V poznavanju resničnega sveta ni nobenih malenkosti. Celo navadna sol nam lahko pove o globalni spremembi narave našega planeta. Moramo le pozorno pokukati in razmišljati o tem, kaj nam leži pred očmi …
Kaj se naučite z branjem tega članka, lahko izrazite z besedami - neverjetno drug ob drugem. Neverjetno je, ker se nekakšen "dih" živega sveta, organiziran s spremembo dimenzionalnosti prostora, odpre domišljiji. Znanost to imenuje osmoza (pritisk). Presenetljivo je, ker se vsaka gospodinja ukvarja s to magijo spreminjanja dimenzij prostora v prostornini lonca za juho. Kljub temu je glavna tema članka očitna povezava med porabo soli in spremenjenim atmosferskim tlakom.
Nenadno pomanjkanje soli
Izkazalo se je, da poraba soli sploh ni gurmanska muha. Ključnega pomena je za človeka. Naša dnevna zahteva je 5 … 10 gramov. Če se poraba ustavi, pridejo neizogibne posledice v obliki razpada, živčnih bolezni, prebavnih težav, krhkosti kosti, pomanjkanja apetita in na koncu smrti. To je zato, ker telo nadomešča pomanjkanje soli tako, da jo izloči iz drugih organov in tkiv, tj. uničenje kosti in mišic.
Zakaj nas je narava obravnavala tako surovo? Kje so morali naši "divji" predniki dobiti sol, če je postala na voljo relativno nedavno?
Pred nekaj stoletji je bila sol zelo draga, saj jo v naravi le redko najdemo v uporabni obliki. Treba ga je dobiti. Šele z razvojem tehnologij pridobivanja soli, ki je trajalo več stoletij, smo to potrebo umetno zadovoljili. Toda zakaj se je človek znašel prikrajšan za sredstva, potrebna za življenje, čeprav je stanje v razvoju ekološkega sistema v izobilju? Vsaka pomembna kršitev povzroči zamudo pri njegovem razvoju.
In v redu bi bilo, če bi govorili samo o osebi. Skoraj vsi rastlinojedi in ptice imajo enako pomanjkanje soli. Industrija celo proizvaja posebno krmno sol za živino. Sol se uporablja za krmo konj, zajcev, morskih prašičev in papagajev. V naravi divji prašiči in los ne bodo nikoli šli mimo vabe v obliki koščka lizunove soli. Nesrečne živali, kot smo mi, trpijo zaradi pomanjkanja soli, vendar za razliko od ljudi nimajo industrije pridobivanja soli. Ližejo kamenje, kopajo zemljo v iskanju slanega in so zadovoljni z vsemi deli.
Promocijski video:
Vse kaže, da je trenutno stanje narave nenormalno. Nekaj se je v mirnem toku evolucije očitno spremenilo. Najverjetneje se je sama potreba po soli pojavila ne tako dolgo nazaj, kot posledica nekaterih globalnih sprememb na našem planetu. V nasprotnem primeru bi se živalski svet imel čas, da se popolnoma prilagodi spremembam.
Znanstveni pogled na problem
Ne bo odveč ugotoviti, kako znanstveni svet gleda na vse to. In ne vidi nobenih težav in samo poskuša opisati vzorce. Pravijo, na primer, da slanost živalske krvi ustreza slanosti svetovnih oceanov:
"To okoliščino je v prejšnjem stoletju zabeležil Bunge (Bunge, 1898), ki je prvič namigoval, da življenje izvira v oceanu in da so sodobne živali od svojih oceanskih prednikov podedovale anorgansko sestavo krvi, tako podobno kot morska voda. Teorijo o oceanskem izvoru mineralne sestave notranjega okolja je razvil McCallum (1910, 1926), ki je navedel številne krvne preiskave različnih živali, da bi to dokazal. V 50 letih je ta teorija dobivala vedno več novih okrepitev, dokler do zdaj ni pridobila stopnje verjetnosti, ki je mogoča za biološke konstrukcije, ki zajemajo daljne epohe razvoja življenja (dvomljiva verjetnost - avtor). " "Fiziološki mehanizmi vodno-solnega ravnovesja" Ginetsinski A. G.
Po mnenju znanstvenikov slanost krvi posnema le starodavni habitat najpreprostejših organizmov. Se pravi, oceanska tekočina se je postopoma zaprla v notranjih ciklih telesa in se v tej obliki gensko ohranila. Vse sodobne živali so postale dediči teh starodavnih organizmov.
Optimalna slanost krvi je približno 1% (natančneje 0,89%). Slanost svetovnih oceanov je zdaj 3-krat večja. Ta znanstveni svet sploh ne moti, ne zavračajte tako lepe teorije o malenkosti, še posebej, ker ni drugih ugibanj. Tako sta se strinjala, da bosta štela, da je bil ocean nekoč v daljni preteklosti ravno 1% slanosti. In potem je bil iz neznanega razloga (ne glede na to) soljen. Še enkrat smo prilagodili resničnost, da bi ustrezala našim ugibanjem.
Toda tekom 20. stoletja je namesto "novih okrepitev" teorija o oceanskem izvoru notranjega okolja nabrala nova protislovja. Reševanje teh nasprotij, da bi zaščitili prevladujočo teorijo, so bili pretežno zajeti teoretiki iz biologije.
Ideja s krvjo je jasna. Toda kri je medcelična tekočina, kaj pa notranja tekočina celice? Izkaže se, da je mineralna sestava (slanost) znotraj celice vedno drugačna od zunanjega okolja. In je močno drugače - v krvi je veliko natrijevih ionov (+ Na) in malo kalijevih ionov (+ K), v celici pa je ravno obratno. In zdaj naj bi biologi v teoriji nadaljevali z razmišljanjem naprej.
Po teoriji je bila oceanska voda v času nastanka zapletenih večceličnih organizmov blizu sestave krvi - 1% slanosti, vključno z veliko natrija in malo kalija, (+ Na)> (+ K). Potem pa še prej, v trenutku nastanka enoceličnih organizmov, ko so se troslojne beljakovinsko-maščobne membrane celic zaprle, je bila ionska sestava svetovnega oceana obratna - malo natrija in veliko kalija (+ Na) <(+ K). O tem ne boste več slišali, saj je še vedno mogoče fantazirati o povečanju slanosti oceanov za trikrat in ljudi je težko prepričati v takšen preskok kemične sestave vode celotnega planeta. In kot dokaz ne more biti ničesar. Nekaj ugibanj.
Tako danes znanstveni svet pomirja sebe in celotno človeštvo z neustavljivo teorijo o oceanskem izvoru notranjega okolja, privablja za ušesa vse, kar se vanj ne prilega, in težave ne vidi brezhibno. Recimo, vse je pravilno, vse poteka kot običajno.
Neuspeh teorije
Teorija je šibka, temelji na majhnem posebnem primeru podobnosti. Čeprav je o podobnosti celo težko govoriti, ko se kazalci razlikujejo za 3-krat. Ta teorija je popolnoma ločena od splošnega pogleda na razvoj planetarnih ekoloških sistemov. Presodite sami.
Sladkovodni in kopenski organizmi so zdaj v stalnem pomanjkanju soli, morski organizmi pa v katastrofalnem presežku. To je velik problem in ga rešuje vsaka vrsta neodvisno, kot se je zgodilo. V okviru članka je absolutno nemogoče opisati vso raznolikost poskusov preživetja v teh ekstremnih razmerah.
Pogosto so metode prilagajanja tako izvirne, da se človek čudi. Zanimivo je, da organizmi uporabljajo že obstoječe sisteme in jih nalagajo z dodatnim delom za vzdrževanje ravnovesja soli. Na primer, pri ljudeh so to ledvice. Posebni sistemi se preprosto še niso pojavili.
Najpreprostejši enocelični organizmi sploh nimajo zapletenih izločilnih sistemov, ampak tudi resnično želijo živeti. Zato so vprašanje rešili preprosto in neprijetno. Sladkovodni enocelični organizmi nenehno "dihajo" pogosto in pogosto, izpuščajo odvečno vodo, ki se v njih nehote in nenehno črpa s pomočjo osmotskega tlaka, kar bo opisano v nadaljevanju. Če nehajo prisilno odvajati tekočino, jih bo takoj počil notranji tlak.
In morski protozoji, nasprotno, skorajda ne odvržejo tekočine, ker prekomerna slanost oceana že ponavadi črpa vodo iz njih in jih sploši. Zdi se dobro, ni treba sevati, vendar moti, da se znebite toksinov. Lahko se zastrupite do smrti. Tega ni mogoče imenovati za normalno življenje, saj je za prilagajanje potrebno veliko truda.
Obstajajo črvi, ki so prisiljeni obstajati v vodah s spremenljivo slanostjo. To so ustja rek, ki se iztekajo v morje. Na splošno so priznali svojo nemoč, da se borijo proti uničevalnim spremembam slanosti in preživijo le zaradi elastičnosti svojih tkiv. Ko pride sveža voda, nabreknejo, ko se morska voda vrne, se skrčijo. Tako živijo.
Končno se nihče ni prilagodil brez izgube. Postopek je v polnem teku. In danes znanstveniki beležijo redno izumrtje nekaterih vrst. Narava še naprej izgublja raznolikost. To poskušajo razložiti s slabo ekologijo, a isto se je zgodilo v 18. in 19. stoletju, ko ljudje praktično niso vplivali na podnebje in onesnaževanje. Torej, je planetarna izredna situacija, kot pravi vojska.
Seveda sodobna znanstvena teorija ne more razložiti, kako bi se lahko ekološki sistem planeta razvijal in razcvetel skozi milijone let, pri čemer so imeli takšne težave z osmotsko združljivostjo okolja in živih organizmov.
Verjame se, da več ko se pojavijo težave, hitreje se razvije ekološki sistem. Razmišljamo ravno o takem idiotskem primeru. V ruščini bi se slišilo tako: več palic, ki jih vtakneš v kolesa, hitreje se bo voziček valjal. Seveda neumnost, toda odrasli z znanstvenimi stopnjami resno govorijo o tem kot o spodbujanju gibanja. Zdaj je vse obrnjeno na glavo.
Če bi lahko s stališča konca 19. stoletja teorijo o oceanskem izvoru notranjega okolja šteli za progresivno, je danes že nesprejemljivo nizka analitična raven, brezobzirnost in nepripravljenost presegati tradicionalne ideje.
Toda, kot veste, kritizirati vse. In kaj lahko ponudimo sami? Dejstvo je, da lahko in ponudimo. Najprej si oglejmo osmotski pritisk in njegovo vlogo pri preživetju organizmov.
Črpalka soli
Najpomembnejša stvar, za katero potrebujemo sol, je vzdrževanje osmotskega tlaka. To je zelo preprosta in zanimiva stvar. Predstavljajte si posodo, ki jo deli pregrada z drobnimi luknjami. Omogoča, da molekule vode prehajajo skozi, vendar zadržuje ione natrija in klora (raztopljena sol). To so lastnosti celičnih membran. Če je en del posode napolnjen s slano vodo, sosednji del pa s sladko vodo, potem bo čez nekaj časa nivo vode v oddelku za sol spontano narasel, v svežem pa se bo spustil za enako količino. Kot da bi vodo iz svežega oddelka črpali v predal za sol. Razlog je v tem, da voda ponavadi razredči nasičeno raztopino soli in izenači koncentracijo v obeh oddelkih. Membrana prepušča samo vodo (solni ioni ne morejo priti v svež predel) in postopek gre v eno smer. Tako nastane osmotski tlak, nekakšna solna črpalka.
Ni jasne znanstvene razlage, zakaj se to zgodi. Toda Nikolaj Viktorovič Levašov je v svojih knjigah pokazal, kako deluje v tkivih našega telesa. S pomočjo nasičenja s solnimi ioni se spreminja dimenzionalnost medcelične tekočine. Vsak ion upogne prostor okoli sebe. Njihov kombinirani učinek daje takšno pristranskost. Ta zelo osmotski tlak nastane kot razlika v dimenzijah.
Nenehno spreminjamo dimenzijo. Cestišče potresemo s soljo - spremenimo dimenzionalnost prostora v prostornini cestišča in posledično se temperatura kristalizacije vode zmanjša. Zimski sneg leži naokoli in pomlad je na poti. Navaden čudež.
Ali na primer vzamemo sveže kumare, jih damo v steklen kozarec in napolnimo s slanico s koncentracijo soli več kot 30%. Hkrati je dimenzionalnost slanice tako velika, da se bakterije, ujete v prostor kozarca, ne morejo upreti osmotskemu tlaku. Skrčijo in umrejo. In ker poleg njih ni nikogar, ki bi nam pokvaril kumare, bo poslastica ostala še dolgo.
Atmosferski in osmotski tlak sta povezana
Poenostavljena v telesu deluje solna črpalka na naslednji način: če se medcelična tekočina znebi odvečnih solnih ionov in postane bolj sveža, se določen del tekočine črpa v celico, da jo razsoljuje in izenači dimenzijsko razliko. Notranji tlak v celici se seveda nekoliko dvigne. Nekako zaviha. In to se zgodi, dokler ni ravnotežja vseh sil. Če je medcelična tekočina nasičena s solnimi ioni (postane slanejša), se črpalka vklopi v nasprotni smeri, del tekočine se črpa iz celice. Notranji tlak celice pade in zdi se, da je izpuhtel.
Pomembno je razumeti, da so nihanja tlaka v celici dovoljena le v majhnih mejah. Ta znanstvena izkušnja je zanimiva:
»Če se eritrociti dajo v fiziološko raztopino, ki ima enak osmotski tlak (slanost, - avtor) s krvjo, potem ne pride do opaznih sprememb. V raztopini z visokim osmotskim tlakom (prenasičeno, - avtor) se celice nagubajo, ko voda začne uhajati iz njih v okolje. V raztopini z nizkim osmotskim tlakom (svež, - avtor) eritrociti nabreknejo in propadejo. To je zato, ker voda iz raztopine z nizkim osmotskim tlakom začne vstopati v eritrocite, celična membrana ne more vzdržati povečanega tlaka in razpoči."
Nadaljujmo poskus sami. V prejšnjem poskusu se je slanost raztopine spreminjala pri konstantnem atmosferskem tlaku. In zdaj bomo spreminjali atmosferski tlak s konstantno sestavo raztopine. V raztopino ponovno vstavimo iste eritrocite, kar ustreza običajni slanosti krvi v vrednosti 0,89%. Seveda se jim ne zgodi nič.
Če pa vse to postavimo v tlačno komoro in znatno znižamo atmosferski tlak, potem celice nabreknejo in počijo. Konec koncev bo njihov notranji tlak postal veliko višji od zunanjega. Narava ni zagotovila celicam nobenega drugega mehanizma za izravnavo tlaka, razen za solno črpalko. Precej enostavno se je mogoče izogniti smrti celic v pogojih nizkega atmosferskega tlaka. Raztopino morate le soliti. Solna črpalka se bo začela in črpala del tekočine iz celičnih membran. Celice se ne bodo porušile in bodo živele srečno do konca življenja, če le pravočasno zasolimo medcelične tekočine.
Ta poskus kaže, da če znanstveniki atmosferskega tlaka ne bi šteli za konstantnega, bi takoj opazili, da je slanost krvi neposredno odvisna od njega. Zdaj se verjame, da je stalna slanost krvi nujna za vse organizme. Tako je, toda le doslej se atmosferski tlak ni večkrat spremenil.
Zanimivo je, da v okviru ravnovesja med vodo in soljo takšne možnosti biologi ne upoštevajo, čeprav govorimo o sto milijonih let evolucije. In če priznajo, da je tako inertno okolje, kot je voda svetovnih oceanov, v tem času večkrat spremenilo slanost, potem je logično domnevati, da se je atmosferski tlak bistveno spremenil.
Moram priznati, da so vsi zgoraj opisani osmotski procesi veliko bolj zapleteni. V nasprotnem primeru bodo strokovnjaki za biologijo očitali: "Tukaj, pravijo, je vsem povoščil po licih, a se sploh ni poglabljal v bistvo vprašanja." Dejansko tudi celične membrane omogočajo prehod določene količine ionov in delujejo aktivne kemične "črpalke" tipa Na / K-ATPase, ki prisilno prevažajo kovinske ione skozi celično membrano. In voda, ko prodira skozi membrano, občuti odpornost zaradi maščobne plasti med beljakovinskimi membranami celice. Nujno je treba upoštevati, da je notranji tlak celice (turgor) vedno večji od zunanjega, da bi ohranili elastičnost. Pri živalih je to približno 1 ozračje. A v resnici vse to ne vpliva bistveno na vodno-solno ravnovesje in izkušnje z eritrociti so primer tega. Vsi ti dejavniki samo prispevajo k stanju ravnovesja.
Kako deluje v življenju
Nikolaj Viktorovič Levašov je zapisal, da je človeško telo kruta kolonija celic. Skoraj vsaka celica v našem telesu je podobna tistim poskusnim eritrocitom. Obdan je z medcelično tekočino in v celoti doživlja atmosferski tlak. Je atmosferski in ne arterijski, saj slednji močno pade, ko se tekočina potisne skozi kapilare. Seveda je človeško telo kot celota trajnejša struktura kot ena sama celica. Obstaja okostje kosti in močna pokrita tkiva. Zato smo sposobni velikih, vendar relativno kratkotrajnih padcev tlaka.
Pri potapljanju do globine več kot 100 m potapljači doživljajo vodni tlak več kot 10 atmosfer. Nasprotno, eno od poročil NASE je opisalo poskus z znižanim tlakom, ki so ga izvedli na opicah (običajno človek). Žival smo postavili v tlačno komoro in tlak smo znižali v vakuum. Izkazalo se je, da imajo naši organizmi moč, kar nam omogoča, da še 15-20 sekund izvajamo smiselna dejanja. Po tem pride do izgube zavesti in po 40-50 sekundah se zaradi dekompresijske bolezni možgani uničijo.
Vendar pa naša varnostna meja ne pomaga pri dolgotrajni izpostavljenosti znižanemu tlaku. Presnovni procesi se začnejo motiti. Tlak medcelične tekočine, običajno blizu atmosferskega, postane nižji od običajnega, v samih celicah pa je še vedno visok. Telo začne uravnavati osmotski tlak (za dodajanje krvi) in preprečuje nagib.
Zdaj, da celice ne bodo občutile uničevalnega notranjega tlaka, je potrebno (kot v našem poskusu s tlačno komoro) povečati slanost medcelične tekočine. In potrebno je stalno vzdrževati to novo raven. Potrebujemo več soli, kot jo je vsebovala naša prejšnja prehrana. Naše telo to strogo spremlja s spremljanjem signalov notranjih senzorjev. Možgani oddajo signal: "Želim slano." In če ga ne greš srečati, bo to sol dobil iz vseh tkiv, kadar koli je to mogoče. Ne boste živeli dolgo in nesrečno.
Izjemno zanimivo je, da osmotski tlak le 60% ustvarijo solni ioni, ostali udeleženci tega procesa so glukoza, beljakovine itd. Se pravi, sladko in okusno. Tu je ključ naše osnove za okus. Človek obožuje sladkarije tudi zato, ker te snovi dopolnjujejo mehanizem protiuteži nizkemu atmosferskemu tlaku, pomagajo slani črpalki pri delovanju. Potrebujemo jih, pa tudi sol. In spet so vse živali, ki trpijo zaradi pomanjkanja soli, zelo rade tudi sladkarije. Na srečo so sladkarije bolj pogoste v naravi. To so sadje, jagode, korenine in seveda med. Prav tako se med prebavo škroba sproščajo sladkorji, ki jih vsebujejo žita.
sklepi
Organizmi živali, kot so ljudje, na našem planetu so prilagojeni življenju v pogojih višjega atmosferskega tlaka, kot ga imamo danes (760 mm Hg). Težko je izračunati, koliko več je bilo, a po ocenah ni bilo nič manj kot 1,5-krat. Če pa za osnovo vzamemo dejstvo, da je osmotski tlak v krvni plazmi povprečno 768,2 kPa (7,6 atm.), Potem je verjetno, da je bilo prvotno naše ozračje 8-krat gostejše (približno 8 atm). Kolikor noro se sliši, je to mogoče. Navsezadnje je znano, da je tlak v zračnih mehurčkih, ki vsebuje jantar, po različnih virih od 8 do 10 atmosfer. To samo odraža stanje ozračja v trenutku strjevanja smole, iz katere je nastal jantar. Takšnim naključjem je težko verjeti.
Približno je jasno, kdaj točno je prišlo do padca atmosferske gostote. To je mogoče slediti industrijskim dosežkom človeštva na področju pridobivanja soli. V zadnjih 100 letih je bilo centralno razvitih več velikih nahajališč. Uporaba težke rudarske opreme nam je pomagala. Pred 300 … 400 leti je bilo povečanje proizvodnje soli zagotovljeno z uvedbo tehnologije izhlapevanja morske vode ali slanice iz podzemnih vrtin.
In vse, kar se je zgodilo pred, na primer ročno zbiranje v odprtih solnih barjih ali kurilnih obratih, lahko imenujemo neučinkovit začetek rojstva tehnologije pridobivanja soli. V zadnjih 500 … 600 letih se je ta tehnologija razvila veliko hitreje kot že uveljavljeno kovaštvo, lončarstvo in drugo, kar kaže na njegovo nedavno rojstvo.
Solni izgredi v začetku 17. stoletja, ko je sol postala enakovredna preživetju, se dobro ujemajo s temi pogoji. Do tega stoletja tega ni bilo opaziti. Sčasoma je bilo z razvojem tehnologije povpraševanje zadoščeno, resnost vprašanja soli se je zmanjšala in potem ne vidimo več tako velikih nemirov glede soli. To je, po mojem mnenju, znaten padec gostote ozračja lahko prišlo že v 15. … 17. stoletju.
Aleksej Artemiev