Приходилось ли тебе когда-нибудь задумываться над тем, почему многих видов животных, живущих в далекие века, сегодня уже не существует на планете, а некоторые бактерии, которые раньше легко погибали при действии пенициллина, сегодня на этот антибиотик даже не реагируют. Оказывается, на все живое на земле оказывает влияние эволюция - процесс, при котором происходит безостановочное развитие живой природы, при этом постоянно происходит изменения генетического состава живых существ и формирование особых приспособлений для выживания конкретного вида в данных условиях. Такие приспособления называют адаптациями.
Адаптации возникают благодаря мутациям, которые периодически возникают в природе. Один или несколько генов могут подвергнуться случайной мутации, и на свет появится особь с новым признаком (например, с увеличенным размером головного мозга, изменениями в строении скелета). И это может оказаться весьма полезным и даже необходимым для выживания в тех условиях, в которых сейчас обитает данный вид. Эта "особенная" особь может не только лучше приспособиться к условиям, но и дать потомство, у которого закрепится этот новый признак, помогающий выживать. Таким образом, через некоторое количество поколений данный вид может полностью видоизмениться. Если же адаптаций в процессе жизни не происходит, а условия жизни на планете постоянно меняются, в какой-то определенный момент вид станет нежизнеспособным и просто исчезнет.
Давай попробуем проследить от начала и до конца процесс развития человека на земле. Как в процессе эволюции мы стали такими, какие мы сейчас и почему обезьяна, которую ты видишь в зоопарке, не превращается в человека?
Согласно научной классификации человек относится к классу млекопитающих. Самые первые предки этого класса появились на земле более 200 миллионов лет назад. Размеры их были невелики (всего 10 см), но маленькие существа были очень подвижны с глазами-пуговками. Вероятней всего, они обитали в норках или гнездах, пищей служили мелкие насекомые.
А 70 миллионов лет назад среди этого класса особо стал выделяться отряд приматов. Тогда это были небольшие крысоподобные особи, передвигающиеся по кронам деревьев.
30 миллионов лет назад активно эволюционировать начали плосконосые обезьяны и мартышки. Далее их развитие пошло разными дорогами. Первые стали прародителями современных горилл и орангутанов. Самым близким родственником человека ученые считают шимпанзе. 98,4% генов человека и шимпанзе идентичны. Этот факт говорит об очень тесном родстве.
Все приматы, а человек, как ты уже понимаешь, тоже входит в эту группу, имеют массу схожих особенностей: наши верхние и нижние конечности имеют по 5 пальцев, при рождении на свет появляется один или несколько малышей, которые долгое время привязаны к матери и не могут жить самостоятельно. Строение зубов и челюстно-лицевого отдела головы предполагает возможность пережевывать различные виды пищи. Человек, современные гориллы, шимпанзе, орангутаны имеют общего дальнего предка, в этом заключается наша схожесть. Современные обезьяны подобно человеку (особенно шимпанзе) являются общественными животными, которые используют в своей деятельности орудия труда, помогающие им добывать пищу (хотя и примитивные орудия). Например, палки, отломанные от веток деревьев, помогают им добывать насекомых, живущих под землей. Добытая еда всегда распределяется между членами всего стада.
Следует понимать, что все современные виды приматов и человек имеют общих предков. В процессе многовековой эволюции от прародителя в разных направлениях стали эволюционировать потомки, приобретая новые полезные качества и признаки, со временем образуя новые отдельные виды, уже не способные превращаться друг в друга. Другими словами, сегодняшние шимпанзе и гориллы не могут превратиться в человека. Человек мог появиться только от человекоподобных обезьян прошлых веков, от которых и произошли все существующие ветви приматов.
Человеческая ветвь развития появилась в Африканских саваннах. Наши предки спустились с деревьев и стали осваивать травянистые просторы. В период дождей саванны полны сочной растительности: листья, трава, кусты разрастаются повсюду. В засушливый период все вокруг засыхает. Вот такое непостоянство. Приматам необходимо было адаптироваться к условиям, как изобилия, так и полного отсутствия пищи. В засушливые моменты они научились добывать семена и орехи, но для этого им нужны были верхние конечности. Освободив руки для поиска пищи, такие приматы стали ходить теперь на двух конечностях, а размер головного мозга увеличился. Появились человекоподобные существа - гоминиды. Их появление датируют 9 миллионами лет назад. При проведении раскопок в Эфиопии был обнаружен женский скелет, напоминающий гоминида того периода. Этой ценной находке дали имя Люси, рост ее был невелик и составлял менее 130 см. Но и этот вид гоминид, к которому относилась Люси, со временем исчез. На их смену пришли более совершенные создания. Их мозг был гораздо крупней, и использовали они не просто деревянные палки, а каменные орудия труда. Они занимались охотой и собирательством. Такой вид людей ученые назвали Homosapiens (человеком разумным). Предположительно, он появился 40 тысяч лет назад.
Современный человек передвигается в вертикальном положении, использует в своей деятельности сложные технические аппараты, применяет в общении целую систему звуковых символов (речь), владеет письменной символикой передачи информации, нарабатывает и развивает навыки, знания и умения, которые способен передавать детям, не ограничен сферой обитания, может проживать в условиях с различным климатом. Предки человека давно исчезли с лица земли.
Сегодняшние виды приматов имеют много общего, но никогда не смогут превратиться друг в друга. Хотя, ученые допускают версию, что при условии вымирания человеческой ветви из ныне существующих видов обезьян может появиться новый вид, напоминающий человека. Но это только теория.
Градусов по Цельсию до конца века и если не увеличится приток углерода в почву. В соответствии с полученными данными исследователи делают вывод о том, что для компенсации выбросов углекислого газа из почвы необходимо в два–три раза увеличить количество лесной биомассы, а не на 70–80%, как утверждалось ранее. Исследование было проведено Финским институтом окружающей среды, Финским...
https://www.сайт/journal/123925
углекислого газа углекислого газа
https://www.сайт/journal/116900
Из Пенсильванского университета (США) в статье, опубликованной в журнале Nano Letters. Огромное количество углекислого газа , выбрасываемое в атмосферу промышленностью и транспортом, как полагают ученые, вызывает глобальное потепление. Обсуждается множество методов... и платины. Установка, собранная с использованием этого наноматериала позволила под воздействием солнечного света преобразовать смесь углекислого газа и паров воды в метан, этан и пропан в 20 раз эффективнее, чем при помощи...
https://www.сайт/journal/116932
Целью стимулировать фотосинтетическую активность водорослей и фитопланктона, или закачка сжиженного СО2 под землю. Конверсия углекислого газа в углеводороды с помощью наночастиц диоксида титана уже предлагалась учеными как еще один метод решения... меди и платины. Установка, собранная с использованием этого наноматериала позволила под воздействием солнечного света преобразовать смесь углекислого газа и паров воды в метан, этан и пропан в 20 раз эффективнее, чем при помощи обычных катализаторов...
https://www.сайт/journal/122591
США, слова которого приводит пресс-служба этого научного учреждения. Ученые обратили внимание на то, что поглощение растениями углекислого газа и испарение воды с поверхности их листьев происходит через одни и те же поры, называемые стоматами. Это... слишком большом содержании СО2 в воздухе стоматы листьев сужаются, вероятно, чтобы ограничить количество поступающего углекислого газа , используемого растениями для роста. Это приводит к замедлению испарения и снижению эффективности "природного...
https://www.сайт/journal/126120
Кристаллы были разработаны, используя простой метод, который опирается на три доступных химических вещества. Природный газ часто содержит углекислый газ и другие примеси, которые уменьшают эффективность этого топлива. Отрасли промышленности нуждаются в материале, который удалял бы углекислый газ . Идеальный материал должен быть доступным,избирательным и высокоемким и мог бы быть перезаряжен. Перезаряжающийся материал...
https://www.сайт/journal/126326
И сделали вывод, что, оказывается, мужчины ежегодно "выбрасывают" в атмосферу на две тонны углекислого газа больше, чем женщины. Исследователи объясняют это тем, что мужчины чаще пользуются автомобилем и, соответственно... половых различия, авторы исследования предлагают, таким образом, несколько иной способ в определении источников углекислого газа (один из газов ,влияющих на глобальное потепление) и, в частности, потребительские привычки и доходы, которые не учитываются в официальной...
https://www.сайт/journal/126887
В угленосных геологических формациях в штате Луизиана. Исследователи выяснили, что широко распространенные бактерии, использующие углекислый газ и сам уголь в качестве пищи, в присутствии воды могут дополнительно перерабатывать СО2 и выделять метан в... исследователей, для того, чтобы этот процесс работал, микроорганизмам, перерабатывающим СО2 в метан кроме самого углекислого газа и угля необходимы дополнительные питательные вещества - водород, соли уксусной кислоты и, что самое важное, ...
Но если так отличаются молекулы из одних и тех же атомов, какое же разнообразие должно быть среди молекул из разных атомов! Давай-ка снова поищем в воздухе — может быть, мы найдём там и такие молекулы? Конечно, найдём!
Знаешь, какие молекулы ты выдыхаешь в воздух? (Разумеется, не только ты — все люди и все животные.) Молекулы твоего старого знакомого — углекислого газа! Пузырьки углекислого газа приятно пощипывают язык, когда ты пьёшь газированную воду или лисонад. Кусочки сухого льда, которые кладут в ящики с мороженым, тоже состоят из таких молекул; ведь сухой лёд — это твёрдая углекислота.
В молекуле углекислого газа два атома кислорода присоединились с разных сторон к одному атому углерода. «Углерод» — значит «тот, кто родит уголь». Но углерод рождает не только уголь. Когда ты рисуешь простым карандашом, на бумаге остаются маленькие чешуйки графита — они тоже состоят из атомов углерода. Из них же «сделаны» алмаз и обыкновенная сажа. Снова одни и те же атомы — и совершенно непохожие вещества!
Когда же атомы углерода соединяются не только между собой, но и с «чужими» атомами, тогда рождается столько разных веществ, что их и сосчитать трудно! Особенно много веществ рождается, когда атомы углерода соединяются с атомами самого лёгкого на свете газа — водородаю Все эти вещества называют общим именем — углеводороды, но у каждого углеводорода есть и своё собственное имя.
О простейшем из углеводородов говорится в известных тебе стихах: «А у нас в квартире газ — это раз!» Имя газа, который горит на кухне, — метан. В молекуле метана один атом углерода и четыре атома водорода. В пламени кухонной горелки молекулы метана разрушаются, атом углерода соединяется с двумя атомами кислорода, и получается уже знакомая тебе молекула углекислого газа. Атомы водорода тоже соединяются с атомами кислорода, и в результате получаются молекулы самого важного и нужного на свете вещества!
Молекулы этого вещества тоже есть в воздухе — их там полным-полно. Между прочим, в какой-то степени и ты к этому причастен, потому что выдыхаешь в воздух эти молекулы вместе с молекулами углекислого газа. Что же это за вещество? Если не догадался, подыши на холодное стекло, и вот оно перед тобой — вода!
Интересности:
Молекула вот такая малюсенькая, что если бы мы выстроили друг за другом сто миллионов молекул воды, то вся эта шеренга запросто поместилась между двух соседних линеек в твоей тетрадке. Но учёным всё-таки удалось узнать, как выглядит молекула воды. Вот её портрет. Правда, она похожа на голову медвежонка Винни-Пуха! Вон как ушки навострила! Конечно, никакие это не ушки, а два атома водорода, присоединившиеся к «голове» — атому кислорода. Но шутки шутками, а действительно — не имеют ли эти «ушки на макушке» какого-нибудь отношения к необыкновенным свойствам воды?
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Оксид углерода (IV) (углекислый газ) в обычных условиях представляет собой бесцветный газ, тяжелее воздуха, термически устойчивый, а при сжатии и охлаждении легко переходящий в жидкое и твердое («сухой лед») состояния.
Строение молекулы изображено на рис. 1. Плотность - 1,997 г/л. Плохо растворяется в воде, частично реагируя с ней. Проявляет кислотные свойства. Восстанавливается активными металлами, водородом и углеродом.
Рис. 1. Строение молекулы углекислого газа.
Брутто-формула углекислого газа - CO 2 . Как известно, молекулярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел).
Mr(CO 2) = Ar(C) + 2×Ar(O);
Mr(CO 2) = 12 + 2×16 = 12 + 32 = 44.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Молярная масса (М) - это масса 1 моль вещества.
Легко показать, что численные значения молярной массы М и относительной молекулярной массы M r равны, однако первая величина имеет размерность [M] = г/моль, а вторая безразмерна:
M = N A × m (1 молекулы) = N A × M r × 1 а.е.м. = (N A ×1 а.е.м.) × M r = × M r .
Это означает, что молярная масса углекислого газа равна 44 г/моль .
Молярную массу вещества в газообразном состоянии можно определить, используя понятие о его молярном объеме. Для этого находят объем, занимаемый при нормальных условиях определенной массой данного вещества, а затем вычисляют массу 22,4 л этого вещества при тех же условиях.
Для достижения данной цели (вычисление молярной массы) возможно использование уравнения состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона):
где p - давление газа (Па), V - объем газа (м 3), m - масса вещества (г), M - молярная масса вещества (г/моль), Т - абсолютная температура (К), R - универсальная газовая постоянная равная 8,314 Дж/(моль×К).
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
| Задание | Составьте формулу соединения меди с кислородом, если соотношение масс элементов в нём m(Cu) : m(O) = 4:1. |
| Решение | Найдем молярные массы меди и кислорода (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева округлим до целых чисел). Известно, что M = Mr, значит M(Сu) = 64 г/моль, а М(O) = 16 г/моль. n (Cu) = m (Cu) / M (Cu); n (Cu) = 4 / 64 = 0,0625 моль. n (О) = m (О) / M (О); n (О) = 1 / 16 = 0,0625 моль. Найдем мольное отношение: n(Cu) :n(O) = 0,0625: 0,0625 = 1:1, т.е. формула соединения меди с кислородом имеет вид CuO. Это оксид меди (II). |
| Ответ | CuO |
ПРИМЕР 2
| Задание | Составьте формулу соединения железа с серой, если соотношение масс элементов в нём m(Fe):m(S) = 7:4. |
| Решение | Для того, чтобы узнать, в каких отношениях находятся химические элементы в составе молекулы необходимо найти их количество вещества. Известно, что для нахождения количества вещества следует использовать формулу:
Найдем молярные массы железа и серы (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Известно, что M = Mr, значит M(S) = 32 г/моль, а М(Fe) = 56 г/моль. Тогда, количество вещества этих элементов равно: n (S) = m (S) / M (S); n (S) = 4 / 32 = 0,125 моль. n (Fe) = m (Fe) / M (Fe); n (Fe) = 7 / 56 = 0,125 моль. Найдем мольное отношение: n(Fe) :n(S) = 0,125: 0,125 = 1:1, т.е. формула соединения меди с кислородом имеет вид FeS. Это сульфид железа (II). |
| Ответ | FeS |
