谁是地球真正的霸主？

一说起“霸主”，许多人自然会想起一些大而恐怖的动物，比如恐龙、远古海洋里的皮皮虾（奇虾），或者长着恐怖獠牙的苍龙和巨齿鲨等等，这些物种早在几千万年前甚至几亿年前就灭绝了。绝大多数人都认为，今天地球上真正的霸主是我们人类。

恐龙曾经是地球的主宰

地球上真正的第一任霸主，它们不仅从来都没有灭绝，并且至今还繁盛地存在于这个星球的角角落落，它们是大小仅3微米的椭圆形蓝藻细菌。或许未来某一天人类都呆不下去了，这种顽强的细菌依然还会在地球上称霸十几亿年。

真正的王者是蓝细菌

改变地球的小不点

今天，我们每个人都可以自由地呼吸空气，你不必担心缺氧，因为空气中有20.95%的氧气。

但在我们这颗蓝色星球诞生的十几亿年里，空气中氧气含量仅占今天氧气水平的0.03%。在太古代的大气里最多的是二氧化碳、甲烷和氮气。即便是阳光分解空气中的甲烷和二氧化碳产生出少量自由氧，它也会迅速消失，因为氧是一种非常友好的元素，它能很快与各种其它分子形成键，从而生成不同的氧化物。

太古代地球想象图

由于空气中几乎没有氧气，我们熟悉的的动植物当时都不存在。但在地球原始海洋（那时的海水没今天这么咸）和陆地湖泊中，逐渐产生了一些不需要氧气就能生存的原核生物和真核细菌，其中就包括蓝藻细菌。

蓝藻细菌内部含有叶绿素a和蓝藻蛋白，蓝藻细菌通过这两种物质进行光合作用，将太阳光转变为化学能，吸收二氧化碳合成有机化合物，同时释放出氧气。

蓝藻细菌不仅通过光合作用大量吸收二氧化碳，它还将空气中的氮气转化为氨、亚硝酸盐或硝酸盐，植物可以将这些物质吸收并转化为蛋白质和核酸。

蓝藻细菌通过光合作用产生氧气

由于蓝藻细菌的作用，古老地球空气中的二氧化碳和氮气越来越少，但氧气并没有随之增多。大量氧气被溶解在水中的游离金属还原成氧化物并沉入水底，进而形成今天的铁矿和其它金属矿藏。而那些未被氧化的蓝藻残骸也堆积在海底变成石墨矿或者石油。

氧化铁带状沉积层

影响生命进程

蓝藻释放出来的氧气不仅造就了丰富的铁矿，还根本性的改变了地球上的生命进程。

大气中二氧化碳浓度的降低带来的第一个好处就是，地球变得没那么热，水的酸度下降，这也为之后复杂多细胞生命的出现创造了条件。

大约从24亿年前开始，水里溶解的氧气越来越多，大气中的氧含量也随之迅速升高。氧气对于厌氧细菌来说是致命性的物质，蓝藻释放越来越多的氧气在几亿年的时间里杀死了地球上绝大部分的厌氧生物，这就是地质学家和古生物学家们常说的“大氧化事件”或“氧气大屠杀”。

海洋中蓝细菌极其繁盛

氧气的增加带来的好处显而易见，那就是真核生物越来越繁盛，直到15亿年前出现真菌和多细胞生命。

35亿年来，蓝藻细菌和其它藻类细菌并没有停止工作。我们都说亚马逊雨林是“地球之肺”，事实上，草树在白天的时候通过光合作用释放氧气，晚上它们也会通过呼吸作用消耗氧气释放二氧化碳。与蓝藻细菌相比，树木创造氧气的效率不高，今天地球上每天大约有一半以上的氧气是由这些细菌贡献的。

湖泊里的藻华现象

顽强生命力的原因

在30亿年前的太古代，尽管地球已经冷却下来，但它的自然条件依然极其恶劣：地表的热流大约是今天的三倍；海洋和湖泊由于溶解大量二氧化碳而呈酸性；大气中没有氧气更没有臭氧层，紫外线每天照射到地面，杀死它能杀死的一切。即便是在如此险恶的环境下，蓝藻细菌在浅水中诞生、脱颖而出，历经数次全球性的生物灭绝事件并一直生存到今天，这足以证明其生命力的顽强。

蓝细菌今天无处不在

蓝藻细菌拥有DNA修复基因，当受到环境变化压力和内部DNA损伤的情况下，这些修复基因可以开始核心DNA的修复过程。在染色体转化中，它可以通过同源重组将同源转化的遗传物质整合到受体基因组中。这是蓝藻细菌几十亿年来雄霸地球的根本原因。