Биоминералы формируются в экстремальных условиях вулканов Камчатки

В экстремальных условиях вулканического массива Толбачик на Камчатке геологи и биологи Санкт-Петербургского государственного университета выявили наличие микробной биоминерализации — процесса, при котором образуются минералы в живых организмах и при их участии. Оказалось, что лишайники способны извлекать тяжелые металлы из вулканических пород и «собирать» их в биопленках. Ученые изучили образцы горных пород с биопленками, в которых преобладали лишайники и цианобактерии и выяснилось, что взаимодействие выделяемой лишайниками щавелевой кислоты с минералами подстилающих пород приводит к кристаллизации солей щавелевой кислотыв том числе оксалатов тяжелых металлов (например, меди).

Минералогия вулканического массива Толбачик давно и детально изучается, но биоминерализация в лишайниках обнаружена здесь впервые. Толбачик — активный вулкан (последнее извержение произошло в 2013 году).

Этот регион характеризуется неблагоприятным климатом — он находится в высокогорной зоне с низкими среднегодовыми температурами и небольшим количеством осадков. Такие условия можно считают экстремальными.

Во время работы ученые выявили новые виды лишайников, которые также выделяют щавелевую кислоту и способны образовывать оксалаты металлов.

Аспирантка СПбГУ (кафедра кристаллографии) Ирина Чернышова и профессор СПбГУ (кафедра ботаники) Дмитрий Власов. Фото предоставлено Олегом Верещагиным

«Подобные исследования могут быть проведены только за счет междисциплинарного подхода. Биологические задачи, например поиск и идентификация специфических лишайников, изучение продуктов метаболизма микроорганизмов, не могут быть решены геологами, а изучение биоминералов требует использования специальных минералого-кристаллографических подходов», — подчеркнула руководитель гранта РНФ, профессор СПбГУ (кафедра кристаллографии) Ольга Франк-Каменецкая.

Лабораторные исследования проводились в Научном парке СПбГУ (Ресурсный центр микроскопии и микроанализа, РЦ «Геомодель» и РЦ «Рентгенодифракционные методы исследования»). Работа выполнялась в рамках гранта Российского научного фонда «Современное минералообразование при участии микроорганизмов» (проект № 19-17-00141).

Результаты работы, поддержанной грантом РНФ, опубликованы в журнале Catena.

/По материалам пресс-службы Санкт-Петербургского государственного университета/

Ваш отзыв

Ваш отзыв