Львів
C
» » Вода - основа життя. Властивості води, її значення в формуванні життя на Землі і потреба для людини

Вода - основа життя. Властивості води, її значення в формуванні життя на Землі і потреба для людини

Вода – основа життя на планеті. Про це з дитинства знає кожна людина, а в шкільному віці може навіть перерахувати всі основні властивості цього унікального речовини. Але все це не дає ніякого уявлення про те, чому воду називають основою життя на Землі. Незважаючи на те, що її постійно вивчають, починаючи з найдавніших часів, вода може піднести нам чимало сюрпризів. Це зовсім не здається дивним, якщо врахувати, що вона входить до числа самих розповсюджених у Всесвіті речовин. До того ж не так давно було з'ясовано, що наша планета зобов'язана своєю освітою, чого б ви думали? Звичайно ж, воді. Тому стародавні філософи звеличували її вище всіх існуючих рідин і присвячували їй цілі поеми. Та й сьогодні це речовина цікавить не лише науковців, але і людей мистецтва. До наприклад, документальний фільм «Життя: вода – основа життя» (2012 року) викликала справжній фурор у світі. Стрічка, знята німецьким кінорежисером, оповідає про те, наскільки взаємопов'язані між собою всі процеси, що відбуваються на планеті, і про роль води, поданої у фільмі єдиним організмом.


Значення води в житті всього живого на Землі важко переоцінити, але багато людей його все ж недооцінюють. Достатньо подивитися, як нерозумно ми, люди, ставимося до водних ресурсів, розбазарюючи і забруднюючи їх повсюдно. У статті буде розказано, чому воду називають основою життя і як вона впливає на життєдіяльність всіх організмів на планеті, включаючи людину. Отже, знайомтеся – Її Величність Вода.

Коротка характеристика води

Люди вважають себе вінцем творіння природи і часом забувають про те, що є частиною всього живого і взаємопов'язані з будь-якими процесами, що відбуваються на планеті. Вчені стверджують, що це відбувається із-за великого об'єму рідини в нашому організмі. Якщо розглядати усереднені показники, то можна впевнено говорити про те, що людина на 70 а то і 80 % складається з чистої води. У деяких людських органах і тканинах її концентрація доходить до 90 %. У такому ж кількості вона міститься і в рослинах, а також інших організмах. Вже одне це підказує відповідь на питання, чому воду називають основою життя. Адже природа відрізняється неймовірною мудрістю і, створивши все живе, неспроста визначила саме такий склад і співвідношення рідини відносно інших речовин.


Не варто забувати і про те, що вода міститься на нашій планеті у величезній кількості, і це теж є важливим фактором, який забезпечив колись виникнення, а потім і збереження життя на Землі. Якщо взяти наш земну кулю і покрутити його з усіх сторін, уважно розглядаючи, то виявиться, що приблизно 80 відсотків покрито водою. При цьому в розрахунок йдуть тільки океани. А адже на планеті є ще річки, озера, моря, льодовики і підземні води. Всі вони складають гідросферу – одну з оболонок нашої Землі. Завдяки тому що вона досить велика, відбувається нескінченний кругообіг води в природі, що забезпечує регулярне взаємодія цієї речовини в різних своїх формах існування.
Цікаво, що, незважаючи на велику кількість води на земній кулі, більша її частина є непридатною для пиття. А тому не може забезпечити людські потреби в поповненні рідини. Питної води на планеті не більше трьох відсотків, причому всього лише менше однієї третини від цієї кількості знаходиться в озерах і річках. Знаючи цю інформацію, стає не по собі від того, наскільки плачевною може стати доля людства при зникненні цих і так незначних запасів. Вода – основа життя на Землі. Цей факт складно піддати сумніву, тим більше що вона має масу унікальних властивостей, які не приводяться в шкільних підручниках. Про них вчені заговорили не так давно і до цих пір проводять безліч досліджень, з'ясовуючи всі нові факти. Крім цього, в будь-яку шкільну програму входить вивчення хімічних та фізичних властивостей води, які розкривають деякі її особливості як речовини, надзвичайно важливого для забезпечення життєдіяльності всіх організмів на земній кулі.
Вода - основа життя. Властивості води, її значення в формуванні життя на Землі і потреба для людини

Властивості води

Проводячи паралель між словами «вода» і «основа життя», ми не можемо не розповісти про властивості цієї унікальної у всіх сенсах рідини. Цікаво, що вода не має смаку, запаху і кольору. Але в такому вигляді її надзвичайно складно зустріти в природі, адже вона по своїй суті є розчинником і часто містить в собі масу домішок, що впливають на її органолептичні показники. Не так давно вчені відкрили ще одну властивість води, про яке раніше могли тільки підозрювати. Як виявилося, вона здатна проникати абсолютно у всі тіла на планеті. Ця речовина міститься навіть у складі каменів, що повністю розкриває, чому вода – основа життя.
Молекули води можуть розпадатися на іони, також вони утворюють дуже нестабільні і короткочасні водневі зв'язки. Існують вони на протязі частки секунд. Варто пам'ятати і про те, що у своєму нормальному стані вода не може утворювати постійні структури, представляючи собою однорідну середу. Фізики стверджують, що вода – це єдина речовина на планеті, яке у своєму нормальному стані має текучу форму. До того ж вона може бути представлена в різних станах: рідке, газоподібне і тверде. Жодна речовина, відоме вченим, більше не володіє подібними властивостями. Вода здатна вступати в хімічні реакції з іншими речовинами і може бути радіоактивним. Вона володіє щільністю, теплопровідністю та електропровідністю. Ці властивості найкраще проілюструють наступні приклади. Практично у всіх речовин на планеті в процесі переходу з рідкого стану в твердий змінюється і їх щільність. Якби вода вела себе так ж, то у водоймах при зниженні температури до нуля градусів за Цельсієм відбувалися б такі реакції:
  • охолоджені верхні шари опускалися б на одне водойм і виштовхували наверх більш теплі;
  • вони, в свою чергу, знову б охолоджувалися, і так процес йшов би до повного охолодження всієї маси води;
  • після цього водойма б почав промерзати;
  • шари льоду знову опускалися б на одне до повного замерзання всієї води;
  • в результаті життя в багатьох морях і озерах на планеті просто не змогла б існувати.
  • Проте в реальності процеси протікають зовсім інакше, адже вже при чотирьох градусах вище нуля вода досягає своєї найвищої щільності, і процес перемішування шарів завершується. Промерзає тільки верхній шар водойми, що сприяє розвитку різних організмів в товщі води.

    Важливе значення вода в житті грає допомогою формування клімату. Це відбувається за рахунок її великої теплоємності – вона повільно нагрівається і остигає. Саме цей факт є визначальним при встановленні погоди в різних районах планети. Багато вчених стверджують, що вода – основа життя, тому що без неї і перерахованих нами властивостей ніщо живе не змогло б існувати на земній кулі.
    Вода - основа життя. Властивості води, її значення в формуванні життя на Землі і потреба для людини

    Роль води

    Чому вода - основа життя на Землі? Цим питанням наші сучасники задаються не так вже й часто. Але якщо все ж заглибитися у його вивчення, то з'ясуються дуже цікаві подробиці про це здається таким знайомим речовині. Вода в природі та житті людини відіграє незамінну роль. Достатньо знати про те, що вона активно бере участь у формуванні рельєфу та його зміну на земній кулі. Цікаво, що якщо повністю згладити весь рельєф, то вода покриє всю планету шаром в три кілометри. Це здається просто неймовірним, але дуже точно описує одну з основних ролей, які виконує ця речовина. Крім цього вона є справжнім творцем клімату, розподіляє і акумулює енергію, а головне – являє собою основу для всього живого на нашій планеті. Вчені вважають, що основою зародження життя на будь-якої з планет у Всесвіті є одне правило: живий організм, включаючи всі внутрішні органи і структури життєзабезпечення, повинен складатися з речовин, які знаходяться у вільному доступі. Дуже важливо, щоб їх недолік можна було заповнити. А значить, вони повинні бути:
  • доступні;
  • забезпечувати комфортне існування;
  • повною мірою виконувати свої функції по забезпеченню життєдіяльності.
  • Всі перераховані фактори науці добре відомі і викладені нею у вигляді численних теорій про зародження життя. Виходячи з великої кількості води на нашій планеті, саме вона повинна бути тим матеріалом, який відповідає всім перерахованим вище пунктам і розкриває суть, чому воду називають основою життя на Землі.
    Вода - основа життя. Властивості води, її значення в формуванні життя на Землі і потреба для людини

    Доступність

    Вище було розказано про те, що вода на земній кулі знаходиться в надмірній кількості, тому в її доступності сумніватися не доводиться. У цьому вона може змагатися тільки з повітрям, утворює оболонку, яку називають атмосферою. Так як вода завжди перебувала в легкому доступі, то практично всі живі організми використовували її гідності в повній мірі. Якщо уважно вивчити їх будову, то стане зрозуміло, що більшість організмів складається з води більш ніж наполовину. Існують і такі, в яких її до 90 %. Всі ці факти виступають доказом того, що саме вода була головним будівельним матеріалом при зародженні життя на планеті. Та й саме життя вперше виникла в глибині океанів, і тільки поширившись там, вийшла на сушу. Вчені вважають, що різноманітність живих організмів у воді набагато більше, ніж на суші. До сьогоднішнього дня воду можна вважати основним будівельним матеріалом, без якого життя гине буквально за кілька днів. Цікаво, що доступністю води обумовлена і одна з її функцій – знаходження в організмах у динамічному стані. Вчені називають це речовина своєрідним транспортом, який доставляє в організм мінерали, вітаміни і мікроелементи, які забезпечують його нормальне функціонування, а також виводить з нього продукти життєдіяльності, щоб уникнути інтоксикації клітин. У процесі транспортування вода не реагує з речовинами, що робить її воістину унікальною. Адже інші речовини при зіткненні вступають в активну реакцію між собою і не можуть виконувати роль транспорту для клітин. Для того щоб цей процес відбувався безперебійно, живі організми повинні постійно поповнювати запаси води. Завдяки її доступності зробити це досить легко. Також слід додати, що в природі не існує іншої речовини, яка могла б перебувати в такій кількості на земній кулі. Якщо вам все ще потрібні докази того, що вода – основа життя на Землі, то наступний розділ статті буде однозначно цікавий.

    Створення комфортних умов для життєдіяльності організму

    Коли мова йде про комфортних умовах, то слід розуміти, що маються на увазі фактори, при яких організм може функціонувати в повній мірі, так як це закладено природою. Подібні умови є для організму нормальними, і саме в них вода знаходиться в текучем стані. Це забезпечує всьому живому комфортне існування. Вчені особливо вирізняють унікальність води, коли обговорюють питання життєдіяльності організму. Справа в тому, що їм не відомо жодної речовини, яка у своєму нормальному стані мало б рідку форму і було б готове до вживання, а також відповідало запитам щодо її кількості. Не можна не згадати в цьому розділі про нейтральність води. Жоден живий організм, контактуючи з цією речовиною, не пошкодиться. Воно має нейтральний рівень кислотності і не пошкоджує їх оболонку. Всередині організму вода практично не вступає ні в які хімічні реакції, проте забезпечує придатну середовище для них. Для забезпечення комфортного існування організмів необхідно здійснення великої кількості біохімічних реакцій. А вони, як відомо зі шкільних уроків, можуть відбуватися в розчинах і газах. Тому вода так необхідна всьому живому на планеті. Потрапляючи у будь-який організм, вона дає йому можливість вести нормальну життєдіяльність і стає середовищем для біохімічних реакцій.
    Вода - основа життя. Властивості води, її значення в формуванні життя на Землі і потреба для людини

    Забезпечення життєдіяльності організмів: подробиці

    Ні для кого не секрет, що живі організми, особливо осіб, являють собою єдину, але дуже складну систему. Всередині неї існує взаємозв'язок між усіма органами, кожен з яких окремо потребує особливих умов для нормального функціонування. Для того щоб біохімічні процеси відбувалися правильно, до органів повинен бути організований доступ всіх необхідних речовин. Після необхідно вивести з організму продукти його життєдіяльності, а тут знадобиться особлива система, що дає доступ до всіх органів і клітин. І ось тут природа повною мірою використала всі властивості води. Тільки задумайтеся: доступ кисню, без якого клітини не можуть існувати, доставляється до ним водним розчином крові, а виводиться назовні за допомогою сечі, лімфи і поту. Вони, в свою чергу, є теж водою, в якій розчинені продукти життєдіяльності різних органів. Всі біохімічні процеси у живих організмах можуть протікати тільки при умові дотримання температурного режиму. Для людини верхньою межею є 37 °С, а нижчою межею – 36 °С. Будь-які відхилення від цієї норми викликають збої в роботі внутрішніх органів, тому організм змушений підтримувати потрібну температуру постійно. У цьому йому допомагає все та ж вода, яка володіє високою теплоємністю. За даними вчених, вона вища, ніж у інших речовин в 5-30 разів. Зрівнятися з нею не може жодна речовина на планеті. Ще одна роль води в житті людини і тварин полягає в її захисних функціях внутрішніх органів. І це ще раз підтверджує унікальність даної речовини. У людей і тварин внутрішні органи завжди знаходяться в підвішеному стані. Печінка, серце і легені мають чималу масу і є досить крихкими. Так як живий організм знаходиться в постійному русі, то органи відчувають величезні перевантаження і дуже легко можуть пошкодитися. Однак природа виявилася дуже мудрою і при створенні життя заповнила внутрішній простір рідиною. У ній все органи перебувають у стані мінімальної ваги і надійно захищені від зовнішнього впливу.
    Вода - основа життя. Властивості води, її значення в формуванні життя на Землі і потреба для людини

    Вода і людина

    Після всього перерахованого вище, напевно, можна переконатися в тому, що вода – основа життя всього існуючого на нашій планеті. Але навіть вже наведені дані не розкривають тієї ролі, яку виконує це унікальна речовина для людини. А адже люди потребують води не тільки для того, щоб забезпечити собі гарне самопочуття. Ми використовуємо її і в побутових цілях, часом витрачаючи в незрівнянно більших кількостях. Фахівці часто обговорюють норми водоспоживання, але звичайна людина не завжди розуміє, що мається на увазі під цим терміном. Зазвичай водоспоживання вибудовується з двох складових:
  • кількості рідини, необхідного організму для заповнення втрат;
  • води, необхідної для забезпечення комфортних побутових умов.
  • Перший пункт буде розглянуто в наступному розділі, а зараз дізнаємося, який витрата води на людину в добу, визначається санітарними службами тих чи інших міст. Відразу варто обмовитися, що загальносвітових стандартів не існує. У кожній країні спеціальні контролюючі органи встановлюють правила водоспоживання, виходячи з того, скільки людина може витратити, ведучи звичайне життя. Адже ми насилу уявляємо себе без водопроводу: з нього ми беремо воду для приготування їжі, чашки чаю, прання або миття посуду. А ввечері багато воліють налити ароматну ванну і розслабитися після важкого трудового дня. Здається, що ці повсякденні маніпуляції не завдають природі ніякої шкоди, проте екологи вважають їх згубними для гідросфери. Зрозуміти це можна, вивчивши норми водоспоживання. Вони формуються, виходячи з декількох чинників:
  • при проведеному водопроводі, але відсутності ванни норма становить від 125 до 160 літрів на добу на одну людину;
  • якщо у вас є в наявності і водопровід, ванна, то витрата води на людину зростає до 250 л;
  • у будинках, де до всього перерахованого можна додати і наявність гарячої води, норма становить вже 350 л;
  • найнижче водоспоживання спостерігається у тих, хто користується колонками, – від 30 до 50 літрів на людину за добу.
  • Ці цифри є досить усередненими, але, виходячи з них, фахівці визначають, що водозабір на душу населення становить близько 450 літрів. Таку кількість води жителі сучасних міст витрачають щодня. Але для кожного населеного пункту існують свої норми, які можуть відрізнятися від середніх в ту або іншу сторону. Приміром, Москва вирізняється найвищим рівнем водоспоживання на душу населення – 700 літрів, а в Парижі ці параметри знижені до 160 літрів. Серед європейських міст бережливими вважаються мешканці Брюсселя. Вони споживають 85 літрів на людину за добу. Екологи стверджують, що при такому відношенні до води незабаром ми можемо зіткнутися з серйозною проблемою – браком чистої води. А це може призвести до справжньої кризи. Тому нам ні в якому разі не варто забувати про те, що вода – основа життя на всій планеті і без неї ми просто не зможемо існувати.

    Значення води в процесах життєдіяльності людини

    Вода – це життя. Ще древні греки та римляни цієї фрази намагалися відобразити унікальні властивості цієї речовини, без якого неможливо уявити існування людства як виду. В будь-якому шкільному підручнику написано, що людина на 60-70 % складається з води, а значить, постійно потребує в ній для заповнення втрат. А вони в середньому складають до чотирьох літрів. Більшість людей розуміють, що рідина ми втрачаємо в основному через нирки і шкірні покриви за допомогою потових залоз. Проте це не єдині шляхи втрати води. Насправді ми втрачаємо її навіть в процесі дихання. Так-так. Один кубічний метр видихуваного нами повітря може містити до дев'яти грамів води. З усього цього і складаються ті самі чотири літри, які людина повинна обов'язково поповнити. Але що буде, якщо цілюща волога в організм не надійде? Будь вчений може пояснити, що вода є основою життя, так як за 20-відсотковою її втрати в організмі відбудуться незворотні зміни, що виражаються порушенням роботи більшості життєво важливих органів. Подібні процеси можуть призвести до смерті. Якщо ж брак води обчислюється всього десятьма відсотками, то людина буде відчувати слабкість і нездужання. Це відбувається з-за того, що всі процеси, пов'язані з водообміном в організмі, регулює центральна нервова система через харчові центри і центри спраги. Як тільки в організмі знижується рівень рідини, що миттєво змінюється склад крові, що призводить до порушення центральної нервової системи. Як наслідок, людина починає відчувати почуття спраги. У подібному стані можна перебувати не більше трьох діб. За цей час зневоднення призводить до серйозних проблем, і людина вмирає. Для порівняння можна сказати, що без їжі люди можуть прожити близько місяця.
    Вода - основа життя. Властивості води, її значення в формуванні життя на Землі і потреба для людини

    Скільки води потрібно людині?

    Норми рідини, необхідної для нормальної життєдіяльності людини, залежить від багатьох факторів:
  • від якості води;
  • наявності певних захворювань;
  • клімату і сезонних змін погоди;
  • класифікації трудової діяльності.
  • Приміром, городянину, що займається розумовою працею, в середньому потрібно два літра чистої води в добу. У жаркий час року ця кількість може збільшитися до чотирьох літрів. Люди, які працюють фізично, відчувають велику потребу в рідині. В середньому чоловік, зайнятий на важкому виробництві, повинен випивати до чотирьох літрів води. Влітку цей показник підвищується до п'яти-шести літрів. Не менш важлива рідина і для дітей. Вода – джерело життя для немовлят, так як сприяє швидкому налагодженню травлення і нормалізує всі процеси життєдіяльності. Місячний малюк потребує приблизно в одній склянці чистої води щодня. Її недолік згубно позначається на його здоров'ї і може стати причиною серйозних проблем у майбутньому.
    Вода - основа життя. Властивості води, її значення в формуванні життя на Землі і потреба для людини

    Про якість води

    Вода – основа життя рослин, людей, тварин та інших організмів, на жаль, у сучасному світі не завжди може порадувати якістю. А адже від цього безпосередньо залежить самопочуття людини. Чиста вода – джерело здорового життя, довголіття і краси. Але ось що саме треба розуміти під словосполученням «чиста вода»? У першу чергу фахівці радять орієнтуватися на органолептичні властивості води. Вони характеризуються кольором, запахом, смаком, наявністю осаду, прозорістю та іншими подібними факторами. В ідеалі вода повинна бути прозорою, без смаку і запаху, але зустріти таку в містах неможливо. В будь-якій воді, що тече з-під крана, знаходиться маса домішок. Частина з них – це розчинені хімічні елементи з грунту, ще одна частина – домішки з водопровідних труб, також не можна не згадати і про елементи, що використовуються при очищенні води (у багатьох містах, наприклад, застосовується хлор). Тому в різних районах так сильно відрізняється смак води та її якість. Хоча в будь-якому місті нашої країни вона придатна для пиття. Також потрібно згадати і про забрудненнях, що впливають на якість води. Вони можуть бути викликані діяльністю людини і стати причиною справжньої епідемії. Через воду людина може заразитися гепатитом, грип, сальмонелою, кишковими вірусами і придбати ще масу проблем. У країнах, де за якістю води стежать не так пильно, кілька разів на рік спалахують епідемії, викликані її забрудненням. При подібних обставинах люди гинуть тисячами, і виправити ситуацію досить складно.

    Підводимо підсумки

    У наші дні людство ще не відчуває особливих проблем з питною водою та водою в цілому. Проте в деяких місцях на земній кулі про них уже знають не з чуток, а значить, людям пора серйозно задуматися про те, як вони ставляться до води, дарує їм можливість нормально існувати. Адже саме про це стародавні філософи писали свої численні твори. Вода – основа життя. Варто людству забути цю аксіому, як воно втратить всі шанси на своє щасливе майбутнє.