誰是地球真正的霸主？

一說起“霸主”，許多人自然會想起一些大而恐怖的動物，比如恐龍、遠古海洋裡的皮皮蝦（奇蝦），或者長著恐怖獠牙的蒼龍和巨齒鯊等等，這些物種早在幾千萬年前甚至幾億年前就滅絕了。絕大多數人都認為，今天地球上真正的霸主是我們人類。

恐龍曾經是地球的主宰

地球上真正的第一任霸主，它們不僅從來都沒有滅絕，並且至今還繁盛地存在於這個星球的角角落落，它們是大小僅3微米的橢圓形藍藻細菌。或許未來某一天人類都呆不下去了，這種頑強的細菌依然還會在地球上稱霸十幾億年。

真正的王者是藍細菌

改變地球的小不點

今天，我們每個人都可以自由地呼吸空氣，你不必擔心缺氧，因為空氣中有20。95？氧氣。

但在我們這顆藍色星球誕生的十幾億年裡，空氣中氧氣含量僅佔今天氧氣水平的0。03？在太古代的大氣裡最多的是二氧化碳、甲烷和氮氣。即便是陽光分解空氣中的甲烷和二氧化碳產生出少量自由氧，它也會迅速消失，因為氧是一種非常友好的元素，它能很快與各種其它分子形成鍵，從而生成不同的氧化物。

太古代地球想象圖

由於空氣中幾乎沒有氧氣，我們熟悉的的動植物當時都不存在。但在地球原始海洋（那時的海水沒今天這麼鹹）和陸地湖泊中，逐漸產生了一些不需要氧氣就能生存的原核生物和真核細菌，其中就包括藍藻細菌。

藍藻細菌內部含有葉綠素a和藍藻蛋白，藍藻細菌透過這兩種物質進行光合作用，將太陽光轉變為化學能，吸收二氧化碳合成有機化合物，同時釋放出氧氣。

藍藻細菌不僅透過光合作用大量吸收二氧化碳，它還將空氣中的氮氣轉化為氨、亞硝酸鹽或硝酸鹽，植物可以將這些物質吸收並轉化為蛋白質和核酸。

藍藻細菌透過光合作用產生氧氣

由於藍藻細菌的作用，古老地球空氣中的二氧化碳和氮氣越來越少，但氧氣並沒有隨之增多。大量氧氣被溶解在水中的遊離金屬還原成氧化物並沉入水底，進而形成今天的鐵礦和其它金屬礦藏。而那些未被氧化的藍藻殘骸也堆積在海底變成石墨礦或者石油。

氧化鐵帶狀沉積層

影響生命程序

藍藻釋放出來的氧氣不僅造就了豐富的鐵礦，還根本性的改變了地球上的生命程序。

大氣中二氧化碳濃度的降低帶來的第一個好處就是，地球變得沒那麼熱，水的酸度下降，這也為之後複雜多細胞生命的出現創造了條件。

大約從24億年前開始，水裡溶解的氧氣越來越多，大氣中的氧含量也隨之迅速升高。氧氣對於厭氧細菌來說是致命性的物質，藍藻釋放越來越多的氧氣在幾億年的時間裡殺死了地球上絕大部分的厭氧生物，這就是地質學家和古生物學家們常說的“大氧化事件”或“氧氣大屠殺”。

海洋中藍細菌極其繁盛

氧氣的增加帶來的好處顯而易見，那就是真核生物越來越繁盛，直到15億年前出現真菌和多細胞生命。

35億年來，藍藻細菌和其它藻類細菌並沒有停止工作。我們都說亞馬遜雨林是“地球之肺”，事實上，草樹在白天的時候透過光合作用釋放氧氣，晚上它們也會透過呼吸作用消耗氧氣釋放二氧化碳。與藍藻細菌相比，樹木創造氧氣的效率不高，今天地球上每天大約有一半以上的氧氣是由這些細菌貢獻的。

湖泊裡的藻華現象

頑強生命力的原因

在30億年前的太古代，儘管地球已經冷卻下來，但它的自然條件依然極其惡劣：地表的熱流大約是今天的三倍；海洋和湖泊由於溶解大量二氧化碳而呈酸性；大氣中沒有氧氣更沒有臭氧層，紫外線每天照射到地面，殺死它能殺死的一切。即便是在如此險惡的環境下，藍藻細菌在淺水中誕生、脫穎而出，歷經數次全球性的生物滅絕事件並一直生存到今天，這足以證明其生命力的頑強。

藍細菌今天無處不在

藍藻細菌擁有DNA修復基因，當受到環境變化壓力和內部DNA損傷的情況下，這些修復基因可以開始核心DNA的修復過程。在染色體轉化中，它可以透過同源重組將同源轉化的遺傳物質整合到受體基因組中。這是藍藻細菌幾十億年來雄霸地球的根本原因。