Günəş sistemimizin isti və soyuq planetlərindən fərqli olaraq, Yer planetində hansısa formada həyata imkan verən şərait var. Əsas şərtlərdən biri bütün canlıların sərbəst nəfəs almasına imkan verən və kosmosda hökm sürən ölümcül radiasiyadan qoruyan atmosferin tərkibidir.
Atmosfer nədən ibarətdir
Yerin atmosferi çoxlu qazlardan ibarətdir. Əsasən 77%-ni tutan azotdur. Yer üzündə həyatın ağlasığmaz olduğu qaz daha kiçik bir həcm tutur, havadakı oksigen miqdarı atmosferin ümumi həcminin 21% -ni təşkil edir. Son 2% müxtəlif qazların, o cümlədən arqon, karbon qazı, helium, neon, kripton və başqalarının qarışığıdır.
Yer atmosferi 8 min km yüksəkliyə qalxır. Nəfəs ala bilən hava yalnız atmosferin aşağı qatında olur.troposfer, qütblərə çatan - 8 km, yuxarı və ekvatordan yuxarı - 16 km. Hündürlük artdıqca hava nazikləşir və oksigen daha çox tükənir. Müxtəlif hündürlüklərdə havadakı oksigen miqdarının nə olduğunu nəzərə almaq üçün bir nümunə verəcəyik. Everest zirvəsində (8848 m yüksəklik) hava bu qazı dəniz səviyyəsindən 3 dəfə az saxlayır. Buna görə də yüksək dağ zirvələrinin fəthçiləri - alpinistlər onun zirvəsinə yalnız oksigen maskalarında qalxa bilərlər.
Oksigen planetdə yaşamaq üçün əsas şərtdir
Yer kürəsinin mövcudluğunun əvvəlində onu əhatə edən havanın tərkibində bu qaz yox idi. Bu, okeanda üzən ən sadə - tək hüceyrəli molekulların həyatı üçün olduqca uyğun idi. Onların oksigenə ehtiyacı yox idi. Proses təxminən 2 milyon il əvvəl, ilk canlı orqanizmlər fotosintezin reaksiyası nəticəsində kimyəvi reaksiyalar nəticəsində əldə edilən bu qazı kiçik dozalarda əvvəlcə okeana, sonra atmosferə buraxmağa başlayanda başlayıb. Həyat planetdə təkamül keçirərək müxtəlif formalar aldı, onların əksəriyyəti dövrümüzə qədər gəlib çatmamışdır. Bəzi orqanizmlər yeni qazla həyata uyğunlaşdılar.
Yeməkdən enerji çıxarmaq üçün elektrik stansiyası kimi fəaliyyət göstərdiyi kameranın içərisində onun gücünü təhlükəsiz şəkildə istifadə etməyi öyrəndilər. Oksigendən istifadə etməyin bu yolu tənəffüs adlanır və biz bunu hər saniyə edirik. Daha çoxunu mümkün edən nəfəs idimürəkkəb orqanizmlər və insanlar. Milyonlarla il ərzində havadakı oksigenin miqdarı 21%-ə yaxın indiki səviyyəyə yüksəldi. Bu qazın atmosferdə toplanması yer səthindən 8-30 km yüksəklikdə ozon təbəqəsinin yaranmasına kömək etdi. Eyni zamanda, planet ultrabənövşəyi şüaların zərərli təsirlərindən qorundu. Suda və quruda həyat formalarının sonrakı təkamülü fotosintezin artması nəticəsində sürətlə artmışdır.
Anaerob həyat
Bəzi orqanizmlər buraxılan qazın artan səviyyələrinə uyğunlaşsalar da, Yer kürəsində mövcud olan ən sadə həyat formalarının çoxu yoxa çıxıb. Digər orqanizmlər oksigendən gizlənərək sağ qaldılar. Onların bəziləri bu gün paxlalı bitkilərin köklərində yaşayır, bitkilər üçün amin turşuları yaratmaq üçün havadakı azotdan istifadə edirlər. Ölümcül orqanizm botulizm oksigendən başqa bir "qaçqın"dır. O, konservləşdirilmiş qida ilə vakuum paketlərində sakitcə sağ qalır.
Həyat üçün optimal oksigen səviyyəsi nədir
Ağciyərləri hələ nəfəs almaq üçün tam açılmamış vaxtından əvvəl doğulmuş körpələr xüsusi inkubatorlara düşür. Onlarda havada oksigenin miqdarı həcmcə daha yüksəkdir və burada onun səviyyəsi adi 21% əvəzinə 30-40% müəyyən edilir. Ciddi tənəffüs problemi olan körpələr, uşağın beyninin zədələnməsinin qarşısını almaq üçün 100% oksigen səviyyəsi ilə hava ilə əhatə olunur. Belə şəraitdə olmaq hipoksiya vəziyyətində olan toxumaların oksigen rejimini yaxşılaşdırır və həyati funksiyalarını normallaşdırır. Ammahavada çox olması çox az olduğu qədər təhlükəlidir. Uşağın qanında çox miqdarda oksigen olması gözlərdəki damarları zədələyə və görmə itkisinə səbəb ola bilər. Bu, qazın xüsusiyyətlərinin ikililiyini göstərir. Yaşamaq üçün onu nəfəs almalıyıq, lakin onun artıqlığı bəzən bədən üçün zəhərə çevrilə bilər.
Oksidləşmə prosesi
Oksigen hidrogen və ya karbonla birləşdikdə oksidləşmə adlanan reaksiya baş verir. Bu proses həyatın əsasını təşkil edən üzvi molekulların çürüməsinə səbəb olur. İnsan bədənində oksidləşmə aşağıdakı kimi davam edir. Qırmızı qan hüceyrələri ağciyərlərdən oksigeni toplayır və onu bütün bədənə daşıyır. Yediyimiz qidanın molekullarının məhv edilməsi prosesi var. Bu proses enerji, su və karbon qazı buraxır. Sonuncu qan hüceyrələri tərəfindən yenidən ağciyərlərə atılır və biz onu havaya buraxırıq. İnsan 5 dəqiqədən çox nəfəs almağa mane olarsa, boğula bilər.
Nəfəs
Nəfəs alınan havadakı oksigen miqdarını nəzərə alın. Nəfəs aldıqda xaricdən ağciyərlərə daxil olan atmosfer havasına inhalyasiya, nəfəs aldıqda isə tənəffüs sistemi vasitəsilə xaricə çıxan havaya tənəffüs havası deyilir.
Tənəffüs yollarında olan hava ilə alveolları dolduran hava qarışığıdır. Sağlam bir insanın təbii şəraitdə nəfəs aldığı və çıxardığı havanın kimyəvi tərkibi praktiki olaraqdəyişir və bu kimi rəqəmlərlə ifadə edilir.
Qaz tərkibi (%)
| - | Oksigen | Karbon qazı | Azot və digər qazlar |
| Nəfəs alınan hava | 20, 94 | 0, 03 | 79, 03 |
| Nəfəs alınan hava | 16, 3 | 4, 0 | 79, 7 |
| Alveolyar hava | 14, 2 | 5, 2 | 80, 6 |
Oksigen həyat üçün havanın əsas komponentidir. Atmosferdə bu qazın miqdarının dəyişməsi kiçikdir. Əgər dənizdə havada 20,99%-ə qədər oksigen varsa, sənaye şəhərlərinin çox çirkli havasında belə onun səviyyəsi 20,5%-dən aşağı düşmür. Bu cür dəyişikliklər insan orqanizminə təsir göstərmir. Fizioloji pozğunluqlar havada oksigenin faizi 16-17%-ə endikdə ortaya çıxır. Eyni zamanda, həyati aktivliyin kəskin azalmasına səbəb olan aydın oksigen çatışmazlığı var və havada 7-8% oksigen miqdarı ilə ölüm mümkündür.
Müxtəlif dövrlərdə atmosfer
Atmosferin tərkibi həmişə təkamülə təsir edib. Müxtəlif geoloji dövrlərdə təbii fəlakətlər nəticəsində oksigenin səviyyəsinin qalxması və ya azalması müşahidə olunurdu və bu, biosistemdə dəyişikliklə nəticələnirdi. Təxminən 300 milyon il əvvəl atmosferdəki məzmunu35%-ə yüksəldi, planetdə isə nəhəng ölçülü həşəratlar məskunlaşıb. Yer kürəsinin tarixində canlıların ən böyük məhvi təxminən 250 milyon il əvvəl baş verib. Bu müddət ərzində okean sakinlərinin 90% -dən çoxu və quruda yaşayanların 75% -i öldü. Kütləvi məhvin bir versiyasında deyilir ki, havada oksigenin az olması günahkardır. Bu qazın miqdarı 12%-ə qədər azalıb və atmosferin aşağı qatında 5300 metr yüksəkliyə qədərdir. Bizim eramızda atmosfer havasındakı oksigenin miqdarı 20,9%-ə çatır ki, bu da 800 min il əvvəlkindən 0,7% azdır. Bu rəqəmləri Prinston Universitetinin alimləri o dövrdə əmələ gələn Qrenlandiya və Atlantik buzunun nümunələrini tədqiq etmişlər. Donmuş su hava qabarcıqlarını xilas etdi və bu fakt atmosferdəki oksigenin səviyyəsini hesablamağa kömək etdi.
Onun havadakı səviyyəsi nəyə tabedir
Onun atmosferdən aktiv şəkildə udulmasına buzlaqların hərəkəti səbəb ola bilər. Onlar uzaqlaşdıqca, oksigen istehlak edən üzvi təbəqələrin geniş sahələrini aşkar edirlər. Başqa bir səbəb okeanların sularının soyuması ola bilər: onun bakteriyaları aşağı temperaturda oksigeni daha aktiv şəkildə udur. Tədqiqatçılar iddia edirlər ki, sənaye sıçrayışı və onunla birlikdə böyük miqdarda yanacağın yanması xüsusi təsir göstərmir. Dünya okeanları 15 milyon ildir soyuyur və atmosferdəki həyati maddələrin miqdarı insan təsirindən asılı olmayaraq azalıb. Çox güman ki, Yer kürəsində bəzi təbii proseslər baş verir ki, bu da oksigen istehlakına səbəb oluristehsalından daha yüksək olur.
Atmosferin tərkibinə insanın təsiri
Gəlin insanın havanın tərkibinə təsirindən danışaq. Bu gün malik olduğumuz səviyyə canlılar üçün idealdır, havadakı oksigen miqdarı 21% təşkil edir. Onun və digər qazların tarazlığı təbiətdəki həyat dövrü ilə müəyyən edilir: heyvanlar karbon qazını nəfəs alır, bitkilər ondan istifadə edir və oksigen buraxır.
Lakin bu səviyyənin həmişə sabit olacağına zəmanət yoxdur. Atmosferə atılan karbon qazının miqdarı artır. Bu, bəşəriyyətin yanacağın istifadəsi ilə bağlıdır. Və o, bildiyiniz kimi, üzvi mənşəli fosillərdən əmələ gəlib və karbon qazı havaya daxil olur. Bu arada, planetimizdəki ən böyük bitkilər olan ağaclar artan sürətlə məhv edilir. Kilometrlərlə meşə bir dəqiqədə yox olur. Bu o deməkdir ki, havadakı oksigenin bir hissəsi tədricən düşür və alimlər artıq həyəcan təbili çalır. Yerin atmosferi sərhədsiz bir anbar deyil və oksigen ona xaricdən daxil deyil. Yer kürəsinin inkişafı ilə birlikdə hər zaman inkişaf etdirilmişdir. Bu qazın karbon qazının istehlakı səbəbindən fotosintez prosesində bitki örtüyü tərəfindən əmələ gəldiyini daim xatırlamaq lazımdır. Meşələrin qırılması şəklində bitki örtüyünün hər hansı əhəmiyyətli azalması qaçılmaz olaraq oksigenin atmosferə daxil olmasını azaldır və bununla da onun tarazlığını pozur.
