Карел Пацнер
Търсим космически цивилизации (6)

В неспокойно русло

Вече поне два милиона и половина години по пашата планета крачи съществото, което претендира да бъде „господар на битието“ — човекът. Може би още преди 100 000 години той изглежда, както днес. Пет хиляди години вече пише своята история. Преди 70 години се научи да осъществява контакти на далечни разстояния — създаде радиото. А преди повече от 20 — изпрати за пръв път в Космоса апарат, сътворен от него. Животът е протичал в много широко русло. Какви са днешните му граници? Какъв е жизненият предел за човека, животните и растенията? В екологията (наука за отношенията между организмите и средата) всички организми са разделени на три категории според издръжливостта им на различни температури. Към първата група спадат онези организми, които след обезводняване могат да понесат температура, равна или близка до абсолютната нула, т.е. –273°С. Към втората група спадат организмите, които са в състояние да живеят в студена среда, но при температура, значително по-висока от абсолютната нула. Това е царството на студенокръвните животни и някои висши растения. Третата група обхваща организмите, които загиват още преди да достигнат точката на замръзването. Тук спадат птиците, бозайниците, включително и човекът и някои други топлокръвни животни. Ако разгледаме как е разположено населението на Земята, ще видим, че по-голямата част живее в области със средна годишна температура от 0 до 30°. Човешкият организъм има изключително тясна температурна граница на живота: от 36° до 41°. При каквито и да е нейни изменения нагоре или надолу той започва да губи жизнените си функции.

Само някои избрани индивиди — естествено добре облечени — издържат и големи студове. Най-ниската измерена на Земята температура е отбелязана от група съветски полярници в базата Восток на южния геомагнетичен полюс в Антарктида — минус 88,7°. Средната дневна температура там е около –50°, а през лятото стига до –20°. При такива студове живеят и обитателите на Северна Якутия — в селището Оймякон е измерена температура –68°.

Най-топлите области в света са на брега на Червено море, в Южна Сахара и Северен Судан — там целогодишните горещини са средно 28° на сянка. Макар че обитателите на тези области са се аклиматизирали към високите температури, рекордните горещини затрудняват живота им. Най-горещото място в света е Дадол в Етиопия със средна температура 35°. В прочутата калифорнийска Долина на смъртта веднъж в продължение на 6 месеца средната температура е била 49°. Но абсолютният рекорд принадлежи на оазиса Азизия в Либия, където са измерени 58° на сянка.

По-голямата част от растенията, използувани за храна, изискват по време на зреене 10–30°. Повечето от растенията преустановяват функциите си в точката на замръзването. Но някои оцеляват и при –60°, а семената им — даже при –190° но те са изключения.

Много видове риби не понасят температури под точката на замръзването и над 30° топлина. Някои вируси, дрожди и цисти от едноклетъчни организми обаче могат и без предварително обезводняване да преживеят и –253°. А определени топлолюбиви видове водорасли, бактерии и вируси не губят своята жизнеспособност дори и във врящите деветдесетградусови води на гейзерите, където живеят много от тях.

Животинските и растителните организми са необходими на нашата планета. Те взаимно си създават предпоставки за живот. Животните съществуват благодарение на растенията, те вдишват кислород и издишват въглероден окис, който е необходим на растенията при фотосинтезата за изграждане на собствените им тела и за отделяне на кислород. Именно този кръговрат, продължил стотици милиони години, е довел до създаването на кислородната атмосфера, която имаме днес.

Въздухът, който дишаме, съдържа 78 процента азот и 21 процента кислород. Останалият един процент принадлежи на аргона, въглеродния окис, водните пари и незначително количество редки газове: хелий, криптон, неон и др. Много ценна съставна част на въздуха е озонът. Всеки един от тези газове изпълнява някаква функция — например озонът създава във високите слоеве защитен пояс срещу вредното ултравиолетово излъчване от Космоса. Дребните изменения в пропорциите на редките газове не водят до тежки последствия. Но в промишлените области повишеното съдържание на въглероден окис например води до различни заболявания. Изглежда, че неговото количество в атмосферата бавно се увеличава. Засега специалистите не могат да се споразумеят дали това ще има вредно влияние върху бъдещите поколения, или пък човешкият род ще се приспособи.

За да живее нормално, човек има нужда не само от точно определено количество газове, но и от точно определено атмосферно налягане. Върху повърхността на морето атмосферното налягане е малко повече от един килограм, което се изразява с налягането на живачен стълб, висок 760 мм или 760 тора. Повечето от обитателите на земното кълбо живеят на надморска височина 1 километър. Известна част от хората живеят и в по-високи места. Тибетците например живеят и работят на височина 3600–4800 м. Най-високо с разположено чилийското селище Оканкилха в Андите — 5250 м. На тези височини налягането е около 400 тора. Издръжливите алпинисти и аклиматизираните планинци са в състояние да издържат без кислородни апарати и по-високо — до 8000 метра. Трябва обаче да имат сериозен повод за това, а и не биха издържали на такава височина повече от 1–2 дни. Възрастни хора могат да живеят постоянно на височина до 6000 м.

Други представители на земния живот понасят и много по-екстремни условия. В началото на 60-те години учените успяха да открият няколко вида бактерии, които издържали налягане няколко милиардни от тора. Обратно, в средата на 60-те години при изследването на Марианската падина — огромната седловина на дъното на Тихия океан — на дълбочина 10 000 м били открити много организми. Следователно тези обитатели на дълбините живеят под налягане повече от 760 хиляди тора или повече от хиляда атмосфери.

Земното притегляне въздействува на всеки от нас със сила, която означаваме с G. Тази величина е еднаква по цялата повърхност на земното кълбо. Наистина на полюсите тя е малко по-голяма предвид по-малкия диаметър на Земята и защото там не действува центробежната сила от въртенето на планетата, докато на екватора е малко по-ниска. Но човешкият организъм не усеща тези различия.

В края на петдесетте и началото на шейсетте години при тренировките на първите космонавти стана ясно, че за няколко десетки секунди човешкият организъм може да изтърпи без каквито и да било увреждания и 10 G. Американски доброволци успяха да издържат 2 минути при натоварване 5 G, осем минути при 4 G и дори цял час при 3 G.

През 1947 г. по време на експерименти в клиниката на Мей се установило, че малки животни понасят дълго време дори и 2G. Двайсет години по-късно д-р Джиро Ояма от НАСА установи, че пребиваването под влияние на повишена гравитация вероятно увеличава продължителността на живота. Два плъха са живели в центрофуга цели 47 месеца, т.е. с една година повече от средната продължителност на живота им. Но според Ояма не е изключено дълголетието на плъховете да се дължи и на факта, че поради повишеното притегляне те са се освободили от мазнините си.

Засега е общоприето мнението, че в границите на продължителната издръжливост натоварването е от 1,25 до 1,50 G. Съветските физиолози отново започнаха да изследват минималното притегляне, което може да преживее човек. В началото на 60-те години те установиха, че тази величина е приблизително около 0,25–0,30 G. Дори и на Луната, където привличането е 0,16 G, движението не беше проблем за космонавтите, макар че те останаха там няколко дни. Най-ниският праг на постоянното привличане засега не е установен, защото на Земята това положение се наподобява много трудно.

Трудно е да си представим живота в постоянна тъмнина. Максималното количество светлина, което огрява земната повърхност, е около 15 лумена/кв.см. От друга страна, човек може да се движи и в среда, която е осветена само от една десетмилиардна част от лумена. Растенията също имат нужда от определено количество светлина.

Общо условие за съществуването на всички форми на земния живот е наличието на вода. Дългогодишният опит и всички проведени експерименти потвърждават простото уравнение: където има вода, там има живот!

През втората половина на 60-те години специалисти от Лабораторията за реактивни двигатели в Пасадена изследват живота в Южната земя Виктория в Антарктида. Тя се смята за най-студената пустиня в света. Биолозите установяват, че там не живеят никакви животни. Животът е представен само от колонии микроби, и то предимно в областите на безбройните езера. В тези водни оазиси се срещат кафяви водорасли, най-елементарните от които спадат към първичните продукти на органичната материя. Освен тях там има квасни гъбички, плесени и едноклетъчни. Американските специалисти обаче намериха твърде малко лишеи, т.е. по-сложни организми, които са богато застъпени във влажните части на южния полярен континент.

Едно от антарктическите езера — езерото Дон Жуан — никога не замръзва, защото съдържа калциев хлорид. Освен това солената вода е причина за неговата стерилност. Специалистите не откриха в него нито една бактерия.

Резултатите от изследванията в Антарктида са много интересни. Преди всичко в сухите долини не са намерени никакви следи от живот. Доколкото все пак учените са открили някакви организми (предимно бактерии), установи се, че вятърът ги е пренесъл от езерата или океана. Без вода животът просто не може да съществува!

Природата се нуждае също и от вятър с определена скорост. Циркулацията иа въздуха спомага за кръговрата на водата. Ето защо скоростта на вятъра не трябва да бъде много малка, тъй като процесът ще протича по-бавно и растенията и животните ще изпитват недостиг на влага. Но скоростта на вятъра не бива да бъде и по-голяма от 80 км/ч, защото след тази граница започва унищожителната стихия на бурята.

За да не се нарушат сериозно наследствените качества на живите организми, трябва и естествената радиация да има своя граница — един рентген на година или 0,22 бера на седмица. От минералите, разположени под земната повърхност, получаваме седмично 0,003 бера. Американската комисия за атомна енергия допуска 0,1 бер облъчване на седмица за хората, заети в производството на ядрена енергия.

Интересно е, че някои низши растения успяха да преживеят и ефекта от експерименталната атомна бомбардировка на тихоокеанския остров Бикини. На пръв поглед различните видове червени, кафяви, зелени морски водорасли не се промениха, но вътрешно те се бяха приспособили към по-високата степен на облъчване.

Защитата пред интензивното космическо излъчване създава предпоставки за днешното равнище на земния живот. Защитни функции имат както магнитното поле, така и трите радиационни пояса около земното кълбо. Интензивността на електромагнитното излъчване, т.е. ултравиолетовото, рентгеновото и др., се намалява от защитната атмосферна обвивка.

Не е изключено измененията в магнитното поле на Земята да влияят на така наречения „биологичен часовник“, който ръководи психофизиологичната дейност на хората. При направените опити бе установено, че растенията реагират различно в случаи, когато отсъствува магнитно поле — някои от тях поникват по-бързо, други пък по-бавно, но и в двата случая имат здрави корени. Засега максималните и минималните граници на интензивността на геомагнитното поле не са установени.

Естествено, животинските и растителните организми не биха могли да се развиват на планета с голяма геологична активност — чести изригвания на вулкани, силни земетресения, висока температура, дъжд от метеорити и др.

Дълго и сложно е било развитието на живота на нашата планета, докато достигне до днешните си форми. И сега понякога неговите граници са много подвижни и разтегливи. Но в други случаи то се подчинява на определени условия, защото иначе ще загине.