我们的生活离不开呼吸，每分钟呼吸十几到二十次，一生中要进行近十亿次的呼吸。氧气似乎是自然而然的存在：空气中有氧气，植物通过光合作用产生氧气，动物和人则吸入并呼出二氧化碳，形成一个稳定的生态循环。然而，如果告诉你在地球46亿年的历史中，有超过一半的时间里，空气中几乎没有游离的氧气，你可能会感到不可思议。更令人震惊的是，今天支撑复杂生命的氧气，早在20多亿年前曾是一种“生化武器”，几乎导致地球生命的灭绝。这似乎是神话，但却是事实。

这一切的开端源自于35亿年前的海洋中一群微小的细菌。它们在为了生存的过程中，意外地获得了一种新能力，最终改变了整颗地球的命运。故事发生在西澳大利亚的皮尔巴拉地区——地球上最荒凉的地方之一。从纽曼镇向北行驶，公路两旁是无尽的铁锈色荒野，偶尔有袋鼠外出觅食，悠然地消失于红色灌木丛中。当你到达哈默斯利山脉时，会发现一堵特殊的岩壁，它并非一整块岩石，而是由一层层条纹状的岩石组成，像被拉长的千层糕。这些条纹的厚度各异，从几毫米到手掌宽，叠加起来超过了几百米。

这些岩层的形成历史比人类文明长上数千年，足以追溯到24亿年前，记录着远古海洋的“地质日记”。黑色的层由磁铁矿与赤铁矿组成，红色的层则是富含铁的燧石，这些都是在古老海底逐渐沉积而成。每一层沉积都与海洋氧气的波动直接相关。24亿年前的海洋与今日截然不同，那时几乎没有游离氧气，海水呈现出透亮的淡绿色，因为其中溶解着大量的二价铁离子，均匀分布在水中，既看不见又不会沉淀。

这种状态持续了数亿年，直到某一天，海水中开始出现了游离氧气。氧气一旦进入海水，便迅速与二价铁反应，二价铁失去电子转变为三价铁，而后者无法溶解于水，就像雪花一样，慢慢沉降在海底，形成铁锈色沉淀。每当海洋中氧气增加，铁就会沉淀，而氧气消耗完后又转为其他物质沉积。如此循环了数百万次，几百万年的光阴后，海底形成了层层叠叠的岩层，地壳运动使这些岩石抬升成山，使得今天的哈默斯利岩壁显露在世人面前。这些岩层的厚度记录了氧气不断进入海洋与再次被消耗的过程。

有趣的是，24亿年前沉积在海底的铁，如今又被开采出来。如今的哈默斯利山脉是全球著名的露天铁矿，巨型矿车在山坡上攀爬，运送着超过300吨的铁矿石，这些矿石被运送至港口，远航至中国，最终成为我们生活中不可或缺的建筑材料、汽车和家电。今天我们所用的钢铁，竟然是源自那场氧气与铁的“化学反应”，实在奇妙。

这一事件被地质学家称为“大氧化事件”，发生在大约24亿年前，也被称作“氧气大灾难”。之所以叫“灾难”，因为当时地球上的大多数生命对于氧气来说是致命的。那时的地球是厌氧生物的世界，生命仅依靠发酵或无氧呼吸存活。氧气对它们的细胞及代谢过程有着极大的破坏性，氧分子一旦进入它们的细胞，就会引发一连串反应，产生活性氧等极具反应性的物质。这些物质会破坏蛋白质、破坏细胞膜，甚至直接损伤DNA，引发基因突变。

现代人之所以不怕氧气，是因为我们的细胞发展出一套完整的“抗氧化系统”，但24亿年前的微生物根本没有这种保护机制。它们如同被塞入阳光下的黑暗生物，无从应对，最终大批厌氧微生物死于“毒”气中。幸存的生物只能躲逃入深海、海底淤泥或岩石缝隙中，直到今天，仍有人类可以找到它们的后代。

这场变化并未就此停止。当时的地球大气中有大量的甲烷，作为强效的温室气体，支撑着地球的温暖环境。然而，伴随氧气的增加，甲烷被氧气反应，局势愈加严峻。