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水は、化学的には化学式 H2O で表される水素と酸素の化合物です。
海水常温常圧では無味、無臭、ごくわずかに青緑色を呈す透明の液体です。
地球表面や、特に海洋に豊富に存在しています。水は生物の生存、日常生活をはじめ、工業や医療などに絶対的に不可欠であり、人類にとって最も身近な物質の一つであるとされています。
また、人体の60%から70%程度が水であり、この様に身近である水ですが宇宙全体から見ると液体の水として存在している量は非常に少ないのです。
尚、右のの写真は地球上の水と空気を1カ所に集める図です。
水の球は体積が約14億立方km。この球体には海はもちろん川や、万年雪、地下水なども含まれているとのこと。
また、空気の方は重量5140兆トンで、このうち半分は地表から5km以内の空気です。
画像を見ていると、この小さな水の球を使っても青い地球にすることができるようには思えないのですが、実際に見ることができたらやはり膨大な量に見えるのでしょうか。左の青い球体が地球上の全ての水で、右のピンクの球体が地球上の全ての空気です。
地球上の水
地球上には多くの水が存在しており、生物の生育や熱の循環に重要な役割を持っている。気象学や海洋学などの地球科学、生態学における大きな要因の一つである。水蒸気は最大の温室効果ガスでもあるのです。
その97%が海水として存在し、淡水は残り3%にすぎない。そのほとんどが氷河や氷山として存在している。
生物と水
すべての既知の生命体にとって、水は不可欠な物質です。
生物体を構成する物質で、最も多くを占めるのが水です。核や細胞質で最も多い物質でもあり、細胞内の物質代謝の媒体としても使用されていて、通常、質量にして生物体の70%?80%が水によって占められています。
生きている細胞には（理想的な溶媒である）水が多く含まれており、生命現象を司る化学反応の場を提供し、また水そのものが種々の化学反応の基質となっている。体液として、体内の物質輸送や分泌物、粘膜に用いられ、また高分子鎖とゲル化することで体を支える構造体やレンズにも利用されています。また、クマムシのように厳しい環境にも耐えられる生物は、体内の水分を放出し、不活性な状態をつくり出すことがで出来ます。
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尚、生物は太古の海で誕生したと考えられていて、生物の化学組成と海水の組成がにていることもその根拠の一つです。従って、水中生活が生物の原始的な姿であると見てよいとされてきました。
陸上のように常に水につかっていない環境下では、生物にとって最も重要な問題の一つが水の確保です。陸上の無脊椎動物では、周囲が湿っていなければ活動できないものも多いですし、陸上生物に見られる進化的形態の多くが水の確保や自由水のない環境への適応なのです。クマムシの場合も、頻繁に乾燥にさらされる環境への適応として、休眠の能力が発達したと考えられています。
また、特に人体においては、体重の60%を占める水のうち45%までが、細胞内に封じ込められた水で、残り15%が、血液、リンパ液など細胞の外にある水である。この細胞内液、細胞外液をあわせたものを体液と呼び、この体液が生命の維持、活動に非常に重要な役割を果たします。
一日に排出される水の量は、静かに横たわっている成人男性で2,300mLであり、内訳としては尿1,200mL、糞200mL、不感蒸泄900mLである。1日に必要な水の量は当然2,300mLである。一般に、飲料水から1,200mL、食物800mL、代謝物300mLとして摂取されます。なお、不感蒸泄とは呼気に含まれる水蒸気として体外に吐き出されたり、皮膚表面から感知できない程度に分泌される汗のことを称します。 |
