氧气从何而来？

氧气在地球大气中扩散，大气中的空气密度随其高度逐渐降低，即离地面越远，空气越稀薄，同样，空气中的氧气含量越低。去过高原的人经常有这种经历。在海拔几千米的高原或山峰上，呼吸变得非常困难。这是因为空气中的氧含量降低，导致缺氧症状。然后一些人可能会问，谁制造了氧气，它是从哪里来的？

地球上有两种主要的氧气来源。首先，光合作用起源于植物。植物的绿叶利用叶绿素将空气和水分中吸收的二氧化碳在阳光下从根部转化为淀粉和葡萄糖等有机物质，并释放氧气。每年，世界各地的绿色植物从空气中吸收大量的二氧化碳，并产生相应量的氧气。第二，非生物参与的水的光解，即光把水分解成氧，是一个消耗能量的反应。

在没有生命的地球早期，有少量的氧，即稳定的基态氧分子。但是很明显，这种氧气不是来自光合作用，那么它来自哪里呢？相关研究表明，在地球的早期大气中，有更多的二氧化碳和低能电子。这些二氧化碳分子可以捕获低能电子，然后可能发生两种离解反应，产生碳原子和*氧原子或氧分子的负离子。在特定的能量范围内，两个离解反应可以生成氧分子，作为反应产物的游离氧原子也可以结合成氧分子。

此外，地球上氧气的早期诞生也与产甲烷菌和蓝细菌有关。产甲烷菌是以金属镍为食物来源的厌氧微生物，能产生大量甲烷。蓝藻，也被称为蓝绿藻或蓝绿藻，是最早的太阳能“采集器”。在太阳能的帮助下，它可以利用二氧化碳和水来产生氧气和有机物质，这一过程被称为光合作用。

然而，尽管蓝细菌一直在努力制造氧气，但它们的数量不如产甲烷菌多，所以它们释放的氧气只能被大量的甲烷消耗掉。结果，氧气无处可逃，一出生就“死亡”。然而，大约25亿年前，当地壳冷却时，地球上的镍含量急剧下降，没有食物来源的产甲烷菌也减少了。因此，空气中的氧最终摆脱了总是被产甲烷菌破坏的命运，空气中的氧含量大大增加。