Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Шмидт-Ниельсен К. -> "Физиология животных. Приспособление и среда" -> 7

Физиология животных. Приспособление и среда - Шмидт-Ниельсен К.

Шмидт-Ниельсен К. Физиология животных. Приспособление и среда. Под редакцией Крепса Е. М. — М.: Мир, 1982. — 416 c.
Скачать (прямая ссылка): fizjuv1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 173 >> Следующая


Жизнь, по-видимому, зародилась в море, так что удобнее сначала рассмотреть водное дыхание, а затем уже перейти к дыханию в воздухе. Дышащие воздухом животные (в первую очередь позвоночные и насекомые) принадлежат к наиболее сложным организмам, однако большинство животных — водные, особенно много их среди не столь высокоорганизованных беспозвоночных. После краткого обзора дыхательных газов и небольшой порции основ физики мы в этой главе будем иметь дело с проблемами водного дыхания»

ГАЗЫ В ВОЗДУХЕ И ВОДЕ

СОСТАВ СУХОГО АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Физиологически наиболее важные газы — это кислород, двуокись углерода и азот. Они присутствуют в атмосферном воздухе в пропорциях, указанных в табл. 1.1. Кроме того, атмосфера содержит водяные пары в сильно варьирующих количествах.

То, что физиологи называют азотом, это на самом деле смесь азота примерно с 1% инертных газов, и ради точности их тоже надо было бы перечислить. Однако в физиологии принято объединять эти газы с азотом, главным образом потому, что в большинстве физиологических процессов азот и инертные газы одинаково безразличны для организма. Другая причина — то, что при анализе дыхательных газов обычно определяют количества Ог и CO2^ а все остальное называют «азотом». Таким образом, для физиолога количество «азота» в воздухе равно 78,09+0,93%, т. е. 79,02%. Примерно 1% аргона представляет физиологический интерес только в некоторых весьма специфических случаях, например в связи с секрецией газов в плавательный пузырь у рыб. Пол-

2—1873

18 Г лава 1. Дыхание в воде

Таблица 1.1

Состав сухого атмосферного воздуха (Otis, 1964). Нормальный атмосферный воздух содержит также водяные пары в весьма изменчивом количестве. На долю более редких инертных газов (гелия, неона, криптона и ксенона), взятых вместе, приходится всего лишь 0,002%.

Компонент
Содержание, %

Кислород
20,95

Двуокись углерода
0,03

Азот
78,09

Аргон
0,93

Всего
100,00

ный анализ состава газов в пробе воздуха можно произвести с помощью масс-спектрометра — дорогого и очень сложного прибора, который недоступен большинству физиологов.

Состав атмосферы чрезвычайно постоянен. Конвекционные токи обеспечивают интенсивное перемешивание до высот по меньшей мере 100 км, и никаких заметных изменений в процентном составе воздуха обнаружено не было, хотя давление на больших высотах сильно понижено. Утверждение, что верхние слои атмосферы обогащены легкими газами, особенно водородом и гелием, относится лишь к самым наружным слоям, которые не представляют никакого интереса для физиолога. Для наших целей газовый состав свободной атмосферы можно считать постоянным, если исключить водяные пары (Spitzer, 1949).

Состав воздуха поддерживается равновесием между потреблением кислорода в окислительных процессах (главным образом в окислении органических веществ до CO2) и освобождением кислорода в процессе ассимиляции CO2 растениями.

Опасение, что использование нами ископаемых топлив — нефти, угля и природных газов — может истощить запас кислорода в атмосфере и добавит в нее большие количества CO2, по-видимо* му, лишено оснований. В 1910 году чрезвычайно точный анализ дал для содержания кислорода цифру 20,948%, а в период с 1967 по 1970 г. повторные измерения давали величины 20,946+0,006%. Ученые, производившие эти очень точные анализы, вычислили, что если все известные запасы ископаемого топлива будут сожжены, то и тогда в асмосфере еще останется 20,8% кислорода (Ma-chia, Hughes, 1970). В физиологическом плане такое изменение не будет иметь никаких последствий.

Небольшое увеличение количества CO2 в результате сжигания всего топлива тоже оказало бы лишь ничтожный физиологический -эффект, но это не значит, что оно было бы вообще безвредным.

Газы в воздухе и воде 19"

Даже незначительное изменение в концентрации двуокиси углерода повлияет на поглощение солнечной радиации в атмосфере, и. может возникнуть непредсказуемый парниковый эффект, который со временем мог бы коренным образом изменить климатические-условия на земной поверхности. Атмосфера более проницаема для поступающего извне коротковолнового излучения, чем для длинноволнового, испускаемого Землей. Выходящее длинноволновое-излучение поглощается в атмосфере главным образом двуокисью-углерода и водяными парами. Подсчитано, что удвоение содержания СОг в атмосфере приведет к повышению мировой температуры примерно на 1,3°, если содержание воды в атмосфере останется прежним. Однако при более высокой температуре атмосфера способна удерживать больше водяных паров, и это может усилить экранирующий эффект и вызвать дальнейшее повышение температуры. С другой стороны, увеличение влажности атмосферы может усилить образование облаков, что в свою очередь приведет к отражению большей доли входящей солнечной радиации и тем самым вызовет обратный эффект. Сложность этих взаимоотношений делает предсказания относительно парникового эффекта от повышенной концентрации СОг весьма недостоверными (Sawyer, 1972; Baes et al., 1977).
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 173 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed