地球氧气含量与动物寿命

地球的氧气水平的提升导致了地球动物多样性的大爆发，这是确定无疑的。然而，地球的氧气水平达到一个什么样的临界点从而极大促进了动物的进化，以及动物机体对氧气水平的反应是什么，以及机理如何？今天我提一点自己的观点。

1、氧气含量的增加造就了动物巨大的体积

从已有的线索出发，大致能够估计出地球曾经出现过2-3波的巨大体积动物高潮，一波是3亿年前的昆虫。

科学家们通过化石记录发现，在恐龙之前，地球上就有巨大的物种存在，它们就是3亿年前石炭纪的巨型节肢动物。据化石推测，石炭纪的千足虫和蝎子体长可达1米以上，有一种蜘蛛的腿长达50厘米。最著名的样本，是1979年在英国德比郡采矿场地下挖出的一具巨型蜻蜓化石。它的翼展竟然超过78厘米，和现在的鹰差不多。与此相似的巨型昆虫化石也在法国、俄罗斯和美国被发现，并且它们都来自石炭纪。

恐龙生活的时代大约是2亿3千万年至6500万年前，中间正好有一个1亿年，巨大体型的恐龙就生活在这个时段中。

地球氧气的变迁有不同的观点，我们看两个人的估计：

如果采用BERGMAN,LENTON2004年的数据，发现，3亿年前的氧气含量达到了25-30%，有数据更显示3亿年前的氧气含量达到了35%；1亿年前的氧气行列也在30%以上。排出巧合的可能，巨大动物与氧气水平是高度相关的。3亿年前的高水平氧气有可能造就了巨大昆虫的出现；1亿年前的高水平氧气造就了巨大体型的恐龙的出现。成也萧何，败也萧何，如果以上结论成立，那么巨大体型动物的灭绝就是因为氧气水平下降导致的（反之则不成立）。

更多的氧气应该有益于动物的进化。较大的动物在耗氧量上要高于较小的同类。因为，这些大块头需要十分费力地将血液输送到各组织器官那里，大气中较高的含氧量将有助于它们获得更大的进化机会。

2、巨大体积动物具有更长的寿命

从我的衰老模型的博文中摘抄一段：“从衰老模型的数学关系可以看出，如果细胞受损伤速度是固定的，那么机体体积越大，或者说机体体积能够不断增加，细胞总量将持续增加，机体寿命将会延长。这是一个很有意思的关系，实际中，也可以用现实的长寿命动物的例子来佐证。

鱼类、贝壳类、爬行类动物的身体会随着年龄而持续增长，所以这些类动物经常性的出现长寿和巨大体积伴随的情况。再考察鸟类和哺乳动物，基本上体积越大寿命越长。大致可以测算出一个关系：成年体重越重（或体积越大）的动物，其最大寿命也越长，成年动物的体积变量可以解释其最大寿命的63%

机体体积的增加能力有助于长寿，我们认为原因可能是：1）体积增加，健康正常的体细胞数量较大，受损衰老细胞的占比要达到一定比率需要更长的时间；2）体积的可增加性为再生新的细胞留出空间，机体的空间除了存量增加的空间，就是增量带来的空间，再生新细胞的物质前提就是需要有空间的存在。按人的体积看，成年以后，体积几乎不再增加，因此人体寿命没有受益于体积的增长。不过，有报告指出被国际标准界定为“超重”的人在同样的生命阶段比“正常”体重者死亡危险少6％，过于肥胖肯定是不健康的，但是一般的肥胖为什么能增加寿命，有可能与体细胞总量增加有一定关系。”

3、氧气水平的提高有助于动物寿命提高

从体积和寿命的关系来入手，我们可以得出氧气促进寿命的第一个线索：氧气水平提高有助于增加动物体积。动物体积越大，其体细胞增加的过程越长，达到衰老所需时间也越长，该动物机体的寿命自然增加。

若从生物代谢的角度来理解，我们可以猜测氧气促进寿命的第二个线索：氧气水平提高，动物代谢能力增强，再按照我的衰老模型，身体内的ROS比例提高，有助于清除衰老细胞，体细胞的更新能力越强，机体的寿命就越长，这个具体的模型可以参加我的博文。

4、增加植被，提高氧气水平

大气中的氧气基本都是有植物光合作用产生的，历次的氧气水平变化都是由于植物的生生灭灭造成的。因此为了提高人类寿命，最简单的方法就是增加植被。目前增加植被最简单的方法就是，向沙漠，戈壁等干旱地区引水，比如引渤海之水入疆，从西藏引入入疆等，这样可以大规模的增加植被数量。当然，人为的增加植被在短期内无法对氧气水平有影响，但是长期来说，一则可以改善西部沙漠地球的人居环境；二则可以有效的环境二氧化碳的排放所造成的影响。