Хранители времени. Реконструкция истории Вселенной атом за атомом - Дэвид Хелфанд

состоит из Углерода, поэтому 1 г кости содержит 1 г/(12 а. е. м./атом × 1,67 × 10–24 г/а. е. м.) × 0,18 = 1,6 × 1021 атома Углерода, из которых 1,2 % составляют C‐13 и расхождение между диетами из C3 и C4-растений составляет 1,4 % от этой суммы, то есть 1,6 × 1021 × 0,012 × 0,014 = 2,7 × 1017 атомов, или 270 000 триллионов атомов.

9. D. R. Piperno and K. V. Glannery, “The Earliest Archeological Maize (Zea mays L.) from Highland Mexico: New Accelerator Mass Spectrometry Dates and Their Implications”, PNAS98, no. 4 (2001): 2101–2103.

10. https://www. statista. com/statistics/263977/world-grain-produc- tion-by-type/.

11. Сочетание продуктов питания с соотношением изотопов Углерода –1,45 (C3-растения) × 30 % + соотношение 0,0 (C4-растения) × 70 % = наблюдаемое значение –0,45 %.

12. A. C. Roosevelt, “The Development of Prehistoric Complex Societies: Amazonia, a Tropical Forest”, in Complex Polities in the Ancient Tropical World, ed. E. A. Bacus, L. J. Lucero, and J. Allen (Arlington, VA: American Anthropological Association, 1999), 13–34.

13. E. Medina and P. E. H. Minchin, “Stratification of 13C in Amazonian Rainforests”, Oecologia 45 (1980): 337–378.

14. Это не единственный способ отклонения воздуха от нормального соотношения изотопов Углерода. Например, это соотношение в воздухе Лос-Анджелеса на –0,2 % ниже стандарта из-за постоянного добавления автомобильных выхлопов, которые, конечно же, образуются в результате сжигания бензина, растительного материала с обедненным содержанием 13C, возникшего 200 миллионов лет назад. По сути, глобальное значение 13C/12C упало с –0,64 % по сравнению со стандартом в доиндустриальные времена до –0,86 % в современную эпоху в результате сжигания ископаемого топлива.

15. Quod erat demonstrandum – латинская фраза, обычно сокращается до QED, которая следует за математическим доказательством и означает «что и требовалось доказать».

16. Некоторые представители царства архей, самой примитивной формы жизни, все еще существующей на Земле, также фиксируют Азот, что особенно важно в почвах с низким содержанием Кислорода, где бактерии не могут выжить.

17. N. A. Campbell and J. B. Reece, “Biology”, (San Francisco: Pearson Benjamin Cummings, 2005).

18. M. J. Schoeninger, M. J. DeNiro, and H. Tauber, “Stable Nitrogen Isotope Ratios of Bone Collagen Reflect Marine and Terrestrial Components of Prehistoric Human Diet”, Science 220, no. 4604 (1983): 1381–1383.

19. B. Buchardt, V., Bunch V., and P. Helin, “Fingernails and Diet: Stable Isotope Signatures of a Marine Hunting Community from Modem Uummannaq, North Greenland”, Chemical Geology 244 (2007): 316–329.

20. K. A. Hobson, R. T. Alisauskas, and R. G. Clark, “Stable-Nitrogen Isotope Enrichment in Avian Tissues Due to Fasting and Nutritional Stress: Implications for Isotopic Analyses of Diet”, The Condor 95, no. 2 (1993): 388.

21. L. J. Reitsema, “Beyond Diet Reconstruction: Stable Isotope Applications to Human Physiology, Health, and Nutrition”, American Journal of Human Biology 25 (2013): 445–456.

22. C. M. Cook, A. L. Alvig, Y. Q. Liu, and D. A. Schoeller, “The Natural 13C Abundance of Plasma Glucose is a Useful Biomarker of Recent Dietary Caloric Sweetener Intake”, Journal of Nutrition 140, no. 2 (2010): 333–337.

23. P. S. Patel et al., “Serum Carbon and Nitrogen Stable Isotopes as Potential Biomarkers of Dietary Intake and Their Relation with Incident Type 2 Diabetes: The EPIC-Norfolk Study.” The American Journal of Clinical Nutrition 100 (2014): 708–718.

24. K. J. Petzke, T. Feist, W. E. Fleig, and C. C. Metges, “Nitrogen Isotopic Composition in Hair Protein is Different in Liver Cirrhotic Patients”, Rapid Communications in Mass Spectrometry 20, no. 19 (2006): 2973–2978.

25. T.-C. Kuo et al., “Assessment of Renal Function by the Stable Oxygen and Hydrogen Isotopes in Human Blood Plasma”, PLOS ONE7, no. 2 (2012): e32137.

26. R. Prinoth-Fornwagner and T. R. Niklaus, “The Man in the Ice: Results from Radiocarbon Dating”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms 92, no. 1–4 (1994): 282–290.

27. W. Muller, H. Fricke, S. A. N. Halliday, M. T. McCulloch, and J. Wartho, “Origin and Migration of the Alpine Iceman”, Science 302, no. 5646 (2003): 862–866.

28. M. J. Wooller, C. Bataille, P. Druckenmeir, G. M. Erickson, P. Groves, N. Haubenstock, T. Howe, J. Irrgeher, D. Mannm, and A. D. Willis, “Lifetime Mobility of an Arctic Woolly Mammoth”, Science 373, no. 6556 (2021): 806–808.

29. J. H. Miller, D. C. Fisher, B. E. Crowley, and B. A. Konomi, “Male Mastodon Landscape Use Changed with Maturation”, PNAS119, no. 25 (2022): e2118329119.

Глава 11. Палеоклимат: измерение температуры Земли в давние времена

1. Уоллес Брокер перешел в Колумбийский колледж из Уитон-колледжа в Иллинойсе и в 1953 году, после летнего исследовательского опыта в Обсерватории Земли Ламонт-Доэрти, расположенной в Колумбийском университете, получил степень бакалавра. Он оставался в университете все шестьдесят шесть лет, вплоть до своей смерти в феврале 2019 года. Он – автор более 500 журнальных статей по геохронологии, радиоуглеродному датированию и химической океанографии. Брокер предложил идею «океанского конвейера», на котором отображались бы течения, переносящие энергию по миру, внес плодотворный вклад в науку об изменении климата и на протяжении сорока пяти лет напоминал об опасностях глобального потепления, утверждая, что климат – это «злобный зверь», которого лучше не раздражать. Брокер был лауреатом премии Крафорда и премии Ветлесена, а также получил Национальную научную медаль из рук президента Билла Клинтона в 1996 году. Дополнительные сведения о его выдающемся и вдохновляющем творческом пути см. в статье в «Википедии» и на следующей странице: https://www. Earth. columbia. edu/articles/view/2246.

2. W. S. Broecker, “Climatic Change: Are We on the Brink of a Pronounced Global Warming?”, Science 189 (1975): 460–463.

3. Broecker, “Climatic Change”.

4. Остальные 0,028 % – это солнечный свет, отраженный Луной и другими планетами (0,00013 %); свет других звезд (менее 0,0001 %); приливное трение, вызванное Луной (0,0019 %); утечка тепла из-под поверхности Земли из-за первоначального нагрева при образовании планеты, а также радиоактивный распад долгоживущих изотопов в земной коре (0,026 %, другой преобладающий компонент) и падение вещества на Землю (что, за редким исключением, когда речь идет о столкновениях астероидов – см. гл. 12) составляет менее 0,000001 %.

5. Наши глаза не случайно чувствительны к одной октаве света, соответствующей максимальной мощности Солнца; это продукт эволюции посредством естественного отбора. За 400 миллионов лет эволюции наши световые рецепторы настроились на то, чтобы использовать преимущества самого распространенного источника света, присутствующего на поверхности Земли, хотя на самом деле он – всего лишь функция температуры Солнца и прозрачности земной атмосферы на этих длинах волн. Если бы мы эволюционировали на звезде с другой температурой или на планете с другим составом атмосферы, нам следовало бы ожидать, что световые сенсоры будут настроены на разные длины волн.

6. В 1950-х годах Чарльз Дэвид Килинг, научный сотрудник Калифорнийского технологического института,