Примечания

ПРОЛОГ

. Шестнадцать видео, записанных 15–17 мая 2008 г. в рамках семинара по глубокому углеродному циклу, можно посмотреть на сайте Института науки Карнеги в разделе “Sloan Deep Carbon Cycle Workshop — Sessions”, доступны на 19 сентября 2018 г. по ссылке: .

. Исторические аспекты Обсерватории глубинного углерода можно найти на веб-сайте организации, доступны на 12 октября 2018 г. по ссылке: .

. Телефонный разговор с Джесси Аусубелом состоялся в середине января 2016 г., когда я удалился на остров Мауи, чтобы писать. Рукопись книги была закончена там же через два года.

ЧАСТЬ I — ЗЕМЛЯ

. О нуклеосинтезе во время Большого взрыва см.: Carlos A. Bertulani, Nuclei in the Cosmos (Singapore: World Scientific, 2013).

. См.: Fabio Iocco et al., “Primordial Nucleosynthesis: From Precision Cosmology to Fundamental Physics,” Physics Reports 472 (2008): 1–76.

. Carl Sagan, Cosmos (New York: Random House, 2002).

. Цит. по: Lindsay Smith, “Williamina Paton Fleming,” Project Continua 1 (2015).

. Увлекательную историю гарвардских вычислителей и астрономии конца XIX — начала XX в. см. в: Dava Sobel, The Glass Universe: How the Ladies of the Harvard Observatory Took the Measure of the Stars (New York: Viking, 2016).

. Цит. по: Helen Fitzgerald, “Counted the Stars in the Heavens,” Brooklyn Daily Eagle, September 18, 1927.

. Цит. по: J. Turner, “Cecilia Helena Payne-Gaposchkin,” in Contributions of 20th Century Women to Physics (Los Angeles: UCLA Press, 2001).

. Simon Mitton, Fred Hoyle: A Life in Science (New York: Cambridge University Press, 2011).

. Более подробное описание вы можете найти в книге: D. A. Ostlie and B. W. Carroll, An Introduction to Modern Stellar Astrophysics (San Francisco: Addison-Wesley, 2007).

. Цит по: Mitton, Fred Hoyle.

. Возраст первого поколения звезд остается предметом споров, но наблюдения за дальними галактиками, свет которых начал распространяться менее чем через миллиард лет после Большого взрыва, указывают на то, что большие звезды образовались в космической истории довольно рано. См.: D. P. Marrone et al., “Galaxy Growth in a Massive Halo in the First Billion Years of Cosmic History,” Nature 553 (2018): 51–54.

. Роль столкновения нейтронных звезд в образовании приблизительно половины элементов Периодической таблицы описана в работе: D. Kasen et al., “Origin of the Heavy Elements in Binary Neutron-Star Mergers from a Gravitational-Wave Event,” Nature 551 (2017): 80–84.

. Составить представление о космохимии поможет обзор: Harry McSween and Gary Huss, Cosmochemistry (New York: Cambridge University Press, 2010).

. Вероятность того, что алмаз был первым минеральным видом, обсуждается в книге: Robert M. Hazen et al., “Mineral Evolution,” American Mineralogist 93 (2008): 1693–720.

. Структуры и свойства этих кристаллических форм углерода обсуждаются в книге: Robert M. Hazen, The Diamond Makers (New York: Cambridge University Press, 1999).

. Типы и происхождение метеоритов рассматриваются в издании: James J. Papike, ed., Planetary Materials (Chantilly, VA: Mineralogical Society of America, 1998).

. Известные на сегодняшний день минералы углерода рассматриваются в изданиях: Robert M. Hazen et al., “The Mineralogy and Crystal Chemistry of Carbon,” in Carbon in Earth, ed. Robert M. Hazen, Adrian P. Jones, and John Baross (Washington, DC: Mineralogical Society of America, 2013), 7–46. Полный актуальный список всех углеродсодержащих минералов доступен в IMA Database of Mineral Properties базы данных RRAFF Project на 19 сентября 2018 г. по ссылке: ; а перечни их местонахождений — на сайте ; доступны на 19 сентября 2018 г. по ссылке: .

. Оценки общего количества минералов углерода земной коры взяты из работ: Paul Falkowski et al., “The Global Carbon Cycle: A Test of Our Knowledge of Earth as a System,” Science 290, no. 5490 (2000): 291–96; и Marc M. Hirschmann and Rajdeep Dasgupta, “The H/C Ratios of Earth’s Near-Surface and Deep Reservoirs, and Consequences for Deep Earth Volatile Cycles,” Chemical Geology 262 (2009): 4–16.

. Обзор первых геологических дебатов см. в книге: Martin J. S. Rudwick, The Meaning of Fossils: Episodes in the History of Paleontology, 2nd ed. (Chicago: University of Chicago Press, 1976).

. Биографию Геттона можно почитать в: Jack Repcheck, The Man Who Found Time: James Hutton and the Discovery of Earth’s Antiquity (New York: Perseus, 2003). Идеи Геттона получили поддержку после публикации труда: Charles Lyell, Principles of Geology: Being an Attempt to Explain the Former Changes of the Earth’s Surface, by Reference to Causes Now in Operation, 3 vols. (London: Murray, 1830–33).

. James Hutton, Theory of the Earth, with Proofs and Illustrations, in Four Parts, 2 vols. (Edinburgh: Creech, 1795).

. Исследования Холла описаны в книге: Simon Mitton, From Crust to Core: A Chronicle of Deep Carbon Science (New York: Cambridge University Press, в печати).

. James Hall, “Account of a Series of Experiments, Shewing the Effects of Compression in Modifying the Action of Heat,” Transactions of the Royal Society of Edinburgh 6 (1812): 75.

. Hall, “Account of a Series of Experiments,” 81.

. См.: «Штрихкод жизни» по ссылке: , доступной на 17 сентября 2018 г.

. Mark Y. Stoeckle et al., “Commercial Teas Highlight Plant DNA Barcode Identification Successes and Obstacles,” Scientific Reports 1 (2011): art. 42.

. John Schwartz, “Fish Tale Has DNA Hook: Students Find Bad Labels,” New York Times, August 21, 2008, A1.

. Jesse Ausubel, цит. по: Schwartz, “Fish Tale Has DNA Hook.”

. Наши результаты опубликованы в статье: Robert M. Hazen and Jesse Ausubel, “On the Nature and Significance of Rarity in Mineralogy,” American Mineralogist 101 (2016): 1245–51, . Мы обнаружили, что редкость минералов имеет несколько параллелей с биологической редкостью, что рассматривается в работе: Deborah Rabinowitz, “Seven Forms of Rarity,” in The Biological Aspects of Rare Plant Conservation, ed. J. Synge (New York: Wiley, 1981), 205–17.

. Речь идет о Шоне Соломоне, директоре Обсерватории Земли Ламонт — Доэрти в Колумбийском университете; это его комментарий к лекции “Mineralogical Coevolution of the Geo- and Biospheres: Metallogenesis, the Supercontinent Cycle, and the Rise of the Terrestrial Biosphere”, прочитанной автором в этой обсерватории 11 октября 2013 г.

. Редкий минерал фингерит был описан в статье: John M. Hughes and Chris G. Hadidiacos, “Fingerite, Cu11O2 (VO4)6, a New Vanadium Sublimate from Izalco Volcano, El Salvador: Descriptive Mineralogy,” American Mineralogist 70 (1985): 193–96.

. Текущую информацию по нашим основанным на больших данных исследованиям открытий можно найти на сайте Института Карнеги, была в доступе на 19 сентября 2018 г. по ссылке: .

. Биографические сведения о Роберте Даунсе были получены в ходе бесед и переписки с ним по e-mail в январе и апреле 2017 г. и январе 2018 г.

. См.: Robert T. Downs, “The RRUFF Project: An Integrated Study of the Chemistry, Crystallography, Raman and Infrared Spectroscopy of Minerals,” in Program & Abstracts: 19th General Meeting of the International Mineralogical Association, Kobe, Japan, July 23–28, 2006 (Kobe: IMA, 2006), 3–13.

. Биографические сведения о Джолионе Ральфе были получены в ходе бесед и переписки с ним по e-mail в августе 2017 г. и январе 2018 г.

. В 2014 г. Джолион Ральф передал весь веб-сайт и базу данных Mindat.org в дар некоммерческому Минералогическому институту Хадсона, чтобы обеспечить его лучшую защиту и при этом оставить доступ бесплатным для всех.

. См.: Roberta L. Rudnick and S. Gao, “Composition of the Continental Crust,” in The Crust: Treatise on Geochemistry, ed. Roberta L. Rudnick (New York: Elsevier, 2005), 1–64.

. См.: B. J. McGill et al., “Species Abundance Distributions: Moving beyond Single Prediction Theories to Integration within an Ecological Framework,” Ecological Letters 10 (2007): 995–1015. Авторы утверждают, что вогнутая, смещенная вправо кривая частотного распределения видов, похоже, является универсальным законом в биологии и экологии.

. Математические подходы к лексической статистике описаны в книге: R. H. Baayen, Word Frequency Distributions (New York: Kluwer, 2001).

. Биографические сведения о Грете Хистад были получены в ходе бесед и переписки с ней по e-mail в феврале 2017 г.

. Исходное описание экологии минералов, а также математическое представление БЧРС-распределения минералов впервые описано в статье: Robert M. Hazen et al., “Mineral Ecology: Chance and Necessity in the Mineral Diversity of Terrestrial Planets,” Canadian Mineralogist 53 (2015): 295–323.

. Три статьи, опубликованные в 2015 г.: Grethe Hystad, Robert T. Downs, and Robert M. Hazen, “Mineral Frequency Distribution Data Conform to a LNRE Model: Prediction of Earth’s ‘Missing’ Minerals,” Mathematical Geosciences 47 (2015): 647–61; Robert M. Hazen et al., “Earth’s ‘Missing’ Minerals,” American Mineralogist 100 (2015): 2344–47; и Grethe Hystad et al., “Statistical Analysis of Mineral Diversity and Distribution: Earth’s Mineralogy Is Unique,” Earth and Planetary Science Letters 426 (2015): 154–57. См. также историческое описание развития экологии минералов на сайте Института Карнеги в разделе “About Dr. Hazen,” доступном на 19 сентября 2018 г. по ссылке: .

. В последующих статьях по экологии минералов рассматривались, в свою очередь, бор: Edward S. Grew et al., “How Many Boron Minerals Occur in Earth’s Upper Crust?” American Mineralogist 102 (2017): 1573–87; хром: Chao Liu et al., “Chromium Mineral Ecology,” American Mineralogist 102 (2017): 612–19; и кобальт: Robert M. Hazen et al., “Cobalt Mineral Ecology,” American Mineralogist 102 (2017): 108–16.

. См. Robert M. Hazen et al., “Carbon Mineral Ecology: Predicting the Undiscovered Minerals of Carbon,” American Mineralogist 101 (2016): 889–906.

. См. информацию о проекте Carbon Mineral Challenge на сайте , ссылка доступна на 19 сентября 2018 г.

. Биографические сведения о Дэне Хаммере были получены в ходе бесед и переписки с ним по e-mail в июле, августе и декабре 2017 г.

. Описание минерала изложено в статье: И. В. Пеков, Н. В. Чуканов, В. О. Япаскурт, Д. И. Белаковский, И. С. Лыкова и др. Тиннункулит C5H4N4O3·2H2O: находки на Кольском полуострове, переопределение и установление статуса минерального вида. Записки Российского минералогического общества, 145 (4): 20–35, 2016.

. Минералогия углерода высокого давления рассматривается в работе: Artem Oganov et al., “Deep Carbon Mineralogy,” in Carbon in Earth, ed. Robert M. Hazen, Adrian P. Jones, and John Baross (Washington, DC: Mineralogical Society of America, 2013), 44–77.

. Проведенное Мерриллом и Бассетом исследование кальцита высокого давления можно найти в статье: Leo Merrill and William A. Bassett, “The Crystal Structure of CaCO3 (II), a High-Pressure Metastable Phase of Calcium Carbonate,” Acta Crystallographica B31 (1975): 343–49.

. История разработки и использования ячеек с алмазными наковальнями рассказывается в уже упоминавшейся работе: Hazen, Diamond Makers.

. Leo Merrill and William A. Bassett, “Miniature Diamond Anvil Pressure Cell for Single Crystal X-Ray Diffraction Studies,” Review of Scientific Instruments 45 (1974): 290–94.

. См. обзор в уже упомянутой работе: Oganov, “Deep Carbon Mineralogy”.

. Биографические сведения о Марко Мерлини были получены в ходе бесед и переписки с ним по e-mail в августе и сентябре 2017 г., а также во время моего визита в его миланскую лабораторию в мае 2013 г.

. Marco Merlini et al., “Structures of Dolomite at Ultrahigh Pressure and Their Influence on the Deep Carbon Cycle,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 109 (2012): 13509–14.

. Marco Merlini et al., “The Crystal Structures of Mg2Fe2C4O13, with Tetrahedrally Coordinated Carbon and Fe13O19, Synthesized at Deep Mantle Conditions,” American Mineralogist 100 (2015): 2001–4. См. также: Marco Merlini et al., “Dolomite-IV: Candidate Structure for a Carbonate in the Earth’s Lower Mantle,” American Mineralogist 102 (2017): 1763–66.

. Общий обзор исследований алмазов можно найти в работе: Stephen B. Shirey et al., “Diamonds and the Geology of Mantle Carbon,” Reviews in Mineralogy and Geochemistry 75 (2013): 355–421.

. Evan M. Smith et al., “Large Gem Diamonds from Metallic Liquid in Earth’s Deep Mantle,” Science 354, no. 6318 (2016): 1403–5.

. Обзоры исследований по включениям в алмазах можно почитать в работе: Steven B. Shirey and Stephen H. Richardson, “Start of the Wilson Cycle at 3 Ga Shown by Diamonds from Subcontinental Mantle,” Science 333 (2011): 434–36. См. также: Shirey et al., “Diamonds and the Geology of Mantle Carbon.”

. См.: Gemological Institute of America, информация доступна на 19 сентября 2018 г. по ссылке: .

. Обнаружение того, что включения в алмазах старше 3 млрд лет не такие, как в более молодых, описано в работе: Shirey and Richardson, “Start of the Wilson Cycle at 3 Ga shown by diamonds from subcontinental mantle.” Science 333.6041 (2011): 434–436.

. Биографические сведения о Фрэнсисе Бёрче приводятся в издании: Thomas J. Ahrens, Albert Francis Birch, 1903–1992 (Washington, DC: National Academy of Sciences, 1998).

. Francis Birch, “Elasticity and Constitution of the Earth’s Interior,” Journal of Geophysical Research 57 (1952): 227–86.

. Из Birch, “Elasticity and Constitution,” 234.

. Изотопные свидетельства фракционирования Земли по массе и наличию углерода в ядре рассматриваются в статье: Bernard J. Wood, Jei Li, and Anat Shahar, “Carbon in the Core: Its Influence on the Properties of Core and Mantle,” Reviews in Mineralogy and Geochemistry 75 (2013): 231–50. См. также работу: Anat Shahar et al., “High-Temperature Si Isotope Fractionation between Iron Metal and Silicate,” Geochimica et Cosmochemica Acta 75 (2011): 7688–97.

. Биографические сведения о Джи Ли были получены в ходе бесед и переписки с ней по e-mail в июне 2017 г.

. Bin Chen et al., “Hidden Carbon in Earth’s Inner Core Revealed by Shear Softening in Dense Fe7C3,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 111 (2014): 17755–58.

. Clemens Prescher et al., “High Poisson’s Ratio of Earth’s Inner Core Explained by Carbon Alloying,” Nature Geoscience 8 (2015): 220–23.

. Prescher et al., “High Poisson’s Ratio.”

. Hystad, “Statistical Analysis of Mineral Diversity.”

. Этот раздел является адаптацией материала: Robert M. Hazen, “Mineral Fodder,” Aeon, June 24, 2014, .

ЧАСТЬ II — ВОЗДУХ

. Образование Земли из солнечной туманности описывается в книге: Robert M. Hazen, The Story of Earth: The First 4.5 Billion Years, from Stardust to Living Planet (New York: Viking, 2012). Перевод на русский язык: Хейзен Р. История Земли. От звездной пыли — к живой планете. Первые 4 500 000 000 лет. — М.: Альпина нон-фикшн, 2015.

. Средние химические составы образовавших Землю метеоритов-хондритов приведены в работе: H. Palme, K. Lodders, and A. Jones, “Solar System Abundances of the Elements,” Treatise on Geochemistry 2 (2014): 15–35.

. Подробное описание органических молекул, найденных в метеоритах, см. в: Mark A. Sephton, “Organic Compounds in Carbonaceous Meteorites,” Natural Products Report 19 (2002): 292–311. Полезный обзор дан в статье: Puna Dalai, Hussein Kaddour, and Nita Sahai, “Incubating Life: Prebiotic Sources of Organics for the Origin of Life,” Elements 12 (2016): 401–6.

. Предположения о составе ранней атмосферы рассмотрены в статье: Kevin Zahnle, “Earth’s Earliest Atmosphere,” Elements 2 (2006): 217–22.

. Свежая теория образования Луны с ссылками на более ранние идеи изложена в статье: Matija Ćuk et al., “Tidal Evolution of the Moon from a High-Obliquity, High-Angular-Momentum Earth,” Nature 539 (2016): 402–6. См. также: Hazen, Story of Earth.

. Понятие слабого молодого Солнца было введено в работе: Carl Sagan and George Mullen, “Earth and Mars: Evolution of Atmospheres and Surface Temperatures,” Science 177 (1972): 52–56.

. См.: I. Rasool and C. De Bergh, “The Runaway Greenhouse and the Accumulation of CO2 in the Venus Atmosphere,” Nature 226, no. 5250 (1970): 1037–39.

. См., напр., работу: John C. Armstrong, L. E. Wells, and G. Gonzales, “Rummaging through Earth’s Attic for Remains of Ancient Life,” Icarus 160 (2002): 183–96.

. Эта научная экскурсия DCO под руководством итальянских геологов Карло Карделлини, Джованни Киодини, Маттео Лелли и Стефано Калиро состоялась во вторник 6 октября 2015 г.

. Типичный пример этого можно найти в книге: James S. Trefil and Robert M. Hazen, The Sciences: An Integrated Approach, 8th ed. (Hoboken, NJ: Wiley, 2015), 431.

. Глубинный цикл углерода был главной темой исследования, проводимого подразделением DCO Reservoirs and Fluxes. См. по ссылке: , активной на 21 сентября 2018 г.

. См., напр., работу: Peter B. Kelemen and Craig E. Manning, “Reevaluating Carbon Fluxes in subduction zones, What Goes Down, Mostly Comes Up,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 112 (2015): E3997–4006.

. Появление планктонных окаменелостей и последствия среднемезозойской революции описаны в работе: Andy Ridgwell, “A Mid-Mesozoic Revolution in the Regulation of Ocean Chemistry,” Marine Geology 217 (2005): 339–57. См. также: Andy Ridgwell and Richard E. Zeebe, “The Role of the Global Carbonate Cycle in the Regulation and Evolution of the Earth System,” Earth and Planetary Science Letters 234 (2005): 299–315.

. Терри Планк, интервью в письме от 10 января 2018 г.

. Сверженски выступил с короткой речью в ходе семинара по глубинному углеродному циклу, организованного фондом Слоуна в Вашингтоне (округ Колумбия) 15 и 16 мая 2008 г. Многие выступления с того семинара можно посмотреть на сайте Института Карнеги в разделе “Sloan Deep Carbon Cycle Workshop — Sessions”, доступном на 19 сентября 2018 г. по ссылке: .

. Ding Pan et al., “Dielectric Properties of Water under Extreme Conditions and Transport of Carbon in the Deep Earth,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 110 (2013): 6646–50.

. Исследование растворимости карбонатов можно посмотреть в статье: S. Facq et al., “In situ Raman Study and Thermodynamic Model of Aqueous Carbonate Speciation in Equilibrium with Aragonite under Subduction Zone Conditions,” Geochimica et Cosmochimica Acta 132 (2014): 375–90. Дополнительные сведения предоставила Изабель Даниэль, отвечая на мои вопросы по e-mail 12 января 2018 г.

. Биографические сведения о Димитри Сверженски были получены от него в виде ответов на мои вопросы по e-mail 11, 12 и 14 января 2018 г.

. Вот несколько наших публикаций о поверхностях минералов: Christine M. Jonsson et al., “Attachment of L-Glutamate to Rutile (α-TiO2): A Potentiometric, Adsorption and Surface Complexation Study,” Langmuir 25 (2009): 12127–35; Namhey Lee et al., “Speciation of L–DOPA on Nanorutile as a Function of pH and Surface Coverage Using Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS),” Langmuir 28 (2012): 17322–30; Charlene Estrada et al., “Interaction between L-Aspartate and the Brucite [Mg (OH)2] — Water Interface,” Geochimica et Cosmochimica Acta 155 (2015): 172–86, а также Teresa Fornaro et al., “Binding of Nucleic Acid Components to the Serpentinite-Hosted Hydrothermal Mineral Brucite,” Astrobiology 18, no. 8 (August 2018): 989–1007, .

. Dimitri A. Sverjensky, Brandon Harrison, and David Azzolini, “Water in the Deep Earth: The Dielectric Constant and the Solubilities of Quartz and Corundum to 60 kb and 1,200 °C,” Geochimica et Cosmochimica Acta 129 (2014): 125–45.

. См.: Fang Huang et al., “Immiscible Hydrocarbon Fluids in the Deep Carbon Cycle,” Nature Communications 8 (2017): art. 15798.

. Dimitri A. Sverjensky and Fang Huang, “Diamond Formation Due to a pH Drop during Fluid-Rock Interactions,” Nature Communications 6 (2015): art. 8702.

. История изотопологов метана и глубинного метана описана в работе: Mark A. Sephton and Robert M. Hazen, “On the Origins of Deep Hydrocarbons,” Reviews in Mineralogy and Geochemistry 75 (2013): 449–65.

. John M. Eiler and Edwin Schauble, “18O13C16O in Earth’s Atmosphere,” Geochimica et Cosmochimica Acta 68 (2004): 4767–77.

. Биографические сведения об Эдварде Янге были получены из переписки с ним по e-mail 10 января 2018 г.

. Разработка Panorama описана в Edward D. Young et al., “A Large-Radius High-Mass-Resolution Multiple-Collector Isotope Ratio Mass Spectrometer for Analysis of Rare Isotopologues of O2, N2, CH4 and Other Gases,” International Journal of Mass Spectrometry 401 (2016): 1–10. Ранние применения были опубликованы в Edward D. Young et al., “The Relative Abundances of Resolved 12CH2D2 and 13CH3D and Mechanisms Controlling Isotopic Bond Ordering in Abiotic and Biotic Methane Gases,” Geochimica et Cosmochimica Acta 203 (2017): 235–64.

. Биографические сведения о Шухее Оно были получены из переписки с ним 10 января 2018 г. Разработки Оно описаны в Shuhei Ono et al., “Measurement of a Doubly-Substituted Methane Isotopologue, 13CH3D, by Tunable Infrared Laser Direct Absorption Spectroscopy,” Analytical Chemistry 86 (2014): 6487–94.

. Самые свежие статьи: A. R. Whitehill et al., “Clumped Isotope Effects during OH and Cl Oxidation of Methane,” Geochimica et Cosmochimica Acta 196 (2017): 307–25, и D. T. Wang et al., “Clumped Isotopologue Constraints on the Origin of Methane at Seafloor Hot Springs,” Geochimica et Cosmochimica Acta 223 (2018): 141–58.

. Оценку выходов углерода из главных вулканов можно найти в работе: Michel R. Burton, Georgina M. Sawyer, and Dominico Granieri, “Deep Carbon Emissions from Volcanoes,” Reviews in Mineralogy and Geochemistry 75 (2013): 323–54.

. Узнать о деятельности ученых DECADE и посмотреть их многочисленные публикации можно на сайте Deep Carbon Observatory в разделе “DECADE”, доступном на 22 сентября 2018 г. по ссылке: .

. См.: NOVAC, “Project Partners”, доступно на 27 июня 2018 г. по ссылке: .

. Совместный учет сернистого и углекислого газа при наблюдении за вулканами описан в статье: A. Aiuppa et al., “Forecasting Etna Eruptions by Real-Time Observation of Volcanic Gas Composition,” Geology 35 (2007): 1115–18. О применении этого метода см. работу: J. M. de Moor et al., “Turmoil at Turrialba Volcano (Costa Rico): Degassing and Eruptive Processes Inferred from High-Frequency Gas Monitoring,” Journal of Geophysical Research: Solid Earth 121, no. 8 (2016): 5761–75.

. См.: посвящение редакторов Питера Липмена и Донала Муллино в издании: The 1980 Eruptions of Mount Saint Helens, Washington, Geological Survey Professional Paper 1250 (Washington, DC: US Government Printing Office, 1981), vii.

. См.: R. V. Fisher, “Obituary Harry Glicken (1958–1991),” Bulletin of Volcanology 53, no. 6 (1991): 514–16.

. Варианты описания событий, которые привели к многочисленным смертям 14 января 1993 г., см. в публикациях: Stanley Williams and Fen Montaigne, Surviving Galeras (New York: Houghton Mifin, 2001) и Victoria Bruce, No Apparent Danger: The True Story of Volcanic Disaster at Galeras and Nevada del Ruiz (New York: HarperCollins, 2002).

. Биографические сведения о Мари Эдмондс были получены из переписки с ней по e-mail 12 и 16 января 2018 г.

. Emily Mason, Marie Edmonds, and Alexandra V. Turchyn, “Remobilization of Crustal Carbon May Dominate Volcanic Arc Emissions,” Science 357, no. 6346 (2017): 290–94.

. Список вулканов Земли можно посмотреть на сайте Смитсоновского института, вкладка Global Volcanism Program, доступен на 27 июня 2018 г. по ссылке: .

. Флюидные включения в алмазах обсуждаются в работе: Steven B. Shirey et al., “Diamonds and the Geology of Mantle Carbon,” Reviews in Mineralogy and Geochemistry 75 (2013): 355–421.

. См.: Shirey et al., “Diamonds and the Geology of Mantle Carbon.” Дополнительную информацию по исследованиям алмазов Стивен Шири предоставил для DCO в переписке по e-mail от 12 января 2018 г.

. Kelemen and Manning, “Reevaluating Carbon Fluxes.” Альтернативная оценка резервуаров и потоков глубинного углерода была дана в статье: Rajdeep Dasgupta and Marc M. Hirschmann, “The Deep Carbon Cycle and Melting in Earth’s Interior,” Earth and Planetary Science Letters (Frontiers) 298 (2010): 1–13.

. Оценку исторического потребления ископаемого топлива можно найти в документах Управления по энергетической информации США “History of Energy Consumption in the United States, 1775–2009,” February 9, 2011, .

. Литература по парниковым газам и глобальному потеплению обширна и многочисленна. Вот основные отчеты: Gabriele C. Hegerl et al., “Understanding and Attributing Climate Change,” in Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 2007, ed. S. Solomon et al. (Cambridge: Cambridge University Press, 2007), chap. 9; National Research Council, Advancing the Science of Climate Change (Washington, DC: National Academies Press, 2010) и Intergovernmental Panel on Climate Change, Fifth Assessment Report, 4 vols. (New York: Cambridge University Press, 2013).

. Об этом рассказывалось в статье: Kendra Pierre-Louis and Nadja Popovich, “Of 21 Winter Olympic Cities, Many May Soon Be Too Warm to Host the Games,” New York Times от 11 января 2018 г.

. О положительных обратных связях в контексте высвобождения метана см. в работах: D. M. Lawrence and A. Slater, “A Projection of Severe Near-Surface Permafrost Degradation during the 21st Century,” Geophysical Research Letters 32, no. 24 (2005): L24401; David Archer, “Methane Hydrate Stability and Anthropogenic Climate Change,” Biogeosciences 4, no. 4 (2007): 521–44.

. Дополнительную информацию см. на сайте Oman Drilling Project по ссылке: , доступной на 27 июня 2018 г.

. Этот раздел основан на работе: Jesse H. Ausubel, “A Census of Ocean Life: On the Difficulty and Joy of Seeing What Is Near and Far,” SGI Quarterly 60 (April 2010): 6–8.

ЧАСТЬ III — ОГОНЬ

. История зачисления очков в американском футболе рассматривается в книге: David M. Nelson, The Anatomy of a Game (Newark: University of Delaware Press, 1994).

. См. обзорный труд по органической химии: Marye Anne Fox and James K. Whitesell, Organic Chemistry, 3rd ed. (Sudbury, MA: Jones and Bartlett, 2004).

. Alasdair H. Neilson, ed., PAHs and Related Compounds: Chemistry (Berlin: Springer, 1998). См. также: Chunsham Song, Chemistry of Diesel Fuels (Boca Raton, FL: CRC Press, 2015).

. Реки и озера Титана описаны в статье: E. R. Stofan et al., “The Lakes of Titan,” Nature 445 (2007): 61–64. См. также: A. Coustenis and F. W. Taylor, Titan: Exploring an Earthlike World (Singapore: World Scientific, 2008).

. Про очищение нефти можно почитать в книге: James G. Speight, The Chemistry and Technology of Petroleum, 4th ed. (New York: Marcel Dekker, 2006).

. См., напр.: A. I. Railkin, Marine Biofouling: Colonization Processes and Defenses (Boca Raton, FL: CRC Press, 2004) и Laurel Hamers, “Designing a Better Glue from Slug Goo,” Science News, September 30, 2017, 14–15. Интересный подход к очистке дна судна представлен в статье: Shahrouz Amini et al., “Preventing Mussel Adhesion Using Lubricant-Infused Materials,” Science 357, no. 6352 (2017): 668–72.

. См.: Edward M. Petrie, Handbook of Adhesives and Sealants (New York: McGraw-Hill, 2000).

. Мировая премьера состоялась 10 февраля 1975 г. в гарвардском историческом Театре Сандерса. На следующий день мы сделали запись в бостонской студии Intermedia Sound Studios (331 Newbury Street). Однако находящаяся по соседству строительная площадка создавала фоновый шум, так что запись не годилась для релиза. Дополнительные подробности я получил из переписки с Мартой Ким по e-mail 27 сентября и 1 октября 2017 г.

. Исследование Гейма и Новоселова, за которое они получили Нобелевскую премию, было изложено в работе: K. S. Novoselov et al., “Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films,” Science 306 (2004): 666–69. См. также: Andre K. Geim and Konstantin S. Novoselov, “The Rise of Graphene,” Nature Materials 6 (2007): 183–91.

. Andre K. Geim and Phillip Kim, “Carbon Wonderland,” Scientific American 298 (April 2008): 90–97; Edward L. Wolf, Applications of Graphene: An Overview (Berlin: Springer, 2014).

. Mitch Jacoby, “Graphene Finds New Use as Hair Dye,” Chemical and Engineering News, March 10, 2018, 4.

. Sumio Iijima, “Helical Microtubules of Graphitic Carbon,” Nature 354 (1991): 56–58.

. Вариации наноархитектуры углерода рассматриваются в работе: Peter J. F. Harris, Carbon Nanotube Science: Synthesis, Properties and Applications (New York: Cambridge University Press, 2009).

. H. W. Kroto et al., “C60: Buckminsterfullerene,” Nature 318, no. 6042 (1985): 162–63. См. также: Richard E. Smalley, “Discovering the Fullerenes,” Reviews of Modern Physics 69 (1997): 723–30.

. См., напр.: Guillaume Povie et al., “Synthesis of a Carbon Nanobelt,” Science 356, no. 6334 (2017): 172–73.

. Цит. по викицитатнику к фильму «Выпускник», ссылка . доступна на 21 января 2018 г.

. История получения резины рассказывается в книге: Howard Wolf and Ralph Wolf, Rubber: A Story of Glory and Greed (Akron, OH: Smithers Rapra, 2009).

. Hermann Staudinger, “Über Polymerisation,” Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 53, no. 6 (1920): 1073–85.

. См.: Mary Ellen Bowden, Chemical Achievers: The Human Face of the Chemical Sciences (Philadelphia: Chemical Heritage Foundation, 1997). См. также: Jeffrey L. Meikle, American Plastics: A Cultural History (New Brunswick, NJ: Rutgers University Press, 1997).

. Жизнь и работа Уоллеса Карозерса описываются в упомянутой выше книге Meikle, American Plastics.

. Этот полиуретановый демонстрационный набор продается фирмой Flinn Scientific (Батавия, штат Иллинойс) под названием “Polyurethane Foam System — Chemical Demonstration Kit”, артикул #C0335; он доступен на 22 апреля 2018 г. по ссылке: .

. Хорошая статья о генетической мутации, которая вызывает серповидноклеточную анемию: D. C. Rees, T. N. Williams, and M. T. Gladwin, “Sickle Cell Disease,” Lancet 376, no. 9757 (2010): 2018–31.

. См.: Aamer Ali Shah et al., “Biological Degradation of Plastics: A Comprehensive Review,” Biotechnology Advances 26 (2008): 246–65.

. Деполимеризация нейлона обсуждается в статье: M. Moezzi and M. Ghane, “The Effect of UV Degradation on Toughness of Nylon 66 / Polyester Woven Fabrics,” Journal of the Textile Institute 104, no. 12 (2013): 1277–83.

. См.: Marcella Hazan, Essentials of Classic Italian Cooking (New York: Knopf, 1992). Информацию о приготовлении традиционной итальянской пасты я получил отчасти в личных беседах с Терезой Форнаро в мае 2018 г.

. См.: Library of Congress, “The Deterioration and Preservation of Paper: Some Essential Facts,” доступно на 15 марта 2018 г. по ссылке: .

ЧАСТЬ IV — ВОДА

. Среди множества книг по философии поиска происхождения жизни см.: Iris Fry, The Emergence of Life on Earth: A Historical and Scientific Overview (New Brunswick, NJ: Rutgers University Press, 2000), а также Constance M. Bertka, ed., Exploring the Origin, Extent, and Future of Life: Philosophical, Ethical and Theological Perspectives (Washington, DC: American Association for the Advancement of Science, 2009).

. Время образования Луны рассматривается в работе: Tais W. Dahl and David J. Stevenson, “Turbulent Mixing of Metal and Silicate during Planet Accretion — an Interpretation of the Hf-W Chronometer,” Earth and Planetary Science Letters 295, no. 1–2 (2010): 177–86. Возраст древнейших ископаемых остатков Земли остается предметом споров, но большинство палеонтологов считают ими строматолиты возраста 3,5 млрд лет из Западной Австралии: Abigail Allwood et al., “Stromatolite Reef from the Early Archean of Australia,” Nature 441, no. 7094 (2006): 714–18. Возможные ископаемые возраста 3,7 млрд лет были описаны из Гренландии: T. Hassenkam et al., “Elements of Eoarchean Life Trapped in Mineral Inclusions,” Nature 548 (2017): 78–81. Есть предположения и о еще более древних признаках жизни — в статьях: Matthew S. Dodd et al., “Evidence for Early Life in Earth’s Oldest Hydrothermal Vent Precipitates,” Nature 543 (2017): 60–64; Takayuki Tashiro et al., “Early Trace of Life from 3.95 Ga Sedimentary Rocks in Labrador, Canada,” Nature 549 (2017): 516–18.

. Вероятность того, что причиной образования биосферы Земли были марсианские метеориты, изучается в работе: C. Mileikowsky et al., “Natural Transfer of Microbes in Space, Part I: From Mars to Earth and Earth to Mars,” Icarus 145, no. 2 (2000): 391–427.

. См.: Simon Mitton, Fred Hoyle: A Life in Science (New York: Cambridge University Press, 2011).

. Более полные обсуждения определения понятия «жизнь» и теорий происхождения жизни см. в книгах: Noam Lahav, Biogenesis: Theories of Life’s Origins (New York: Oxford University Press, 1999); Fry, Emergence of Life on Earth; Robert M. Hazen, Genesis: The Scientific Quest for Life’s Origin (Washington, DC: Joseph Henry Press, 2005); David Deamer and Jack W. Szostak, eds., The Origins of Life (Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2010); Eric Smith and Harold J. Morowitz, The Origin and Nature of Life on Earth: The Emergence of the Fourth Geosphere (New York: Cambridge University Press, 2016).

. Гипотеза глиняного мира представлена в книгах: A. Graham Cairns-Smith, Seven Clues to the Origin of Life (Cambridge: Cambridge University Press, 1985) и A. Graham Cairns-Smith and Hyman Hartman, Clay Minerals and the Origin of Life (Cambridge: Cambridge University Press, 1986).

. Исходные статьи, описывающие добиологический органический синтез: Stanley L. Miller, “A Production of Amino Acids under Possible Primitive Earth Conditions,” Science 117 (1953): 528–29 и Stanley L. Miller, “Production of Some Organic Compounds under Possible Primitive Earth Conditions,” Journal of the American Chemical Society 77 (1955): 2351–61. См. также: Christopher Wills and Jeffrey Bada, The Spark of Life: Darwin and the Primeval Soup (Cambridge, MA: Perseus, 2000).

. Краткое жизнеописание см. в работе: S. L. Miller and J. Oró, “Harold C. Urey 1893–1981,” Journal of Molecular Evolution 17 (1981): 263–64.

. Miller, “Production of Amino Acids.”

. Claude Lévi-Strauss, La pensée sauvage (Paris: Libraire Plon, 1962).

. См.: Robert M. Hazen, “Deep Carbon and False Dichotomies,” Elements 10 (2010): 407–9.

. Цит. по: Wills and Bada, Spark of Life, 41.

. Критика Миллером гидротермальной гипотезы цитируется в работе: P. Radetsky, “How Did Life Start?” Discover, November 1992, 74–82. Дополнительный контекст см. также в уже упоминавшейся работе: Hazen, Genesis, 109–110, 266.

. Paul M. Schenk et al., Enceladus and the Icy Moons of Saturn (Tucson: University of Arizona Press, 2018).

. См.: David W. Deamer and R. M. Pashley, “Amphiphilic Components of the Murchison Carbonaceous Chondrite: Surface Properties and Membrane Formation,” Origins of Life and Evolution of the Biosphere 19 (1989): 21–38. Более общий обзор см.: David W. Deamer, “Self-Assembly of Organic Molecules and the Origin of Cellular Life,” Reports of the National Center for Science Education 23 (May — August 2003): 20–33.

. Письмо Дарвина Джозефу Хукеру под номером 7471 в онлайн-базе данных Дарвина, доступно на 6 октября 2018 г. по ссылке: .

. Биографические сведения о Шарлин Эстраде были получены в ходе бесед и переписки с ней по e-mail в январе 2017 г.

. Об исследованиях поглощения аминокислоты, проводимых Эстрадой, см.: Charlene Estrada et al., “Interaction between l-Aspartate and the Brucite [Mg (OH)2] — Water Interface,” Geochimica et Cosmochimica Acta 155 (2015): 172–86.

. Биографические сведения о Терезе Форнаро были получены в ходе бесед и переписки с ней по e-mail в январе 2017 г.

. О проводимом Форнаро исследовании нуклеотидов на брусите см. работу: Teresa Fornaro et al., “Binding of Nucleic Acid Components to the Serpentinite-Hosted Hydrothermal Mineral Brucite,” Astrobiology 18, no. 8 (August 2018): 989–1007, .

. См.: Smith and Morowitz, Origin and Nature of Life on Earth, 186, 201 и последующие.

. Этот раздел является адаптацией статьи: Robert M. Hazen, “Chance, Necessity, and the Origins of Life,” Philosophical Transactions of the Royal Society. Series A 375 (2016): 20160353.

. Jacques Monod, Chance and Necessity: An Essay on the Natural Philosophy of Modern Biology (New York: Vintage Books, 1972). Известная цитата Моно приведена в заключительном абзаце книги.

. Ernest Schoffeniels, Anti-chance: A Reply to Monod’s Chance and Necessity, trans. B. L. Reid (Oxford: Pergamon, 1976), 18.

. Эти идеи были впервые представлены на лекции в Институте Карнеги: Robert Hazen, “Chance, Necessity, and the Origins of Life” (Carnegie Public Lectures, Carnegie Institution for Science, November 12, 2015), доступной на 12 октября 2018 г. по ссылке: .

. Charles Darwin, The Origin of Species (London: John Murray, 1859).

. См.: Paul G. Falkowski, Life’s Engines: How Microbes Made Earth Habitable (Princeton, NJ: Princeton University Press, 2015). Есть перевод этой книги на русский язык: Фальковски П. Двигатели жизни: Как бактерии сделали наш мир обитаемым. — СПб.: Питер, 2016. См. также: J. D. Kim et al., “Discovering the Electronic Circuit Diagram of Life: Structural Relationships among Transition Metal Binding Sites in Oxidoreductases,” Philosophical Transactions of the Royal Society. Series B 368 (2013): 20120257.

. Биографические сведения о Поле Фальковски взяты из упомянутой выше книги: Falkowski, Life’s Engines, 1–7. Дополнительная информация была получена из переписки с ним по e-mail 9 июня и 10 декабря 2017 г., а также из неопубликованного жизнеописания от 11 июня 2017 г.

. Benjamin I. Jelen, Donato Giovannelli, and Paul G. Falkowski, “The Role of Microbial Electron Transfer in the Coevolution of the Geosphere and Biosphere,” Annual Review of Microbiology 70 (2016): 45–62.

. Изучение жизни глубинных микробов является предметом исследований Отделения глубинной жизни Обсерватории глубинного углерода: Deep Carbon Observatory, “Deep Life,” доступно на 16 мая 2020 г. по ссылке: (ссылка исправлена. — Прим. ред.).

. Census of Deep Life, доступно на 6 октября 2018 г. по ссылке: .

. Биографические сведения о Стивене Д’Ондте были получены в ходе переписки с ним по e-mail 20 декабря 2017 г.

. См.: Anurag Sharma et al., “Microbial Activity at Gigapascal Pressures,” Science 295 (2002): 1514–16.

. Обсуждение фотосинтеза см. в: Falkowski, Life’s Engines, 96 и последующие.

. В недавнем исследовании описаны организмы с модифицированным хлорофиллом, который может поглощать близкое к инфракрасному излучение: Dennis J. Nürnberg et al., “Photochemistry beyond the Red Limit in Chlorophyll f-Containing Photosystems,” Science 360 (2018): 1210–13.

. Robert M. Hazen et al., “Mineral Evolution,” American Mineralogist 93 (2008): 1693–1720.

. Происхождение многоклеточности описано в работе: Andrew H. Knoll, Life on a Young Planet: The First Three Billion Years of Evolution on Earth (Princeton, NJ: Princeton University Press, 2003), 161–78.

. Knoll, Life on a Young Planet, 122–60.

. Биографические сведения о Линн Маргулис были получены в ходе беседы с ней в Амхерсте, Массачусетс, 3 и 4 ноября 2011 г., всего за три недели до ее кончины.

. Lynn Sagan, “On the Origin of Mitosing Cells,” Journal of Theoretical Biology 14 (1967): 225–74. См. также: Lynn Margulis, Origin of Eukaryotic Cells (New Haven, CT: Yale University Press, 1970).

. Цит. по: Charles Mann, “Lynn Margulis: Science’s Unruly Earth Mother,” Science 252 (April 19, 1991): 379–81.

. Эдиакарские ископаемые рассматриваются в уже упоминавшейся работе: Knoll, Life on a Young Planet, 164–78. Дополнительную информацию предоставил Дрю Масенте в письме от 10 июня 2017 г.

. Биографические сведения о Майкле Мейере были получены в беседах с ним весной 2017 г. и переписки по e-mail 7 июня 2017 г.

. Paleobiology Database, доступна на 29 сентября 2018 г. по ссылке: .

. Эдиакарское исследование “Deep-Time Data-Driven Discovery and the Coevolution of the Geosphere and Biosphere” было представлено как часть лекции Роберта Хейзена и др. в Национальном научном фонде, Арлингтон, штат Вирджиния, 4 мая 2017 г.

. Использование сетевого анализа для идентификации массовых вымираний по ископаемым находкам описывается в работе: A. Drew Muscente et al., “Quantifying Ecological Impacts of Mass Extinctions with Network Analysis of Fossil Communities,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 115 (2018): 5217–22.

. Основные ссылки на литературу о биоминерализации приведены в работе: Patricia Dove, “The Rise of Skeletal Biominerals,” Elements 6, no. 1 (2010): 37–42. Гипотезы образования кораллов — в статье: Stanislas Von Euw et al., “Biological Control of Aragonite Formation in Stony Corals,” Science 356, no. 6341 (2017): 933–38.

. Биографические сведения о Патриции Дав были получены в результате переписки с ней по e-mail 23 июня 2017 г. и 11 января 2018 г.

. См.: S. Weiner et al., “Biologically Formed Amorphous Calcium Carbonate,” Connective Tissue Research 44 (2003): 214–18. См. также: D. Wang et al., “Carboxylated Molecules Regulate Magnesium Content of Amorphous Calcium Carbonates during Calcification,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 106 (2009): 21511–16.

. См.: Hans R. Thierstein and Jeremy R. Young, Coccolithophores: From Molecular Processes to Global Impact (Berlin: Springer, 2004).

. О появлении земной биосферы рассказывается в книге: David Beerling, The Emerald Planet: How Plants Changed Earth’s History (New York: Oxford University Press, 2007).

. Heather M. Wilson and Lyall I. Anderson, “Morphology and Taxonomy of Paleozoic Millipedes (Diplopoda: Chilignatha: Archipolypoda) from Scotland,” Journal of Paleontology 78 (2004): 169–84.

. Биографические сведения о Ниле Шубине были получены в ходе бесед и переписки с ним по e-mail в январе 2018 г.

. Это открытие описано в работе: Edward B. Daeschler, Neil H. Shubin, and Farish A. Jenkins Jr., “A Devonian Tetrapod-like Fish and the Evolution of the Tetrapod Body Plan,” Nature 440, no. 7085 (2006): 757–63. Изложение в научно-популярном жанре приведено в книге: Neil H. Shubin, Your Inner Fish: A Journey into the 3.5-Billion-Year History of the Human Body (New York: Vintage Books, 2008).

. Классический обзор см. в книге: Dirk Willem van Krevelen, Coal: Typology, Chemistry, Physics and Constitution, 3rd ed. (New York: Elsevier Science, 1993).

. Роль глинистых минералов в связывании органического углерода рассматривается в статье: Martin J. Kennedy and Thomas Wagner, “Clay Mineral Continental Amplifer for Marine Carbon Sequestration in a Greenhouse Ocean,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 108 (2011): 9776–81.

. О методе радиоуглеродного анализа и его применении рассказывается в книге: R. E. Taylor, Radiocarbon Dating: An Archeological Perspective (Orlando, FL: Academic Press, 1987).

. Taylor, Radiocarbon Dating, chap. 6.

. Michael R. Waters et al., “Late Pleistocene Horse and Camel Hunting at the Southern Margin of the Ice-Free Corridor: Reassessing the Age of Wally’s Beach, Canada,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 112, no.14 (2015): 4263–67.

. Quan Hua, Mike Barbetti, and Andrzej Z. Rakowski, “Atmospheric Radiocarbon for the Period 1950–2010,” Radiocarbon 55 (2013): 2059–72.

. Занятное альтернативное вычисление молекулярного циркулирования представлено в книге: Sam Kean, Caesar’s Last Breath: Decoding the Secrets of the Air around Us (New York: Little, Brown, 2017).

Отправить