Ndryshe nga planetët e nxehtë dhe të ftohtë të sistemit tonë diellor, planeti Tokë ka kushte që lejojnë jetën në njëfarë forme. Një nga kushtet kryesore është përbërja e atmosferës, e cila lejon të gjitha gjallesat të marrin frymë lirisht dhe mbron nga rrezatimi vdekjeprurës që mbretëron në hapësirë.
Nga çfarë përbëhet atmosfera
Atmosfera e Tokës përbëhet nga shumë gazra. Është kryesisht azoti, i cili zë 77%. Gazi, pa të cilin jeta në Tokë është e paimagjinueshme, zë një vëllim shumë më të vogël, përmbajtja e oksigjenit në ajër është 21% e vëllimit të përgjithshëm të atmosferës. 2% e fundit është një përzierje e gazrave të ndryshëm, duke përfshirë argonin, dioksidin e karbonit, heliumin, neonin, kriptonin dhe të tjerët.
Atmosfera e Tokës ngrihet në një lartësi prej 8 mijë km. Ajri që merr frymë gjendet vetëm në shtresën e poshtme të atmosferës.troposferë, duke arritur në pole - 8 km, lart, dhe mbi ekuator - 16 km. Me rritjen e lartësisë, ajri bëhet më i hollë dhe aq më shumë oksigjen varfërohet. Për të shqyrtuar se çfarë përmbajtja e oksigjenit në ajër është në lartësi të ndryshme, ne do të japim një shembull. Në majën e Everestit (lartësia 8848 m), ajri e mban këtë gaz 3 herë më pak se mbi nivelin e detit. Prandaj, pushtuesit e majave të larta malore - alpinistët - mund të ngjiten në majën e tij vetëm me maska oksigjeni.
Oksigjeni është kushti kryesor për mbijetesë në planet
Në fillimin e ekzistencës së Tokës, ajri që e rrethonte nuk e kishte këtë gaz në përbërjen e tij. Kjo ishte mjaft e përshtatshme për jetën e molekulave më të thjeshta - njëqelizore që notonin në oqean. Ata nuk kishin nevojë për oksigjen. Procesi filloi rreth 2 milionë vjet më parë, kur organizmat e parë të gjallë, si rezultat i reaksionit të fotosintezës, filluan të lëshojnë doza të vogla të këtij gazi të marrë si rezultat i reaksioneve kimike, fillimisht në oqean, pastaj në atmosferë. Jeta evoluoi në planet dhe mori forma të ndryshme, shumica e të cilave nuk kanë mbijetuar deri në kohën tonë. Disa organizma përfundimisht iu përshtatën jetës me gazin e ri.
Ata mësuan se si ta përdorin fuqinë e tij në mënyrë të sigurt brenda qelisë, ku ajo vepronte si një termocentral, në mënyrë që të nxirrte energji nga ushqimi. Kjo mënyrë e përdorimit të oksigjenit quhet frymëmarrje dhe ne e bëjmë atë çdo sekondë. Ishte fryma që bëri të mundur për më shumëorganizmave komplekse dhe njerëzve. Gjatë miliona viteve, përmbajtja e oksigjenit në ajër është rritur në nivelin aktual prej rreth 21%. Akumulimi i këtij gazi në atmosferë kontribuoi në krijimin e shtresës së ozonit në një lartësi prej 8–30 km nga sipërfaqja e tokës. Në të njëjtën kohë, planeti mori mbrojtje nga efektet e dëmshme të rrezeve ultravjollcë. Evolucioni i mëtejshëm i formave të jetës në ujë dhe në tokë është rritur me shpejtësi si rezultat i rritjes së fotosintezës.
Jeta anaerobe
Megjithëse disa organizma janë përshtatur me nivelet në rritje të gazit që lëshohet, shumë nga format më të thjeshta të jetës që ekzistonin në Tokë janë zhdukur. Organizma të tjerë mbijetuan duke u fshehur nga oksigjeni. Disa prej tyre sot jetojnë në rrënjët e bishtajoreve, duke përdorur azotin nga ajri për të ndërtuar aminoacide për bimët. Botulizmi i organizmit vdekjeprurës është një tjetër "refugjat" nga oksigjeni. Ai mbijeton në heshtje në pako me vakum me ushqime të konservuara.
Cili është niveli optimal i oksigjenit për jetën
Fëmijët e lindur para kohe, mushkëritë e të cilëve ende nuk janë hapur plotësisht për frymëmarrje, bien në inkubatorë të veçantë. Në to, përmbajtja e oksigjenit në ajër është më e lartë për nga vëllimi, dhe në vend të 21% të zakonshëm, niveli i tij prej 30-40% është vendosur këtu. Fëmijët e vegjël me probleme të rënda të frymëmarrjes janë të rrethuar nga ajri me 100% nivele oksigjeni për të parandaluar dëmtimin e trurit të fëmijës. Të qenit në rrethana të tilla përmirëson regjimin e oksigjenit të indeve që janë në gjendje hipoksi dhe normalizon funksionet e tyre jetësore. Porshumë prej tij në ajër është po aq e rrezikshme sa edhe pak. Shumë oksigjen në gjakun e një fëmije mund të dëmtojë enët e gjakut në sy dhe të shkaktojë humbje të shikimit. Kjo tregon dyfishin e vetive të gazit. Duhet ta marrim frymë që të jetojmë, por teprica e saj ndonjëherë mund të bëhet helm për trupin.
Procesi i oksidimit
Kur oksigjeni kombinohet me hidrogjenin ose karbonin, ndodh një reaksion i quajtur oksidim. Ky proces bën që molekulat organike që janë baza e jetës të kalbet. Në trupin e njeriut, oksidimi vazhdon si më poshtë. Qelizat e kuqe të gjakut mbledhin oksigjen nga mushkëritë dhe e bartin atë në të gjithë trupin. Ekziston një proces i shkatërrimit të molekulave të ushqimit që hamë. Ky proces çliron energji, ujë dhe dioksid karboni. Ky i fundit ekskretohet nga qelizat e gjakut përsëri në mushkëri dhe ne e nxjerrim atë në ajër. Një person mund të mbytet nëse pengohet të marrë frymë për më shumë se 5 minuta.
Frymëmarrje
Kini parasysh përmbajtjen e oksigjenit në ajrin e thithur. Ajri atmosferik që hyn në mushkëri nga jashtë kur thithet quhet i thithur dhe ajri që del jashtë përmes sistemit të frymëmarrjes kur nxirret quhet i nxjerrë.
Është një përzierje ajri që mbush alveolat me atë që ndodhet në rrugët e frymëmarrjes. Përbërja kimike e ajrit që një person i shëndetshëm thith dhe nxjerr në kushte natyrore është praktikishtndryshon dhe shprehet në numra si ky.
Përmbajtja e gazit (në %)
| - | Oksigjen | Dioksid karboni | Azot dhe gazra të tjerë |
| Ajri i thithur | 20, 94 | 0, 03 | 79, 03 |
| Ajri i nxjerrë | 16, 3 | 4, 0 | 79, 7 |
| Ajri alveolar | 14, 2 | 5, 2 | 80, 6 |
Oksigjeni është përbërësi kryesor i ajrit për jetën. Ndryshimet në sasinë e këtij gazi në atmosferë janë të vogla. Nëse deti përmban deri në 20,99% oksigjen në ajër, atëherë edhe në ajrin shumë të ndotur të qyteteve industriale, niveli i tij nuk bie nën 20,5%. Ndryshime të tilla nuk zbulojnë efekte në trupin e njeriut. Çrregullimet fiziologjike shfaqen kur përqindja e oksigjenit në ajër bie në 16-17%. Në të njëjtën kohë, ekziston një mungesë e qartë e oksigjenit, e cila çon në një rënie të mprehtë të aktivitetit jetësor dhe me një përmbajtje oksigjeni prej 7-8% në ajër, vdekja është e mundur.
Atmosfera në periudha të ndryshme
Përbërja e atmosferës ka ndikuar gjithmonë në evolucionin. Në periudha të ndryshme gjeologjike, për shkak të fatkeqësive natyrore, u vërejtën rritje ose rënie të nivelit të oksigjenit, dhe kjo solli një ndryshim në biosistemin. Përafërsisht 300 milionë vjet më parë, përmbajtja e tij në atmosferëu rrit në 35%, ndërsa planeti ishte i banuar nga insekte me përmasa gjigante. Zhdukja më e madhe e qenieve të gjalla në historinë e Tokës ndodhi rreth 250 milionë vjet më parë. Gjatë tij vdiqën më shumë se 90% e banorëve të oqeanit dhe 75% e banorëve të tokës. Një version i zhdukjes masive thotë se përmbajtja e ulët e oksigjenit në ajër ishte fajtor. Sasia e këtij gazi ka rënë në 12% dhe është në atmosferën e poshtme deri në lartësinë 5300 metra. Në epokën tonë, përmbajtja e oksigjenit në ajrin atmosferik arrin në 20,9%, që është 0,7% më e ulët se 800 mijë vjet më parë. Këto shifra konfirmohen nga shkencëtarët në Universitetin Princeton, të cilët ekzaminuan mostrat e akullit të Grenlandës dhe Atlantikut që u formuan në atë kohë. Uji i ngrirë shpëtoi flluskat e ajrit dhe ky fakt ndihmon për të llogaritur nivelin e oksigjenit në atmosferë.
Çfarë i bindet niveli i tij në ajër
Përthithja aktive e tij nga atmosfera mund të shkaktohet nga lëvizja e akullnajave. Ndërsa largohen, ata zbulojnë zona të gjera të shtresave organike që konsumojnë oksigjen. Një arsye tjetër mund të jetë ftohja e ujërave të oqeaneve: bakteret e tij thithin oksigjenin në mënyrë më aktive në temperatura të ulëta. Studiuesit argumentojnë se kërcimi industrial dhe bashkë me të djegia e një sasie të madhe karburanti nuk ka një ndikim të veçantë. Oqeanet e botës janë ftohur për 15 milionë vjet dhe sasia e lëndës jetike në atmosferë është zvogëluar pavarësisht nga ndikimi i njeriut. Ka të ngjarë që disa procese natyrore po ndodhin në Tokë, duke çuar në faktin se konsumi i oksigjenitbëhet më i lartë se prodhimi i tij.
Ndikimi i njeriut në përbërjen e atmosferës
Le të flasim për ndikimin e njeriut në përbërjen e ajrit. Niveli që kemi sot është ideal për qeniet e gjalla, përmbajtja e oksigjenit në ajër është 21%. Bilanci i tij dhe gazeve të tjera përcaktohet nga cikli i jetës në natyrë: kafshët nxjerrin dioksid karboni, bimët e përdorin atë dhe lëshojnë oksigjen.
Por nuk ka asnjë garanci që ky nivel do të jetë gjithmonë konstant. Sasia e dioksidit të karbonit të lëshuar në atmosferë po rritet. Kjo është për shkak të përdorimit të karburantit nga njerëzimi. Dhe, siç e dini, u formua nga fosilet me origjinë organike dhe dioksidi i karbonit hyn në ajër. Ndërkohë, bimët më të mëdha në planetin tonë, pemët, po shkatërrohen me shpejtësi. Kilometra pyll zhduken në një minutë. Kjo do të thotë se një pjesë e oksigjenit në ajër po bie gradualisht dhe shkencëtarët tashmë po japin alarmin. Atmosfera e tokës nuk është një qilar pa kufi dhe oksigjeni nuk hyn në të nga jashtë. Ajo është zhvilluar gjatë gjithë kohës së bashku me zhvillimin e Tokës. Duhet mbajtur mend vazhdimisht se ky gaz prodhohet nga bimësia në procesin e fotosintezës për shkak të konsumit të dioksidit të karbonit. Dhe çdo reduktim i konsiderueshëm i bimësisë në formën e shpyllëzimit në mënyrë të pashmangshme redukton hyrjen e oksigjenit në atmosferë, duke prishur kështu ekuilibrin e saj.
