Woda - H2O

Nie ma życia bez wody

Zasiedlenie lądu przez rośliny i zwierzęta łączy się ściśle z gos-podarzeniem wodą przez poszcze-gólnych osobników. Skomplikowane systemy oszczędnego gospoda-rowania wodą wykształcają się ba-rdzo powoli, dlatego pierwsze lą-dowe rośliny i zwierzęta nie mogą jeszcze żyć w suchych strefach (np. na pustyniach). Ich występowanie ogranicza się więc do brzegowych stref mórz, jezior i rzek oraz okolic bagiennych. Z drugiej strony roz-wój flory przyczynia się do wilgot-nych stref na kontynentach. Gleby czysto mineralne magazynują na ogół bardzo mało wody, podczas gdy próchnica i torf są w stanie długo utrzymać więcej wilgoci. Także rośliny oraz powietrze w przestrzeniach o gęstej szacie roślinnej utrzymują wodę. Wszyst-kim organizmom lądowym nie-zbędna jest woda, gdyż wszelkie istotne dla życia procesy zachodzą w roztworach wodnych. Poza pozyskiwaniem niezbędnych dla organizmu substancji przez asymila-cję, rośliny pobierają jeszcze rozpuszczone w wodzie so-le mineralne. Również wiele zwie-rząt żywi się wyłącznie płynnym pokarmem: niektóre muchy, plus-kwy i wszy, cykady, komary, mo-tyle, pszczoły, wiele chrząszczy, roztocza i pająki, pijawki, kolibry, pewne nietoperze itd. We wnętrzu organizmów roślinnych i zwierzę-cych woda jest najważniejszym środkiem rozpuszczającym i trans-portującym. Wiele zwierząt wod-nych składa się w 90% do 99% z wody ale ssaki też z 65% do 70%. Woda służy nie tylko do pobierania pożywie-nia, trawienia, wydalania oraz rozprowadzania substancji po krążących w organizmie sokach życiowych. Wyznaczany przez ilość wody poziom chłonności tka-nek decyduje też o wielu czynnoś-ciach życiowych m.in. o pracy mię-śni. Bilans wodny określa także odporność na nadmierne ciepło lub zimno. Życie wyżej zorganizo-wane nie jest właściwie możliwe powyżej temperatury 42-56C. Dlatego niektóre zwierzęta zamie-szkujące strefy gorące posługują się regularnym systemem parowania i chłodzenia wody, np. antylopa Oryx, która utrzymuje odpowied-nią temperaturę krwiobiegu za po-mocą specyficznej chłodnicy, składającej się z cienkich przegród. Woda jest więc matką życia.

Woda substancją niezbędną do życia

Woda, zarówno pod względem fizycznym jak chemicznym, jest jedną z najbardziej niesfornych substancji. Właśnie to powodu-je, że woda jest nieodzowna dla życia. Zwykle ciecz ochładzana zmniejsza swą objętość, a prze-chodząc w stały stan skupienia kurczy się dalej. Tymczasem woda ochłodzona do tempera-tury poniżej 4C zaczyna się rozszerzać. Mówi się więc o tzw. anomalii wody. Zamrożona w temperaturze poniżej 0C woda nadal zwiększa swą ob-jętość. Dlatego zamarznięta woda, czyli lód, pływa po po-wierzchni wody. Wody zama-rzają od góry do dołu i dlatego dają w zimie bezpieczne schro-nienie zwierzętom wodnym. Je-śli woda zachowałaby się tak jak inne ciekłe związki wodoru, to w normalnej temperaturze powinna by mieć postać gazu, przy 90C - cieczy, a zamarzała-by w temperaturze 0C. Wów-czas nie mogłoby oczywiście w ogóle istnieć życie na Ziemi. Jest jeszcze jedna niezwykle wa-żna sprzeczność: woda najchęt-niej pozostaje cieczą i z trudem zmienia temperaturę. Potrzeba wiele energii, by przekształcić ją w lód czy gaz albo zmienić jej ciepłotę. Organizmom żywym, składającym się przecież w wię-kszej części z wody, zapewnia to daleko idące uodpornienie się na zmiany temperatury. Z che-micznego punktu widzenia cie-kawe jest, że spośród wszyst-kich cieczy woda jest zdolna rozpuścić w sobie najwięcej sub-stancji, a także wchodzi w skład licznych związków chemicz-nych. W przyrodzie ożywionej prowadzi to niekiedy do po-wstania zadziwiających zja-wisk. Płyny ustrojowe ryb mor-skich zawierają mniej soli niż otaczająca je woda. Dla wyrów-nania tej różnicy stale tracą one wodę na drodze osmozy. Spa-dek zawartości wody pociąga za sobą konieczność uzupełnienia jej przez picie, przy czym ryby morskie dysponują własnymi mechanizmami odsalania wo-dy. Odwrotny proces zachodzi u ryb słodkowodnych, które stale pobierają wodę przez skó-rę, gdyż ich płyny ustrojowe zawierają więcej soli niż słodka woda. Nie potrzebują więc pić i wydalają więcej wody, niż jej pobierają z pożywieniem. Cha-rakter osmotycznych mechaniz-mów regulujących dzisiejszych zwierząt wskazuje wyraźnie skąd się one wywodzą. Można więc określić, czy ich przodko-wie żyli w wodach słodkich czy słonych.