氧气翻倍 世界翻转
作者: 神们自己
我们知道,现在地球上的氧气含量是21%。然而在某个平行宇宙,地球的氧气含量瞬间翻倍……
真爽!我一边贪婪地呼吸着香甜的空气,一边猛踩油门。今天这车有点神,经济适用车型竟然开出了跑车的速度。也是,汽车的动力来源就是燃料和氧气的燃烧,空气含氧量翻倍,动力瞬间拉满!
连续吸了几十口高氧空气之后,我产生了一种飘飘欲仙的感觉:眼冒金星,脸皮发麻。这难道就是传说中的“醉氧”?等等,那我现在算不算酒驾?
道路千万条,安全第一条。在我小心翼翼地找地方停车时,并没有注意到,一些微妙的事情正在发生。
人体每时每刻都在发生氧化反应。汽油在发动机里和氧气混合,剧烈燃烧,产生能量,这是氧化反应。我们吃下去的食物在肚子里分解成葡萄糖、脂肪和蛋白质,这些营养物质被运输到身体各个组织和器官,与氧气反应,产生二氧化碳、水和能量,这也是氧化反应——不见明火的氧化反应。
含氧量越高,车的动力越澎湃,人体的新陈代谢速度也越快。新陈代谢速度越快,衰老速度也越快。比如高氧浓度会诱发视网膜病变,严重的会导致视网膜脱落。那时候,医院可能人满为患。
在人出问题之前,更早出问题的是植物。
植物在白天通过光合作用将二氧化碳和水合成糖类、淀粉等有机物质,在晚上通过呼吸作用,消耗一部分有机物质,释放能量,维持自身的生命活动。光合作用的产物是氧气,如果环境中氧气过高,会抑制光合作用,导致植物生长发育减缓。呼吸作用通过消耗氧气产生能量,如果氧气浓度过高,呼吸作用加快,会导致植物在晚上消耗太多有机物质。如果大气中的含氧量缓慢上升,植物说不定还有逐渐适应、进化的机会。但在这个想象中的平行宇宙里,地球氧气含量瞬间翻倍,我不清楚会有多少种植物灭绝,但我敢肯定——很多植物会变成最后一代。
植物是生态系统中的主要生产者,它们通过光合作用将阳光和二氧化碳转化为有机物质,进而支持整个食物链的运转。如果植物的数量大量减少,将会对食物链产生重大影响,导致其他生物无法获得足够的食物,从而引发生态系统的崩溃。大量的植物灭绝后,动物也难以独善其身。全球生态系统大洗牌开始了。
在这个天下大乱的新时代,也许只有蕨类植物和昆虫不仅不慌,反而暗自高兴。在3亿年前的石炭纪,地球大气的含氧量达到峰值35%。当时,蕨类植物统治地球,形成了大规模的森林,甚至可以长到30多米高。
昆虫大概也会觉得好日子又回来了。昆虫主要用身体两侧的气孔呼吸,如果体型过大,气孔呼吸方式将不足以支撑其新陈代谢,唯一的办法是提高含氧量。在石炭纪,昆虫的体型堪称巨大,远古巨蚊和现在的鸟差不多大,陆地上爬行的节胸马陆体长可达2.6米。然而后来,地球气候剧变,含氧量一路下降,巨型昆虫的时代一去不复返。今天,这些昆虫的后代长得弱小可怜,只能躲在石头缝里苟且偷生。
不过,昆虫想重新变大并不容易,起码也需要经过一段时间的进化。只怕在有幸看到巨型昆虫统治地球之前,人类就已经在粮食危机中饿死了。
要想让整个生态系统恢复正常,要想让我们赖以生存的粮食茁壮成长,全人类只能搬家,搬到一个氧气水平正常的地方。
万幸的是,这样的地方是存在的。海拔越高,大气压和含氧量越低。所以在高原上,人体组织会缺氧,引发高原反应。在四五千米海拔的高原,含氧量差不多是海平面的一半。在氧气翻倍的地球,这里恰恰是含氧量恢复正常的风水宝地!
地球上的高原不少,但是4000米以上的高原并不多,能容纳上亿人口的高原就更少了。幸存者们将在青藏高原展开你死我活的争夺。还愣着干什么?快去抢“船票”呀!
如果没抢到“船票”,你也不必恐慌,你还有最后一次改变世界的机会:地球上氧气太多,烧掉不就行了?
石油烧掉,煤炭烧掉,一切能源都烧掉。有什么不能烧的?都可以烧嘛!谁烧得多,谁的碳排放量高,谁就是环保斗士。
哪怕你不烧,地球也会帮你动手。大气含氧量超过35%,自然界就极易发生自燃。在石炭纪,一道闪电就能引发一场森林大火,这也是石炭纪含氧量无法继续升高的原因之一。而在平行宇宙,地球含氧量高达42%。森林里到处都是山火,燃烧几个月都停不下来,煤矿、白磷矿自燃,放眼望去,一片火海……
虽然燃烧可以降低含氧量,但是从物理学的角度来看,氧原子并没有减少,它只是和碳原子组成了二氧化碳分子。不严谨地说,烧掉多少氧气,就会增加多少二氧化碳。根据最新的气候模型CESM2预测,二氧化碳浓度每增加一倍,全球气温将升高5.3 ℃——这就是困扰21世纪人类的温室效应。2022年,全球平均气温接近15 ℃,而二氧化碳浓度“只有”万分之三。
如果二氧化碳浓度升到千分之五,全球平均气温将超过35 ℃。这会导致地球上所有冰融化,海平面上升60米。如果那时没有在青藏高原,你将每天过着“水深火热”的生活。如果二氧化碳浓度升到百分之十,人类肯定消失了。因为那样的空气会让所有人中毒而亡。不过万一,我是说万一,有极少数人通过基因突变适应了环境!他们进化成了新人类,建起了新的文明。
也许几百万年后,一个年轻的新人类会突发奇想,在平行宇宙的互联网上提问:“如果地球上的氧气突然减少一半,会发生怎样的变化?”
神们自己
科普作家,著有《猫、爱因斯坦和密码学:我也能看懂的量子通信》《机器新脑》