Im Gegensatz zu den heißen und k alten Planeten unseres Sonnensystems hat der Planet Erde Bedingungen, die Leben in irgendeiner Form ermöglichen. Eine der Hauptbedingungen ist die Zusammensetzung der Atmosphäre, die allen Lebewesen erlaubt, frei zu atmen und vor der tödlichen Strahlung schützt, die im Weltraum herrscht.
woraus die Atmosphäre besteht
Die Erdatmosphäre besteht aus vielen Gasen. Es ist hauptsächlich Stickstoff, der 77% einnimmt. Gas, ohne das Leben auf der Erde undenkbar ist, nimmt ein viel kleineres Volumen ein, der Sauerstoffgeh alt in der Luft beträgt 21% des Gesamtvolumens der Atmosphäre. Die letzten 2 % sind eine Mischung verschiedener Gase, darunter Argon, Kohlendioxid, Helium, Neon, Krypton und andere.
Die Erdatmosphäre steigt auf eine Höhe von 8.000 km. Atemluft findet sich nur in der unteren Schicht der Atmosphäre. Troposphäre, die an den Polen reicht - 8 km, bis und über dem Äquator - 16 km. Mit zunehmender Höhe wird die Luft dünner und desto mehr Sauerstoff verbraucht wird. Um zu berücksichtigen, wie hoch der Sauerstoffgeh alt der Luft in verschiedenen Höhen ist, geben wir ein Beispiel. Auf dem Gipfel des Everest (Höhe 8848 m) hält die Luft dieses Gas dreimal weniger als über dem Meeresspiegel. Daher können die Eroberer hoher Berggipfel - Kletterer - nur mit Sauerstoffmasken auf die Spitze steigen.
Sauerstoff ist die Hauptbedingung für das Überleben auf dem Planeten
Am Anfang der Existenz der Erde hatte die Luft, die sie umgab, dieses Gas nicht in ihrer Zusammensetzung. Dies war durchaus geeignet für das Leben der einfachsten - einzelligen Moleküle, die im Ozean schwammen. Sie brauchten keinen Sauerstoff. Der Prozess begann vor etwa 2 Millionen Jahren, als die ersten lebenden Organismen infolge der Reaktion der Photosynthese begannen, kleine Dosen dieses durch chemische Reaktionen gewonnenen Gases zunächst in den Ozean und dann in die Atmosphäre freizusetzen. Das Leben entwickelte sich auf dem Planeten und nahm eine Vielzahl von Formen an, von denen die meisten bis in unsere Zeit nicht überlebt haben. Einige Organismen haben sich schließlich mit dem neuen Gas an das Leben angepasst.
Sie lernten in der Zelle, wo sie als Kraftwerk fungierte, wie man seine Kraft sicher nutzt, um Energie aus der Nahrung zu gewinnen. Diese Art der Sauerstoffnutzung wird Atmung genannt, und wir tun dies jede Sekunde. Es war der Atem, der mehr möglich machtekomplexe Organismen und Menschen. Über Jahrmillionen ist der Sauerstoffgeh alt in der Luft auf seinen heutigen Wert von etwa 21 % sprunghaft angestiegen. Die Ansammlung dieses Gases in der Atmosphäre trug zur Bildung der Ozonschicht in einer Höhe von 8–30 km über der Erdoberfläche bei. Gleichzeitig wurde der Planet vor den schädlichen Auswirkungen ultravioletter Strahlen geschützt. Die Weiterentwicklung der Lebensformen zu Wasser und an Land hat durch die gesteigerte Photosynthese rasant zugenommen.
Anaerobes Leben
Obwohl sich einige Organismen an die steigenden Mengen des freigesetzten Gases angepasst haben, sind viele der einfachsten Lebensformen, die auf der Erde existierten, verschwunden. Andere Organismen überlebten, indem sie sich vor Sauerstoff versteckten. Einige von ihnen leben heute in den Wurzeln von Hülsenfrüchten und nutzen Stickstoff aus der Luft, um Aminosäuren für Pflanzen aufzubauen. Der tödliche Organismus Botulismus ist ein weiterer „Flüchtling“vor Sauerstoff. Er überlebt leise in Vakuumverpackungen mit Konserven.
Was ist der optimale Sauerstoffgeh alt für das Leben
Frühgeborene, deren Lungen noch nicht vollständig zum Atmen geöffnet sind, fallen in spezielle Inkubatoren. In ihnen ist der Sauerstoffgeh alt in der Luft volumenmäßig höher und statt der üblichen 21% wird hier sein Wert von 30-40% eingestellt. Kleinkinder mit schweren Atemproblemen werden von Luft mit 100 % Sauerstoffgeh alt umgeben, um Schäden am Gehirn des Kindes zu vermeiden. Unter solchen Umständen zu sein, verbessert den Sauerstoffhaush alt von Geweben, die sich in einem Zustand der Hypoxie befinden, und normalisiert ihre Vitalfunktionen. Aberzu viel davon in der Luft ist genauso gefährlich wie zu wenig. Zu viel Sauerstoff im Blut eines Kindes kann die Blutgefäße in den Augen schädigen und zu Sehverlust führen. Dies zeigt die Dualität der Eigenschaften des Gases. Wir müssen es atmen, um zu leben, aber sein Überschuss kann manchmal zu einem Gift für den Körper werden.
Oxidationsprozess
Wenn sich Sauerstoff mit Wasserstoff oder Kohlenstoff verbindet, findet eine Reaktion namens Oxidation statt. Dieser Prozess bewirkt, dass die organischen Moleküle, die die Grundlage des Lebens sind, zerfallen. Im menschlichen Körper läuft die Oxidation wie folgt ab. Rote Blutkörperchen sammeln Sauerstoff aus der Lunge und transportieren ihn durch den Körper. Es gibt einen Prozess der Zerstörung der Moleküle der Nahrung, die wir essen. Dieser Prozess setzt Energie, Wasser und Kohlendioxid frei. Letzteres wird von den Blutkörperchen wieder in die Lunge ausgeschieden und wir atmen es in die Luft aus. Eine Person kann ersticken, wenn sie länger als 5 Minuten am Atmen gehindert wird.
Atmung
Betrachte den Sauerstoffgeh alt in der Atemluft. Atmosphärische Luft, die beim Einatmen von außen in die Lunge gelangt, wird als eingeatmet bezeichnet, und die Luft, die beim Ausatmen durch die Atemwege austritt, als ausgeatmet.
Es ist eine Mischung aus Luft, die die Alveolen füllt, mit dem, was sich in den Atemwegen befindet. Die chemische Zusammensetzung der Luft, die ein gesunder Mensch unter natürlichen Bedingungen ein- und ausatmet, ist praktischvariiert und wird in solchen Zahlen ausgedrückt.
Gasgeh alt (in %)
| - | Sauerstoff | Kohlendioxid | Stickstoff und andere Gase |
| Eingeatmete Luft | 20, 94 | 0, 03 | 79, 03 |
| Ausatemluft | 16, 3 | 4, 0 | 79, 7 |
| Alveolarluft | 14, 2 | 5, 2 | 80, 6 |
Sauerstoff ist der Hauptbestandteil der Luft für das Leben. Änderungen in der Menge dieses Gases in der Atmosphäre sind gering. Wenn das Meer bis zu 20,99 % Sauerstoff in der Luft enthält, sinkt sein Wert selbst in der stark belasteten Luft von Industriestädten nicht unter 20,5 %. Solche Veränderungen zeigen keine Auswirkungen auf den menschlichen Körper. Physiologische Störungen treten auf, wenn der Sauerstoffanteil in der Luft auf 16-17% sinkt. Gleichzeitig besteht ein deutlicher Sauerstoffmangel, der zu einem starken Abfall der Vitalaktivität führt, und bei einem Sauerstoffgeh alt von 7-8% in der Luft ist der Tod möglich.
Atmosphäre in verschiedenen Epochen
Die Zusammensetzung der Atmosphäre hat schon immer die Evolution beeinflusst. Zu unterschiedlichen geologischen Zeiten wurden aufgrund von Naturkatastrophen steigende oder fallende Sauerstoffwerte beobachtet, die eine Veränderung des Biosystems zur Folge hatten. Vor etwa 300 Millionen Jahren war sein Inh alt in der Atmosphärestieg auf 35 %, während der Planet von Insekten gigantischer Größe bewohnt wurde. Das größte Aussterben von Lebewesen in der Erdgeschichte geschah vor etwa 250 Millionen Jahren. Dabei starben mehr als 90 % der Meeresbewohner und 75 % der Landbewohner. Eine Version des Massensterbens besagt, dass der niedrige Sauerstoffgeh alt in der Luft schuld war. Die Menge dieses Gases ist auf 12% gesunken und es befindet sich in der unteren Atmosphäre bis zu einer Höhe von 5300 Metern. In unserer Zeit erreicht der Sauerstoffgeh alt in der atmosphärischen Luft 20,9 %, das sind 0,7 % weniger als vor 800.000 Jahren. Diese Zahlen werden von Wissenschaftlern der Princeton University bestätigt, die Proben des Grönland- und Atlantikeises untersuchten, die sich zu dieser Zeit bildeten. Das gefrorene Wasser hat die Luftblasen gerettet, und diese Tatsache hilft, den Sauerstoffgeh alt in der Atmosphäre zu berechnen.
Was gehorcht seine Höhe in der Luft
Aktive Absorption aus der Atmosphäre kann durch die Bewegung von Gletschern verursacht werden. Wenn sie sich entfernen, offenbaren sie riesige Bereiche organischer Schichten, die Sauerstoff verbrauchen. Ein weiterer Grund kann die Abkühlung des Wassers der Ozeane sein: Seine Bakterien nehmen Sauerstoff aktiver bei niedrigen Temperaturen auf. Die Forscher argumentieren, dass der industrielle Sprung und damit das Verbrennen einer riesigen Menge an Treibstoff keine besonderen Auswirkungen hat. Die Weltmeere kühlen sich seit 15 Millionen Jahren ab, und die Menge an lebenswichtiger Materie in der Atmosphäre hat unabhängig von menschlichen Einflüssen abgenommen. Es ist wahrscheinlich, dass auf der Erde einige natürliche Prozesse ablaufen, die zu diesem Sauerstoffverbrauch führenhöher wird als seine Produktion.
Einfluss des Menschen auf die Zusammensetzung der Atmosphäre
Lassen Sie uns über den menschlichen Einfluss auf die Zusammensetzung der Luft sprechen. Das Niveau, das wir heute haben, ist ideal für Lebewesen, der Sauerstoffgeh alt in der Luft beträgt 21 %. Das Gleichgewicht von ihm und anderen Gasen wird durch den Lebenszyklus in der Natur bestimmt: Tiere atmen Kohlendioxid aus, Pflanzen nutzen es und setzen Sauerstoff frei.
Aber es gibt keine Garantie dafür, dass dieses Niveau immer konstant bleibt. Die Menge an Kohlendioxid, die in die Atmosphäre freigesetzt wird, nimmt zu. Dies ist auf den Verbrauch von Kraftstoff durch die Menschheit zurückzuführen. Und wie Sie wissen, wurde es aus Fossilien organischen Ursprungs gebildet und Kohlendioxid gelangt in die Luft. Unterdessen werden die größten Pflanzen auf unserem Planeten, Bäume, in zunehmendem Maße zerstört. Kilometer Wald verschwinden in einer Minute. Das bedeutet, dass ein Teil des Sauerstoffs in der Luft allmählich abnimmt und Wissenschaftler bereits Alarm schlagen. Die Erdatmosphäre ist keine grenzenlose Speisekammer und Sauerstoff dringt nicht von außen in sie ein. Es hat sich die ganze Zeit zusammen mit der Entwicklung der Erde entwickelt. Es muss ständig daran erinnert werden, dass dieses Gas von der Vegetation im Prozess der Photosynthese durch den Verbrauch von Kohlendioxid produziert wird. Und jede signifikante Verringerung der Vegetation in Form von Entwaldung verringert zwangsläufig den Sauerstoffeintrag in die Atmosphäre und bringt damit ihr Gleichgewicht durcheinander.
