생명은 질소보다 반응성이 높기 때문에 산소를 사용하도록 진화했습니다. 산소는 지구의 생명을 지원하는 많은 생화학 적 과정에서 사용될 수 있지만 질소는 분해 및 사용이 더 어렵습니다.
고등학교에서 과학 수업에주의를 기울인다면, 우리의 대기는 질소, 산소, 아르곤, 이산화탄소 및 크세논, 메탄, 크립톤, 수소 및 수증기와 같은 몇 가지 다른 양의 가스로 구성되어 있음을 알고 있습니다.
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대기의 가스.
위의 이미지에서 볼 수 있듯이 대기의 가장 큰 덩어리를 설명하는 가스는 질소입니다. 우리가 숫자를 말하면 대기의 78.08%가 질소로 만들어집니다. 분명히 지구 대기에서 가장 풍부한 가스입니다. 태양계의 다른 행성에서 대기의 구성은 우리와 다릅니다.
반면, 지구상의 생명에 필수적인 주요 선수 중 하나 인 산소는 두 번째 자리에 서서 대기의 거의 20.95%를 차지합니다 (출처)
.당신이 그것에 대해 생각한다면 조금 이상하지 않습니까? 생명은 환경에서 두 번째로 풍부한 가스에 적응하도록 진화했지만 가장 풍부한 가스는 아닙니다. . 그 이유는 무엇입니까?
이 질문에 대답하기 전에 질소 분자에 대해 한두 가지를 이해해야합니다.
질소 가스는 매우 불활성입니다
이것이 의미하는 바는 질소가 사물과 매우 쉽게 반응하지 않는다는 것입니다. 보다 구체적으로, 질소 가스는 N2로 존재하며 공유 트리플 본드가 있습니다.
두 질소 원자 사이의 이러한 종류의 결합에 대한 것은 파손하기가 매우 어렵다는 것입니다. 결합은 너무 강해서 화학자들이 실험을 위해 '반응하지 않는 대기'를 확립해야 할 때 종종 어떤 식 으로든 질소를 사용합니다. 두 질소 원자는 서로 매우 밀접하게 결합되어 번개 볼트 또는 특정 '질소 고정'박테리아가 분할 할 수있는 환경에서
입니다.
(사진 크레디트 :Pixabay)
반면에 산소는 매우 반응성 (질소와 비교하여)이므로 지구의 생명을 지원하는 많은 생화학 적 과정에서 사용될 수 있습니다. 그렇기 때문에 산소가 지구상에서 가장 풍부한 가스가 아니더라도 자연스럽게 생명의 지지자가됩니다.
어쨌든, 그것은 지구상의 삶과는 다릅니다. 항상 산소에 의존합니다.
그레이트 산소화 사건
수십억 년 전, 지구는 적어도 그 당시 대기 중에 가스의 종류와 관련하여 현재의 방식이 아니 었습니다. 곤충, 동물, 심지어 잎이 많은 식물도 없었습니다. 대부분의 생애 (주로 박테리아와 같은 미생물)는 당시 바다로 제한되었습니다. 그 기간에 번성 한 박테리아는 혐기성이므로 산소를 사용하지 않고 음식을 대사했습니다.
그러나 신생 기업이 나타 났고 지구상의 모든 것이 바뀌 었습니다. 이 신생은 시아 노 박테리아의 형태로 나왔습니다. 청록색 조류라고도하는이 시아 노 박테리아는 햇빛을 에너지로 전환하고 산소를 부산물로 방출합니다. 보다 구체적인 말로, 그들은 광합성입니다.
시아 노 박테리아의 이미지, Tolypthothrix. (사진 크레딧 :Matthewjparker / Wikimedia Commons)
당시 우리의 대기는 오늘날만큼 산소가 많지 않았습니다. 우리 행성이 한 작은 산소 HAME는 미네랄과 결합되거나 물 분자 내에서 잠겨 있습니다.
시아 노 박테리아가 번성함에 따라 지구상의 산소 공급은 기하 급수적으로 증가했습니다. 산소가 독성이었던 대부분의 혐기성 박테리아는 대기에서 산소의 잔인한 맹공격으로 인해 죽어 가기 시작했습니다. 이 사건은 우리가 큰 산소화 사건이라고 부르는 것입니다.
O2 지구 대기의 축적. 빨간색과 녹색 선은 추정치의 범위를 나타내며 시간은 수십억 년 전 (GA)로 측정됩니다. (사진 크레딧 :Heinrich D. Holland / Wikimedia Commons)
큰 산소화 사건 이후, 혐기성 미생물은 수백만 명에 의해 사망했으며, 곧 대기에서 산소 축적이 시작되었습니다.
그때는 더 복잡한 다른 형태의 삶 (동물과 인간 포함)이 진화하기 시작하여 산소가 '생명의 연료'로 만들었습니다.
어쨌든“우리는 왜 산소 대신 질소를 사용하기 위해 진화하지 않았는가? "전자가 훨씬 쉽게 구할 수 있기 때문에 왜 휘발유 대신 해수로 운영되는 자동차를 개발하지 않았는가?"
해수가 차를 달릴 수없는 것처럼, 우리 몸은 그렇게하도록 설계되지 않았기 때문에 질소를 달릴 수 없습니다!
