Τα πρώτα ζώα δεν χρειάζονταν σχεδόν καθόλου οξυγόνο. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ αερόβιων και αναερόβιων βακτηρίων; Ποιος είναι ο ρόλος του κυκλοφορικού συστήματος

Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί χωρίζονται σε αερόβιους και αναερόβιους, συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων. Επομένως, υπάρχουν δύο τύποι βακτηρίων στο ανθρώπινο σώμα και στη φύση γενικά - αερόβια και αναερόβια. Τα αερόβια πρέπει να λαμβάνουν οξυγόνονα ζήσει, ενώ δεν χρειάζεται καθόλου ή δεν απαιτείται. Και οι δύο τύποι βακτηρίων παίζουν σημαντικό ρόλο στο οικοσύστημα, παίρνοντας μέρος στην αποσύνθεση των οργανικών αποβλήτων. Αλλά μεταξύ των αναερόβιων υπάρχουν πολλά είδη που μπορούν να προκαλέσουν προβλήματα υγείας σε ανθρώπους και ζώα.

Άνθρωποι και ζώα, καθώς και τα περισσότερα μανιτάρια κ.λπ. - όλα τα υποχρεωτικά αερόβια που χρειάζονται να αναπνεύσουν και να εισπνεύσουν οξυγόνο για να επιβιώσουν.

Τα αναερόβια βακτήρια, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε:

• προαιρετική (υπό όρους) - απαιτούν οξυγόνο για πιο αποτελεσματική ανάπτυξη, αλλά μπορούν να το κάνουν χωρίς αυτό.
• υποχρεωτικό (υποχρεωτικό) - το οξυγόνο είναι θανατηφόρο για αυτούς και σκοτώνει μετά από κάποιο χρονικό διάστημα (εξαρτάται από το είδος).

Τα αναερόβια βακτήρια μπορούν να ζουν σε μέρη όπου υπάρχει λίγο οξυγόνο, όπως η ανθρώπινη στοματική κοιλότητα και τα έντερα. Πολλά από αυτά προκαλούν ασθένειες σε εκείνες τις περιοχές του ανθρώπινου σώματος όπου υπάρχει λιγότερο οξυγόνο - ο λαιμός, το στόμα, τα έντερα, το μέσο αυτί, οι πληγές (γάγγραινα και τα αποστήματα), στο εσωτερικό της ακμής κ.λπ. Επιπλέον, υπάρχουν και χρήσιμα είδη που βοηθούν στην πέψη.

Τα αερόβια βακτήρια, σε σύγκριση με τα αναερόβια βακτήρια, χρησιμοποιούν Ο2 για την κυτταρική αναπνοή. Αναερόβια αναπνοή σημαίνει έναν ενεργειακό κύκλο που είναι λιγότερο αποδοτικός στην παραγωγή ενέργειας. Η αερόβια αναπνοή είναι η ενέργεια που απελευθερώνεται από τη σύνθετη διαδικασία όπου το O2 και η γλυκόζη μεταβολίζονται μαζί μέσα στα μιτοχόνδρια ενός κυττάρου.

Κατά τη διάρκεια έντονης σωματικής άσκησης, το ανθρώπινο σώμα μπορεί να βιώσει πείνα με οξυγόνο. Αυτό προκαλεί μια αλλαγή στον αναερόβιο μεταβολισμό στους σκελετικούς μυς, ο οποίος παράγει κρυστάλλους γαλακτικού οξέος στους μυς επειδή οι υδατάνθρακες δεν διασπώνται πλήρως. Μετά από αυτό, οι μύες αρχίζουν αργότερα να πονάνε (πονούν) και αντιμετωπίζονται με μασάζ στην περιοχή για να επιταχυνθεί η διάλυση των κρυστάλλων και να ξεπλυθούν φυσικά στην κυκλοφορία του αίματος με την πάροδο του χρόνου.

Αναερόβια και αερόβια βακτήρια αναπτύσσονται και πολλαπλασιάζονται κατά τη ζύμωση - τη διαδικασία αποσύνθεσης οργανικών ουσιών με τη βοήθεια ενζύμων. Σε αυτή την περίπτωση, τα αερόβια βακτήρια χρησιμοποιούν το οξυγόνο που υπάρχει στον αέρα για τον ενεργειακό μεταβολισμό, σε σύγκριση με τα αναερόβια βακτήρια, τα οποία δεν απαιτούν οξυγόνο από τον αέρα για αυτό.

Αυτό μπορεί να γίνει κατανοητό με τη διεξαγωγή ενός πειράματος για τον προσδιορισμό του τύπου με την ανάπτυξη αερόβιων και αναερόβιων βακτηρίων σε υγρή καλλιέργεια. Τα αερόβια βακτήρια θα συγκεντρωθούν στην κορυφή για να εισπνεύσουν περισσότερο οξυγόνο και να επιβιώσουν, ενώ τα αναερόβια βακτήρια θα συγκεντρωθούν μάλλον στο κάτω μέρος για να αποφύγουν το οξυγόνο.

Σχεδόν όλα τα ζώα και οι άνθρωποι είναι υποχρεωτικά αερόβια, που απαιτούν οξυγόνο για την αναπνοή, ενώ οι σταφυλόκοκκοι στο στόμα αποτελούν παράδειγμα προαιρετικών αναερόβιων. Τα μεμονωμένα ανθρώπινα κύτταρα είναι επίσης προαιρετικά αναερόβια: μεταβαίνουν σε ζύμωση γαλακτικού οξέος εάν δεν υπάρχει διαθέσιμο οξυγόνο.

Μια σύντομη σύγκριση αερόβιων και αναερόβιων βακτηρίων

1. Τα αερόβια βακτήρια χρησιμοποιούν οξυγόνο για να παραμείνουν ζωντανά.
   Τα αναερόβια βακτήρια απαιτούν ελάχιστο οξυγόνο ή ακόμη και πεθαίνουν παρουσία του (ανάλογα με το είδος) και επομένως αποφεύγουν το O2.
2. Πολλά είδη μεταξύ αυτών και άλλων τύπων βακτηρίων παίζουν σημαντικό ρόλο στο οικοσύστημα, παίρνοντας μέρος στην αποσύνθεση οργανικών ουσιών - είναι αποσυνθετικά. Αλλά τα μανιτάρια είναι πιο σημαντικά από αυτή την άποψη.
3. Τα αναερόβια βακτήρια είναι υπεύθυνα για διάφορες ασθένειες που κυμαίνονται από πονόλαιμο μέχρι αλλαντίαση, τέτανο και άλλα.
4. Αλλά μεταξύ των αναερόβιων βακτηρίων υπάρχουν και εκείνα που είναι ωφέλιμα, για παράδειγμα, διασπούν τα φυτικά σάκχαρα που είναι επιβλαβή για τον άνθρωπο στα έντερα.

Οι βιολόγοι ανακάλυψαν πολυκύτταρα πλάσματα στη Μεσόγειο Θάλασσα που δεν χρησιμοποιούν οξυγόνο για τις ζωτικές τους λειτουργίες. Μέχρι τώρα, πίστευαν ότι ο μεταβολισμός χωρίς οξυγόνο είναι χαρακτηριστικός μόνο των μονοκύτταρων οργανισμών και των ιών. Το άρθρο των ερευνητών, στο οποίο περιγράφουν ασυνήθιστα πλάσματα, δημοσιεύτηκε στο περιοδικό BMC Biology. Η πύλη Nature News γράφει εν συντομία για το έργο.

Πλάσματα με μέγεθος λιγότερο από ένα χιλιοστό ζουν σε βάθη άνω των 3 χιλιάδων μέτρων. Ανήκουν στην ομάδα Loricifera, μικροσκοπικά θαλάσσια ασπόνδυλα. Εξωτερικά μοιάζουν με σακούλες, από το άνοιγμα των οποίων αναδύονται «πλοκάμια».

Προηγουμένως, οι ερευνητές είχαν ήδη βρει πολυκύτταρους οργανισμούς σε μέρη που δεν είχαν οξυγόνο, αλλά οι ειδικοί δεν ήταν σίγουροι αν ζούσαν μόνιμα εκεί. Οι συγγραφείς του νέου έργου πιστεύουν ότι τα loricifera που ανακάλυψαν ζουν πάντα σε ένα περιβάλλον εξαιρετικά μειωμένο σε οξυγόνο.

Οι «κοινοί» πολυκύτταροι οργανισμοί λαμβάνουν ενέργεια χρησιμοποιώντας ειδικά οργανίδια που ονομάζονται μιτοχόνδρια, τα οποία απαιτούν οξυγόνο για να λειτουργήσουν. Τα Loricephera, που βρίσκονται στη Μεσόγειο Θάλασσα, λαμβάνουν ενέργεια χρησιμοποιώντας άλλα οργανίδια - υδρογονοσώματα. Τα υδρογονοσώματα δεν απαιτούν οξυγόνο για να λειτουργήσουν και υπάρχουν επίσης σε μικροοργανισμούς που ζουν απουσία Ο2.

Λεπτομέριες

Βασισμένο σε υλικά: Lenta.ru

Δημοφιλή φόρουμ

Επιλογή φόρουμ Επιλογή αυτοκινήτου Συντονισμός και ήχος αυτοκινήτου Επισκευή / συντήρηση Ασφάλιση αυτοκινήτου Δάνειο αυτοκινήτου Νομοθεσία Σχολή οδηγών Ανταλλαγή εμπειριών Προβλήματα στους δρόμους Καυσίμων και λιπαντικών και συστημάτων καυσίμων Ελαστικά και τροχοί Προστασία αυτοκινήτου Τροχαία / τροχαία / ατυχήματα Motorsport Auto χιούμορ Αγορά / Πουλήστε φόρουμ Alfa Romeo Φόρουμ Audi Φόρουμ Bmw Φόρουμ Chevrolet Φόρουμ Chrysler φόρουμ Daewoo Fiat φόρουμ Ford φόρουμ Honda φόρουμ Hyundai φόρουμ Kia φόρουμ Land Rover φόρουμ Lexus φόρουμ Mazda φόρουμ Mercedes Benz φόρουμ Mitsubishi φόρουμ Nissan φόρουμ Opel φόρουμ για Πορτογαλία για το φόρουμ φόρουμ Volvo φόρουμ VAZ φόρουμ ZAZ φόρουμ

Επισκεφθείτε τα δημοφιλή μας φόρουμ. Εδώ μπορείτε να μάθετε τις απαραίτητες πληροφορίες, να λάβετε συμβουλές για σημαντικά θέματα και απλώς να συνομιλήσετε.

Στη Μόσχα, ο συνθέτης Evgeny Krylatov, συγγραφέας δημοφιλών παιδικών τραγουδιών, πέθανε σε ηλικία 86 ετών. «Ο πατέρας μου πέθανε σήμερα το πρωί στο νοσοκομείο. Είχε διπλή πνευμονία», είπε στο TASS η κόρη του συνθέτη Μαρία Κρυλάτοβα.
Ο Κριλάτοφ γεννήθηκε σε μια εργατική τάξη...

Πριν από πέντε χρόνια, ο Boris Nemtsov σκοτώθηκε στη γέφυρα Bolshoy Moskvoretsky.

Στις 29 Φεβρουαρίου θα πραγματοποιηθεί στη Μόσχα η Πορεία Νεμτσόφ. Το γραφείο του δημάρχου ενέκρινε μια πορεία με τη συμμετοχή 30 χιλιάδων ατόμων στη διαδρομή από τη λεωφόρο Strastnoy στη λεωφόρο Ζαχάρωφ. «Θα είναι πολιτικό…

Αντάρτες και τουρκικά στρατεύματα στην Ιντλίμπ επιτίθενται σε ρωσικά στρατιωτικά αεροσκάφη, αναφέρει το Interfax, επικαλούμενο ρεπορτάζ της Rossiya-24.
«Ο συριακός στρατός κυριολεκτικά σώζεται από την αεροπορία. Δικοί και Ρώσοι. Αεροσκάφη της Συριακής Αεροπορίας και των Ρωσικών Αεροδιαστημικών Δυνάμεων κατά καιρούς...

Το ρυμουλκούμενο είναι ένας ειδικός τύπος ειδικού εξοπλισμού· έχει σχεδιαστεί για τη μεταφορά, φόρτωση και εκφόρτωση οχημάτων που δεν μπορούν να οδηγήσουν ανεξάρτητα. Αυτό συμβαίνει συνήθως επειδή σημαντικά στοιχεία του αυτοκινήτου έχουν χαλάσει ή ως συνέπεια σοβαρού...

Ένας ηλεκτρικός συμπιεστής έχει πάψει να είναι ένα είδος πολυτελείας - τώρα είναι ένα πρακτικό και απαραίτητο πράγμα, που υπάρχει σχεδόν σε κάθε σετ αξεσουάρ αυτοκινήτου.
Κατά την αγορά μιας συσκευής, δεν θα μπορεί κάθε ιδιοκτήτης αυτοκινήτου να ονομάσει αμέσως τις διαφορές μεταξύ διαφόρων εξοπλισμών αυτής της κατηγορίας και...

Το οξυγόνο περιλαμβάνεται αναγκαστικά στη ζωντανή ύλη. Είναι απίθανο να μπορεί να αντικατασταθεί στα ζωντανά συστήματα από οποιοδήποτε άλλο στοιχείο.

Αλλά εκτός από το χημικά δεσμευμένο οξυγόνο, η συντριπτική πλειονότητα των οργανισμών χρειάζεται επίσης ελεύθερο μοριακό οξυγόνο για την αναπνοή.

Το γεγονός ότι το οξυγόνο χρησιμοποιείται στην αναπνοή, και όχι άλλα αέρια, εξηγείται από τις ιδιότητές του: το οξυγόνο εισέρχεται εύκολα σε χημικές ενώσεις με πολλές ουσίες και αυτές οι αντιδράσεις συνοδεύονται από την απελευθέρωση θερμικής ενέργειας. Μερικές φορές, για παράδειγμα, φωτεινά ζώα και βακτήρια απελευθερώνουν επίσης φωτεινή ενέργεια. Δεν υπάρχει άλλη ουσία που, όταν αντιδρά με σωματικές ουσίες, θα εξασφάλιζε την απελευθέρωση τόσο μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας.

Το ατμοσφαιρικό οξυγόνο είναι ιδιαίτερα απαραίτητο για τα ανώτερα ζώα. Τα πουλιά και τα χερσαία θηλαστικά δεν μπορούν να ζήσουν χωρίς αυτό ούτε για λίγα λεπτά. Τα υδρόβια θηλαστικά, προσαρμοσμένα σε μακροχρόνιες παραμονές κάτω από το νερό (από 15 λεπτά έως 1 ώρα 45 λεπτά), το χρησιμοποιούν στην πραγματικότητα όχι λιγότερο, καθώς δημιουργούν παροχή αέρα στους πνεύμονες.

Έτσι, σε πλανήτες των οποίων η ατμόσφαιρα στερείται ή περιέχει λίγο οξυγόνο, δύσκολα μπορεί να υπάρχουν πλάσματα παρόμοια με τα ζώα της Γης. Ωστόσο, ας μην προδικάζουμε το ερώτημα και ας δούμε αν η ζωή μπορεί να υπάρξει καθόλου χωρίς ατμοσφαιρικό οξυγόνο ή με μια μικρή ποσότητα από αυτό.

Σύμφωνα με ορισμένους επιστήμονες, το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα της Γης εμφανίστηκε ως αποτέλεσμα της ζωτικής δραστηριότητας των πράσινων φυτών. Προφανώς, όταν η ζωή στον πλανήτη μας μόλις ξεκινούσε, δεν υπήρχε οξυγόνο στην ατμόσφαιρά του. Οι πρώτοι οργανισμοί από τους οποίους προέκυψαν τα φυτά στη συνέχεια δεν χρειάζονταν ελεύθερο οξυγόνο· ήταν αναερόβιοι. Τα πρωτογενή πράσινα φυτά, προφανώς, δεν είχαν ακόμη τη λειτουργία της αναπνοής. Αυτή η διαδικασία προέκυψε μόνο στο επόμενο στάδιο της εξέλιξης.

Μεταξύ των σύγχρονων οργανισμών υπάρχουν και πολλοί αναερόβιοι. Αυτά είναι μερικά βακτήρια και ζυμομύκητες. Δεν αναπνέουν οξυγόνο, αλλά λαμβάνουν ενέργεια από την οξείδωση διαφόρων ουσιών. Πρόκειται για «αναπνοή χωρίς οξυγόνο» ή ζύμωση. Υπάρχουν είδη μικροβίων για τα οποία το οξυγόνο είναι δηλητηριώδες και προκαλεί θάνατο. Υπάρχουν και εκείνοι που μπορούν να ζήσουν χωρίς οξυγόνο, αλλά όταν είναι διαθέσιμο, το χρησιμοποιούν για την αναπνοή, η οποία συμβαδίζει με τη ζύμωση.

Στα πράσινα φυτά και στα κατώτερα ζώα, η σχέση με το οξυγόνο είναι επίσης εξαιρετικά ποικίλη. Όλα τα πράσινα φυτά αναπνέουν, αλλά διακυμάνσεις στην ποσότητα του οξυγόνου περιβάλλονδεν έχουν αισθητή επίδραση στην ένταση της αναπνοής. Μόνο όταν η περιεκτικότητά του στην ατμόσφαιρα μειωθεί στο 2-1% (10-20 φορές λιγότερο από το κανονικό) μειώνεται ο ρυθμός αναπνοής των περισσότερων φυτικών ειδών. Ταυτόχρονα, αρχίζει ο αναερόβιος μεταβολισμός, λόγω του οποίου το φυτό μπορεί να ζήσει για κάποιο χρονικό διάστημα ακόμη και σε πλήρη απουσία οξυγόνου.

Οι απαιτήσεις σε οξυγόνο των υδρόβιων φυτών είναι ακόμη μικρότερες, καθώς το νερό συνήθως περιέχει σημαντικά λιγότερο οξυγόνο από την ατμόσφαιρα. Το νερό σε ορισμένες δεξαμενές περιέχει 2000 φορές λιγότερο οξυγόνο από ό,τι στον αέρα.

Τέλος, ορισμένες νέες μελέτες δείχνουν ότι στους εσωτερικούς ιστούς ενός φυτού η σύνθεση του αέριου περιβάλλοντος συχνά στερείται έστω και απόμακρης ομοιότητας με τη συνήθη σύνθεση του αέρα. Η αναπνοή εδώ είναι σχεδόν αναερόβια. Μεταξύ των ζώων, πολλά πρωτόζωα και πολυκύτταρα ασπόνδυλα Επίσης ζουν και αναπαράγονται με ασήμαντη ποσότητα οξυγόνου και ακόμη και σε πλήρη απουσία Δεκάδες είδη και βλεφαρίδες, αμοιβάδες και μαστιγωτές, που ζουν σε σχεδόν στερημένες οξυγόνο λάσπες, σε λύματα, σε λιμνάζοντα νερά, βρίσκονται συνεχώς σε ουσιαστικά αναερόβιες συνθήκες. από αυτά μπορούν να ζουν παρουσία οξυγόνου, αλλά από ένα πλούσιο σε οξυγόνο περιβάλλον, παραγκωνίζουν άλλους οργανισμούς.

Με αμελητέα ή ακόμη και πλήρη απουσία οξυγόνου στο περιβάλλον, μπορούν να ζήσουν ορισμένοι στρογγυλοί σκώληκες, είδη καρκινοειδών (για παράδειγμα, κωπηλάποδα) και μαλάκια από ελαστικό βραχίονα. Ακόμη και μεταξύ των εντόμων υπάρχουν υδρόβιες μορφές που ζουν με λίγο ή καθόλου οξυγόνο στο νερό. , για παράδειγμα, οι προνύμφες ενός είδους σκαθαριού (Donacia), του κουνουπιού chironomus (Chironomus thummi) και άλλων. Η ανάπτυξη των προνυμφών chironomus μπορεί να φτάσει στο πέταγμα σε νερό που περιέχει 0,3 mg οξυγόνου ανά λίτρο, δηλαδή 1000 φορές λιγότερο από τον συνηθισμένο αέρα

Όλα τα ανώτερα σπονδυλωτά χρειάζονται οξυγόνο για την αναπνοή, αλλά ακόμη και σε αυτά, τα μεμονωμένα κύτταρα του σώματος μπορούν προσωρινά να μεταβούν σε αναερόβιο μεταβολισμό και τα κύτταρα ορισμένων ιστών γενικά απαιτούν μικρή ποσότητα οξυγόνου. Ουσιαστικά, μόνο τα κύτταρα του κεντρικού νευρικού συστήματος των σπονδυλωτών είναι πολύ ευαίσθητο στην έλλειψη οξυγόνου.

Η ανάγκη για οξυγόνο στους ανθρώπους και στα ανώτερα ζώα κυμαίνεται επίσης ανάλογα με την προσαρμογή σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον.

Τα πρόβατα, συνηθισμένα στις ορεινές συνθήκες, αισθάνονται φυσιολογικά σε υψόμετρο 4000 m, όπου το οξυγόνο είναι 35-40% λιγότερο από ό,τι στο επίπεδο της θάλασσας.

Περίπου 6000 μέτρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας βρίσκεται το υψηλότερο όριο ζωής για τα περισσότερα ζώα. Μόνο λίγα είδη τρωκτικών και αρπακτικών πτηνών που μοιάζουν με ποντίκια βρίσκονται σε τόσο μεγάλα υψόμετρα. Αλλά είναι απίθανο μόνο η σπάνια ατμόσφαιρα και η έλλειψη οξυγόνου να εμποδίζουν ακόμη περισσότερο τη ζωή τους. Η ανάπτυξη της ζωής εδώ παρεμποδίζεται φυσικά από τις χαμηλές θερμοκρασίες και τον αιώνιο πάγο, την έλλειψη εδάφους και φυτικής τροφής, τους ισχυρούς ανέμους κ.λπ.

Για ένα άτομο προσαρμοσμένο στη ζωή στην πεδιάδα, η μείωση της πίεσης και της ποσότητας οξυγόνου προκαλεί σοβαρές διαταραχές - ασθένεια του βουνού. Ωστόσο, μετά από ειδική εκπαίδευση, ένα άτομο μπορεί να σηκωθεί και να μείνει για αρκετή ώρα σε υψόμετρο 7000-8000 μ. Στα ύψη του Θιβέτ και στις Άνδεις (σε υψόμετρο 5300 μ.) υπάρχουν μόνιμοι ανθρώπινοι οικισμοί, που δείχνουν ότι ένα Το άτομο μπορεί να προσαρμοστεί στο μισό της περιεκτικότητας σε οξυγόνο στην ατμόσφαιρα σε σύγκριση με αυτό που είναι διαθέσιμο στο επίπεδο της θάλασσας.

Σε αυτούς τους ανθρώπους, όλοι οι ιστοί του σώματος απορροφούν οξυγόνο πολύ πιο ενεργητικά, η περιεκτικότητά τους σε αιμοσφαιρίνη και η ικανότητα οξυγόνου του αίματος είναι αυξημένη.

Σε πειράματα με ζώα, διαπιστώθηκε ότι κατά τον εγκλιματισμό σε συνθήκες βουνού, εμφανίζεται ένας ενεργητικός «αγώνας» στο σώμα για την παροχή οξυγόνου στους ιστούς. Τα κύτταρα αρχίζουν να χρησιμοποιούν πληρέστερα το οξυγόνο λόγω της αυξημένης δραστηριότητας των οξειδωτικών ενζύμων.Επιπλέον, οι ιστοί γίνονται πιο ανεκτικοί στην έλλειψη οξυγόνου και μπορούν ακόμη και να στραφούν σε αναερόβιο τύπο αναπνοής.

Στο εργαστήριο, πραγματοποιήθηκαν μελέτες σε έντομα, αποδείχθηκε ότι σε είδη εντόμων που ζουν στο επίπεδο της θάλασσας, όπου η πίεση είναι περίπου 760 mm Hg, η καρδιά σταματά να λειτουργεί σε πίεση 25-20 mm Hg. ζουν εάν το οξυγόνο είναι 30 φορές υψηλότερο από ό,τι στην ατμόσφαιρα, αλλά τα είδη που ζουν στα βουνά σε υψόμετρο 1000 m είναι πολύ πιο σταθερά. Ο καρδιακός παλμός τους εξακολουθεί να παρατηρείται σε πίεση 15 mm υδραργύρου. Σε έντομα που κατοικούν ακόμη και υψηλότερα υψόμετρα (3200 m), η καρδιά σταμάτησε μόνο σε πίεση 5 mm υδραργύρου. , δηλ. σε τέτοια αραίωση της ατμόσφαιρας, που υπάρχει περίπου σε υψόμετρο 100-200 km από τη Γη.

Άρα, οι δυνατότητες να ζούμε με έλλειψη οξυγόνου για τους χερσαίους οργανισμούς είναι αρκετά μεγάλες. Αλλά ταυτόχρονα, τα περισσότερα από αυτά έχουν απότομη μείωση της δραστηριότητας. Χωρίς να προλάβουμε και χωρίς να μπούμε σε μια συζήτηση για το θέμα της ζωής έξω από τη Γη, θα επισημάνουμε ωστόσο ότι, για παράδειγμα, στον Άρη η ανάγκη των οργανισμών για οξυγόνο, με την ίδια ζωτική ενέργεια, μπορεί να είναι μικρότερη από Γη. Το γεγονός είναι ότι λόγω του μικρότερου μεγέθους και της χαμηλότερης πυκνότητας του Άρη, η βαρύτητα από αυτόν είναι σχεδόν 3 φορές μικρότερη από ό,τι στη Γη και η λειτουργία των οργάνων θα απαιτεί σημαντικά λιγότερη ενέργεια που λαμβάνεται μέσω της αναπνοής. Επιπλέον, σε χαμηλές περιβαλλοντικές θερμοκρασίες, οι ιστοί και τα κύτταρα είναι κορεσμένοι με οξυγόνο με λιγότερο οξυγόνο στο περιβάλλον.

Τέλος, είναι γνωστό ότι τα κύτταρα των οργανισμών είναι ικανά να συσσωρεύουν και να χρησιμοποιούν στοιχεία που βρίσκονται στη φύση σε εξαιρετικά μικρές ποσότητες, σε διασκορπισμένη κατάσταση. Επομένως, δεν θα ήταν περίεργο εάν, με μια μικρή ποσότητα οξυγόνου στο περιβάλλον, οι οργανισμοί αναπτύξουν διάφορες προσαρμογές για να δεσμεύσουν το οξυγόνο.

Αυτό σημαίνει ότι αν στους πλανήτες που είναι προσβάσιμοι στη μελέτη μας υπάρχει τόσο λίγο οξυγόνο που δεν μπορεί να ανιχνευθεί από τη Γη με τη χρήση φασματικής ανάλυσης, αυτό δεν είναι ακόμη λόγος να αρνηθούμε την πιθανότητα ύπαρξης ζωής σε αυτούς. Φυσικά, μια μικρή ποσότητα οξυγόνου θέτει όρια για την ύπαρξη ζώων όπως τα σπονδυλωτά μας, με το υψηλό επίπεδο ενέργειας του μεταβολισμού και την υψηλότερη νευρική δραστηριότητα. Αλλά οργανισμοί διαφορετικής δομής μπορούν να υπάρχουν.

Η κρίση για το πώς μπορεί να είναι η ζωή με μια μικρή ποσότητα οξυγόνου δεν χρειάζεται να απλοποιηθεί. Εάν ήταν δυνατό να διαπιστωθεί ότι σε προηγούμενες εποχές υπήρχε περισσότερο οξυγόνο βιογενούς προέλευσης στην ατμόσφαιρα του Άρη από ό,τι τώρα, τότε θα ήταν απαραίτητο να υποθέσουμε ότι η ζωή στον Άρη έγινε φτωχότερη, αλλά ταυτόχρονα μερικές πολύ εξειδικευμένες μορφές θα μπορούσαν σηκώνομαι.

Εάν βρείτε κάποιο σφάλμα, επισημάνετε ένα κομμάτι κειμένου και κάντε κλικ Ctrl+Enter.

1. Όλα τα φύλλα έχουν φλέβες. Από ποιες δομές σχηματίζονται; Ποιος είναι ο ρόλος τους στη μεταφορά ουσιών σε όλο το φυτό;

Οι φλέβες σχηματίζονται από αγγειακές-ινώδεις δέσμες που διαπερνούν ολόκληρο το φυτό, συνδέοντας τα μέρη του - βλαστούς, ρίζες, άνθη και καρπούς. Βασίζονται σε αγώγιμους ιστούς, που εκτελούν την ενεργό κίνηση των ουσιών, και σε μηχανικούς. Το νερό και τα ανόργανα άλατα που είναι διαλυμένα σε αυτό μετακινούνται στο φυτό από τις ρίζες στα υπέργεια μέρη μέσω των αγγείων του ξύλου και οι οργανικές ουσίες μετακινούνται μέσω των σωλήνων κόσκινου του φλοιού από τα φύλλα σε άλλα μέρη του φυτού.

Εκτός από τον αγώγιμο ιστό, η φλέβα περιέχει μηχανικό ιστό: ίνες που δίνουν στην πλάκα του φύλλου αντοχή και ελαστικότητα.

2. Ποιος είναι ο ρόλος του κυκλοφορικού συστήματος;

Το αίμα μεταφέρει θρεπτικά συστατικά και οξυγόνο σε όλο το σώμα και απομακρύνει το διοξείδιο του άνθρακα και άλλα απόβλητα. Έτσι, το αίμα εκτελεί την αναπνευστική λειτουργία. Τα λευκά αιμοσφαίρια αποδίδουν προστατευτική λειτουργία: Καταστρέφουν τα παθογόνα που έχουν εισέλθει στον οργανισμό.

3. Από τι αποτελείται το αίμα;

Το αίμα αποτελείται από ένα άχρωμο υγρό - πλάσμα και κύτταρα αίματος. Υπάρχουν ερυθρά και λευκά αιμοσφαίρια. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια δίνουν στο αίμα το κόκκινο χρώμα του επειδή περιέχουν μια ειδική ουσία - τη χρωστική ουσία αιμοσφαιρίνη.

4. Προσφορά απλά κυκλώματακλειστά και ανοιχτά κυκλοφορικά συστήματα. Επισημάνετε την καρδιά, τα αιμοφόρα αγγεία και την κοιλότητα του σώματος.

Σχέδιο ανοιχτού κυκλοφορικού συστήματος

5. Προσφέρετε ένα πείραμα που αποδεικνύει την κίνηση των ουσιών σε όλο το σώμα.

Ας αποδείξουμε ότι οι ουσίες κινούνται σε όλο το σώμα χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός φυτού. Ας βάλουμε ένα νεαρό βλαστό δέντρου σε νερό βαμμένο με κόκκινο μελάνι. Μετά από 2-4 ημέρες, βγάλτε το βλαστό από το νερό, ξεπλύνετε το μελάνι από αυτό και κόψτε ένα κομμάτι από το κάτω μέρος. Ας εξετάσουμε πρώτα μια διατομή της βολής. Το κόψιμο δείχνει ότι το ξύλο έχει γίνει κόκκινο.

Στη συνέχεια κόβουμε κατά μήκος του υπόλοιπου βλαστού. Κόκκινες ρίγες εμφανίστηκαν σε περιοχές λεκιασμένων αγγείων που αποτελούν μέρος του ξύλου.

6. Οι κηπουροί πολλαπλασιάζουν ορισμένα φυτά χρησιμοποιώντας κομμένα κλαδιά. Φυτεύουν τα κλαδιά στο έδαφος και τα σκεπάζουν με ένα βάζο μέχρι να ριζώσουν τελείως. Εξηγήστε την έννοια του βάζου.

Κάτω από το δοχείο, σχηματίζεται υψηλή σταθερή υγρασία λόγω της εξάτμισης. Επομένως, το φυτό εξατμίζει λιγότερη υγρασία και δεν μαραίνεται.

7. Γιατί τα κομμένα λουλούδια αργά ή γρήγορα ξεθωριάζουν; Πώς μπορείτε να αποτρέψετε την ταχεία πτώση τους; Κάντε ένα διάγραμμα μεταφοράς ουσιών σε κομμένα άνθη.

Τα κομμένα άνθη δεν είναι ένα πλήρες φυτό, γιατί έχουν αφαιρεθεί το σύστημα αλόγου, το οποίο εξασφάλιζε επαρκή (όπως προβλεπόταν από τη φύση) απορρόφηση νερού και μετάλλων, καθώς και μέρος των φύλλων, που εξασφάλιζε τη φωτοσύνθεση.

Το άνθος μαραίνεται κυρίως επειδή δεν υπάρχει αρκετή υγρασία στο κομμένο φυτό ή άνθος λόγω αυξημένης εξάτμισης. Αυτό ξεκινάει από τη στιγμή της κοπής και ιδιαίτερα όταν το άνθος και τα φύλλα έχουν μείνει για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς νερό και έχουν μεγάλη επιφάνεια εξάτμισης (κομμένη πασχαλιά, κομμένη ορτανσία). Πολλά κομμένα λουλούδια θερμοκηπίου δυσκολεύονται να ανεχθούν τη διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας και της υγρασίας του τόπου όπου καλλιεργήθηκαν και της ξηρότητας και της ζεστασιάς των καθιστικών.

Αλλά ένα λουλούδι μπορεί να ξεθωριάσει ή να γεράσει, αυτή η διαδικασία είναι φυσική και μη αναστρέψιμη.

Για να αποφύγετε το ξεθώριασμα και να παρατείνετε τη διάρκεια ζωής των λουλουδιών, ένα μπουκέτο λουλούδια θα πρέπει να βρίσκεται σε ειδική συσκευασία που να το προστατεύει από τη σύνθλιψη, τη διείσδυση του ηλιακού φωτός και τη ζέστη των χεριών. Στο δρόμο, καλό είναι να μεταφέρετε το μπουκέτο με τα λουλούδια στραμμένα προς τα κάτω (η υγρασία θα ρέει πάντα απευθείας στους οφθαλμούς ενώ τα λουλούδια μεταφέρονται).

Ένας από τους κύριους λόγους για τον μαρασμό των λουλουδιών σε ένα βάζο είναι η μείωση της περιεκτικότητας σε ζάχαρη στους ιστούς και η αφυδάτωση του φυτού. Αυτό συμβαίνει συχνότερα λόγω απόφραξης των αιμοφόρων αγγείων από φυσαλίδες αέρα. Για να αποφευχθεί αυτό, το άκρο του στελέχους βυθίζεται σε νερό και γίνεται λοξή κοπή με κοφτερό μαχαίρι ή ψαλίδι κλαδέματος. Μετά από αυτό, το λουλούδι δεν αφαιρείται πλέον από το νερό. Εάν προκύψει τέτοια ανάγκη, η λειτουργία επαναλαμβάνεται ξανά.

Πριν τοποθετήσετε τα κομμένα άνθη στο νερό, αφαιρέστε όλα τα κατώτερα φύλλα από τους μίσχους και επίσης αφαιρέστε τα αγκάθια από τα τριαντάφυλλα. Αυτό θα μειώσει την εξάτμιση της υγρασίας και θα αποτρέψει την ταχεία ανάπτυξη βακτηρίων στο νερό.

8. Ποιος είναι ο ρόλος των τριχών της ρίζας; Τι είναι η ριζική πίεση;

Το νερό εισέρχεται στο φυτό μέσω των τριχών της ρίζας. Καλυμμένα με βλέννα, σε στενή επαφή με το έδαφος, απορροφούν νερό με μέταλλα διαλυμένα σε αυτό.

Η ριζική πίεση είναι η δύναμη που προκαλεί μονόδρομη κίνηση του νερού από τις ρίζες στους βλαστούς.

9. Ποια είναι η σημασία της εξάτμισης του νερού από τα φύλλα;

Μόλις μπει στα φύλλα, το νερό εξατμίζεται από την επιφάνεια των κυττάρων και εξέρχεται στην ατμόσφαιρα με τη μορφή ατμού μέσω των στομάτων. Αυτή η διαδικασία εξασφαλίζει μια συνεχή ανοδική ροή νερού μέσω του φυτού: έχοντας εγκαταλείψει το νερό, τα κύτταρα του πολτού των φύλλων, σαν αντλία, αρχίζουν να το απορροφούν εντατικά από τα αγγεία που τα περιβάλλουν, όπου το νερό εισέρχεται μέσω του μίσχου από τη ρίζα.

10. Την άνοιξη, ο κηπουρός ανακάλυψε δύο κατεστραμμένα δέντρα. Σε ένα, τα ποντίκια κατέστρεψαν μερικώς το φλοιό, ενώ σε ένα άλλο, οι λαγοί ροκάνισαν ένα δαχτυλίδι στον κορμό. Ποιο δέντρο μπορεί να πεθάνει;

Ένα δέντρο του οποίου ο κορμός έχει ροκανίσει οι λαγοί μπορεί να πεθάνει. Ως αποτέλεσμα, το εσωτερικό στρώμα του φλοιού, που ονομάζεται μπαστούνι, θα καταστραφεί. Διαλύματα οργανικών ουσιών κινούνται μέσα από αυτό. Χωρίς την εισροή τους, τα κύτταρα κάτω από τη βλάβη θα πεθάνουν.

Το κάμπιο βρίσκεται μεταξύ του φλοιού και του ξύλου. Την άνοιξη και το καλοκαίρι, το κάμβιο διαιρείται έντονα, με αποτέλεσμα νέα κύτταρα φυλλώματος να εναποτίθενται προς το φλοιό και νέα κύτταρα ξύλου προς το ξύλο. Επομένως, η διάρκεια ζωής του δέντρου θα εξαρτηθεί από το αν το κάμπιο έχει υποστεί ζημιά.

Μια κοινή υπόθεση σχετικά με την προέλευση των ζώων αμφισβητήθηκε. Οι πιο αρχαίοι από αυτούς δεν χρειάστηκε να περιμένουν μέχρι να κορεστούν οι ωκεανοί με οξυγόνο.

Η γενικά αποδεκτή άποψη είναι ότι η εξέλιξη των ζώων παρεμποδίστηκε από την έλλειψη οξυγόνου στο νερό. Ωστόσο, τα σημερινά σφουγγάρια, που βρίσκονται πολύ κοντά στα πρώτα ζώα του πλανήτη, ευδοκιμούν σε σχεδόν πλήρη απουσία οξυγόνου.

Προφανώς, τα πιο πρωτόγονα ζώα ζούσαν ακόμα σε νερό στο οποίο δεν υπήρχε σχεδόν καθόλου αυτό το πολύτιμο στοιχείο. Με άλλα λόγια, η ζωή προέκυψε πρώτα για να δημιουργήσει τους σημερινούς οξυγονωμένους ωκεανούς και όχι το αντίστροφο.

Ο Daniel Mills από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Δανίας και οι συνάδελφοί του πήραν πολλά θαλάσσια σφουγγάρια, Halichondria panicea, από τα πλούσια σε οξυγόνο νερά ενός δανικού φιόρδ και τα τοποθέτησαν σε ένα ενυδρείο, από το οποίο αντλήθηκε σταδιακά το οξυγόνο. Ακόμη και όταν το επίπεδο οξυγόνου μειώθηκε κατά 200 φορές σε σύγκριση με τα επίπεδα της ατμόσφαιρας, τα σφουγγάρια άντεξαν τις δέκα ημέρες που τους διέθεσαν οι επιστήμονες. Εάν τα σύγχρονα σφουγγάρια μπορούν να ζήσουν με αυτή την ποσότητα οξυγόνου, τότε θα μπορούσαν και τα πρώτα ζώα, γιατί όχι;