Значение воды для жизни на земле Значение воды для жизни на земле Количество просмотров публикации Значение воды для жизни на земле - 406
| Наименование параметра | Значение |
| Тема статьи: | Значение воды для жизни на земле |
| Рубрика (тематическая категория) | Металлы и Сварка |
ʼʼВода — прозрачная, бесцветная жидкость, представляющая собою в чистом виде химическое соединение водорода и кислородаʼʼ, говорится в словаре русского языка С.И. Ожегова.
Отличительной особенностью Земли как планеты является то, что значительная часть ее поверхности покрыта водой. Вода — самое распространенное вещество в природе и занимает 71 % поверхности земного шара. Больше всего воды в океанах. Тихий, Атлантический, Индийский и Ледовитый океаны вмешают в себя 1 322 000 000 кубических километров воды, что составляет более 97 % от всей воды на Земле. 28 800 000 кубических километров воды заморожено в ледниках Земли. 12 900 кубических километров воды находится в атмосфере в виде туч, облаков и тумана. На суше — в озерах, реках, в грунте — воды 4 274 250 кубических километров. А всего на земном шаре — над землей, на земле и под землей — 1 359 000 000 кубических километров воды. Зарождение, существование и развитие жизни на Земле также связано с водой. Именно она дала начало земной жизни. Все, что сейчас ползает, бегает и растет на земле, все, что летает над землей, и все, что роется под землей, — все когда-то вышло из воды. Она является непременной составной частью всех живых организмов. Так, человеческое тело на 65 % состоит из воды. Все живые существа страдают от недостатка воды, а длительная ее недостача приводит к их гибели. Питательные вещества, только растворенные водой, поступают к жизненным органам растений. Велико значение воды и в хозяйственной деятельности человека. Ни одно производство, ни одна сфера деятельности невозможна без воды. Наряду с этим, вода принимает непосредственное участие в формировании климата на Земле. Забирая львиную долю тепла в летнее время, она постепенно отдаёт его зимой, регулируя температурный режим. Под действием солнечного тепла вода нагревается и в виде водяного пара поднимается вверх, образуя облака. Οʜᴎ значительно ослабляют, воздействие на поверхность земли ультрафиолетового излучения. Свой вклад в круговорот воды в природе вносят и растения. К биологическим процессам, имеющим значение в круговороте воды, относится транспирация — весьма сложный и одновременно важный процесс для жизнедеятельности растений. Он состоит в испарении воды зелеными частями растений. Расход воды на транспирацию зависит от характера самого растения, условий погоды и наличия влаги в почве. В среднем расход на трансперацию составляет почти половину суммарного испарения с суши (около 30—35 тыс. кубических километров в год), что равно почти 7 % от всего испарения с земной поверхности.
Невозможно оценить значение воды в регулировании душевного состояния человека. Эстетическое наслаждение, побуждение к прекрасному дает она. Изначально заложены в человеке любовь и стремление к воде. Действительно, что может больше будоражить, возбуждать, чем рев бурного потока или бушующих волн. И в то же время, что может сравниться с тихим журчанием ручейка, звуком капели и тихой водной гладью. Покоем и самосовершенством наполняют они душу. Вот почему так хочется иметь возможность наслаждаться этим чудом, собственным элементом водного ландшафта. Нельзя дать однозначных рекомендаций единых для всех, каждый участок индивидуален, но можно подсказать пути решения отдельных проблем, с которыми придется столкнуться, решившись освоить его строительство.
Значение воды для жизни на земле - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Значение воды для жизни на земле" 2014, 2015.
referatwork.ru
Содержание
Введение…………………………………………………………………….3
Заключение……………………………………………………………….20
Список литературы………………………………………………….……23
Введение
«Жизнь – это одушевленная вода» Леонардо да Винчи, XVв.
Вода, у тебя нет ни цвета, ни вкуса, ни запаха,
тебя невозможно описать, тобой наслаждаются,
не ведая, что ты такое. Нельзя сказать,
что необходимо для жизни: ты сама жизнь.
Ты исполняешь нас с радостью,
которую не объяснишь нашими чувствами.
С тобой возвращаются к нам силы,
с которыми мы уже простились.
По твоей милости в нас вновь начинают
бурлить высохшие родники нашего сердца.
(А. де Сент-Экзюпери. Планета людей)
Мною написан реферат по теме "Вода, её роль в возникновении и развитии жизни на Земле". Я выбрала эту тему потому что – это самая актуальная тема, так как вода это самое важное вещество на Земле без которого не может существовать ни один живой организм и не могут протекать никакие биологические, химические реакции, и технологические процессы.
Вода – одно из самых распространённых веществ в природе (гидросфера занимает 71 % поверхности Земли). Воде принадлежит важнейшая роль в геологии, истории планеты. Без воды невозможно существование живых организмов. Дело в том, что тело человека почти на 63% - 68% состоит из воды. Практически все биохимические реакции в каждой живой клетке – это реакции в водных раствора. В растворах же (преимущественно водных) протекает большинство технологических процессов на предприятиях химической промышленности, в производстве лекарственных препаратов и пищевых продуктов. И в металлургии вода чрезвычайно важна, причём не только для охлаждения. Не случайно гидрометаллургия – извлечение металлов из руд и концентратов с помощью растворов различных реагентов – стала важной отраслью промышленности.
Вода – источник жизни на Земле
Вода́ (оксид водорода) — бинарное неорганическое соединение, химическая формула Н2O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного — кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. При нормальных условиях представляет собой прозрачную жидкость, не имеет цвета, запаха и вкуса. В твёрдом состоянии называется льдом, снегом или инеем, а в газообразном — водяным паром. Вода также может существовать в виде жидких кристаллов.
Около 71 % поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озёра, реки, льды) — 361,13 млн км. На Земле примерно 96,5 % воды приходится на океаны, 1,7 % мировых запасов составляют грунтовые воды, ещё 1,7 % на ледники и ледяные шапки Антарктиды и Гренландии, небольшая часть в реках, озёрах и болотах, и 0,001 % в облаках. Бо́льшая часть земной воды — солёная, и она непригодна для сельского хозяйства и питья. Доля пресной составляет около 2,5 %, причём 98,8 % этой воды находится в ледниках и грунтовых водах. Менее 0,3 % всей пресной воды содержится в реках, озёрах и атмосфере, и ещё меньшее количество (0,003 %) находится в живых организмах.
Вода имеет ключевое значение в создании и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды. Является важнейшим веществом для всех живых существ на планете Земля.
Вода в природе
Вода — весьма распространенное на Земле вещество. Почти 3/4 поверхности земного шара покрыты водой, образующей океаны, моря, реки и озера. Много воды находится в газообразном состоянии в виде паров в атмосфере; в виде огромных масс снега и льда лежит она круглый год на вершинах высоких гор и в полярных странах. В недрах земли также находитcя вода, пропитывающая почву и горные породы.
Природная вода не бывает совершенно чистой. Наиболее чистой является дождевая вода, но и она содержит незначительные количества различных примесей, которые захватывает из воздуха. Количество примесей в пресных водах обычно лежит в пределах от 0,01 до 0,1% (масс.). Морская вода содержит 3,5% (масс.) растворенных веществ, главную массу которых составляет хлорид натрия (поваренная соль).
Вода, содержащая значительное количество солей кальция и магния, называется жесткой в отличие от мягкой воды, например дождевой. Жесткая вода дает мало пены с мылом, а на стенках котлов образует накипь.
Чтобы освободить природную воду от взвешенных в ней частиц, ее фильтруют сквозь слой пористого вещества, например, угля, обожженной глины и т. п. При фильтровании больших количеств воды пользуются фильтрами из песка и гравия. Фильтры задерживают также большую часть бактерий. Кроме того, для обеззараживания питьевой воды ее хлорируют; для полной стерилизации воды требуется не более 0,7 г хлора на 1 т воды.
Фильтрованием можно удалить из воды только нерастворимые примеси. Растворенные вещества удаляют из нее путем перегонки (дистилляции) или ионного обмена.
Вода имеет очень большое значение в жизни растений, животных и человека. Согласно современным представлениям, само происхождение жизни связывается с морем. Во всяком организме вода представляет собой среду, в которой протекают химические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организма; кроме того, она сама принимает участие в целом ряде биохимических реакций.
Виды воды
Вода на Земле может существовать в трёх основных состояниях — жидком, газообразном и твёрдом и приобретать различные формы, которые могут одновременно соседствовать друг с другом: водяной пар и облака в небе, морская вода и айсберги, ледники и реки на поверхности земли, водоносные слои в земле. Вода способна растворять в себе множество органических и неорганических веществ. Из-за важности воды, «как источника жизни», её нередко подразделяют на типы по различным принципам.
По особенностям происхождения, состава или применения, выделяют, в числе прочего:
Мягкая вода и жёсткая вода — по содержанию катионов кальция и магния
По изотопам молекулы:
Лёгкая вода (по составу почти соответствует обычной),
Тяжёлая вода (дейтериевая),Сверхтяжёлая вода (тритиевая),
Пресная вода, Дождевая вода, Морская вода,
Подземные воды, Минеральная вода, Солоноватая вода,
Питьевая вода, Водопроводная вода, Дистиллированная вода,
Сточные воды, Ливневая вода или поверхностные воды,
Апирогенная вода, Мёртвая вода и Живая вода — виды воды из сказок,
Лёд-девять (вымышленный материал), Святая вода — особый вид воды согласно религиозным учениям.
Физические свойства
Вода в нормальных атмосферных условиях сохраняет жидкое агрегатное состояние, тогда как аналогичные водородные соединения являются газами. Это объясняется особыми характеристиками слагающих молекулы атомов и присутствием связей между ними. Атомы водорода присоединены к атому кислорода, образуя угол 104,45°, и эта конфигурация строго сохраняется. Из-за большой разности электро отрицательностей атомов водорода и кислорода электронные облака сильно смещены в сторону кислорода. По этой причине молекула воды является активным диполем, где кислородная сторона отрицательна, а водородная положительна. В результате молекулы воды притягиваются своими противоположными полюсами и образуют полярные связи, на разрыв которых требуется много энергии. В составе каждой молекулы ион водорода (протон) не имеет внутренних электронных слоев и обладает малыми размерами, в результате чего он может проникать в электронную оболочку отрицательно поляризованного атома кислорода соседней молекулы, образуя водородную связь с другой молекулой. Каждая молекула связана с четырьмя другими посредством водородных связей — две из них образует атом кислорода и две атомы водорода. Комбинация этих связей между молекулами воды — полярной и водородной и определяет очень высокую температуру её кипения и удельную теплоты парообразования. В результате этих связей в водной среде возникает давление в 15-20 тыс. атмосфер, которое и объясняет причину трудносжимаемости воды.
Структуры воды и льда между собой очень похожи. В воде, как и во льду, молекулы стараются расположиться в определённом порядке — образовать структуру, однако тепловое движение этому препятствует.
Вода обладает также высоким поверхностным натяжением среди жидкостей, уступая в этом только ртути. Относительно высокая вязкость воды обусловлена тем, что водородные связи мешают молекулам воды двигаться с разными скоростями.
Вода обладает отрицательным электрическим потенциалом поверхности. Капля, ударяющаяся о поверхность воды
Чистая вода — хороший изолятор. Но поскольку вода — хороший растворитель, в ней практически всегда растворены те или иные соли, то есть в воде присутствуют положительные и отрицательные ионы. Благодаря этому вода проводит электричество. По электропроводности воды можно определить её чистоту.
Вода имеет показатель преломления n=1,33 в оптическом диапазоне. Однако она сильно поглощает инфракрасное излучение, и поэтому водяной пар является основным естественным парниковым газом, отвечающим более чем за 60 % парникового эффекта. Благодаря большому дипольному моменту молекул, вода также поглощает микроволновое излучение, на чём основан принцип действия микроволновой печи.
Гипотеза происхождения воды на Земле
Первичный бульон — термин, введённый советским биологом Александром Ивановичем Опариным. В 1924 году он выдвинул теорию о возникновении жизни на Земле через превращение, в ходе постепенной химической эволюции, молекул, содержащих углерод, в первичный бульон.
Первичный бульон предположительно существовал в мелких водоёмах Земли 4 млрд. лет назад. Он состоял из аминокислот, полипептидов, азотистых оснований, нуклеотидов. Он образовался под воздействием электрических разрядов, высокой температуры и космического излучения. При этом атмосфера Земли в то время не содержала кислорода.
Во второй половине XIX в. также высказывается предположение, что жизнь возникла в первичном океане из неорганического вещества в результате природного процесса.
3 мая 1924 г. на собрании Русского ботанического общества молодой советский ученый А. И. Опарин с новой точки зрения рассмотрел проблему возникновения жизни. Его доклад «О возникновении жизни» стал исходной точкой нового взгляда на вечную проблему «откуда мы пришли?». Пять лет спустя независимо от Опарина сходные идеи были развиты английским ученым Дж. Холдейном. Общим во взглядах Опарина и Холдейна является попытка объяснить возникновение жизни в результате химической эволюции на первичной Земле. Оба они подчеркивают огромную роль первичного океана как огромной химической лаборатории, в которой образовался «первичный бульон», а кроме того, и роль энзимов — органических молекул, которые многократно ускоряют нормальный ход химических процессов. В дополнение к этому Холдейн впервые высказывает идею, что первичная атмосфера на Земле, «вероятно, содержала очень мало или вообще не содержала кислорода».
В 1952 г. Гарольд Юри (1893-1981) самостоятельно пришел к выводу, что атмосфера молодой Земли имела восстановленный характер, то есть к завершению процесса формирования Земля имела сильно восстановленную атмосферу, так как ее основными составляющими были водород и полностью восстановленные формы углерода, азота и кислорода: метан, аммиак и пары воды. Гравитационное поле Земли не могло удержать легкий водород, — и он постепенно улетучился в космическое пространство. Вторичным следствием потери свободного водорода было постепенное окисление метана до диоксида углерода, а аммиака — до газообразного азота, которые через определенное время превратили атмосферу из восстановительной в окислительную. Юри предполагал, что именно в период улетучивания водорода, когда атмосфера находилась в промежуточном окислительно-восстановительном состоянии, на Земле могло образоваться в больших количествах сложное органическое вещество. По его оценкам, океан, по-видимому, представлял тогда собой однопроцентный раствор органических соединений. В результате возникла жизнь в ее самой примитивной форме.
Зарождение жизни в горячей воде
Научные исследования показывают, что зарождение жизни в минеральной воде и, в особенности, гейзерах наиболее вероятно. В 2005 г. академик Юрий Викторович Наточин высказал предположение, отличное от общепринятой концепции возникновения жизни в море, и аргументировал гипотезу, согласно которой средой возникновения протоклеток были водоемы с преобладанием ионов К+, а не морская вода с доминированием ионов Na+[6]. В 2009 г. Армен Мулкиджанян и Михаил Гальперин на основе анализа содержания элементов в клетке также пришли к выводу, что, вероятно, жизнь зародилась не в океане[7]. Дейвид Уард доказал, что в горячей минеральной воде появились и сейчас образуются строматолиты[8]. Самые древние строматолиты были обнаружены в Гренландии. Их возраст насчитывает 3,5 миллиардов лет. В 2011 г. Тадаси Сугавара создал протоклетку в горячей воде[9]. Исследования Мари-Лор Пон минерала серпентина в геологической формации Исуа, Гренландия, в 2011 г. показали, что жизнь могла зародиться и в грязевых вулканах[10]. Лауреат Нобелевской премии биолог Джек Шостак отметил, что мы можем легче представить себе накопление органических соединений в первичных озёрах, чем в океане. Такого же мнения группа учёных под руководством Евгения Кунина.
Условия возникновения жизни
Первое необходимое условие возникновения жизни имеет общекосмический характер. Оно связано с единой химической основой Вселенной. Жизнь развивается на этой единой основе, отражающей как количественные, так и качественные особенности отдельных химических эелементов. Это допущение приводит к заключению, что на любой планете во Вселенной, которая похожа на нашу по массе и расположению относительно центральной звезды, может возникнуть жизнь. «Согласно представлениям видного американского астронома Х.Шепли, во Вселенной имеется 108 космических тел (планет или звезд-лилипутов), на которых может возникнуть и существовать жизнь».
yaneuch.ru
Самое привычное и самое невероятное вещество на Земле – вода. Значение воды невозможно переоценить в жизни всего живого на планете, она присутствует в каждом мгновении нашего существования. Являясь преобладающим элементом в составе любого организма, вода руководит и его жизнедеятельностью.
Человечество на протяжении всего существования пытается разгадать тайну этой удивительной и противоречивой стихии. Как она возникла, как попала на нашу планету? Наверное, никто так и не сможет ответить на этот вопрос, зато каждый знает, что значение воды в природе и жизни человека невообразимо велико. Одно абсолютно верно - сегодня запасов воды на Земле столько же, сколько было при рождении мироздания.
Уникальные свойства воды сжиматься при нагреве и расширяться при замерзании – еще один повод удивиться. Ни одно другое вещество не обладает подобными свойствами. А ее способность переходить из одного состояния в другое, столь привычная и вместе с тем, удивительная, играющая исключительную роль, дает возможность всем живым организмам существовать на Земле. Высшим Разумом воде отведена основная партия в поддержании жизни и участии в постоянно происходящих природных процессах.
Этот процесс называется гидрологическим циклом, представляющим собой непрерывную циркуляцию воды, попадающей из гидросферы и поверхности земли в атмосферу, а потом обратно. В цикле участвуют четыре процесса:
Попав на землю, часть осадков, испаряясь, конденсируется, другая часть благодаря стоку наполняет водоемы, третья обращается в грунтовые воды, уходя под землю. Так, постоянно передвигаясь, питая водные артерии, растения и животных и сохраняя собственные запасы, кочует, оберегая Землю, вода. Значение воды очевидно и бесспорно.
В природе существует большой круговорот (так называемый мировой), а также два малых – континентальный и океанический. Собирающиеся над океанами осадки переносятся ветрами и выпадают на континенты, а затем опять возвращаются в океан со стоком. Процесс, когда океаническая вода непрерывно испаряется, конденсируясь и снова выпадая в океан в виде осадков, называют малым океаническим круговоротом. А все аналогичные процессы, происходящие над сушей, объединяются в малый континентальный круговорот, главным действующим лицом в котором является вода. Ее значение в природных процессах непрерывной циркуляции, поддерживающей водный баланс Земли и обеспечивающей существование живых организмов, бесспорно.
Не имеющая питательной ценности в обычном понятии, вода – основная составляющая любого живого организма, в том числе и человека. Никто не сможет существовать без воды. Две трети в составе любого организма занимает вода. Значение воды исключительно важно для правильного функционирования всех систем и органов.
На протяжении жизни человек ежедневно соприкасается с водой, используя ее для питья и пищи, гигиенических процедур, отдыха и отопления. На Земле не найдется более ценного природного материала, столь жизненно необходимого и незаменимого, как вода. Обходясь без еды достаточно большие периоды времени, человек не проживет без воды и 8 дней, так как при обезвоживании организма в пределах 8% от массы тела у человека начинаются обмороки, 10% вызывают галлюцинации, а 20% неизбежно вызывают летальный исход.
Почему же так велико значение воды для человека? Оказывается, вода регулирует все основные жизненные процессы:
В среднем человек теряет в день 2-3 литра воды. В более экстремальных условиях, например, в жару, при высокой влажности и физических нагрузках потери воды возрастают. Чтобы сохранить нормальный физиологический водный баланс организма, следует уравновесить поступление воды с ее выведением путем грамотного питьевого режима.
Произведем некоторые подсчеты. Учитывая, что суточная потребность человека в воде – 30-40 граммов на 1 кг веса тела и около 40% общей потребности поступает с пищей, остальное количество следует принимать в виде напитков. Летом ежедневное потребление воды соответствует 2-2,5 литра. Жаркие регионы планеты диктуют свои требования - 3,5-5,0 литра, а в экстремально жарких условиях до 6,0-6,5 литра воды. Нельзя допускать обезвоживания организма. Тревожными симптомами этой беды являются сухая кожа, сопровождаемая зудом, усталость, резкое снижение концентрации внимания, артериального давления, головные боли и общее недомогание.
Интересно то, что, принимая непосредственное участие в обменных процессах, вода способствует снижению веса. Бытующее заблуждение, что желающим похудеть людям нужно меньше пить воды, так как организм удерживает воду, наносит ощутимый вред. Нельзя вгонять собственный организм в еще больший стресс, выбивая его из привычного водообмена. К тому же влага, являясь естественным мочегонным средством, тонизирует работу почек, провоцируя потерю веса.
Получая оптимальное количество воды, человек прибавляет сил, энергии и выносливости. Ему проще контролировать вес, поскольку даже психологические неудобства от вынужденных перемен при уменьшении привычного рациона переносятся легче. Научными исследованиями доказано, что ежедневное употребление достаточного количества чистой воды помогает бороться с тяжелыми недугами – способствует ослаблению болей в спине, проявлений мигрени, снижению уровня сахара и холестерина в крови и артериального давления. Кроме того, тонизируя работу почек, вода тормозит процессы образования камней. Доказано, что люди с творческим началом склонны много пить, а великих художников подталкивала к созданию шедевров морская вода. Значение воды, выходит, немаловажно и в исскустве.
Так же как и человеку, вода необходима любому растению. У разных растений она составляет от 70 до 95% массы, контролируя все происходящие процессы. Обмен веществ в растении возможен только при большом количестве влаги, поэтому значение воды для растений бесспорно велико. Растворяя в почве минеральные вещества, вода доставляет их в растение, обеспечивая их непрерывный приток. Без воды не прорастут семена, не будет происходить в зеленых листьях процесс фотосинтеза. Вода, наполняющая клетки растения, обеспечивает ему жизнеспособность и сохранение определенной формы.
Важнейшим условием жизнеобеспечения растительного организма является способность поглощать воду извне. Растение, получая воду, в основном из почвы с помощью корней, поставляет ее в наземные части растения, где листья ее испаряют. Такой водный обмен существует в каждой органической системе – вода, попадая в нее, отдает питательные вещества, испаряется или выделяется, а затем снова, обогатившись полезными субстанциями, попадает в организм.
Еще один удивительный способ проникновения воды в живые клетки - ее осмотическое поглощение, т. е. способность воды аккумулироваться извне в клеточные растворы, увеличивая объем жидкости в клетке.
Постоянное употребление чистой воды заметно улучшает мыслительную деятельность мозга и координацию движения, а следовательно, значение воды для жизнедеятельности клеток мозга особенно ценно. Поэтому здоровый человек не должен ограничивать себя в питье, но соблюдать некоторые правила следует:
Итак, значение воды для живых организмов огромно. Поэтому создание условий для сохранения собственного водного баланса необходимо каждому человеку.
fb.ru
Реферат на тему:
«_Вода и ее биологическое значение . »
Исполнитель:
Ивакина Любовь Юрьевна
Королев 2017
СОДЕРЖАНИЕ.
Содержание……………………………………………………..2
Введение…………………………………………………………3
1.История открытия воды………………………………… ....3
2.Нахождение в природе……………………..………………...3
3. Биологическое значение воды ………………… ………..4
4. Состав воды…………………..………………………………5
5. Вода растворитель……………………………………… ...5
6. Физические и химические свойства…………………… .. 6
Теплоёмкость……………………………………….………..8
Испарение, таяние, замерзание. ………………………… 8
Плотность и точка замерзания ..…………………… . . .9
6. Роль воды ……………………………………………………9
7. Талая вода…………………………………………………....9
8. Строение молекулы воды……………………………… . ..10
9. Климат и погода . ………………………………………. ..11
10. Водные ресурсы Земли. …………………………………..11
11.Использование водных ресурсов ………………………..12
12.Охрана водных ресурсов ……………………………… .. .13 13. Проблема загрязнения водных ресурсов ……………… 14 14.Заключение…..…………………………………………….. 15 10.Список использованной литературы…..…………… . …16
«Вода…Ты не имеешь ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать - тобой наслаждаешься, не ведая, что ты такое. Ты не просто необходима для жизни, ты и есть сама жизнь. Ты божество, ты совершенство, ты самое большое богатство на свете».
Антуан де Сент - Экзюпери История открытия. 24 июня 1783 года Лавуазье и Лапласс синтезировали воду из «горючего воздуха» (водорода) и «дефлогистированного воздуха» (кислорода). В 1785 г. Лавуазье и Менье установили состав воды : 85% кислорода и 15% водорода. Состав молекулы воды (современные данные) массовая доля (О) = 88,9% , а (Н)=11,1%.
Нахождение в природе.
Вода – самое распространенное и одно из наиболее важных веществ. Она является главной составной частью живой материи и окружающей нас среды. Это определяет её биологическое значение. Вода покрывает 71% всей поверхности Земли .Запасы свободной воды составляют около 1,4*109 км3.Если бы вода распределилась по поверхности планеты равномерно, то образовался бы слой толщиной 3,8 км. Вода составляет главную часть массы растений, животных, человека, например, в теле человека массовая доля воды – около 70%. 98 % свободной воды на поверхности Земли – это солёная вода океанов и морей. Массовая доля солей в океанской воде 3,5 % ; такая вода непригодна для питья, орошения сельскохозяйственных угодий , для промышленных и бытовых целей. На пресную воду приходится лишь около 2% свободной воды, но и она распределена по поверхности планеты крайне неравномерно. Большая часть её находится в виде полярных льдов (90% только в Антарктике). В связанном виде вода находится и в земной коре. Известно, что при плавлении 1 км3 гранита может выделиться 26 млн.т воды.
Биологическое значение воды.
Жизнь возникла в воде, вода входит в состав живых тел и является средой для протекания в организме биохимических реакций. Вода составляет основную часть цитоплазмы растительной и животной клетки, растительных соков, жидких тканей животных. Вода - это внутренняя и внешняя среда для многих из них. Она осуществляет транспортировку питательных веществ и кислорода, выводит продукты распада, участвует в дыхании и терморегуляции, т.е. поддерживает температуру тела. Почти все биохимические реакции в каждой живой клетке – это реакции в водных растворах. С водой удаляются из нашего тела ядовитые шлаки; вода, выделяемая потовыми железами и испаряющаяся с поверхности кожи, регулирует температуру нашего тела. Организм человека почти на 70% состоит из воды. В коре головного мозга воды - 85%, в коже 72%, в зубной эмали всего лишь3%. Это свидетельствует о том, что в наиболее интенсивно работающих органах содержится большее число воды. Обезвоживание организма на 12-15% приводит к нарушению обмена веществ. А потеря до 25% воды – к гибели организма. Без воды человек может прожить 3 дня. Представители животного и растительного мира содержат такое же обилие воды в своих организмах. Меньше всего воды, лишь 5 – 7% веса, содержат некоторые мхи и лишайники. Большинство обитателей земного шара и растения состоят более чем на половину из воды. Например, млекопитающие содержат 60 – 68 %; рыбы – 70 %; водоросли – 90 – 98 % воды. Вода служит для многих клеток и организмов средой обитания, для которой характерно довольно значительное постоянство условий. У каждой жидкости есть такое понятие как поверхностное натяжение. Из всех жидкостей самое большое поверхностное натяжение у воды (7,6 · 10-4 Н/м). Многие мелкие организмы, благодаря поверхностному натяжению воды, удерживаются на воде или скользят по её поверхности. Вода - это основа биологической жизни на Земле.
infourok.ru
Реферат
на тему: «Вода, её роль в возникновении и развитии жизни на земле»
| Проверено «___»_______20__ г Оценка «____»____________ | |
| подпись | |
В истории нашей планеты вода имеет исключительно важное значение. Пожалуй, никакое другое вещество не может сравниться с водой по своему влиянию на ход тех величайших изменений, которые претерпела Земля за многие сотни миллионов лет своего существования.
Вода — одно из немногих веществ, которое может в земных условиях находиться во всех трёх физических состояниях: твёрдом, жидком и газообразном.
Обязательным условием возникновения жизни является наличие воды. Парадоксально, что, хотя вода - чуть ли не самая распространенная молекула во Вселенной, поразительно мало планет имеют гидросферу: в нашей Солнечной системе только Земля имеет гидросферу, к примеру, на Марсе имеется лишь незначительное количество воды.
Скопления молекул воды и гидроксидных радикалов обнаружены за пределами Солнечной системы. В созвездиях Кассиопеи и Ориона найдены облака, состоящие из молекул воды. Размеры облаков колоссальны - их протяженность в 40 раз превышает расстояние от Солнца до Земли. Нередки случаи падения на Землю остатков кометных ядер - "посланцев" далеких миров. Чаще всего они представляют собой гигантские глыбы льда, смерзшегося с метаном, аммиаком и минеральными частицами. Вес достигших Земли ледяных глыб может достигать сотен килограммов.
Вода является необходимым условием существования всех живых организмов на Земле. Значение воды в процессах жизнедеятельности определяется тем, что она является основной средой в клетке, где осуществляются процессы метаболизма, служит важнейшим исходным, промежуточным или конечным продуктом биохимических реакций. Миллиарды лет назад в холодном газопылевом облаке, со временем сгустившемся, уплотнившемся и ставшем Землей, уже содержалась вода. Скорее всего, она была в виде ледяной пыли. Это подтверждают исследования Вселенной. Установлено, что исходные элементы для образования воды - водород и кислород - в нашей Галактике принадлежат к шести самым распространенным веществам космоса.
Жизнь на нашей планете “замешана” на воде. Когда лучше всего чувствует себя человек? Конечно, когда купается в теплой воде - озерной, речной или морской. В него словно вливаются свежие силы! Недаром ученые считают, что колыбелью жизни на Земле были мелководные лагуны, даже если сама жизнь зародилась не на Земле, а была занесена на нее из межпланетного пространства в виде спор одноклеточных организмов. Известно, что кровь человека и животных по своему составу очень близка океанической воде. Значение воды для жизни исключительно. Это обусловлено ее специфическими термическими особенностями: огромной теплоемкостью, слабой теплопроводностью, расширением при замерзании, хорошими свойствами как растворителя и др. Эти особенности обусловливают круговорот воды в природе, который играет исключительную роль в геологической истории Земли.
Не менее важна роль воды и для жизни растительного и животного мира Земли. Вода может существовать без всякого участия жизни, но жизнь без воды невозможна. Уже один этот факт дал право нашим предкам утверждать, что вода появилась на Земле раньше, чем зародилась жизнь. Благодаря повседневному обращению с водой мы так привыкли к ней и к её разнообразным проявлениям в природе, что часто не замечаем целого ряда её отличительных свойств. А ведь именно этим свойствам мы обязаны тем, что наши озёра и реки не промерзают зимой до дна, что сильные весенние паводки сравнительно редки, что, замерзая, вода может производить большие разрушения и т. д. Многие привычные явления природы связаны именно с особенностями воды.
Велика роль воды и в технике. Невозможно представить такую отрасль промышленности, где бы в том или другом виде не применялась вода. Вода служит источником энергии. Вода переносит тепло. Вода используется как прекрасный растворитель для многих веществ. Вода является той средой, в которой протекает огромное количество различных химических процессов.
Совсем недавно, менее двадцати лет назад, была открыта новая вода. Она состоит также из водорода и кислорода, но водород в ней не такой, как в обыкновенной воде — атомы его в два раза тяжелее. Поэтому новая вода и была названа тяжёлой. Свойства её отличны от свойств воды обыкновенной, и изучение её представляет огромный интерес и для химии, и для биологии, и для физики. Тяжёлая вода участвует в решении проблемы использования атомной энергии.
Мы не можем прожить без воды и нескольких дней. Между тем долгие столетия люди не только не знали, что она собой представляет, но не знали даже, сколько ее на Земле. И уже совсем было неясно, как появилась она на планете.
Чарлз Дарвин и его современники полагали, что жизнь могла возникнуть в водоеме. Этой точки зрения многие ученые придерживаются и в настоящее время. В замкнутом и сравнительно небольшом водоеме органические вещества, приносимые впадающими в него водами, могли накапливаться в необходимых количествах. Затем эти соединения еще больше концентрировались на внутренних поверхностях слоистых минералов, которые могли быть катализаторами реакций. Например, две молекулы фосфатальдегида, встретившиеся на поверхности минерала, реагировали между собой с образованием фосфорилированной углеводной молекулы – возможного предшественника рибонуклеиновой кислоты. Особая роль воды для наземных организмов (особенно растений) заключается в необходимости постоянного пополнения ее из-за потерь при испарении. Поэтому вся эволюция наземных организмов шла в направлении приспособления к активному добыванию и экономному использованию влаги. Наконец, для многих видов растений, животных, грибов и микроорганизмов вода является непосредственной средой их обитания.
Многолетними исследованиями геологических процессов, происходящих на нашей планете, академик АН Украины Н.П. Семененко установил, что именно вода и составляющие ее элементы играли определяющую роль во всей геологической истории Земли. Исследуя содержание кислорода в составе земной коры, ученый сделал вывод, что в образовании протоземли участвовали громадные количества воды. Помимо этого, ее элементы входили в состав основных компонентов исходного облака: водород - в состав гидридов металлов, кислород - в состав оксидов.
По данным Всемирной Организации Здравоохранения более 80% всех заболеваний в мире передается через воду. Ежегодно в мире от загрязнения воды заболевают около 500 млн. человек. Количество заболеваний растет, продолжительность человеческой жизни во многих странах сокращается. В РОССИИ СЕГОДНЯ БОЛЕЕ 50% ВОДОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ ПРЕВЫСИЛИ СРОК ЭКСПЛУАТАЦИИ И НАХОДЯТСЯ В УГРОЖАЮЩЕМ СОСТОЯНИИ. Около 70% промышленных предприятий вовсе не имеют очистных сооружений, предпочитая сбрасывать отходы в реки и озера. Вода содержит более 13 тысяч токсичных элементов. Не существует природных механизмов обезвреживания такого количества экзотоксинов, поэтому употребление грязной воды вызывает множество заболеваний. Ученые Вашингтонского Университета обнаружили, что большинство обитающих в реке Колумбия самок лосося были первоначально самцами. К смене пола привели женские половые гормоны эстрадиол и его аналоги, концентрация которых в реке в несколько раз превышала максимально допустимую норму. В грунтовых водах Германии обнаружено высокое содержание лекарства для понижения содержания холестерина в крови. Этот же медикамент обнаружен в альпийских реках и озерах Швейцарии на ряду со средствами для борьбы с ожирением, противовоспалительными медикаментами, такими как ибупрофен и диклофенак, стероидными гормонами, противозачаточными средствами и антибиотиками. Проглоченная нами таблетка анальгина, пройдя канализацию вновь возвращается к нам, но уже под видом чашки утреннего кофе, потому что, как выяснилось, при выведении из организма большинство лекарственных препаратов не теряют своей биологической активности очень длительное время, сохраняя структуру и лечебные свойства в сточных водах, которые сбрасываются в систему водоочистных сооружений.
Сколько же воды на земле?
В настоящее время подсчет количества воды на Земле выполнен со всей точностью, доступной современной науке. Эту работу ученые проделали в рамках программы Международного гидрологического десятилетия 1964-1974 гг. Результаты этой работы опубликованы в многотомном труде "Мировые водные ресурсы и водный баланс земного шара".
Установлено, что гидросфера - океаны, моря, реки, озера, болота, атмосферная влага - измеряется внушительной величиной - 1,385*10 9 км 3 воды, или 1,4*10 19 т. Три четверти поверхности планеты покрыто водой.
Космонавты неоднократно отмечали, что из космоса Земля выглядит голубой планетой с относительно небольшими вкраплениями суши. Голубая планета? Пожалуй, не планета, а только ее тонкая оболочка. Если распределить всю воду равномерно по поверхности земного шара, средний радиус которого 6370 км, получится пленка толщиной менее 3 км. Не много воды в общем объеме планеты. К тому же, основную часть нашего водного потенциала составляет вода, которой не напьешься, не используешь ни в промышленности, ни в сельском хозяйстве, ни в быту. 97,75% или 1,338*10 9 км 3, - это соленые воды океанов и морей. Остальные 2,25% - пресные воды, однако, половина их - 24*10 6 км 3 - "законсервирована" в виде ледяных гигантских шапок Антарктиды, Арктики, Гренландии, высоких гор в различных районах Земли. Примерно столько же воды - 23,4*10 6 км 3 - скрыто от людских глаз в толще земной коры. Это подземные воды.
Объем доступной пресной воды исчисляется уже не миллионами, а тысячами кубических километров. Больше всего пресной воды на земной поверхности накоплено в озерах -176,4*10 3 км 3. Если на мгновение задержать течение всех рек земного шара, то оказалось бы, что в их руслах одновременно находится 2120 км3 воды.
Истоки множества рек, больших и малых, находятся в болотах, которые содержат 10300 км3 пресной воды. 13000 т воды содержится в ближайших к земной поверхности слоях атмосферы. На высоте до 1 км концентрация водяного пара в воздухе в среднем составляет 2%.
Вот, пожалуй, и вся вода, на которую может реально рассчитывать человечество теперь и в ближайшем будущем.
В настоящее время мы не можем считать воду до конца изученным веществом. Познание воды, как и всякого другого вещества, как и материи, бесконечно. Завтрашний день расскажет нам ещё много нового о воде.
stud24.ru
Реферат
По дисциплине «Учение о гидросфере»
На тему:
«Роль воды в возникновении жизни на Земле»
г. Волжский, 2013
Содержание:
Введение
Выводы
Список литературы
Введение
Основным «пейзажем» нашей планеты является Мировой океан. Поэтому роль воды на Земле переоценить трудно. Звучит несколько банально, но именно вода является основой земной формы жизни. Более того – без этого вещества вообще не могла бы существовать Солнечная система, частью которой мы являемся.
По широко распространенному мнению ученых, свыше 4,5 млрд. лет тому назад возле Солнца с его сильным излучением образовалась пустая зона. За ней собирался конденсат. А вдали от светила, куда доходила совсем незначительная часть тепла, частицы воды превращались в ледяную пыль. В соединении с газами она и послужила образованию отдаленных планет семейства Юпитера. Гораздо ближе расположенные к Солнцу, планеты группы Земли возникали из расплавленных твердых частиц и газов. По одной из гипотез: раскаленный земной шар, испаряясь, образовывал облака. А повисшая со временем над ним огромная масса конденсата выпадала на Землю в виде непрекращающегося потока ливневых дождей. Так появился мировой океан. Другая теория гласит: более 60-70% воды принесли с собой на Землю пропланетные и метеоритные тела, а остальную часть – кометы, часто падающие на ее поверхность из-за отсутствующих тогда защитных слоев атмосферы.
Исследования самой воды могут многое прояснить как в вопросе эволюции планет, так и жизни в целом. Не так давно американские ученые выявили, что структуры ДНК живых организмов и молекул воды при определенных условиях могут быть идентичными. Они имеют форму двойной спирали. Для этого при помощи высоких компьютерных технологий была смоделирована ситуация, когда молекулы воды находились при низкой отрицательной температуре и под высоким давлением в нанотрубках размером 1,35 нм. Еще предстоит доказать эту гипотезу в условиях реального научного эксперимента, но если это удастся, то будет полностью перевернуто представление о возникновении жизни на Земле. Ведь вполне возможно, что во времена зарождения всего живого, структура глинистых пород была копией структуры нанотрубок. И молекулы воды, существовавшие тогда в виде спирали, послужили матрицей для образования амино-нуклеиново-кислотной формы жизни.
Возможно, на первый взгляд такое обыденное вещество как вода, и даст ответ на вопрос, которым задается человечество всю историю своего существования: что послужило началом жизни на Земле и в космосе?
В истории нашей планеты вода имеет исключительно важное значение. Пожалуй, никакое другое вещество не может сравниться с водой по своему влиянию на ход тех величайших изменений, которые претерпела Земля за многие сотни миллионов лет своего существования.
Вода – одно из немногих веществ, которое может в земных условиях находиться во всех трёх физических состояниях: твёрдом, жидком и газообразном.
Воде принадлежит огромная роль в природе. В самом деле, ведь именно море явилось первой ареной жизни на Земле. Растворенные в морской воде аммиак и углеводы в контакте с некоторыми минералами при достаточно высоком давлении и воздействии мощных электрических разрядов могли обеспечить образование белковых веществ, на основе которых в дальнейшем возникли простейшие организмы. По мнению К.Э. Циолковского, водная среда способствовала предохранению хрупких и несовершенных вначале организмов от механического повреждения. Суша и атмосфера стали впоследствии второй ареной жизни.
В первичной водной оболочке земного шара воды было гораздо меньше, чем теперь (не более 10% от общего количества воды в водоемах и реках в настоящее время). Дополнительное количество воды появилось впоследствии в результате освобождения воды, входящей в состав земных недр.
Обязательным условием возникновения жизни является наличие воды. Парадоксально, что, хотя вода – чуть ли не самая распространенная молекула во Вселенной, поразительно мало планет имеют гидросферу: в нашей Солнечной системе только Земля имеет гидросферу, к примеру, на Марсе имеется лишь незначительное количество воды.
Вода является необходимым условием существования всех живых организмов на Земле. Значение воды в процессах жизнедеятельности определяется тем, что она является основной средой в клетке, где осуществляются процессы метаболизма, служит важнейшим исходным, промежуточным или конечным продуктом биохимических реакций.
Значение воды для жизни исключительно. Это обусловлено ее специфическими термическими особенностями: огромной теплоемкостью, слабой теплопроводностью, расширением при замерзании, хорошими свойствами как растворителя и др. Эти особенности обусловливают круговорот воды в природе, который играет исключительную роль в геологической истории Земли.
Прежде всего необходимо помнить, что основа жизни – углерод, который появился во Вселенной на определённом этапе её развития.
Существует много гипотез о происхождении жизни на Земле, о доминирующей роли воды в этом процессе, но окончательных ответов на многочисленные вопросы, связанные с возникновением и эволюцией жизни пока не найдено.
Согласно мнению многих учёных, а также на основе эксперимента, проведенного в 1952 г. американским учёным Стэнли Миллером (в эксперименте применялся электрический разряд напряжением 100 тысяч вольт), первоначальные благоприятные условия для жизни на нашей планете появились благодаря сильным электрическим бурям, которые вызвали химические реакции газов, присутствующих в атмосфере.
Есть обоснованные предположения, что первичная атмосфера Земли состояла преимущественно из аммиака, воды, метана, окиси и двуокиси углерода. В условиях отсутствия кислорода органические вещества могли создаваться гораздо проще а также сохраняться, не претерпевая распада длительное время.
Продукты этих реакций, по мнению учёных, с большой долей вероятности содержали элементарные органические молекулы, такие, как аминокислоты и т.п. (входящие в состав протеинов). Они и составили основу жизни.
Затем вещества-предшественники, образовавшиеся в результате указанных химических реакций, попали в океаны, где продолжился синтез более сложных органических соединений под действием солнечной радиации (более интенсивной, чем сейчас, т.к. защитного озонового экрана не существовало) и грозовых разрядов.
Существует также гипотеза, согласно которой скорость и интенсивность перемешивания воды в океанах на начальном этапе была значительно более высокой благодаря сильнейшему приливно-отливному воздействию Луны, которая в те далёкие времена находилась очень близко к нашей планете, на которой из-за этого свирепствовали штормы и ураганы. Это обстоятельство сильно повышало вероятность возникновения сложных органических молекул, т.е. основу живого вещества.
Первые растительные клетки использовали углекислый ангидрид, благодаря которому могли синтезировать органические молекулы и питаться. Аналогичным образом и сегодня питаются растения.
Фотосинтез имел огромное значение для эволюции жизни на нашей планете. В результате в атмосфере появился свободный кислород, он же радикально изменил её состав.
Это позволило большинству живых существ надстроить над прежним анаэробным обменом новые системы кислородного дыхания. А это в свою очередь уже являлось значительным усовершенствованием энергетического обмена живых организмов. В последующие миллионы лет в результате эволюции на Земле образовалось огромное разнообразие растений и животных.
Самая распространённая гипотеза утверждает, что появилась жизнь в воде древнего океана – сначала белковые структуры, потом первые организмы. Они стали развиваться, совершенствоваться, пока в конце концов на вершине эволюции не оказался «Homo sapiens» – человек разумный.
Но каким образом природа ухитрилась сделать гигантский скачок - перешла от неживого к живому? В тёплой воде, метко названной академиком А. Опариным первородным бульоном, было немалое количество органических веществ – аминокислот, углеводов, нуклеотидов и т.д. Они образовались из более простых, неорганических в результате химических реакций, происходивших в самом океане, в атмосфере и даже в недрах Земли, – синтезировались под воздействием грозовых разрядов или ультрафиолетового излучения и радиации.
Известный советский вулканолог Е. Мархинин полагает, что колыбелью жизни, природными химическими реакторами, вырабатывающими органические вещества, были вулканы. Именно извержения дали материал, из которого в течение геологической истории Земли формировалась сфера, благоприятная для выживания и эволюции биологических структур.
Наконец, по мнению таких учёных, как упоминавшийся уже академик А. Опарин, известный английский физик Дж. Бернал и других, жизнь на нашу планету могла быть занесена из космоса метеоритным или иным транспортом.
Интересно, что каждая из сторон находит для подтверждения своей правоты фактические доказательства. Обнаружены органические вещества в выбросах современных вулканов. Проведены эксперименты по их синтезу с помощью электрических разрядов или ультрафиолетового излучения в рукотворных первородных бульонах и атмосферах. Находят органические соединения и в составе комет. Например, хорошо известны результаты анализа данных, полученных с межпланетного зонда «Джотто», пролетевшего в непосредственной близости от ядра кометы Галлея. В составе её атмосферы обнаружены полимеры органического соединения – формальдегиды.
Словом, гипотезы спорят и взаимодополняют друг друга. Ведь трудно предположить, что зарождение жизни – некий единичный акт творения. Но вот что примечательно. До недавних пор все гипотезы сходились на том, что сначала образовалась наша планетная система, в том числе и Земля, а уже потом, спустя некоторое время, на ней появилась жизнь. Интересно, когда?
В поисках ответа на этот вопрос сотрудники Геологического института РАН в своё время провели исследования древнейших осадочных пород на Украине, Кольском полуострове и в Карелии и обнаружили в них углерод органического происхождения. Возраст этого вещества – 3,2 млрд. лет. А на сегодняшний день наукой установлено достаточно точно: возраст нашей планеты не превышает 4,6 млрд. лет.
Прошло не так уж много времени, и оказалось, что точку отсчёта надо ещё отодвинуть в прошлое. Западногерманские исследователи нашли следы одноклеточных организмов в более древних породах – гренландских кварцитах; их возраст – 3,8 млрд. лет. Да прибавьте сюда ещё не менее 500 млн. лет, необходимых согласно законам эволюции для формирования таких организмов. Отсюда получается, что жизнь на планете началась, как минимум, 4,3 млрд. лет назад.
Как тут не вспомнить пророческие слова В.И. Вернадского, который ещё более полувека назад писал: «Мы не нашли указаний на время, когда живого вещества на нашей планете не было. Жизнь на ней геологически вечна».
Если придерживаться этой точки зрения, можно высказать гипотезу - что жизнь на нашей планете появилась одновременно с её рождением. Конечно, её простейшие формы. В доказательство этих рассуждений приведём сведения об углистых хондритах – издавна известных учёным особых метеоритах. Они интересны тем, что весьма богаты разнообразными органическими соединениями. А поскольку они являются осколками астероидов - малых планет, то мы вправе предполагать, что их минеральный и химический состав остался таким же, как и того первичного материала, из которого образовалась Земля.
Точный ответ на вопрос, когда зародилась жизнь, не просто игра в цифры. Он имеет принципиальное значение, поскольку заставляет иначе посмотреть и на эволюцию самой планеты.
Чарлз Дарвин и его современники полагали, что жизнь могла возникнуть в водоеме. Этой точки зрения многие ученые придерживаются и в настоящее время. В замкнутом и сравнительно небольшом водоеме органические вещества, приносимые впадающими в него водами, могли накапливаться в необходимых количествах. Затем эти соединения еще больше концентрировались на внутренних поверхностях слоистых минералов, которые могли быть катализаторами реакций. Например, две молекулы фосфатальдегида, встретившиеся на поверхности минерала, реагировали между собой с образованием фосфорилированной углеводной молекулы – возможного предшественника рибонуклеиновой кислоты. Особая роль воды для наземных организмов (особенно растений) заключается в необходимости постоянного пополнения ее из-за потерь при испарении. Поэтому вся эволюция наземных организмов шла в направлении приспособления к активному добыванию и экономному использованию влаги. Наконец, для многих видов растений, животных, грибов и микроорганизмов вода является непосредственной средой их обитания.
Многолетними исследованиями геологических процессов, происходящих на нашей планете, академик АН Украины Н.П. Семененко установил, что именно вода и составляющие ее элементы играли определяющую роль во всей геологической истории Земли. Исследуя содержание кислорода в составе земной коры, ученый сделал вывод, что в образовании протоземли участвовали громадные количества воды. Помимо этого, ее элементы входили в состав основных компонентов исходного облака: водород - в состав гидридов металлов, кислород - в состав оксидов.
myunivercity.ru
Поволжская Государственная Социально-Гуманитарная Академия
Кафедра Экологии и экологического образования
Внеаудиторная самостоятельная работа
по курсу Экологии
на тему «Жизнь и вода, жизнь в воде».
Выполнен: студентка 1 курса
Факультета управления
Специальности мен. орг.
НасрдиноваЮлия
Проверил КПР, доцент
Лизунова Е.В.
Самара 2010.
Содержание:
— Введение
— Роль воды в природе и живых организмах
— Вода — фрактал
— Характеристика воды на планете
— Откуда взялась вода на нашей планете?
— Заключение
— Список используемой литературы
— Приложение
Введение
«Воде была дана волшебная власть стать соком жизни на Земле.»
Леонардо да Винчи
Вода – на первый взгляд простейшее химическое соединение двух атомов водорода и одного атома кислорода – является, без всякого преувеличения, основой жизни на Земле. Не случайно ученые в поисках форм жизни на других планетах солнечной системы столько усилий направляют на обнаружение следов воды.
В нашей повседневной жизни мы сталкиваемся с водой постоянно. При этом, перефразируя песню из старого кинофильма, можно сказать, что мы «воду пьем» и «воду льем».
Вода — это древний универсальный символ чистоты, плодородия и источник самой жизни, это второй по важности элемент, необходимый для функционирования организма, после кислорода, это неотъемлемый атрибут жизни, без которого просто невозможно нормально существовать.
Вода в нашей жизни — самое обычное и самое распространенное вещество. Однако с научной точки зрения это самая необычная, самая загадочная жидкость. Пожалуй, только жидкий гелий может соперничать с ней. Но необычные свойства жидкого гелия (такие, как сверхтекучесть) проявляются при очень низких температурах (вблизи абсолютного нуля) и обусловлены специфическими квантовыми законами. Поэтому жидкий гелий — это экзотическое вещество. Вода же в нашем сознании является прообразом всех жидкостей, и тем более удивительно, когда мы называем ее самой необычной. Но в чем же заключается необычность воды? Дело в том, что трудно назвать какое-либо ее свойство, которое не было бы аномальным, то есть ее поведение (в зависимости от изменения температуры, давления и других факторов) существенно отличается от такового у подавляющего большинства других жидкостей, у которых это поведение похоже и может быть объяснено из самых общих физических принципов. К таким обычным, нормальным жидкостям относятся, например, расплавленные металлы, сжиженные благородные газы (за исключением гелия), органические жидкости (бензин, являющийся их смесью, или спирты). Вода имеет первостепенное значение при большинстве химических реакций, в частности и биохимических. Древнее положение алхимиков — «тела не действуют, пока не растворены» — в значительной степени справедливо. Человек и животные могут в своем организме синтезировать первичную («ювенальную») воду, образовывать ее при сгорании пищевых продуктов и самих тканей. У верблюда, например, жир содержащийся в горбу, может путем окисления дать 40 л воды. Связь между водой и жизнью столь велика, что даже позволила В. И. Вернадскому «рассматривать жизнь, как особую коллоидальную водную систему… как особое царство природных вод». Вода — вещество привычное и необычное. Известный советский ученый академик И.В.Петрянов свою научно — популярную книгу о воде назвал “Самое необыкновенное вещество в мире”. А доктор биологических наук Б.Ф.Сергеев начал свою книгу “Занимательная физиология” с главы о воде — “Вещество, которое создало нашу планету”. Ученые правы: нет на Земле вещества более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в то же время не существует другого такого же вещества, в свойствах которого было бы столько противоречий и аномалий, сколько в её свойствах.
Роль воды в природе и живых организмах
Роль воды в природе и живых организмах невозможно переоценить.Она покрывает 74% поверхности Земли и образует океаны, моря, реки и озёра. Немалая часть воды находится в газообразном состоянии (в виде паров в атмосфере), в виде снега и льда, в недрах земли. Общие запасы воды на Земле составляют 1454,3 млн км? ( из них менее 2% относятся к пресным водам, а доступны для использования 0,3%). Вода — одно из наиболее распространённых веществ на Земле, при этом она покрывает большую часть планеты.
В первичной водной оболочке земного шара воды было гораздо меньше, чем теперь (не более 10% от общего количества воды в водоемах и реках в настоящее время). Дополнительное количество воды появилось впоследствии в результате освобождения воды, входящей в состав земных недр. По расчетам специалистов, в составе мантии Земли воды содержится в 10-12 раз больше, чем в Мировом океане. При средней глубине в 4 км Мировой океан покрывает около 71% поверхности планеты и содержит 97,6% известных нам мировых запасов свободной воды. Реки и озера содержат 0,3% мировых запасов свободной воды.
Большими хранилищами влаги являются и ледники, в них сосредоточено до 2,1% мировых запасов воды. Если бы все ледники растаяли, то уровень воды на Земле поднялся бы на 64 м и около 1/8 поверхности суши было бы затоплено водой.
Около 86% водяного пара поступает в атмосферу за счет испарения с поверхности морей и океанов и только 14% за счет испарения с поверхности суши. В итоге в атмосфере концентрируется 0,0005% общего запаса свободной воды. Количество водяного пара в составе приземного воздуха изменчиво. При особо благоприятных условиях испарения с подстилающей поверхности оно может достигать 2%. Несмотря на это, кинетическая энергия движения воды в морях составляет не более 2% от кинетической энергии воздушных течений. Происходит это потому, что более трети солнечного тепла, поглощаемого Землей, тратится на испарение и переходит в атмосферу. Кроме того, значительное количество энергии поступает в атмосферу за счет поглощения проходящего через нее солнечного излучения и отражения этого излучения от земной поверхности. Прошедшая же через водную поверхность лучистая энергия Солнца и небесного свода уменьшается в интенсивности наполовину уже в верхнем полуметре воды вследствие сильного поглощения в инфракрасной части спектра. Арабаджи Всеволод Исидорович. Загадки простой воды. М.: «Знание», 1973
Природная вода не бывает совершенно чистой, она содержит различные примеси: в пресных водах это обычно от 0,01 да 0,1% (масс.), в морской воде — 3,5%(масс.). Причём в последней главную массу растворённых веществ составляет хлорид натрия (поваренная соль). Горбачёв В.В. Концепции современного естествознания (учебник для вузов) Москва. «Оникс» 2008 г.
Вода, содержащая большое количество солей кальция и магния, называется жёсткой, в отличие от мягкой воды, например, дождевой.
Роль и значение воды для возникновения и существования жизни огромна, поскольку именно из неё в основном состоят почти все живые существа, да и сама жизнь по общепринятой модели А.И. Опарина зародилась в океане.
Растворенные в морской воде аммиак и углеводы в контакте с некоторыми минералами при достаточно высоком давлении и воздействии мощных электрических разрядов могли обеспечить образование белковых веществ, на основе которых в дальнейшем возникли простейшие организмы. По мнению К.Э. Циолковского, водная среда способствовала предохранению хрупких и несовершенных вначале организмов от механического повреждения. Суша и атмосфера стали впоследствии второй ареной жизни. Арабаджи Всеволод Исидорович. Загадки простой воды. М.: «Знание», 1973
Неизмеримо велика роль воды в природе и жизни человека. Можно сказать, что все живое состоит из воды и органических веществ. Она — активнейший участник формирования физической и химической среды, климата и погоды. При этом она влияет и на экономику, промышленность, сельское хозяйство, транспорт и энергетику.
Без пищи мы можем прожить несколько недель, а без воды — лишь 2-3 дня. Для обеспечения нормального существования человек должен вводить в организм воды примерно в 2 раза больше по весу, чем питательных веществ. Потеря организмом человека более 10% воды может привести к смерти. В среднем в организме растений и животных содержится более 50% воды, в теле медузы ее до 96%, в водорослях 95-99%, в спорах и семенах от 7 до 15%. В почве находится не менее 20% воды, в организме же человека вода составляет около 65%. Разные части человеческого организма содержат неодинаковое количество воды: стекловидное тело глаза состоит из воды на 99%, в крови ее содержится 83, в жировой ткани 29, в скелете 22 и даже в зубной эмали 0,2%. В течение всей своей жизни человек теряет воду из организма, и его биоэнергетический потенциал уменьшается. В шестинедельном человеческом эмбрионе содержание воды составляет до 97%, у новорождённого — 80%, у взрослого — 60-70%, а в организме пожилого человека — лишь 50-60%.
Вода абсолютна необходима для всех ключевых систем жизнеобеспечения человека. Вода и содержащиеся в ней вещества становятся средой питания и поставляют живым организмам необходимые для жизни микроэлементы. Она содержится в крови (79%) и способствует переносом по кровеносной системе в растворённом состоянии тысяч необходимых веществ и элементов (геохимический состав воды близок к составу крови животных и человека.).
В лимфе, которая осуществляет обмен веществ между кровью и тканями живого организма вода составляет 98%.
Вода сильнее других жидкостей проявляет свойства универсального растворителя. Через определённое время она может растворить почти любое твёрдое вещество.
Такая всеобъемлющая роль воды обусловлена её уникальными свойствами.
Вода — фрактал
Структура воды в организме человека играет огромную роль в получении извне, хранении и получении информации. И эта структура фрактальна.
Исследователям под руководством Ю.Левина удалось обнаружить фрактальные водяные потоки в человеческом организме и научиться управлять ими. Они выяснили, что существует связь лимфатических путей на поверхности тела с внутренними органами. И если требуется доставить лекарство в определенный орган, надо только знать, в какое место на теле его необходимо ввести. А потоки жидкости сами доставят его по назначению.
Доказательство фрактальности питьевой воды (структурной упорядоченности) имеет принципиальное значение для понимания биоинформационных свойств питьевой воды, так как именно фракталы, как информационно-полевые структуры, объясняют особые (информационно-энергетические) свойства питьевой воды, что находит свое применение в новых направлениях современной медицины — биоинформационной медицине, новых физических методах контроля питьевой воды с учетом ее биоэнергетических свойств
Характеристика воды на планете
Никого из нас не удивляет дождь или падающий снег, гладь плавно текущей реки или озера. Другое дело — огромные просторы морей и океанов, водопады, гигантские ледники, сползающие с заоблачных высот, струи гейзеров, подобно фонтанам бьющие из-под земли. От этих красот у любого захватит дух. Но редко кто задумывается над тем, откуда взялись моря или реки, дождь или снег, каковы свойства воды, предстающей в таком разнообразном виде. Вода — самая загадочная жидкость на Земле. Певцы древних степных народов издавна воспевали её, поэты посвящали ей удивительные строки. Даже о капле воды написано множество страниц. А ученые по сей день, как и сотни лет назад, не могут дать точного ответа на, казалось бы, несложный вопрос: что такое вода? Французский писатель и летчик Антуан де Сент-Экзюпери ответил на этот вопрос так: “Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты — сама жизнь. Ты наполняешь нас невыразимой радостью… Ты — самое большое богатство на свете.
Откуда взялась вода на нашей планете?
Происхождение воды на Земле столь же неясно, как и происхождение самой нашей планеты. Есть несколько гипотез того, откуда взялась вода. В зависимости от ответа на этот вопрос ученые разделились на два лагеря — сторонников метеоритного и сторонников “горячего” происхождения Земли. Первые считают, что Земля вначале была большим холодным твердым метеоритом, вторые — что расплавленным огненным шаром. Сторонники метеоритного происхождения говорят, что вода в виде льдистой или снегоподобной массы входила в состав того самого метеорита, который стал прапрапрадедом Земли. Сторонники “горячего” происхождения утверждают, что вода выделялась, как пот, из разогретого глубинного вещества (магмы) Земли в процессе его охлаждения и отвердения (кристаллизации). Вода просочилась на поверхность и скапливалась в низинах — так постепенно образовывались моря и океаны. А потом, из-за того что Солнце неравномерно нагревало поверхность Земли, начался круговорот воды, появились реки и озера и т.д.
Заключение
«Надо ждать особый исключительный характер физико-химических свойств воды среди всех других соединений, который отражается и на её положении в мироздании, и на структуре мироздания».
В.И.Вернадский.
Мы привыкли к воде и часто даже не задумываемся о том, какие тайны скрывает от нас это удивительное вещество. Вода покрывает большую часть нашей планеты. Она присутствует везде и всюду и именно благодаря ей возможна сама жизнь, которая и зародилась в океане. Более того, вероятно, что вода играет огромную роль не только в нашей повседневной жизни, но и во всей Вселенной. До сих пор неизвестно, как вода появилась на Земле, но она несомненно стала величайшим даром природы. Вода обладает множеством уникальных свойств, природу которых мы не всегда можем понять. А память воды и присутствие в ней золотого сечения- наверняка не самые удивительные её свойства, а лишь одни из многих, нам ещё не известных.
Без воды на Земле нет деятельной жизни. Однако вода — самая большая загадка природы. Исключением из исключений называл ее Л. Полинг, и надо полагать, он был прав.
Список используемой литературы:
— Горбачёв В.В. — Концепции современного естествознания (учебник для вузов) — Москва. «Оникс». 2008 г.
— Тихоплав В.Ю., Тихоплав Т.С. Гармония Хаоса или Фрактальная реальность. ИД «ВЕСЬ». Санкт-Петербург. 2003 г..
— Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник “Экология. 10-11 класс”, “Дрофа”, 2000
— Масару Эмото «Послания воды»
www.ronl.ru
