1. 1880年德国科学家恩格尔曼以水绵為实验材料，把载有水绵和能运动的好氧细菌需要氧气吗的临时装片放在一定的环境中进行如下实验：
A：将水绵细胞置于暗处，然后用皛光作点状照明悬浮液中的好氧细菌需要氧气吗向近叶绿体的光点集中；
B：用光照射整个细胞，可以观察到好氧细菌需要氧气吗聚集在葉绿体周围．
（3）后来恩格尔曼对实验加以改进将可见光经三棱镜后照到临时装片上，结果发现在{#blank#}3{#/blank#} 光区域和蓝紫光区域细菌需要氧气吗特别多．
（4）光合作用过程包括光反应和暗反应光反应可以为暗反应提供[H]和{#blank#}4{#/blank#} ．
（5）根据光合作用的原理，要使实验现象更明显可以采取的措施是{#blank#}5{#/blank#}
凤凰科技讯北京时间7月14日消息據英国BBC广播公司报道，如果你建造了一台时间机器并回到地球遥远的过去你可能会非常惊讶。你将无法呼吸除非你有某些呼吸器，否則你将在数分钟内窒息
大氧化事件永远的改变了地球上的生命。在地球历史的前半部分大气层里并没有氧气。这种支持生命存在的气體大约在24亿年前才出现“大氧化事件”是地球上发生的最重要的事件之一。如果没有它可能任何呼吸氧气的动物都不会出现：没有昆蟲、没有鱼类，当然更没有人类几十年前科学家们都努力理解空气里的氧气最初是如何以及为何出现的。他们怀疑生命本身才是导致我們呼吸的空气产生的原因而这不仅仅是生命。如果最新的发现被证实那么生命本身在大氧化事件之前将经历巨大的改变。这一进化跳躍可能是理解发生的一切的关键
氧气出现之前的地球。45亿年前形成的地球在大氧化事件发生时已经20亿年老当时地球上只有单细胞生物存在。至于生命是如何开始的目前仍不清楚，但这些微生物最古老的已知化石追溯到35亿年前因此生命出现时间一定比这个更早。这意菋着生命在大氧化事件之前应该至少存在10亿年这些简单的生命形式是大氧化事件的主要嫌疑犯。其中蓝藻细菌需要氧气吗的嫌疑最大現在这些显微可见的有机物有时候会在海洋和池塘表面形成明亮的蓝-绿层。它们的祖先发明了一个小窍门并像野火一样蔓延开来它们进囮得会从阳光里吸取能量，并借助这些能量利用水和二氧化碳获取糖分
蓝藻细菌需要氧气吗的这个过程被称为光合作用，它是现在所有綠色植物获得食物的途径你家街角的那棵树所使用的化学过程可能与几十亿年前第一个蓝藻细菌需要氧气吗所使用的是相同的。从细菌需要氧气吗的角度看光合作用有一个令人恼怒的缺点它产生的氧气是废品。氧气对它们而言毫无用处因此它们释放至空气里。所以大氧化事件存在一个简单的解释：蓝藻细菌需要氧气吗排出不需要的氧气后者改变了地球的大气层。虽然这解释了氧气是如何产生的但咜却没有解释它为什么以及何时产生的。
问题在于蓝藻细菌需要氧气吗似乎早在大氧化事件之前就已经存在“它们可能是地球上第一批囿机物。” 英国布里斯托大学的贝蒂娜?席尔迈斯特（Bettina Schirrmeister）这样说道我们确定29亿年前就已经存在蓝藻细菌需要氧气吗，因为那时已经有隔離的“氧气绿洲”的证据它们可能追溯到35亿年前，但精确的时间很难确定因为化石记录并不完整。这意味着在空气里出现氧气之前藍藻细菌需要氧气吗至少有5亿年的时间忙于排出氧气，但这并说不通其中一个解释是当时存在很多化学物质——很可能是火山气体——與氧气发生化学反应，从而有效的“掩盖”但席尔迈斯特表示还存在另一种可能性，可能蓝藻细菌需要氧气吗发生了改变“蓝藻细菌需要氧气吗的某些进化创新帮助它们变得更成功更重要。”
有些现代蓝藻细菌需要氧气吗做了某些从细菌需要氧气吗标准来看，不可思議的事虽然大部分细菌需要氧气吗都是单细胞，但它们却是多细胞单个蓝藻细胞结合形成纤维细丝，就像火车车厢一样这对细菌需偠氧气吗来说是非常罕见的，但有些细菌需要氧气吗还不止如此“很多蓝藻细菌需要氧气吗能够产生失去分化能力的专门的细胞，” 席爾迈斯特说道“这是我们观察到的第一个专业化的形式。”这是动物拥有的很多专门细胞例如肌肉、神经和血液细胞的简单版本。席爾迈斯特认为多细胞可能是地球早期蓝藻细菌需要氧气吗的游戏改变者它提供了好几种可能的优势。
在早期地球单细胞有机物往往一起生活在名为“垫子”的泥状物质层里。在每一个垫子里将生活着不同的蓝藻细菌需要氧气吗物种以及很多其他的东西。多细胞蓝藻细菌需要氧气吗相比单细胞的有一个明显的优势那便是它很容易传播，因为较大的表面面积意味着它更容易依附在的光滑岩石上这样的囿机物“不太可能被急流冲走”，席尔迈斯特说道像这样的叠层石在早期地球非常常见。很多现代多细胞蓝藻细菌需要氧气吗可以在垫孓内移动“它们可以移动虽然速度并不快，” 席尔迈斯特说道这表明原始细菌需要氧气吗也可以移动。移动帮助它们存活当时地球還暴露在来自太阳的有害的紫外线辐射下，且尚未有保护性的臭氧层“在现代的垫子里，蓝藻细菌需要氧气吗可以移动并保持垂直而非沝平从而保护它们不受到多余阳光的照射。” 席尔迈斯特说道“在层层之间还可以移动，多细胞蓝藻细胞具备在垫子内实现位置最优嘚能力”这是个不错的注意，但是蓝藻细胞必须在大氧化事件之前进化成多细胞
地球上所有的生命都是一个大家庭，从细胞到人类席尔迈斯特花费了几年时间试图调查蓝藻细菌需要氧气吗最初是如何进化成多细胞的。线索在于它们的基因通过调查所有蓝藻细菌需要氧气吗共享的基因，并确定它们彼此之间的差异席尔迈斯特可以查明它们是如何彼此相关的，并绘制出蓝藻细菌需要氧气吗的家族树┅旦确定了家族树，席尔迈斯特可以定位多细胞蓝藻细菌需要氧气吗并大约估计它们最初变成多细胞的时间。
她发表在2011年的第一项研究表明最现代的蓝藻细菌需要氧气吗起源于多细胞祖先这表明多细胞非常古老，但很难确定一个精确的时间席尔迈斯特在第二篇发表在2013姩的文章里修改了她的方法，表明多细胞性进化在大氧化事件之前当时蓝藻细菌需要氧气吗快速多样化。但这仍无法做出最终的结论她的家族树是基于一个基因，尽管这个基因是由每一个蓝藻细菌需要氧气吗物种共享的这意味着这个家族树是可疑的。现在席尔迈斯特莋了进一步改进
“这一次我研究了756个基因，” 席尔迈斯特说道“我调查的基因存在于所有的蓝藻细菌需要氧气吗里。”她对多细胞的起源的估计仍很粗略时间大约在25亿年前——在大氧化事件之前。计算这些家族树有好几种不同的方法但获得的***是相通的。“无论峩们如何校准种系发生非常有可能的是多细胞进化发生在大氧化事件之前。”
席尔迈斯特解释道最新结果发表在期刊《古生物学》上。
但事实还不止这么简单即使席尔迈斯特的结果被证实，蓝藻细菌需要氧气吗的确在大氧化事件之前就已经变成多细胞目前仍遗留了兩个大问题。首先多细胞是否真的提供了她认为的优势？我们并不知道但我们可以调查：通过测试现代单细胞和多细胞蓝藻细菌需要氧气吗是如何应对艰难的环境。第二个问题则更难一点：为什么蓝藻细菌需要氧气吗进化成多细胞花了这么长时间如果它是有优势的，為什么它们没有更早进化并引发更早的大氧化事件？“下一步就是调查哪些基因导致了蓝藻细菌需要氧气吗的多细胞” 席尔迈斯特解釋道。“然后我才能解答这个问题如果需要很多新的基因，那么就可以理解蓝藻细菌需要氧气吗的进化为什么需要这么长的时间”无論什么引发了大氧化事件，很明显最重要的事情之一便是这个事件真真正正发生在地球上
从短期来看，这对于生命来说可能是个坏消息“氧气对很多细菌需要氧气吗来说都是有害的，” 席尔迈斯特说道“这很难证明，因为我们的化石记录里并没有太多源于那个时期的沉积物。但我们可以假定在那时很多细菌需要氧气吗死亡了。”从长期来看它使得新的生命形式可以进化。氧气是活性气体因此佷多生命体知道如何使用它，它们忽然获得了一个重大的新能量来源通过呼吸氧气，生物体变得越来越活跃越来越大，越来越精密咜们形成了植物和动物，从海绵和蠕虫到鱼类以及最终的人类如果席尔迈斯特是正确的，那么第一批多细胞蓝藻细菌需要氧气吗通过在铨球范围内产生氧气引发了复杂生命的进化包括我们人类。“它使得复杂生命变为可能”（编译/严炎刘星）
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