Добавил:
Ozzii05
asman00000@mail.ru
Работаю на МРТ, учусь на стоматолога,делитесь со мной файлами в ТГ ozzii05
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Тейлор, Грин, Стаут 3 том [2013].pdf
380 Приложения
Рис. П.2.4. А. Представленная в виде таблицы численность
18летних мужчин в каждом классе массы по 2 кг. Б. Графи
ческое изображение данных из табл. А дает кривую нор
мального распределения.
Рис. П.2.5. А. Распределение с положительным уклоном.
Б. Распределение с отрицательным уклоном.
«хвостить» (рис. П.2.5, Б). Эта форма распределе
ния встречается реже, чем предыдущая; она ха
рактерна для распределения некоторых форм
смещения. Например, распределение оптималь
ных температур ферментативных реакций и вы
работка тироидстимулирующих гормонов в ответ
на действие тироксина.
4. Бимодальное распределение. В этом случае наблю
даются два максимума (или два пика), что обычно
указывает на присутствие двух популяций, для
каждой из которых характерно неполное нор
мальное распределение.
5. Совокупное распределение частот. Данные, пред
ставленные на рис. П.2.4, можно также предста
вить, как на рис. П.2.6. Здесь показано совокуп
ное число организмов, находящихся ниже опре
деленного произвольно выбранного класса
границ. Если эти данные изобразить графически,
то получится кривая совокупного распределения
частот.
Рис. П.2.6. Таблица (А) и график (Б), построенные на основе
рис. П.2.4, А, представляющие совокупную частоту распре
деления массы среди 18летних мужчин.
Если независимая переменная принимает дискрет
ные значения, например целые числа 3 и 5 (как число ле
пестков у двудольных), или ею представлены физические
признаки, такие, например, как группы крови, которые
характеризуются дискретными значениями, то распреде
ление не будет непрерывным. В этом случае нельзя начер
тить непрерывную кривую, поэтому используются
другие, описанные ниже формы графического изображе
ния данных.
1. График в виде вертикальных столбцов. Он показыва
ет частоту, с которой определенные признаки
встречаются внутри популяции, например часто
та групп крови у человека (см. рис. П.2.7, А).
2. Гистограмма. Она строится на непрерывных значе
ниях независимой переменной, сгруппирован
ных в классы равной ширины. Когда классы рав
ной ширины выбраны, например 0–5, 5–10,
10–15 и т. д., границы интервалов обычно прохо
дят по числам меньшим, чем указанные целые
значения, т. е. 0–4,99; 5–9,99; 10–14,99 и т. д.
В форме гистограммы удобно представлять дан
ные, характеризующие небольшие выборки.
Рис. П.2.7. Способы представления данных. А. График
с вертикальным расположением столбцов, показывающий
фенотипы по группам крови в популяции. Б. Гистограмма,
показывающая частоту различного систолического кровя
ного давления у женщин в возрасте от 30 до 39 лет.
В. Диаграмма с горизонтальным расположением столбцов,
показывающая содержание энергии в пище (при трехразо
вом питании).
Внешне гистограммы похожи на диаграммы
в виде вертикальных столбцов (рис. П.2.7, Б).
3. Диаграмма в виде горизонтальных столбцов. Это ви
доизмененная форма гистограммы. Она обычно
используется для того, чтобы показать отноше
ния между непрерывной зависимой переменной,
например содержанием энергии, и нечисловой
независимой переменной, например различными
видами пищи (рис. П.2.7, В). Видоизмененная
форма горизонтальной диаграммы используется
для представления экологических данных; она
называется диаграммой присутствия—отсутствия
(см. рис. 11.22).
4. Лоскутная диаграмма (кайтдиаграмма). Это особый
тип горизонтальной диаграммы, который дает
предельно ясное наглядное изображение измене
Приложения 381
Рис. П.2.8. Способы построения лоскутной, или кайтдиаг
раммы (от англ. kite — бумажный змей).
ния частот неисчисляемых переменных, непре
рывно распределенных в пределах определенной
площади. Кайтдиаграмма строится путем нане
сения частот каждой переменной в виде парал
лельных отрезков, перпендикулярных оси х (см.
рис. П.2.8, А).
После того как все частоты нанесены вдоль оси х,
соседние концы отрезков соединяются прямыми ли
ниями как при построении линейного графика (см.
рис. П.2.8, Б). Заключенную внутрь фигуры площадь
обычно заштриховывают, чтобы получить более нагляд
ное изображение. О применении кайтдиаграмм распре
деления рассказано в разд. 11.4.3.
Каждый из перечисленных выше способов представ
ления данных используется при решении различных
биологических задач. Эти способы изложены в различ
ных главах книги. Каждый метод имеет свои достоинст
ва. При выборе того или иного метода следует руководст
воваться тем, как можно наиболее точно и рационально
продемонстрировать связи и характер отношений между
переменными.
П.2.4. Основные статистические методы
в биологии
После того как данные записаны в виде ряда характери
зующих переменных значений, например таких как рост
или частота сокращений сердца, полезно определить их
среднее значение и разброс значений. Оценки среднего
значения называются «характеристиками расположения
относительно центра». Они включают среднее, медиану
и моду. Оценки разброса величин называются «мерой
рассеяния», они включают дисперсию и стандартное
отклонение.
382 Приложения
П.2.4.1. Характеристики расположения
относительно центра
Среднее (среднее арифметическое)
Это «средняя величина» группы значений, которую по
лучают путем сложения всех значений и деления суммы
на число сложенных значений. Например, среднее (х)
для значений х
, х2, х3, х4... xnподсчитывается следующим
1
образом:
где 6— сумма или общее количество, х — отдельное зна
чение и n — число отдельных значений.
Если одно и то же значение х встречается более чем
один раз, среднее (х) можно подсчитать, используя выра
жение
где 6f — сумма частоты встречаемости х, или проще — n.
Медиана
Она представляет собой среднее, или центральное, зна
чение группы переменных. Например, если пять значе
ний х расположены в следующей последовательности: x
, x3, x4 и x5, то значение медианы будет равно x3, так как
x
2
равное число значений расположено до и после x
число значений четное, например от x
до x6, то медиана
1
. Если
3
будет равняться среднему из двух срединных значений
x
+ x
3
4
.
2
Мода
Это — значение переменной, встречающееся наиболее
часто. Например, если число детей в десяти семьях соот
ветственно равно 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 4, то мода равна 2.
Каждое из трех значений, описанных выше, имеет
свои преимущества и недостатки и применяется при ре
шении определенных задач. Проиллюстрировать приме
нение среднего или моды можно на примере с различ
ным числом детей в семьях. Среднее число детей в семье
составляет 2,4, но так как ребенок — величина дискрет
ная, естественно описывать число детей в целых числах,
т. е. с помощью моды, которая равна 2.
В случае нормального распределения значения сред
него, медианы и моды совпадают (рис. П.2.9, А). В случае
того или иного уклона частоты распределения их значе
ний — не совпадают (рис. П.2.9, Б).
П.2.4.2. Оценки дисперсии
Для того чтобы оценить, в какой мере значения признака
отклоняются от среднего, вычисляют среднее и диспер
сию. Для нормального распределения это проиллюстри
ровано двумя кривыми на рис. П.2.10. При статистиче
ском анализе данных очень информативной является
оценка среднего квадратичного, или стандартного, откло
нения; по этим показателям можно предсказать и распре
деление значений вокруг среднего, и ответить на вопрос,
достоверна ли разница между двумя группами данных.
,
1
Рис. П.2.10. Две кривые нормального распределения, демон
стрирующие распределение двух совокупностей данных (воз
можно, характеризующих популяцию) с одинаковой общей
частотой (т. е. площади под кривыми равны). Кривая А по
строена по ограниченному ряду значений, сгруппированных
вокруг среднего. Кривая Б построена по широкому ряду зна
чений, не сгруппированных вокруг среднего.
Стандартное отклонение
Стандартное отклонение (s) совокупности данных слу
жит мерой отличия этих данных от среднего арифмети
ческого. Для его подсчета используют выражение
Рис. П.2.9. Положение среднего, медианы и моды при нормаль
ном распределении (А) и при распределении с уклоном (Б)
где 6 — сумма, f — частота, x — отдельные значения и
x— среднее. Например, в выборке из десяти раковин
блюдечка (Patella vulgaris), отобранных на скалистом бе
регу, эти раковины имеют следующие максимальные
значения диаметров в миллиметрах: 36, 34, 41, 39, 37, 43,
36, 37, 41, 39. Чтобы определить среднее максимальное
значение диаметра и стандартное отклонение, необхо
димо вычислить f, fx
2
2
и x
, как это показано в следующей
таблице:
Приложения 383
x f fx fx
34 1 34 1156
36 2 72 2592
37 2 74 2738
39 2 78 3042
41 2 82 3362
43 1 43 1849
6f = 10 6fx = 383 6fx2 = 14 739
Следовательно, x= 38,3 и x
2
= 1466,9.
2
,
,
,
,
следовательно, s = 2,65.
В этой популяции имеющих общее происхождение
блюдечек среднее максимальное значение диаметра ра
ковины равно 38,3 мм, а стандартное отклонение равно
2,7 мм (округлили до одной десятой). Если эти значения
применить к более крупной популяции блюдечек общего
происхождения, то на основе статистики можно предпо
ложить, что приблизительно 68% популяции будет иметь
диаметр раковины 38,3 мм плюсминус одно стандарт
ное отклонение (2,7 мм), т. е. размеры раковин будут ле
жать в интервале от 35,6 до 41,0 мм; приблизительно 95%
популяции будут иметь диаметр раковины 38,3 мм плюс
минус два стандартных отклонения (5,4 мм), т. е. диамет
ры будут лежать в интервале 32,9—43,7 мм, а практически
100% будут лежать в интервале плюсминус три стандар
тных отклонения от 38,3 мм.
По величине стандартного отклонения можно судить
о разбросе данных. Если стандартное отклонение мало,
то, следовательно, разброс (отклонение от среднего) не
велик и популяция в значительной степени однородна,
как это показано на рис. П.2.10, А. С увеличением стан
дартного отклонения увеличивается степень изменчиво
сти внутри популяции, как показано на рис. П.2.10, Б.
Дисперсия
Дисперсия — это квадрат стандартного отклонения. Дис
персия совокупности значений подсчитывается по сле
дующей формуле:
где f — число значений в совокупности.
Дисперсию обычно подсчитывают в экологических
исследованиях, включающих изучение питания, размно
жения и поведения, поскольку она служит показателем
распределения организмов внутри популяции. Распреде
ление может быть:
Рис. П.2.11. Типы распределения.
а) случайным;
б) групповым;
в) регулярным.
Для того чтобы определить тип распределения орга
низмов внутри популяции, исследуемую площадь делят
на квадраты равного размера (см. разд. 11.2) и подсчиты
вают число организмов этой популяции в каждом квад
рате. Исходя из этих данных, подсчитывают значение
дисперсии по следующей формуле:
где f — число квадратов, содержащих х организмов. Ис
пользуя выражение
Распределение популяции = Дисперсия/Среднее,
можно выделить три типа распределения (рис. П.2.11).
П.2.4.3. Связь между переменными
Данные всегда необходимо представлять таким образом,
чтобы можно было выявить связи между двумя или более
их совокупностями. Проще всего это сделать с помощью
графика или диаграммы, показывающих связь между пе
ременными. Но это целесообразно только в том случае,
если одна из переменных (независимая переменная) на
ходится под контролем экспериментатора, как, напри
мер, в случае, приведенном на рис. П.2.2.
В других случаях, когда обе переменные являются не
зависимыми, составляют таблицу, в которой значение
одной помещают под соответствующим значением
другой, как, например, в случае данных о росте и массе
20 студентов шестого курса, приведенных на рис. П.2.12,
А. на основе этих данных вычерчивают график
(рис. П.2.12,Б), который называется диаграммой рассея
ния. По внешнему виду графика видно, что эти две пере
менные связаны между собой некоторым образом, но эту
связь, представленную прямой линией, невозможно
описать более точно до тех пор, пока все данные не будут
представлены на графике в виде точек.
Эта линия называется «линией наибольшего соответст
вия», или линией регрессии. Мера приближения точек к
линии указывает на степень корреляции между двумя пе
384 Приложения
Рис. П.2.12. Данные о массе и росте у двадцати 16летних
студентов мужского пола представлены в виде таблицы (А)
и диаграммы рассеяния (Б). Построена кривая регрессии.
ременными. Линия наибольшего соответствия должна
проходить через точку, соответствующую среднему зна
чению массы и роста (
точек над и под линией должно быть приблизительно
одинаковым. По этой линии можно подсчитать рост, со
ответствующий определенной массе.
х = 65,7 кг, y = 165,8 см), а число
Корреляция
Описанную выше связь между двумя переменными x и y
можно обозначить термином корреляция. Между x и y
могут существовать различные степени корреляции,
как это показано на диаграммах рассеяния на
рис. П.2.13.
С помощью диаграммы рассеяния нельзя точно
продемонстрировать статистическую достоверность
корреляции, так как этот способ субъективен. Досто
верность корреляции можно представить с помощью
статистического критерия, называемого коэффициентом
корреляции. Его величина может изменяться от –1 до +1;
–1 означает полностью отрицательную корреляцию,
например отрицательную корреляцию между давлени
ем кислорода в атмосфере и скоростью открывания ды
халец у насекомых; 0 означает отсутствие корреляции,
например отсутствие корреляции между размерами
плодов томатов и числом семян в них; +1 означает пол
Рис. П.2.13. Типы корреляции; А — положительная корреля
ция; Б — отрицательная корреляция; В — корреляция от
сутствует.
ностью положительную корреляцию, например поло
жительную корреляцию между возрастом и длиной тела
у саранчи.
Приложение 3
Номенклатура и единицы измерения
П.3.1. Список наиболее часто употребляемых
названий химических веществ
Старое название Новое название
(б.и. — без изменения)
Аденин б.и.
Аденозин б.и.
Адипиновая кислота 1,4бутандикарбоновая
кислота
Азотная кислота б.и.
Аланин 2аминопропионовая кислота
Алифатический б.и.
Алкил б.и.
Альдегид б.и.
Альдоль 3гидроксибутаналь
Аминобензойная кислота б.и.
Ацетальдегид Этаналь
(уксусный альдегид)
Ацетамид Этанамид или б.и.
Ацетилен Этин
Ацетон Пропанон
Ацетоуксусная кислота 3оксобутановая кислота
Бензальдегид Бензойный альдегид или б.и.
Бензойная кислота б.и.
Бензол б.и.
Приложения 385
Старое название Новое название
nВалериановая кислота Пентановая кислота
Винная кислота (–) 2,3дигидроксибутанди
Гидроксид аммония Водный раствор аммиака;
Гликолевая кислота
Глиоксиловая кислота
Глицерол 1,2,3триоксипропан
Глицин
Глутаминовая кислота 2аминоглутаровая кислота
Глюкоза б.и.
Декстроза (+) Глюкоза
Изопропиловый спирт 2пропанол, диметилкарби
Индолилуксусная Индолилэтановая кислота
кислота
Калия перманганат Калия манганат
Камфора б.и.
Карбоновые кислоты б.и.
Ксилол Диметилбензол
Лактоза б.и.
Лимонная кислота 2гидрокси1,2,3пропантри
Малеиновая кислота Этилен1,2дикарбоновая
Малоновая кислота Метандикарбоновая кислота
Мальтоза б.и.
Масляная кислота Бутановая кислота
Молочная кислота DОксипропионовая кислота
Мочевина Карбамид или б.и.
Муравьиный альдегид Метаналь
Олеиновая кислота Цис9октадеценовая кислота
Пальмитиновая кислота Гексадекановая кислота
Пиридин б.и.
Пировиноградная DОксопропионовая
кислота кислота
Пирогаллол 1,2,3триоксибензол
Сахароза б.и.
Спирт этиловый Этанол
Спирт метиловый Метанол
(древесный)
Стеариновая кислота Октадекановая кислота
Тиомочевина Тиокарбамид или б.и.
Толуол Метилбензол
Уксусная кислота Этановая кислота или б.и.
Фенол б.и.
(б.и. — без изменения)
овая кислота
нашатырный спирт
}
Гидроксиэтановая кислота
Гидроксиуксусная кислота
}
Оксоэтановая кислота
Оксоуксусная кислота
}
Аминоэтановая кислота
Аминоуксусная кислота
нол
карбоновая кислота
кислота
Старое название Новое название
Фруктоза б.и.
Фумаровая кислота Трансбутендиовая кислота
Хинол 1,4диоксибензол
Хлорид кобальта Кобальта(II) хлорид
Хлороформ Трихлорметан
Четыреххлористый Тетрахлорметан
углерод
Щавелевая кислота Этандиовая кислота
Этилацетат Этилэтаноат или б.и.
Этилен Этен
Яблочная кислота Оксиянтарная кислота
Янтарная кислота Бутандикислота
(б.и. — без изменения)
П.3.2. Сокращения и условные обозначения
Аденозин5'пирофосфат АДФ, или
аденозиндифосфат
Аденозин5'трифосфат АТФ, или
аденозинтрифосфат
Адренокортикотропный АКТГ
гормон
Ангстрем
Антидиуретический АДГ
гормон
Время t
Гемоглобин Hb
Гормон роста ГР
Градусы Цельсия °С
Грамм г
Давление Р
Дезоксирибонуклеиновая ДНК
кислота
Джоуль Дж
Дыхательный RQ
коэффициент
Калория кал; предпочтительнее
Кальциферол Предпочтительнее говорить
°
A; 1 °A = 0,1 нм
использовать единицу
системы СИ — джоуль (Дж)
1 кал = 4,2 Дж
«витамин D
витамин D – это общее наз
вание класса соединений
», поскольку
2
386 Приложения
Килограмм (103г) кг
Кофермент А КоА
Лютеинизирующий гормон ЛГ
Минута мин
Моль (единица Моль заменяет понятия
количества вещества) грамммолекула, грамм
ион, грамматом и т. д.
Молярная (концентрация) М (моль/л)
Нормальный раствор Не следует использовать
термин «изоосмотический
раствор»
Ньютон Н
Отрицательный логарифм рН
концентрации ионов
водорода
Петролейный эфир Не следует использовать
название «легкий бензин»
Примерно равно |
Рибонуклеиновая кислота РНК
Спинномозговая жидкость СМЖ
Среднее значение х
х
Стандартное отклонение s
(гипотетической популяции)
Стандартное отклонение S
(наблюдаемой выборки)
Сумма 6
(статистическое понятие)
Температура Т (абсолютная)
t (другие шкалы)
Тироидстимулирующий ТСГ
гормон
Хиквадрат F
2
Центральная нервная ЦНС
система
Цикл Кребса Цикл трикарбоновых
кислот
–
1
Часть на миллион ч
млн
Число наблюдений n (или f )
Эндоплазматический ЭР
ретикулум
П.3.3. Международная система единиц (СИ)
П.3.3.1. Наименования и обозначения
основных единиц СИ
Физическая Наименование Обозначение
величина
Время секунда с
Длина метр м
Количество вещества моль моль
Масса килограмм кг
Сила света кандела кд
Сила электрического ампер А
тока
Телесный угол стерадиан ср
Термодинамическая кельвин К
температура
П.3.3.2. Производные единицы СИ,
имеющие собственные наименования
Величина Единица Обозна Выражение
Количество кулон Кл А · с
электричества
Мощность ватт Вт кг ·м
Объем кубический метр м
Освещенность люкс лк кд · ср м–2или
Плотность килограмм на кг · м
кубический метр
Площадь квадратный метр м
Работа, энергия, джоуль Дж кг ·м2· с–2;
количество 1 Дж = 1 Н · м
теплоты
Световой поток люмен лм кд · ср
Сила ньютон Н кг · м · с
Электрический вольт В кг · м2· с
потенциал В · А
чение в единицах
системы СИ
2
–3
· с
3
2
лм · м
–3
2
–2
–3
= Дж · с
= Дж ·м
· А–1;
–1
–1
Приложения 387
П.3.3.3. Специальные единицы,
временно допускаемые к применению
Величина Наименование Обозначение Перевод
Длина ангстрем
Длина микрометр мкм 10
Объем литр л 10
Масса тонна т 103кг = Мг
Давление миллиметр мм рт. ст. 10
единицы в единицы СИ
–
Å 10
ртутного 13.3 = кПа
столба
10
м = 0,1 нм
–
6
м = 10
= 1 мкм
–
3м3
2
мм рт. ст. =
–
= 1 дм
3
мм =
3
П.3.3.4. Приставки и множители для дольных
и кратных единиц СИ
Используются для указания десятичных долей основных
и производных единиц СИ.
Множитель Приставка Обозначение
–12
0,000 000 000 001 = 10
0,000 000 001 = 10
0,000 001 = 10
0,001 = 10
1000 = 10
1 000 000 = 10
1 000 000 000 = 10
1 000 000 000 000 = 10
Следовательно, 1 нанометр (нм) = 1 · 10–9м, а 1 сан
тиметр (см) = 1
· 10
–2
пико п
–9
нано н
–6
микро мк
–3
милли м
3
кило к
6
мега М
9
гига Г
12
тера Т
м.
Обратите внимание, что килограмм находится в не
котором несоответствии с остальными приставками
приведенной таблицы, так как относится к основным
единицам СИ. При работе в учебной лаборатории удоб
нее всего использовать такие единицы, как грамм (г)
и кубический сантиметр (см
3
). По возможности необхо
димо пользоваться основными единицами измерения
СИ.
П.3.3.5. Правила написания единиц СИ
1. Обозначение единицы не является сокращением
полного названия, поэтому после него не ставит
ся точка, за исключением тех случаев, когда обоз
начение стоит в конце предложения.
2. Обозначения не имеют множественного числа.
3. Обозначения, как правило, пишутся со строчной
буквы, за исключением тех случаев, когда еди
ница измерения названа в честь знаменитого
ученого, например Н(Ньютон), В(Ватт) или Дж
(Джоуль).
4. Обозначения, объединенные в одно выражение,
можно записывать в следующем, например, виде:
метр в секунду или м
–1
· с
.
Приложение 4
Шкала геологического времени
Историю Земли делят ради удобства на четыре геологи
ческие эры и одиннадцать периодов. Два наиболее
близких к нам периода делят далее на семь систем, или
эпох.
Горные породы, образующие земную кору, страти
фицированы, т. е. состоят из лежащих один на другом
слоев или пластов. Если не считать нарушений, свя
занных с подвижностью земной коры, слои породы
(страты) тем моложе, чем ближе они расположены
к поверхности Земли. В XVIII в. Вильям Смит обратил
внимание на связи между группами организмов, к ко
торым относятся ископаемые остатки, и определенны
ископаемых остатков прослеживается постепенное
возрастание сложности организмов от нижних слоев к
самым верхним, что свидетельствует об усложнении
некоторых организмов с течением геологического вре
мени.
Радиометрическое датирование позволило устано
вить приблизительный возраст самых древних горных
пород, относящихся к каждому периоду. Шкала геоло
гического времени и ясно выраженные биологические
события, связанные с каждым периодом и установлен
ные по ископаемым данным, представлены в табл.
П.4.1.
П. 4.1. Возраст Земли
По современным оценкам планета Земля образовалась
примерно 4,6–4,9
главным образом на определении возраста горных пород
(геохронология) методами радиометрического датирова
ния.
В разд. П.1.3. мы уже обсуждали вопрос о том, что
некоторые химические элементы представлены рядом
разновидностей, называемых изотопами, причем часть из
них радиоактивны, Радиоактивные элементы распада
ются с некоторой постоянной скоростью, не зависящей
от температуры, гравитации, магнетизма или какихлибо
9
· 10
лет назад. Эти оценки основаны
388 Приложения
Таблица П. 4.1. Геологическая шкала времени и история жизни (возраст = годы · 106)
Эра Период Эпоха Возраст Группы животных Группы растений
КАЙНОЗОЙ
(kain'оs —
новый; zо
жизнь)
МЕЗОЗОЙ
(от греч.mes'оs –
средний; zо
жизнь)
ПАЛЕОЗОЙ
(palai'оs —
древний; zо
жизнь)
'
e —
'
e —
'
e–
Четвертичный
Третичный
Меловой
}
Юрский
Триасовый
Пермский
Каменноуголь
ный
Девонский
Силурийский
Ордовикский
Кембрийский
Современный
}
(голоцен)
Ледниковый
(плейстоцен)
Плиоцен
}
Миоцен
Олигоцен
Эоцен
Палеоцен
0.01
2
7
26
38
54
65
135
195
225
280
350
400
440
500
570
Господство человека
Возникновение человека
Адаптивная радиация мле
копитающих
Появление собак и медведей
Появление узконосых обезь
}
ян и свиней
Лошади, парнокопытные и
слоны
Вымирание аммонитов и
динозавров; возникновение
современных рыб и плацен
тарных млекопитающих
Господство динозавров;
возникновение птиц и мле
копитающих; изобилие на
секомых
Появление динозавров;
адаптивная радиация ре
птилий
Адаптивная радиация ре
птилий; появление жуков;
вымирание трилобитов
Возникновение рептилий и
насекомых; адаптивная ра
диация амфибий
Возникновение амфибий и
аммонитов; появление пау
кообразных; адаптивная ра
диация рыб (хрящевых и
костных)
Возникновение челюстно
ротых; первые коралловые
рифы
Возникновение позвоноч
ных; изобилие бесчереп
ных, трилобитов, моллю
сков, ракообразных
Возникновение всех типов
беспозвоночных и игло
кожих
Адаптивная радиация цвет
ковых растений, особенно
травянистых
Господство цветковых рас
тений
Возникновение цветковых
растений
Изобилие саговников и
хвойных
Возникновение хвойных
Изобилие древовидных па
поротников, например та
ких углеобразующих расте
ний, как Lepidodendron
Самые первые мхи и папо
ротники
Первые споровые сосуди
стые растения
АРХЕОЗОЙ
(от греч.
arch'аios —
древнейший)
Докембрий
1000
2000
3000
3500?
5000?
Примитивные Metazoa
Примитивные эукариоты
Синезеленые и другие бак
терии (прокариоты)
Возникновение жизни?
Образование Земли?
Рис. П. 4.1. Методы радиометрического датирования.
других факторов. Скорость распада характеризуется ве
личиной, называемой периодом полураспада.
В настоящее время используются три главных метода
радиометрического датирования (рис. П. 4.1.). Первый и
второй методы применяют для определения возраста
горных пород, образующих земную кору, тогда как тре
тий метод — радиоуглеродное датирование — служит для
определения возраста ископаемых остатков и имеет пря
мое отношение к проблемам истории жизни на Земле.
Приложения 389
Радиоуглеродное датирование
Стабильным нерадиоактивным изотопом углерода явля
12
C. Радиоактивный изотоп 14C содержится в очень
ется
малых количествах (<0,1%) в воздухе, поверхностных
водах и в живых организмах. Он постоянно образуется в
атмосфере в результате воздействия космических лучей
на ядра атомов азота и кислорода, и имеются веские дан
ные в пользу того, что скорость образования
постоянной на протяжении нескольких тысячелетий.
Установилось некоторое равновесие, благодаря которо
му образование
те радиоактивного распада.
в составе
чески постоянным. Живые организмы на протяжении
всей своей жизни поглощают
14
C компенсирует потери 14C в результа
14
CO2,и соотношение 14C : 12C остается теорети
14
C содержится в природе
14
C либо в виде диоксида
углерода, либо в виде органических веществ. После
смерти организма поглощение углерода прекращается,
но распад
14
C продолжается в соответствии со скоростью
периода полураспада. Определяя содержание
вом организме и сопоставляя его с содержанием
в живом организме, можно установить возраст мертвого
организма. Если, например, содержание
либо кости ископаемого млекопитающего составляет
одну четвертую от его содержания в той же самой кости
млекопитающего, убитого недавно, то, поскольку период
полураспада
14
C равен 5,6 · 103лет, возраст ископаемой
кости теоретически можно оценить в 11,2
Используя этот метод, можно определять возраст остат
ков, принадлежащих организмам, жившим 10,0
назад.
Радиоактивное датирование несет в себе многочис
ленные источники ошибок, поэтому оценки возраста,
полученные рассмотренными выше методами, следует
считать приблизительными. Тем не менее они оказались
очень ценными, расширив наши знания о Земле.
14
C остается
14
C в мерт
14
C в какой
3
· 10
· 10
лет.
4
14
лет
C