Відсотковий вміст кисню у земній атмосфері становить. Склад атмосфери

Вважається, що гігантські лемури (мегаладаписи) вимерли ще в плейстоціні, але немає жодних очевидних причин, бо хижаки їм не загрожували, а кормова база залишилася незмінною до наших днів. У той же час досить переконливо виглядає гіпотеза деяких зоологів про те, що винуватцем загибелі цих тварин стала людина, і це сталося за історичними мірками зовсім недавно.

Зростання дорослого мегаладапісу було порівняно зі зростанням невисокої людини, вага імовірно становила до 70 кілограмів (у найбільшого виду, мегаладапісу Едвардса, єдиного в роді Peloriadapis, за деякими джерелами, до 140 і навіть до 200 кілограмів).

Відомо, що ще XVII столітті один із французьких дослідників Мадагаскару описав величезних тварин з «людським» обличчям, які наводили жах на аборигенів. Зокрема на Мадагаскарі ходили легенди про людиноподібні істоти третретретра (або тратратратра, легенда записана Етьєном де Флакуром в 1658) і токандії, що дозволяє розвивати теорії про те, що в глибині острова все ще збереглася популяція мегаладаписів.

Інші теорії пов'язують розповідь про третретретр, що має круглу голову, схожу на людську, на відміну від витягнутого черепа мегаладапісу, з ще одним субфосильним лемуром, палеопропітеком.

Є радіовуглецеві датування, згідно з якими мегаладапис Едвардса ще мешкав на Мадагаскарі на час появи там європейців у 1504 році. Можливо, гігантського лемура можна і сьогодні знайти у глухих куточках тропічних лісів острова. Місця, де знаходили його кістки, – верхні шари боліт та відкладення озерного мулу.

Іноді в черепах «копалин» лемурів виявляли «білу желеподібну речовину». Деякі кістки мали підозріло свіжий вигляд.

Хочеться сподіватися, що невелика популяція гігантського лемура все ще існує, але ця надія дуже слабка. Азотний аналіз міг бути спотворений високим вмістом азоту в болотних відкладеннях, а «біла желеподібна речовина» в черепах лемурів, можливо, лише наслідок незвичайного ефекту консервуючого болотного грунту.

Пам'ятаєте, в одному з боліт Данії було знайдено останки людини, яка загинула кілька тисяч років тому? Вони виявилися майже незайманими процесом гниття, адже їм кілька тисяч років!

Місцеві легенди та оповідання очевидців про живі гігантські лемури на Мадагаскарі відомі дослідникам давно, але досі важко з повною впевненістю сказати, ґрунтуються вони на візуальних спостереженнях чи просто є частиною фольклору.

Враховуючи, що людина з'явилася на Мадагаскарі досить пізно, можна припустити, що окремі представники фауни плейстоцену, подібні до гігантського лемуру, дожили на острові до відносно недавнього часу і загинули лише кілька сотень років тому. А може, деякі ще існують?

На відміну від гарячих та холодних планет нашої Сонячної системи, на планеті Земля існують умови, що дають можливість життя у певній формі. Однією з головних умов є склад атмосфери, який дає усьому живому можливість вільно дихати і захищає від смертельного випромінювання, що панує у космосі.

З чого складається атмосфера

Атмосфера Землі складається з багатьох газів. В основному він займає 77%. Газ, без якого немислиме життя Землі, займає набагато менший обсяг, вміст кисню у повітрі дорівнює 21 % від обсягу атмосфери. Останні 2% - суміш різних газів, включаючи аргон, гелій, неон, криптон та інші.

Атмосфера Землі піднімається висоту 8 тис. км. Повітря, придатне для дихання, є тільки в нижньому шарі атмосфери, в тропосфері, що досягає на полюсах - 8 км, нагору, а над екватором - 16 км. Зі збільшенням висоти повітря стає більш розрідженим і тим більше відчутна нестача кисню. Щоб розглянути, який вміст кисню в повітрі буває різною висотою, наведемо приклад. На піку Евересту (висота 8848 м) повітря вміщує цього газу втричі менше, ніж над рівнем моря. Тому підкорювачі високогірних вершин - альпіністи - можуть піднятися з його вершину лише у кисневих масках.

Кисень – головна умова виживання на планеті

На початку існування Землі повітря, яке її оточувало, не мало цього газу у своєму складі. Це цілком підходило для життя найпростіших – одноклітинних молекул, що плавали в океані. Їм кисень не був потрібен. Процес почався приблизно 2 млн років тому, коли перші живі організми в результаті реакції фотосинтезу почали виділяти малі дози цього газу, отриманого в результаті хімічних реакцій, спочатку в океан, потім в атмосферу. Життя розвинулося на планеті і набуло різноманітних форм, більшість з яких не дожили до наших часів. Деякі організми з часом пристосувалися до життя із новим газом.

Вони навчилися використовувати його силу безпечно всередині клітини, де вона виступала в ролі електростанції, щоб видобувати енергію з їжі. Такий спосіб використання кисню називається диханням, і ми це робимо щомиті. Саме дихання дало можливість появи більш складних організмів і людей. За мільйони років вміст у повітрі кисню злетів до сучасного рівня - близько 21%. Нагромадження цього газу атмосфері сприяло створенню озонового шару висоті 8-30 км від землі. Водночас планета отримала захист від згубної дії ультрафіолетових променів. Подальша еволюція життєвих форм на воді та на суші стрімко зросла внаслідок збільшення фотосинтезу.

Анаеробне життя

Хоча деякі організми адаптувалися до рівня газу, що підвищується, багато з найпростіших форм життя, які існували на Землі, зникли. Інші організми вижили, ховаючись від кисню. Деякі з них сьогодні живуть у корінні бобових, використовуючи азот з повітря для побудови амінокислот для рослин. Смертельний організм ботулізму – ще один "біженець" від кисню. Він спокійно виживає у вакуумних упаковках із консервованими продуктами.

Який кисневий рівень оптимальний для життя

Передчасно народжені малюки, легені яких ще повністю розкриті для дихання, потрапляють у спеціальні інкубатори. Вони вміст кисню повітря за обсягом вище, і замість звичайних 21 % тут встановлено його рівень 30-40 %. Малюки, які мають серйозні проблеми дихання, оточуються повітрям із стовідсотковим рівнем кисню, щоб запобігти пошкодженню дитячого мозку. Знаходження в таких обставинах удосконалює кисневий режим тканин, що перебувають у стані гіпоксії, приводить до норми їх життєві функції. Але його надмірна кількість у повітрі так само небезпечна, як і недолік. Надмірна кількість кисню в крові дитини може призвести до пошкодження кровоносних судин в очах та спровокувати втрату зору. Це показує двоїстість властивостей газу. Ми повинні дихати їм, щоб жити, але його надлишок іноді може стати отрутою для організму.

Процес окислення

При з'єднанні кисню з воднем або вуглецем відбувається реакція, іменована окисленням. Цей процес змушує органічні молекули, що є основою життя, розпадатися. У людському організмі окислення проходить в такий спосіб. Еритроцити крові збирають кисень з легенів та розносять його по всьому тілу. Відбувається процес руйнування молекул їжі, що ми вживаємо. Цей процес звільняє енергію, воду та залишає діосксид вуглецю. Останній виводиться клітинами крові назад у легені, і ми видихаємо його у повітря. Людина може задихнутися, якщо їй завадити дихати довше, ніж 5 хвилин.

Дихання

Розглянемо вміст кисню у вдихуваному що потрапляє ззовні в легені при вдиханні, називається вдихається, а повітря, що виходить назовні через дихальну систему при видиху, - видихається.

Він є сумішшю повітря, що заповнювало альвеоли, з тим, що знаходиться в дихальних шляхах. Хімічний склад повітря, який здорова людина вдихає та видихає у природних умовах, практично не змінюється та виражається такими цифрами.

Кисень – головна для життя складова повітря. Зміни кількості цього газу атмосфері невеликі. Якщо біля моря вміст у повітрі кисню вміщує до 20,99 %, то навіть у дуже забрудненому повітрі індустріальних міст його рівень не знижується нижче 20,5 %. Такі зміни не впливають на людський організм. Фізіологічні порушення виявляються тоді, коли відсотковий вміст кисню повітря попадає до 16-17 %. При цьому спостерігається явна веде до різкого падіння життєдіяльності, а при вмісті в повітрі кисню 7-8% можливий летальний кінець.

Атмосфера у різні епохи

Склад атмосфери завжди впливав на еволюцію. У різні геологічні часи через природні катаклізми спостерігалися підйоми або падіння рівня кисню, і це спричиняло зміну біосистеми. Приблизно 300 мільйонів років тому вміст його в атмосфері піднявся до 35%, при цьому спостерігалося заселення планети комахами гігантських розмірів. Найбільше вимирання живих істот історія Землі сталося близько 250 мільйонів років тому вони. Під час нього понад 90% жителів океану та 75% жителів суші загинуло. Одна з версій масового вимирання свідчить, що виною тому виявився низький вміст повітря кисню. Кількість цього газу впала до 12%, і це – у нижньому шарі атмосфери до висоти 5300 метрів. У наш час вміст кисню в атмосферному повітрі сягає 20,9 %, що у 0,7 % нижче, ніж 800 тисяч років тому. Ці цифри підтверджені вченими з Прінстонського університету, які досліджували проби Гренландського та Атлантичного льоду, що утворився на той час. Замерзла вода зберегла бульбашки повітря, і цей факт допомагає визначити рівень кисню в атмосфері.

Чому підпорядковується рівень його у повітрі

Активне поглинання його з атмосфери може бути спричинене пересуванням льодовиків. Відсуваючись, вони відкривають гігантські площі органічних пластів, які споживають кисень. Ще одним приводом може бути охолодження вод Світового океану: його бактерії при зниженій температурі активніше поглинають кисень. Дослідники стверджують, що індустріальний стрибок і разом із спалювання величезної кількості палива особливого впливу у своїй не надають. Світовий океан охолоджується протягом 15 мільйонів років і кількість життєво важливого в атмосфері зменшилася незалежно від впливу людини. Ймовірно, на Землі відбуваються деякі природні процеси, що ведуть до того, що споживання кисню стає вищим за його виробництво.

Вплив людини на склад атмосфери

Поговоримо про вплив людини на склад повітря. Той рівень, який ми маємо, ідеально підходить для живих істот, вміст кисню в повітрі становить 21 %. Баланс його та інших газів визначається життєвим циклом у природі: тварини видихають діоксид вуглецю, рослини використовують його та виділяють кисень.

Але немає гарантії, що такий рівень буде постійним завжди. Підвищується кількість діоксиду вуглецю, що викидається в атмосферу. Це відбувається через використання палива людством. А воно, як відомо, утворилося із скам'янілостей органічного походження і у повітря потрапляє діоксид вуглецю. А тим часом найбільші рослини нашої планети, дерева, знищуються з швидкістю, що наростає. За хвилину зникають кілометри лісу. Це означає, що частина кисню у повітрі поступово падає і вчені вже зараз б'ють на сполох. Земна атмосфера - не безмежна комора і кисень до неї ззовні не надходить. Він постійно вироблявся разом із розвитком Землі. Слід пам'ятати, що це газ виробляється рослинністю у процесі фотосинтезу з допомогою споживання вуглекислого газу. І будь-яке суттєве зменшення рослинності у вигляді знищення лісів, невідворотно знижує попадання кисню в атмосферу, тим самим порушуючи його баланс.