Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Обмен водородом между живым и неживым миром
Hydrogen exchange between the living and non living world
Цикл водорода состоит из обмена водородом между биотическими (живыми) и абиотическими (неживыми) источниками и резервуарами соединений, содержащих водород. Водород (H) – наиболее распространенный элемент во Вселенной. На Земле к обычным неорганическим молекулам, содержащим водород, относятся вода (H2O), газообразный водород (H2), сероводород (H2S) и аммиак (NH3). Многие органические соединения также содержат атомы H, такие как углеводороды и органическое вещество. Учитывая повсеместность атомов водорода в неорганических и органических химических соединениях, цикл водорода сосредоточен на молекулярном водороде, H2. Молекулярный водород может образовываться в результате микробного метаболизма или естественного взаимодействия горных пород с водой. Другие бактерии могут потреблять свободный H2, который также может фотохимически окисляться в атмосфере или улетучиваться в космос. Водород также считается важным реагентом в пребиотической химии и ранней эволюции жизни на Земле, а также, возможно, в других местах Солнечной системы.
The hydrogen cycle consists of hydrogen exchanges between biotic (living) and abiotic (non living) sources and sinks of hydrogen containing compounds. Hydrogen (H) is the most abundant element in the universe. On Earth, common H containing inorganic molecules include water (H2O), hydrogen gas (H2), hydrogen sulfide (H2S), and ammonia (NH3). Many organic compounds also contain H atoms, such as hydrocarbons and organic matter. Given the ubiquity of hydrogen atoms in inorganic and organic chemical compounds, the hydrogen cycle is focused on molecular hydrogen, H2. As a consequence of microbial metabolisms or naturally occurring rock water interactions, hydrogen gas can be created. Other bacteria may then consume free H2, which may also be oxidised photochemically in the atmosphere or lost to space. Hydrogen is also thought to be an important reactant in pre biotic chemistry and the early evolution of life on Earth, and potentially elsewhere in the Solar System.
Раковины
Поскольку H2 является самым лёгким элементом, атмосферный H2 может легко теряться в космос посредством джинсовского ухода, необратимого процесса, приводящего к чистой потере массы Земли. Фотолиз более тяжёлых соединений, не склонных к уходу, таких как CH4 или H2O, также может высвобождать H2 из верхних слоёв атмосферы и способствовать этому процессу. Другой важной причиной исчезновения свободного атмосферного H2 является фотохимическое окисление гидроксильными радикалами (•OH), в результате которого образуется вода. К антропогенным поглотителям H2 относятся производство синтетического топлива посредством реакции Фишера-Тропша и искусственное связывание азота посредством процесса Габера-Боша для производства азотных удобрений.
Because H2 is the lightest element, atmospheric H2 can readily be lost to space via Jeans escape, an irreversible process that drives Earth's net mass loss. Photolysis of heavier compounds not prone to escape, such as CH4 or H2O, can also liberate H2 from the upper atmosphere and contribute to this process. Another major sink of free atmospheric H2 is photochemical oxidation by hydroxyl radicals (•OH), which forms water. Anthropogenic sinks of H2 include synthetic fuel production through the Fischer Tropsch reaction and artificial nitrogen fixation through the Haber Bosch process to produce nitrogen fertilizers.
Биотические циклы
Многие микробные метаболизмы производят или потребляют H2.
Many microbial metabolisms produce or consume H2.
Последствия для астробиологии
Гидротермальный H2 мог играть ключевую роль в пребиотической химии. Образование H2 в процессе серпентинизации способствовало формированию реагентов, предложенных в гипотезе о происхождении жизни в "железо-серном мире". Последующая эволюция гидрогенотрофного метаногенеза рассматривается как один из самых ранних метаболизмов на Земле. Это указывает на то, что аналогичные процессы могут происходить и в других местах Солнечной системы, и, потенциально, в других планетарных системах.
Hydrothermal H2 may have played a major role in pre biotic chemistry. Production of H2 by serpentinization supported formation of the reactants proposed in the iron sulfur world origin of life hypothesis. The subsequent evolution of hydrogenotrophic methanogenesis is hypothesized as one of the earliest metabolisms on Earth. suggests that similar processes are ongoing elsewhere in the Solar System, and potentially in other planetary systems as well.