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

放眼一棵樹的生命歷程，它在生長過程中的確會吸收二氧化碳，釋放出氧氣，但是，當它死后，體內(nèi)的所有碳元素都將釋放，同時消耗掉它所釋放的氧氣。這基本上就是一個逆向的過程。整個生態(tài)系統(tǒng)就更是如此了。有生產(chǎn)者釋放氧氣，有消費者吸收氧氣，基本上處于一種平衡狀態(tài)，所以氧氣才會維持在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)生對應(yīng)的有機物，這些有機物反過來又要將光合作用產(chǎn)生的氧氣消耗掉，氧氣根本不可能積累。

有朋友說，不是所有有機物都被氧化，很多不是變成化石能源了么，同時，生物體本身也是一個碳庫。但這依然說不通。原因有兩點，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，很容易計算出，地球上的空氣總量為5000萬億噸，其中氧氣1000萬億噸。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6.3萬億噸，合計約7萬億噸。假定上述所有炭全部氧化，也僅需20萬億噸氧氣，換個角度說，固定這些碳，僅能釋放出20萬億噸氧氣，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，當時的氧氣含量達到35%，這豈不就構(gòu)成了一個悖論，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，氧氣才會被積累。還有一個更根本的原因就是，地球形成之初，氧元素的含量遠大于碳元素的含量，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。