Масштабное исследование механизмов формирования образующихся в экстремальных условиях вулканов Камчатки провели геологи и биологи Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ), 22 марта сообщает пресс-служба вуза.

«Ответственными» за появление минералов в биопленках камчатских вулканов оказались лишайники, которые способны извлекать тяжелые металлы из вулканических пород и концентрировать их в биопленках.

Результаты исследования ученые представили в статье «Микробная биоминерализация в экстремальных условиях: на примере базальтовых пород, вулкан Толбачик, Камчатка, Россия», опубликованной в журнале Catena.

Микробной биоминерализацией, которую обнаружила команда ученых, называют процесс образования минералов в живых организмах при участии этих организмов. Особенность этой находки в том, что она была сделана в экстремальных условиях вулканического массива.

Доцент СПбГУ с кафедры минералогии Олег Верещагин пояснил важность их открытия:

«Минералогия вулканического массива Толбачик давно и детально изучается, но биоминерализация в лишайниках обнаружена здесь впервые. Толбачик — активный вулкан (последнее извержение произошло в 2013 году), и этот регион характеризуется неблагоприятным климатом — он находится в высокогорной зоне с низкими среднегодовыми температурами и небольшим количеством осадков. Такие условия вполне можно считать экстремальными».

В образцах горных пород с биопленками, которые изучили геологи и биологи СпбГУ, преобладали лишайники и цианобактерии. Исследование показало, что выделяемая лишайниками щавелевая кислота, взаимодействуя с минералами подстилающих пород, вызывает кристаллизацию солей щавелевой кислоты, в том числе оксалатов тяжелых металлов (например, меди).

Это доказывает, что лишайники, извлекая тяжелые металлы из вулканических пород, концентрируют их в биопленках. Ученые также обнаружили новые виды лишайников, способных выделять щавелевую кислоту и образовывать оксалаты металлов.

Руководитель исследования, профессор СПбГУ (кафедра кристаллографии) Ольга Франк-Каменецкая отметила достоинства проведенного командой исследования:

«Подобные исследования могут быть проведены только за счет междисциплинарного подхода. Биологические задачи, например поиск и идентификация специфических лишайников, изучение продуктов метаболизма микроорганизмов, не могут быть решены геологами, а изучение биоминералов требует использования специальных минералого-кристаллографических подходов».