Как продлить быстротечную жизнь

Так вот, если разделить два раствора, растворителями в которых является вода, полупроницаемой перегородкой, через которую может пройти вода, но не могут пройти растворенные в ней вещества, то вода начнет переходить из менее концентрированного раствора в более концентрированный. И такой переход будет продолжаться до тех пор, пока более концентрированный раствор не окажется под некоторым давлением, которое и воспрепятствует переходу новых порций воды из менее концентрированного раствора в более концентрированный. Это дополнительное давление, которое остановило переход воды через полупроницаемую перегородку, и называется осмотическим. А теперь, если мы решим воспользоваться такой полупроницаемой перегородкой для очистки воды, то нам необходимо будет заставить воду идти против естественного осмоса, то есть из более концентрированного раствора в менее концентрированный, то есть мы вынуждены будем в резервуаре с более концентрированным раствором создать искусственно давление, превышающее осмотическое, и тогда чистая вода станет перетекать через полупроницаемую перегородку. А в нашей исходной воде с множеством растворенных в ней солей, из которой мы решили получить чистую воду, будут оставаться практически все растворенные в ней соли, то есть все то, что нам не нужно в питьевой воде. И такой переход молекул воды через проницаемую для воды и непроницаемую для растворенных в ней веществ перегородку называется обратным осмосом.

Но природа обратным осмосом не пользуется, а пользуется просто осмосом. А это означает, что если мы выпьем океаническую воду, то через полупроницаемую перегородку нашего кишечника из нашей крови, содержащей в себе меньше растворенных веществ, чем выпитая нами вода, начнет переходить вода в кишечник в более соленую воду. И организм наш начнет стремительно обезвоживаться. А нам, наоборот, необходимо его наполнить водой. И поэтому приходится потерпевшим кораблекрушение людям собирать или дождевую воду, находясь длительное время в океане, или вылавливать рыб и пить содержащуюся в них жидкость, а иначе они погибнут от жажды, находясь среди океана воды.

Теперь нам ясно, почему люди не могут пить морскую воду. А как же в морской воде живут рыбы и те же акулы, или они не испытывают жажды и им не нужна вода? Или даже если и нужна вода, то, возможно, они могут пить и соленую воду? Оказывается, и рыбам, и акулам нужна вода, но несоленая, а, как и нам, тоже пресная.

Как же они добывают пресную воду?

По-разному. Это очень интересная тема, но нас в настоящее время интересует только один вопрос - как акулы решают эту проблему?

Акулы разрешили осмотическую проблему очень интересным способом. Как большинство животных, они поддерживают концентрацию солей в крови на уровне, приблизительно в три раза ниже, чем в морской воде, но при этом сохраняют осмотическое равновесие с морской водой. Достигается это следующим образом. В крови акул содержится много мочевины, вследствие чего осмотическая концентрация крови равна или несколько выше концентрации морской воды. Кроме мочевины, осмотически важным веществом в крови акул является также окись триметиламина.

Мочевина является конечным продуктом белкового обмена у млекопитающих и выводится с мочой. А у акул почки возвращают (реабсорбируют) мочевину обратно в кровь. Содержание мочевины в крови акул в сто с лишним раз больше, чем у млекопитающих. Млекопитающие не могли бы переносить таких высоких концентраций мочевины в крови, а у акул мочевина является нормальной составляющей всех жидкостей тела и без ее высокой концентрации ткани акул не могут должным образом функционировать.

И поскольку концентрация растворенных веществ в крови акул немного выше, чем в морской воде, это дает небольшой осмотический приток чистой воды через жабры. Таким путем акулы получают чистую питьевую воду, необходимую для нормального функционирования их организма.

И хотя акулы разрешили осмотическую проблему жизни в море путем поддержания изоосмотичности, они в то же время способны регулировать ионный состав своей крови с помощью почек в широких пределах.

Как видим, акулы в отличие от нас пьют только по-настоящему чистую воду, в которой практически полностью отсутствуют ионы кальция, в результате у них нет костной ткани - они имеют хрящевой скелет, который часто бывает обызвествленным, одни лишь зубы содержат костную ткань.

Здесь уместно будет вспомнить и еще об одной особенности акул, напрямую связанной с очень низким содержанием кальция у них в крови. Например, многие виды акул при размножении откладывают яйца. Эти яйца в течение нескольких месяцев лежат на морском дне.

Яйца защищены оболочкой, но не известковой, как, например, куриные, а кожистой, в составе которой нет кальция. Как видите, одну и ту же функцию (защитную) природа может выполнять разными способами, используя наиболее доступные материалы.