Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Mineralization (биология) )
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
  • Балластные минералы
  • Магнетофоссилий
  • Магнитосома
  • Магнитотактические бактерии
  • Магниторецепция
  • Микрофоссилий
  • Окостенение
  • закрепленный ген
  • Друза
  • Cupriavidus Metallidurans
  • Биоминерализирующие полихеты
  • Минеральные питательные вещества
  • Микробный коврик
  • Сохранение сланца Берджесс
  • Биоремедиация грибков
  • v
  • т
  • е

Биоминерализация , также называемая биоминерализация , - это процесс, с помощью которого живые организмы производят минералы , [а] часто для того, чтобы 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 кальция икарбонатов в 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 кальция и фосфаты кальция обычно являются кристаллическими, но организмы кремнезема (губки, диатомовые водоросли ...) всегда являются некристаллическими минералами. Другие примеры включают отложения меди , железа и золота с участием бактерий. Биологически сформированные минералы часто используются в специальных целях, таких как магнитные датчики в магнитотактических бактериях (Fe 3O 4 ), устройства 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 сложной архитектуре, обеспечивающей многофункциональные свойства. Поскольку этот диапазон контроля над ростом минералов желателен для приложений материаловедения, есть интерес к пониманию и выяснению механизмов биологически контролируемой биоминерализации. [7][8]

Типология оруденения [ 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 субстрата над морфологией кристаллов, состав и рост. [9] Эти подкатегории включают: биоминерализацию, органоминерализацию и неорганическую минерализацию, которые можно подразделить дальше. Однако использование этих терминов в научной литературе широко варьируется из-за отсутствия стандартизированных определений. Следующие ниже определения в значительной степени основаны на статье, написанной Dupraz et al. (2009), [9], которые предоставили основу для различения 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 индуцированный 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 животного-хозяина (т. Е. Удаленная минерализация); это может привести к необычной морфологии кристаллов. [11]
  • Минерализация под биологическим воздействием 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.

Биологическая минерализация также может происходить в результате окаменелости . См. Также кальцификацию .

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

Биологические роли [ править ]

Среди животных, 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 их 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

Оболочка 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 создании новых композитных материалов с улучшенными оптическими, электронными или структурными свойствами.

Наиболее описываемая структура раковин моллюсков - это перламутр , известный в крупных раковинах, таких как Pinna или жемчужная устрица ( Pinctada ). Различается не только структура слоев, но и их минералогический и химический состав. Оба содержат органические компоненты (белки, сахара и липиды), причем 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), хотя также встречается некоторое количество аморфного карбоната кальция; и хотя 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, которая 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 белки грибов, 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] Грибы 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 большое влияние на коррозию , что является дорогостоящей проблемой для многих отраслей промышленности. [ необходима цитата ]

Химия [ править ]

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

Силикаты [ править ]

Силикаты 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

Основным карбонатом в биоминералах является CaCO 3 . Наиболее распространенными полиморфами в биоминерализации являются кальцит (например, фораминиферы , кокколитофориды ) и арагонит (например, кораллы ), хотя метастабильный ватерит 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 пресноводных 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. Например, зубы, которые в основном используются для очистки твердых поверхностей, могут быть усилены особо прочными минералами, такими как железные минералы, магнетит в хитонах [28] или гетит в тарелках . [29] Брюхоногие моллюски, живущие вблизи 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]

  • Хитоны имеют раковины из арагонита и зубцы, покрытые магнетитом.

  • У лимпетов карбонатная раковина и зубы, усиленные гетитом.

  • Радиолярии акантарии имеют кристаллическую оболочку сульфата стронция.

Разнообразие [ править ]

Самый распространенный биоминерал - кремнезем.
Панцирь 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 прямоугольниках. Буквы рядом с названиями таксонов обозначают наличие биоминерализации, а буквы в кружках указывают на заметное и широко распространенное 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 биоминералов, от оксида железа до сульфата стронция [37], из которых особенно примечательны известковые биоминералы. [39] [40] Однако наиболее 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 силицификации 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 целом 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] 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 диоксид кремния или нет, связан с эволюционными компромиссами и конкуренцией между самими силицификаторами и с некремнезирующими 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 в зависимости от биогенного фона в определенных средах. Они были частью фундаментальных исследований в области экологии. [71] [72] Однако огромное разнообразие организмов, которые процветают в сложной совокупности биотических и абиотических взаимодействий в океанических экосистемах, представляют собой проблему для таких минимальных моделей и экспериментальных проектов, параметризация которых и возможные комбинации, соответственно, ограничивают интерпретации, которые можно строить на них. [32]

Эволюция [ править ]

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

Первые свидетельства о датах биоминерализации некоторых 750  миллионов лет назад , [73] [74] и губки класс организмы могли образоваться кальциевыми скелетами 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 толще воды 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, контролируется в первую очередь 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, тогда как гены, контролирующие 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 те же элементы, хотя и для другой цели - возможно, чтобы избежать непреднамеренного осаждения карбоната кальция из перенасыщенных протерозойских океанов. [82] Формы слизикоторые участвуют в индукции минерализации у большинства животных линий, по-видимому, выполняли такую ​​антикальцификационную функцию в предковом состоянии. [84] Кроме того, некоторые белки, которые изначально участвовали в поддержании концентрации кальция в клетках [85] , гомологичны у всех животных и, по-видимому , были вовлечены в биоминерализацию после расхождения ветвей животных. [86] Галаксины - один из вероятных примеров того, как ген, использованный с другой целью предков для управления биоминерализацией, в данном случае «переключается» на эту цель у триасовых кораллов-склерактиний.; выполняемая роль, по-видимому, функционально идентична роли неродственного гена перлина у моллюсков. [87] Карбоангидраза играет важную роль в минерализации в животном мире, в том числе в губках , что подразумевает ее наследственную роль. [88] Пути биоминерализации, отнюдь не редкая черта, которая развивалась несколько раз и оставалась неизменной, на самом деле развивались много раз и продолжают быстро развиваться сегодня; 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 продублирован 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 рядом с зубами. [90]

Glomerula piloseta ( Sabellidae ), продольный разрез трубки с арагонитовой сферолитовой призматической структурой
Тип минерализацииПримеры организмов
Карбонат кальция ( кальцит или арагонит )
  • Фораминиферы
  • Кокколитофориды
  • Известковые спикулы губки
  • Кораллы
  • Археоциата
  • Вриозои
  • 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 строгих условий (например, высокой температуры, давления или pH) и часто приводят к образованию токсичных побочных продуктов. Кроме того, производимые количества небольшие, а получаемый в результате 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, поскольку 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. Внеклеточный матрикс бактерий (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 конструируются 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 состоит в том, чтобы разработать способы управления временем и местом образования минералов, а также физическими свойствами самого минерала за счет 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 формирования 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 нацелены на соединения урана более конкретно, а не активно вступать в реакцию со всеми металлами в водной среде. 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 § Биогенные минералы

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 быть образованы 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, уполномоченная 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, охватывающих земной шар, на глубину 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 месторождений. 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 минеральной ассоциации, [118] однако многие из этих биоминеральных представителей относятся к 78 классам минералов, перечисленным в классификационной схеме Дана. [108]

Определение минерала Скиннера (2005) учитывает этот вопрос, утверждая, 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 в честь 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 ), отложившиеся 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, образовавшиеся 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

Заметки [ править ]

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

Ссылки [ 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 г.)». 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. ^ a b Дюпраз, Кристоф; Рейд, Р. Памела; Браассан, Оливье; Decho, Алан В .; 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 устриц: 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 .; Рамирес-Рико, Дж .; González-Segura, A .; Санчес-Навас, А. (2009). «Перламутр и ложный перламутр (листовой арагонит) у сохранившихся 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). «Дизайн минерализованных твердых тканей с учетом их механических функций». Журнал экспериментальной биологии . 202 (Pt 23): 3285–94. 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 превращения 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 (01.06.2015). «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 полезных ископаемых, 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; Брэнсон, О .; 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 сентября 2017 г.). «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 по образованию и рассасыванию чешуи». Клеточные и тканевые исследования . 201 (3): 409–422. DOI : 10.1007 / BF00236999 . PMID 574424 . S2CID 2222515 .  
  28. ^ Joester, Дерк; Brooker, Lesley R. (2016-07-05), Faivre, Damien (ed.), «Chiton Radula: модельная система для разностороннего использования оксидов железа *», Iron Oxides (1 ed.), Wiley, pp. 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 сила 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 брюхоногих моллюсков (Neomphalina: Peltospiridae) из Индийского океана» . Журнал исследований 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, доступного 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, доступного 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.; Мозли-Стэнридж, Шэрон Э .; 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 Loasaceae - зубы растений 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 .; Goldstein, Raymond E .; 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 Рэйвен, Джон А .; Knoll, 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 .; Goldstein, Raymond E .; 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: исследование органического матрикса с помощью крио-ТЕМ 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). «Покрытие из стекла: 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 химии биоинорганических материалов . ISBN 9780198508823.
  48. ^ Рэйвен, JA; Уэйт, AM (2004). «Эволюция окварцевания диатомовых водорослей: неизбежное опускание и опускание 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; Рейнольдс, Стефани Н .; 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, Герман; 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 диоксида кремния-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, Фрэнк У .; 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 диатомовых водорослей влияют на потребление пищи веслоногими ракообразными» . 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. ^ Maloof, AC; Роза, резюме; Пляж, р .; Сэмюэлс, Б.М.; Calmet, CC; Эрвин, DH; Пуарье, GR; Yao, N .; Саймонс, Ф.Дж. (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 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. ^ Maloof, AC; Портер, С.М. Мур, Дж. Л.; Дудас, ФО; Bowring, SA; Хиггинс, Дж. А.; Fike, DA; Эдди, депутат (2010). «Самая ранняя кембрийская запись животных и геохимических изменений 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). «Эволюционные истоки биоминерализации скелета животных». Клетки Тканевые Органы . 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 ранних фанерозойских известняковых скелетов». 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, состоявшийся 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, доступного по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  93. ^ a b c d Дейд-Робертсон, Мартин; Керен-Пас, Алона; 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, доступного 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, Ашильд; 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. ^ Штейнберг, 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-младший (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 стадии разработки» (PDF) . Новый список минералов IMA . IMA - CNMNC (Комиссия по новой номенклатуре и классификации полезных ископаемых). Архивировано 10 декабря 2020 года (PDF) . Проверено 11 декабря 2020 .
  106. ^ "База данных IMA минеральных свойств / проект RRUFF" . Департамент наук о Земле Аризонского университета . Проверено 11 декабря 2020 .
  107. ^ Б 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 .; Крэгг, 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; Хьюз, штат Калифорния; 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, ME (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 осаждения, 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 научных исследований полевой 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: использует параметр авторов ( ссылка )
  124. ^ a b Гротцингер, Джон П. (24 января 2014 г.). «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 Разное (24 января 2014 г.). «Специальный выпуск - Содержание - Изучение марсианской пригодности» . Наука . 343 (6169): 345–452 . Проверено 24 января 2014 года .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  126. ↑ Разное (24 января 2014 г.). «Специальная коллекция - любопытство - изучение марсианской пригодности» . Наука . Проверено 24 января 2014 года .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  127. ^ Гротцингер, JP; и другие. (24 января 2014 г.). «Жилая 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
  • «Формирование биоминералов железа», стр. 159-184 в «Металлы, микробы и минералы: биогеохимическая сторона жизни» (2021), стр. Xiv + 341. Вальтер де Грюйтер, Берлин. Вальтер де Грюйтер, Берлин. Авторы Уэбе, Рене; Шулер, Дирк; Редакторы Кронек, Питер М.Х. и Соса Торрес, Марта. DOI 10.1515 / 9783110589771-006
  • 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 (абстрактном) на 2012-12-17.
  • Боски, А.Л. (2003). «Биоминерализация: обзор». Соединительная ткань исследования . 44 (Приложение 1): 5–9. DOI : 10.1080 / 713713622 . PMID  12952166 .
  • Макфи, Джозеф (2006). «Маленькие рабочие горной промышленности» . Ежеквартальный журнал Science Creative (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, Дж. Э. (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. В., 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: использует параметр авторов ( ссылка )
  • 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: использует параметр авторов ( ссылка )
  • Винн, О. (2013). «Возникновение, формирование 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