Isotopic channelomics of ancient chemoauthotrphs as a part of isotope geochemistry: the regulator and factor of weathering and metal deposit formation

Abstract

Градов О. В. Изотопная каналомика хемоавтотрофов и ее роль в изотопной геохимии как регулятора формирования месторождений металлов и фактора выветривания // XXI симпозиум по геохимии изотопов имени академика А.П. Виноградова (15–17 ноября 2016 г.) Тезисы докладов. — ГЕОХИ РАН - Акварель М, 2016. — С. 194–197.Практически общеизвестна роль хемоавтотрфов / литотрофов в формировании месторождений и выветривании, однако результаты этой биогеохимической активности и массопереноса, опосредуемого хемоавтотрофами, кардинально различны в зависимости от ионного состава среды, солевых эффектов проводимости и диаграмм Пурбе соответствующих условий указанной активности, а также ряда иных физико-химических характеристик, часто не рассматривающихся как факторы воздействия (для упрощения моделей). Биогеохимические представления раннего периода, на которых базировались модели и кинетические подходы к анализу подобных процессов, являются, по большинству критериев, феноменологическими и «эмпирическими», но не раскрывают суть процессов, происходящих на границе среды, процессируемой микроорганизмами, и поверхности хемоавтотрофов как активных агентов, процессирующих данную среду. Между тем, с точки зрения биохимической физики (и, в частности, биологической кинетики), механизмы, реализующиеся на границе раздела фаз или в её диффузионной окрестности, являются определяющими в таких случаях, так как ввод вещества в «микрореакторные» компартменты биологического происхождения и агрегация при биоминерализации, как правило, происходят опосредовано поверхностью биомембраны. Из специфичности хемоавтотрофов к химически-различным средам можно коррелятивно заключить, что свойства мембраны у них также различны и, как минимум, не противоречат условиям их нахождения в природной минеральной среде. Очевидно, что это прямо связано с механизмами действия мембраны в этой среде. Любые механизмы, определяющие мембранную активность в неорганической среде, по определению, должны являться механизмами взаимодействия этой среды с мембраной, следовательно – механизмами взаимодействия структурных единиц, обеспечивающих трафик неорганических ионов сквозь мембрану (трансмембранный перенос). Такими структурными единицами являются ионные каналы клетки, точнее их совокупность – т. н. каналом.