到現(xiàn)在為止，我所看到的所有教科書和科普書籍都說(shuō)，氧氣是綠色植物通過光合作用逐漸積累而來(lái)的。光合作用產(chǎn)生氧氣，這當(dāng)然沒問題，但是，能夠積累氧氣嗎？

放眼一棵樹的生命歷程，它在生長(zhǎng)過程中的確會(huì)吸收二氧化碳，釋放出氧氣，但是，當(dāng)它死后，體內(nèi)的所有碳元素都將釋放，同時(shí)消耗掉它所釋放的氧氣。這基本上就是一個(gè)逆向的過程。整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)就更是如此了。有生產(chǎn)者釋放氧氣，有消費(fèi)者吸收氧氣，基本上處于一種平衡狀態(tài)，所以氧氣才會(huì)維持在21%的水平。但問題是，地球形成之初，大氣中是不含氧氣的，反倒是富含大量還原性的物質(zhì)，如甲烷，氨氣，一氧化碳等。光合作用產(chǎn)生多少氧氣，就要產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的有機(jī)物，這些有機(jī)物反過來(lái)又要將光合作用產(chǎn)生的氧氣消耗掉，氧氣根本不可能積累。

有朋友說(shuō)，不是所有有機(jī)物都被氧化，很多不是變成化石能源了么，同時(shí)，生物體本身也是一個(gè)碳庫(kù)。但這依然說(shuō)不通。原因有兩點(diǎn)，其一，地球表面的大氣壓是76厘米汞柱，地表總面積約5.1億平方千米，很容易計(jì)算出，地球上的空氣總量為5000萬(wàn)億噸，其中氧氣1000萬(wàn)億噸。地球上生物體的總含碳量為7000億噸，化石能源的總含碳量約6.3萬(wàn)億噸，合計(jì)約7萬(wàn)億噸。假定上述所有炭全部氧化，也僅需20萬(wàn)億噸氧氣，換個(gè)角度說(shuō)，固定這些碳，僅能釋放出20萬(wàn)億噸氧氣，與大氣中氧氣總量相比微乎其微，更何況地球形成之初，大氣中是富含大量還原性的物質(zhì)，如甲烷，氨氣，一氧化碳等，這些都是消耗了大量的氧氣才被氧化的。其二，化石能源最主要的構(gòu)成是煤炭。最早形成的煤炭是二疊紀(jì)，當(dāng)時(shí)的氧氣含量達(dá)到35%，這豈不就構(gòu)成了一個(gè)悖論，越多的碳被固定，氧氣的含量就越少？

因此，地球上的氧氣不可能是綠色植物通過光合作用積累的。但是，有一些非綠色微生物，可以通過光合作用，釋放出氫氣；紫外線，閃電等也可以分解水分子，釋放出氫氣。地球太小，氫氣在大氣中不能穩(wěn)定存在，很容易逃逸到太空中，由此，氧氣才會(huì)被積累。還有一個(gè)更根本的原因就是，地球形成之初，氧元素的含量遠(yuǎn)大于碳元素的含量，否則，地表將充滿各種烷烴，任何理化作用和生物作用都不可能讓大氣充滿氧氣。