Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Лима-де-Фариа А. -> "Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции" -> 30

Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции - Лима-де-Фариа А.

Лима-де-Фариа А. Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции — М.: Мир, 1991. — 455 c.
ISBN 5-03-001929-4
Скачать (прямая ссылка): evoluciyabezotbora1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 166 >> Следующая

эволюции химических элементов стали очевидными, и это привело к возрождению гипотезы Праута (Spronsen, 1969). Теперь представление о том, что все известные элементы являются производными водорода, общепризнано. Всего элементов, более сотни, но в основе их строения и свойств лежит единый общий «кирпичик» — атом водорода (Bynum et al., 1981).
Рождение водорода и других элементов
В последнем десятилетии наступил новый этап в познании эволюции элементов периодической системы. Теперь появилась возможность изучать даже эволюцию самого водорода, а также гелия, углерода и других элементов.
Пятнадцать миллиардов лет назад, при зарождении Вселенной, осуществлялся в основном синтез водорода из кварков,, а позднее в свою очередь синтезировался гелий из водорода. Углерод—ключевой элемент биологических субстанций — до нынешнего периода своей стабильности существовал в совершенно иных условиях. Ядра атомов углерода задолго до образования нашей солнечной системы синтезировались из трех ядер гелия внутри звезд и затем при их взрывах выбрасывались в межзвездное пространство (Von Ваеуег, 1986).
По мере старения Вселенной, от 15 до 10 миллиардов лет назад, внутри звезд образовывались и элементы тяжелее водорода и углерода; они также освобождались при взрывах звезд типа Сверхновых (Gale, 1981). Три легких элемента — литий, бериллий и бор — сравнительно менее стабильны и не могли бы существовать в экстремальных условиях, характерных для большинства звездных ядер. Предполагают, что их синтез происходил вне звезд, в разреженных газовых облаках межзвездного пространства нашей галактики (Viola, Mathews, 1987).
Превращение элементов и биологическая изменчивость
Открытие радиоактивности показало, что одни химические элементы могут превращаться в другие. Можно привести много примеров эволюции элементов; ограничимся двумя. Углерод 14С превращается в азот 14N, т. е. в совершенно другой элемент, когда один из нейтронов ядра превращается в протон, испуская бета-частицу и нейтрино (рис. 6.1). Другим примером служит существование изотопов, т. е. разных форм одного и тоге же элемента. Есть три формы водорода: водород (протий).
дейтерий и тритий с атомными весами соответственно 1, 2 и 3. У этих трех форм одинаковый атомный номер — 1 (рис. 6.1). Физики, описывая подобные превращения, говорят о трансмутации элементов.
1. В результате энергетических процессов в ядре элемента.
Атомный вес 1, атомный номер 1 ¦(около 99.97% всего водорода, содержащегося в природных соединениях)
Изотоп водорода (дейтерий). Атомный вес 2, атомный номер 1 (около 0,02% всего водорода, содержащегося в природных соединениях) .
Изотоп водорода (тритий). Атомный вес 3, атомный номер 1 (менее распространен. Чем природный дейтерий)
Углерод 14. Атомный номер б (протонов)
Нейтрон, превращающийся в протон
Углерод 14. Атомный номер б (протонов)
Азот 14. Атомный номер 7 (протонов)
ъОГ
Рис. 6.1. А. Изотопы водорода: дейтерий и тритий. Б. Распад ядра 14С и трансмутация его в ядро UN с превращением нейтрона и эмиссией частиц.
(Wase, Jacobson, 1957).
последний превращается не в любой другой, а только во вполне определенные формы.
2. Обычно энергетические взаимодействия описываются как усредненный результат большого числа случайных актов, но это — грубое упрощение, связанное с трудностями измерений на атомном уровне. Принцип Гейзенберга — это соотношение неопределенностей, а не принцип случайности. К сожалению, в физике эти два понятия часто смешивают (Amaldi, 1966; Crutchfield et al., 1986).
3. Трансмутирующий элемент превращается не в слабоовя-занную непрочную структуру, а в стабильную новую форму, иногда через переходное состояние. Ядро атома алюминия в результате соударения с альфа-частицей испускает протон и становится стабильным ядром кремния.
4» Продукт траясмутацин, подобной переходу углерод/азот, может при благоприятных энергетических условиях превратиться обратно в исходный элемент. Аналогичное явление известно и в биологической эволюции. Генные мутации обратимы: ген может вернуться к исходному состоянию — «дикому» типу. Это так называемые обратные мутации.
Принципы, которым подчиняется эволюция химических элементов
Полагают, что для эволюции химических элементов характерно следующее.
1. Все элементы образовались на основе водорода.
2. Большинство элементов возникло внутри звезд.
3. Несмотря на существование множества видов частиц, физики считают, что все элементы состоят только из электронов, протонов и нейтронов в различных сочетаниях.
4. Число элементов сравнительно невелико: их немногим больше ста.
5. Комбинирование частиц оказалось возможным благодаря упорядоченности процесса превращения элементов.
6. Обратимое превращение одних элементов в другие происходит и в настоящее время; продукт превращения может превратиться в исходный элемент.
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 166 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed