Роль воды и гидросферы для развития жизни

Вода играет исключительно важную роль на всех этапах разви­тия жизни, начиная от ее зарождения. Высокое процентное содер­жание воды в живых организмах (у взрослого человека вода соста­вляет 60% от массы тела, у мыши — 73%, у бактерий — около 80%, у кишечнополостных — более 98%) свидетельствует об ее осново­полагающем значении в жизнедеятельности организмов. У высших животных особенно высок процент содержания воды в интенсивно функционирующих органах. Например, скелет содержит 22%^воды,

мышцы — 77%, сердце — 79%, кора больших полушарий головно­го мозга — 83% [4]. Особое значение вода имеет как растворитель и переносчик питательных веществ. С помощью воды осуществляет­ся транспортировка веществ внутри организма, а также выделяются продукты распада.

Органический обмен веществ, состоящий в поглощении пита­тельных веществ, их перестройке и выделении продуктов метаболиз­ма, имеет своим прообразом обмен в неорганической среде, осуще­ствляющийся, как и в организмах, с помощью воды. Водная оболоч­ка Земли — гидросфера — представляет собой целостную систему, состоящую из океанов, морей и континентальных водных бассейнов. Гидросфера находится в постоянном взаимодействии с атмосферой, земной корой и биосферой. Воды гидросферы при испарении попа­дают в атмосферу и выпадают в виде осадков, которые проникают в горные породы, способствуя их разрушению. Эти обломки сносятся текучими водами в реки, попадая затем в моря, океаны или замкну­тые континентальные водоемы. Так происходит круговорот неорга­нических веществ на Земле, он осуществляется при помощи воды.

Значение воды в жизнедеятельности организмов определяется рядом ее уникальных физических свойств. Так, практическая не­сжимаемость воды позволяет организмам населять глубины морей и океанов. Температурная аномалия воды — расширение перед замер­занием и аномальное изменение плотности — обеспечивает переме­шивание водных масс и препятствует промерзанию водоемов. Благо­даря этому обстоятельству жизнь сохраняется в них и зимой. Ввиду оптических особенностей воды, ее прозрачности, на значительных глубинах в ней может идти фотосинтез. Свойства воды как раство­рителя в сочетании с исключительной подвижностью превращает ее в основной фактор обмена веществ в неживой и живой природе. Без этих свойств воды не мог бы существовать планктон и неподвижные организмы, в частности, высшие растения. Высокое поверхностное натяжение воды обеспечивает движение растворов по мелким сосу­дам (капиллярам) у животных и растений.

Мировой океан является регулятором теплового режима Земли. Это связано с еще одной уникальной особенностью воды — ее очень высокой удельной теплоемкостью. Благодаря этому, Мировой океан является хранилищем солнечной энергии и в то же время гигант­ским термостатом, сглаживающим суточные и сезонные колебания температуры. В результате взаимодействия воздушных масс атмо­сферы с Мировым океаном происходит выравнивание температуры над всей поверхностью Земли.

В заключение данного вопроса остановимся на тех особенностях океана, которые способствовали зарождению в нем жизни. Благо­даря высокой теплоемкости и низкой теплопроводности воды, обес­печивается относительное постоянство температуры океанов (суточ­ные колебания температуры над поверхностью океана не превышает 1°С, а годовые — 10°С). Воды океана обладают весьма устойчивым составом минеральных солей, постоянной концентрацией водород­ных ионов, постоянным осмотическим давлением и подвижностью, которая обеспечивает перенос питательных веществ и их разнообра­зие. Таким образом, по постоянству физических условий, богатству и разнообразию источников питания океан представляет собой иде­альную среду для зарождения и развития жизни.

Дата добавления: 2015-07-16