Экспериментальные работы по возрождению к жизни сообществ архей и бактерий миоцена из гераклитов

##plugins.themes.ibsscustom.article.main##

  • Авторы: В. И. Лысенко
  • Учреждения:
    1. Филиал Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова в г. Севастополе, г. Севастополь, Российская Федерация
  • Выпуск: № 3 (11) (2019)
  • Раздел: Географические, геологические и палеонтологические исследования
  • Страницы: 17–41
  • Ключевые слова: метанотрофные и метаногенные прокариоты, хемосинтез, бактериальные маты, карбонатные постройки, метан, карбонатные новообразования, гераклиты
  • DOI: 10.21072/eco.2021.11.02
  • УДК: 549.551(477.75.549)
  • EDN: ZLWRSR
  • Опубликована: 11.10.2019
  • Просмотров: 161 Скачиваний: 116
Скачать полный текст
Google Scholar Google Scholar
Лысенко В. И. Экспериментальные работы по возрождению к жизни сообществ архей и бактерий миоцена из гераклитов // Труды Карадагской научной станции им. Т.И. Вяземского - природного заповедника РАН. 2019. Т. 4, № 3 (11). С. 17-41. https://doi.org/10.21072/eco.2021.11.02

##plugins.themes.ibsscustom.article.details##

Аннотация

В статье приводятся результаты опытных работ по оживлению сообществ прокариот из миоценовых карбонатных образований под названием гераклиты. Эксперименты доказали, что образование органического и карбонатного вещества происходит за счёт переработки метана сообществом бактерий и архей. На биохимические процессы в растворе при проведении прокачки метаном указывают изменения температуры и рН. Образование бактериального карбонатного материала происходит в кислой среде раствора с рН от 5,750 до 6,674. От растворения новообразования карбоната защищает бактериальная плёнка. Удивляет разнообразие форм бактериального карбоната, которые имеют внешнее сходство с морфологией современных карбонатных построек морей и океанов, гераклитов и оксфордских метанолитов. Высокие скорости роста бактериального карбоната в опытах, ставит под сомнение тысячелетний возраст современных карбонатных построек на дне морей и океанов. Цветовая форма и зональность бактериального обрастания миоцена имеет внешнее сходство с современном в Чёрном море, что подтверждает гипотезу о незначительных их эволюционных изменениях. Целесообразно продолжить на более высоком аналитическом уровне экспериментальные работы по изучению сообществ микроорганизмов из гераклитов миоцена.

Ключевые слова: метанотрофные и метаногенные прокариоты, хемосинтез, бактериальные маты, карбонатные постройки, метан, карбонатные новообразования, гераклиты

Авторы

В. И. Лысенко

кандидат геологических наук, доцент кафедры География океана

Филиал Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова в г. Севастополе, г. Севастополь, Российская Федерация

Библиографические ссылки

Анисимов А.Ю., Анисимова С.А., Титоренко Т.Н. Палеонтология докембрия. Фитолиты (строматолиты и микрофитолиты). – Иркутск: Иркутский университет, 2012. – 118с.

Базаров И.П. Термодинамика. – М.: Высшая школа, 1991. – 376 с.

Вернадский В.И. Биосфера. – М.: Наука, 1967. – 376 с.

Вологдин А.Г. Геологическая деятельность микроорганизмов // Изв. АН СССР. Сер. геол. – 1947. – № 3. – С. 19–36.

Гальченко В.Ф. Метанотрофные бактерии. – М.: ГЕОС, 2001. – 500 с.

Герасименко Л.М., Гончарова И.В., Жегалло Е.А., Заварзин Г.А., Зайцева Л.В., Орлеанский В.К., Розанов А.Ю., Ушатинская Г.Т. Процесс минерализации (фосфатизации) нитчатых цианобактерий // Литология и полезн. ископаемые. – 1996. – № 2. – C. 208–214.

Геворкьян В.Х., Бураков В.И., Исагулова Ю.К. Газовыделяющие постройки на дне северо-западной части Черного моря // Докл. АН УССР. – 1991. – №4. – С. 80–85.

Жмур С.И., Горленко В.М., Герасименко Л.М. Сравнительная морфология современных и древних земных бактериальных организмов и микрофоссилий из углеродистых метеоритов // Микробиология. – 1999. – Т. 68. – № 6. – С. 838–844.

Журавлева З.А. Онколиты и катаграфии рифея и нижнего кембрия Сибири и их стратиграфическое значение. – М.: Наука, 1964. – 75 с.

Заварзин Г.А. Микробный геохимический цикл кальция // Микробиология. – 2002. – Т. 71. – № 1. – С. 5–22.

Зайцева Л.В., Орлеанский В.К., Алексеев А.О., Ушатинская Г.Т., Герасименко Л.М. Трансформация карбонатных минералов в цианобактериальном мате при лабораторном модулировании // Микробиология. – 2007. – Т.76. – № 3. – С. 390–404.

Земская Т.И., Шубенкова О.В., Максименко С.Ю. и др. Структура желеобразных матов в районе приповерхностного залегания газогидратов структуры СанктПетербург (Средний Байкал) // Геология морей и океанов: Материалы 19 Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. – 2011. – Т.2. – С. 42–43.

Иванов М.В., Поликарпов Г.Г., Лейн А.Ю. и др. Биохимия цикла углерода в районе метановых выделений Черного моря // Докл. АН СССР. – 1991. – Т. 320, №5. – С. 1235–1240.

Исаченко Б.Л. О биогенном образовании карбоната кальция // Микробиология. – 1948. – Т. 17. – С. 118–125.

Крылов А.А, Хлыстов О.М., Земская Т.И., Минами Х. и др. Формирование аутигенных карбонатов в грязевых вулканах озера Байкал // Геохимия. – 2008. – № 10. – С. 1051–1062.

Кузнецов В.Г. Литология микробиолитов // Вестник РАН. – 2015. – Т. 85. – № 12. – С. 1092–1102.

Леин А.Ю., Логвиненко Н.В. Сулержинский Л.Д. и др. Об источнике углерода и возрасте диагенетических карбонатных конкреций Калифорнийского залива // Литология и полезные ископаемые. – 1975. – №1. – С. 23–35.

Леин А.Ю. Потоки метана из холодных метановых сипов Черного и Норвежского морей: количественные оценки // Геохимия. – 2005. – №4. – С. 138–159.

Леонова Л.В., Кузьмина Л.Ю., Рябова А.С., Симакова Ю.С., Главатских С.П., Червяцова О.Я. Современные конкреции: Минералогические исследования и экспериментальный подход. Эксперименты по осаждению карбонатов с помощью бактериальных сообществ. Част 2. // Вестник Института геологии Коми научного центра Уральского отделения РАН. – 2015. – № 10 (250). – С. 45–51.

Лукин А.Е., Лысенко В.И., Лысенко Н.И., Наумко И.В. О происхождении гераклитов // Геолог Украины. – 2006. – №3. – С. 23–39.

Лысенко В.И., Шик Н.В. Современные процессы образования карбонатов, связанных с углеводородной дегазацией в бухте Ласпи (Южный берег Крыма) // Пространство и Время. – 2013. – № 2 (12). – С. 151–158.

Лысенко В.И. Перспективы поиска месторождений нефти и газа в Юго-западном Крыму по результатам изучения палеодегазации неогена и геологии региона // Пространство и Время. – 2014. – №2(16). – С. 234–243.

Лысенко В.И., Цельмович В.А. Результаты изучения минералогии материала бактериальных карбонатных палеопостроек миоцена из зон глубинной палеодегазации (Юго-западный Крым) [Электронный ресурс] // Элек-тронное научное издание Альманах Пространство и Время. – 2017. – Т. 14. – Вып. 1: Крымоведение: пространство и время Крыма. – Стационарный сетевой адрес: 22279490e-aprovr_e-ast14-1.2017.11.

Саввичев А.С., Захарова Е.Е., Веслополова Е.Ф. и др. Микробные процессы циклов углерода и серы в Карском море // Океанология. – 2011. – Т. 50. – № 6. – С. 942–957. 25. Розанов А.Ю. Ископаемые бактерии, седиментогенез и ранние стадии эволюции биосферы // Палеонтол. журн. – 2003. – № 6. – С. 41–49.

Розанов А.Ю., Заварзин Г.А. Бактериальная палеонтология // Вестн. РАН. 1997. – Т.67. – № 3. – С. 35–39.

Тимофеев Б.В. Микрофитофоссилии раннего докембрия. – Л.: Наука. 1982. – 128 с.

Хорн. Р. Морская химия (структура воды и химия гидросферы). – М.: Мир, 1972. – 400 с.

Шнюков Е. Ф., Соболевский Ю.В., Кутний В.А. Необычные карбонатные постройкивероятное следствие дегазации недр // Литология и полезные ископаемые Мирового океана. – 1995. – № 5. – С. 451–461.

Шнюков Е. Ф., Кутний В.А., Маслаков Н.А. Шнюкова Е. Е. К минералогии карбонатных образований газовых источников Черного моря // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. – 2006. – № 2. – С. 69–81.

Aharon P. Microbial processes and products fueled by Hydrocarbons at submarine seeps // Microbial sediments. Riding R.E. and Awramic S.M. (Eds). – Berlin Heidelberg: SpringerVerlag, 2000. – P. 270–281.

Allwood A.C., Walter M.R., Kamber B.S., Marshall C.P., Burch I.W. Stromatolite reef from the Early Archaean era of Australia // Nature. – 2006. – V. 441. – P. 714–717.

Aloisi G., Pierre C., Rouchy J.-M. et al. Methane related authigenic carbonates of eastern Mediteranian Sea mud volcanoes and their possible relation to gas hydrate destabilization // Earth and Planet. Science Letters. – 2000. – V. 184. – P. 321–328.

Brooks J.M., Kennicutt M.C., Fry R.R., McDonald T.J. Thermogenic Gas Hydrates in the golf of Mexico // Science. – 1984. – V. 225. – P. 409–411.

Burne R.V., Moore L.S. Mikrobiolites: Organosedimentary Deposits of Bentic Microbial Communities // Palaios. – 1987. – № 3. – рр. 241–254.

Fuex A.N. The use of stable carbon isotopes in hydrocarbon exploration // J. Geochim. Explor. – 1977. – V. 7. – P. 155–198.

Hathaway J.C., Degens E.I. Methane derived marine carbonate of pleistocene age // Science. – 1968. – V. 165. – P. 690–692.

Kodina L.A., Tokarev V.G., Vlasova L.N., Pribylova T.N. Carbonate minerals ikaite and glendoniteand carbonate nodules in Holocene Kara Sea sediments: geological and isotopic evidence // Rep. Pol. Mar. Res. – 2001. – V. 393. – P. 189–196.

Mazzini A., Ivanov M.R., Pamell J. et all. Methane-related authigenic carbonates from the Black Sea // Mar. Geol. – 2004. – V. 212. – P. 153-181.

Matsumoto R. Vuggy Carbonate Crust Formed by Hydrocarbon Seepage on the Continental Shelf of Baffin Island Norteast Canada // Geochem.J. – 1990. – V.24. – P. 143– 158.

Medvedev P.V., Makarikhin V.V. Early Precambrian stromatolite assembladges of the Baltic Shield // Geobiology of Stromatolites. Intern. Kalkowsky-Symposium Gottingen, October 4-11, 2008. Abstract Volume. – Gottingen: Universitatsverlag Gottingen. 2008. – P. 99–100.

Novikova S.A., Shnyukov Y.F, Sokol E.V., Kozmenko O.A., Semenova D.V., Kutny V.A. A methane-derived carbonate build-up at a cold seep on the Crimean slope, north-western Black Sea. Marine Geology. – 2015. – № 363. – pp. 160–173.

Schubert C.J., Nürnberg D., Scheele N. et al. 13C isotope depletion in ikaite crystals: evidence for methane release from the Siberian shelves? // Geo-Marine Letters. – 1997. – V. 17. – P. 169–174.

Sibuet M., Olu K. Biogeography, biodiversity and fluid dependence of deep-sea cold seep communities at active and passive margins // Deep-Sea Research. – 1998. – V. 45. – P. 517–567.

Suess E., Carson B., Ritger S.D. et al. Biological communities at vent sites along the subduction zone off Oregon // Bulletin of the biological Society of Washington. – 1985. – V. 6. – P. 475–484.

Taldenkova E., Bauch H.A., Stepanova A. et al. Postglacial to Holocene history of the Laptev Sea shelf as reflected in molluskan, ostracodal, and foraminiferal faunes // Global and Planetary Change. – 2005. – № 4. – P. 223–251.

Tianfu X., Kegi B., Hailong T., Yuging C. Laboratolry experiment and numerical simulation on authigenic mineral formation induced by seabed methane seeps // Marine and Petroleum Geol. – 2017. – Vol. 88. – P. 950-960.

Von Rad U., Rosch H., Berner H. et al. Authigenic carbonates derived from oxidizes methane vented from the Makran accretionary prism of Pakistan // Mar. Geol. – 1996. – V 136. – P. 55–77.

Wei Li, Li-Ping Liu, Peng-Peng Zhou, Long Cao, Long-Jiang Yu, and ShiYun Jiang. Calcite precipitation induced by bacteria and bacterially produced carbonic anhydrase. Research Articles Current Science. – 2011. – V. 100. – № 4. – pp. 502–508.

Статистика