生命之源

【导读】 水是由氢、氧两种元素组成的无机物，在常温常压下为无色无味的透明液体。水是最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用，人类很早就开始对水产生了认识，东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素，水是中国古代五行之一，西方古代的四元素说中也有水。 荐稿 大毛毛笔记 生命之源 地球是太阳系八大行星之中唯一被液态水所覆盖的星球，地球上水的起源在学术界上存在很大的分歧，目前有几十种不同的水形成学说。有观点认为在地球形成初期，原始大气中的氢、氧化合成水，水蒸气逐步凝结下来并形成海洋；也有观点认为，形成地球的星云物质中原先就存在水的成分。另外的一部分科学家认为，原始地壳中硅酸盐等物质受火山影响而发生反应、析出水分。也有观点认为，被地球吸引的彗星和陨石是地球上水的主要来源，甚至地球上的水还在不停增加。当我们打开世界地图时，当我们面对地球仪时，呈现在我们面前的大部分面积都是鲜艳的蓝色。从太空中看地球，我们居住的地球是一个椭圆形的，极为秀丽的蔚蓝色球体。水是地球表面数量最多的天然物质，它覆盖了地球71%以上的表面。地球是一个名副其实的大水球。 对于地球水的来源主的两派观点如下： 一、自生说 地球从原始星云凝聚成行星后，由于内部温度变化和重力作用，物质发生分异和对流，于是地球逐渐分化出圈层，在分化过程中，氢、氧气体上浮到地表，再通过各种物理及化学作用生成水。水是在玄武岩先熔化后冷却形成原始地壳的时候产生的，最初地球是一个冰冷的球体。此后，由于存在地球内部的铀、钍等放射性元素开始衰变，释放出热能。因此地球内部的物质也开始熔化，高熔点的物质下沉，易熔化的物质上升，从中分离出易挥发的物质：氮、氧、碳水化合物、硫和大量水蒸气，试验证明当一平方米花岗岩熔化时，可以释放出26L的水和许多完全可挥发的化合物。地下深处的岩浆中含有丰富的水，实验证明，压力为15 kPa，温度为10000℃的岩浆，可以溶解30%的水。火山口处的岩浆平均含水6%，有的可达12%，而且越往地球深处含水量越高。据此，有人根据地球深处岩浆的数量推测在地球存在的45亿年内，深部岩浆释放的水量可达现代全球大洋水的一半。火山喷发释放出大量的水，从现代火山活动情况看，几乎每次火山喷发都有约75%以上的水汽喷出。1906年，维苏威火山喷发的纯水蒸气柱高达13000米。据此有人认为，在地球的全部历史中，火山喷出来的固体物质总量为全部岩石圈的一半，火山喷出的水也可占现代全球大洋水的一半。地球内部矿物脱水分解出部分水，或者释放出的一氧化碳、二氧化碳等气体，在高温下与氢作用生成水。此外，碳氢化合物燃烧也可以生成水，在坚硬的火成岩中，也有一定数量的结晶水和原始水的包裹体。 二、外生说 人们在研究球粒陨石成分时，发现其中含有一定量的水，一般为0.5%到5%，有的高达10%以上，而碳质球粒陨石含水更多。球粒陨石是太阳系中最常见的一种陨石，大约占所有陨石总数的86%。一般认为，球粒陨石是原始太阳最早期的凝结物，地球和太阳系的其他行星都是由这些球粒陨石凝聚而成的。太阳风到达地球大气圈上层，带来大量的氢核、碳核、氧核等原子核，这些原子核与大气圈中的电子结合成氢原子、碳原子、氧原子等。再通过不同的化学反应变成水分子，据估计，在地球大气的高层，每年几乎产生1.5 t这种“宇宙水”。然后，这种水以雨、雪的形式落到地球上。 在地球上，哪里有水，哪里就有生命，一切生命活动都是起源于水的。人体内的水分，大约占到体重的65%。其中，脑髓含水75%，血液含水83%，肌肉含水76%，连坚硬的骨骼里也含水22%呢。没有水，食物中的养料不能被吸收，废物不能排出体外，药物不能到达起作用的部位。人体一旦缺水，后果是很严重的，缺水1%-2%，感到渴；缺水5%，口干舌燥，皮肤起皱，意识不清，甚至幻视；缺水15%心跳急促 失忆，意识就快消失；缺水20%晕倒，像死一样，往往甚于饥饿，没有食物，人只可以活3周，如果连水也没有，顶多能活3天。 用手抓一把植物，你会感到湿漉漉的，凉丝丝的，这是水的缘故。植物含有大量的水，约占体重的80%，蔬菜含水90%左右，水生植物竟含水98%以上。水替植物输送养分；水使植物枝叶保持婀娜多姿的形态；水参加光合作用，制造有机物；水的蒸发，使植物保持稳定的温度不致被太阳灼伤。植物不仅满身是水，作物一生都在消耗水。1公斤玉米，是用368公斤水浇灌出来的；同样的，小麦是513公斤水，棉花是648公斤水，水稻竟高达1000公斤水。一籽下地，万粒归仓，农业的大丰收，水立下了不小的功劳。 水，参加了工矿企业生产的一系列重要环节，在制造、加工、冷却、净化、空调、洗涤等方面发挥着重要的作用。例如，在钢铁厂，靠水降温保证生产；钢锭轧制成钢材，要用水冷却