Երկրի վրա կյանքի ծագման բոլոր տեսությունները ինչ-որ կերպ կապված են ջրի հետ։ Նա միշտ մեզ հետ է, ընդ որում՝ մեր ներսում։ Մարմնի հյուսվածքներում ընդգրկված ամենասովորական, պարզ ջուրը հնարավոր է դարձնում յուրաքանչյուր նոր շնչառություն և սրտի զարկ։ Այն մասնակցում է այս բոլոր գործընթացներին իր յուրահատուկ հատկությունների շնորհիվ։
Ինչ է ջուրը. սահմանում
Գիտական տեսանկյունից մոլորակի հիմնական հեղուկը ջրածնի օքսիդն է՝ երկուական անօրգանական միացություն։ Ջրի մոլեկուլային բանաձեւը հավանաբար բոլորին է հայտնի։ Նրա յուրաքանչյուր կառուցվածքային տարր բաղկացած է մեկ թթվածնի ատոմից և երկու ջրածնի ատոմից, որոնք միացված են բևեռային կովալենտային կապով։ Նորմալ պայմաններում այն հեղուկ վիճակում է, չունի համ ու հոտ։ Փոքր ծավալներով պարզ ջուրն առանց կեղտերի անգույն է։
Կենսաբանական դեր
Ջուրը հիմնական լուծիչն է։ Մոլեկուլի կառուցվածքի բնույթն է, որ հնարավոր է դարձնում նման սահմանումը։ Ջրի հատկությունները կապված են նրա բևեռացման հետ. յուրաքանչյուր մոլեկուլ ունի երկու բևեռ: Բացասականը կապված է թթվածնի հետ, ևդրական - ջրածնի ատոմներով: Ջրի մոլեկուլն ի վիճակի է այսպես կոչված ջրածնային կապեր ձևավորել այլ նյութերի մասնիկների հետ՝ դեպի իր «+» և «-» դեպի հակառակ լիցքավորված ատոմներ: Այս դեպքում լուծույթ դարձած նյութը նույնպես պետք է բևեռացվի։ Նրա մեկ մոլեկուլը շրջապատված է ջրի մի քանի մասնիկներով։ Փոխակերպումից հետո նյութը դառնում է ավելի ռեակտիվ: Ջուրը որպես լուծիչ օգտագործվում է կենդանի օրգանիզմների բոլոր բջիջների կողմից։ Սա այն հատկություններից է, որոնք սահմանում են նրա կենսաբանական դերը:
Երեք նահանգ
Ջուրը մեզ հայտնի է երեք ձևով՝ հեղուկ, պինդ և գազային։ Այս ագրեգացման վիճակներից առաջինը, ինչպես արդեն նշվեց, բնորոշ է ջրին նորմալ պայմաններում։ Նորմալ մթնոլորտային ճնշման և 0 ºС-ից ցածր ջերմաստիճանի դեպքում այն վերածվում է սառույցի: Եթե նյութի տաքացումը հասնում է 100 ºС-ի, հեղուկից գոլորշի է գոյանում։
Հարկ է նշել, որ նորմալ պայմաններում կառուցվածքով նման նյութերը գտնվում են գազային վիճակում և ունեն ցածր եռման ջերմաստիճան։ Ջրի հարաբերական կայունության պատճառը մոլեկուլների ջրածնային կապերի մեջ է։ Գոլորշի վիճակի մեջ մտնելու համար հարկավոր է կոտրել դրանք: Ջրածնային կապերը բավականաչափ ամուր են, որ դրանք կոտրելու համար մեծ էներգիա է պահանջվում: Ուստի բարձր եռման կետը։
Մակերեւութային լարվածություն
Ջրածնային կապերի շնորհիվ ջուրն ունի բարձր մակերեսային լարվածություն։ Այս առումով այն զիջում է միայն սնդիկին։ Մակերեւութային լարվածությունը տեղի է ունենում երկու տարբեր միջավայրերի սահմանին և պահանջում է որոշակի գումարի ծախսէներգիա. Այս հատկությունը հանգեցնում է հետաքրքիր էֆեկտների: Անկշռության դեպքում կաթիլը ստանում է գնդաձև ձև, քանի որ հեղուկը հակված է փոքրացնելու իր մակերեսը՝ էներգիան խնայելու համար: Նմանապես, ջուրը երբեմն վարվում է չթրջվող նյութերի վրա: Օրինակը տերևների վրա ցողի կաթիլն է: Մակերեւութային լարվածության ուժի պատճառով ջրային սլաքները և այլ միջատները կարող են սահել լճակի մակերեսով։
Մեկուսիչ, թե՞ հաղորդիչ
Կյանքի անվտանգության դասերի ժամանակ երեխաներին հաճախ սովորեցնում են, որ ջուրը լավ հաղորդիչ է էլեկտրականության: Այնուամենայնիվ, սա այնքան էլ ճիշտ չէ: Իր կառուցվածքի առանձնահատկությունների պատճառով մաքուր ջուրը թույլ տարանջատված է և հոսանք չի անցկացնում։ Այսինքն, ըստ էության, մեկուսիչ է։ Սակայն նորմալ պայմաններում նման մաքուր ջրի հանդիպելը գործնականում անհնար է, քանի որ այն լուծում է բազմաթիվ նյութեր։ Եվ բազմաթիվ կեղտերի շնորհիվ հեղուկը դառնում է հաղորդիչ։ Ավելին, էլեկտրաէներգիա վարելու ունակությունը կարող է որոշել, թե որքան մաքուր է ջուրը:
բեկում և կլանում
Ջրի մեկ այլ հատկություն, որը հայտնի է բոլորին դպրոցից, լույսի ճառագայթները բեկելու կարողությունն է։ Հեղուկի միջով անցնելուց հետո լույսը որոշակիորեն փոխում է իր ուղղությունը։ Այս էֆեկտը կապված է ծիածանի առաջացման հետ։ Նաև լույսի բեկումը և դրա մեր ընկալումը ջրային մարմինների խորությունը որոշելիս սխալների հիմքում են. այն միշտ ավելի փոքր է թվում, քան իրականում կա:
Սակայն սպեկտրի տեսանելի մասի լույսը բեկվում է։ Եվ, օրինակ, ջրի ինֆրակարմիր ճառագայթներըկլանված են. Այդ իսկ պատճառով առաջանում է ջերմոցային էֆեկտ։ Այս առումով ջրի թաքնված հնարավորությունները հասկանալու համար կարելի է անդրադառնալ Վեներայի մթնոլորտի բնութագրերին: Վարկածներից մեկի համաձայն՝ ջրի գոլորշիացումը հանգեցրեց այս մոլորակի վրա ջերմոցային էֆեկտի։
Ջրագույն
Յուրաքանչյուր ոք, ով տեսել է ծովը կամ որևէ թարմ ջրային մարմին և համեմատել այն բաժակի հեղուկի հետ, նկատել է որոշակի անհամապատասխանություն: Բնական կամ արհեստական ջրամբարում ջրի գույնը երբեք չի համընկնում գավաթում նկատվածի հետ: Առաջին դեպքում այն կապույտ է, կապույտ, նույնիսկ կանաչադեղնավուն, երկրորդում՝ ուղղակի բացակայում է։ Այսպիսով, իրականում ի՞նչ գույն ունի ջուրը:
Պարզվում է, որ մաքուր հեղուկը անգույն չէ։ Ունի թեթև կապտավուն երանգ։ Ջրի գույնն այնքան գունատ է, որ փոքր ծավալներում այն ամբողջովին թափանցիկ է թվում։ Սակայն բնական պայմաններում այն հայտնվում է իր ողջ շքեղությամբ։ Ավելին, բազմաթիվ կեղտեր, ինչպես էլեկտրահաղորդման դեպքում, փոխում են ջրի հատկությունները։ Բոլորը գոնե մեկ անգամ հանդիպել են կանաչ լճակի կամ դարչնագույն ջրափոսերի։
Ջրի և կյանքի գույնը
Ջրամբարի գույնը հաճախ կախված է նրանում ակտիվորեն բազմացող միկրոօրգանիզմներից՝ ապարների կեղտից։ Ջրի կանաչավուն գույնը հաճախ վկայում է մանր ջրիմուռների առկայության մասին։ Ծովում այս ստվերով ներկված տարածքները, որպես կանոն, առատ են կենդանի արարածներով։ Ուստի ձկնորսները միշտ ուշադրություն են դարձնում, թե ինչ գույնի է ջուրը։ Մաքուր կապույտ ջրերը աղքատ են պլանկտոնով, հետևաբար՝ նրանք, ովքեր սնվում են դրանցով:
Երբեմն միկրոօրգանիզմները տալիս են ամենատարօրինակ երանգները։ Հայտնի են շոկոլադագույն ջրով լճեր։ Միաբջիջների գործունեությունըԻնդոնեզիայի Ֆլորես կղզում ջրիմուռներն ու բակտերիաները ջրի մարմինը փիրուզագույն են դարձնում:
Շվեյցարիայում, Սանեցչի լեռնանցքում, վառ վարդագույն ջրով լիճ կա։ Սենեգալում մի փոքր գունատ երանգ ունի ջրային զանգված:
Գունավոր հրաշք
Զբոսաշրջիկների առաջ զարմանալի տեսարան է հայտնվում Ամերիկայում՝ Yellowstone ազգային պարկում։ Այստեղ է գտնվում Morning Glory Lake-ը։ Նրա ջրերն ունեն ամենամաքուր կապույտ գույնը։ Այս երանգի պատճառը նույն բակտերիաներն են։ Yellowstone-ը հայտնի է իր բազմաթիվ գեյզերներով և տաք աղբյուրներով։ Morning Glory Lake-ի հատակին գտնվում է նեղ հրաբխային օդանցք: Այնտեղից բարձրացող ջերմությունը պահպանում է ջրի ջերմաստիճանը, ինչպես նաեւ բակտերիաների զարգացումը։ Մի ժամանակ ամբողջ լիճը բյուրեղյա կապույտ էր։ Սակայն ժամանակի ընթացքում հրաբխի բերանը խցանվել է, ինչին զբոսաշրջիկները նպաստել են մետաղադրամներ և այլ աղբ նետելու սիրով։ Արդյունքում մակերևույթի ջերմաստիճանն իջավ, և բակտերիաների այլ տեսակներ սկսեցին բազմանալ այստեղ։ Այսօր ջրի գույնը փոխվում է խորության հետ։ Ներքևում լիճը դեռևս կապույտ է։
Մի քանի միլիարդ տարի առաջ ջուրը նպաստեց Երկրի վրա կյանքի առաջացմանը: Այդ ժամանակվանից դրա նշանակությունը բոլորովին չի նվազել։ Ջուրն անհրաժեշտ է բջջային մակարդակում տեղի ունեցող մի շարք քիմիական ռեակցիաների համար, այն բոլոր հյուսվածքների և օրգանների մի մասն է: Օվկիանոսները ծածկում են մոլորակի մակերեսի մոտավորապես 71%-ը և հսկայական դեր են խաղում այնպիսի հսկա համակարգի կայունության պահպանման գործում, ինչպիսին Երկիրն է:Ջրի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները թույլ են տալիս այն անվանել բոլոր կենդանի էակների հիմնական նյութը։ Ջրամբարները, լինելով բազմաբջիջ միկրոօրգանիզմների բնակավայր, բացի այդ, դառնում են գեղեցկության և ոգեշնչման աղբյուր, ցուցադրում են բնության հսկայական ստեղծագործական ունակությունները։
