水因其特殊的物理化学特性,成为地球上不可替代的物质。水既是生物体的重要组成部分,又为地球生物提供和创造了孕育生命、维系生命的必要条件,所以水是名副其实的生命之源。
(一) 生命起源于水
原始生命起源于水,又以水为家。原始生命诞生于34亿~35亿年前,地球大气中的甲烷、氨、氢和水蒸气等分子逐渐形成简单的有机化合物,再形成蛋白质、核酸等有机分子,进而形成类似团聚体的有机分子胶体体系,开始最简单的新陈代谢。
在原始生命出现时,地球大气圈中没有氧气,最早的生命是厌氧细菌,由于没有氧气层保护,原始生命只能生存在深海中,厚厚的水体就像一个“保护罩”使娇弱的原始生命不致受到太阳紫外线的伤害,原始海洋中溶解的各种化合物是细胞进行新陈代谢的最佳营养物质。就在这样的“摇篮”里,经过十多亿年,具有光合作用能力的单细胞绿藻得到发展,利用二氧化碳和氧合成碳水化合物,并释放出氧气,从而促进了有氧呼吸生物的发展。在距今5.7亿年前,大气圈中含氧量达到现有含氧量1%以上水平时,多细胞后生动物开始大量涌现,它们以绿藻为食,出现了以原始动植物为主体的生态系统。在距今4.2亿年前,大气中含氧量达到现在的10%水平,臭氧层开始形成,水中生物得以离开水体,陆地生命开始繁荣,逐渐形成了几乎占据地球表面每一个角落的生物世界。经过陆地生态系统的不断演化和进化,在500万年前出现了人类。
(二)水是生命体的重要组成
水是生物体的基本成分,生物为了维持生命,必须获取必要的水分。水在维系生物体基本生命活动上发挥着重要作用:①在肌体内起着输送物质的作用;②起着吸收养分,排出废物的作用,维持着肌体养分平衡;③起着调节体温的作用。(www.xing528.com)
按照质量计算,哺乳动物体内水约占65%,鱼类占75%,藻类占95%,水母则高达95%~98%。一个成年人体内水的总量占体重的65%~70%,主要存在于血液、淋巴和细胞中。在人的器官和组织中,心、肺、肾中的水约占80%,骨骼中的水约占30%,牙齿珐琅质中的水约占0.3%。在人体的生物液体中,水的比例更是占到95%~99%[1]。当人体内的水分减少14%~15%时,人类就无法维持最基本的生命活动而死亡。
(三)水为生命维系着必要的气候条件
水对气候具有重要的调节作用。大气中的水汽能阻挡60%的地球辐射量,并能保护地球使其不致在夜晚迅速冷却。海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热量,使气温不致过高,在冬季则能缓慢地释放热量,使气温不致过低,为地球生物创造了适宜的气温条件。
正是由于水的存在才使得地球真正成为生命的摇篮,哺育和造就了包括人类在内的地球生态系统。
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