现在我们呼吸的空气，是由氮气（占比78%）、氧气（占比21%）以及微量的碳酸气、水蒸气、稀有气体（如氦气、氙气等）构成。既然氮气含量如此之高，为何生物进化过程都是靠吸氧而不是靠吸氮呢？
要弄清楚这个问题，我们首先要了解如今的大气成分的由来。46亿年前地球刚诞生时，上面还充斥着大量水蒸气、碳酸气以及氨气，也有一些氢和氦，但因为太阳风以及地球诞生之初引力不够强的关系而被其逃逸到宇宙空间，然后在时间的推移下，在频繁的火山运动下产生的挥发气体构成次生大气，成分有碳酸气、甲烷、氮、氨等分子量重的气体。
次生大气中仍然没有氧气，否则会破坏在极小概率下形成的有机大分子，氧气是在距今24亿年前，因蓝藻的光合作用才开始出现，对于当时的原始生命来说氧气还是一种毒气，随着氧气的不断增加，在21亿年前发生了大氧化事件，大量的原始生命纷纷走向灭绝，只有极小一部分存活了下来。
此后在生物的进化过程中逐步适应氧气，氧又与氨产生反应，产生氮，氮是一种惰性气体，分子稳定，难溶于水，即使被一些微生物吸收，当其死亡氮又会被重新释放到大气中，此外氮分子也相对较轻，因此能够散布到地球各个区域。
所以在二氧化碳和氨的大量消耗下，地球的大气逐渐由氧气和氮气主导，同时由于后者化学性质更为稳定以及形成过程和来源等因素，使其更能够占到现代大气含量的近80%。
说到这里相信很多人已经明白了，为什么空中氮气含量那么多，而生物仍然是以吸收利用氧气为主，就是因为氮气化学性质稳定，难以反应。具体来说，氮气是三个共价键，N≡N，而氧气是两个，氮气的化学反应条件太苛刻，常温环境氮气极难与其他物质产生作用，N2分子稳定性非常高，把它分化为原子要达到941.69kJ/mol能量，而氧只需要498kJ/mol。
而生物进化不是完全靠自己，也要依靠生化反应，氮气没有氧化性，化学性质偏向稳定，只有氧气才可以。在大气中同时含有大量氮气和氧气的情况下，由于等量同种还原剂将氮气还原为氨释放的能量远少于将氧气还原为水的能量，呼吸氮气的生物必然会被淘汰。那有人又会说为什么不采用无氧呼吸？确实有无氧呼吸生物，但是无氧呼吸产生的ATP仍然太少了。
无氧主要在第一阶段产生2个ATP，而有氧三阶段能产生34个。多细胞生物对于能量的需求量太大，不适合。所以现在不是用氧气作为电子受体的生物都已经被挤到条件特殊的角落里去了。其实氮气的存在以及在大气中的含量也是比较合理的，如果氧气含量和氮气对调，只怕地球会轻易起火或者大爆炸。
总而言之，演化是平衡的过程，大到生态系统，小分子，从时间维度看，是其产生、发展和消失；从博弈角度看，是自私利他合作竞争的动态平衡和发展；从物质能量角度看，是多快好省地利用物质能量产生后代。
因为，生命是能量驱动物质的有序运动，并维持这种有序在时空自扩增的一种模式。所以从概率的角度，地球上一定是利用氧气的生物更容易出现。假如行星上只有氮气和其他更不活泼的气体，那么可能利用氮气的生物才可能会进化出来。
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