Биология — вторая простая наука

 Вы плохо знаете биологию? Не волнуйтесь. Во второй части своей серии «Следуй за наукой» гуру экструзии Аллан Грифф простым языком исследует царство живых организмов и обнаруживает связь с популярным восприятием пластика.

Это моя вторая колонка на тему «следуй за наукой». В прошлом месяце я писал о химии, фундаменте науки. На этот раз основное внимание уделяется биологии. В обоих случаях темы представлены таким образом, который должен быть понятен умным людям, не являющимся учеными. Цель состоит в том, чтобы отбить у людей охоту опускать руки и говорить: «О, я все равно ничего не понимаю в этом», оставляя им свободу верить в то, что заставляет их чувствовать себя хорошо.

Как я уже говорил в прошлом месяце, многие люди боятся логики науки. С атомом нельзя заключать сделки, и чудес не бывает. Числа и вероятность имеют значение, даже если популярные образы не всегда совпадают.

Биология немного меньше связана с экструзией, чем химия, но все же имеет решающее значение для понимания жизни, и у нее есть связь с пластиком.

Биология занимается живыми существами, от вирусов до китов. Сюда входят животные — существа, которые двигаются, но не производят себе пищу, — и растения — существа, которые не двигаются и в основном производят себе пищу. Сюда же входят грибки — плесень, дрожжи и грибы. Поскольку эти вещи живы, им нужно рождаться, размножаться и умирать. Магия не задействована. Это наука, где невозможное невозможно, а вероятность имеет значение, нравится нам это или нет. Примечание для креационистов среди вас: читайте дальше, ведь даже если вы верите в другое происхождение, вам все равно будет полезно знать, что думают другие и как все это работает.

Бактерии маленькие

Начну с мелочей: бактерии — одноклеточные организмы. Раньше мы считали их растениями, так как они не двигаются, но в последние годы система научной классификации усложнилась. По-прежнему полезно думать о них как о крошечных растениях, которые можно носить в воздухе, в воде или на руках. Большинство из них безвредны, а некоторые приносят нам пользу, как и многие из тех, что живут в наших телах. Они также участвуют в пищеварении у коров и кроликов; интересно, но слишком сложно для этого.

Размер бактерий составляет около 1 микрона, одного числа недостаточно. Один микрон составляет около 0,00004 дюйма — одну сотую толщины листа 20-фунтовой бумаги для принтера. Большинство бактерий слишком малы, чтобы увидеть их невооруженным глазом, но мы можем увидеть их в микроскоп, и они могут образовывать видимые колонии. У них есть определенные научные названия, такие как золотистый стафилококк (чума шесть в Исходе) и ацидофильная лактобацилла (производит йогурт). Дрожжи и плесени немного крупнее: Saccharomyces cerevisiae делают пиво путем ферментации вареного проросшего ячменя. Эти и большинство других живых существ имеют двойные имена, обычно основанные на латыни и греческом языке, языках, традиционно используемых в науке, чтобы люди из разных стран могли понимать друг друга. Кокк имеет круглую форму, а бацилла – палочковидную. Если они попадают в нас там, где им не место, это инфекция.

Некоторые бактерии вредны для человека, некоторые нет. Кто-то может жить в воздухе, а кто-то нет. Самый печально известный из них, Clostridium botulinum, растет только без доступа кислорода (как в запечатанной банке, которую не нагревают достаточно долго, чтобы убить их). Он производит токсичное соединение, которое помогает устранить морщины (ботокс), и если его не разрушить нагреванием до 212°F или выше, оно может вызвать смертельное отравление (ботулизм). Важно: кипячение воды при температуре 212° деактивирует токсин (время имеет значение; если сомневаетесь, варите дольше), но вам нужно 250° или более (x время), чтобы убить бактерии, следовательно, скороварки и процесс консервирования (тепловая стерилизация) , изобретенный в начале 1800-х годов во Франции и Англии. (Первый консервный нож был изобретен в США в 1860 году.)

Бактерии во множественном числе, бактерия в единственном числе. Они, как и другие живые существа, состоят из миллионов атомов, особенно соединений углерода, азота, кислорода и водорода, строительных блоков органической химии. Подробнее об этом читайте в моей мартовской статье о простой химии в журнале PlasticsToday. Атомы и даже сложные молекулы, которые они могут образовывать, намного меньше живых существ, и их не следует путать с ними.

Вирусы еще меньше

Вирусы не только меньше бактерий, но и отличаются от них тем, что для выживания им нужен живой хозяин. Ученые и лингвисты до сих пор спорят, можем ли мы назвать их «живыми». Пандемия COVID повысила понимание вирусов для многих, но также породила недопонимание. Это не внезапно новая наука. Пионеры вакцинации Пастер (бешенство и другие) и Дженнер (оспа) понимали, что делают эти вирусы, и придумали способ избежать этого, но не знали того, что знаем мы сегодня. Между прочим, Пастер (1822-1895) начинал как химик, а не врач, чем мы, современные химики, гордимся. Его имя навсегда связано с уничтожением вредных микробов в молоке, хотя он первым предложил его для остановки брожения в вине. И то, и другое. Не весь живой мир такой крошечный

У нас есть мир растений, которые рождаются (семена), растут и умирают в течение года (однолетние цветы) или живут тысячелетиями (калифорнийские щетинистые шишки и секвойи). Однолетние растения, в том числе многие съедобные, могут расти в теплую половину года в умеренном климате, но не выдерживают замораживания, потому что при замерзании вода расширяется (лед плавает), и это расширение разрушает клеточные стенки и убивает растение. Некоторые растения могут сопротивляться такому повреждению и выдерживать легкие заморозки; некоторые, как и большинство деревьев, могут выжить даже в очень холодную погоду.

Для роста растениям нужны питательные вещества, а также энергия, поскольку связи между атомами растительного вещества более тесные, чем связи в углекислом газе и воде, необходимые для их образования. Это означает, что новые связи между атомами хранят больше энергии, чем было запасено в связях ингредиентов. Солнце является источником этой энергии. Масса и энергия сохраняются; ничего не появляется и не исчезает.

Помощником для большинства растений является хлорофилл, зеленое вещество в листьях, которое катализирует реакции, вызванные воздействием солнца. Хлорофилл на самом деле представляет собой семейство сложных соединений с атомом магния в центре, подобно гемоглобину в нашей крови с центральным атомом железа. Одна обычная молекула хлорофилла состоит из 55 атомов углерода, 72 атомов водорода, пяти атомов кислорода, четырех атомов азота и магния! Обратите внимание, что в хлорофилле нет хлора! Оба слова происходят от греческого слова, обозначающего зеленый цвет. В ПВХ есть хлор, но в качестве прореагировавшего хлорида, подобно поваренной соли, используется хлорид натрия, и он сильно отличается от реактивного (зеленого) газообразного хлора. Люди с ПВХ должны понимать эту разницу, хотя хлорофобы могут и не понимать.

Царство животных

Животные двигаются. К ним относятся насекомые и семейство пауков, черви, рептилии, моллюски (моллюски) и рыбы, ракообразные (креветки, крабы), земноводные (лягушки), птицы и млекопитающие всех размеров. Птицы и млекопитающие теплокровны: внутренний «термостат» нагревает или охлаждает тело, поддерживая почти постоянную температуру. Что мы носим, ​​будь то мех, перья или одежда, и находимся ли мы на солнце, в тени или в воде, все имеет значение. Насколько важно (HMM), так как у нас могут быть пальцы рук и ног холоднее, чем нормальная температура тела, но не слишком холодные, так как кровь тоже не будет течь (более высокая вязкость). Мы замедлились бы и остановились бы намного выше нуля, если бы у нас не было меха, перьев или одежды в качестве утепления. С другой стороны, если у нас жар, термостат позволяет более высокой температуре тела препятствовать размножению болезнетворных «микробов».

Поскольку мы, животные, можем двигаться, мы должны находить себе пищу, необходимую для дыхания, мышления, ходьбы и удержания. Мы не можем производить пищу на месте, как это делают растения. Большая часть наших энергетических потребностей связана с поиском пищи, а для людей за последние 10 000 лет или около того — с ее выращиванием. Мы дышим воздухом, чтобы кислород вступал в реакцию с пищей и давал нам энергию (кислород составляет 21% всего воздуха), но нам все равно нужно есть и переваривать пищу, прежде чем она сможет окислиться в энергию в мышцах. Понятия досуга и удовольствия являются человеческими — я знаю, что они спорны, — но, каково бы ни было их происхождение, они также требуют энергии.

Биология еды и питья важна и отложена на следующий месяц. Ключевые слова: баланс, количество (HMM) и непищевые причины, по которым мы едим или избегаем чего-то.

Какое это имеет отношение к пластике?

Молекулы пластика настолько малы и расположены близко друг к другу, что даже мельчайшие бактерии и вирусы не могут проникнуть в герметичный контейнер, если нет утечки или они не проникли через отверстие. Там нет самопроизвольного зарождения микробов или чего-то еще. (Примерно в 1860 году у Пастера были серьезные проблемы с сомневающимися в его ныне принятых теориях, что привело к созданию вакцин от куриной холеры и сибирской язвы, а также от бешенства.)

Пластмассы не живые, даже те, которые продаются как «биопластики». Они не двигаются и не нуждаются в еде. Существует много разных пластиков. Большинство из них химически неактивны (плюс) и используются как внутри, так и снаружи нашего тела (замены суставов, швы, некоторые стенты). При употреблении в пищу некоторые из них могут разлагаться химически, но они больше не являются пластиком и не могут попасть в кровь в виде «частиц микропластика». Хотя перенос чего угодно в кровь теоретически возможен, этой теории недостаточно, чтобы поддержать мнение о том, что рыбы едят пластиковые микроволокна, а мы едим рыбу и получаем «вредные» количества этих волокон в крови и мышцах. Это пугает и без того боящихся науки людей, особенно если они слышали об асбестовых волокнах — переносимых по воздуху, минеральных, канцерогенных. Да, вирусы COVID тоже передаются по воздуху, но они живые и могут размножаться. Рыбные теоретики не говорят нам, сколько пластиковых микроволокон попадает в кровь, как они могут туда попасть и как они могут нам навредить. ХМ. Кроме того, капилляры крошечные, чуть больше бактерий; если бы микропластики были в крови, они не могли бы циркулировать, но закупорили бы капилляры, и мы не смогли бы остаться в живых. Люди будут верить в то, что они хотят, чтобы быть правдой.

Я надеюсь, что эти несколько слов станут удобоваримым введением в практическую биологию, очень важный предмет. взорвать Кроме того, вы можете связаться со мной (см. ниже), если речь идет о пластике. Если нет, возможно, вам лучше погуглить и прочитать работы соответствующих и беспристрастных экспертов.

Источник