В научном журнале Scientific Reports, который входит в семейство журналов Nature Publishing Group, опубликована статья, рассматривающая в качестве одного из путей становления почв на Земле изменение горных пород под воздействием эндолитных организмов (обитают в скрытых нишах внутри плотных пород).

Соавторами публикации стали сотрудники Института географии РАН и других институтов ФАНО, а также Мюнхенского технического университета (Германия) и Университета Джорджии (США).

Приповерхностный слой гранитов, гнейсов и песчаников в экстремальных условиях Восточной Антарктиды часто заселен цианобактериями, зелеными водорослями, лишайниками и другими организмами, которые могут осуществлять фотосинтез прямо внутри породы, так как свет проникает сквозь полупрозрачные зерна кварца и полевых шпатов на глубину более 1 см. Такие организмы называются криптоэндолитными, то есть срытыми внутри камня. Вместе с приповерхностной частью горной породы, в которой обитают организмы, они образуют эндолитную систему. 

Эндолитные системы Восточной Антарктиды являются одними из наиболее подходящих и «чистых» современных моделей для изучения органо-минеральных взаимодействий древнего «филогенетического возраста» (например, взаимодействий в системе «цианобактерия-силикат», «лишайник-силикат»), так как они полностью лишены влияния со стороны сосудистых растений. Основываясь на принципе актуализма, такие взаимодействия были изучены авторами комплексом передовых инструментальных методов, включавшим вторичную ионную масс-спектрометрию высокого разрешения (NanoSIMS), 14С ускорительную масс-спектрометрию (14C AMS), спектроскопию ядерного магнитного резонанса (13C-CPMAS NMR) и микротомографию (μCT). Никогда ранее для изучения этих объектов не применялся такой комплекс методов. В том числе радиоуглеродное датирование органического вещества эндолитных систем было выполнено благодаря уникальному оборудованию, приобретенному на средства гранта РНФ.

В эндолитных системах Восточной Антарктиды было выявлено высокое разнообразие типов органо-минеральных взаимодействий. Показано, что сравнительно простые эндолитные системы микробного или криптогамного происхождения, которые существуют и реплицируются на Земле с докембрия, демонстрируют принципы органо-минеральных взаимодействий и стабилизации органического вещества, схожие с теми, которые известны для развитых почв современных климатических обстановок. Таким образом, механизмы почвообразования и стабилизации органического вещества, хорошо известные для современных почв, могут восходить к первым «шагам» биоты и почв на суше.

На основе изучения современных эндолитных систем в экстремальных местообитаниях планеты было показано, что они являются одними из возможных аналогов протопочвенных образований, существовавших в докембрии, когда условия для функционирования организмов в скрытых нишах внутри порового пространства плотных пород были более благоприятными, чем на поверхности.

Трансформация эндолитными организмами (сначала цианобактериями и археями, позднее грибами и лишайниками) плотных пород, сложенных силикатами, могла стать одним из возможных путей появления почв на Земле. Этот процесс заключался в формировании  эндолитных почвоподобных профилей, а также в увеличении степени выветрелости субаэрального сегмента плотных пород и образовании мелкозема. Органо-минеральные продукты первых процессов почвообразования и сами эндолитные ощущение регулярно эродировались, поступая в аккумулятивные позиции ландшафта. Такие процессы способствовали созданию органо-минеральной матрицы в почвах и осадках, становлению почвенного покрова и в целом увеличению сложности геосистем. 

Публикация является одним из результатов работы по гранту РНФ 14-27-00133 «География почв экстремальных условий среды в прошлом и настоящем: теория, методология и эмпирическое обеспечение» и гранту РФФИ 16-04-01776 «Эндолитные и гиполитные биокосные системы как протопочвенные образования Земли: география, свойства, процессы».

Источники

Жизнь внутри камня: как появились почвы на земле?
Российский научный фонд (рнф.рф), 26/02/2018

Похожие новости

  • 02/03/2017

    Крым воссоединяется с Академией наук

    ​Президиум Российской академии наук совместно с ФАНО обсудил процесс перехода крымских научных организаций под российскую юрисдикцию. Чиновники и академики заверили друг друга, что в России крымским ученым жить стало лучше, чем при украинской власти: институтам вернули имущество, подняли зарплаты и пообещали обеспечить госзаказами.
    1369
  • 11/01/2018

    Аскольд Иванчик: бюрократический пресс на науку очень сильно вырос

    ​Интервью с членом-корреспондентом РАН Аскольдом Игоревичем Иванчиком. — Уважаемый Аскольд Игоревич, мы договорились, что Вы расскажете о положении ученых РАН и о тех проблемах, которые возникли после так называемой реформы, начатой в 2013 году.
    822
  • 13/02/2018

    Внимание чиновников к исследованиям ученых оборачивается лишь усилением бюрократического пресса

    ​Президент РФ Владимир Путин рассказал о планах по заманиванию обратно в Россию наиболее успешных ученых-россиян. Избранный в сентябре 2017 года новый президент Российской академии наук Александр Сергеев энергично взялся за дело (в минувшем январе оба президента встретились и остались довольны друг другом).
    992
  • 07/12/2017

    По итогам собрания профессоров РАН

    Собрание профессоров РАН, состоявшееся в московском Доме ученых 30 ноября 2017 года, сюрпризов не предвещало. В самом начале перед собравшимися выступил президент РАН Александр Сергеев. Он сообщил, что на Общем собрании РАН, которое состоится 29–30 марта 2018 года, помимо прочих важных дел пройдут довыборы профессоров РАН.
    968
  • 14/11/2016

    Борис Кершенгольц: без науки ничего не получится

    ​Весной этого года обозреватель Якутия.Инфо Иван Барков сделал интервью с академиком РАН Гермогеном Крымским, вызвавшее достаточно большой резонанс в научной среде. Оно было перепечатано на сайте Российской Академии наук, также на него ссылались и в "Независимой газете".
    2252
  • 02/02/2017

    Российской науке не хватает ресурсов и новизны

    Только 7% российских научных проектов соответствуют мировому уровню, а многие и вовсе не представляют научной новизны — такие данные выявила всесторонняя экспертиза, проведенная в 2016 году под руководством экспертного совета РАН.
    1953
  • 13/06/2017

    Алексей Хохлов: РАН не должна быть местом, где царит архаичность

    ​Кандидат в президенты РАН академик Алексей Хохлов рассказал "Газете.Ru", в чем он видит неудовлетворенность власти Академией наук и какие реформы могут вернуть ей былой авторитет в обществе и рычаги управления наукой.
    1038
  • 08/05/2015

    ФАНО не чувствует РАН

    ​Почему рабочие взаимоотношения РАН и ФАНО зашли в тупик и что делать, чтобы не потерять науку в РоссииНа заседаниях Президиума РАН 14 апреля возникла, а 21 апреля продолжилась незапланированная дискуссия на тему рабочих взаимоотношений РАН и ФАНО.
    1846
  • 19/12/2016

    Бюджет науки оскудевает

    Государственная Дума приняла бюджет России на 2017 год и плановый период 2018-2019 годов. В прессе его именуют "консервативным", "антисоциальным" и просто "никаким". В любом случае, это не бюджет развития, и ничего хорошего науке он явно не сулит.
    2731
  • 18/09/2017

    Академик Геннадий Красников: пять принципов научно-технологического развития России

    ​​Современные тенденции развития глобальной экономики предполагают использование науки в качестве главной производительной силы. Это подразумевает трансформацию сферы исследований и разработок из обособленного сектора социально-экономической системы в ее основополагающий элемент.
    833