【科普视窗】第50期 为什么生命离不开空气和水?

文化   2024-12-12 18:53   天津  

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亲爱的小伙伴们,你们好!转眼间已经进入十二月中旬,为了业绩更“亮眼”,冷空气开始年底冲业绩了。气温将会越来越低,白昼也将更短!大家一定要注意保暖谨防感冒。让我们的《科普视窗》继续陪伴在您的身边,一起奔赴知识的殿堂,下面我们就进入今天的科普话题吧!

人们常说“水是生命之源”,地球上的生命正是在温暖的海洋中诞生的。人类的生存更是离不开水,一个人如果不吃饭的话,一个星期没有问题,甚至可以坚持更长时间。不喝水的话,大概只能坚持3~5天。但是,如果不呼吸空气呢?通常来说,可能用不了5分钟,人就会窒息而死。我们的生命确实离不开空气和水。虽然空气和水如此重要,但由于它们充足供应,人们便也理所当然地利用它们。人类对于水和空气的依赖,可追溯到亿万年前地球上第一个生命开始之时。地球最初是由一片浑浊的云气发展而成的。这些云气渐渐冷却,凝结而形成山、岩石及火山;其中较轻的气体,氢、氮、碳及氧则往上升,最后包围在地球表面,我们称之为大气层。然后空气中的氢与氧凝结成水,便产生了海洋、湖泊与雨水。雨水将岩石与土壤内的矿物质冲洗到海里。经过千万年后,某些微妙的变化发生了,有生命的分子开始出现在海洋中,众多生命形式陆续出现。那么为什么生命离不开空气和水?

让我们通过下面的视频来了解一下吧!


通过视频了解到,空气是由氮气、氧气和少量包括水蒸气在内的其他气体组成的混合气体。氧气在空气中的含量约为21%,地球上绝大多数生物依赖氧气进行新陈代谢。这些生物通过呼吸作用吸入空气,将氧气输送到每一个细胞,参与糖类、脂肪和蛋白质的分解,释放能量,维持生命活力。最后排出二氧化碳等废气。没有氧气,即使是最微小的微生物也无法生存。空气不仅仅是氧气的载体,还包含氮气、二氧化碳、水蒸气以及其他微量气体,共同维系生态平衡。占到空气含量78%的氮气,同样与人的生命息息相关。氮气经过微生物的作用进入土壤,被植物吸收转化为蛋白质,成为人延续生命无法离开的营养物质。植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,而动物和微生物则通过呼吸作用消耗氧气,排放二氧化碳,形成一个闭环式的循环。这种生态平衡不仅关乎生物个体的生存,还影响着整个地球气候系统的调节,维系着生物多样性的繁荣。
水覆盖了地球表面70%以上,被称为“生命之母”,因为它几乎参与了所有生命过程。没有水,同样也没有生命。水是身体能量的主要来源,可以参与人体内营养物质的吸收、消化和代谢,还具有调节体温、提高机体免疫力等功能。人的一生将消耗近百吨的水,并且人体内的水大约在两周左右时间就会全部更新一次,从而保持生命的活力。水可以通过汗液蒸发散热,帮助人体维持恒定的温度;溶解营养素,使其易于被细胞吸收;同时也是尿液、唾液、血液等体液的主要成分,促进了体内代谢废物的排除,保持了组织功能的正常运行。水资源在自然界中扮演着循环往复的角色,滋养万物生长。无论是河流湖泊还是地下水,都参与了水分循环,滋养土地,支持陆地生态系统。雨水滋润大地,供给植被所需的水分,而植物通过根系吸收水分,再通过蒸腾作用返回大气,形成了一个封闭的水文循环。这种自然界的水分循环,不仅提供了生命所需的基础条件,还塑造了地貌特征,维持了土壤肥沃,为农作物种植创造了适宜环境。

尽管空气和水对生命至关重要,但在现代社会,人类活动正在给这两种宝贵资源带来前所未有的挑战。工业化进程加速了空气污染,破坏了空气质量,威胁到呼吸道疾病的发生率。同样,水资源正面临枯竭和污染双重危机,尤其是淡水资源短缺,已成为制约社会经济发展和生活质量的重大障碍。如何合理利用与保护这些自然资源,已经成为全人类亟待解决的紧迫课题。空气与水,这对生命不可或缺的双翼,不仅支撑着地球上每个角落的生命奇迹,也在不断地警示我们,珍惜资源,维护生态环境的重要性。只有当人类学会与自然和谐共生,才能真正实现可持续发展,享受更加美好的未来。让我们携手共进,用心呵护这片养育我们的蓝天碧海,让生命之树常青,绽放出更加绚烂多彩的光芒。

这期的科学小知识就分享到这里!如果您喜欢我们的栏目,可以分享给更多的朋友关注我们!下周同一时间我们还在这里等着你们哦!


视频转自:科普中国

文字编辑整理:张涛、苗萌

视频剪辑整理:董印立

图片来源:网络

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天津科学技术馆
天津科学技术馆于1995年元旦正式向社会开放,其中常设展厅面积1万平方米。其建筑规模、展品数量、服务功能,具有国内先进水平,是中国大陆地区最早建成的大型现代化综合性科普设施。
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