«Концепции современного естествознания» (стр. 9 )

закладывая тем самым фундамент химии уже ХХ в. Менделеев разработал фактически классификацию химических элементов на том основании, что свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от атомного веса (как он считал), но как потом выяснилось от заряда атомного ядра. Заряд ядра Z равен атомному (порядковому) номеру элемента в системе в целом. Элементы расположены в этой системе по возрастанию Z и образуют 7 периодов. В периодах (по горизонталям) свойства элементов закономерно изменяются при переходе от щелочных металлов к инертным газам. В вертикальных столбцах располагаются группы элементов, сходных по свойствам. Внутри групп свойства элементов изменяются так же закономерно. Например, у щелочных металлов возрастает химическая активность. Периодичность свойств химических элементов обусловлена периодичным повторением конфигурации внешних электронных оболочек атомов. Местоположение элемента в системе говорит уже о его химических и многих физических свойствах. Закон периодичности свойств и сама система Менделеева стали основой современного учения о строении вещества они играют первостепенную роль в изучении всего многообразия известных веществ; в прогнозировании новых элементов и в синтезе новых веществ. При Менделееве было известно 62 элемента, в современной науке более 110, многие из открытых элементов крайне неустойчивы и быстро распадаются. Существует гипотеза, по которой возможны стабильные элементы с порядковыми номерами более 126. Но это дело будущего. Современная химия изучает известные вещества, занимается созданием новых веществ с заданными свойствами; разрабатывает способы управления свойствами веществ. Таким образом, химия – наука с высокотеоретическим уровнем развития и вместе с тем с глубоко практической ролью.

Для химии стала понятна причина и механизмы связи взаимодействующих атомов при образовании молекул. Возникло и получило разработку понятие « химическая связь». Между атомами действуют электрические силы, через электрические заряды, носителями которых являются электроны. Для того чтобы атом стал стабильным его внешняя оболочка должна быть заполнена определенным количеством электронов. Она может быть заполнена полностью и не полностью. В химических взаимодействиях внешняя оболочка может быть заполнена, этим и определяется химическая активность элементов. Химическая связь возникает за счет валентных (от лат. Valentia – сила), внешних электронов. Различают 4 типа химических связей между атомами, которые осуществляются через эти электроны:

1.  Ковалентная связь – осуществляется парой электронов, находящейся в общем владении двух атомов. Она может быть одинарной, двойной или тройной. В ковалентную связь входят электроны по одному от каждого атома. Например, в молекуле водорода пара электронов, по одному от каждого атома, а в молекуле азота – три общих электрона. Оба атома притягивают электроны с одинаковой силой, поэтому электроны находятся на одинаковом удалении. Однако, если ковалентная связь образуется между атомами разных химических элементов, то электронное облако смещается к притягивающему атому. Такую ковалентную связь называют полярной, или несимметричной, что сближает ее со вторым типом химической связи.

2.  Ионной связью. При ионной связи один из атомов может отдать один или больше электронов. В таком случае возможна ситуация, когда оба атома начинают обладать стабильным набором электронов. Например, так образуется поваренная соль – NaCl. У атома хлора для его стабильности не хватает одного электрона, а у атома натрия на внешней оболочке имеется только один электрон. Если он уходит к хлору, тогда у натрия в ядре возникнет «излишек» протонов. Хлор будет отрицательно заряженным, а натрий – положительно заряженным ионом. Они притягиваются и образуют молекулу соли.

3. Металлическая связь – характерная для металлов. Все металлы – кристаллические вещества (кроме ртути). Кристаллы (от греч. – лед) твердые тела, атомы и молекулы, которых образуют упорядоченную периодическую структуру (решетку). У металлов на внешнем уровне имеется мало валентных электронов по сравнению с тем сколько имеется внешних энергетических орбит. Валентные электроны, имея «небольшую энергию, образуют как бы электронный газ», потому что могут свободно перемещаться от атома к атому по всему металлу, не закрепляясь единичным образом.

4. Водородная связь возникает между теми молекулами, в состав которых входит водород и сильно отрицательно заряженные такие химические элементы как фтор, кислород, азот, иногда хлор или сера. Особенность этого типа химической связи зависит от того, что электронная пара сильно смещается от водорода в сторону электронно заряженного атома другого химического элемента. Эта связь слабее металлической, она широко распространена, например, там где есть вода и участвует в химических соединениях. Это, например, белки, нуклеиновые кислоты; следовательно, все виды живой материи.

В целом все вещества могут иметь три агрегатных состояния: газообразное, жидкое и твердое. В газах атомы и молекулы находятся на большом расстоянии друг от друга и поэтому свободно (хаотически) движется. Жидкое или твердое состояние возникает, когда вещество находится в конденсированном состоянии. Расстояния между атомами и молекулами малы, а, следовательно, электрические силы взаимодействия между ними становятся решающими, связывая частицы друг с другом. В природе, большинство твердых тел имеют кристаллическую структуру. Жидкие тела занимают промежуточное положение между газами и кристаллами. С одной стороны, они умеют фиксировать свой объем, а с другой – принимать форму сосуда. Молекулы жидкого тела могут двигаться свободно по объему жидкости, но это движение кратковременно, а большая часть положений такой молекулы все-таки связанное состояние.

Агрегатные состояния вещества зависят от температуры и давления, в которых они существуют. Поэтому в химии часто применяются методы физики, в частности термодинамики. Она позволяет решать вопросы об условиях, в которых будет возможна химическая реакция, о скорости и степени превращения веществ; оценить энергетику этих реакций, т. е. объяснять качественные и количественные параметры химических процессов, давать им временные характеристики по стадиям реакции, выявлять их механизмы, рассчитывать количественные затраты реагентов, продуктов реакции по ее стадиям, энергетические и другие затраты. Характер химической реакции зависит от природы реагирующих веществ, от их концентрации, температуры, особенностей катализаторов, давления и т. д. Современная химия широко взаимодействует не только с физикой, но и биологией, геологией и другими науками, Она превратилась в разветвленный и сложный комплекс химических наук. Химия ХХ в. знает около 10 млрд. только постоянных химических соединений и еще больше соединений временного состава. Помимо классических направлений в химии, таких как неорганическая, органическая, аналитическая, физическая химия, постоянно возникают все более узкие и специальные направления: химия металлоорганических, силикатных, полупроводниковых и т. п. соединений.

В своем развитии химия как наука прошла 4 этапа:

1.  Изучение элементного состава химических соединений (с XVII до XVIII в.).

2.  Изучение структуры (структурная химия) химических соединений (с XVIII в).

3.  Изучение химических процессов (с XIX в.).

4.  Эволюционная химия (с середины ХХ в.).

На первом этапе химия разрабатывала проблему химического элемента, их числа, разновидностей; стремилась дать описание их свойств, понять какие химические соединения они могут давать. Открывая новые химические элементы, она разрабатывала методы и способы вовлечения их в производство. С возникновением квантовой механики, космологии стало возможным объяснение происхождения атомов химических элементов, что открывает широкие перспективы познания путей и методов синтеза новых химических элементов. По современным космологическим представления «фабриками» химических элементов являются звезды. При больших температурах внутри звезд ядра H сливаются и возникает He. Водород во Вселенной составляет почти 99.

Из этого «сырья» затем при разных температурах и давлении возникают остальные элементы периодической системы. Если, например, объединяются три атома Не, то возникает С. Далее при температуре 20 млн. градусов ядро Не может слиться с С и возникает О. При еще более высоких температурах, за счет последовательного добавления ядер Не образуются еще более тяжелые ядра. Далее возникают ядра неона, магния, кремния, серы и т. д. В конце концов, когда при температуре 3.5 млрд. градусов сливаются два ядра кремния 20Si+28Si→56Ni возникает никель. Так звезда из однородного химического состава эволюционизирует к сложной структуре (подобно луковице) состоит из разных химических элементов. В центре звезды содержатся тяжелые элементы из группы железа.

Далее, ядра гелия присоединяясь к уже имеющимся химическим элементам, могут образовывать и более тяжелые элементы. В целом чтобы построить новый химический элемент нужно к существующим уже ядрам добавить несколько протонов и (или) нейтронов. Изменяющийся положительный заряд ядра перестраивает электронную оболочку, что и проявляется в разных качествах и свойствах химических элементов.

Изучив свойства химических элементов, химия может переходить к исследованию и построению химических соединений. Здесь задача заключается в том, чтобы с помощью физико-химических методов исследовать те силы и механизмы, которые объединяют атомы в молекулы. Молекула рассматривается как единая квантовая механическая система, химические связи внутри которой проявляются благодаря волновым свойствам и энергии валентных электронов. Химическая связь, таким образом, понимается как обменное взаимодействие электронами, перекрывающих пространство между атомами, входящими в молекулы. Молекула, таким образом, также может рассматривать как структурный элемент и носитель целостных свойств или качеств вещества. Химическое соединение поэтому стали понимать как качественно индивидуальное (определившееся) вещество. Оно может состоять из одного или нескольких химических элементов, объединенных в молекулы, комплексы, кристаллы, иметь газообразное, жидкое или твердое агрегатное состояние.

Химия исследует не только характеристики веществ, но и их объемы в природных ресурсах земли, строит прогнозы и изучает пути эффективного использования их в производстве. Известно, например, что 98,6% исследованного верхнего слоя земли содержит около 47% кислорода, более 47% кремния, около 9% алюминия и около 5% железа, около 4% кальция, более чем по 2% у натрия, калия, магния и т. д.

Схема

Средний химический состав земной коры и планет земной группы,

% (по )

Состав	Венера	Земля	Луна	Марс	Метеориты
O	43,2	46,60	40,45	43,22	32,30
Si	21,04	27,72	19,26	20,86	16,3
Al	8,36	8,13	5,16	3,01	1,38
Fe	7,4	5,00	14,17	12,74	28,80
Mg	6,84	2,09	4,1	4,98	12,30
Ca	5,07	3,63	8,78	4,0	1,33
Na	\ 1,0	2,83	2,32	\ 1,0	0,60
K	3,32	2,59	0,05	0,08	0,15
S	0,65	0,047	0,19	3,08	2,12
Ni		0,0058			1,57
Cr		0,0083	0,18		0,34
Mn	0,15	0,09	0,22		0,21
Ti	0,95	0,6	6,1	0,48	0,13
Co		0,0018			0,12
P		0,08			0,11
Cl				0,7

Использование этих ресурсов в современных технологиях неравномерно. Металлы и керамика составляют до 90% предметов материальной жизни человека. Однако, керамика в сотни раз дешевле и легче. Поэтому современная химия настойчиво разрабатывает технологии более широкого использования ее в производстве материалов с заданными свойствами. Из керамики получены сверхтвердые, сверхпроводимые материалы с простой технологией их прессования и т. п. Химия разработала технологии получения элементоорганических и других соединений, позволивших получить принципиально новые материалы с заданными свойствами, которые в природе не существуют. Таки образом, современная химия может даже больше, чем сама природа.

На этапе структурной химии центральной стала задача понимания того как структура молекулы или системы молекул задает свойства вещества, как преобразовывая структуру можно изменять свойства вещества. Знание этого обстоятельства дает химии мощный инструмент для осуществления целенаправленных качественных преобразований вещества путем комбинирования различными сочетаниями структурных фрагментов молекул. Еще в конце прошлого века возникло направление органического синтеза, позже на основе простейших углеводородов были получены красители, препараты для фармацеи, взрывчатые вещества, каучуки, пластмассы, полупроводники, изоляторы. Структурная теория получила развитие и в неорганической химии, которая по существу имеет –дело с твердыми (кристаллическими) веществами. Здесь преследуется, в основном, две цели:

1.  Найти способы получения кристаллов с «идеальной» решеткой, что позволяет рассчитывать на получение материалов высокопрочных и термостойких.

2.  Получение веществ с запроектированными «дефектами» кристаллической решетки, чтобы потом получить материалы с заданными оптическими и электрофизическими свойствами. Технологии, создаваемые на этой основе требуют особых условий, иногда невесомости, иногда тончайшего оборудования, но это весьма перспективная отрасль современной химии.

Под влиянием технологии химического производства возник заказ на создание теории химических процессов. В этой области наиболее тесно взаимодействуют физика и химия, методы термодинамики и кинептики с собственно химическими методами. Главная задача здесь «сконструировать» теоретическую модель реакций, участвующих в химическом процессе, научиться управлять ею и контролировать ее с помощью катализаторов и ингибиторов, уметь направлять весь процесс на получение необходимых результатов. Всякая реакция может быть обратимой, что теоретически создает возможность равновесия между прямой и обратимой тенденцией. Но практически из-за невозможности контроля всех параметров реакции и ее условий, равновесие нарушается. Если смещение способствует получению необходимых результатов, то задача решена, но если смещение равновесия нарушает возможность получения результата, то требуются приемы термодинамики для управления ходом процесса. Наряду с ней привлекается кинептика, которая дает методы определения хода химических реакций во времени. Методы кинептики устанавливают зависимость химических реакций от характера исходных реагентов, от концентрации катализаторов или ингибиторов, способов смешивания, конструкции и технологических возможностей реактора и связанного с ним оборудования.

В 70-е годы химия вышла на высший уровень развития: возникла эволюционная химия. В ее основе лежит теория самоорганизации химических систем. Это те принципы, по которым эволюционирует живая материя, используя для этого возможности биохимических процессов. Синтез новых соединений, более сложных и высокоорганизованных, при условии самопроизвольного протекания химических процессов – вот, что стремиться познать эволюционная химия. Конечно ученые пытаются понять это изучая, прежде всего, «лабораторию» живого организма, как из неорганической возникает органическая материя. Как из химических реакций в системной их субординации возникает жизнь с высокоэффективным химическим «производством», которое осуществляется в клетке, в тканях растительных и животных организмов. Низкие температуры и давления, высокая эффективность использования энергии и реагентов; точность управления и высочайшая продуктивность без экологических последствий – вот чему учатся химики у природы, для того, чтобы по этим же параметрам создавать новые технологии в принципиально новом производстве.

В современной эволюционной химии изучаются многообразные катализаторы, которыми пользуются живые организмы, затем предпринимаются попытки моделировать высокую активность и селективность биокатализаторов в технологических процессах производства с помощью закрепления катализаторов на твердой поверхности. Это обеспечивает стабильность и непрерывное их действие. Такие способы широко используются в тонком органическом синтезе. Созданы технологии в промышленных масштабах для синтеза органических соединений различных типов, для разработки различных способов обезвреживания и очистки использованной воды или воздуха. В целом, изучение и промышленное освоение опыта каталитических реакций живых систем большая и перспективная задача современной химии. Многие из известных науке химических элементов попадают в химические процессы живых организмов, но только 6 из них играют основную роль, получивших название органогенов – углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера. В организмах они составляют весовую долю до 97%. 12 других элементов – натрий, калий, магний, хлор, медь и др. составляют около 1,6%. Еще около 20 химических элементов играют узкоспециализированную роль в биосистемах. Оставшиеся химические элементы для биосистем играют несущественную роль.

На Земле, из всех органогенов наиболее широкое распространение имеют водород и кислород. Остальные распространены в меньшей степени. Это углерод, азот, сера и др., достигающие 0,3% весового объема поверхности Земли. Наиболее высокие органогенные способности у углерода. Кислород и водород носители окислительных и восстановительных процессов; азот, фосфор, сера – активно участвуют в работе ферментов; железо и магний – отличаются неустойчивостью в своих функциях.

Эволюционная химия установила, что из нескольких миллионов органических соединений в построении живой материи принимает участие только несколько сотен, а из более ста известных аминокислот лишь около 20, входят в состав белков. Но только из 4-х нуклеотидов образуются сложные нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), кодирующие наследственность и программы метаболизма. Таким образом, огромный мир растений и животных возник из небольшого набора органических веществ. Из минимума химических элементов и соединений возникло огромное многообразие биологических систем. Все это свидетельствует о том, что в ходе эволюции отбирались те химические структуры, которые обладают гибкой реактивностью и способны селектировать каталитическое действие. Одни структуры лучше способны были к адсорбции, другие – переносу электронов, третьи – энергетическому обеспечению, четвертые – воспроизведению себе подобных. Причем в процессе эволюции эти способности возникали постепенно и последовательно.

в 70-х годах предпринял попытку построить общую теорию химической эволюции. Были определены общие идеи и принципы. Сущность химической эволюции видится в саморазвитии каталитических систем, в отборе каталитических центров, обладающих высокой активностью. Если изменения катализатора необратимы, то изменяется механизм базовой реакции. Состав и структура катализаторов могут изменяться как за счет трансформации, так и за счет дробления и появления новых катализаторов. С наибольшей скоростью и вероятностью происходят те эволюционные изменения, в которых возможно максимальное увеличение активности катализатора, при условии, что для этого есть достаточные источники энергии. Теория Руденко позволила дать общую классификацию этапов химической эволюции, показать динамический характер катализаторов; установить предел химической эволюции при переходе к биогенезу и т. д. Расширение принципов эволюционной химии открывает перспективы управления нестационарными химическими процессами создания «мягких» технологий (без высоких температур и давлений); моделирования синтеза имеющего место в живой материи; создания безотходных и малоэнергоемких технологий, т. е. создания «нефизического», «немеханического» производства - производства будущего.

Ключевые вопросы

1.  В чем сущность химии как науки?

2.  Каковы основные этапы и уровни развития химии?

3.  От каких факторов зависят свойства веществ?

4.  В чем суть периодической системы Менделеева?

5.  Какую роль играет химия для биологии?

Литература

1.  Концепции современного естествознания. Под ред. , . М.. 2004 г.. гл. 6.

2.  Глинка химия. М. 2003 г.

3.  История химии. М., 1986 г.

4.  Вернадский строение биосреды Земли и ее окружения. М., 1965 г.

5.  и др. Химия. М.: 1997.

6.  И и др. Химия. М.: 1997.

7.  и др. Общая химия в формулах, определениях, схемах. Минск: 1996.

Тема 9. Концепции наук о Земле.

Наша планета, конечно же, является одним из основных объектов естественнонаучных концепций.

Атмосфера Земли существенно отличается от атмосфер всех планет. Первоначально она состояла из водорода, водяных паров, углекислого газа, метана, аммиака и небольших количеств гелия и неона. Атмосферы Венеры и Марса почти полностью состоят теперь из углекислого газа. На Земле же углекислый газ был удален, и это удаление шло по двум каналам. С одной стороны, химические реакции с горными породами в присутствии и при участии жидкой воды, а с другой - жизнедеятельность растений, поглощающих его и выделяющих кислород в процессе фотосинтеза. Пока кислорода не было в атмосфере Земли, ультрафиолетовое излучение Солнца достигало поверхности и способствовало протеканию химических реакций с участием углеводородов. Вода океана представляла тогда своеобразный бульон, подогреваемый вулканическим теплом, поступавшим из недр, в который поступали извергающиеся минералы и который интенсивно облучался ультрафиолетом. Полагают, что это и привело к появлению органических молекул и впоследствии к появлению жизни. Опыты, выполненные Кельвиным, Юри и Миллером (США) дали дополнительные основания для этой теории. Они пропускали электрические разряды через смесь метана, водорода, аммиака и воды в течение длительного времени. В результате возникли некоторые аминокислоты - вещества, являющиеся основой строения белка.

Современная атмосфера Земли почти полностью состоит из азота (около 80%) и такого активного элемента, как кислород (около 20%). Если бы на Земле вдруг полностью исчезло явление, которое мы называем жизнью, кислород бы очень быстро исчез из атмосферы, вступив в реакцию с другими веществами. Под воздействием излучения Солнца газы атмосферы флуоресцируют - светятся - и светятся преимущественно голубым цветом, что и обуславливает свечение и цвет неба Земли в дневное время. Соединение кислорода с водородом - вода - представляет собой сильнейший растворитель и покрывает 71% поверхности планеты. Одним из замечательных свойств воды является то, что в отличие от большинства известных веществ ее твердая фаза - лед - имеет при температуре замерзания плотность меньшую, чем жидкая вода. Поэтому замерзание водоемов начинается сверху, где зимой температура атмосферы понижается, а не со дна, и в глубине сохраняются условия, благоприятные для жизни. Это обстоятельство также внесло свой вклад в возникновение биопроцессов, существенно сказавшихся в том числе и на атмосфере Земли.

Строение самой планеты - ее твердой части - по современным представлениям выглядит следующим образом. В центре находится ядро, состоящее из тяжелого вещества - железа. Сердцевина его твердая и имеет радиус порядка 1300 км, затем идет жидкий слой толщиной порядка 2200 км. Несмотря на то, что температура в центре, вероятно, достигает 42000С, железо там находится в твердом состоянии из-за огромного давления, а его плотность более чем в 5 раз превышает плотность земной коры. Движение токопроводящего материала в жидком слое ядра ответственно за создание магнитного поля Земли. Между ядром и поверхностными слоями находится мантия - обогащенные железом породы. В этом слое давление высокое, но температура недостаточно высока для того, чтобы вещество расплавилось, поэтому мантия - чрезвычайно вязкая, однако, ее движения все же возможны так же, как движение (течение) ледников. На самом верху - тоненький слой твердой земной коры. Под океанами кора имеет толщину всего несколько километров, под континентами - порядка 30 км, под горными массивами - до 70 км. Эти цифры совершенно ничтожны по сравнению с радиусом Земли, составляющим 6370 км. Недра Земли так же недоступны для непосредственного изучения, как галактики. Самая глубокая скважина на Кольском полуострове, достигает двенадцати километров под поверхностью Земли. Строить догадки о глубинном строении недр можно, наблюдая землетрясения и выполняя сейсмические исследования. Последние основаны на том, что звуковые волны от взрывов распространяются с различной скоростью в породах с различной плотностью и отражаются от границ разделов слоев, имеющих разную плотность. Так, мантия имеет плотность 3,3 г/см3 , континентальная кора 2,77 г/см3 , океаническая кора 2,9 г/см3 . Устанавливая приемники таких волн и измеряя времена прихода сигналов в различных точках поверхности, мы можем судить о внутреннем устройстве коры и даже более глубоких слоев. Вещество коры распределяется на три класса пород, имеющих различное происхождение:

·  изверженные (или магматические) породы появились на поверхности в результате деятельности вулканов. Примером является гранит;

·  осадочные породы появились в процессе осаждения на дно океанов, причем океаны не всегда занимали то же положение, что и сейчас, и осадочые породы могут встречаться вдали от морских берегов. Примером является мел;

·  метаморфические породы на протяжении геологической истории Земли подверглись воздействию высоких температур и давлений и изменили свою кристаллическую структуру. Например, известняк превращается в мрамор.

Геологическую историю Земли можно проиллюстрировать на таком примере. Пусть каждый миллион лет соответствует одной секунде условного кинофильма. Тогда продолжительность всего фильма займет 1 час 20 мин. В течение первых трех минут происходило формирование Земли из протопланеты. Затем наступает так называемый архейский период, в течение которого образовывалась кора, океаны, атмосфера. Этот период будет длиться примерно 40 минут, причем в районе тридцатой минуты на Земле зародится жизнь, хотя пока довольно примитивная - водоросли, простейшие. Начало следующему - протерозойскому периоду, который продлится около "получаса", - положило возникновение зон повышенной проницаемости земной коры, которые образовали системы разломов. Возможно, это было одной из причин выхода растений на сушу. Тогда же возникают почти все типы животных, за исключением позвоночных, - черви, моллюски. И, наконец, в последние 10 минут (кайнозойский период) происходит быстрый расцвет фауны, связанный с тем, что у животных выработался прочный скелет или твердая внешняя оболочка. Две последних секунды этого фильма будут содержать эпохи великих оледенений и появление человека, а вся история нашей цивилизации уложится в 1/200 часть последней секунды. Узнать все это позволяет анализ палеонтологических данных: изучение окаменевших останков животных в осадочных породах и радиоуглеродный метод датировки.

В последние 30 лет всеобщее признание получила концепция или теория тектонических плит земной коры, согласно которой в течение всей кайнозойской эры материки перемещались по поверхности планеты. Действительно, рассмотрев карту мира как разрезную картинку, можно заметить, что Южная Америка и Африка, Антарктида, Австралия и Индостан - границы материков хорошо совмещаются. Это обстоятельство было отмечено довольно давно, однако только в 1912 году А. Вегенер сделал обоснованное предположение о существовании праконтинентов, их возможном расколе и дальнейшем движении образовавшихся континентов по поверхности Земли. Но как же может двигаться материк? Понадобилось более полувека, чтобы эта теория получила признание специалистов, объяснявших особенности строения коры на основе предыдущей парадигмы, в которой основная роль отводилась вертикальным перемещениям пород и их слоев.

Реконструкция очертаний древних материков и анализ геофизических данных позволяют восстановить следующую картину. В середине кайнозоя (то есть примерно 300 млн. лет назад) на Земле существовало два материка: Гондвана и Лавразия. Гондвана состояла из сомкнутых Южной Америки, Африки, Индостана, Австралии и Антарктиды. Лавразия состояла из Северной Америки, Лабрадора и Европы. Между Гондваной и Лавразией находился океан Тетис, соединяющий современные Атлантический и Тихий океаны. Он сужался по направлению к западу, так что эти материки смыкались. Остатками Тетиса являются Средиземное и Черное моря. Существование в прошлом сухопутных путей между регионами, которые теперь принадлежат разным континентам, привело к распространению одинаковых животных на территориях, впоследствии далеко разделенных водными пространствами. При этом на вновь образующихся континентах эволюция шла по-разному. Так, травоядные сумчатые, первоначально заселявшие также и исходно смежные с Австралией территории, в самой Австралии уцелели, а в Азии были уничтожены новыми - плацентарными млекопитающими, бывшими в основном хищниками. Однако о том, что в давние времена сумчатые проживали там в изобилии, можно догадаться по останкам костей. Известен также вид гигантских морских черепах, проживающий на побережье Южной Америки, самки которого откладывают яйца на острове, расположенном в 2000 км от берега. Что заставляет их проделывать столь дальний путь, неясно, если не предположить, что в давние времена (а род этих черепах насчитывает 90 млн. лет) остров был неподалеку от места проживания черепах, а затем очень медленно отодвигался от суши в результате материкового дрейфа. Так медленно, что черепахи не могли среагировать на этот процесс.