.RU

ГАЗЫ И ЖИЗНЬ - Книга А. Азимова это оригинальное сочетание научной достоверности, яркой образности, мастерского изложения


^ ГАЗЫ И ЖИЗНЬ

В то время как виды на протяжении их изучения постоянно подвергались классифи­кации, наука о жизни получила новое и ис­ключительно плодотворное направление. Хи­мия вступила в свой революционный период, и химики начали применять технологии к живым организмам так же, как и к неживым системам. То, что эти понятия находят прак­тическое применение, доказала теория пище­варения.

Переработка пищи животными организма­ми — процесс, относительно открытый для исследования. Он происходит не внутри са­мих животных тканей, а в пищеварительных каналах, выходящих во внешний мир. Этот процесс проходит непосредственно через ро­товую полость. В XVII в. горячо обсуждал­ся вопрос о том, является ли пищеварение физическим процессом (как полагал Борелли), при котором желудок перемалывает пищу, или химическим, при котором желу­док изменяет ее химически посредством же­лудочных соков (как полагал Сильвиус).

Французский физиолог Репе Антуан де Реомюр (1683—1757) исследовал способы тестирования. В 1752 г. он провел экспери­мент: поместил сырое мясо в малый метал­лический цилиндр, открытый с обоих кон­цов, но с защитной металлической сеткой (мясо не могло вывалиться), и скормил ци­линдр коршуну. Через металлическую сетку мог проникать желудочный сок. Металл ци­линдра защищал мясо от любого механичес­кого воздействия. Обычно коршуны отрыги­вают любое инородное тело, оказавшееся в пищеводе, аналогичным образом поступил и подопытный коршун. При анализе мясо, на­ходившееся в цилиндре, оказалось частично разложившимся.

Реомюр не остановился на достигнутом: он скормил коршуну губку, из которой по­сле отрыгивания были выделены пропитав­шие ее желудочные соки. Их смешали с мя­сом. Мясо медленно, но разложилось под действием соков. Таким образом, спорный вопрос был прояснен. Пищеварение было объявлено процессом химическим, а значе­ние в жизни химии сильно возросло в гла­зах человечества.

В XVIII в. ван Хельмонт начал интенсив­но изучать газы. Необходимость изучения Давно назрела. Английский ботаник и химик Стивен Хейлз (1677 — 1761) стал одним из основных авторитетных исследователей в данной области. В 1727 г. он опубликовал книгу, в которой описывал эксперименты по измерению скорости роста растения, а так­же давления соков в тканях. Он стал одним из основателей физиологии растений. Он эк­спериментировал с разнообразными газами и первым выяснил, что один из них, дву­окись углерода, вносит большой вклад в пи­тание растений. В этом он дополнил точку зрения ван Хельмонта о составе тканей ра­стений.

Следующий шаг был предпринят английским химиком Джозефом Пристли (1733— 1804) почти сто лет спустя. В 1774 г. он открыл газ, названный кислородом и обнаружил экспериментально, что им приятно и легко ды­шится и что, в частности, подопытные мыши исключительно резвы, будучи помещены в кислород под колокол. Далее последовало открытие, что растения увеличивают содержа­ние кислорода в воздухе. Голландский физиолог Жан Ингенхуз (1730—1799) дополнил его открытием, что растения производят кис­лород и поглощают углекислый газ только на свету.

Величайшим химиком того прославленного века стал француз Антуан Лоран Лавуа­зье (1743 — 1794). Он подчеркивал важность точных измерений и использовал их для раз­работки теории горения, которой с тех пор пользуются в химии. По этой теории, горе­ние — это процесс химического соединения горючего материала с кислородом воздуха. Он также доказал состав воздуха: кроме кис­лорода, в него в основном входит азот — газ, не поддерживающий горения.

«Новая химия» Лавуазье положила нача­ло практическому приложению химии. Ког­да под колоколом горит свеча, потребляется кислород воздуха и возрастает содержание углекислого газа. Последнее вещество обра­зуется посредством соединения кислорода с углеродом. Как только содержание кислоро­да под колоколом падает до критически низ­кого, свеча гаснет.

Аналогична ситуация с животной жизнью. Мышь, помещенная под колпак, потребляет кислород и производит углекислый газ; пос­ледний образуется в результате соединения углерода тканей с кислородом. Поскольку содержание кислорода внутри колпака пада­ет, мышь погибает от удушья. Если оценить эту ситуацию в целом, то растения потребля­ют углекислый газ и производят кислород, а животные, наоборот, потребляют кислород и производят углекислый газ.

Таким образом, вместе растения и живот­ные поддерживают химическое равновесие, и в обозримом будущем соотношение в атмос­фере кислорода (21 %) и углекислого газа (0,03 %) останется стабильным.

Поскольку свеча и животное воздейство­вали на суммарную атмосферу под колпаком одинаково, Лавуазье резонно предположил, что дыхание является формой горения. Таким образом, когда потребляется определен­ное количество кислорода, выделяется опре­деленное количество тепла — будь то свеча или мышь. Хотя измерения были, принимая во внимание возможности того века, достаточно грубыми и приблизительными, но они подтверждали теорию.

Тем самым был нанесен мощный удар по механистическому пониманию жизни: выяс­нилось, что в живой и неживой природе идут одни и те же химические процессы. Однако тем очевиднее становилось, что живой и не­живой природой управляют одни и те же за­коны, на чем настаивали сторонники механи­стической теории.

Точка зрения Лавуазье укрепилась по мере развития физики в первой половине XIX в. В то время тепло и тепловая теория исследо­вались несколькими учеными, чей интерес был «подогрет» растущим значением парово­го генератора. Тепло можно было заставить совершать работу, с ним связаны и другие фи­зические явления: например, падение тел, те­чение воды, движение воздуха, свет, электри­чество, магнетизм и т. д. В 1807 г. английский физик Томас Янг (1773 — 1829) предложил для представления обо всех этих явлениях термин «энергия». По-гречески это слово оз­начает «работа, совершаемая изнутри».

Физики первой половины XIX в. занялись изучением того, каким образом одна форма энергии может трансформироваться в другую; производили точные измерения таких изменений. К 1840-м годам по меньшей мере трое ученых выдвинули концепцию «сохранения энергии». Это были: англичанин Джеймс Прескотт Джоуль (1818 — 1889) и немцы Юлиус Роберт фон Мейер (1814 — 1878) и Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц (1821 — 1894). В соответствии с этой концепцией, одна форма энергии свободно переходит в другую; однако общее ее количество в процессе пере­хода нельзя ни увеличить, ни уменьшить.

Для такого общего закона, основанного на широком разнообразии точных измерений, было бы естественным базироваться как на примерах живой природы, так и неживой. Тот простой факт, что ни одно живое суще­ство не может поддерживать жизни, не чер­ная энергию из пищи, доказывал, что энер­гия не получается «из ничего». Растения не едят и не дышат аналогично животным, од­нако они черпают энергию из света.

Именно Мейер установил, что источником разных форм энергии на Земле является ради­ация и тепло Солнца; аналогично растениям, потребляющим энергию Солнца непосред­ственно, животные организмы потребляют ее же в виде пищи. Прямым источником энергии для растений и — через растения — для жи­вотных является энергия Солнца.

Эти смутные догадки росли в числе и ут­верждались, пока во второй половине XIX в. не было доказано, что закон сохранения энер­гии так же строго приложим к живой приро­де, как и к неживой.

glava-chetvertaya-kak-eto-delalos-v-tridcatom-19261931-zhizn-i-zhitie-vojno-yaseneckogo-arhiepiskopa-i-hirurga.html
glava-chetvertaya-klarissa-pinkola-estes.html
glava-chetvertaya-kniga-dlya-teh-kto-hochet-poluchat-otveti-a-maksimov-ne-molchi-ili-kniga-dlya-teh-kto-hochet-poluchat-otveti.html
glava-chetvertaya-kniga-o-vkusnoj-i-zdorovoj-pishe.html
glava-chetvertaya-kniga-sedmaya.html
glava-chetvertaya-kristofer-najt-alan-batler-misteriya-luni.html
  • letter.bystrickaya.ru/metodicheskoe-posobie-soderzhanie-ot-redaktora-obrashenie-k-chitatelyu-3-privetstvie-ot-nacionalnoj-associacii-chlenov-upravlyayushih-sovetov-anglii-5-stranica-12.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/predstavlennie-na-konkurs-materiali-ocenivalis-po-sleduyushim-kriteriyam-soglasno-polozheniyu-.html
  • tests.bystrickaya.ru/metodicheskie-ukazaniya-dlya-studentov-mehanicheskih-i-tehnologicheskih-specialnostej-zaochnoj-formi-obucheniya-stranica-5.html
  • holiday.bystrickaya.ru/moj-dom-moya-krepost-s-tochki-zreniya-lakokrasochnih-materialov.html
  • write.bystrickaya.ru/glava-g-o-skepticizme-po-otnosheniyu-k-chuvstvam-traktata-o-chelovecheskoj-prirode-kniga-pervaya-opoznanii-87.html
  • crib.bystrickaya.ru/holografskata-vselena-majkl-talbot.html
  • occupation.bystrickaya.ru/mikroorganizmi-roda-francisella-nauchno-metodicheskij-centr-pishevih-infekcij-metodi-chastnoj-bakteriologii.html
  • klass.bystrickaya.ru/a-g-zekunov-glavnij-redaktor-izdatelstva-stranica-16.html
  • lecture.bystrickaya.ru/annotaciya-stranica-4.html
  • studies.bystrickaya.ru/audit-kassi-2.html
  • institut.bystrickaya.ru/tema-osnovi-racionalnogo-pitaniya.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-dlya-specialnosti-080102-mirovaya-ekonomika.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/viderzhki-iz-rechi-lapina-beznakazannost-dvizhushaya-sila-neprekrashayushihsya-massovih-narushenij-v-chechne.html
  • paragraf.bystrickaya.ru/zaklyuchenie-a-v-fateev-stalinizm-i-detskaya-literatura-v-politike-nomenklaturi-sssr.html
  • urok.bystrickaya.ru/prilagatelnoe-red-ponyatie-ob-imeni-prilagatelnom-i-metafore.html
  • reading.bystrickaya.ru/literatura-k-gek-upravlenie-personalom-celi-i-funkcii-sistemi-upravleniya-personalom-istochnik-upravlenie-personalom-organizacii-uchebnik.html
  • letter.bystrickaya.ru/metodicheskie-ukazaniya-po-vipolneniyu-prakticheskih-i-laboratornih-rabot-po-statistike-soderzhat-trebovaniya-po-ih-vipolneniyu-poryadok-raschetov-vruchnuyu-i-s-ispolzovaniem-ms-excel-ppp-statistica.html
  • exchangerate.bystrickaya.ru/liz-burbo.html
  • college.bystrickaya.ru/1-koncepcii-buhgalterskoj-finansovoj-otchetnosti-v-rossijskoj-i-mezhdunarodnoj-praktike.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/terra-terra-moskva-1999-stranica-4.html
  • studies.bystrickaya.ru/internet-trejding-segodnya-i-zavtra-chast-4.html
  • znaniya.bystrickaya.ru/razrabotka-rechi-dlya-prezentacii-firmi-dizajnerskih-uslug.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/uvedomlenie-o-postuplenii-trebovaniya-o-vikupe-obiknovennih-akcij-oao-chusovskoj-metallurgicheskij-zavod.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/remeslo-dovlatov-stranica-8.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/sinonimi.html
  • shpora.bystrickaya.ru/vpliv-regulyatorv-rostu-na-produktivnst-ozimo-pshenic-v-bershadskomu-rajon.html
  • uchit.bystrickaya.ru/struktura-zanyatosti-v-promishlennosti-penzenskoj-oblasti-po-vidam-ekonomicheskoj-deyatelnosti-chelovek.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/v-plenu-korolevskih-fantazij-romanticheskie-dorogi-bavarii-i-chehii-vo-vremya-rozhdestvenskih-yarmarok-lvov-praga-bamberg-nyurnberg-vyurcburg-augsburg-rotenburg-zamok-nojshvajshtajn-myunhenvena.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/regionalnaya-olimpiada-po-osnovam-pravoslavnoj-kulturi.html
  • nauka.bystrickaya.ru/usloviya-realizacii-koncepcii-s-s-semenova-glavnij-redaktor.html
  • bukva.bystrickaya.ru/sistemi-regulirovaniya-nesostoyatelnosti-v-anglii-francii-germanii.html
  • shkola.bystrickaya.ru/rasprostranenie-psihicheskih-zabolevanij.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/razdel-i3-informacionnaya-karta-aukciona-serovskij-mehanicheskij-zavod.html
  • essay.bystrickaya.ru/chtobi-ne-bilo-muchitelno-bolno-za-bescelno-ubitoe-vremya-studentam-pervokursnikam-i-ne-tolko-im-teper-mi-vzroslie.html
  • znanie.bystrickaya.ru/40-read-the-text-digging-to-america-and-get-ready-to-answer-the-questions-see-exercise-45.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.