44. Нарушение озонового слоя. Причины.

Одной из глобальных проблем является разрушение озо­нового слоя Земли. Озон образуется в стратосфере из моле­кулярного кислорода путем присоединения к нему атомар­ного кислорода, который образуется под воздействием ульт­рафиолетового излучения Солнца (в результате фотодиссо­циации молекулярного кислорода). Стратосферный озон (озо-носфера) расположен на высотах от 10 до 45 км. Общее со­держание озона в этом слое невелико: толщина приведенно­го к нормальному давлению) слоя составляет всего около 3 мм. Слой озона защищает поверхность Земли и все живое на Земле от жесткого ультрафиолетового излучения Солн­ца. Поглощая это излучение, озон существенно влияет на распределение температуры в верхней атмосфере. Разруше­ние молекул озона очень сильно зависит от наличия раз­личных малых составляющих (окислов азота, водорода, хло­ра, брома). В их присутствии фотохимические реакции разрушения озона носят каталитический характер — количе­ство циклов разрушения озона при этом составляет от сотен до миллионов.

Отсюда ясно, что наличие антропогенных примесей мо­жет легко нарушить установившийся естественный процесс образования и разрушения стратосферного озона. Наиболее заметное влияние на озонный слой могут оказать некото­рые в-тва, попадающие в тропосферу, но ведущие себя в этом слое химически инертно. Это прежде всего хлорфтор-метаны (фреоны), выделяющиеся при работе холодильных установок и используемые в качестве растворителей в про­мышленности и пропеллентов в аэрозольных упаковках. Попадая в стратосферу, эти соединения под воздействием ультрафиолетового излучения разлагаются и выделяют свободный галоген, который играет роль катализатора при раз­рушении озона. Кроме того, разрушению озона могут спо­собствовать попадание в озоносферу закиси азота (N₂0), вы­деляющийся при использовании минеральных удобрений, а также непосредственные выбросы различных в-тв в стратосферу при полетах сверхвысотных самолетов.

По существующим современным оценкам, общее содер­жание озона в ближайшие годы изменится незначительно, однако на высоте 40 км оно сильно уменьшится (на 40%), а на высоте 10 км увеличится (на 25%). Считается, что к на­стоящему времени изменение содержания озона составляет не более 2%, что ниже предела возможностей уверенного обнаружения.

Общее уменьшение содержания озона в атмосфере при­ведет к усилению прохождения ультрафиолетового излуче­ния Солнца к земной поверхности. Это может способство­вать повышению вероятности возникновения рака кожи у людей, повлиять на продукцию сельского хозяйства. Пере­распределение концентрации озона по высоте приведет к перераспределению температуры в стратосфере, что может сказаться на климате Земли.

45. Происхождение жизни на Земле.

Все гипотезы о возникновении жизни на Земле можно подразделить на три группы: 1) живое происходит только от живого (теория биогенеза); 2) живое появилось из неживого (теория абиогенеза); 3) жизнь на Земле занесена из космоса (теория панспермии).

Теория панспермии по сути своей отрицает возможность зарождения жизни на Земле, а появление живых существ

объясняет занесением «семян жизни» извне - из космоса, объясняя это тем, что такое сложнейшее явление, как жизнь, не могло получиться случайно из комбинаций молекул. Данная теория не объясняет механизма возникновения жизни на других космических телах.

В настоящее время наиболее признанной является гипотеза о том, что жизнь возникла на Земле из неорганической материи. Имеются данные, подтверждающие тезис о том, что примитивная атмосфера Земли носила восстановительный характер и состояла главным образом из CH₄, паров H₂O, NH₄ и H₂. При экспериментальном воздействии на смесь этих газов электрическими разрядами было зарегистрировано образование аминокислот, оксикислот (молочная кислота), алифатических кислот (стеариновая кислота), то есть 3 основных типов органических молекул. Из аминокислот были обнаружены глицин и аланин. Поэтому есть основания полагать, что первичный океан представлял собой нечто вроде разбавленного «бульона» из органических в-тв.

Предполагают, что мощное ультрафиолетовое излучение солнца, а также радиоактивность многих минералов, находящихся на поверхности Земли, катализировали образование более крупных «органических» молекул. Так, пуриновые основания (аденин) вполне могли образоваться из 5 молекул синильной кислоты (HCN).

Синтез сложных органических соединений из неорганических - первый этап процесса перехода от неживого к живому).Вторым шагом было образование из продуктов неорганических реакций различных полимеров, таких как полипептиды и нуклеиновые кислоты (этап полимеризации). Третьим шагом в возникновении жизни, возможно, стало объединение таких полимеров в дискретные группы с образованием частиц более крупного, но все еще микроскопического размера. Этот процесс, долго остававшийся загадочным, получил название коацервации. Следующий, четвертый шаг - формирование мембран вокруг образовавшихся ранее частиц. Благодаря мембранам живое вещество может отличаться по составу и энергетическому уровню от окружающей среды. Пр., осмотическое давление жидкостей тела большинства позвоночных близко к осмотическому давлению морской воды независимо от того, обитает животное в море, на суше или в пресной воде. Полагают, что образование примитивных мембран было в принципе сходно с образованием коацерватных капель. Оно могло начаться с выстраивания полярных молекул на поверхности раздела воздух-вода или липид-вода. Коль скоро образовались мембраны, может уже идти метаболизм.

И последняя, пятая стадия - приобретение способности к воспроизведению, благодаря которому жизнь может продолжать сама себя. Важным этапом в эволюции живого на Земле было приобретение клеточного строения. По современным представлениям, существовал некий «общий предок» всех клеточных организмов, который обладал основными атрибутами клетки — генетическим материалом, белоксинтезирующим аппаратом, мембранными системами. От него произошли первичные эукариотические и различные типы прокариотических организмов.