Биоминералогия

Осн. статья: Биоминерал

Биоминералогия - учение о преобразовании минералов, протекающем в геологической среде с разнообразным участием живых организмов. Минералы находятся не только в недрах Земли, но и во всём живом на планете, включая человека. В результате биоминеральных взаимодействий за 3,8 миллиарда лет геологической истории Земли образовалось около 2% земной коры, и в настоящее время известно около 300 биоминералов.

"Биоминералогия - раздел учения о процессах минералообразования, трактующий механизмы переключения неорганического вещества из биологического цикла движения материи в геологический или обратно. Так как понятие минерала является единым и сквозным для всего курса минералогических проблем, описание биоминералов не является предметом биоминералогии. Оно входит неотъемлемой частью в фундаментальную характеристику соответствующих минералов.
Введенные палеонтологами термины "индуцируемой" и "матрицируемой" биоминерализации соответствуют различным способам накопления органического и неорганического вещества в результате жизнедеятельности организмов. Однако не всякий "индуцируемый" и особенно "матрицируемый" процесс завершается минералообразованием.
Типичным случаем индуцируемой (нескелетной) биоминерализации является минералогическая сторона жизнедеятельности тионовых (окисляющих) и сульфатредуцирующих бактерий. При окислении сульфидных минералов с помощью тионовых бактерий продукты деструкции сульфидов накапливаются в гипергенном растворе (представляющем собой конкретную геологическую среду) в форме кислых сульфатных комплексов типа [Me(HSO₄)_n]^+m, которые, подвергаясь гидролизу, дают материальную основу для формирования таких минералов, как ярозит, брошантит, батлерит и др. (Яхонтова, Нестерович, 1982).
С другой стороны, в природном процессе сульфатредукции соответствующие бактерии обеспечивают генерацию сероводорода, способного далее трансформироваться в сульфидные минералы, что и фиксируется в качестве широко распространенного геологического явления, в обоих случаях индуцируемый, жизнедеятельностью бактерий процесс завершается минерализацией". (Яхонтова Л.К., Зверева В.П. Основы минералогии гипергенеза, 6.5).

Среди существующих на Земле организмов много таких, которые обладают твердыми тканями либо в виде костного скелета (позвоночные), либо в виде раковины (моллюски). Скелеты и ракушки представляют собой сложный композит минеральных и органических веществ. Эти материалы, содержащие в своем составе те или иные минералы, уникальны по своим свойствам.
Неорганических веществ, накапливаемых в значительных количествах живыми организмами, не так много. К ним относятся: карбонат кальция - из него состоят кораллы и ракушки подавляющего большинства моллюсков; оксалат кальция, встречающийся в растениях, а также у млекопитающих (например, в составе камней, образующихся в почках); кремнезём, из которого образованы скелеты большинства морских одноклеточных организмов, в частности радиолярий; сульфаты щелочноземельных металлов (встречаются в некоторых растениях и медузах); оксиды железа (присутствуют в бактериях, моллюсках, некоторых растениях) и, наконец, фосфаты кальция - основной строительный материал костей и зубов всех позвоночных животных.

Список литературы

Дорожкин С. Апатит "живой" и "мёртвый" "Наука и жизнь", №5, 2004
Жабин А.Г. Новые данные в области биоминералогии
Кораго А. А. Введение в биоминералогию. СПб.: Недра, 1992. 280 с.
Мак-Конвелл Д. Биоминералогия фосфатов и физиологическая минерализация. В сб.: Фосфор в окружающей среде. М., 1977
Юшкин Н. П..Новые горизонты биоминералогии
Франке В.Д., Гликин А.Э., Котельникова Е.Н., Плоткина Ю.В., Шугаев А.И., Козлов А.В., Салихов Н.Н. Биоминералогия и кристаллогенезис желчных камней (обзор литературы). - Записки РМО, 2008, часть 137, вып. 5. (PDF, англ.)
Юшкин Н.П. Биоминеральные взаимодействия. М.: Наука, 2002. 60 с.
Яхонтова Л. К., Зверева В. П. Основы минералогии гипергенеза. 6.5. К понятию биоминерала и биоминералогии
Яхонтова Л.К., Нестерович Л.Г. Роль бактерий в гипергенном процессе на рудных месторождениях. - Минерал. журн., 1982. Т. 4, № 1., с. 3-8
Яхонтова Л.К., Нестерович Л. Г., Грудев А.П. Роль полупроводниковых свойств сульфидов в процессе их химического и бактериального окисления. - Методы исследования в области технологии сырья и охраны среды. М.: ИМГРЭ, 1982, с. 49-55
Яхонтова Л.К., Нестерович Л.Г. Зона гипергенеза рудных месторождений как биокосная система. М.: МГУ, 1983. 57 с.
Amouri M., Devigne J.P., Fuchs Y.(1978) Paleo-Bacteries et mineralizations plombo-zinciferes du Bled Zelfane (Tunisie Centrale). Miner. Depozita, v.13, 2.
Devigne J.P. (1977). Paleo-bacteries plombophiles et galenes sedimentaries. Compt.Rend.Akad. Ski., D-284, 8.
Hancollas G. (1977). The mechanism of biological mineralization. J.Crist.Grouth, v.42, 2.
Solomon D.H. (1977). Minerals, macromolecules and man. Search v.8, 10.
Trudinger P.A., Lambert I.B., Skyring G.W. (1972). Biogenic ores: a feasibility study. Econ. Geol., 8.
Wyckoff R.W.G. (1978). Interdeperdance du monde des mineraux et de la matiere vinante. Bull. mineral., v.101.