,我們人類只有在氧氣濃度19.5%vol---23.5%vol的環境中才能生存,當環境中的氧氣濃度低於19.5%vol時,我們就會處在缺氧狀態,如環境中氧氣濃度超過23.5%vol時,我們就會處在富氧狀態,同樣會影響我們的安全,因此我們需要通過各種氧氣檢測工具來進行環境中的氧氣濃度。
  • 人類賴以生存的氧氣,居然是慢性毒藥?
    至此,地球上第一批生物——厭氧生物逐漸滅絕,地球成為了喜氧生物的天堂,而且,根據科學研究,地球曾經有過富氧時代氧氣對人類究竟有多重要?人類離不開氧氣,毋庸置疑。但氧氣同時也存在著它的「陰暗」面,當人類享受氧氣帶給我們的痛快呼吸之時,我們也在因為氧氣而慢慢衰老。我們知道,人類的體內存在著自由基,它和我們的衰老密不可分,而氧氣,就是它的幫兇。
  • 人類賴以生存的氧氣,是如何影響人類壽命的?
    至此,地球上第一批生物——厭氧生物逐漸滅絕,地球成為了喜氧生物的天堂,而且,根據科學研究,地球曾經有過富氧時代氧氣對人類究竟有多重要?人類離不開氧氣,毋庸置疑。但氧氣同時也存在著它的「陰暗」面,當人類享受氧氣帶給我們的痛快呼吸之時,我們也在因為氧氣而慢慢衰老。我們知道,人類的體內存在著自由基,它和我們的衰老密不可分,而氧氣,就是它的幫兇。
  • 解析生物巨大體型的奧秘,氧氣濃度不是關鍵因素
    石炭紀被認為是地球歷史上空氣含氧量最高的時代,其大氣中氧氣的含量超過了30%,而石炭紀也被稱為是巨蟲的時代,在這個時代中,巨大的蜻蜓,巨大的馬陸這樣的巨蟲統治著當時的世界。最近的一些科學研究,確實也證明了氧氣的濃度對於昆蟲的體型大小有著影響。但這並不能證明大氣中氧氣含量可以有效的影響到脊椎動物的體型。在巨蟲時代的石炭紀,生活在這個時代的脊椎動物,無論是魚類還是兩棲類都不是歷史中最大的,其體型也遠遠比不上後世出現的巨型生物。另外說一個比較簡單的例子,青藏高原的氧氣濃度是遠低於沿海地區的,但生活在青藏高原上人的體型是遠比沿海的人矮小嗎?
  • 一個人密封的屋裡,他是先缺氧而死,還是先二氧化碳中毒而死?
    沒有水喝人只能支撐大約72小時左右,這就是地震救援中的黃金72小時的來源,只要空氣中的氧氣遠不足以提供72小時的生命需求,那就能討論一下,到底是缺氧還是呼出的二氧化碳殺人更快。
  • 燒炭會一氧化碳中毒嗎,死亡概率是多大?
    概述一氧化碳(CO)中毒是在短時間內吸入較高濃度的CO後所引起的以中樞神經系統損害為主的全身性疾病。一氧化碳進入體內,與血紅蛋白結合成碳氧血紅蛋白(HbCO),使血紅蛋白失去攜帶和釋放氧的能力,導致機體缺氧中毒。一氧化碳廣泛應用於工業和生活,冬季用煤爐取暖時常發生一氧化碳中毒。
  • 若地球大氣中的氧氣含量提升到百分之九十,地球會如何?
    如果地球上的氧氣含量稍微下降一點或者是上升一點的話,那麼都會對地球產生不利影響,現在地球上的含氧量是很穩定的,都在21%左右,但是有科學家估計過,如果大氣氧含量超過35%的話,那麼是非常危險的,因為氧氣濃度過高將會導致火災極易發生,到時候全世界各地隨時都走可能發生火災,地球就會變成一片火的海洋。