Все ли живые существа нуждаются в кислороде?
- Кислород используется для аэробного дыхания. Когда его нет, у нас происходит анаэробное дыхание.
- Ферментация - это процесс, который происходит в желудочно-кишечном тракте человека и животных в бескислородных условиях.
- Рыбы используют свои жабры, чтобы поглощать кислород из воды. Хотя это не происходит под водой, это все же аэробный способ дыхания.
Хотя определение того, что такое жизнь, может вести нас в самых разных направлениях, даже если мы сосредоточимся только на биологических объяснениях жизни, одна вещь, которая считается основой жизни в том виде, в каком мы ее знаем, - это кислород. Без сомнения, тот факт, что в нашей атмосфере много кислорода, если сравнивать с другими планетами, у которых есть своя атмосфера, привел к биоразнообразию и сдержал эту систему дыхания нашей планеты. Однако возможно ли, что все живое зависит от кислорода?
Кислород: газ, поддерживающий жизнедеятельность
Мы можем начать отвечать на этот вопрос в двух возможных направлениях. Мы разберемся с первым из них с помощью простой гипотезы. Если стабильность нашей экосистемы зависит от кислорода для поддержания жизни, то все живые существа нуждаются в кислороде. Нельзя было исключать кислород из уравнения и обсуждать условия жизни на Земле. Если нет кислорода, то никто не может дышать, а это значит, что никто не мог бы производить энергию, которая могла бы поддерживать их жизнь. Тем не менее, есть и другие способы получения энергии. Это уводит нас в другое направление, в котором мы исследуем жизнь как практику, производящую энергию.
Аэробика против. Анаэробное дыхание
Есть несколько вещей, которые, безусловно, живы, но нашли другие способы сохранить цикл расходования ресурсов, которые у вас есть в вашей среде, чтобы сохранить вашу сущность живой. Ферментация - это процесс, при котором энергия может быть получена при отсутствии кислорода. Это основное различие между ферментацией и, если хотите проще говоря, дыханием (или многими другими формами окисления). В этом также заключается разница между организмами, использующими аэробный и анаэробный способы дыхания: первый - при наличии кислорода, а второй - без этого природного газа.
Итак, что это за существа, которые не нуждаются в кислороде, но все же могут быть живыми и создавать вещества для жизни других? Дрожжи - одна из таких вещей, в первую очередь, когда вы используете их для производства вина. Точная причина, по которой вина скисают, заключается в том, что кислород попадает в бутылку и останавливает дрожжи в процессе брожения, когда все было красиво и бескислородно. Таким образом, ферментация - это еще один способ получения глюкозы, важнейшего сахара, необходимого организмам для получения энергии.
Как происходит брожение у человека?
Как вы, наверное, догадываетесь, то, что получается в результате процесса ферментации, во многом зависит от контекста, в котором это происходит. В дрожжах мы получаем спирт, а внутри нашего собственного организма - молочную кислоту. Молочная кислота играет решающую роль в восполнении запасов в нашем организме, как только мы начинаем выполнять тяжелые физические упражнения (бег или гребля), потому что слишком много глюкозы окисляется, и нет кислорода для дальнейшего удовлетворения потребностей клеток. Но есть ли что-то более сложное, чем дрожжи и выработка молочной кислоты в нашем организме, хотя это ни в коем случае не простые процессы?
Несколько более сложными организмами являются бактерии, у которых несколько иной выбор газа, который они используют для дыхания. В местах, где не хватает кислорода, таких как вулканические жерла, некоторые виды бактерий могут использовать серу для дыхания.
В 2010 году ученые, исследовавшие дно Средиземного моря, обнаружили животное, принадлежащее к группе лорициферан. Это все еще относительно просто, если сравнить с потребностями растений, животных и людей в дыхании, но этой амебе размером 1 мм не нужен кислород для выживания. Он находится глубоко в илистых отложениях, и некоторые участки дна не содержат кислорода уже более 50 000 лет. Но, думаю, лорициферанам нравится грязь, и они вообще не заботятся о кислороде.
