Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
3.1. Температура
Жизнь организмов определяется температурой больше, чем каким-либо другим фактором внешней среды, в связи с тем, что все организмы построены из химических компонентов и все процессы жизни происходят на основе химических реакций, подчиненных законам термодинамики. Температура действует не только на скорость химических реакций, но также является причиной структурной перестройки протеинов, фазовых перемещений жиров, изменения структуры воды. Температурная амплитуда биохимической активности относительно мала в связи со специфическими свойствами биомолекул [284].
Температура отражает среднюю кинетическую скорость атомов и молекул в какой-либо системе. Повышение температуры увеличивает количество молекул, обладающих энергией активации. Коэффициент, показывающий во сколько раз изменяется скорость химических реакций при изменении температуры на 10 °C, обозначают Q10 (закон Вант-Гоффа) [58]. Для большинства химических реакций, величина этого коэффициента Q10 равна к 2–3. Так как величина Q10 для разных биохимических реакций различна, то изменения температуры, могут сильно нарушить сбалансированность обмена веществ, если скорости сопряженных процессов изменятся различным образом. Сильное понижение температуры вызывает опасность такого замедления обмена веществ, при котором окажется невозможным осуществление основных жизненных функций организма. Критическим моментом является замерзание воды в клетках, так как появление кристалликов льда несовместимо с сохранением целостности внутриклеточных структур. Повышение температуры ведет к денатурации белков, в среднем в области около 60 °C, но рассогласование биохимических и физиологических процессов начинается раньше, уже при некотором превышении 42–43 °C [49].
Как было упомянуто выше, в условиях холода в организме животных и растений процессы жизнедеятельности резко замедляются, в результате которого у них наблюдается интересное биологическое явление как спячка животных, покой растений и т. д., то есть, наступает гипобиоз. В связи с этим, нами предпринята попытка выяснить у людей разных профессий, в т. ч. и ученых, как они понимают сложившиеся веками понятия как тепло, холод и мороз.
Люди с незапамятных времен знали, что такое холод, а что мороз, свидетельством тому являются существование самих этих слов, то есть «холод» и «мороз». Под понятием «холод» люди подразумевали температуру, при которой человек начинает зябнуть, а продукты долго не портятся. Визуального признака наступления холода не было, поэтому оно определялось сугубо субъективными ощущениями человека. В отличие от холода, мороз был видимым – при наступлении мороза, замерзала вода, вместе дождя шел снег, земля становилась твердой, как камень.
Наши предки умело использовали холод и мороз для своих насущных нужд. Они придумали погреб, чтоб холод помог им дольше хранить излишки продуктов и ледник, для длительного хранения своей добычи в замерзшем состоянии. Современные люди это повторили в виде технических устройств – холодильника и морозильника, которые являются непременными и необходимыми вещами для каждой семьи.
Мы живем в XXI веке, наука и техника далеко продвинулись вперед. Изобретены уникальные термометры для измерения температуры воздуха. Есть приборы, при помощи которых можно точно определять температуру далеких звезд. Создан медицинский термометр, который является верным индикатором состояния здоровья человека.
В настоящее время основная масса людей грамотна, многие имеют высшее и среднее образование. Они пользуются Интернетом, который способен выдать по запросу любую интересующуюся их информацию за считанные секунды. Поэтому люди очень хорошо осведомлены о многих вещах и событиях, происходящих в мире, и нам хотелось выяснить знание современных образованных людей о холоде. Для этого, обратились к врачам, биологам, рабочим, крестьянам, школьникам, студентам, молодым и старым, то есть к людям разной профессии и возраста. Многие опрошенные твердо заявляли, что холод начинается с 0 градуса Цельсия. Некоторые говорили, что холод это слабый мороз, но в холоде вода не замерзает. Никто из них не знал температурную границу начала холода. Медик и биолог с докторскими степенями также не дали вразумительного ответа. В итоге напрашивается единственный вывод, что современные люди хорошо знают, что такой мороз, но не имеют четкого представления о холоде.
Теперь посмотрим, что написано о холоде в литературе. В Большой Советской энциклопедии (БСЭ) (1978 г.), Сельскохозяйственной энциклопедии (СХЭ) (1975 г.) и Биологическом энциклопедическом словаре (1995 г.) слово «Холод» не включен. В знаменитой Библейской энциклопедии Брокгауза (2011 г.), в известном Толковом словаре русского языка В.И. Даля (1980 г.), в популярном Толковом словаре русского языка С.И. Ожегова и Н.Ю. Шведовой (2001 г.), слово «Холод» объясняется как холодное состояние воздуха, его температура ниже нуля (подразумевается нуль Цельсия).
В Интернете сведения о холоде также скудны и он, в основном, рассматривается как отрицательная температура.
В учебных программах средней общеобразовательной школы, специальных средних и высших профессиональных учебных заведений (биологических, медицинских, сельскохозяйственных) изучение холода не предусмотрено.