আমাদের সৌরজগতের উষ্ণ এবং ঠান্ডা গ্রহগুলির বিপরীতে, পৃথিবীর গ্রহের এমন পরিস্থিতি রয়েছে যা কিছু আকারে জীবনকে অনুমতি দেয়। প্রধান শর্তগুলির মধ্যে একটি হল বায়ুমণ্ডলের গঠন, যা সমস্ত জীবন্ত প্রাণীকে অবাধে শ্বাস নিতে দেয় এবং মহাকাশে রাজত্বকারী মারাত্মক বিকিরণ থেকে রক্ষা করে৷
বায়ুমন্ডল কি দিয়ে তৈরি
পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল অনেক গ্যাস দ্বারা গঠিত। এটি প্রধানত নাইট্রোজেন, যা 77% দখল করে। গ্যাস, যা ছাড়া পৃথিবীতে জীবন কল্পনা করা যায় না, এটি অনেক ছোট আয়তন দখল করে, বায়ুতে অক্সিজেনের পরিমাণ বায়ুমণ্ডলের মোট আয়তনের 21%। শেষ 2% হল আর্গন, কার্বন ডাই অক্সাইড, হিলিয়াম, নিয়ন, ক্রিপ্টন এবং অন্যান্য সহ বিভিন্ন গ্যাসের মিশ্রণ৷
পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল ৮ হাজার কিমি উচ্চতায় উঠছে। বায়ুমণ্ডলের নীচের স্তরে শ্বাস-প্রশ্বাসের বাতাস পাওয়া যায়।ট্রপোস্ফিয়ার, মেরুতে পৌঁছেছে - 8 কিমি, উপরে এবং বিষুব রেখার উপরে - 16 কিমি। উচ্চতা বাড়ার সাথে সাথে বাতাস পাতলা হয়ে যায় এবং অক্সিজেন ক্ষয় হয়। বিভিন্ন উচ্চতায় বাতাসে অক্সিজেনের পরিমাণ কী তা বিবেচনা করতে, আমরা একটি উদাহরণ দেব। এভারেস্টের শিখরে (উচ্চতা 8848 মিটার), বায়ু এই গ্যাসটি সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে 3 গুণ কম ধরে রাখে। অতএব, উচ্চ পর্বতশৃঙ্গের বিজয়ীরা - পর্বতারোহীরা - শুধুমাত্র অক্সিজেন মাস্কে এর চূড়ায় আরোহণ করতে পারে৷
অক্সিজেন গ্রহে বেঁচে থাকার প্রধান শর্ত
পৃথিবীর অস্তিত্বের শুরুতে, এটিকে ঘিরে থাকা বাতাসের গঠনে এই গ্যাস ছিল না। এটি সাগরে ভেসে থাকা এককোষী অণুর সহজতম জীবনের জন্য বেশ উপযুক্ত ছিল। তাদের অক্সিজেনের প্রয়োজন ছিল না। প্রক্রিয়াটি প্রায় 2 মিলিয়ন বছর আগে শুরু হয়েছিল, যখন প্রথম জীবিত প্রাণী, সালোকসংশ্লেষণের প্রতিক্রিয়ার ফলে, রাসায়নিক বিক্রিয়ার ফলে প্রাপ্ত এই গ্যাসের ছোট ডোজ, প্রথমে মহাসাগরে, তারপর বায়ুমণ্ডলে ছেড়ে দিতে শুরু করে। গ্রহে জীবন বিকশিত হয়েছে এবং বিভিন্ন রূপ নিয়েছে, যার বেশিরভাগই আমাদের সময়ে বেঁচে নেই। কিছু জীব অবশেষে নতুন গ্যাসের সাথে জীবনের সাথে খাপ খাইয়ে নেয়।
তারা শিখেছে কীভাবে তার শক্তিকে নিরাপদে কোষের ভিতরে ব্যবহার করতে হয়, যেখানে এটি একটি পাওয়ার প্লান্ট হিসেবে কাজ করে, যাতে খাদ্য থেকে শক্তি আহরণ করা যায়। অক্সিজেন ব্যবহার করার এই পদ্ধতিকে শ্বাস বলা হয় এবং আমরা প্রতি সেকেন্ডে এটি করি। এটি শ্বাস ছিল যে এটি আরো জন্য সম্ভব হয়েছেজটিল জীব এবং মানুষ। লক্ষ লক্ষ বছর ধরে, বাতাসে অক্সিজেনের পরিমাণ প্রায় 21% এর বর্তমান স্তরে পৌঁছেছে। বায়ুমণ্ডলে এই গ্যাসের জমা হওয়া পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে 8-30 কিলোমিটার উচ্চতায় ওজোন স্তর তৈরিতে অবদান রাখে। একই সময়ে, গ্রহটি অতিবেগুনী রশ্মির ক্ষতিকারক প্রভাব থেকে সুরক্ষা পেয়েছে। বর্ধিত সালোকসংশ্লেষণের ফলে জলে এবং স্থলে জীবন গঠনের আরও বিবর্তন দ্রুত বৃদ্ধি পেয়েছে।
অ্যানেরোবিক জীবন
যদিও কিছু জীব নিঃসৃত গ্যাসের ক্রমবর্ধমান মাত্রার সাথে খাপ খাইয়ে নিয়েছে, তবে পৃথিবীতে বিদ্যমান অনেক সহজ জীবনী অদৃশ্য হয়ে গেছে। অন্যান্য জীব অক্সিজেন থেকে লুকিয়ে বেঁচে ছিল। তাদের মধ্যে কেউ কেউ আজ লেগুমের শিকড়ে বাস করে, বাতাস থেকে নাইট্রোজেন ব্যবহার করে গাছের জন্য অ্যামিনো অ্যাসিড তৈরি করে। মারাত্মক জীব বোটুলিজম অক্সিজেন থেকে আরেকটি "শরণার্থী"। টিনজাত খাবারের সাথে ভ্যাকুয়াম প্যাকেজে সে চুপচাপ বেঁচে থাকে।
জীবনের জন্য সর্বোত্তম অক্সিজেন স্তর কী
অকাল জন্ম নেওয়া শিশু, যাদের ফুসফুস এখনও শ্বাস-প্রশ্বাসের জন্য পুরোপুরি খোলা হয়নি, তারা বিশেষ ইনকিউবেটরে পড়ে। তাদের মধ্যে, বাতাসে অক্সিজেনের পরিমাণ ভলিউম দ্বারা বেশি, এবং স্বাভাবিক 21% এর পরিবর্তে, এর স্তর 30-40% এখানে সেট করা হয়েছে। শিশুর মস্তিষ্কের ক্ষতি রোধ করার জন্য 100% অক্সিজেন মাত্রা সহ বায়ু দ্বারা বেষ্টিত হয়। এই ধরনের পরিস্থিতিতে থাকা টিস্যুগুলির অক্সিজেন শাসনকে উন্নত করে যা হাইপোক্সিয়া অবস্থায় থাকে এবং তাদের গুরুত্বপূর্ণ কাজগুলিকে স্বাভাবিক করে তোলে। কিন্তুবাতাসে এটির অনেক বেশি যেমন খুব কম তেমনি বিপজ্জনক। একটি শিশুর রক্তে অত্যধিক অক্সিজেন চোখের রক্তনালীগুলিকে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে এবং দৃষ্টিশক্তি হ্রাস করতে পারে। এটি গ্যাসের বৈশিষ্ট্যের দ্বৈততা দেখায়। বেঁচে থাকার জন্য আমাদের অবশ্যই এটি শ্বাস নিতে হবে, তবে এর অতিরিক্ত কখনও কখনও শরীরের জন্য বিষ হয়ে উঠতে পারে।
অক্সিডেশন প্রক্রিয়া
যখন অক্সিজেন হাইড্রোজেন বা কার্বনের সাথে একত্রিত হয়, তখন অক্সিডেশন নামে একটি বিক্রিয়া ঘটে। এই প্রক্রিয়াটি জীবনের ভিত্তি জৈব অণুগুলিকে ক্ষয় করতে দেয়। মানবদেহে, অক্সিডেশন নিম্নলিখিত হিসাবে এগিয়ে যায়। লোহিত রক্তকণিকা ফুসফুস থেকে অক্সিজেন সংগ্রহ করে সারা শরীরে বহন করে। আমরা যে খাবার খাই তার অণু ধ্বংসের একটি প্রক্রিয়া আছে। এই প্রক্রিয়াটি শক্তি, জল এবং কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গত করে। পরেরটি ফুসফুসে ফিরে রক্ত কোষ দ্বারা নির্গত হয় এবং আমরা এটি বাতাসে ত্যাগ করি। 5 মিনিটের বেশি সময় ধরে শ্বাস নিতে বাধা দিলে একজন ব্যক্তির দম বন্ধ হয়ে যেতে পারে।
শ্বাসপ্রশ্বাস
নিঃশ্বাস নেওয়া বাতাসে অক্সিজেনের পরিমাণ বিবেচনা করুন। বায়ুমণ্ডলীয় বায়ু যা শ্বাস নেওয়ার সময় বাইরে থেকে ফুসফুসে প্রবেশ করে তাকে শ্বাস নেওয়া বলে এবং শ্বাস নেওয়ার সময় শ্বাসযন্ত্রের মাধ্যমে যে বায়ু বেরিয়ে যায় তাকে শ্বাস-প্রশ্বাস বলা হয়।
এটি বায়ুর একটি মিশ্রণ যা শ্বাসনালীতে থাকা অ্যালভিওলিকে পূর্ণ করে। বায়ুর রাসায়নিক সংমিশ্রণ যা একজন সুস্থ ব্যক্তি প্রাকৃতিক পরিস্থিতিতে শ্বাস নেয় এবং শ্বাস ছাড়ে তা কার্যতপরিবর্তিত হয় এবং এভাবে প্রকাশ করা হয়।
গ্যাসের সামগ্রী (% এর মধ্যে)
| - | অক্সিজেন | কার্বন ডাই অক্সাইড | নাইট্রোজেন এবং অন্যান্য গ্যাস |
| নিঃশ্বাস নেওয়া বাতাস | 20, 94 | 0, 03 | 79, 03 |
| নিঃশ্বাসের বাতাস | 16, 3 | 4, 0 | 79, 7 |
| আলভিওলার বায়ু | 14, 2 | 5, 2 | 80, 6 |
জীবনের জন্য বায়ুর প্রধান উপাদান হল অক্সিজেন। বায়ুমণ্ডলে এই গ্যাসের পরিমাণের পরিবর্তন সামান্য। যদি সমুদ্রের বাতাসে 20.99% পর্যন্ত অক্সিজেন থাকে, তবে শিল্প শহরগুলির খুব দূষিত বায়ুতেও এর স্তর 20.5% এর নিচে পড়ে না। এই ধরনের পরিবর্তন মানুষের শরীরের উপর প্রভাব প্রকাশ করে না। শারীরবৃত্তীয় ব্যাধি দেখা দেয় যখন বাতাসে অক্সিজেনের শতাংশ 16-17% এ নেমে যায়। একই সময়ে, একটি স্পষ্ট অক্সিজেনের ঘাটতি রয়েছে, যা অত্যাবশ্যক কার্যকলাপে তীব্র হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে এবং বাতাসে অক্সিজেনের পরিমাণ 7-8% থাকলে মৃত্যু সম্ভব।
বিভিন্ন যুগে বায়ুমণ্ডল
বায়ুমন্ডলের গঠন সবসময় বিবর্তনকে প্রভাবিত করেছে। বিভিন্ন ভূতাত্ত্বিক সময়ে, প্রাকৃতিক দুর্যোগের কারণে, অক্সিজেনের মাত্রা বৃদ্ধি বা পতন পরিলক্ষিত হয় এবং এর ফলে বায়োসিস্টেমের পরিবর্তন ঘটে। প্রায় 300 মিলিয়ন বছর আগে, বায়ুমণ্ডলে এর বিষয়বস্তু35% বেড়েছে, যখন গ্রহটি বিশাল আকারের পোকামাকড় দ্বারা বাস করত। পৃথিবীর ইতিহাসে জীবের সবচেয়ে বড় বিলুপ্তি ঘটেছিল প্রায় 250 মিলিয়ন বছর আগে। এটি চলাকালীন, সমুদ্রের 90% এরও বেশি বাসিন্দা এবং 75% ভূমির বাসিন্দা মারা গিয়েছিল। গণবিলুপ্তির একটি সংস্করণ বলে যে বাতাসে অক্সিজেনের কম পরিমাণ দায়ী ছিল। এই গ্যাসের পরিমাণ 12% এ নেমে এসেছে এবং এটি 5300 মিটার উচ্চতা পর্যন্ত নিম্ন বায়ুমণ্ডলে রয়েছে। আমাদের যুগে, বায়ুমণ্ডলীয় বাতাসে অক্সিজেনের পরিমাণ 20.9% পৌঁছেছে, যা 800 হাজার বছর আগের তুলনায় 0.7% কম। এই পরিসংখ্যানগুলি প্রিন্সটন ইউনিভার্সিটির বিজ্ঞানীদের দ্বারা নিশ্চিত করা হয়েছে যারা সেই সময়ে গঠিত গ্রিনল্যান্ড এবং আটলান্টিক বরফের নমুনাগুলি পরীক্ষা করেছিলেন। হিমায়িত জল বাতাসের বুদবুদগুলিকে বাঁচিয়েছিল এবং এই সত্যটি বায়ুমণ্ডলে অক্সিজেনের মাত্রা গণনা করতে সাহায্য করে৷
বাতাসে এর স্তর কী মেনে চলে
বায়ুমন্ডল থেকে এটির সক্রিয় শোষণ হিমবাহের চলাচলের কারণে হতে পারে। তারা দূরে সরে যাওয়ার সাথে সাথে তারা জৈব স্তরগুলির বিশাল এলাকা প্রকাশ করে যা অক্সিজেন গ্রহণ করে। আরেকটি কারণ হতে পারে সমুদ্রের জলের শীতলতা: এর ব্যাকটেরিয়া কম তাপমাত্রায় আরও সক্রিয়ভাবে অক্সিজেন শোষণ করে। গবেষকরা যুক্তি দেন যে শিল্পের উল্লম্ফন এবং এর সাথে বিপুল পরিমাণ জ্বালানী পোড়ানোর বিশেষ প্রভাব নেই। বিশ্বের মহাসাগরগুলি 15 মিলিয়ন বছর ধরে শীতল হচ্ছে এবং মানুষের প্রভাব নির্বিশেষে বায়ুমণ্ডলে গুরুত্বপূর্ণ পদার্থের পরিমাণ হ্রাস পেয়েছে। সম্ভবত পৃথিবীতে কিছু প্রাকৃতিক প্রক্রিয়া ঘটছে, যার ফলে অক্সিজেন খরচ হচ্ছেএর উৎপাদনের চেয়ে বেশি হয়।
বায়ুমন্ডলের গঠনের উপর মানুষের প্রভাব
আসুন বাতাসের গঠনের উপর মানুষের প্রভাব সম্পর্কে কথা বলি। আজ আমাদের যে স্তরটি রয়েছে তা জীবন্ত প্রাণীদের জন্য আদর্শ, বাতাসে অক্সিজেনের পরিমাণ 21%। এটি এবং অন্যান্য গ্যাসের ভারসাম্য প্রকৃতির জীবনচক্র দ্বারা নির্ধারিত হয়: প্রাণীরা কার্বন ডাই অক্সাইড ত্যাগ করে, গাছপালা এটি ব্যবহার করে এবং অক্সিজেন ছেড়ে দেয়।
কিন্তু কোন গ্যারান্টি নেই যে এই স্তরটি সর্বদা স্থির থাকবে৷ বায়ুমণ্ডলে কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গত হওয়ার পরিমাণ বাড়ছে। এটি মানবজাতির দ্বারা জ্বালানী ব্যবহারের কারণে। এবং এটি, যেমন আপনি জানেন, জৈব উত্সের জীবাশ্ম থেকে গঠিত হয়েছিল এবং কার্বন ডাই অক্সাইড বাতাসে প্রবেশ করে। এদিকে, আমাদের গ্রহের বৃহত্তম গাছপালা, গাছ, ক্রমবর্ধমান হারে ধ্বংস হচ্ছে। এক মিনিটে বিলীন হয়ে যায় কিলোমিটারের জঙ্গল। এর মানে হল যে বাতাসে অক্সিজেনের অংশ ধীরে ধীরে পড়ে যাচ্ছে এবং বিজ্ঞানীরা ইতিমধ্যেই অ্যালার্ম বাজাচ্ছেন। পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল একটি সীমাহীন প্যান্ট্রি নয় এবং অক্সিজেন বাইরে থেকে প্রবেশ করে না। পৃথিবীর বিকাশের সাথে সাথে এটি সর্বদা বিকশিত হয়েছে। এটি ক্রমাগত মনে রাখতে হবে যে এই গ্যাসটি কার্বন ডাই অক্সাইড গ্রহণের কারণে সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় গাছপালা দ্বারা উত্পাদিত হয়। এবং বন উজাড়ের আকারে গাছপালার কোনো উল্লেখযোগ্য হ্রাস অনিবার্যভাবে বায়ুমণ্ডলে অক্সিজেনের প্রবেশকে হ্রাস করে, যার ফলে এর ভারসাম্য নষ্ট হয়।
