Если мы проанализировали влияние атмосферы на климат на примере Земли, Марса, Луны, то проследим изменения ее на Земле в течение длительного времени. Ведь она главная причина похолодания и всех ледниковых периодов. А как следствие этого и вымирание видов в эволюционном развитии. Надо не исключать того факта, что и внутренняя энергия земного ядра также медленно охлаждается.
Каков был бы состав воздуха до возникновения жизни на Земле? Основная масса - это углекислота, затем аммиак, водяные пары и другие, более легкие фракции. Первичная океанская среда была насыщена углекислым газом, который и стал основным элементом для зарождения живых организмов. Температура водной среды была не выше 41 град.С., так как выше этого предела белок сворачивается (мы имеем в виду зарождение белковых структур). Почему первые живые организмы имели углеродную основу? Потому что в атмосфере находился углекислый газ в большом количестве не только в процентном отношении, но и по общей массе. Во-вторых, он четырехвалентен, что очень важно при образовании четырехсторонних связях в молекулах. Углерод, отщепленный при фотосинтезе от молекулы двуокиси углерода, участвовал как строительный материал для сине-зеленых растений. А кислород при этом выделялся в водную среду и далее в атмосферу. С появлением одноклеточных водорослей газовый состав планеты начал меняться в сторону накопления кислорода. Фотосинтез преобразовал атмосферу и дал жизнь живым организмам, которые поглощали эту органику, окисляя ее появившимся кислородом. При этом они выделяли углекислый газ. Так возникла устойчивая биосистема газообмена на древней Земле.
Изменение состава атмосферы находится в прямой зависимости от роста биомассы флоры, так как источник питания - это углекислый газ. При фотосинтезе происходит рост клетчатки, которая состоит из длинной цепочки углерода. При этом выделяется кислород.
Последние исследования показывают химическую формулу фотосинтеза.
СО2 + 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2
Как видно из уравнения, при поглощении шести молекул диоксида и шести молекул воды образовалось: одна молекула углевода, шесть молекул диоксида углерода. Общий объем газов практически не изменился. Это подтверждается и опытным путем. Поставим в банку горшок с цветком, закроем горлышко гибкой мембраной из резины. При росте этого цветка увеличивается масса листьев, но мембрана осталась на прежнем месте. Понаблюдаем более длительное время, когда в банке поглотится весь углекислый газ. Все равно пленка не прогнулась, что и доказывает, что давление газов неизменно при фотосинтезе. Чтобы доказать уменьшение углекислоты продолжим опыт: тот же самый цветок выставим на прямые солнечные лучи, при которых листья завянут от высокой температуры. Через некоторое время объем воздуха в банке увеличится из-за нагрева, но затем, прейдя в норму, он резко уменьшится. Пленка сильно прогнется внутрь. Аналогичный опыт можно сделать с листьями: положите в трехлитровую банку зеленые листья, закройте крышку резиновой пленкой. Когда листья увянут через несколько дней, объем воздуха в банке понизится, и пленка опять вогнется вовнутрь. Почему? Чтобы узнать какой газ исчез на превращение зеленой массы на мертвую массу, поднесем зажженную спичку внутрь банки - она сразу потухла, что показывает наличие углекислоты. Значит, при увядании осенью листьев происходит уменьшение атмосферы, при этом уничтожается кислород и выделятся двуокись углерода, но в меньшем количестве. Какие химические процессы при этом происходят? Этот вопрос можно адресовать физиологам растений, а нам важно понять, что при вымирании зеленой массы атмосфера уменьшается. Такое же уменьшение бывает при лесных пожарах. Это нетрудно доказать. Положите в банку несколько спичек без серы, предварительно также закрыв сверху банку гибкой пленкой, зажгите их.
После остывания, вы увидите, что пленка вогнется внутрь. Следовательно, при отмирании листьев и сжигании древесины в герметично закрытом пространстве объем газов уменьшился. Вывод: при сжигании клетчатки поглощается больше кислорода, чем выделяется углекислоты. Вы, наверно замечали, как меняется настроение в осенних рощах и около костров: очевидно выделившийся углекислый газ оказывает успокаивающее действие на нервную систему. Но при сгорании древесины и и высушенных листьев не весь углерод, входивший в химический состав клетчатки, превратился в углекислоту, а остался в виде золы. Зола - это чистый углерод, который ранее был в атмосфере в молекуле двуокиси углерода.
Эти опыты наглядно демонстрируют, что при увядании и горении растительности, атмосфера уменьшается. Вы можете возразить тем аргументом, что ведь животные, НАОБОРОТ, ПРИ ДЫХАНИИ выделяют углекислый газ, потребляя кислород. Последние данные ученых говорят следующее: «Дыхание - это совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение двуокиси углерода. - В условиях покоя в организме за 1 минуту потребляется в среднем 250 - 300 мл О2 и выделяется 200 - 250 мл СО2.» Как видите, здесь также углекислоты выделяется неадекватно меньше поглощенному кислороду. Значит процесс увядания растений, горение древесины и дыхание животных - аналогичные в смысле поглощения кислорода с меньшим выделением углекислого газа. Эти окислительные процессы органики и есть доказательства медленного уменьшения атмосферы, как в древней эпохе, так и в настоящее время.
TimeBiology