почему без воды нет жизни
Биологи выяснили, почему жизнь не может существовать без воды
МОСКВА, 21 июн – РИА Новости. Биологи из США пришли к выводу, что уникальная роль воды в формировании жизни обусловлена тем, что она критически важна для свертывания молекул белков и приобретения ими правильной формы, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.
«Долгое время наши коллеги пытались понять, как вода взаимодействует с белками. Этот вопрос является фундаментальной проблемой в биологии, который касается того, как устроены белки, насколько они стабильны, как они меняются и как они работают. Мы полагаем, что у нас есть основания считать, что вода управляет флуктуациями белковых молекул на временных промежутках порядка пикосекунды», — заявил Дунпин Чжун (Dongping Zhong) из университета штата Огайо в Коламбусе (США).
Чжун и его коллеги пытались найти ответ на главный «вечный» вопрос биологии и истории развития жизни на Земле – почему именно вода стала тем «растворителем», в котором происходят все реакции внутри нашего организма и внутри всех живых клеток. На этот вопрос есть множество философских ответов, однако конкретного объяснения того, почему вода является уникальной для жизни молекулой, у ученых пока не было.
Авторы статьи нашли один из вариантов того, почему вода стала главной «жидкостью жизни», наблюдая за тем, как один из самых сложных и важных белков в наших клетках – ДНК-полимераза – чинит и копирует спирали генетического кода. Их интересовал не сам процесс сборки молекул ДНК, а то, как перемещались молекулы воды вокруг ДНК-полимеразы.
Без воды жизнь невозможна
Вода на Земле есть повсюду
Жизнь на планете зародилась в водоемах. Вода важна для всех живущих на земном шаре организмов. Без воды не может существовать ни одно растение или животное.
Если посмотреть на глобус, мы увидим, что почти три четверти поверхности земного шара покрыто морями. Много воды имеется и на суше. В почве и в недрах земли гораздо больше воды, чем в реках и озерах. Даже в воздухе есть вода в виде пара. Много воды содержится в виде льда и снега в ледниках, большая часть которых сосредоточена в полярных областях Земли.
Почти три четверти поверхности Земли покрывает вода
Больше всего на Земле морской воды, но она соленая, поэтому люди и многие животные не могут ее пить. Пресной воды по сравнению с морской водой очень мало. Бόльшая часть пресной воды находится в замороженном состоянии в ледниках и айсбергах. Таким образом, доступная для потребления пресная вода (подземные воды, озера и реки) составляет лишь очень малую часть всей воды на земном шаре.
97% от всей воды на земном шаре приходится на соленую воду и лишь 3% – на пресную. В свою очередь из всей пресной воды 69% – это ледники и лед, 30% – грунтовые воды и менее 1% – реки и озера
Подумай
Приложение. Почему нельзя пить морскую воду?
Человеку нельзя пить соленую морскую воду по той причине, что для выведения получаемых с выпитой водой солей организм должен выделить больше воды, чем было выпито изначально. По этой причине потребление морской воды еще больше увеличивает жажду. Это, конечно, зависит от солености конкретного моря. Вода Балтийского моря сравнительно пресная, и ее потребление не вызывает сильной жажды.
Потребление морской воды опасно и в связи с осмосом. Клетки нашего организма окружены полупроницаемой оболочкой, или мембраной. Вода может свободно проходить сквозь нее, а соли – нет. В природе существует правило, согласно которому объемы веществ стремятся к равновесию. Для уравновешивания объемов внутреннего раствора в клетке организма и ее окружения вода (выпитая соленая вода) начинает покидать клетки. Потерявшие воду клетки подвергаются обезвоживанию и теряют способность выполнять свои задачи. По этой же причине необходимо пересаживать растения. Мы поливаем их, вода испаряется, а соли остаются в почве. В конце концов, вода начинает переходить из растений в землю, и они засыхают.
Пингвины и многие другие морские птицы и млекопитающие могут пить и морскую воду, поскольку у них около ноздрей расположены особые солевые железы, которые выводят полученные с водой и пищей излишки солей из организма
Почему без воды не может существовать жизнь?
Тот факт, что именно вода является основой жизни, ни для кого не является секретом. На нашей голубой планете ее невероятно много. Она в океанах и морях, в реках и ледяных шапках, в гейзерах, и даже под землей. Ну а там где вода, всегда существует жизнь. Даже в горячих источниках, где, казалось бы, жизни не может быть, ученые находят микробов. Вот и получается, что без воды жизнь существовать не может.
Ученые давно задаются вопросом, почему именно вода является основой жизни, и есть ли иные вещества, которые могли бы ее заменить? Ответ на этот вопрос значительно упростил бы задачу поиска внеземных цивилизаций. Но, увы, пока на него ответ не найден.
Но вернемся к воде, и попробуем разобраться в ее уникальных свойствах, благодаря которым и возникла жизнь. И так, начнем с того, что вода может находиться в трех состояниях — жидком, твердом и газообразном, причем, в узком температурном диапазоне. В твердое состояние она превращается при нулевой температуре, а в пар — при нагреве до 100 градусов. В диапазоне от нуля до 100 градусов она жидкая.
Живые организмы существуют за счет той энергии, которую получают в процессе переработки полезных веществ (растительной и животной пищи). При этом все токсичные вещества и отходы, возникающие в процессе переработки пищи, выводятся из организма естественным путем. Без воды этот процесс происходить не может, так как все полезные вещества, находящиеся в пище, должны быть предварительно растворены в жидкости, то есть в воде, которая является универсальным природным растворителем. Только в этом случае минералы и витамины попадут в клетку, а шлаки и отходы будут выведены из организма.
Что собой представляет вода?
Это химическое соединение, состоящее из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Столь универсальная формула как раз и делает воду уникальной, позволяя ей растворять любое вещество, передавать его в клетку живого организма, и вымывать из нее шлаки и отходы.
Мы говорили, что вода может находиться в трех состояниях, в узком температурном диапазоне. Другие вещества на это не способны. Они могут оставаться жидкими в тех условиях, которые совершенно неприемлемы для живых организмов. Поэтому для поддержания жизни Природа и выбрала воду.
Вода оказывает существенное влияние на климат планеты. Ледники охлаждают атмосферу, а пар ее согревает. В результате создаются зоны с разнообразными климатическими условиями, которые позволяют существовать многочисленным видам животного и растительного мира. Отсюда вывод, что именно вода явилась тем строительным материалом, который и был использован Природой при строительстве жизни.
Но каким образом на нашу планету попала вода?
На этот счет существуют различные гипотезы. Одна из них утверждает, что это могло произойти в результате столкновения с Землей ледяных комет, которые и принесли на нашу планету органические молекулы, из которых, впоследствии, и зародилась жизнь. Хотя, с этим можно и поспорить. Ведь космическое пространство наполнено радиацией, при которой органические вещества выжить не могут. Но и на этот счет у ученых есть объяснение. Оказывается, вода не только могла содержать органические вещества, но и надежно защищала их от радиации. И здесь опять же таки важную роль сыграло свойство воды переходить в твердое состояние. В результате, органические молекулы могли просто вмерзнуть в лед, который и спас их от разрушения.
Что произойдёт с организмом, если три дня не пить воду? Опасный эксперимент и мнение врача
Каждый из нас знает, что жизнь невозможна без воды. Она способствует хорошему самочувствию и участвует во множестве важнейших процессов в организме человека. Но мало кто действительно представляет, каково это — лишиться драгоценной жидкости на день, а то и на несколько суток. Зато YouTube-блогер и один из создателей канала «Всё по Маслу» Александр Лихошерстов ощутил на личном опыте, чем может обернуться столь рискованный эксперимент.
Почему питьевая вода так важна для нашего организма?
Для начала разберёмся, почему нам так необходимо пить достаточное количество воды каждый день. Об этом нам рассказал спортивный врач Ибраим Чибичев.
Вода — это в первую очередь активный транспорт для организма человека. Она как приносит питательные вещества, так и выводит все продукты распада и шлаки. При сильном обезвоживании в организме происходит достаточно серьёзное закисление: продукты распада не выводятся, происходит отравление. Это приводит к тому, что клетки начинают активно погибать. В связи с тем, что в организм не поступает правильное количество питательных веществ, те же клетки по тем же причинам тоже погибают. То есть вода — это основной элемент нашей жизни, и на фоне него происходит большинство физиологических процессов.
Какое количество воды необходимо выпивать в день?
Раньше, по стандартам Всемирной организации здравоохранения, нужно было выпивать не меньше 2-2,5 литров чистой воды в сутки — общая норма, необходимая для жизнедеятельности человека. Но буквально два года назад я читал статью, выпущенную ВОЗ. Учёные выяснили, что определённых цифр не существует, потому что для каждого человека они индивидуальны.
Считается, что пить воды нужно столько, сколько хочется. Главное — не заменять чистую питьевую воду какими-то напитками. Человек может предпочитать выпивать несколько чашек кофе или чая и 1-2 стакана воды в день. Этот вектор нужно менять, пить как можно меньше всевозможных напитков, горячих или холодных, и всё-таки склонять весы в сторону чистой питьевой воды.
В среднем получается, что каждый человек выпивает 1-1,5 литра при обычном образе жизни. Спортсмен будет, естественно, потреблять больше. И нет показателя «нужно пить», единственное что нужно — утолять жажду. В обычном тренировочном режиме рекомендуется пить каждые 15 минут по 100-150 мл воды небольшими глотками. Это гарантия того, что человек не получит обезвоживания. В циклических видах спорта — беге, триатлоне, плавании — в обязательном порядке нужно употреблять не меньше 0,5 литров в конце тренировки. А после стартов необходимо пить до полутора литров за один приём. Естественно, не большими глотками, а постепенно, в течение короткого промежутка времени.
72 часа без жидкости: как прошёл эксперимент YouTube-блогера?
Александр Лихошерстов не в первый раз подвергался жестоким испытаниям. До этого он ради практического интереса не спал трое суток. В прошлом году мужчина и его друг решили проверить, что будет с состоянием Александра, если он откажется от воды на 72 часа. На этом правила эксперимента не ограничились.
Блогер должен был провести три дня в одной комнате, в пределах которой ему позволялось делать всё что угодно, только не пить. Выходить из спальни можно было три раза, а за каждое подобное послабление предусматривалось наказание: плавание в бассейне, тарелка крекеров и бег на дорожке. Единственным мотивирующим бонусом были три чайных ложки воды, их Александр мог выпить в любое время по собственному желанию.
При этом от еды блогер не отказывался. Вдобавок каждый день ему измеряли артериальное давление и температуру тела, а также проводили тест на внимательность и брали анализ мочи. Друзья изначально изучили все возможные последствия обезвоживания. Александр знал, что у него с большой вероятностью начнутся головные боли, повысится температура тела и давление.
Сколько человек может прожить без воды в среднем?
Для жизни человеку нужна еда и вода. Без пищи он может «протянуть» несколько недель, а вот без воды на протяжении такого времени выжить просто невозможно. Так сколько же человек может обходиться без воды? На этот вопрос отвечают многие ученые мира, делая ставку на индивидуальные особенности организма и определенные факторы окружающей среды.
Сколько человек может прожить без воды в среднем?
Вода питает все клетки организма, продвигает важные микроэлементы, выводит продукты распада и шлаки. Она выступает залогом здоровья и жизни человека. Даже испытывая сильный голод, люди могут прожить долгое время. Как правило, без еды человек может жить на протяжении 8-10 дней и чувствовать себя вполне хорошо. Что касается воды, острая потребность в ней наступает уже спустя 3-4 суток. За это время без получения жидкости человек умирает. Но он способен прожить без воды в оптимальных климатических условиях до недели. Такой срок ученые называют верхней планкой, когда человек может прожить, не употребляя питье.
Сколько можно прожить без воды в зависимости от условий?
Американский ученый Е.Ф.Адольф утверждает, что существуют факторы, влияющие на срок, в течение которого человек может прожить без воды. К ним относятся:
Быстро получат обезвоживание, приводящее к смерти, спортсмен, активно тренирующийся на жаре, или ребенок, которого оставили в запертой душной машине. Они могут умереть без воды уже через несколько часов. Итак, очевидно, что способность человеческого организма обходиться без воды напрямую зависит от температурного режима и активности.
Почему так важна вода для организма?
Да, человек может выжить несколько дней без воды. Но это применительно к таким ситуациям, когда живительную влагу просто негде взять. В привычной жизненной обстановке важно выпивать не менее 1,5-2 литров воды, чтобы организм функционировал нормально. К этой норме объема воды не относятся чай, кофе, суп, газированные напитки и прочие продукты питания, содержащие воду. Необходимо пить только чистую воду. Именно она положительно воздействует на всего органы и системы человека, способствуя:
Чтобы вода принесла только пользу, она должна быть чистой, без неприятного запаха и посторонних примесей.
Уникальные случаи выживания без воды дольше недели
Несмотря на то, что ученые указывают на недельный срок, в течение которого человек способен выжить без воды, все же есть исключения из правил. Известны случаи, когда люди, попавшие в экстремальные условия, смогли прожить дольше. В 1947 году медики спасли жизнь мужчины из города Фрунзе. Без воды он прожил 20 дней. Когда его обнаружили, он был без сознания, имел травму черепа, практически не дышал, но медики выходили его и вернули к жизни.
В 1985 году при землетрясении в Мехико под руинами на протяжении почти двух недель пробыл без еды и воды 9-летний мальчик. Когда спасатели добрались до него, он уже потерял сознание. Но медики спасли ребенка – уже на следующий день он мог говорить и самостоятельно передвигаться.
В 2006 году в Японии мужчина-пенсионер решил совершить прогулку в горах. Он заблудился. Спасатели нашли его только на 24-й день. Мужчина был без сознания, температура тела его составляла 22ºС, состояние его было близко к анабиозу. Горе-путешественника удалось спасти.
Остается только удивляться, насколько уникален человек и как велико бывает его желание жить, что организм справляется даже с чрезмерно экстремальными условиями, обходясь без воды на протяжении длительного времени.
!Подробная информация, уточнение цен и приём заказов по телефону:
+7 (4872) 708 000