Инд. авторы: Цыренова Д.Д., Бархутова Д.Д., Бурюхаев С.П., Лазарева Е.В, Брянская А.В., Замана Л.В.
Заглавие: Разнообразие цианобактерий и их участие в образовании минералов в гидротермах баунтовской группы (байкальская рифтовая зона)
Библ. ссылка: Цыренова Д.Д., Бархутова Д.Д., Бурюхаев С.П., Лазарева Е.В, Брянская А.В., Замана Л.В. Разнообразие цианобактерий и их участие в образовании минералов в гидротермах баунтовской группы (байкальская рифтовая зона) // Микробиология. - 2018. - Т.87. - № 4. - С.373-385. - ISSN 0026-3656.
Внешние системы: DOI: 10.1134/S0026365618040171; РИНЦ: 35408122;
Реферат: rus: Проведено комплексное исследование воды и цианобактериальных матов в Могойском и Шуриндинском источниках азотных терм (Байкальская рифтовая зона) гидрохимическими, химическими, микробиологическими и минералогическими методами. Дано детальное описание местонахождения источников и выявлены их характерные особенности. По химическому составу источники отнесены к фторидно-гидрокарбонатному (Могойский) и гидрокарбонатно-сульфатному (Шуриндинский) типам с высоким содержанием фтора, что объясняется процессами взаимодействия инфильтрационных вод с вмещающими породами. В исследованных источниках выявлено 7 родов и 14 видов цианобактерий. Развитие цианобактерий в микробных матах наблюдалось на выходах вод при температуре 37.8−76.6°С. В микробных матах исследованных источников доминирует хлорофилл а, что указывает на преобладание цианобактерий в составе мата. В микробных матах обнаружено отложение пирита различной формы, целестина (SrSO4), флюорита (CaF2), карбоната кальция, самородной серы, барита, аморфного кремнезема.
eng: Abstract–A comprehensive research of water and cyanobacterial mats in Mogoysky and Shurindinsky thermal springs (Baikal rift zone) was carried out by hydrochemical, chemical, microbiological, and mineralogical methods. Detailed description of the springs location and their characteristics were given. According to their chemical composition, the springs were classified as fluoride-bicarbonate (Mogoysky) and bicarbonate-sulfate (Shurindinsky) types with a high concentration of fluorine. This is explained by the interaction of infiltration waters with embedding rocks. A wide diversity of cyanobacteria (14 species of 7 genera) was revealed in the investigated springs. The development of cyanobacteria in microbial mats was observed at water outflows at the temperatures of 37.8 to 76.6°C. Chlorophyll a was the predominant pigment in microbial mats of the studied springs, indicating predominance of cyanobacteria in the mat. Deposition of various pyrite forms, celestite (SrSO4), fluorite (CaF), calcium carbonate, elemental sulfur, barite, and amorphous silica was found in microbial mats.
Ключевые слова: mineral formation; cyanobacteria; Hydrotherms; цианобактерии; гидротермы; минералообразование;
Издано: 2018
Физ. характеристика: с.373-385
Цитирование: 1. Албагачиева В.А. Условия формирования источников типа акратотерм в Северном Забайкалье. М.: Недра. 1965. 80 с. 2. Алексеев А.А. Фтор в акратотермах // Геохимия. 1956. № 4. С. 58–61. 3. Борисенко И.М., Замана Л.В. Минеральные воды Бурятской АССР. Улан-Удэ: Бурят. изд-во, 1978. 164 с. 4. Брянская А.В. Влияние экологических условий на видовое разнообразие и функциональную активность цианобактерий водоемов Южного Забайкалья. Автореферат дис. … канд. биол. наук, 10.05.2002. Улан-Удэ: БГУ, 2002. 22 с. 5. Брянская А.В., Намсараев З.Б., Калашникова О.М., Бархутова Д.Д., Намсараев Б.Б., Горленко В.М. Процессы в альгобактериальных матах щелочного термального Уринского источника // Микробиология. 2006. Т. 75. № 5. С. 702–717. 6. Bryanskaya A.V., Namsaraev Z.B., Kalashnikova O.M., Barkhutova D.D., Namsaraev B.B., Gorlenko V.M. Biogeochemical processes in the algal-bacterial mats of the Urinskii alkaline hot spring // Microbiology (Moscow). 2006. V. 75. № 5. P. 611–620. 7. Будагаева В.Г., Бархутова Д.Д., Доржиева C.Г. Минералообразование в микробных матах термальных источников Байкальской рифтовой зоны // Вестник БГУ. 2014. Вып. 3. Сер.: Химия. Физика. С. 65–68. 8. Голлербах М.М., Косинская Е.К., Полянский В.И. Определитель пресноводных водорослей СССР. М.: Советская наука, 1953. Вып. 2. 398 с. 9. ГОСТ 31870-2012. Вода питьевая. Определение содержания элементов методами атомной спектрометрии. М.: Стандартинформ, 2013. С. 48. 10. ГОСТ 22387.2-2014. Газы горючие природные. Методы определения сероводорода и меркаптановой серы. М.: Стандартинформ, 2015. С. 78. 11. Еленкин А.А. Синезеленые водоросли СССР. Специальная часть. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1949. Вып. 2. С. 990. 12. Заварзин Г.А. Микробный геохимический цикл кальция // Микробиология. 2002. Т. 71. № 1. С. 5–22. 13. Замана Л.В. Кальциевые минеральные равновесия азотных терм Байкальской рифтовой зоны // Геохимия. 2000. № 11. С. 1159–1164. 14. Zamana L.V. Calcium mineral equilibria of nitrogen-bearing springs of the rift zone of lake Baikal // Geochemistry Internat. 2000. V. 38. P. 1059–1064. 15. Замана Л.В., Аскаров Ш.А., Борзенко С.В., Чудаев О.В., Брагин И.В. Изотопы сульфидной и сульфатной серы в азотных термах Баунтовской группы (Байкальская рифтовая зона) // ДАН. 2010. Т. 435. № 3. С. 369–371. 16. Zamana L.V., Askarov Sh.A., Borzenko S.V., Chudaev O.V., Bragin I.V. Isotopes of sulfide and sulfate sulfur in nitrogen hot springs of the Bauntov group (Baikal rift zone) // Doklady Earth Sci. 2010. V. 435. Part 1. P. 1520–1522. doi 10.1134/S1028334X10110231 17. Лазарева Е.В., Анисимова Н.С., Брянская А.В., Огородникова О.Л., Жмодик С.М. Особенности минералообразования в микробных сообществах, развивающихся по изливу источника Термофильный (кальдера Узон, Камчатка) // Труды Кроноцкого государственного биосферного заповедника. Вып. 2. / Отв. ред. Мосолов В.И. Петропавловск-Камчаткий: Камчатпресс, 2012. С. 143–156. 18. Лазарева Е.В., Брянская А.В., Жмодик С.М., Смирнов С.З., Пестунова О.П., Бархутова Д.Д., Полякова Е.В. Минералообразование в циано-бактериальных матах щелочных гидротерм Баргузинской впадины Байкальской рифтовой зоны // ДАН. 2010. Т. 430. № 5. С. 675–680. Lazareva E.V., Bryanskaya A.V., Zhmodik S.M., Smirnov S.Z., Pestunova O.P., Barkhutova D.D., Polyakova E.V. Mineral formation in cyanobacterial mats of the Barguzin basin alkaline hot springs (Baikal rift zone) // Doklady Earth Sci. 2010. Vol. 430. № 2. P. 218–222. 19. Ломоносов И.С. Геохимия и формирование современных гидротерм Байкальской рифтовой зоны. Новосибирск: Наука, 1974. 168 с. 20. Намсараев З.Б. Использование коэффициентов поглощения для расчета концентрации хлорофиллов и бактериохлорофиллов // Микробиология. 2009. Т. 78. № 6. С. 836–839. 21. Namsaraev Z.B. Application of extinction coefficients for quantification of chlorophylls and bacteriochlorophylls // Microbiology (Moscow). 2009. V. 78. P. 794–797. 22. Намсараев З.Б. Микробные сообщества щелочных гидротерм / Отв. ред. Вайнштейн М.В. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2006. 111 с. 23. Намсараев Б.Б., Бархутова Д.Д., Данилова Э.В., Брянская А.В., Бурюхаев С.П., Гармаев Е.Ж., Горленко В.М., Дагурова О.П., Дамбаев В.Б., Зайцева С.В., Замана Л.В., Зякун А.М., Лаврентьева Е.В., Намсараев З.Б., Плюснин А.М., Татаринов А.В., Турунхаев А.В., Хахинов В.В., Цыренова Д.Д., Яловик Л.И. Геохимическая деятельность микроорганизмов гидротерм Байкальской рифтовой зоны. Новосибирск: Академическое изд-во “Гео”, 2011. 302 с. 24. Нетрусов А.И. Практикум по микробиологии. Учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / Нетрусов А.И., Егорова М.А., Захарчук Л.М. и др.; Под ред. Нетрусова А.И. М.: Издательский центр “Академия”, 2005. 607 с. 25. Орлеанский В. К., Герасименко Л.М. Лабораторное моделирование термофильного циано-бактериального сообщества // Микробиология. 1982. Т. 51. № 4. С. 538–542. 26. Плюснин А.М., Замана Л.В., Шварцев С.Л., Токаренко О.Г., Чернявский М.К. Гидрогеохимические особенности состава азотных терм Байкальской рифтовой зоны // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 54.� С. 647–664. Plyusnin A.M., Chernyavskii M.K., Zamana L.V., Shvartsev S.L., Tokarenko O.G. 20438591" Hydrogeochemical peculiarities of the composition of nitric thermal waters in the Baikal Rift Zone Russian // Geology and Geophysics. 2013. V. 54. № 5. P. 495-508. 27. ПНД Ф 14.1:2.1-95. Методика допущена для целей государственного экологического контроля. М., 1995. (издание 2004 г.). С. 13. 28. ПНД Ф 14.1:264.215-06, 14.1:2:4.3-95, 14.1:2:4.4-95, 14.1:2:4.4-95. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации кремнекислоты в пересчете на кремний в пробах природных, сточных вод фотометрическим методом. М., 2006. С. 18. 29. ПНД Ф 14.1:2:4.215-06. Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации кремнекислоты (в пересчете на кремний) в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом в виде желтой кремнемолибденовой гетерополикислоты, М. 2006 г. (издание 2011 г.). С. 22. 30. Посохов Е.В. По поводу статьи А.А. Алексеева “Фтор в акратотермах” // Геохимия. 1957. № 4. С. 346–347. 31. РД 52.24.360-2008. Массовая концентрация фторидов в водах. Методика выполнения измерений потенциометрическим методом с ионселективным электродом. Росгидромет. Ростов-на-Дону: ГУ ГХИ, 2008. С. 29. 32. Сафронов Ю.Г., Знаменский В.С., Похвиснева Е.А. и др. Распространенность, состав и условия разгрузки современных гидротерм Байкало-Чарской рифтовой и Курило-Камчатской островодужной областей // Глобальные изменения природной среды. Новосибирск: Изд-во СО РАН. НИЦ ОГГМ, 1998. С. 177–190. 33. Татаринов А.В., Яловик Л.И., Намсараев З.Б., Плюснин А.М., Константинова К.К., Жмодик С.М. Роль бактериальных матов в петрогенезе и образовании рудных минералов травертинов азотных гидротерм Байкальской рифтовой зоны // ДАН. 2005. Т. 403. № 5. С. 678–681. Tatarinov A.V., Yalovik L.I., Namsaraev Z.B., Plyusnin A.M., Konstantinova K.K., Zhmodik S.M. Role of bacterial mats in the formation of rocks and ore minerals in travertines of nitric hydrothermal springs in the Baikal rift zone // Doklady Earth Sci. 2005. V. 403. № 6. P. 939-942. 34. Ткачук В.Г., Ясницкая Н.В., Анкудинова Г.А. Минеральные воды Бурят-Монгольской АССР. Иркутск: Вост.-Сиб. изд-во, 1957. 153 с. 35. Цыренова Д.Д., Бархутова Д.Д., Лазарева Е.В., Брянская А.В. Минералообразование в цианобактериальном мате источника Горячинск // Вестник БГУ. 2013. С. 43–48. 36. Цыренова Д.Д., Брянская А.В., Намсараев З.Б., Намсараев Б.Б., Акимов В.Н. Таксономическая и экологическая характеристика цианобактерий некоторых солоноватых и соленых озер Южного Забайкалья // Микробиология. 2011. Т. 80. № 2. С. 230–240. 37. Tsyrenova D.D., Bryanskaya A.V., Namsaraev Z.B., Akimov V.N. Taxonomic and ecological characterization of cyanobacteria from some brackish and saline lakes of Southern Transbaikal Region // Microbiology (Moscow). 2011. V. 80. P. 216–227. 38. Цыренова Д.Д., Данилова Э.В., Хахинов В.В. Влияние физико-химических условий на распространение цианобактерий в термальном источнике Хойто-Гол (Восточные Саяны) // Вестник БГУ. 2010. Вып. 3. Сер.: Химия. Физика. С. 16–19. 39. Чербарджи И.И. Методы химического анализа в гидробиологических исследованиях. 1973. С. 103–111. 40. Шварцев С.Л., Замана Л.В., Плюснин А.М., Токаренко О.Г. Равновесие азотных терм Байкальской рифтовой зоны с минералами водовмещающих пород как новая научная база выявления механизмов их формирования // Геохимия. 2015. № 8. С. 720–733. 41. Shvartsev S.L., Zamana L.V., Plyusnin A.M., Tokarenko O.G. Equilibrium of nitrogen-rich spring waters of the Baikal rift zone with host rock minerals as a basis for determining mechanisms of their formation // Geochemistry Internat. 2015. V. 53. P. 713–725. 42. Юрков В.В., Горленко В.М., Митюшина Л.Л., Старынин Д.А. Влияние лимитирующих факторов на структуру фототрофных сообществ в Большереченских термальных источниках // Микробиология. 1991. Т. 60. Вып. 6. С. 129–138. 43. Anderson S., Appanna V.D. Microbial formation of crystalline strontium carbonate // FEMS Microbiol. Lett. 1994. V. 116. P. 43–48. 44. Berner R.A. Sedimentary pyrite formation // Am. J. Sci. 1970. V. 268. P. 1–23. 45. Brock T.D. Relationship between standing crop and primary productivity along a hot spring thermal gradient // Ecology. 1967. V. 48. P. 566–571. 46. Castencholz R.W. Thermophilic blue-green algae and the thermal environment // Bacteriol. Rewiews. 1969. V. 33. P. 476–504. 47. Chafetz H.S., Rush P.F., Utech N.M. Microenvironmental controls on mineralogy and habit of CaCO3 precipitates: an example from an active travertine system // Sedimentology. 1991. V. 38. P. 107–126. 48. Guidry S.A., Chafetz H.S. Anatomy of siliceous hot springs: examples from Yellowstone National Park, Wyoming, USA // Sedimentary Geol. 2003. 157. P. 71–106. 49. Ehrlich H. Biominerals // Biological Materials of Marine Origin. Springer Netherlands, 2010. P. 133–152. 50. Krejci M.R., Wasserman B., Finney L., McNulty I., Legnini D., Vogt S., Joester D. Selectivity in biomineralization of barium and strontium // J. Structural Biol. 2011. V. 176. P. 192–202. 51. Lowenstam H.A. Minerals formed by organisms // Science. 1981. V. 211. P. 1126–1139. 52. Popa R., Kinkle B.K., Badescu A. Pyrite framboids as biomarkers for iron-sulfur systems // Geomicrobiol. J. 2004. V. 21. P. 193–206. 53. Peng X.T., Zhou H.Y., Wu Z.J., Jiang L., Tang S., Yao H.Q., and Chen G.Q.Biomineralization of phototrophic microbes in silica-enriched springs in South China // Chinese Sci. Bull.2007. V. 52. P. 367–379. 54. Tazaki K., Hattori T., Oka M., Iizumi S. Electron microscopic observation of biomineralization in biomats from hot springs // J. Geol. Soc. Japan. 1995. V. 101. P. 304–314. 55. Thorpe C.L., Lloyd J.R., Law G.T., Burke I.T., Shaw S., Bryan N.D., Morris K. Strontium sorption and precipitation behavior during bioreduction in nitrate impacted sediments // Chem. Geol. 2012. V. 306. P. 114–122. 56. Thorpe C.L., Boothman C., Lloyd J.R., Law G.T., Bryan N.D., Atherton N., Morris K. The interactions of strontium and technetium with Fe(II) bearing biominerals: Implications for bioremediation of radioactively contaminated land // Appl. Geochem. 2014. V. 40. P. 135–143.