На тему увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере Земли многие ученые рисуют катастрофические картины. Этот парниковый газ приведет к повышению температуры воздуха на планете, во многих регионах будет невозможно жить, растают полярные шапки Земли, повысится уровень океана и затопит прибрежные города. И показывают устрашающие графики роста концентрации СО2.
Но мы слышим громкие заголовки, в стиле «ученые установили» (особенно, если английские ученые установили), то жди в этом подвох или даже иной смысл.
Хотя, другие ученые, изучающие климат прошлого, показывают, что в гораздо ранние периоды Земли содержание СО2 в атмосфере было иным, углекислого газа было в разы больше, чем сейчас.
И, как известно, миллионы лет назад и климат был теплым и Землю населяли гиганты – представители мегафауны, росли огромные деревья, не ниже современных секвой Северной Америки.
Для того, чтобы организмы могли вырастать до таких размеров, нужна и кормовая база и комфортные температурные условия. Вспомните про заросли карликовой березы в арктической зоне Евразии.
Это то же дерево, береза, что и в средней полосе, но с акклиматизацией к тяжелым условиям существования: короткому холодному лету. Так же и с животными. Но только ли дело в тепле? Что еще может повлиять на быстрый рост живых организмов и, возможно, рост до гораздо больших размеров? Скорее всего, иные обменные процессы в организмах для которых нужно больше кислорода и его хорошее усвоение клетками.
Оказывается, на усвоение кислорода сильно влияет содержание углекислого газа в воздухе, в крови и в самих клетках. До определённого предела повышение концентрации углекислого газа (CO2) улучшает усвоение кислорода организмами.
Механизм четко не ясно, но считается, что углекислый газ помогает кислороду высвобождаться от связей в гемоглобине и переходить в ткани и органы. Однако дальнейшее наращивание концентрации CO2 начинает тормозить активность передачи гемоглобином кислорода в клетки.
К этому процессу тоже много вопросов, их задавали в статье:
Механизм участия СО2 в крови описывается так:
Углекислый газ превращается в углекислоту, а повышение кислотности крови улучшает отдачу кислорода эритроцитами. Чем выше кислотность крови в кровеносном капилляре, тем больше кислорода эритроциты отдают тканям, тем больше становится активных эритроцитов в капилляре крови. Это так называемый эффект Бора. Углекислый газ накапливается в тканях, проникает в кровеносный капилляр, под действием фермента карбоангидразы, содержащегося в эритроците, мгновенно превращается в угольную кислоту, кислота заставляет гемоглобин отдавать кислород.
Пишут, что открытие «второго дыхания» при беге – это повышение уровня молочной кислоты в мышцах при нагрузке. Увеличивается кислотность крови – увеличивается отдача кислорода от эритроцитов. На этой основе существует много дыхательных практик по задержке дыхания.
На западе можно увидеть людей в масках во время бега. Не все они до конца понимают, для чего надевают дыхательную маску, но это явно работает.
Среднее соотношение между количеством углекислого газа и кислорода в организме здорового человека примерно 3:1 (6% CO2 и 2% O2).
Но другая информация говорит, что при концентрации углекислого газа в воздухе выше 0,1% (1000 ppm) возникает ощущение духоты, слабость, головная боль, снижение концентрации внимания. Также увеличивается частота и глубина дыхания, происходит сужение бронхов.
И эта информация как-то не стыкуется между собой. В организме концентрация СО2 больше, чем в воздухе, но повышение концентрации углекислого газа во вдыхаемом воздухе приводит как минимум к дискомфорту.
Встречал мнение о том, что мы дышим не кислородом, а электричеством. Кислород и углекислый газ нужны для переноса зарядов. Поэтому после грозы или в лесу так легко дышится.
Вернемся к углекислому газу. Есть информация, что углекислый газ способствует еще и таким процессам:
1. СО2 участвует в распределении ионов натрия в тканях, регулируя возбудимость нервных клеток.
2. Влияет на проницаемость клеточных мембран, активность многих ферментов, интенсивность продукции гормонов и степень их физиологической эффективности, процесс связывания белками ионов кальция и железа.
3. Существует прямая зависимость между концентрацией углекислоты в крови и интенсивностью функционирования пищеварительных желез (слюнных, поджелудочной, печени), а также желез слизистой желудка, вырабатывающих соляную кислоту.
4. От содержания в крови углекислоты зависит поступление в ткани кислорода.
5. Так же углекислота играет важную роль в постоянстве кислотно-щелочного равновесия, в биосинтезе белка и карбоксилировании аминокислот.
Современные исследования показали, что для нормального функционирования клеток организма нужно около 7% углекислого газа в крови и только 2% кислорода. В медицинских изданиях можно встретить эти данные:
В настоящее время в атмосфере содержится около 0,03% углекислого газа и примерно 21% кислорода. Но для нормальной жизнедеятельности в крови должно быть 7-7,5% углекислого газа, а в альвеолярном воздухе не менее 6,5%. Нужную концентрацию СО2 получить организмам из воздуха не получается, так как в атмосфере СО2 в нашу эпоху почти не содержится.
Животные и человек получают нужную концентрацию СО2 при биохимическом расщеплении пищи: белки, жиры и углеводы построены на углеродной основе и при их окислении с помощью кислорода в тканях образуется нужная концентрация углекислого газа. Т.е. организмы повышают уровень СО2 самостоятельно. А если кислород плохо усваивается, то углекислого газа мало вырабатывается и получается замкнутый круг. Пока не начнешь активно двигаться или заниматься спортом.
Из этих данных по содержанию углекислого газа в крови и в клетках видно, что организму человека (и животным) просто необходимо повышенное содержание СО2. А т.к. его атмосферное содержание недотягивает до внутреннего, то ухудшаются обменные процессы.
Не исключено, что земная фауна измельчала именно по этой причине. Посмотрите, какие гиганты населяли Землю совсем недавно:
А в эпоху динозавров, животные были еще больше. Получается, они были сильнее и вынослевее и в биологических процессах. Они могли меньше уставать, быстрее и дальше передвигаться. А нам сейчас без тренировок трудно подняться по лестнице даже на 10 этаж. Человек без тренировок чувствует себя слыбым. Кто осознает эту слабость – начинают заниматься спортом. Как видно по информации выше – это закисление крови и усиление процесса передачи кислорода, улучшение обменных процессов, метаболизма (а перед этим катаболизма).
Углекислый газ для деревьев – это как пища для животных. Углерод - это строительный материал для их клеток древесины и целлюлозы. Чем его больше – тем быстрее развиваются деревья и растительность. А при большом давлении – их размер становится больше. Есть такое мнение:
Высоко в горах, по мере подъема на уровень 2-2,5 км, древесная растительность постепенно "мельчает", а потом становится совсем маленькой: березки и кедры высотой всего 50-60 см, не выше 1-1,5 метров. Оказывается, это напрямую связано с понижением атмосферного давления. Если понизить давление еще ниже, чем в горах (например, до уровня 0,3-0,5 атмосферы), то деревья, выращенные в таких условиях из семян, будут совсем маленькие - высотой не больше 20-50 см - но выглядеть при этом будут как настоящие. Это один из секретов выращивания Бонсай.
Спорное утверждение, нужно проверять. И как смогли выжить секвойи в Северной Америке?
Может быть, давление и концентрация СО2 снизились не так давно?
Скорее всего, организмы многих животных и человека предназначены для иного содержания не только углекислого газа в атмосфере, но и для другого давления. Давление снизилось и нам приходится в рацион вводить соль (хлорид натрия). Для чего нам соль, более подробно была статья здесь:
В свое время попадалась информация о системе закисления организма по Болотову (хотя, со всех углов нам говорят, что организм нужно защелачивать). Возможно, это связано все с тем же процессом улучшения обменных процессов и кислородного обмена.
Учитывая эти факты, можно предположить, что при ином давлении и большем содержании СО2 в атмосфере, все живое было в прежние эпохи больших размеров.
Но по какой причине упала концентрация СО2 в атмосфере по сравнению с прошлыми эпохами? Деревья переработали? Предположу, что во времена глобальной тектонической активности, когда расползались континенты (или по другой версии расширялась Земля) – в атмосферу выбрасывалось значительно больше углекислого газа по разломам и через вулканы.
По официальным данным, возраст большей части океанической коры – не более 50 млн. лет.
Активные геологические процессы происходили относительно недавно, в атмосферу выбрасывалось больше углекислого газа и как минимум флора, деревья и другая растительность развивались лучше, чем сейчас.
***
На канале статьи добавлены в подборки материалов. Возможно, кому-то будет интересно почитать работы автора на определенную тему.
Так же на канале создан закрытый раздел для подписчиков. Если вас интересуют темы с загадками истории и науки, которые считаются крамольными, то здесь вы сможете узнать новую для себя информацию, которую я не решился выложить в общий доступ. Подписывайтесь на новый раздел.