Закономерности в природе постижимы. Это открытие принадлежит к величайшим достижениям человеческой мысли. Подобный образ мышления, очень важный не только для исследования закономерностей в природе, но и для понимания развития человеческого, общества, называется диалектикой. В объяснении одного из важнейших законов природы говорится, что в физике каждое изменение есть переход количества в качество.
Рассмотрим это на примере воды. Точка замерзания при 0°С и точка кипения при 100°С — это основные точки. Даже невооруженным глазом можно заметить, что при этих температурах объем и свойства воды меняются. Но, если мы вооружимся микроскопом, то заметим, что и во внутреннем строении ее происходят превращения. При замерзании самый мелкий строительный материал воды — молекулы вытягиваются и сжимаются. Если мы возьмем эталонный литр и весы, то убедимся, что:
1 литр воды при 4°С весит 1000 граммов;
1 литр льда при 0°С весит 916 граммов;
1 литр снега при 0°С весит 150 граммов.
Замерзая, вода увеличивается в объеме примерно на 1/10. Иногда зимой замерзает вода в водопроводных трубах, и тогда трубы лопаются. Весною, когда обнажаются тротуары, можно увидеть, как испортила их за зиму замерзшая вода. Лед разрушает даже горные породы, в трещины которых вода осенью. Такое явление геологи называют «морозным выветриванием».
Как попадают кислород и питательные вещества к каждой клетке многоклеточного организма? Как из всех его клеток углекислый газ доставляется к поверхностям газообмена, а иные вредные вещества — к органам выделения?
Существуют животные, у которых молекулы веществ перемещаются только от клетки к клетке. Ученые подсчитали, что даже небольшие молекулы кислорода, преодолев покровы тела, таким образом могут переместиться внутрь организма на расстояние, не превышающее 1 мм. Поэтому этот распространения веществ характерен лишь для небольших животных, таких, как, например, планария.
Даже дождевому червю с диаметром тела 5-7 мм такого вида транспорта недостаточно. У большинства животных вещества перемещаются в составе специальной жидкости — крови, циркулирующей в организме.
У одних животных (лягушка, карп, воробей, слон) кровь движется только по сосудам, а заставляют ее перемещаться сокращения их стенок и сердца. Такая кровеносная система называется замкнутой (рис. 4.4 а). Разветвленные сосуды проникают во все ткани животного. Через клетки стенок самых тонких сосудов (капилляров) и происходит обмен веществами между кровью и тканями организма. У других животных (насекомых, пауков, улиток) кровеносная система незамкнутая (рис. 4.4 б). Кровь (ее называют гемолимфой) лишь некоторое время движется по сосудам, а затем выливается из них в полость тела и омывает клетки.
