Вселенная внутри нас: что общего у камней, планет и людей - Нил Шубин

Морин Раймо и ее соавторы открыли дебаты по данной теме, опубликовав следующие статьи: Raymo, M. E., Ruddiman, W. F., and P. N. Froelich Influence of Late Cenozoic Mountain Building on Ocean Geochemical Cycles // Geology 16 (1988): 649–653; Raymo, M. E., and W. F. Ruddiman Tectonic Forcing of Late Cenozoic Climate // Nature 359 (1992): 117–122; Raymo, M. E. The Himalayas, Organic Carbon Burial, and Climate in the Miocene // Paleoceanography 9 (1994): 399–404. Эта идея имеет очень глубокие корни и отчасти опирается на работы Чемберлена: Chamberlin, T. C. An Attempt to Frame a Working Hypothesis of the Cause of Glacial Periods on an Atmospheric Basis // Journal of Geology 7 (1899): 545–584, 667–685, 751–787. Полезно также ознакомиться с комментариями Раймо в статье: Raymo, M. E. Geochemical Evidence Supporting T.C. Chamberlin’s Theory of Glaciation // Geology 19 (1991): 344–347. В качестве общего обзора по теме рекомендую книгу: Ruddiman, W. F., ed. Tectonic Uplift and Climate Change. New York: Plenum Press, 1997. Полезна и следующая статья: Zachos, J. C., and L. R. Kump Carbon Cycle Feedbacks and the Initiation of Antarctic Glaciation in the Earliest Oligocene // Global and Planetary Change 47 (2005): 51–66. Среди новых работ, в которых совершается попытка соединить доказательства разного рода, могу назвать статью: Garzione, C. Surface Uplift of Tibet and Cenozoic Global Cooling // Geology 36 (2008): 1003–1004. Геохимические аспекты гипотезы Раймо обсуждаются в статье: McCauley, S. E., and D. DePaolo The Marine 87Sr/86Sr and d18O Records, Himalayan Alkalinity Fluxes and Cenozoic Climate Models / In: Ruddiman, W. F., ed. Tectonic Uplift and Climate Change. New York: Plenum Press, 1997, 428–465.

Классическая работа об изменении уровня углекислого газа со временем: Berner, R. A. Atmospheric Carbon Dioxide Levels over Phanerozoic Time // Science 249, no. 4975 (1990): 1382–1386.

Сорок пять миллионов лет назад закончился жаркий период, названный палеоцен-эоценовым температурным максимумом. Изучением растительности того времени, уровня углекислого газа и других факторов занимались многие ученые. В качестве введения в данную проблему советую следующие работы: McInerney, F. A., and S. L. Wing

The Paleocene-Eocene Thermal Maximum: A Perturbation of Carbon Cycle, Climate, and Biosphere with Implications for the Future // Annual Review of Earth and Planetary Sciences 39 (2011): 489–516; Sluija, A., et al. Subtropical Arctic Ocean Temperatures During the Palaeocene/Eocene Thermal Maximum // Nature 441 (2006): 610–613; Zachos, J. C., et al. A Transient Rise in Tropical Sea Surface Temperature During the Paleocene-Eocene Thermal Maximum // Science 302 (2003): 1151–1154; Kennett, J. P., and L. D. Stott Abrupt Deep-Sea Warming, Palaeoceanographic Changes, and Benthic Extinctions at the End of the Palaeocene // Nature 353 (1991): 225–229; Wing, S. L., et al. Coordinated Sedimentary and Biotic Change During the Paleocene-Eocene Thermal Maximum in the Bighorn Basin, Wyoming, USA / Conference Programme and Abstracts: CBEP 2009, Climatic and Biotic Events of the Paleogene, 12–15 January 2009, Wellington, New Zealand. Strong, C. P., Crouch, Erica M. and C. J. Hollis, eds. Lower Hutt, N. Z.: Institute of Geological and Nuclear Sciences, 2009, 156–162.

О влиянии новых океанических течений на климат Антарктиды см. статью: Kennett, J. P. Cenozoic Evolution of Antarctic Glaciation, the Circum-Antarctic Ocean, and Their Impact on Global Paleoceanography // Journal of Geophysical Research 82 (1977): 3843–3860. Время похолодания в Антарктиде и его связь с океаническими течениями обсуждаются в статье: Anderson, J., et al. Progressive Cenozoic Cooling and the Demise of Antarctica’s Last Refugium // PNAS 108 (2011): 11356–11360.

Статьи Домини о цветовом зрении и рационе питания приматов: Dominy, N., and P. W. Lucas Ecological Importance of Trichromatic Vision to Primates // Nature 410 (2001): 363–366; Dominy, N. Fruits, Fingers, and Fermentation: The Sensory Cues Available to Foraging Primates // Integrative and Comparative Biology 44 (2004): 295–303; Dominy, N., and P. W. Lucas Significance of Color, Calories, and Climate to the Visual Ecology of Catarrhines // American Journal of Primatology 62 (2004): 189–207.

Переносной аналитический набор, разработанный Домини с коллегами, описан в статье: Lucas, P. W., et al. Field Kit to Characterize Physical, Chemical, and Spatial Aspects of Potential Primate Foods // Folia Primatologica 72, no. 1 (2001): 11–25.

История проекта Iceworm и Кэмп-Сенчури описана в статье: Weiss, E. D. Cold War Under the Ice: The Army’s Bid for a Long— Range Nuclear Role, 1959–1963 // Journal of Cold War Studies 3, no. 3 (Fall 2001): 31–58.

Изучение причин наступления ледниковых периодов и следов климатических изменений, запечатленных в толще льда, описано в нескольких замечательных научных книгах: Imbrie, J., and K. P. Imbrie Ice Ages: Solving the Mystery. Cambridge, Mass.: Harvard University Press, 1986; Alley, R. B. The Two-Mile Time Machine: Ice Cores, Abrupt Climate Change, and Our Future. Princeton, N. J.: Princeton University Press, 2002; Macdougall, D. Frozen Earth: The Once and Future Story of Ice Ages. Berkeley: University of California Press, 2006. Все эти три труда обладают лучшими качествами научной литературы: они авторитетны, интересны и содержат обширный список литературы по теме. Тщательное изучение кернов льда, описанное в книге Two-Mile Time Machine, позволило обнаружить ряд климатических циклов и событий в океанах, каждое из которых получило собственное название: цикл Дансгора — Эшгера, цикл Бонда, события Гейнриха и циклы Макейела. В соответствии с изменениями ледников, океанических течений и ветров климат может изменяться в широких пределах. Мы не имеем пока полного представления о связи этих глобальных процессов.

О влиянии ледниковых периодов на историю человечества рассказывает книга: Fagan, B. The Little Ice Age: How Climate Made History, 1300–1850. New York: Basic Books, 2001. А вот замечательный рассказ о том, как ледниковые периоды изменили пейзаж планеты: Pielou, E. C. After the Ice Age: The Return of Life to Glaciated North America. Chicago, University of Chicago Press, 1991.

Работы Либби и Юри обсуждаются в замечательной книге: Macdougall, Doug Nature’s Clocks: How Scientists Measure the Age of Almost Everything. Berkeley: University of California Press, 2008.

О Дороти Гэррод можно прочесть в статье: Smith, P. J. Dorothy Garrod as the First Woman Professor at Cambridge University // Antiquity 74 (2000): 131–136.

Роль климатических изменений и натуфийской культуры в появлении земледелия продолжает оставаться предметом научных споров. Классическая точка зрения изложена в статьях: Bar-Yosef, O. The Natufian Culture in the Levant, Threshold to the Origins of Agriculture // Evolutionary Anthropology 6, no. 5 (1998): 159–177; Bar-Yosef, O., and

A. Belfer-Cohen The Origins of Sedentism and Farming Communities in the Levant // Journal of World Prehistory 3 (1989): 447–498. Другие мнения на этот счет, включая противоположные, обсуждаются в статье: Balter, M. The Tangled Roots of Agriculture // Science 327 (2010): 404–406.

О влиянии рациона питания на геном человека и особенно о роли перехода к земледелию говорится в книге: Wells, S. Pandora’s Seed: The Unforeseen Cost of Civilization. New York: Random House, 2010. Знаменитая статья о действии отбора на человеческий геном: Voight, B. F., Kudaravalli, S., Wen, X. and J. K. Pritchard A Map of Recent Positive Selection in the Human Genome // PLoS Biology 4, no. 3 (2006). Я также советую статью: Sabetiet, P., al. Genome-wide Detection and Characterization of Positive Selection in Human Populations // Nature (2007): 913–988; Wilson, D. J., et al. A Population Genetics-Phylogenetic Approach to Inferring Natural Selection in Coding Sequences // PLoS Genetics 7, no. 12 (2011).

Роль климатических изменений в происхождении и ранней эволюции человека и его ближайших родственников обсуждалась на конференции на эту тему: Understanding Climate’s Influence on Human Evolution. Washington, D. C.: National Academies Press, 2010. В этом сборнике множество работ об изучении климата. Советую также ознакомиться со статьей: Cerling, T. E., et al. Woody Cover and Hominin Environments in the Past 6 Million Years // Nature 476 (2011): 51–56.

Обнаруженные в Чаде окаменелые остатки гоминид описаны в статье: Brunet, M. A New Hominid from the Upper Miocene of Chad, Central Africa // Nature 418 (2002): 145–151; Brunet, M., et al. New Material of the Earliest Hominid from the Upper Miocene of Chad // Nature 434 (2005): 752–755. Новейшие данные о прямохождении предков человека, обитавших в Кении, представлены в статье: Richmond, B., et al. Orrorin tugenensis Femoral Morphology and the Evolution of Hominin Bipedalism // Science 319, no. 5870 (2008): 1662–1665. Общую информацию об ископаемых предках человека можно найти в следующих книгах: Gibbons, A. The First Human. New York: Doubleday, 2006; Johanson, D. C., and K. Wong Lucy’s Legacy: The Quest for Human Origins. New York: Harmony Books, 2009.

Идеи Роберта Мертона об авторстве изобретений отразились в статьях: Merton, R. K. Singletons and Multiples in Scientific Discovery: A Chapter in the Sociology of Science // Proceedings of the American Philosophical Society 105, no. 5 (1961): 470–486; Merton, R. K. Priorities in Scientific Discovery: A Chapter in the Sociology of Science // American Sociological Review 22, no. 6 (1957): 635–659.

О законе Стиглера можно прочитать в работе: Stigler, S. Stigler’s Law of Eponymy / In: Science and Social Structure: A Festschrift for Robert K. Merton. Gieryn, T. F., ed. New York: New York Academy of Sciences, 1980, 147–158.

О влиянии растений на развитие жизни на планете можно узнать из книг: Beerling, D. The Emerald Planet: How Plants Changed Earth’s History. Oxford: Oxford University Press, 2007; Burger, W. C. Flowers: How They Changed the World. Amherst, N. Y.: Prometheus Books, 2006.

Статья Стивена Стирнса о действии отбора на современных людей: Stearns, S. C., et al. Measuring Selection in Contemporary Human Populations // Nature Reviews Genetics 11 (2010): 611–622.

Благодарности

Мое желание проникнуть в мир науки проистекло от просмотра телепередач о полетах кораблей «Аполлон», от походов по музеям естественной истории и от чтения книг таких писателей, как Карл Саган и Джейкоб Броновский. Пока я рос, мои родители Сеймур и Глория Шубин поддерживали все мои сиюминутные увлечения — от коллекционирования камней и черепков до изучения телескопов и метеоритов — и не задавали никаких вопросов. Они поощряли мое любопытство, позволив ему перерасти в любопытство ученого.

Каллиопи Монойос, выполнившая иллюстрации в данной книге, обладает всеми теми качествами, которых вы ждете от иллюстратора научных книг: она является специалистом в области естественных наук, обладает острым и критическим взглядом и способностью к творчеству. Она помогла мне передать сложные идеи в виде простых образов. Мне повезло, что она работала последние одиннадцать лет в нашей лаборатории. Теперь она открыла собственную студию. С ее работами можно ознакомиться на сайтах: www.kalliopimonoyios.com и blogs.scientificamerican.com/symbiartic.