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为什么人类喝地球水需要过滤、煮沸,而其它动物却可以直接喝?

2024-10-22科学

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水是生命之源,根据科学家的研究我们能够知道,地球上的生命最早诞生于水中,由最简单的生物进化为多细胞生物,由多细胞生物进化为海洋,由海洋生物进化为两栖生物,由两栖生物进化为陆地生物,人类就是由陆地生物猿类进化而来的,水的比热容较大,能够吸收和储存大量的热量,这使得水体的温度相对较为稳定,在地球早期气候条件恶劣,温度变化剧烈,而水中的温度变化相对较小,为生命的诞生提供了一个相对稳定的温度环境,比如说深海热泉区的海水温度比较稳定,为早期生命的形式提供了适宜的温度条件,而且水是一种非常好的溶剂,能够溶解很多物质,包括各种有机分子和无机离子,这使得在水中可以形成各种复杂的化学反应,为生命的起源提供了必要的物质基础。

在地球形成初期,大气层中含有氢气、氨气、甲烷、水蒸气等气体,这些气体在雷电、紫外线等自然条件的作用下,会发生化学反应,形成简单的有机分子,比如说氨基酸、甘氨酸等,这些有机分子随着雨水进入海洋,在海洋中不断积累和相互作用,逐渐形成了更加复杂的有机化合物,为生命的诞生提供了物质基础,看到这里,相信很多人都会产生一个疑问,地球上的水资源是如何形成的?科学界认为地球上的水资源来源有两种可能性,第一种是内源说,认同这一说法的科学家认为,早期地球的水其实来自于自己,构成地球的物质中就存在水,只是当时绝大部分的水处于地下岩浆或者地幔等区域,后来因为地球内部比较活跃,导致地下温度过高,这些水就随着火山爆发从地下被喷发出来,成为了水蒸气被蒸发到原始大气层。

除了水蒸气之外,火山还喷发了大量的二氧化碳,这些气体一起笼罩着地球,从而在地表降温后成为了云层,给地球带去了降水,慢慢形成了海洋,第二个说法是外源说,这个说法认为,地球初期并没有太多水存在上面,地球因为本身质量足够,拥有较大的引力,并未被小行星击碎,反而活动了来自这些陨石的资源,其中就包括水,根据近现代科学家的观测,他们发现冻结线外存在着拥有较多的水分的小行星,大多为百分之0.5-百分之5左右的含水量,甚至有可能达到百分之10,目前地球上水资源的面积占到地球总面积的百分之71,陆地面积占到总面积的百分之29,从占比上我们就能够看出地球上的水资源是非常丰富的。

对于我们每一个人来说,水是非常重要的,水是人体的重要组成部分,约占人体体重的百分之60-70,我们需要饮用干净的水来保持身体健康,同时也需要用水来烹饪食物,不过我们所用的水基本上都是经过天然过滤的,还有的是经过大型水库统一过滤以后供给的,考虑到不同地区水质的不同,只有过滤+煮沸,才能够达到直饮的效果,由此可见,人类对地球上的水饮用的标准还是非常高的,即使是干净的水源,也需要很多程序的加工处理才能够喝,否则就会拉肚子,感染寄生虫等问题,看到这里,可能很多人会产生一个疑问,就是为什么动物能够直接喝地球上的水?对此科学家认为有几种原因:

第一个原因——进化适应

1、生理结构适应:很多动物在漫长的进化过程中,其身体结构慢慢适应了直接饮用自然界的水,比如说一些动物的消化系统能够处理含有一定杂质和微生物的水。

2、免疫系统适应:动物经过长期的进化,其免疫系统也适应了自然环境中的各种潜在威胁,很多动物本身具有较强的免疫机制,可以抵抗水中的一些常见的病原体。

第二个原因——自然选择

1、生存需求驱动,在自然环境中,水是维持生命的关键资源。对于动物来说,获取水是生存的基本需求。在缺乏清洁水源的情况下,动物不得不饮用自然中的水,否则就会面临脱水和死亡的风险。这种生存压力促使动物逐渐适应了直接饮用地球上的水。比如说在干旱的沙漠中,骆驼等动物必须依靠饮用沙漠中的咸水来维持生命,经过长期的适应和进化,它们的身体能够有效的处理这些含有较高盐分和杂质的水。

2、自然选择筛选:那些无法适应直接饮用自然水的动物在进化过程中可能会被淘汰,而能够适应的动物则得以生存和繁衍。这种自然选择的过程使得动物群体逐渐具备了直接饮用地球上水的能力。

第三个原因——生态环境因素

1、水源相对稳定:在自然环境中,很多水源虽然可能含有一定的杂质和微生物,但是总体上来说相对稳定,动物可以通过长期的接触和适应,逐渐熟悉并学会利用这些水资源,比如说河流、湖泊等,这些水体通常具有一定的自净能力。

2、微生物生态平衡:自然环境中的水通常存在着一定的微生物生态系统。虽然其中可能含有一些病原体,但也存在着许多对动物无害甚至有益的微生物。这些微生物与动物之间形成了一种相对平衡的关系。

简单来说就是,动物经过长期的进化和演化,已经适应了这样的环境,所以对于它们来说,不会产生太大的影响,而人类没有长期饮用生水,所以对人类的健康是不利的,而且人类能够饮用淡水,淡水含盐量极低,通常每升水中的含盐量在1克以下,主要来源于土壤中的矿物质溶解,大气降水以及少量的人为活动排放,海水的含盐量非常高,一般在每升35克左右,海水中的盐分主要来自地壳中的岩石风化、火山喷发以及河流带入,由于海水不断蒸发,盐分则留在海水中,使得海水的含盐量逐渐升高,淡水中的主要成分是水,还含有少量的矿物质如钙、镁、铁等,以及溶解的气体如氧气、二氧化碳等。

海水中除了含有大量的氯化钠、氯化镁、硫酸镁等盐类物质外,还含有丰富的微量元素如碘、溴、锂等。此外,海水中还溶解有大量的气体,如氮气、氧气、二氧化碳等。淡水通常是无色透明的,没有明显的味道。海水通常呈现出蓝色或绿色,这是由于海水对太阳光的吸收和散射作用造成的。从外观上来看,我们也能够清楚的分辨出淡水和海水来,一般来说,成年人每天的饮用水大约在1500毫升到2000毫升之间,全球80亿人口,一天的饮用水总量大约在1200亿升-1600亿升之间,而且这只是饮用水的量,生活中需要消耗的水资源更多,既然如此,那么地球上的水资源会不会有一天被消耗完?根据科学家的研究得出,地球上的水资源并不会被人类消耗完,因为水资源的总量太大了。

海水占到了水资源总量的百分之97.5,淡水仅仅占到百分之2.5,不过地球上的水资源是循环再生的,海洋中的水会通过蒸发变成空气中的水蒸气,并随着风向被输送到陆地上空,当空气中的水蒸气遇到冷空气或者障碍物的时候,就会凝结成云或者雾,并且以雨、雪、露等形式降落到地面或者海面,这些降水中有一部分会再次蒸发回大气,另一部分则会形成地表最终流回海洋,这样就形成了一个完整的海陆间循环,除了海洋和陆地之间的循环之外,还有陆地内循环和海上内循环两种,陆地内循环指的是在局部地区进行水循环,比如说在一个流域内,降水会形成河流、湖泊、沼泽等表层水体,也会渗入土壤和岩石形成地下水。这些表层水体和地下水会通过蒸发、渗透等方式相互转换,最终汇入大河或海洋。

地球上水资源的循环对于生命来说是非常重要的, 水循环是维持地球上生命存在和发展的基础。水循环是调节地球上气候和环境的重要机制。 水循环是地球上最重要也最复杂的自然现象之一,它涉及到地球上所有层次和领域,并与之相互作用。对于地球生命来说,任何生物都无法离开水资源,无论是淡水还是海水,这是因为地球生命的本质决定的,根据科学家的研究我们能够知道,地球上的生命都是碳基生命,从地球诞生以来, 这个星球上共存在过874万个生物物种 ,它们形态各异,生存习惯也千差万别,但包括人类在内,这些生命无一例外的有个共性:它们都由碳元素组成。虽然人类体内65%都是氧元素,但氧元素并不以单质存在,而是和氢元素结合成了水,水对于生命来说固然重要,但对细胞的结构和功能起关键作用的却是碳,因此地球上的生命又被称为碳基生命。

生命的基础是DNA和蛋白质,而DNA和蛋白质都是长链分子,然而并不是所有的原子都能够作为长链分子形成的基础,而碳可以,碳原子能够同时和四个原子形成化学键,具有很好的化学多样性,这就为一个生命体的复杂生物化学反应打下了基础,除此之外,碳化合物通常是热稳定的,但在生命体内所需的温度下又能进行有趣的化学反应。例如,大部分生命体的活动温度范围在0°C至100°C之间,而在这个温度范围内,许多碳化合物都是稳定的,但又能够进行代谢、合成和分解等关键反应。当我们谈到生命时,不能不提到DNA和RNA。这两种分子承载了生命的基因信息,并控制生命体的所有生化活动。它们的主要成分是碳、氢、氧和氮。而正是碳为这些分子提供了骨架,使其能够形成长而复杂的结构,从而存储巨量的信息。

不过科学家认为,地球生命是碳基生命,并不代表宇宙中所有的生命都是碳基生命,碳基生命在宇宙中并没有太大的优势,相比于硅基生命来说,碳基生命非常脆弱,硅基生命才是宇宙中最强大的生命体,硅基生命对于环境的适应能力要比碳基生命强大,因为硅的化学键比碳的化学键更加耐高温,碳基生命在高温环境下,蛋白质等生物大分子容易变性失活,而硅基生命能够在更高的温度下保持结构和功能的相对稳定,硅基生命不仅仅能够耐高温,还能够在非常寒冷环境下生存,在一些极端寒冷的星球上,硅基生命也能够存活下去,而且硅基生命的寿命很长。硅基生命的新陈代谢速度要比碳基生命慢很多倍,所以从理论上来说,碳基生命的寿命很长。

不过目前来说,科学家还没有在宇宙中发现硅基生命,但是科学家一直都相信宇宙中存在很多其它生命体,只是我们还没有发现它们而已,小编认为,人类作为地球上最有智慧的生命,从人类诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这会锁门人类科技发展的速度很快,不过人类现在还无法找到外星生命,未来只要人类能够坚持不懈的努力下去,人类一定能够飞出太阳系,到时候我们找到外星生命的可能性就会变得更大,目前科学家也正在积极的研究当中,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,对此,大家有什么想说的吗?