Углеродная жизнь: Ученые доказали вероятность существования кремниевых форм жизни — Платформа — «Новини»

Искусственный интеллект: как углеродная жизнь создала кремниевую | Сторожук

1. Безлепкин 2020 — Безлепкин Е.А. Сообщество разума: идеи М. Минского об интеллектуальных агентах // Философия науки. 2020. № 3 (86). С. 105-118.

2. Бостром 2016 — Бостром Н. Искусственный интеллект. Этапы. Угрозы. Стратегии. — М.: Манн, Иванов и Фербер, 2016.

3. Варламов 2011 — Варламов О. Миварный подход к разработке интеллектуальных систем и проект создания мультипредметной активной миварной интернет-энциклопедии // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2011. № 1 (39). С. 55-64.

4. Докинз 2013 — Докинз Р Эгоистичный ген. — М.: АСТ, CORPUS, 2013.

5. Колташов 2018 — Колташов В. Экономические кризисы с III века до наших дней: цикличность, природа и логика современных потрясений // Логос. 2018. Т. 28. № 6 (127). С. 27-72.

6. Коннова 2020 — Коннова Н. С. Нейронные сети, или Как обучить искусственный интеллект // Интернет изнутри. 2020. № 3. С. 38-51.

7. Маркофф 2016 — Маркофф Д. Homo Roboticus? Люди и машины в поисках взаимопонимания. — М.: Альпина нон- фикшн, 2016.

8. Новиков 2019 — Новиков Ф.А. Символический искусственный интеллект: математические основы представления знаний. — М.: Юрайт, 2019.

9. Пенроуз 2020 — Пенроуз Р. Новый ум короля: о компьютерах, мышлении и законах физики. — M.: URSS, Ленанд, 2020.

10. Соколенко 2020 — Соколенко О. «Сегодня общий уровень ИИ сопоставим с уровнем интеллекта мыши или пчелы. Боимся ли мы, что мыши и пчелы захотят захватить мир?» Заведующий лабораторией нейронных систем и глубокого обучения МФТИ Михаил Бурцев -о рисках искусственного интеллекта для человечества // Republic. 2020. 25 сентября. — URL: https://republic.ru/posts/97895

11. Федотова 2016 — Федотова В.Г. Модернизация и культура. — М.: Прогресс-Традиция, 2016.

12. Чалмерс 2013 — Чалмерс Д. Сознающий ум. В поисках фундаментальной теории. — М.: Либроком, 2013.

13. Butler 1863 — Butler S. Darwin Among the Machines // The Press. 1863. June 13. P. 180-185.

14. Gatys, Ecker, Bethge 2020 — Gatys L., Ecker A., Bethge M. A Neural Algorithm of Artistic Style // Journal of Vision. 2016. Vol. 16. No. 12. P. 1-16.

15. Metz 2016 — Metz C. Why the Final Game Between AlphaGo and Lee Sedol Is Such a Big Deal for Humanity // Wired News. 2016. March 14. -URL: https://www.wired.com/2016/03/final-game-alphago-lee-sedol-big-deal-humanity/

16. Minsky, Papert 1969 — Minsky M., Papert S. Perceptrons. — Cambridge, MA: MIT Press, 1969.

17. Naisbitt, Aburdene 1990 — Naisbitt J., Aburdene Р. Megatrends 2000. Ten New Directions for the 1990’s. — New York: William Morrow, 1990.

18. Noga 2016 — Noga H. Selected Factors of the Socialization Impact of Computer Games and Their Content // Society. Integration. Education: Proceedings of the International Scientific Conference. 2016. Vol. 2. P. 569-578.

19. Perse, Lambe 2016 — Perse E.M., Lambe J. Media Effects and Society. -New York: Routledge, 2016.

20. Rosenblatt 1961 — Rosenblatt F. Principles of Neurodynamics. — Washington, DC: Spartan Books, 1961.

21. Rumelhart, Hinton, Williams 1986 — Rumelhart D.E., Hinton G.E., Williams R.J. Parallel Distributed Processing: Explorations in the Microstructure of Cognition. Vol. 1: Foundations. — Cambridge, MA: MIT Press, 1986.

22. Santos, Varnum, Grossmann 2017 — Santos H.C., Varnum M.E.W., Grossmann I. Global Increases in Individualism // Psychological Science. 2017. Vol. 28. No. 9. P. 1228-1239.

23. Searle 2001 — Searle J. Chinese Room Argument // The MIT Encyclopedia of the Cognitive Sciences / ed. by R.A. Wilson, F.C. Keil. — Cambridge, MA: MIT Press, 2001. P. 115-116.

24. Silver, Huang, Maddison et al. 2016 — Silver D., Huang A., Maddison C. et al. Mastering the Game of Go with Deep Neural Networks and Tree Search // Nature. 2016. Vol. 529. No. 7587. P. 484-489.

25. Walter 1950 — Walter W.G. An Imitation of Life // Scientific American. 1950. Vol. 182. No. 5. P. 42-45.

26. Weizenbaum 1966 — Weizenbaum J. ELIZA — a Computer Program for the Study of Natural Language Communication between Man and Machine // Communications of the ACM. 1966. Vol. 9. No. 1. P. 36-45.

Углерод — основа жизни на Земле

Мы посвятили две статьи воздуху, без которого жизнь на нашей планете была бы невозможна. Теперь поговорим об углероде — элементе, который является основой жизни на земле. Ученые, уфологи и фантасты даже ввели в обиход термин «углеродная жизнь». И он вполне справедлив, так как все белки, аминокислоты, жиры, ДНК и РНК построены на основе углеводородных молекул.

Углерод — простое неорганическое вещество, элемент таблицы Менделеева. Обозначается буквой «С» (Carboneum). В виде алмазов, графита и древесного угля известен человечеству с древнейших времен. Название carbone (углерод) впервые было введено в химическую науку французскими учеными. А. Лавуазье доказал, что уголь — это элементарное химическое вещество, а не носитель некоего невесомого флюида флогистона, отвечающего за горючие свойства веществ. Он же установил, что алмаз — это кристаллическая форма углерода.

Три формы углерода

Углерод — удивительное вещество, физические свойства которого и даже внешний вид описать однозначно просто невозможно. Этот элемент — рекордсмен по количеству аллотропных модификаций. Три формы углерода:
• кристаллическая: алмазы, наноалмазы, фуллерены, фуллерит, графиты, карбины, лонсдейлиты, углеродные нанотрубки и нановолокна, графен, волокна и структуры;
• аморфная: угли (древесный, в том числе активированный уголь, антрацит и др.), коксы, сажа, углеродная нанопена, стеклоуглерод, техуглерод;
•  кластерная: астралены, диуглерод, углеродные наноконусы.

Молекулы кристаллического углерода характеризуются правильной кристаллической решеткой. Большинство форм кристаллического углерода отличаются очень высокой твердостью и тугоплавкостью. Алмаз обладает высокой плотностью, почти не проводит тепло и ток. Графит, наоборот, имеет невысокую плотность и слоистое строение; проводит ток, может возгоняться, минуя жидкое состояние.

Вещества, относящиеся к аморфным формам, не являются чистой формой углерода, но содержат углерод в очень значительных количествах. Для аморфного углерода характерна высокая теплоемкость, свойства полупроводников, невысокая плотность, относительно невысокая термостойкость — при температуре выше 1600 °С он превращается в графит. Как правило, их основой являются разные формы мелкокристаллического графита в виде неупорядочной структуры.

Углеродные кластеры — сложные соединения с очень интересными свойствами. Им, а также другим перспективным материалам на основе углерода, мы посвятим одну из ближайших статей.

Химические свойства

С химическими свойствами немного проще. В нормальных условиях углерод практически не вступает в реакции с другими элементами и веществами, инертен к кислотам, щелочам, галогенам. При высоких температурах проявляет сильные восстановительные свойства. Наиболее химически активны аморфные виды углерода, наиболее инертны — кристаллические. Графит по химической активности занимает серединное положение. При высоких температурах углерод окисляется кислородом (горит), образует несколько видов оксидов.

Графит и аморфный углерод при высоких температурах реагируют с водородом, азотом, фтором, галогенами, щелочными металлами, солями металлов, серой. В результате реакции с водородом и азотом получается синильная кислота. Взаимодействие большинства металлов, углерода, бора и кремния приводит к образованию карбидов. Углерод восстанавливает оксиды металлов до металлов. При определенных условиях удается преобразовать углерод, содержащийся в твердых видах топлива, в горючие газы (реакция газификации топлив очень важна для промышленности).

Главное свойство углерода — способность соединяться в длинные цепи, причем эти цепи могут содержать как атомы углерода, так и другие атомы. Цепи могут замыкаться, разветвляться, образовывать циклы, быть разной длины, соединяться («сшиваться») между собой в разнообразные структуры. Такие углеродно-водородные цепи — основа всей органической химии.

Следующая статья будет о содержании углерода в природе, его опасности и сферах применения.

Что такое круговорот углерода?

Углеродный цикл – это природный способ

повторного использования атомов углерода . Углерод является основой всей жизни на Земле .

Похоже, ваш браузер не поддерживает видео HTML5.
Вот прямая ссылка на
видео вместо этого.

ВИДЕО: Круговорот углерода описывает процесс, в котором атомы углерода постоянно перемещаются из атмосферы на Землю, а затем обратно в атмосферу. Деятельность человека оказывает огромное влияние на этот цикл. Сжигание ископаемого топлива, изменение землепользования и использование известняка для производства бетона — все это приводит к выбросу огромного количества углерода в атмосферу. В результате количество углекислого газа в атмосфере быстро растет — сейчас оно больше, чем когда-либо за последние 3,6 миллиона лет. Стенограмма

Голубой углерод

Голубой углерод — это термин, обозначающий углерод, улавливаемый океаном и прибрежными экосистемами. Морские травы, мангровые заросли, солончаки и другие системы вдоль нашего побережья очень эффективно аккумулируют CO2. Эти области также поглощают и хранят углерод гораздо быстрее, чем другие области, такие как леса, и могут продолжать это делать в течение миллионов лет. Углероду, обнаруженному в прибрежной почве, часто тысячи лет. Когда эти системы повреждены или нарушены в результате деятельности человека, огромное количество углерода выбрасывается обратно в атмосферу, способствуя изменению климата.

Углерод является основой всей жизни на Земле и необходим для формирования сложных молекул, таких как белки и ДНК. Этот элемент также содержится в нашей атмосфере в виде углекислого газа (CO2). Углерод помогает регулировать температуру Земли, делает возможной всю жизнь, является ключевым ингредиентом пищи, которая поддерживает нас, и обеспечивает основной источник энергии для подпитки нашей глобальной экономики.

Круговорот углерода описывает процесс, при котором атомы углерода постоянно перемещаются из атмосферы на Землю, а затем обратно в атмосферу. Поскольку наша планета и ее атмосфера образуют замкнутую среду, количество углерода в этой системе не меняется. Где находится углерод — в атмосфере или на Земле — постоянно находится в движении.

На Земле большая часть углерода хранится в горных породах и отложениях, а остальная часть содержится в океане, атмосфере и живых организмах. Это резервуары, или поглотители, через которые проходит углеродный цикл.

Углерод высвобождается обратно в атмосферу, когда организмы умирают, извергаются вулканы, полыхают пожары, сжигаются ископаемые виды топлива, а также благодаря целому ряду других механизмов.

В случае океана углерод постоянно обменивается между поверхностными водами океана и атмосферой или хранится в течение длительных периодов времени в глубинах океана.

Люди играют важную роль в углеродном цикле благодаря такой деятельности, как сжигание ископаемого топлива или освоение земли. В результате количество углекислого газа в атмосфере быстро растет; это уже значительно больше, чем когда-либо за последние 800 000 лет.

Стенограмма видео

Что такое круговорот углерода? Углерод — это химическая основа всей жизни на Земле. Весь углерод, который у нас сейчас есть на Земле, такой же, как и всегда. Когда формируется новая жизнь, углерод образует ключевые молекулы, такие как белок и ДНК. Он также содержится в нашей атмосфере в виде углекислого газа или CO2. Углеродный цикл — это природный способ повторного использования атомов углерода, которые перемещаются из атмосферы в организмы на Земле, а затем снова и снова возвращаются в атмосферу. Большая часть углерода хранится в горных породах и отложениях, а остальная часть хранится в океане, атмосфере и живых организмах. Это резервуары, или поглотители, через которые проходит углеродный цикл. Океан — это гигантский поглотитель углерода, который поглощает углерод. Морские организмы, от болотных растений до рыб, от водорослей до птиц, также производят углерод, живя и умирая. В течение миллионов лет мертвые организмы могут стать ископаемым топливом. Когда люди сжигают это топливо для получения энергии, огромное количество углекислого газа выбрасывается обратно в атмосферу. Этот избыток углекислого газа меняет наш климат — повышает глобальную температуру, вызывает закисление океана и разрушает экосистемы планеты.

Подробнее

Информация

Получить

Социальные сети

Последнее обновление:

30.09.22

Автор: NOAA

Как цитировать эту статью

Свяжитесь с нами

Жизнь в мире углекислого газа

  • НОВОСТИ И ОБЗОРЫ

Микроорганизмы, живущие в гидротермальных жерлах, которые выделяют углекислый газ, представляют собой поразительный пример метаболической тонкости. Этот путь проливает свет на микробную экологию в экстремальных условиях и дает ключ к пониманию ранней жизни на Земле.

  • Мартина Прейнер 0 и
  • Уильям Ф. Мартин 1

  1. Мартина Прейнер

    1. Мартина Прейнер работает в Институте молекулярной эволюции Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе, Дюссельдорф 40225, Германия.

    Посмотреть публикации автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed
    Google ученый

  2. Уильям Ф. Мартин

    1. Уильям Ф. Мартин работает в Институте молекулярной эволюции Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе, Дюссельдорф 40225, Германия.

    Посмотреть публикации автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed
    Google ученый

Немногие химические вещества попали в заголовки газет так широко, что все знают их формулу, но диоксид углерода является исключением. Это настолько важно для понимания изменения климата, что мы признаем его сокращенное название CO 2 угрозой нашему будущему. Однако для большинства микробов CO 2 выглядит скорее праздником, чем угрозой. В распоряжении микробов есть инструменты — пути фиксации CO 2 , — которые позволяют им включать CO 2 в свою клеточную массу. Эти пути необходимы для жизни, потому что все экосистемы на Земле в конечном итоге зависят от клеток, которые производят органический материал из CO 2 . Написание Nature , Steffens и др. . 1 раскройте ключевые детали оригинального пути, который позволяет бактериям процветать в гидротермальной среде, окруженной газами, состоящими в основном из CO 2 .

Варианты доступа

Подписка на журнал

Получить полный доступ к журналу на 1 год

199,00 €

всего 3,90 € за выпуск

Подписаться

Расчет налогов будет завершен во время оформления заказа.

Купить статью

Получите ограниченный по времени или полный доступ к статье на ReadCube.

32,00 $

Купить

Все цены указаны без учета стоимости.

Природа 592 , 688-689 (2021)

doi: https://doi. org/10.1038/d41586-021-00977-1

Ссылки

  1. Steffens, L. et al. Природа 592 , 784–788 (2021).

    Артикул

    Google ученый

  2. Кребс, Х.А. и Мартин, А. Ганс Кребс, Воспоминания и размышления (Кларендон, 1981).

    Google ученый

  3. Фукс, Г. Анну. Преподобный Микробиолог. 65 , 631–658 (2011).

    Артикул
    пабмед

    Google ученый

  4. Шарон И. и Бэнфилд Дж. Ф. Science 342 , 1057–1058 (2013).

    Артикул
    пабмед

    Google ученый

  5. Келлер, А., Шинк, Б. и Мюллер, Н. Фронт. микробиол. 10 , 2785 (2019).

    Артикул
    пабмед

    Google ученый

  6. Orsi, W. D. Nature Rev. Microbiol. 16 , 671–683 (2018).

    Артикул
    пабмед

    Google ученый

  7. Sossi, P. A. и др. Науч. Доп. 6 , eabd1387 (2020).

    Артикул
    пабмед

    Google ученый

  8. Sleep, N. H., Bird, D. K. & Pope, E. C. Phil. Транс. Р. Соц. B 366 , 2857–2869 (2011).

    Артикул
    пабмед

    Google ученый

  9. Прейнер, М. и др. Природа Эколог. Эвол. 4 , 534–542 (2020).

    Артикул
    пабмед

    Google ученый

  10. Баросс, Дж. А. Nature 564 , 42–43 (2018).