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造纸业也需要费力地把木质素从木浆中移除才能造纸。
如果把木质素从树木中移除的话,所有的树都会变得弱不禁风,会因无法支撑自己的重量而倒塌。
因此,没有氧气就没有大型动植物,不会有猎食行为,不会有蓝天,或许也不会有海洋,或许就只剩下灰尘与细菌,再无其他。
毫无疑问,氧气是世上最最珍贵的代谢垃圾了。
然而老实说,代谢氧气是件难以置信的事,因为不管在地球上、火星上或宇宙的任何一个角落,光合作用都可以不依赖氧气而进化出来。
不过如此一来,很可能所有生命就算变得复杂,也只能停留在细菌等级,而我们或许只是茫茫细菌世界里某种有感知的生物而已。
呼吸作用是造成氧气没有持续堆满大气的原因之一。
呼吸作用和光合作用完全相反,且势均力敌。
简单来说,光合作用利用太阳能使两个简单的分子——二氧化碳和水结合产生有机分子;而呼吸作用完全相反,它燃烧有机分子(也就是食物)释放出二氧化碳和水,与此同时产生能量来支持我们生存。
因此也可以说,我们所有的能量都来自食物中释放出来的一缕阳光。
光合作用和呼吸作用不只反应过程相反,从全球平衡的角度来看也是如此。
如果没有动物、真菌和细菌用呼吸作用燃烧植物的话,那空气中的二氧化碳应该在很久以前就被光合作用消耗殆尽,转换成生物质了。
这样的话所有的活动都会戛然而止,只剩下缓慢的降解或者火山活动会释放出少许的二氧化碳。
然而真实世界并非如此。
实际情况是,呼吸作用会烧光植物存起来的有机分子,从地质学的时间尺度来看,植物仿佛在一瞬间灰飞烟灭。
这会造成一个极为严重的后果,那就是所有光合作用释放出来的氧气都会被呼吸作用消耗光。
这是一个长期进行且持续不断的角逐,同时也是为行星带来灭亡的死亡之吻。
如果一颗行星想要保住含氧大气层,如果这颗行星不想步上火星的红土后尘,唯一的办法就是封存住一部分植物物质。
植物带着有机物被埋葬,与之配对的氧气虽然在外面,但动物却无法找到有机物给氧气燃烧,所以氧气多余出来。
一部分的植物物质必须被埋葬。
这就是地球的做法,把一部分的植物物质埋在岩石里变成煤炭、石油、天然气、煤灰、木炭或灰尘,藏在地底深处。
根据最近才从耶鲁大学退休的地质化学先驱罗伯特·伯纳的看法,深埋在地壳中的“死的”
有机碳,大概是地壳上生物圈中有机碳的2.6万倍。
由于地下的一个碳原子对应空气中一个氧分子,所以我们每挖出一个碳原子当成燃料烧掉,就等于从空气中消耗掉一个氧分子,把它转换成一个二氧化碳。
这对全球气候造成的影响难以预估。
幸好我们永远也不会耗光地球上所有的氧气(就算消耗到为全球气候带来巨大浩劫的程度也不会用光),因为绝大部分的有机碳,都保存在页岩里,被埋在岩石中,远非人类工业技术(或至少考虑经济效益)可及之地。
到目前为止,尽管我们可以相当自大地烧光一切能找到的化石燃料,也只不过降低大气含氧量的百万分之二三,或者约0.001%而已。
[1]
不过这些被埋藏在地下的巨大有机碳,并不是连续形成的,它自亘古以来间歇地形成。
而目前的氧气总额看起来接近平衡,呼吸作用刚好可以抵消光合作用(消耗掉的也与新埋藏的相抵消),所以整体来讲几乎没有净输入,因此自数千万年以来,大气中氧浓度一直维持在21%左右。
不过在地质时间上的很久以前,有时的氧气浓度和现在非常不同。
其中最有名的例子,大概就是约3亿年前的石炭纪了,那是个巨大如海鸥般的蜻蜓拍翅飞过天空,而长达1米的蜈蚣爬过树丛底下的时代。
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