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地球在自己轨道上的运行活像一艘船(地球在自己轨道上的运行活像一艘飞船)

在生活中,很多人可能想了解和弄清楚地球在自己轨道上的运行活像一艘“宇宙飞船”我们都是”船员“的相关问题?那么关于地球在自己轨道上的运行活像一艘船的答案我来给大家详细解答下。

人类搭乘的宇宙飞船

地球犹如一粒微尘,在深邃无垠的宇宙空间默默无闻地向前运行。

然而,它的运转却又是有条不紊的,这是因为地球跟其他天体一样,稳定地置于宇宙网络的一个特定网节之上。宇宙中的天体之间既互相吸引,又受离心力的作用互相保持一定的距离,纪律严格地在自己的曲线轨道上运行。这一切使得整个宇宙成为一个看不见、摸不着,却又是破不了的有机网络。我们的地球在太空中已经运行几十亿年了,由于地球只是太空中的一个普通天体,所以在宇宙空间它的地位并不特别优越。

地球在自己轨道上的运行活像一艘宇宙飞船,全部人类和整个动植物都是它的“机组人员”。如果这个比拟在细节上也是正确的话,那么我们就会马上意识到,对于我们自己在宇宙中情景的描述已胜过诗一般的比喻。地球像宇宙飞船一样,随身携带着地球生命所需要的一切物质,包括人和动物呼吸所需的氧气。

每当人们想到地球所运载的氧气储备实际上是较为有限的时候,就会觉得将地球比做宇宙飞船的道理越来越正确。今天,不仅世界上几十亿人离不开氧气,而且地球上所有的动物也离不开它。

幸运的是,地球上的氧气不会像宇宙飞船中的那样自己跑掉。与宇宙飞船相比,地球的这个优点是具有决定性的意义。地球上的氧气决不能跑掉,氧气跑到广袤无际的宇宙间是无法回收的。就今天人类的技术状况来说,飞船上的氧气跑光的危险性总是存在的,因为飞船碰到陨石总会穿洞,其他原因也会引起穿洞。虽然这种可能性很小,但“阿波罗13”号宇宙飞船的意外情况已充分证明了这一点。地球上对生命必需的元素丝毫不能跑掉,当然氧也是如此。但是,地球并不是用隔膜之类的东西把氧气密封住,而是靠自己的吸引力吸住的氧气,使它不能逃逸到宇宙空间中。

今天地球大气层中的氧气储备,按体积计算只够人类和动物呼吸300年。由于工业上的燃烧过程等等原因,氧气的消耗也许会更快。因此,有人担心氧气会被全部用光,担心地球这个宇宙飞船的机组人员窒息危险的严重时刻会加速来临。其实,人们不必杞人忧天,因为据有关科学家的深入研究表明,地球形成的几十亿年以来,大气层的含氧量始终没有减少,它始终保持在一定浓度上下,慷慨地供给地表的生命呼吸。

这样,地球携带着植物在宇宙空间中运行,植物不断补充着大气层中的氧气含量。

植物产生氧的能力很大,因此,它们在生命的原始时代已开始为地球提供可靠保证的大量氧气。今天,我们知道,在地球的初期原始大气层中是不含氧气的,而含有丰富的甲烷、二氧化碳、氨气、氢气和有毒气体——氰化氢。实际上,复杂的高分子结构只能在这种大气成分中形成,因而原始高分子结构成了生命的起始点。高分子形成后,立刻被空气中的游离态氧所氧化,但高分子的分解比形成快得多。从当时地球上生命发展阶段的观点来看,氧气曾经是一种对所有生命具有威胁且致命的毒物。

直到很晚的时候,也许在第一个高分子化合物形成10亿年后,大气中的高分子获得了成倍增长的能力,我们称地球这个时期为有生机的时代。当时地表可能已生长着茂密的植物,这也就导致了另一场变革,一场对当时世界范围所有生命存在形式的剧烈变革。这些简单的植物已经能够通过吸收太阳能,来将简单的无机化合物合成为糖、脂肪和蛋白质之类的复杂有机分子。这是地球生命发展史上的一个惊人的进步,从而使生命发展速度加快了若干倍。植物利用太阳光能进行新陈代谢的能力叫做“光合作用”。有无光合作用的能力,是今天我们区分植物和动物的主要标志。动物是没有光合作用本领的,由此可知动物的生存首先依赖于植物,将植物作为它们的基础食物,同时也以其他动物为食。

由于光合作用的化学过程是非常复杂的,所以人们尽管进行了各方面的努力,至今对它还是未能彻底了解。氧气是植物进行光合作用的重要也是最后产物,也是它的副产品。在地球历史的早期阶段,植物具备了光合作用的能力,它们在短期内很快覆盖了地表。之后,大气层中的氧才逐渐增加。可是,那时大气中的氧并没有什么用处,没有一种生命需要氧气,它只不过是植物光合作用的副产品,作为地球空气混合物中的一个新的组分。

今天,氧是生命不可缺少的元素之一。这就充分说明,生命是非常顽强的,具有惊人的适应力。因为含氧的大气在当时很可能会毁灭地球上的一切生命。随着当时生存的所有动物的毁灭, 出现了另一种危险,就是植物迟早会被本身产生的副产品——氧气所窒息。但是,最后它们并没有遇到这样的厄运。地球的原始生命历尽艰险,总是顽强地抗争外来的冲击,获得更强的适应性。于是一切又重新开始了,产生了现在动物的这种生命形式,它们最大的优点就是能够利用氧气作为能源。

随着这个重大问题的解决,第二个问题又产生了。植物不断地呼出氧气,大气层中的氧气越来越多,植物最后是否会自掘坟墓,造成自己的凋谢、消亡?不会的,因为“第二代”动物(至今仍然统治着地球,我们自己就属于这一代动物)紧接着就出现了。它们以植物新陈代谢的副产品——氧气作为生命的基础,所以氧气的消耗量也就大大增加了。但是,值得注意的一点是氧处在生物界往复循环的一个平衡过程之中。因此,大气层中的氧气的浓度不能任意增减,只能在21%左右。

最近报道的一个有趣的实验表明,这一氧气浓度对植物来说,是处在最高的浓度极限时期。这个实验的最初目的本来是为了弄清楚植物能否在其他天体,诸如火星和金星的大气层中的生长而做的。实验内容是将植物放在成分不同的两个人造大气中培育,然而却得出了另一个出乎科学家意料的结果。结果表明现在的地球大气成分对植物来说,并不像人们原来估计的那样,是生物生长发育的最佳环境。对所有经过试验的植物来说,如果将人造大气中氧的含量减少一半,那么植物会生长得更加繁茂,数量也会比现在多一倍。

根据观测地球大气层成分的逐年变化和它的历史演化,科学家们已经清楚地知道,植物呼吸和动物、人类呼吸之间的关系绝不是单向的。我们往往片面地认为,植物只是氧气的供应者,是为动物和人类服务的。这种看法并不符合实际情况,因为氧气是在植物和动物之间循环的。作为宇宙飞船的地球,在宇宙中飞行时所携带的氧气储备是不多的。如果在上述循环中植物停止补充氧气,则动物和人类只能再存活300年。由于植物在循环过程中不断生产氧气,所以上亿年以来,地球的氧气不仅能连续不停地供给地球上所有动物呼吸,而且还能供给我们祖先、供给我们以及我们的子孙后代呼吸。

物质循环原理不仅适用于我们呼吸的氧气,同样也适用于我们所喝的水。这些水早在我们出世之前已被人们喝过成千上万次。从地球的原始时代开始,就是这份水孕育了动物和植物,也即孕育了地球上的所有生物。

可以相信,即使到遥远的将来,地球上的整个生物界用来解渴的还是这份水。对于所有生命有机体来说,水是溶剂。新陈代谢使生物体具有生命力,而新陈代谢的各种化学过程只能在有水的情况下进行,而所有的生物在其后又将水不断地排出。

地球在宇宙空间中运行,所携带的水在不断进行着大循环。降落到地表的雨水,先汇集成涓涓细流,再通过溪流和小河流入大江,最后注入大海。另外一部分的降水渗入地下。在太阳光的烘烤下,陆地表面和海洋表面的水慢慢蒸发,化为水汽,进入大气层,上升到高空凝结成水滴,变成云。在适宜的条件下由云变成雨雪,重新降落到地表。接着,一个新的水的大循环又开始了。如果人们明白一个基本定律:“不进不出”,或严格地说来是能量守恒,那么就会知道,养分究竟是什么东西。

能量守恒定律不仅适用于物理过程,而且也适用于所有生物的化学过程。

不仅在每一个物理过程中要消耗能量,而且在每一个生物过程中也要消耗能量。确切地说,在每一个此类过程中,不管是物理性质的,还是化学性质的,能量总是由一种形式转变成另一种形式。对于我们所知道的大多数动物来说,脂肪、蛋白质和糖是它们所需养分的主要成分。它们既是能量供应者,又是构成有机体的物质来源。它们之所以能成为能量供应者,这是因为它们是一些高分子化合物——由很多原子构成的复杂的大分子化合物。我们人类的活动就是靠这些高分子的化学键断裂而转变为低分子化合物时所释放出来的能量而进行的。这些能量中有的转变成热能,用来维持体温,有的转变成其他能量。所以说,脂肪、蛋白质和糖是用来形成机体的组织和维持生命活动的基础。

在这里我们还要追溯一下,食物是从哪儿来的?储存在蛋白质和糖中的能量是从哪儿来的?蕴藏在某种物质中的能量,是事先就以某种方式存在的。“不进不出”这一基本原理也适用于整个自然界,同时需要指出的是,所有这些能量都是由植物为基础制造出来的,而它归根到底还是来自太阳能。太阳不仅供给我们光和热,而且还间接地供养了我们。

可见,太阳同我们之间存在着一条所谓的“食物链”,这个食物链正是从植物开始的。因为植物的叶绿素能吸收一定波长的太阳能量,并利用空气中的二氧化碳和土壤里的水等简单的无机分子,合成为高分子化合物。也就是说,植物能应用键能,将简单的分子聚合成有机化合物,其中也聚合成上述的糖、蛋白质和脂肪。因此可以说,在植物的叶子里产生着我们世界所有的食物能源。要是没有植物,我们不仅因为没有氧气而窒息,而且还会因为没有食物而饿死。

也许有人会说,不一定饿死,我们可以吃肉得到能量。但是要知道,肉就是以食植物为生的动物的肉。当然,也存在着相当数量的食肉动物,但食肉动物所吃的动物多为食草动物。归根到底,人和动物是以直接食植物或间接食植物为生的。如果把食物比喻成一条链条,那么,人总是位于链条的一端,而植物位于另一端。因此可以说,没有植物,人类就不能生存,会最终走向灭亡。

温馨提示:通过以上关于地球在自己轨道上的运行活像一艘“宇宙飞船”我们都是”船员“内容介绍后,相信大家有新的了解,更希望可以对你有所帮助。