Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Кальцитовые скелетные части белемнитов ( юрский период штата Вайоминг )
Определение ИЮПАК
Биоминерализация : полное преобразование органических веществ в неорганические производные живыми организмами, особенно микроорганизмами. [1]
Часть серии, связанной с
Биоминерализация
Общий
Экзоскелеты (снаряды)
Эндоскелеты ( кости )
Зубы, чешуя, бивни и т. Д.
Геологические формы
  • Кальцификация
  • Морская биогенная кальцификация
  • Арагонитовое море
  • Арагонит
  • Кальцит
  • Осаждение микробного кальцита
  • Кальцитовое море
  • Кизельгур
  • Аморфный карбонат кальция
  • Кремнистый ил
  • Силикат
  • Фосфат
  • Оолитовый арагонитовый песок
Другой
  • Минеральная эволюция
  • В почве
    • минерализация
    • иммобилизация
  • Магнетофоссилий
  • Магнитосома
  • Магнитотактические бактерии
  • Магниторецепция
  • Окостенение
  • закрепленный ген
  • Друза
  • Cupriavidus Metallidurans
  • Биоминерализирующие полихеты
  • Минеральные питательные вещества
  • Микробный мат
  • Сохранение сланца Берджесс
  • Биоремедиация грибков
  • v
  • т
  • е

Биоминерализация или биоминерализация - это процесс, с помощью которого живые организмы производят минералы , [а] часто для того, чтобы укрепить или укрепить существующие ткани. Такие ткани называются минерализованными тканями . Это чрезвычайно распространенное явление; все шесть таксономических царств содержат членов, способных образовывать минералы, и в организмах было идентифицировано более 60 различных минералов. [3] [4] [5] Примеры включают силикаты в водорослях и диатомовых водорослях , карбонаты у беспозвоночных , а также фосфаты и карбонаты кальция.у позвоночных . Эти минералы часто образуют структурные элементы, такие как морские раковины и кости у млекопитающих и птиц . Организмы производили минерализованные скелеты на протяжении последних 550 миллионов лет. Карбонаты и фосфаты кальция обычно являются кристаллическими, но кремнеземные организмы (губки, диатомовые водоросли ...) всегда являются некристаллическими минералами. Другие примеры включают отложения меди , железа и золота с участием бактерий. Биологически образованные минералы часто находят специальное применение, например, магнитные датчики в магнитотактических бактериях (Fe 3 O 4), устройства для измерения силы тяжести (CaCO 3 , CaSO 4 , BaSO 4 ), а также хранение и мобилизация железа (Fe 2 O 3 • H 2 O в белке ферритине ).

С точки зрения таксономического распределения наиболее распространенными биоминералами являются фосфатные и карбонатные соли кальция , которые используются в сочетании с органическими полимерами, такими как коллаген и хитин, для обеспечения структурной поддержки костей и раковин. [6] Структуры этих биокомпозитных материалов строго контролируются от нанометра до макроскопического уровня, что приводит к созданию сложных архитектур, обеспечивающих многофункциональные свойства. Поскольку этот диапазон контроля над ростом минералов желателен для приложений материаловедения, существует значительный интерес к пониманию и объяснению механизмов биологически контролируемой биоминерализации.[7] [8]

Типы минерализации [ править ]

Минерализация может быть подразделена на различные категории в зависимости от следующего: организмы или процессы, которые создают химические условия, необходимые для образования минералов, происхождение субстрата в месте осаждения минералов и степень контроля, который субстрат оказывает на морфологию кристаллов, состав и рост. [9] Эти подкатегории включают: биоминерализацию, органоминерализацию и неорганическую минерализацию, которые могут быть дополнительно подразделены. Однако использование этих терминов в научной литературе широко варьируется из-за отсутствия стандартизированных определений. Следующие ниже определения в основном основаны на статье, написанной Dupraz et al. (2009), которые предоставили основу для разграничения этих терминов.

Биоминерализация [ править ]

Биоминерализация , биологически контролируемая минерализация, происходит, когда морфология, рост, состав и расположение кристаллов полностью контролируются клеточными процессами конкретного организма. Примеры включают раковины беспозвоночных, таких как моллюски и брахиоподы . Кроме того, минерализация коллагена обеспечивает решающую прочность на сжатие костей, хрящей и зубов позвоночных. [10]

Органоминерализация [ править ]

Этот тип минерализации включает в себя как биологически-индуцированную минерализацию и биологически влияние минерализации.

  • Биологически индуцированная минерализация происходит, когда метаболическая активность микробов (например, бактерий ) создает химические условия, благоприятные для образования минералов. Субстратом для роста минералов является органический матрикс, секретируемый микробным сообществом, который влияет на морфологию и состав кристаллов. Примеры этого типа минерализации включают известковые или кремнистые строматолиты и другие микробные маты . Более специфический тип биологически индуцированной минерализации, удаленной кальцификации или удаленной минерализации, происходит, когда кальцифицирующие микробы занимают организм, выделяющий оболочку, и изменяют химическую среду, окружающую область образования оболочки. Результатом является образование минералов, которое не контролируется строго клеточными процессами хозяина многоклеточных животных (т.е. удаленная минерализация), и может привести к уникальной или необычной морфологии кристаллов. [11]
  • Минерализация, вызванная биологическим влиянием, имеет место, когда химические условия, окружающие место образования минералов, находятся под влиянием абиотических процессов (например, испарения или дегазации). Однако органический матрикс (секретируемый микроорганизмами) отвечает за морфологию и состав кристаллов. Примеры включают кристаллы от микрометров до нанометров различной морфологии.

Неорганическая минерализация [ править ]

Неорганическая минерализация - полностью абиотический процесс. Химические условия, необходимые для образования минералов, развиваются в результате экологических процессов, таких как испарение или дегазация. Кроме того, субстрат для отложения минералов является абиотическим (т.е. не содержит органических соединений), и отсутствует контроль морфологии или состава кристаллов. Примеры этого типа минерализации включают пещерные образования, такие как сталагмиты и сталактиты .

Биологическая минерализация также может происходить в результате фоссилизации . См. Также кальциноз .

Минерализация костей происходит в организме человека клетками, называемыми остеобластами . [ требуется разъяснение ]

Биологические роли [ править ]

Среди многоклеточных , биоминералов состоит из карбоната кальция , фосфат кальция или диоксид кремния выполняют различные функции , такие как поддержка, защита и питание. [12] Менее ясно, какой цели биоминералы служат у бактерий. Одна из гипотез состоит в том, что клетки создают их, чтобы избежать захоронения собственными побочными продуктами метаболизма. Частицы оксида железа также могут усиливать их метаболизм. [13]

  • У позвоночных животных есть внутренние эндоскелеты, жесткость которых достигается за счет связывания фосфата кальция с гидроксилапатитом.

  • Многие беспозвоночные животные имеют внешние экзоскелеты или раковины, жесткость которых достигается за счет различных минерализаций.

  • Многие протисты , такие как кокколитофора , имеют защитную минерализованную раковину.

Биология [ править ]

Если они присутствуют в надклеточном масштабе, биоминералы обычно откладываются в специальном органе, который часто определяется на очень ранней стадии эмбриологического развития. Этот орган будет содержать органическую матрицу, которая облегчает и направляет отложение кристаллов. [12] Матрица может быть коллагеном , как и в вторичноротых , [12] или на основе хитина или других полисахаридов, как и в моллюсках . [14]

Формирование раковины у моллюсков [ править ]

Дополнительная информация: Раковина моллюска.
Разнообразие раковин моллюсков (брюхоногих моллюсков, улиток и ракушек).

Раковина моллюска - это биогенный композитный материал, который вызвал большой интерес в материаловедении из-за его необычных свойств и его модельного характера для биоминерализации. Раковины моллюсков состоят из 95–99% карбоната кальция по весу, а органический компонент составляет оставшиеся 1–5%. Полученный композит имеет вязкость разрушения в ≈3000 раз больше, чем у самих кристаллов. [15]При биоминерализации оболочки моллюска специализированные белки отвечают за управление зарождением кристаллов, фазой, морфологией и динамикой роста и, в конечном итоге, придают оболочке удивительную механическую прочность. Применение принципов биомиметики, выясненных на основе сборки и структуры раковины моллюска, может помочь в производстве новых композитных материалов с улучшенными оптическими, электронными или структурными свойствами. Наиболее описываемая структура раковин моллюсков - это перламутровые призматические раковины, известные в больших раковинах как Pinna или жемчужная устрица ( Pinctada).). Различаются не только структуры слоев, но и их минералогический и химический состав. Оба содержат органические компоненты (белки, сахара и липиды), и эти органические компоненты характерны для слоя и вида. [5] Структура и расположение раковин моллюсков разнообразны, но у них есть некоторые общие черты: основная часть раковины представляет собой кристаллический карбонат кальция (арагонит, кальцит), несмотря на наличие некоторого количества аморфного карбоната кальция; и, несмотря на то, что они реагируют как кристаллы, они никогда не показывают углов и граней. [16]

Производство и разложение минералов в грибах [ править ]

Грибы - это разнообразная группа организмов, принадлежащих к эукариотическому домену. Изучение их важной роли в геологических процессах, «геомикология», показало, что грибы участвуют в биоминерализации, биодеградации и взаимодействиях между металлами и грибами. [17]

При изучении роли грибов в биоминерализации было обнаружено, что грибы откладывают минералы с помощью органической матрицы, такой как белок, который обеспечивает место зарождения для роста биоминералов. [18] Рост грибов может привести к образованию медьсодержащего минерального осадка, такого как карбонат меди, полученный из смеси (NH 4 ) 2 CO 3 и CuCl 2 . [18] Производство карбоната меди происходит в присутствии белков, производимых и секретируемых грибами. [18] Эти грибковые белки, обнаруженные вне клетки, способствуют размеру и морфологии карбонатных минералов.осаждается грибами. [18]

Помимо осаждения карбонатных минералов, грибы также могут осаждать урансодержащие фосфатные биоминералы в присутствии органического фосфора, который действует как субстрат для процесса. [19] Грибки производят матрицу гиф , также известную как мицелий , которая локализует и накапливает осажденные урановые минералы. [19] Хотя уран часто считается токсичным для живых организмов, некоторые грибы, такие как Aspergillus niger и Paecilomyces javanicus, могут его переносить.

Хотя минералы могут вырабатываться грибами, они также могут разлагаться; главным образом штаммами грибов, продуцирующими щавелевую кислоту . [20] Производство щавелевой кислоты увеличивается в присутствии глюкозы для трех грибов, продуцирующих органическую кислоту - Aspergillus niger , Serpula himantioides и Trametes versicolor . [20] Было обнаружено, что эти грибы разъедают минералы апатита и галенита . [20] Разложение минералов грибами осуществляется посредством процесса, известного как регенерация. [21] Щавелевая кислота, выделяемая изучаемыми грибами, находится в следующем порядке:Aspergillus niger , затем Serpula himantioides и, наконец, Trametes versicolor . [20] Эти способности определенных групп грибов оказывают серьезное влияние на коррозию , что является дорогостоящей проблемой для многих отраслей промышленности и экономики. [ необходима цитата ]

Химия [ править ]

Большинство биоминералов делятся на три различных минеральных класса: карбонаты, силикаты и фосфаты. [22]

Силикаты [ править ]

Силикаты особенно распространены в морских биоминералах, где диатомеи и радиолярии образуют створки из гидратированного аморфного кремнезема ( опала ). [ необходима цитата ]

Карбонаты [ править ]

Раковинные амебы , который покрыл себя с защитными диатомовых панцирей

Основными карбонатами являются CaCO 3 . Наиболее распространенными полиморфами в биоминерализации являются кальцит (например, фораминиферы , кокколитофориды ) и арагонит (например, кораллы ), хотя метастабильный фатерит и аморфный карбонат кальция также могут иметь важное значение, либо структурно [23] [24], либо как промежуточные фазы в биоминерализации. [25] [26] Некоторые биоминералы включают смесь этих фаз в отдельные организованные структурные компоненты (например, раковины двустворчатых моллюсков). Карбонаты особенно распространены в морской среде, но также присутствуют в пресной воде и наземных организмах. [ необходима цитата ]

Фосфаты [ править ]

Наиболее распространенным фосфатом является гидроксиапатит , фосфат кальция (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ), который является основным компонентом костей , зубов и рыбьей чешуи. [27]

Другие минералы [ править ]

Помимо этих трех основных категорий, существует ряд менее распространенных типов биоминералов, обычно возникающих из-за потребности в определенных физических свойствах или организма, обитающего в необычной среде. Так , например, зубы, которые используются в основном для соскабливания твердых подложек могут быть усилены с особо жесткими минералов, таких как минералы железа магнетита в хитоне , [28] или гетит в блюдца . [29] Брюхоногие моллюски, живущие недалеко от гидротермальных источников, укрепляют свои карбонатные раковины железосернистыми минералами пиритом и грейгитом . [30] Магнитотактические бактериитакже используют магнитные железные минералы магнетит и грейгит для производства магнитосом, способствующих ориентации и распределению в отложениях. Планктонные акантареи ( радиолярии ) образуют спикулы сульфата стронция (целестина) . [ необходима цитата ]

Цепочка магнитосом с октаэдрическими формами смоделирована внизу справа [31]

  • Хитон имеет раковины из арагонита и зубцы, покрытые магнетитом.

  • У лимпетов карбонатная раковина и зубы, усиленные гетитом.

  • Радиолярии акантарии имеют кристаллические оболочки сульфата стронция.

Разнообразие [ править ]

Самый распространенный биоминерал - кремнезем.
Створка кремнистой диатомовой водоросли обладает наивысшей прочностью среди всех известных биологических материалов.
Спикулы губки , подобные этой из кремнеземистой стеклянной губки , образуют структуры, во много раз более гибкие, чем аналогичные структуры из чистого кремнезема.
Прозрачное стекло или оболочка радиолярия
Разнообразие биоминерализации у эукариот  [32]
Филогения, показанная на этой диаграмме, основана на Adl et al. (2012), [33] с основными эукариотическими супергруппами, названными в рамках. Буквы рядом с названиями таксонов обозначают наличие биоминерализации, а буквы в кружках указывают на заметное и широкое использование этого биоминерала. S, кремнезем; С, карбонат кальция; P, фосфат кальция; I, железо (магнетит / гетит); X, оксалат кальция; SO 4 , сульфаты (кальций / барий / стронций),? обозначает неопределенность в отчете. [34] [35] [22] [36] [37] [38]

В природе существует широкий спектр биоминерал, начиная от оксида железа до сульфата стронция, [37] с карбонатными биоминерал является особенно заметным. [39] [40] Однако наиболее широко распространенным в таксономическом отношении биоминералом является кремнезем (SiO 2 · nH 2 O), присутствующий во всех супергруппах эукариот . [41] Несмотря на это, степень силикатизации может варьироваться даже между близкородственными таксонами, от нахождения в составных структурах с другими биоминералами (например, зубы блюдечка ; [42]) до образования второстепенных структур (например, гранул ресничек; [43]или являясь основным структурным элементом организма. [44] Самая крайняя степень кремнезема очевидна у диатомовых водорослей, где почти все виды имеют обязательную потребность в кремнии для завершения формирования клеточной стенки и деления клеток. [45] [46] биогеохимический и экологически, диатомовые являются наиболее важным silicifiers в современных морских экосистемах, с радиоляриями ( polycystine и phaeodarian rhizarians ), silicoflagellates ( dictyochophyte и chrysophyte stramenopiles ), и губкамис выдающимися ролями. Напротив, в наземных экосистемах основными силицификаторами являются наземные растения ( эмбриофиты ), а другие группы силицификации (например, раковинные амебы ) играют второстепенную роль. [32]

В общем, биоминерализованные структуры развиваются и диверсифицируются, когда энергетические затраты на производство биоминералов меньше, чем затраты на производство эквивалентной органической структуры. [47] [48] [49] Энергетические затраты на формирование структуры кремнезема из кремниевой кислоты намного меньше, чем на формирование такого же объема из органической структуры (примерно в 20 раз меньше, чем у лигнина или в 10 раз меньше, чем у полисахаридов, таких как целлюлоза). [50] На основе структурной модели биогенного кремнезема , [51] Лобель и соавт. (1996) путем биохимического моделирования определили путь низкоэнергетической реакции зарождения и роста кремнезема. [52]Комбинация органических и неорганических компонентов в биоминерализованных структурах часто приводит к улучшенным свойствам по сравнению с исключительно органическими или неорганическими материалами. Что касается биогенного кремнезема, это может привести к производству более сильных структур, таких как кремнистых диатомовых панцирей , имеющих самую высокую прочность на единицу плотности любого известного биологического материала, [53] [54] или спикулы губок во много раз более гибким , чем эквивалентная структура из чистого кремнезема. [55] [56] В результате биогенные кремнеземные структуры используются для поддержки, [57] питания, [58] защиты от хищников  [59] [60] [61]и защита окружающей среды как компонент стенок кисты. [44] Биогенный кремнезем также обладает полезными оптическими свойствами для передачи и модуляции света в таких разнообразных организмах, как растения, [62] диатомовые водоросли, [63] [64] [65] губки, [66] и моллюски. [67] Есть также свидетельства того, что силицификация используется в качестве реакции детоксикации у улиток  [68] и растений [69] , [69] биокремнезем даже может играть роль рН-буфера для ферментативной активности карбоангидразы , способствуя приобретению неорганического углерода для фотосинтеза. [70] [32]

Есть вопросы, которые еще предстоит решить, например, почему одни организмы биоминерализуются, а другие нет, и почему существует такое разнообразие биоминералов, помимо кремния, когда кремний так много, составляя 28% земной коры. [32] Ответ на эти вопросы заключается в эволюционном взаимодействии между биоминерализацией и геохимией, а также в конкурентных взаимодействиях, которые возникли из этой динамики. По сути, вопрос о том, производит ли организм кремнезем или нет, предполагает эволюционные компромиссы и конкуренцию между самими силицификаторами и с неминерализующими организмами (как теми, которые используют другие биоминералы, так и неминерализующими группами). Математические модели и контролируемые эксперименты ресурсной конкуренции в фитопланктонепродемонстрировали рост доминирования различных видов водорослей на основе биогенного фона в определенных средах. Они были частью фундаментальных исследований по экологии. [71] [72] Однако огромное разнообразие организмов, которые процветают в сложном наборе биотических и абиотических взаимодействий в океанических экосистемах, является проблемой для таких минимальных моделей и экспериментальных проектов, параметризация которых и возможные комбинации соответственно ограничивают интерпретации, которые на них можно построить. [32]

Эволюция [ править ]

Некоторые известковые губки ( Ernst Haeckel , Kunstformen der Natur ).

Первые свидетельства биоминерализации даты в некоторых 750  миллионов лет назад , [73] [74] и губки класса организмов могли образоваться кальциевые скелеты 630  миллионов лет назад . [75] Но в большинстве ветвей биоминерализация впервые произошла в кембрийский или ордовикский периоды. [76] Организмы использовали ту форму карбоната кальция, которая была более стабильной в водной толще в тот момент, когда они стали биоминерализованными, [77] и придерживались этой формы до конца своей биологической истории [78] (но см. [79] ]для более детального анализа). Стабильность зависит от соотношения Ca / Mg в морской воде , которое, как считается, в первую очередь контролируется скоростью распространения морского дна , хотя атмосферный CO
2уровни также могут играть роль. [77]

Биоминерализация развивалась несколько раз независимо [80], и большинство ветвей животных впервые проявили биоминерализованные компоненты в кембрийский период. [81] Многие из тех же процессов используются в несвязанных клонах, что позволяет предположить, что механизм биоминерализации был собран из уже существующих «готовых» компонентов, уже используемых для других целей в организме. [22] Несмотря на то, что биомашины, способствующие биоминерализации, сложны и включают в себя передатчики сигналов, ингибиторы и факторы транскрипции, многие элементы этого «набора инструментов» являются общими для таких разных типов, как кораллы , моллюски и позвоночные . [82]Общие компоненты, как правило, выполняют довольно фундаментальные задачи, такие как определение того, что клетки будут использоваться для создания минералов, в то время как гены контролируют более точно настроенные аспекты, которые возникают позже в процессе биоминерализации, такие как точное выравнивание и структура полученных кристаллов - имеют тенденцию к уникальному развитию в разных линиях. [12] [83] Это говорит о том, что докембрийские организмы использовали одни и те же элементы, хотя и для другой цели - возможно, чтобы избежать случайного осаждения карбоната кальция из перенасыщенных протерозойских океанов. [82] Формы слизи , участвующие в минерализации большинстваКлоны многоклеточных животных, по-видимому, выполняли такую ​​антикальцификационную функцию в своем предковом состоянии. [84] Кроме того, определенные белки, которые первоначально должны были участвовать в поддержании концентрации кальция в клетках [85] , гомологичны всем многоклеточным животным, и, по-видимому, кооптировались в биоминерализацию после расхождения клонов многоклеточных животных. [86] В galaxins является одним вероятным примером гена кооптирования из других наследственных целей в управлении биоминерализацией, в этом случае будет «коммутируемой» для этой цели в триасовых склерактиниевых кораллах ; выполняемая роль, по-видимому, функционально идентична неродственному гену pearlin у моллюсков.[87] Карбоангидраза играет роль в минерализации губок , а также многоклеточных животных, что подразумевает их наследственную роль. [88] Пути биоминерализации далеко не редкость, которая развивалась несколько раз и оставалась неизменной, а на самом деле эволюционировала много раз и все еще быстро развивается; даже в пределах одного рода можно обнаружить большие вариации в пределах одного семейства генов. [83]

Гомологии из биоминерализации путей подчеркиваются замечательным экспериментом в результате чего перламутровый слой оболочки моллюска имплантировали в зуб человека , и вместо того , испытывает иммунный ответ, моллюски перламутр был включен в матрицу кости хозяина. Это указывает на исчерпание первоначального пути биоминерализации.

Самый древний пример биоминерализации, насчитывающий 2 миллиарда лет, - это отложение магнетита , которое наблюдается у некоторых бактерий, а также в зубах хитонов и мозге позвоночных; возможно, что этот путь, который выполнял магнитосенсорную роль у общего предка всех билатерий , был дублирован и модифицирован в кембрии, чтобы сформировать основу для основанных на кальции путей биоминерализации. [89] Железо хранится в непосредственной близости от покрытых магнетитом хитоновых зубов, так что зубы можно восстанавливать по мере их износа. Между магнетитом есть не только заметное сходство.процесс отложения и отложения эмали у позвоночных, но у некоторых позвоночных даже есть сопоставимые хранилища железа возле зубов. [90]

Glomerula piloseta ( Sabellidae ), продольный разрез трубки, арагонитовая сферолитовая призматическая структура
Тип минерализацииПримеры организмов
Карбонат кальция ( кальцит или арагонит )
  • фораминиферы
  • кокколитофориды
  • известковые спикулы губки
  • кораллы
  • Археоциата
  • мшанки
  • раковины брахиопод и моллюсков
  • Иглокожие
  • Серпулиды
Кремнезем
  • радиолярии
  • диатомеи
  • большинство спикул губки
Апатит (карбонат фосфата)
  • эмаль ( зубы позвоночных )
  • Кость позвоночного
  • конодонты

Возможные приложения [ править ]

Большинство традиционных подходов к синтезу наноразмерных материалов энергоэффективны, требуют жестких условий (например, высокой температуры, давления или pH) и часто приводят к образованию токсичных побочных продуктов. Кроме того, производимые количества небольшие, а получаемый материал обычно невоспроизводим из-за трудностей с контролем агломерации. [91] Напротив, материалы, производимые организмами, обладают свойствами, которые обычно превосходят свойства аналогичных синтетических материалов с аналогичным фазовым составом. Биологические материалы собираются в водной среде в мягких условиях с использованием макромолекул. Органические макромолекулы собирают и транспортируют сырье и собирают эти субстраты в упорядоченные композиты ближнего и дальнего действия с единообразием и единообразием. [цитата необходима ]

Цель биомиметики - имитировать естественный способ производства минералов, таких как апатиты . Многие искусственные кристаллы требуют повышенных температур и сильных химических растворов, тогда как организмы уже давно могут создавать сложные минеральные структуры при температуре окружающей среды. Часто минеральные фазы не чистые, а представляют собой композиты , содержащие органическую часть, часто белок , который участвует в биоминерализации и контролирует ее. Эти композиты часто не только такие же твердые, как чистый минерал, но и более жесткие, так как микросреда контролирует биоминерализацию. [ необходима цитата ]

Архитектура [ править ]

  • Bacillus megaterium

  • Bacillus subtilis

Модель опосредованного биоминерализацией каркаса
бактериальных биопленок
Направленный рост кристаллов карбоната кальция позволяет механически поддерживать трехмерную структуру. Бактериальный внеклеточный матрикс (коричневый) способствует росту кристаллов в определенных направлениях. [92] [93]

Одна биологическая система, которая может иметь ключевое значение для будущего развития архитектуры, - это бактериальная биопленка. Термин биопленка относится к сложным гетерогенным структурам, включающим различные популяции микроорганизмов, которые прикрепляются и образуют сообщество на инертных (например, камни, стекло, пластик) или органических (например, кожа, кутикула, слизистая оболочка) поверхностях. [94] Свойства поверхности, такие как заряд, гидрофобность и шероховатость, определяют первоначальное прикрепление бактерий. [95] Общим принципом всех биопленок является производство внеклеточного матрикса (ЕСМ), состоящего из различных органических веществ, таких как внеклеточные белки, экзополисахариды и нуклеиновые кислоты.. [96] В то время как способность генерировать ECM, по-видимому, является общей чертой многоклеточных бактериальных сообществ, средства, с помощью которых эти матрицы построены и функционируют, разнообразны. [96] [97] [98] [93]

Вызванное бактериями осаждение карбоната кальция можно использовать для производства «самовосстанавливающегося» бетона. Споры Bacillus megaterium и подходящие высушенные питательные вещества смешивают и наносят на железобетон. Когда бетон треснет, попадание воды растворяет питательные вещества, и бактерии прорастают, вызывая осаждение карбоната кальция, закрывая трещину и защищая стальную арматуру от коррозии. [99] Этот процесс также может быть использован для производства новых твердых материалов, таких как биоцемент. [100] [93]

Однако весь потенциал биоминерализации, вызванной бактериями, еще предстоит реализовать, поскольку в настоящее время она используется в качестве пассивного наполнителя, а не в качестве продуманного материала. Задача будущего заключается в разработке способов контроля времени и места образования минералов, а также физических свойств самого минерала с помощью воздействия окружающей среды. Уже было показано, что Bacillus subtilis реагирует на окружающую среду, изменяя производство своего ECM. Он использует полимеры, продуцируемые отдельными клетками во время образования биопленки, в качестве физического сигнала для координации производства ЕСМ бактериальным сообществом. [101] [102] [93]

Загрязняющие уран в подземных водах [ править ]

Кристалл Autunite

Биоминерализация может использоваться для восстановления подземных вод, загрязненных ураном . [103] Биоминерализация урана в первую очередь включает осаждение минералов фосфата урана, связанное с высвобождением фосфата микроорганизмами. Отрицательно заряженные лиганды на поверхности клеток притягивают положительно заряженный ион уранила (UO 2 2+ ). Если концентрации фосфата и UO 2 2+ достаточно высоки, минералы, такие как аутунит (Ca (UO 2 ) 2 (PO 4 ) 2 • 10-12H 2 O) или поликристаллический HUO 2 PO4 может образовываться, что снижает подвижность UO 2 2+ . По сравнению с прямым добавлением неорганического фосфата в загрязненные грунтовые воды, биоминерализация имеет то преимущество, что лиганды, продуцируемые микробами, будут нацеливаться на соединения урана более конкретно, а не активно реагировать со всеми металлами в воде. Стимулирование активности бактериальной фосфатазы для высвобождения фосфата в контролируемых условиях ограничивает скорость бактериального гидролиза органофосфата и высвобождение фосфата в систему, что позволяет избежать засорения места инъекции минералами фосфата металлов. [103] Высокая концентрация лигандов вблизи поверхности клетки также создает очаги зародышеобразования для преципитации, что приводит к более высокой эффективности, чем химическое осаждение.[104]

Споры о биогенных минералах [ править ]

Смотрите также: Минерал § Споры о биогенных минералах

Геологическое определение минерала обычно исключает соединения, которые встречаются только в живых существах. Однако некоторые минералы часто являются биогенными (например, кальцит ) или являются органическими соединениями в химическом смысле (например, меллит ). Более того, живые существа часто синтезируют неорганические минералы (например, гидроксилапатит ), которые также встречаются в горных породах.

Международная ассоциация Минералогической (ИМА) является общепризнанным стандартом органа для определения и номенклатур минеральных видов. По состоянию на декабрь 2020 года IMA признает 5650 официальных минеральных видов [105] из 5862 предложенных или традиционных. [106]

Темой разногласий среди геологов и минералогов было решение IMA исключить биогенные кристаллические вещества. Например, Ловенштам (1981) заявил, что «организмы способны образовывать разнообразный массив минералов, некоторые из которых не могут образоваться неорганическим путем в биосфере». [107]

Скиннер (2005) рассматривает все твердые вещества как потенциальные минералы и включает биоминералы в минеральное царство, то есть те, которые создаются в результате метаболической активности организмов. Скиннер расширил предыдущее определение минерала, чтобы классифицировать «элемент или соединение, аморфное или кристаллическое, образованное в результате биогеохимических процессов», как минерал. [108]

Последние достижения в области генетики высокого разрешения и рентгеновской абсорбционной спектроскопии открывают биогеохимические связи между микроорганизмами и минералами, которые могут пролить новый свет на этот вопрос. [109] [108] Например, созданная IMA «Рабочая группа по экологической минералогии и геохимии» занимается минералами в гидросфере , атмосфере и биосфере . [110] В сферу деятельности группы входят микроорганизмы, образующие минералы, которые существуют почти на всех скалах, почвах и поверхностях частиц на земном шаре на глубине не менее 1600 метров ниже морского дна.и 70 километров в стратосферу (возможно, войдя в мезосферу ). [111] [112] [113]

Биогеохимические циклы способствовали образованию минералов на протяжении миллиардов лет. Микроорганизмы могут осаждать металлы из раствора , способствуя образованию рудных отложений. Они также могут катализировать на растворение минералов. [114] [115] [116]

До включения в список Международной минералогической ассоциации было обнаружено, названо и опубликовано более 60 биоминералов. [117] Эти минералы (подмножество, приведенное в таблице в Lowenstam (1981) [107] ) считаются собственно минералами согласно определению Скиннера (2005). [108] Эти биоминералы не перечислены в официальном списке названий минералов Международной ассоциации минералов, [118] однако многие из этих биоминеральных представителей относятся к 78 классам минералов, перечисленным в схеме классификации Дана. [108]

Определение минерала Скиннера (2005) учитывает этот вопрос, заявляя, что минерал может быть кристаллическим или аморфным. [108] Хотя биоминералы не являются самой распространенной формой минералов, [119] они помогают определить пределы того, что составляет собственно минерал. В формальном определении Никеля (1995) кристалличность прямо упоминается как ключ к определению вещества как минерала. [109] В статье 2011 года икосаэдрит , сплав алюминия, железа и меди, определен как минерал; Названный из-за своей уникальной природной симметрии икосаэдра , это квазикристалл . В отличие от настоящего кристалла, квазикристаллы упорядочены, но не периодичны. [120] [121]

Список минералов [ править ]

Примеры биогенных минералов включают: [122]

  • Апатит в костях и зубах.
  • Арагонит , кальцит , флюорит в вестибулярной системе (части внутреннего уха ) позвоночных.
  • Арагонит и кальцит в травертине и биогенном кремнеземе (кремнистый агломерат, опал ) отложились в результате воздействия водорослей .
  • Гидроксилапатит образуется митохондриями .
  • Магнетит и грейгит, образованные магнитотактическими бактериями .
  • Пирит и марказит в осадочных породах, отложенных сульфатредуцирующими бактериями.
  • Кварц и алмазы образуются в результате бактериального воздействия на ископаемое топливо (газ, нефть, уголь).
  • Гетит найден в виде нитей в лимфах зубов.

Астробиология [ править ]

Было высказано предположение, что биоминералы могут быть важными индикаторами внеземной жизни и, таким образом, могут играть важную роль в поисках прошлой или настоящей жизни на Марсе . Кроме того, считается , что органические компоненты ( биосигнатуры ), которые часто связаны с биоминералами, играют решающую роль как в пребиотических, так и в биотических реакциях. [123]

С 24 января 2014 года НАСА сообщило , что в настоящее время исследования, проведенном Curiosity и Opportunity роверов на планете Марс теперь будет искать доказательства древней жизни, в том числе биосферы на основе автотрофных , хемотрофные и / или chemolithoautotrophic микроорганизмов , а также древнюю воды , включая флювио-озерные среды ( равнины, связанные с древними реками или озерами ), которые могли быть обитаемыми . [124] [125] [126] [127]Поиск доказательств обитаемости , тафономии (связанной с окаменелостями ) и органического углерода на планете Марс теперь является основной целью НАСА . [124] [125]

См. Также [ править ]

  • Биокристаллизация
  • Биопленка
  • Биоинтерфейс
  • Биоминерализирующие полихеты
  • Микробиологически индуцированное осаждение кальцита
  • Костный минерал
  • Минерализованные ткани

Ссылки [ править ]

Сноски [ править ]

  1. ^ Международный союз теоретической и прикладной химии определяет биоминерализацию как «минерализациейвызванной клеточно-опосредованных феноменов» и отмечаетчто он «представляет собой процессправилосопутствуют биодеградации ». [2]

Примечания [ править ]

  1. ^ Верт, Мишель; Дои, Йошихару; Хеллвич, Карл-Хайнц; Гесс, Майкл; Ходж, Филипп; Кубиса, Пшемыслав; Ринаудо, Маргарита; Шуэ, Франсуа (11 января 2012 г.). «Терминология для биорелированных полимеров и приложений (Рекомендации IUPAC 2012)». Чистая и прикладная химия . 84 (2): 377–410. DOI : 10.1351 / PAC-REC-10-12-04 . S2CID  98107080 .
  2. ^ Верт, Мишель; Дои, Йошихару; Хеллвич, Карл-Хайнц; Гесс, Майкл; Ходж, Филипп; Кубиса, Пшемыслав; Ринаудо, Маргарита; Шуэ, Франсуа (2012). «Терминология для биорелированных полимеров и приложений (Рекомендации IUPAC 2012 г.)» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 84 (2): 377–410. DOI : 10.1351 / PAC-REC-10-12-04 . S2CID 98107080 .  
  3. ^ Астрид Сигель; Гельмут Сигель; Рол, К.О. Сигель, ред. (2008). Биоминерализация: от природы к применению . Ионы металлов в науках о жизни. 4 . Вайли. ISBN 978-0-470-03525-2.
  4. ^ Вайнер, Стивен; Ловенштам, Хайнц А. (1989). По биоминерализации . Оксфорд [Оксфордшир]: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-504977-0.
  5. ^ a b Жан-Пьер Кюиф; Яннике Дофин; Джеймс Э. Сорауф (2011). Биоминералы и окаменелости во времени . Кембридж. ISBN 978-0-521-87473-1.
  6. ^ Винн, О. (2013). «Возникновение образования и функции органических листов в структурах минеральных трубок Serpulidae (Polychaeta Annelida)» . PLOS ONE . 8 (10): e75330. Bibcode : 2013PLoSO ... 875330V . DOI : 10.1371 / journal.pone.0075330 . PMC 3792063 . PMID 24116035 .  
  7. ^ Boskey, AL (1998). «Биоминерализация: конфликты, вызовы и возможности». Журнал клеточной биохимии. Дополнение . 30–31: 83–91. DOI : 10.1002 / (SICI) 1097-4644 (1998) 72: 30/31 + <83 :: AID-JCB12> 3.0.CO; 2-F . PMID 9893259 . 
  8. ^ Сарикая, М. (1999). «Биомиметика: изготовление материалов с помощью биологии» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 96 (25): 14183–14185. Bibcode : 1999PNAS ... 9614183S . DOI : 10.1073 / pnas.96.25.14183 . PMC 33939 . PMID 10588672 .  
  9. ^ Дюпраз, Кристоф; Рейд, Р. Памела; Браассан, Оливье; Decho, Алан W .; Норман, Р. Шон; Вишер, Питер Т. (01.10.2009). «Процессы карбонатного осаждения в современных микробных матах». Обзоры наук о Земле . Микробные маты в летописи окаменелостей Земли: геобиология. 96 (3): 141–162. DOI : 10.1016 / j.earscirev.2008.10.005 .
  10. ^ Шерман, Винсент Р. (2015). «Материаловедение коллагена». Журнал механического поведения биомедицинских материалов . 52 : 22–50. DOI : 10.1016 / j.jmbbm.2015.05.023 . PMID 26144973 . 
  11. ^ Vermeij, Geerat Дж (2013-09-27). «Вариации загадки устрицы: гипотеза микробной кальцификации» . Палеобиология . 40 (1): 1–13. DOI : 10.1666 / 13002 . ISSN 0094-8373 . 
  12. ^ a b c d Ливингстон, В .; Киллиан, К .; Уилт, Ф .; Cameron, A .; Landrum, M .; Ермолаева, О .; Сапожников, В .; Maglott, D .; Бьюкенен, А .; Эттенсон, Калифорния (2006). «Полногеномный анализ белков, связанных с биоминерализацией, у морского ежа Strongylocentrotus purpuratus ». Биология развития . 300 (1): 335–348. DOI : 10.1016 / j.ydbio.2006.07.047 . PMID 16987510 . 
  13. Перейти ↑ Fortin, D. (12 марта 2004 г.). «Улучшенный: что говорят нам биогенные минералы». Наука . 303 (5664): 1618–1619. DOI : 10.1126 / science.1095177 . PMID 15016984 . S2CID 41179538 .  
  14. ^ Checa, A .; Ramírez-Rico, J .; Гонсалес-Сегура, А .; Санчес-Навас, А. (2009). «Перламутр и ложный перламутр (листовой арагонит) у современных моноплакофора (= Tryblidiida: Mollusca)». Die Naturwissenschaften . 96 (1): 111–122. Bibcode : 2009NW ..... 96..111C . DOI : 10.1007 / s00114-008-0461-1 . PMID 18843476 . S2CID 10214928 .  
  15. ^ Currey, JD (1999). «Конструкция минерализованных твердых тканей с учетом их механических функций». Журнал экспериментальной биологии . 202 (Pt 23): 3285–3294. PMID 10562511 . 
  16. ^ Cuif JP, Dauphin Y. (2003). Les étapes de la découverte des rapports entre la terre et la vie: une Introduction à la paléontologie . Париж: Éditions scientifiques GB. ISBN 978-2847030082. OCLC  77036366 .
  17. ^ Гадд, Джеффри М. (2007-01-01). «Геомикология: биогеохимические преобразования горных пород, минералов, металлов и радионуклидов грибами, биопоглощение и биоремедиация». Микологические исследования . 111 (1): 3–49. DOI : 10.1016 / j.mycres.2006.12.001 . PMID 17307120 . 
  18. ^ а б в г Ли, Цяньвэй; Гэдд, Джеффри Майкл (2017-08-10). «Биосинтез наночастиц карбоната меди уреолитическими грибами» . Прикладная микробиология и биотехнология . 101 (19): 7397–7407. DOI : 10.1007 / s00253-017-8451-х . ISSN 1432-0614 . PMC 5594056 . PMID 28799032 .   
  19. ^ а б Лян, Синьцзинь; Хиллер, Стивен; Пендловски, Хелен; Грей, Ниа; Сеси, Андреа; Гэдд, Джеффри Майкл (2015-06-01). «Биоминерализация фосфата урана грибами». Экологическая микробиология . 17 (6): 2064–2075. DOI : 10.1111 / 1462-2920.12771 . ISSN 1462-2920 . PMID 25580878 . S2CID 9699895 .   
  20. ^ a b c d Adeyemi, Ademola O .; Гэдд, Джеффри М. (01.06.2005). «Грибковая деградация минералов, содержащих кальций, свинец и кремний». Биометаллы . 18 (3): 269–281. DOI : 10.1007 / s10534-005-1539-2 . ISSN 0966-0844 . PMID 15984571 . S2CID 35004304 .   
  21. ^ Адамо, Паола; Виоланте, Пьетро (1 мая 2000 г.). «Выветривание горных пород и регенерация минералов, связанная с деятельностью лишайников». Прикладная наука о глине . 16 (5): 229–256. DOI : 10.1016 / S0169-1317 (99) 00056-3 .
  22. ^ a b c Knoll, AH (2004). «Биоминерализация и эволюционная история» (PDF) . В личку Dove ; Джей Джей ДеЙорео; С. Вайнер (ред.). Обзоры по минералогии и геохимии . Архивировано из оригинального (PDF) 20 июня 2010 года.
  23. ^ Pokroy, Боаз; Кабала-Амитаи, Ли; Полищук, Ирина; ДеВол, Росс Т .; Блонски, Адам З .; Сунь, Чанг-Ю; Маркус, Мэтью А .; Шолль, Андреас; Гилберт, Pupa UPA (13.10.2015). «Узкораспределенная ориентация кристаллов в биоминеральном ватерите». Химия материалов . 27 (19): 6516–6523. arXiv : 1609.05449 . DOI : 10.1021 / acs.chemmater.5b01542 . ISSN 0897-4756 . S2CID 118355403 .  
  24. ^ Neues, Франк; Хильд, Сабина; Эппл, Матиас; Марти, Отмар; Циглер, Андреас (июль 2011 г.). «Распределение аморфного и кристаллического карбоната кальция в кутикуле тергита линьки Porcellio scaber (Isopoda, Crustacea)» . Журнал структурной биологии . 175 (1): 10–20. DOI : 10.1016 / j.jsb.2011.03.019 . PMID 21458575 . 
  25. ^ Джейкоб, DE; Wirth, R .; Агбадже, ОБА; Branson, O .; Эггинс, С.М. (декабрь 2017 г.). «Планктические фораминиферы образуют свои раковины через метастабильные карбонатные фазы» . Nature Communications . 8 (1): 1265. Bibcode : 2017NatCo ... 8.1265J . DOI : 10.1038 / s41467-017-00955-0 . ISSN 2041-1723 . PMC 5668319 . PMID 29097678 .   
  26. ^ Масса, Тали; Джуффре, Энтони Дж .; Сунь, Чанг-Ю; Стифлер, Кайла А .; Фрейзер, Мэтью Дж .; Недер, Мааян; Тамура, Нобумичи; Stan, Camelia V .; Маркус, Мэтью А .; Гилберт, Pupa UPA (12.09.2017). «Частицы аморфного карбоната кальция образуют скелеты кораллов» . Труды Национальной академии наук . 114 (37): E7670 – E7678. Bibcode : 2017PNAS..114E7670M . DOI : 10.1073 / pnas.1707890114 . ISSN 0027-8424 . PMC 5604026 . PMID 28847944 .   
  27. ^ Onozato, Hiroshi (1979). «Исследования образования и рассасывания чешуи рыб». Исследования клеток и тканей . 201 (3): 409–422. DOI : 10.1007 / BF00236999 . PMID 574424 . S2CID 2222515 .  
  28. ^ Joester, Дерк; Брукер, Лесли Р. (05.07.2016), Фейвр, Дэмиен (редактор), «Хитон Радула: модельная система для универсального использования оксидов железа *», Оксиды железа (1-е изд.), Wiley, стр. 177-206, DOI : 10.1002 / 9783527691395.ch8 , ISBN 978-3-527-33882-5
  29. ^ Барбер, Аса Х .; Лу, Дун; Пуньо, Никола М. (2015-04-06). «Чрезвычайная прочность наблюдается в блюдец» . Журнал Интерфейса Королевского общества . 12 (105): 20141326. DOI : 10.1098 / rsif.2014.1326 . ISSN 1742-5689 . PMC 4387522 . PMID 25694539 .   
  30. ^ Чен, Чонг; Линсе, Катрин; Копли, Джонатан Т .; Роджерс, Алекс Д. (август 2015 г.). «Чешуйчатые брюхоногие моллюски: новый род и вид гидротермальных эндемичных брюхоногих моллюсков (Neomphalina: Peltospiridae) из Индийского океана» . Журнал изучения моллюсков . 81 (3): 322–334. DOI : 10.1093 / mollus / eyv013 . ISSN 0260-1230 . 
  31. ^ Pósfai, М., Лефевр, С., Трубицын, Д., Bazylinski, Д. и Франкель, Р. (2013) «Филогенетическое значение состава и кристаллической морфологии магнетосомы минералов». Frontiers в микробиологии , 4 : 344. DOI : 10,3389 / fmicb.2013.00344 .Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 3.0 .
  32. ^ a b c d e Хендри, Кэтрин Р .; Маррон, Алан О .; Винсент, Флора; Конли, Дэниел Дж .; Гелен, Марион; Ibarbalz, Federico M .; Кегинер, Бернар; Боулер, Крис (2018). «Конкуренция между силицификаторами и не силицификаторами в прошлом и настоящем океане и его эволюционные воздействия» . Границы морских наук . 5 . DOI : 10.3389 / fmars.2018.00022 . S2CID 12447257 .  Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  33. ^ Адл, Сина М .; Симпсон, Аластер ГБ; Lane, Christopher E .; Лукеш, Юлий; Басс, Дэвид; Bowser, Samuel S .; Браун, Мэтью У .; Бурки, Фабьен; Данторн, Мика; Хампл, Владимир; Хейсс, Аарон; Хоппенрат, Мона; Лара, Энрике; Ле Галл, Линия; Линн, Денис Х .; Макманус, Хилари; Митчелл, Эдвард А.Д.; Mozley-Stanridge, Sharon E .; Парфри, Лаура В .; Павловский, Ян; Рюкерт, Соня; Шедвик, Лаура; Schoch, Conrad L .; Смирнов, Алексей; Шпигель, Фредерик В. (2012). «Пересмотренная классификация эукариот» . Журнал эукариотической микробиологии . 59 (5): 429–514. DOI : 10.1111 / j.1550-7408.2012.00644.x . PMC 3483872 . PMID 23020233 .  
  34. ^ Ensikat, Ханс-Юрген; Гейслер, Торстен; Weigend, Максимилиан (2016). «Первое сообщение о гидроксилированном апатите как структурном биоминерале в Loasaceae - растительных зубах против травоядных» . Научные отчеты . 6 : 26073. DOI : 10.1038 / srep26073 . PMC 4872142 . PMID 27194462 .  
  35. ↑ Гал, Ассаф; Хирш, Анна; Сигель, Стефан; Ли, Чэнхао; Айхмайер, Барбара; Полити, Яэль; Фратцл, Питер; Вайнер, Стив; Аддади, Лия (2012). "Цистолиты растений: сложный функциональный биокомпозит четырех различных фаз кремнезема и аморфного карбоната кальция". Химия - европейский журнал . 18 (33): 10262–10270. DOI : 10.1002 / chem.201201111 . PMID 22696477 . 
  36. ^ Маррон, Алан О .; Рэтклифф, Сара; Wheeler, Glen L .; Гольдштейн, Раймонд Э .; Король, Николь; Нет, Фабрис; Де Варгас, Коломбан; Рихтер, Дэниел Дж. (2016). «Эволюция транспорта кремния у эукариот» . Молекулярная биология и эволюция . 33 (12): 3226–3248. DOI : 10.1093 / molbev / msw209 . PMC 5100055 . PMID 27729397 .  
  37. ^ a b Raven, John A .; Нолл, Эндрю Х. (2010). «Нескелетная биоминерализация эукариотами: вопросы момента и силы тяжести» . Геомикробиологический журнал . 27 (6–7): 572–584. DOI : 10.1080 / 01490451003702990 . S2CID 37809270 . 
  38. ^ Weich, Райнер G .; Лундберг, Питер; Vogel, Hans J .; Йенсен, Пол (1989). "Фосфор-31 ЯМР-исследования связанных с клеточной стенкой фосфатов кальция в Ulva lactuca" . Физиология растений . 90 (1): 230–236. DOI : 10.1104 / pp.90.1.230 . PMC 1061703 . PMID 16666741 .  
  39. Перейти ↑ Knoll, AH (2003). «Биоминерализация и эволюционная история». Обзоры по минералогии и геохимии . 54 (1): 329–356. Bibcode : 2003RvMG ... 54..329K . DOI : 10.2113 / 0540329 .
  40. ^ Knoll, Эндрю H .; Котрц, Бенджамин (2015). "Скелеты Протистана: геологическая история эволюции и ограничений". Эволюция легких конструкций . Биологически вдохновленные системы. 6 . С. 1–16. DOI : 10.1007 / 978-94-017-9398-8_1 . ISBN 978-94-017-9397-1.
  41. ^ Маррон, Алан О .; Рэтклифф, Сара; Wheeler, Glen L .; Гольдштейн, Раймонд Э .; Король, Николь; Нет, Фабрис; Де Варгас, Коломбан; Рихтер, Дэниел Дж. (2016). «Эволюция транспорта кремния у эукариот» . Молекулярная биология и эволюция . 33 (12): 3226–3248. DOI : 10.1093 / molbev / msw209 . PMC 5100055 . PMID 27729397 .  
  42. ^ Sone, Eli D .; Вайнер, Стив; Аддади, Лия (2007). «Биоминерализация зубов блюдец: крио-ТЕМ исследование органического матрикса и начало отложения минералов». Журнал структурной биологии . 158 (3): 428–444. DOI : 10.1016 / j.jsb.2007.01.001 . PMID 17306563 . 
  43. ^ Фойсснер, Вильгельм; Вайссенбахер, Биргит; Краутгартнер, Вольф-Дитрих; Лютц-Майндл, Урсула (2009). «Стеклянная крышка: первый отчет о биоминерализованном кремнии в инфузории, Maryna зонтичный (Ciliophora: Colpodea)» . Журнал эукариотической микробиологии . 56 (6): 519–530. DOI : 10.1111 / j.1550-7408.2009.00431.x . PMC 2917745 . PMID 19883440 .  
  44. ^ a b Preisig, HR (1994). «Кремнистые структуры и окварцевание у жгутиковых простейших». Протоплазма . 181 (1–4): 29–42. DOI : 10.1007 / BF01666387 . S2CID 27698051 . 
  45. ^ Дарли, WM; Вулкани, BE (1969). «Роль кремния в метаболизме диатомовых водорослей». Экспериментальные исследования клеток . 58 (2–3): 334–342. DOI : 10.1016 / 0014-4827 (69) 90514-X . PMID 5404077 . 
  46. ^ Мартин-Джезекель, Вероника; Хильдебранд, Марк; Бжезинский, Марк А. (2000). «Метаболизм кремния в диатомовых водорослях: значение для роста». Журнал психологии . 36 (5): 821–840. DOI : 10.1046 / j.1529-8817.2000.00019.x . S2CID 84525482 . 
  47. ^ Манн, Стивен (2001). Биоминерализация: принципы и концепции в химии биоинорганических материалов . ISBN 9780198508823.
  48. ^ Рэйвен, JA; Уэйт, AM (2004). «Эволюция окварцевания диатомовых водорослей: неизбежное погружение и погружение как побег?». Новый фитолог . 162 : 45–61. DOI : 10.1111 / j.1469-8137.2004.01022.x .
  49. ^ Финкель, Зои В .; Котрц, Бенджамин (2010). «Использование кремнезема с течением времени: макроэволюционное изменение морфологии диатомовой фустулы». Геомикробиологический журнал . 27 (6–7): 596–608. DOI : 10.1080 / 01490451003702941 . S2CID 85218013 . 
  50. ^ Рэйвен, Джон А. (1983). «Транспорт и функция кремния в растениях». Биологические обзоры . 58 (2): 179–207. DOI : 10.1111 / j.1469-185X.1983.tb00385.x . S2CID 86067386 . 
  51. ^ Хекки, RE; Mopper, K .; Kilham, P .; Degens, ET (1973). «Аминокислотный и сахарный состав клеточных стенок диатомовых водорослей». Морская биология . 19 (4): 323–331. DOI : 10.1007 / BF00348902 . S2CID 84200496 . 
  52. ^ Лобель, KD; Запад, JK; Хенч, LL (1996). «Вычислительная модель опосредованной белком биоминерализации панциря диатомовых водорослей». Морская биология . 126 (3): 353–360. DOI : 10.1007 / BF00354617 . S2CID 84969529 . 
  53. ^ Хамм, Кристиан Э .; Меркель, Рудольф; Спрингер, Олаф; Юркойц, Петр; Майер, Кристиан; Пречтель, Катрин; Сметачек, Виктор (2003). «Архитектура и свойства материала раковин диатомовых обеспечивают эффективную механическую защиту» (PDF) . Природа . 421 (6925): 841–843. Bibcode : 2003Natur.421..841H . DOI : 10,1038 / природа01416 . PMID 12594512 . S2CID 4336989 .   
  54. ^ Aitken, Zachary H .; Ло, Ши; Reynolds, Stephanie N .; Таулов, Кристиан; Грир, Джулия Р. (2016). «Микроструктура дает представление об эволюционном дизайне и устойчивости Coscinodiscus sp. Frustule» . Труды Национальной академии наук . 113 (8): 2017–2022. Bibcode : 2016PNAS..113.2017A . DOI : 10.1073 / pnas.1519790113 . PMC 4776537 . PMID 26858446 .  
  55. ^ Эрлих, Германн; Хайнеманн, Саша; Хайнеманн, Кристиана; Симон, Павел; Баженов, Василий В .; Шапкин, Николай П .; Родился, Рене; Табачник, Константин Р .; Ханке, Томас; Уорч, Хартмут (2008). «Наноструктурная организация природных композитов - Часть I: Биокомпозиты на основе кремнезема и коллагена» . Журнал наноматериалов . 2008 : 1–8. DOI : 10.1155 / 2008/623838 .
  56. ↑ Симидзу, Кацухико; Амано, Таро; Бари, штат Мэриленд Резаул; Уивер, Джеймс С.; Арима, Дзиро; Мори, Нобухиро (2015). «Глассин, богатый гистидином белок из кремнистой скелетной системы морской губки Euplectella, направляет поликонденсацию кремнезема» . Труды Национальной академии наук . 112 (37): 11449–11454. Bibcode : 2015PNAS..11211449S . DOI : 10.1073 / pnas.1506968112 . PMC 4577155 . PMID 26261346 .  
  57. ^ Уивер, Джеймс С .; Айзенберг, Джоанна; Фантнер, Георг Э .; Кисаил, Давид; Woesz, Александр; Аллен, Питер; Филдс, Кирк; Портер, Майкл Дж .; Зок, Франк В .; Hansma, Paul K .; Фратцл, Питер; Морс, Дэниел Э. (2007). «Иерархическая сборка кремнистой скелетной решетки гексактинеллид губки Euplectella aspergillum». Журнал структурной биологии . 158 (1): 93–106. DOI : 10.1016 / j.jsb.2006.10.027 . PMID 17175169 . 
  58. ^ Несбит, Кэтрин Т .; Роер, Роберт Д. (2016). «Силицификация медиального зуба синего краба Callinectes sapidus». Журнал морфологии . 277 (12): 1648–1660. DOI : 10.1002 / jmor.20614 . PMID 27650814 . S2CID 46840652 .  
  59. ^ Пондавен, Филипп; Галлинари, Морган; Шолле, Софи; Буччарелли, Ева; Сарту, Жеральдин; Шультес, Сабина; Жан, Фредерик (2007). «Изменения, вызванные выпасом в силикатизации клеточной стенки в морских диатомовых водорослях». Протист . 158 : 21–28. DOI : 10.1016 / j.protis.2006.09.002 . PMID 17081802 . 
  60. ^ Фридрихс, L .; Hörnig, M .; Schulze, L .; Бертрам, А .; Jansen, S .; Хамм, К. (2013). «Размер и биомеханические свойства панцирей диатомей влияют на потребление пищи веслоногими рачками» . Серия «Прогресс морской экологии» . 481 : 41–51. Bibcode : 2013MEPS..481 ... 41F . DOI : 10,3354 / meps10227 .
  61. ^ Хартли, Сьюзен Э .; Дегабриэль, Джейн Л. (2016). «Экология кремниевой защиты, вызванной травоядными животными, в травах» . Функциональная экология . 30 (8): 1311–1322. DOI : 10.1111 / 1365-2435.12706 .
  62. ^ Шаллер, Йорг; Брэкхейдж, Карстен; Баукер, Эрнст; Дудель, Э Герт (2013). «УФ-экранирование трав слоем кремнезема растений?». Журнал биологических наук . 38 (2): 413–416. DOI : 10.1007 / s12038-013-9303-1 . PMID 23660676 . S2CID 16034220 .  
  63. ^ Fuhrmann, T .; Landwehr, S .; El Rharbi-Kucki, M .; Сампер, М. (2004). «Диатомовые водоросли как живые фотонные кристаллы». В прикладной физике . 78 (3–4): 257–260. Bibcode : 2004ApPhB..78..257F . DOI : 10.1007 / s00340-004-1419-4 . S2CID 121002890 . 
  64. ^ Яманака, Сигэру; Яно, Рей; Усами, Хисанао; Хаясида, Нобуаки; Огучи, Масакацу; Такеда, Хироюки; Ёсино, Кацуми (2008). «Оптические свойства панциря диатомового кремнезема с особым акцентом на синий свет». Журнал прикладной физики . 103 (7): 074701–074701–5. Bibcode : 2008JAP ... 103g4701Y . DOI : 10.1063 / 1.2903342 .
  65. ^ Романн, Жюльен; Вальмалетт, Жан-Кристоф; Шотон, Матильда Скоген; Транелл, Габриэлла; Эйнарсруд, Мари-Анн; Вадштейн, Олав (2015). «Зависящий от длины волны и ориентации захват света наноструктурами панциря диатомовых водорослей» . Научные отчеты . 5 : 17403. Bibcode : 2015NatSR ... 517403R . DOI : 10.1038 / srep17403 . PMC 4667171 . PMID 26627680 .  
  66. ^ Сундар, Викрам С .; Яблон, Андрей Д .; Grazul, John L .; Илан, Миха; Айзенберг, Джоанна (2003). «Волоконно-оптические свойства стеклянной губки». Природа . 424 (6951): 899–900. Bibcode : 2003Natur.424..899S . DOI : 10.1038 / 424899a . PMID 12931176 . S2CID 4426508 .  
  67. ^ Догерти, Линдси Ф .; Йонсен, Зёнке; Caldwell, Roy L .; Маршалл, Н. Джастин (2014). «Динамический широкополосный отражатель, созданный из микроскопических сфер кремнезема в элеме« disco »clam Ctenoides ales» . Журнал Интерфейса Королевского общества . 11 (98). DOI : 10,1098 / rsif.2014.0407 . PMC 4233689 . PMID 24966236 .  
  68. ^ Desouky Махмуд; Джугдаосингх, Рэвин; McCrohan, Catherine R .; Уайт, Кейт Н .; Пауэлл, Джонатан Дж. (2002). «Алюминий-зависимая регуляция внутриклеточного кремния у водных беспозвоночных Lymnaea stagnalis» . Труды Национальной академии наук . 99 (6): 3394–3399. Bibcode : 2002PNAS ... 99.3394D . DOI : 10.1073 / pnas.062478699 . PMC 122534 . PMID 11891333 .  
  69. ^ Neumann, D .; Зур Ниден, У. (2001). «Устойчивость высших растений к кремнию и тяжелым металлам». Фитохимия . 56 (7): 685–692. DOI : 10.1016 / S0031-9422 (00) 00472-6 . PMID 11314953 . 
  70. ^ Миллиган, AJ; Морель, FM (2002). «Буферная роль протонов для кремнезема в диатомовых водорослях». Наука . 297 (5588): 1848–1850. Bibcode : 2002Sci ... 297.1848M . DOI : 10.1126 / science.1074958 . PMID 12228711 . S2CID 206507070 .  
  71. ^ Тилман, Дэвид (1977). «Конкуренция ресурсов между планктонными водорослями: экспериментальный и теоретический подход». Экология . 58 (2): 338–348. DOI : 10.2307 / 1935608 . JSTOR 1935608 . 
  72. ^ Зоммер, Ульрих (1994). «Влияние интенсивности света и продолжительности светового дня на конкуренцию силикатов и нитратов среди морского фитопланктона» (PDF) . Лимнология и океанография . 39 (7): 1680–1688. Bibcode : 1994LimOc..39.1680S . DOI : 10,4319 / lo.1994.39.7.1680 .
  73. ^ Портер, С. (2011). «Восстание хищников» . Геология . 39 (6): 607–608. Bibcode : 2011Geo .... 39..607P . DOI : 10,1130 / focus062011.1 .
  74. ^ Коэн, Пенсильвания; Schopf, JW; Баттерфилд, штат Нью-Джерси; Кудрявцев А.Б .; Макдональд, ФА (2011). «Биоминерализация фосфатов в протистах среднего неопротерозоя». Геология . 39 (6): 539–542. Bibcode : 2011Geo .... 39..539C . DOI : 10.1130 / G31833.1 . S2CID 32229787 . 
  75. ^ Малуф, AC; Роза, резюме; Пляж, р .; Сэмюэлс, BM; Calmet, CC; Эрвин, DH; Пуарье, GR; Yao, N .; Саймонс, FJ (2010). «Возможные окаменелости тел животных в домариноских известняках из Южной Австралии». Природа Геонауки . 3 (9): 653–659. Bibcode : 2010NatGe ... 3..653M . DOI : 10.1038 / ngeo934 . S2CID 13171894 . 
  76. Перейти ↑ Wood, RA (2002). «Протерозойские модульные биоминерализованные многоклеточные животные из группы Нама, Намибия». Наука . 296 (5577): 2383–2386. Bibcode : 2002Sci ... 296.2383W . DOI : 10.1126 / science.1071599 . ISSN 0036-8075 . PMID 12089440 . S2CID 9515357 .   
  77. ^ а б Журавлев А.Ю .; Вуд, РА (2008). «Накануне биоминерализации: контроль минералогии скелета» (PDF) . Геология . 36 (12): 923. Bibcode : 2008Geo .... 36..923Z . DOI : 10.1130 / G25094A.1 .
  78. Перейти ↑ Porter, SM (июнь 2007 г.). «Химия морской воды и ранняя биоминерализация карбонатов». Наука . 316 (5829): 1302. Bibcode : 2007Sci ... 316.1302P . DOI : 10.1126 / science.1137284 . ISSN 0036-8075 . PMID 17540895 . S2CID 27418253 .   
  79. ^ Малуф, AC; Портер, С.М. Мур, JL; Дудас, ФО; Bowring, SA; Хиггинс, JA; Fike, DA; Эдди, депутат (2010). «Самая ранняя кембрийская запись о животных и геохимических изменениях океана». Бюллетень Геологического общества Америки . 122 (11–12): 1731–1774. Bibcode : 2010GSAB..122.1731M . DOI : 10.1130 / B30346.1 . S2CID 6694681 . 
  80. ^ Мердок, DJE; Донохью, PCJ (2011). «Эволюционное происхождение биоминерализации скелета животных». Клетки тканей органов . 194 (2–4): 98–102. DOI : 10.1159 / 000324245 . PMID 21625061 . S2CID 45466684 .  
  81. ^ Кучинский, А .; Bengtson, S .; Runnegar, B .; Skovsted, C .; Steiner, M .; Вендраско, М. (2011). «Хронология раннекембрийской биоминерализации» . Геологический журнал . 149 (2): 1. Bibcode : 2012GeoM..149..221K . DOI : 10.1017 / S0016756811000720 .
  82. ^ a b Westbroek, P .; Марин Ф. (1998). «Брак кости и перламутра». Природа . 392 (6679): 861–862. Bibcode : 1998Natur.392..861W . DOI : 10.1038 / 31798 . PMID 9582064 . S2CID 4348775 .  
  83. ^ a b Джексон, Д .; McDougall, C .; Woodcroft, B .; Moase, P .; Rose, R .; Кубе, М .; Reinhardt, R .; Рохсар, Д .; Montagnani, C .; Joubert, C .; Piquemal, D .; Дегнан, БМ (2010). «Параллельная эволюция генетических наборов перламутра у моллюсков» . Молекулярная биология и эволюция . 27 (3): 591–608. DOI : 10.1093 / molbev / msp278 . PMID 19915030 . 
  84. ^ Марин, F; Смит, М; Я говорю; Муйзер, Г; Вестбрук, П. (1996). «Скелетные матрицы, слизи и происхождение кальцификации беспозвоночных» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (4): 1554–9. Bibcode : 1996PNAS ... 93.1554M . DOI : 10.1073 / pnas.93.4.1554 . PMC 39979 . PMID 11607630 .  
  85. ^ HA Lowenstam; Л. Маргулис (1980). «Эволюционные предпосылки появления известняковых скелетов раннего фанерозоя». Биосистемы . 12 (1–2): 27–41. DOI : 10.1016 / 0303-2647 (80) 90036-2 . PMID 6991017 . 
  86. ^ Lowenstam, H .; Маргулис, Л. (1980). «Эволюционные предпосылки ранних фанерозойских известняковых скелетов». Биосистемы . 12 (1–2): 27–41. DOI : 10.1016 / 0303-2647 (80) 90036-2 . PMID 6991017 . 
  87. ^ Reyes-Bermudez, A .; Lin, Z .; Hayward, D .; Miller, D .; Болл, Э. (2009). «Дифференциальная экспрессия трех генов, связанных с галаксином, во время поселения и метаморфоза в склерактиниевом коралле Acropora millepora» . BMC Evolutionary Biology . 9 : 178. DOI : 10.1186 / 1471-2148-9-178 . PMC 2726143 . PMID 19638240 .  
  88. ^ Джексон, D .; Macis, L .; Reitner, J .; Дегнан, Б .; Вёрхайде, Г. (2007). «Палеогеномика губок показывает древнюю роль карбоангидразы в скелетогенезе». Наука . 316 (5833): 1893–1895. Bibcode : 2007Sci ... 316.1893J . DOI : 10.1126 / science.1141560 . PMID 17540861 . S2CID 7042860 .  
  89. ^ Kirschvink JL & Hagadorn, JW (2000). «10 Великая Объединенная теория биоминерализации». В Bäuerlein, E. (ed.). Биоминерализация нано- и микроструктур . Вайнхайм, Германия: Wiley-VCH . С. 139–150.
  90. ^ Towe, K .; Ловенштам, Х. (1967). «Ультраструктура и развитие минерализации железа в радулярных зубах Cryptochiton stelleri (mollusca)». Журнал исследований ультраструктуры . 17 (1): 1–13. DOI : 10.1016 / S0022-5320 (67) 80015-7 . PMID 6017357 . 
  91. ^ Томас, Джордж Бринтон; Комарнени, Шридхар; Паркер, Джон (1993). Нанофазные и нанокомпозитные материалы: Симпозиум, проведенный 1–3 декабря 1992 г., Бостон, Массачусетс, США (Материалы симпозиума Общества исследования материалов) . Питтсбург, Пенсильвания: Общество исследования материалов. ISBN 978-1-55899-181-1.
  92. ↑ Оппенгеймер-Шаанан, Яара; Сибоны-Нево, Оделия; Блум-Акерманн, Зохар; Суисса, Ронит; Стейнберг, Нитай; Картвелишвили, Елена; Брамфельд, Влад; Колодкин-Гал, Илана (2016). «Пространственно-временная сборка функциональных минеральных каркасов в микробных биопленках» . NPJ Биопленки и микробиомы . 2 : 15031. дои : 10.1038 / npjbiofilms.2015.31 . PMC 5515261 . PMID 28721240 .   Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  93. ^ a b c d Дейд-Робертсон, Мартин; Керен-Паз, Алена; Чжан, Мэн; Колодкин-Гал, Илана (2017). «Архитекторы природы: выращивание зданий с бактериальной биопленкой» . Микробная биотехнология . 10 (5): 1157–1163. DOI : 10.1111 / 1751-7915.12833 . PMC 5609236 . PMID 28815998 .   Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  94. ^ Кольтер, Роберто; Гринберг, Э. Питер (2006). «Поверхностная жизнь микробов». Природа . 441 (7091): 300–302. DOI : 10.1038 / 441300a . PMID 16710410 . S2CID 4430171 .  
  95. ^ Палмер, Джон; Флинт, Стив; Брукс, Джон (2007). «Прикрепление бактериальных клеток, начало биопленки». Журнал промышленной микробиологии и биотехнологии . 34 (9): 577–588. DOI : 10.1007 / s10295-007-0234-4 . PMID 17619090 . S2CID 978396 .  
  96. ^ a b Бранда, Стивен С .; Вик, Ошильд; Фридман, Лиза; Колтер, Роберто (2005). «Биопленки: новый взгляд на матрицу». Тенденции в микробиологии . 13 (1): 20–26. DOI : 10.1016 / j.tim.2004.11.006 . PMID 15639628 . 
  97. ^ Стейнберг, Нитай; Колодкин-Гал, Илана (2015). «Матрица перезагружена: как зондирование внеклеточной матрицы синхронизирует бактериальные сообщества» . Журнал бактериологии . 197 (13): 2092–2103. DOI : 10.1128 / JB.02516-14 . PMC 4455261 . PMID 25825428 .  
  98. ^ Драгош, Анна; Ковач, Акос Т. (2017). «Особенности функций внеклеточного матрикса бактерий». Тенденции в микробиологии . 25 (4): 257–266. DOI : 10.1016 / j.tim.2016.12.010 . PMID 28089324 . 
  99. ^ Jonkers, HM (2007). «Самовосстанавливающийся бетон: биологический подход» . В ван дер Цвааг, С. (ред.). Самовосстанавливающиеся материалы: альтернативный подход к 20 векам материаловедения . Springer. С. 195–204. ISBN 9781402062506.
  100. ^ Dosier, GK, Biomason Inc, 2014. Методы изготовления строительных материалов с использованием бактерий, продуцирующих ферменты . Патент США 8,728,365.
  101. ^ Рубинштейн, Шмуэль М .; Колодкин-Гал, Илана; МакЛун, Анна; Чай, Лираз; Колтер, Роберто; Лосик, Ричард; Вайц, Дэвид А. (2012). «Осмотическое давление может регулировать экспрессию матричного гена у Bacillus subtilis» . Молекулярная микробиология . 86 (2): 426–436. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.2012.08201.x . PMC 3828655 . PMID 22882172 .  
  102. ^ Чан, JM; Guttenplan, SB; Кирнс, ДБ (2014). «Дефекты жгутикового мотора увеличивают синтез поли-глутамата в Bacillus subtilis» . Журнал бактериологии . 196 (4): 740–753. DOI : 10.1128 / JB.01217-13 . PMC 3911173 . PMID 24296669 .  
  103. ^ a b Ньюсом, L .; Моррис, К. и Ллойд, мл. (2014). «Биогеохимия и биоремедиация урана и других приоритетных радионуклидов» . Химическая геология . 363 : 164–184. Bibcode : 2014ChGeo.363..164N . DOI : 10.1016 / j.chemgeo.2013.10.034 .
  104. ^ Ллойд, JR & Macaskie, Л. Е (2000). Взаимодействие микробов с металлами в окружающей среде: биологическая очистка сточных вод, содержащих радионуклиды . Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press. С. 277–327. ISBN 978-1-55581-195-2.
  105. ^ Пасеро, Марко; и другие. (Ноябрь 2020 г.). «Новый список минералов IMA - работа в процессе» (PDF) . Новый список минералов IMA . IMA - CNMNC (Комиссия по номенклатуре и классификации новых минералов). Архивировано 10 декабря 2020 года (PDF) . Дата обращения 11 декабря 2020 .
  106. ^ "База данных IMA о минеральных свойствах / Проект RRUFF" . Департамент наук о Земле Аризонского университета . Дата обращения 11 декабря 2020 .
  107. ^ a b H.A., Lowenstam (1981). «Минералы, образованные организмами». Наука . 211 (4487): 1126–31. Bibcode : 1981Sci ... 211.1126L . DOI : 10.1126 / science.7008198 . JSTOR 1685216 . PMID 7008198 .  
  108. ^ а б в г д Скиннер, HCW (2005). «Биоминералы». Минералогический журнал . 69 (5): 621–41. Bibcode : 2005MinM ... 69..621S . DOI : 10.1180 / 0026461056950275 .
  109. ^ a b Никель, Эрнест Х. (1995). «Определение минерала» . Канадский минералог . 33 (3): 689–90.
  110. ^ "Рабочая группа по экологической минералогии и геохимии" . Комиссии, рабочие группы и комитеты . Международная минералогическая ассоциация. 3 августа 2011 . Проверено 4 апреля 2018 года .
  111. ^ Takai, K. (2010). «Пределы жизни и биосферы: уроки обнаружения микроорганизмов в морских глубинах и недрах Земли». В Гарго, М .; Lopez-Garcia, P .; Мартин, Х. (ред.). Происхождение и эволюция жизни: астробиологическая перспектива . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. С. 469–86. ISBN 978-1-139-49459-5.
  112. ^ Руссель, EG; Cambon Bonavita, M .; Querellou, J .; Cragg, BA; Prieur, D .; Parkes, RJ; Паркс, Р.Дж. (2008). «Расширение биосферы подводного дна» . Наука . 320 (5879): 1046. Bibcode : 2008Sci ... 320.1046R . DOI : 10.1126 / science.1154545 . PMID 18497290 . S2CID 23374807 .  
  113. ^ Пирс, DA; Мостик, ПД; Hughes, KA; Sattler, B .; Psenner, R .; Рассел, Нью-Джерси (2009). «Микроорганизмы в атмосфере над Антарктидой» . FEMS Microbiology Ecology . 69 (2): 143–57. DOI : 10.1111 / j.1574-6941.2009.00706.x . PMID 19527292 . 
  114. ^ Ньюман, ДК; Банфилд, Дж. Ф. (2002). «Геомикробиология: как молекулярно-масштабные взаимодействия лежат в основе биогеохимических систем». Наука . 296 (5570): 1071–77. Bibcode : 2002Sci ... 296.1071N . DOI : 10.1126 / science.1010716 . PMID 12004119 . S2CID 1235688 .  
  115. ^ Уоррен, Лос-Анджелес; Кауфман, МЭ (2003). «Микробные геоинженеры». Наука . 299 (5609): 1027–29. DOI : 10.1126 / science.1072076 . JSTOR 3833546 . PMID 12586932 . S2CID 19993145 .   
  116. ^ Гонсалес-Муньос, MT; Rodriguez-Navarro, C .; Мартинес-Руис, Ф .; Ариас, JM; Мерроун, ML; Родригес-Гальего, М. (2010). «Бактериальная биоминерализация: новый взгляд на минеральные осадки, вызванные миксококками». Геологическое общество, Лондон, специальные публикации . 336 (1): 31–50. Bibcode : 2010GSLSP.336 ... 31G . DOI : 10.1144 / SP336.3 . S2CID 130343033 . 
  117. ^ Вейс, А. (1990). "Биоминерализация. Клеточная биология и отложение минералов. Кеннет Симкисс; Карл М. Уилбур о биоминерализации. Хайнц А. Ловенстам; Стивен Вайнер". Наука . 247 (4946): 1129–30. Bibcode : 1990Sci ... 247.1129S . DOI : 10.1126 / science.247.4946.1129 . JSTOR 2874281 . PMID 17800080 .  
  118. ↑ Официальный список названий минералов IMA (обновленный из списка за март 2009 г.). Архивировано 06 июля 2011 г. в Wayback Machine . uws.edu.au
  119. ^ К., Хефферан; Дж., О'Брайен (2010). Материалы Земли . Вили-Блэквелл. ISBN 978-1-4443-3460-9.
  120. ^ Бинди, Л .; Пол Дж. Стейнхардт; Нан Яо; Питер Дж. Лу (2011). «Икосаэдрит, Al 63 Cu 24 Fe 13 , первый природный квазикристалл». Американский минералог . 96 (5–6): 928–31. Bibcode : 2011AmMin..96..928B . DOI : 10,2138 / am.2011.3758 . S2CID 101152220 . 
  121. ^ Комиссия по новым минералам и названиям минералов, одобрено как новый минерал. Архивировано 20 марта2012 г. на Wayback Machine.
  122. ↑ Корлисс, Уильям Р. (ноябрь – декабрь 1989 г.). «Биогенные минералы» . Science Frontiers . 66 .
  123. ^ MEPAG Астробиология Field Laboratory Science Руководящая группа (26 сентября 2006). «Заключительный отчет Руководящей группы полевых исследований астробиологической лаборатории MEPAG (AFL-SSG)» (.doc) . В Стиле, Эндрю; Бити, Дэвид (ред.). Полевая лаборатория астробиологии . США: Группа анализа программы исследования Марса (MEPAG) - НАСА. п. 72 . Проверено 22 июля 2009 . CS1 maint: uses authors parameter (link)
  124. ^ Б Grotzinger, Джон П. (24 января 2014). «Введение в специальный выпуск - обитаемость, тафономия и поиск органического углерода на Марсе» . Наука . 343 (6169): 386–387. Bibcode : 2014Sci ... 343..386G . DOI : 10.1126 / science.1249944 . PMID 24458635 . 
  125. ^ a b Различный (24 января 2014 г.). «Специальный выпуск - Оглавление - Изучение марсианской пригодности» . Наука . 343 (6169): 345–452 . Проверено 24 января 2014 года .CS1 maint: uses authors parameter (link)
  126. ↑ Разное (24 января 2014 г.). «Специальная коллекция - любопытство - изучение марсианской пригодности» . Наука . Проверено 24 января 2014 года .CS1 maint: uses authors parameter (link)
  127. ^ Гротцингер, JP; и другие. (24 января 2014 г.). «Обитаемая флювио-озерная среда в заливе Йеллоунайф, кратер Гейла, Марс». Наука . 343 (6169): 1242777. Bibcode : 2014Sci ... 343A.386G . CiteSeerX 10.1.1.455.3973 . DOI : 10.1126 / science.1242777 . PMID 24324272 . S2CID 52836398 .   
Ключевые ссылки
  • Lowenstam, HA (13 марта 1981 г.). «Минералы, образованные организмами». Наука . 211 (4487): 1126–1131. Bibcode : 1981Sci ... 211.1126L . DOI : 10.1126 / science.7008198 . ISSN  0036-8075 . JSTOR  1685216 . PMID  7008198 . S2CID  31036238 .

Дополнительные источники [ править ]

  • Аддади, Л. и С. Вайнер (1992). «Принципы контроля и проектирования в биологической минерализации» . Angewandte Chemie International Edition на английском языке . 31 (2): 153–169. DOI : 10.1002 / anie.199201531 . Архивировано из оригинала (аннотации) 17 декабря 2012 года.
  • Боски, А.Л. (2003). «Биоминерализация: обзор». Исследование соединительной ткани . 44 (Приложение 1): 5–9. DOI : 10.1080 / 713713622 . PMID  12952166 .
  • Макфи, Джозеф (2006). «Маленькие рабочие горной промышленности» . Science Creative Quarterly (2) . Проверено 3 ноября 2006 .
  • Шмиттнер, Карл-Эрих и Жирес, Пьер (1999). «Микроэкологический контроль биоминерализации: поверхностные процессы осаждения апатита и кальцита в четвертичных почвах, Руссильон, Франция». Седиментология . 46 (3): 463–476. Bibcode : 1999Sedim..46..463S . DOI : 10.1046 / j.1365-3091.1999.00224.x .
  • Вайнер, С. и Л. Аддади (1997). «Стратегии дизайна в минерализованных биологических материалах». Журнал химии материалов . 7 (5): 689–702. DOI : 10.1039 / a604512j .
  • Дофин, Ю. (2005). Биоминерализация . Энциклопедия неорганической химии (Ред. Р. Кинг)., Wiley & Sons . 1 . С. 391–404. ISBN 978-0-521-87473-1.
  • Куиф, Дж. П. и Сорауф, Д. Е. (2001) «Биоминерализация и диагенез в склерактинии: часть I, биоминерализация». Бык. Tohoku Univ. Музей . 1 : 144–151.
  • Дофин, Ю. (2002). «Структуры, органо-минеральный состав и диагенетические изменения биоминералов». Текущее мнение в науке о коллоидах и интерфейсах . 7 (1–2): 133–138. DOI : 10.1016 / S1359-0294 (02) 00013-4 .
  • Куприянова, Е.К., Винн, О., Тейлор, П.Д., Шопф, Дж. У., Кудрявцев, А.Б., Бейли-Брок, Дж. (2014). «Серпулиды, живущие глубоко: известковые трубчатые черви за бездной» . Deep-Sea Research Part I . 90 : 91–104. Bibcode : 2014DSRI ... 90 ... 91K . DOI : 10.1016 / j.dsr.2014.04.006 . Проверено 9 января 2014 .CS1 maint: uses authors parameter (link)
  • Винн, О., тен Хоув, Х.А. и Мутвей, Х. (2008). «Ультраструктура и минеральный состав трубок серпулид (Polychaeta, Annelida)» . Зоологический журнал Линнеевского общества . 154 (4): 633–650. DOI : 10.1111 / j.1096-3642.2008.00421.x . Проверено 9 января 2014 .CS1 maint: uses authors parameter (link)
  • Винн, О. (2013). «Возникновение, образование и функция органических листов в структурах минеральных трубок Serpulidae (Polychaeta, Annelida)» . PLOS ONE . 8 (10): e75330. Bibcode : 2013PLoSO ... 875330V . DOI : 10.1371 / journal.pone.0075330 . PMC  3792063 . PMID  24116035 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Обзор бактерий, участвующих в биоминерализации, от Science Creative Quarterly
  • «Данные и литература о современных и ископаемых биоминералах»: http://biomineralisation.blogspot.fr
  • Минералы и происхождение жизни ( Роберт Хейзен , НАСА ) (видео, 60м, апрель 2014 г.).
  • Интернет-книга по биоминерализации: bio-mineral.org
  • Специальный немецкий исследовательский проект о принципах биоминерализации