Парадоксальное дыхание для начинающих - [16]
Постепенно жизнедеятельность фотосинтезирующих организмов привела к существенному «усовершенствованию» состава атмосферы – повышению концентрации свободного кислорода до 1 процента и образованию озонового слоя. Этот важнейший рубеж процентного содержания кислорода в воздухе был достигнут где-то 500–600 миллионов лет назад.
Во-первых, теперь озоновый слой уже защищал все живые существа от губительного ультрафиолетового излучения Солнца. До такого момента от этого смертельно опасного космического излучения животных и растения могла спасать только толща воды доисторических морей и океанов. Но теперь живые организмы уже могли безопасно заселить вначале мелководные прибрежные участки морей, а затем и выйти на сушу.
Рис. 4.1. Окисение в 50 раз эффективнее брожения.
Во-вторых при такой концентрации кислорода в клетках живых тканей резко активизировались все важнейшие биохимические процессы. Это позволило многократно ускорить течение всех жизненных процессов в телах древних животных и растений. Именно в период истории развития жизни на Земле, непосредственно последовавший за этапом преодоления однопроцентного содержания кислорода в атмосфере, примеърно 350–450 миллионов лет назад произошел своеобразный «биологический взрыв». Он выразился в разнообразной и быстрой эволюции органического мира, когда до конца палеозойской эры (300 миллионов лет назад) возникли почти все основные видовые ветви растений и животных. Около 400 млн. лет назад концентрация кислорода в атмосфере возросла примерно до половины современного уровня. Интенсивность реакции фотосинтеза в бурно развивающемся растительном царстве земли, захватившем почти всю сушу продолжала возрастать, и примерно 200 млн. лет назад был достигнут современный 21-процентный уровень концентрации кислорода в атмосфере. Но все эти сотни миллионов лет при достаточно высокой концентрации кислорода в атмосфере, в воздухе продолжала оставаться достаточно высокая доля углекислого газа. Так по некоторым расчетам в начале палеозойской эры, в условиях давших толчок к «биологическому взрыву» видообразования содержание углекислого газа было в 15–20 раз больше современного значения.
Но со временем получилось так, что процессы бурного развития жизни на земле привели к падению доли содержания углекислого газа в воздухе. Растения в океане и на суше производили ежегодно примерно по 100–150 млрд. тонн кислорода, который практически полностью расходовался на дыхание животных и окисление продуктов вулканизма, а также на окисление химических составляющих разрушающихся горных пород. Но, поскольку при производстве биомассы растениями интенсивно потребляется углекислый газ, его концентрация в атмосфере стала постепенно убывать. И к тому времени, когда на Земле появился человек, доля углекислого газа в атмосфере снизилась во много раз. В результате интенсивность фотосинтеза заметно уменьшилась, и производство биомассы несколько сократилось. Общая активность биосферы перестала нарастать такими взрывными темпами как прежде. Начался процесс изменения климата в его современном понимании с заметным опустыниванием больших участков равнин. Процесс снижения концентрации углекислого газа в атмосфере продолжался до тех пор, пока активность человека, связанная с использованием запасов углеводорода, накопленного в былые эпохи развития биосферы, не привела к значительным поступлениям углекислоты. Только в XX веке концентрация углекислого газа в атмосфере стала заметно возрастать. Но это, как известно, далеко не самое благое дело ни для человека, ни для нынешнего баланса биосферы в целом. И в настоящее время мы имеем газовый состав атмосферы сильно отличный от прежних пропорций ее существования в древние эпохи бурного развития жизни на Земле.
Надо понимать, что эволюция человека как биологического вида шла по пути модернизации, совершенствования и приспособления к новым задачам развития и к новым условиям существования, через соответствующее видоизменение и реконструкцию возможностей высших управляющих, регулирующих и обеспечивающих систем организма. Шла модернизация преимущественно высших и сложнейших механизмов управления физическим организмом на его высоких уровнях иерархии систем и органов. Клетки же этих органов в своем составе и конструкции остались неизменны и идентичны тем, что работали в телах самых первых многоклеточных организмов около миллиарда лет назад. И надо понимать, что и настройки режимов тонкой внутренней биохимической «механики и динамики» остались на уровне тех же программ, что сформировались многие сотни миллионов, а то и миллиарды лет назад. А газовый состав атмосферы в те далекие времена был совершенно иным, чем сейчас. Поэтому для осмысления того, какой должна быть оптимальная концентрация кислорода и углекислого газа, как в наших клетках, так и в крови, а, следовательно, и сделать вывод – как, и в каком режиме, нам следует дышать, необходимо проанализировать еще несколько параметров.
Человек, находящийся на высоте уровня моря вдыхает воздух, содержащий 21 процент кислорода и 0,03 процента углекислого газа. В выдыхаемом воздухе содержится 16 процентов кислорода и 3,74 процентов углекислого газа. Исходя из поверхностного анализа этих цифр, длительное время делался вывод, что в таком процессе стандартного дыхания организм избавляется от «вредного и ненужного» углекислого газа и в нужной мере усваивает необходимый кислород.
