Ao contrário dos planetas quentes e frios do nosso sistema solar, o planeta Terra tem condições que permitem a vida de alguma forma. Uma das principais condições é a composição da atmosfera, que permite que todos os seres vivos respirem livremente e protege da radiação mortal que reina no espaço.
Do que é feita a atmosfera
A atmosfera da Terra é composta de muitos gases. É principalmente nitrogênio, que ocupa 77%. O gás, sem o qual a vida na Terra é impensável, ocupa um volume muito menor, o teor de oxigênio no ar é 21% do volume total da atmosfera. Os últimos 2% são uma mistura de vários gases, incluindo argônio, dióxido de carbono, hélio, neônio, criptônio e outros.
A atmosfera da Terra sobe a uma altura de 8 mil km. O ar respirável é encontrado apenas na camada inferior da atmosfera.troposfera, atingindo os pólos - 8 km, acima e acima do equador - 16 km. À medida que a altitude aumenta, o ar se torna mais rarefeito e mais oxigênio é esgotado. Para considerar o conteúdo de oxigênio no ar em diferentes alturas, daremos um exemplo. No pico do Everest (altitude 8.848 m), o ar retém esse gás 3 vezes menos do que acima do nível do mar. Portanto, os conquistadores de picos de altas montanhas - alpinistas - podem subir ao topo apenas com máscaras de oxigênio.
Oxigênio é a principal condição para a sobrevivência no planeta
No início da existência da Terra, o ar que a cercava não tinha esse gás em sua composição. Isso era bastante adequado para a vida das moléculas unicelulares mais simples que flutuavam no oceano. Eles não precisavam de oxigênio. O processo começou há cerca de 2 milhões de anos, quando os primeiros organismos vivos, como resultado da reação da fotossíntese, começaram a liberar pequenas doses desse gás obtido como resultado de reações químicas, primeiro no oceano, depois na atmosfera. A vida evoluiu no planeta e assumiu uma variedade de formas, a maioria das quais não sobreviveu aos nossos tempos. Alguns organismos acabaram se adaptando à vida com o novo gás.
Eles aprenderam a usar seu poder com segurança dentro da cela, onde funcionava como uma usina, para extrair energia dos alimentos. Essa maneira de usar o oxigênio é chamada de respiração, e fazemos isso a cada segundo. Foi a respiração que tornou possível para maisorganismos complexos e pessoas. Ao longo de milhões de anos, o teor de oxigênio no ar disparou para seu nível atual de cerca de 21%. O acúmulo desse gás na atmosfera contribuiu para a criação da camada de ozônio a uma altura de 8 a 30 km da superfície da Terra. Ao mesmo tempo, o planeta recebeu proteção contra os efeitos nocivos dos raios ultravioleta. A evolução posterior das formas de vida na água e na terra aumentou rapidamente como resultado do aumento da fotossíntese.
Vida anaeróbica
Embora alguns organismos tenham se adaptado aos níveis crescentes do gás liberado, muitas das formas de vida mais simples que existiam na Terra desapareceram. Outros organismos sobreviveram escondendo-se do oxigênio. Alguns deles hoje vivem nas raízes das leguminosas, usando nitrogênio do ar para construir aminoácidos para as plantas. O botulismo organismo mortal é outro "refugiado" do oxigênio. Ele sobrevive silenciosamente em embalagens a vácuo com comida enlatada.
Qual é o nível ideal de oxigênio para a vida
Bebês nascidos prematuros, cujos pulmões ainda não estão totalmente abertos para respirar, caem em incubadoras especiais. Neles, o teor de oxigênio no ar é maior em volume e, em vez dos habituais 21%, seu nível de 30-40% é definido aqui. Crianças com problemas respiratórios graves são cercadas por ar com 100% de níveis de oxigênio para evitar danos ao cérebro da criança. Estar em tais circunstâncias melhora o regime de oxigênio dos tecidos que estão em estado de hipóxia e normaliza suas funções vitais. Masmuito dele no ar é tão perigoso quanto muito pouco. Muito oxigênio no sangue de uma criança pode danificar os vasos sanguíneos nos olhos e causar perda de visão. Isso mostra a dualidade das propriedades do gás. Devemos respirá-lo para viver, mas seu excesso às vezes pode se tornar um veneno para o corpo.
Processo de oxidação
Quando o oxigênio se combina com hidrogênio ou carbono, ocorre uma reação chamada oxidação. Este processo faz com que as moléculas orgânicas que são a base da vida se decomponham. No corpo humano, a oxidação ocorre da seguinte forma. Os glóbulos vermelhos coletam oxigênio dos pulmões e o transportam por todo o corpo. Há um processo de destruição das moléculas dos alimentos que comemos. Este processo libera energia, água e dióxido de carbono. Este último é excretado pelas células sanguíneas de volta aos pulmões, e nós o exalamos no ar. Uma pessoa pode sufocar se for impedida de respirar por mais de 5 minutos.
Respiração
Considere o teor de oxigênio no ar inalado. O ar atmosférico que entra nos pulmões de fora quando inalado é chamado de inalado, e o ar que sai pelo sistema respiratório quando exalado é chamado de exalado.
É uma mistura de ar que encheu os alvéolos com o que está nas vias aéreas. A composição química do ar que uma pessoa saudável inspira e expira em condições naturais é praticamentevaria e é expresso em números como este.
Teor de gás (em %)
| - | Oxigênio | Dióxido de carbono | Nitrogênio e outros gases |
| Ar inalado | 20, 94 | 0, 03 | 79, 03 |
| Ar expirado | 16, 3 | 4, 0 | 79, 7 |
| Ar alveolar | 14, 2 | 5, 2 | 80, 6 |
Oxigênio é o principal componente do ar para a vida. As mudanças na quantidade desse gás na atmosfera são pequenas. Se o mar contém até 20,99% de oxigênio no ar, mesmo no ar muito poluído das cidades industriais, seu nível não cai abaixo de 20,5%. Tais mudanças não revelam efeitos no corpo humano. Distúrbios fisiológicos aparecem quando a porcentagem de oxigênio no ar cai para 16-17%. Ao mesmo tempo, há uma clara deficiência de oxigênio, o que leva a uma queda acentuada na atividade vital e, com um teor de oxigênio de 7-8% no ar, a morte é possível.
Atmosfera em diferentes épocas
A composição da atmosfera sempre influenciou a evolução. Em diferentes épocas geológicas, devido a desastres naturais, foram observadas elevações ou quedas no nível de oxigênio, o que implicou uma mudança no biossistema. Aproximadamente 300 milhões de anos atrás, seu conteúdo na atmosferasubiu para 35%, enquanto o planeta era habitado por insetos de tamanho gigantesco. A maior extinção de seres vivos da história da Terra aconteceu há cerca de 250 milhões de anos. Durante ele, morreram mais de 90% dos habitantes do oceano e 75% dos habitantes da terra. Uma versão da extinção em massa diz que o baixo teor de oxigênio no ar foi o culpado. A quantidade deste gás caiu para 12% e está na baixa atmosfera até uma altura de 5300 metros. Em nossa era, o teor de oxigênio no ar atmosférico chega a 20,9%, o que é 0,7% inferior ao de 800 mil anos atrás. Esses números são confirmados por cientistas da Universidade de Princeton, que examinaram amostras do gelo da Groenlândia e do Atlântico que se formaram naquela época. A água congelada salvou as bolhas de ar, e este fato ajuda a calcular o nível de oxigênio na atmosfera.
O que seu nível no ar obedece
A absorção ativa dele da atmosfera pode ser causada pelo movimento das geleiras. À medida que se afastam, revelam vastas áreas de camadas orgânicas que consomem oxigênio. Outra razão pode ser o resfriamento das águas dos oceanos: suas bactérias absorvem oxigênio mais ativamente em baixas temperaturas. Os pesquisadores argumentam que o s alto industrial e com ele a queima de uma enorme quantidade de combustível não tem um impacto especial. Os oceanos do mundo estão esfriando há 15 milhões de anos, e a quantidade de matéria vital na atmosfera diminuiu, independentemente do impacto humano. É provável que alguns processos naturais estejam ocorrendo na Terra, levando ao fato de que o consumo de oxigêniotorna-se maior que sua produção.
Impacto humano na composição da atmosfera
Vamos falar sobre o impacto humano na composição do ar. O nível que temos hoje é ideal para os seres vivos, o teor de oxigênio no ar é de 21%. O equilíbrio dele e de outros gases é determinado pelo ciclo de vida na natureza: os animais exalam dióxido de carbono, as plantas o utilizam e liberam oxigênio.
Mas não há garantia de que este nível será sempre constante. A quantidade de dióxido de carbono liberado na atmosfera está aumentando. Isto é devido ao uso de combustível pela humanidade. E ele, como você sabe, foi formado a partir de fósseis de origem orgânica e o dióxido de carbono entra no ar. Enquanto isso, as maiores plantas do nosso planeta, as árvores, estão sendo destruídas a uma taxa crescente. Quilômetros de floresta desaparecem em um minuto. Isso significa que parte do oxigênio do ar está caindo gradualmente e os cientistas já estão soando o alarme. A atmosfera da Terra não é uma despensa sem limites e o oxigênio não entra nela de fora. Ele foi desenvolvido o tempo todo junto com o desenvolvimento da Terra. Deve ser lembrado constantemente que esse gás é produzido pela vegetação no processo de fotossíntese devido ao consumo de dióxido de carbono. E qualquer redução significativa na vegetação na forma de desmatamento inevitavelmente reduz a entrada de oxigênio na atmosfera, perturbando assim seu equilíbrio.
