Cтраница 2
Кровь переносит огромное количество химических соединений, совершенно необходимых для жизненных процессов организма. Помимо питательных веществ, кислорода и отходов жизнедеятельности клеток, она содержит самые разнообразные элементы, без которых жизнь вообще немыслима. Для того чтобы жить и существовать, каждая клетка должна не только получать продукты питания, но и освобождаться от постепенно накопляющихся в ней шлаков и отбросов. И здесь возникает проблема о возможных границах жизненного процесса, о той узкой полосе в сложном многообразии природы, в которой возможна жизнь. [16]
Кроме того, у находящихся в спячке медведей не происходит выделения мочи в течение нескольких месяцев. У людей, которые не могут выделять отходы жизнедеятельности через мочевыделение, через несколько дней возрастает уровень мочевины в крови, токсичность которой вызывает смерть. Если бы мы могли определить механизм этого процесса, то, возможно, это могло бы привести к успешному лечению людей с заболеваниями почек, вынужденных постоянно подвергаться диализу или рассчитывать на трансплантацию. [17]
Экономическая теория и практика продолжают ориентироваться на суммирование порой диаметрально противоположных отраслевых интересов, используя устаревшую теоретическую базу, пригодную в условиях, когда общество ориентировалось исключительно на использование ( эксплуатацию) веществ природы. Ныне, когда стоит вопрос о развитии окружающей среды, возникает необходимость хотя бы частичной нейтрализации отходов жизнедеятельности общества силами общества. Требуется сформировать системы, до известной степени, аналогичные экологическим системам естественного происхождения, поэтому прежний подход нас удовлетворить не может. [18]
Приведенные выше соображения будут полезны при изучении других искусственных экосистем. В Космонавтике, например, под экосистемой считают искусственно созданную в герметичной кабине корабля замкнутую биотехническую систему, включающую человека и обеспечивающую биологический ( по преимуществу) круговорот веществ при регенерации газовой среды, воды, пищи и минерализации отходов жизнедеятельности организмов. [19]
![]() |
Схема живой клетки, состоящей из ядра, окруженного цитоплазмой, которая заключена в оболочку. [20] |
Живая клетка схематически показана на рис. 14.10. Она состоит из ядра, окруженного цитоплазмой, на долю которой приходится основная часть массы вещества клетки. Цитоплазма, в свою очередь, окружена оболочкой-плазменной мембраной. Клеточная мембрана селективно пропускает питательные вещества и отходы жизнедеятельности. Цитоплазма использует питательные вещества для выработки энергии, необходимой для функционирования клетки и ее размножения путем деления. Генетическая природа клетки определяется хромосомами, которые находятся в ее ядре. Как показано на рис. 14.10, в клетке имеются и некоторые другие специализированные структурные элементы. [21]
Таким образом, суть биотических Циклов сводится к следупце-му. Органогенные элементы в виде простейших неорганических соединений усваиваются растениями, что привода. В свою очередь часть органической массы биосферы Е виде отходов жизнедеятельности и мертвых остатков Оргавизмов подвергается минерализации ( следствие жизнедеятельности микроорганизмов) и возвращается в абиотическую часть биосферы а виде простейших неорганических соединений. Такие само-регулируюциеоя природные циклы, возникшие в течение многих миллионов лет, обеспечивают непрерывное восстановление биогенных элементов и поддерживают в биосфере состояние, пригодное для существования живых организмов. [22]
Одним из наиболее ценных природных богатств является вода. Без воды немыслима жизнь. Вода - строительный материал клеток, растворитель, поставляющий нужные питательные вещества организмам и выводящий отходы жизнедеятельности из организмов. [23]
Иная картина наблюдается в растительных клетках, особенно в зрелой паренхиме. Жидкость, заполняющая центральную вакуоль, называется клеточным соком. Это концентрированный раствор, содержащий минеральные соли, сахара, органические кислоты, кислород, диоксид углерода, пигменты и некоторые отходы жизнедеятельности или вторичные продукты метаболизма. Ниже перечислены функции, выполняемые вакуолями. [24]
Консументы могут размножаться лишь до тех пор, пока не перерасходуют запас имеющихся питательных веществ. Если они размножатся чрезмерно, то увеличение их численности прекратится само по себе, так как им не хватит пищи. Продуцентам, в свою очередь, требуется постоянное поступление минеральных веществ. Они же снова пускают в оборот отходы жизнедеятельности. И круговорот начинается снова: растения ( продуценты) поглощают эти минеральные вещества и с помощью солнечной энергии снова производят из них богатые энергией питательные вещества. [25]
Но организм располагает еще одним резервным, но существенным путем выделения влаги - потоотделением. Вода, составляющая почти 99 % пота, в силу большой теплоемкости освобождает организм от избытка тепла. При физических нагрузках, высокой температуре и сухости воздуха может выделяться несколько литров пота. Важно, что пот также содержит отходы жизнедеятельности организма - соли и органические вещества. Но процесс обильного потоотделения может привести и к отрицательным последствиям, связанным с избыточной и невосполняемой влагопотерей, о которой речь еще впереди. [26]
Как отмечалось ранее, экосистема может быть и искусственной. Примером такой экосистемы, крайне упрощенной и неполной по сравнению с естественной, является космический корабль. Его пилоту в течение длительного времени приходится жить в замкнутом пространстве корабля, обходясь ограниченными запасами пищи, кислорода и энергии. При этом по возможности желательно восстанавливать и вторично использовать израсходованные запасы вещества и отходы. Для этого в космическом корабле предусмотрены специальные установки регенерации, а в последнее время ведутся опыты и с живыми организмами ( растениями и животными), которые должны участвовать в переработке отходов жизнедеятельности космонавта, используя энергию солнечного света. [27]
Экосистема может быть и искусственной. Примером такой экосистемы, крайне упрощенной и неполной по сравнению с естественной, является космический корабль. Его пилоту в течение длительного времени приходится жить в замкнутом пространстве корабля, обходясь органиченными запасами пищи, кислорода и энергии. При этом желательно по возможности восстанавливать и вторично использовать израсходованные запасы вещества и отходы. Для этого в космическом корабле предусмотрены специальные установки регенерации, а в последнее время ведутся опыты и с живыми организмами ( растениями и животными), которые должны участвовать в переработке отходов жизнедеятельности космонавта, используя энергию солнечного света. [28]
Экосистема может быть и искусственной. Примером такой экосистемы, крайне упрощенной и неполной по сравнению с естественной, является космический корабль. При этом желачельно по возможности восстанавливать и вторично использовать израсходованные запасы вещества и отходы. Для этого в космическом корабле предусмотрены специальные установки регенерации, а в последнее время ведутся опыты и с живыми организмами ( растениями и животными), которые должны участвовать в переработке отходов жизнедеятельности космонавта, используя энергию солнечного света. [29]
Как и упрощенная искусственная экосистема космического корабля, экосистема пруда способна к самоподдержанию. Неограниченному росту препятствуют взаимодействия между растениями-продуцентами, с одной стороны, животными и растениями ( консументами и редуцентами) - с другой. Консу-менты могут размножаться лишь до тех пор, пока они не перерасходуют запас имеющихся питательных веществ. Продуцентам в свою очередь постоянно требуются минеральные вещества. Они же вновь пускают в оборот отходы жизнедеятельности. Таким образом, возобновляется круговорот: растения ( продуценты) поглощают эти минеральные вещества и с помощью солнечной энергии воспроизводят из них богатые энергией питательные вещества. [30]