6561

Роль мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі

Доклад

Биология и генетика

Роль мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі. Мікроорганізми зіграли найважливішу роль у побудові земної кори. Значною мірою в результаті їх діяльності відбувся частковий поділ хімічних елементів і сполук, що залягали в корінних породах у виг...

Украинкский

2013-01-06

20.28 KB

18 чел.

Роль мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі.

Мікроорганізми зіграли найважливішу роль у побудові земної кори. Значною мірою в результаті їх діяльності відбувся частковий поділ хімічних елементів і сполук, що залягали в корінних породах у вигляді сумішей. Родовища багатьох корисних копалин, які розробляються в цей час, своїм виникненням повністю або частково зобов'язані діяльності мікроорганізмів.

Відкладання заліза. Найбільші родовища залізних руд являють собою «Смугасті залізорудні формації». Осадження оксидів заліза відбувалося тут в основному в період від 2,8 до 1,6 млрд. років тому. До того часу, що виділявся з магматичних порід морського дна залізо накопичувалося у великій кількості у вигляді іонів Fe2+ разом з іншими відновленими іонами (S2-, Мn2+) у морях. Коли почався оксигенний фотосинтез ціанобактерій, йоны S2- стали окиснюватися в SO42-, а Fe2+ - у Fe3+. Останні важкорозчинні. Осадження окису заліза на більших площах відбувалося в тих місцях глибинні води, що де містять залізо, приходили в зіткнення з кисневмісним поверхневими водами. У смугастих залізорудних формаціях чергуються шари окису заліза й шари кремнезему (товщиною від 0,2 до 2,0 мм). Як вважають, ця шаруватість - результат сезонного ритму фотосинтезу у водоймах, де формувалися опади. Лише тоді, коли завершилося окиснення сірки й заліза в морській воді, кисень став накопичуватися в атмосфері (починаючи з періоду 1.6 млрд, років тому).

У мобілізації заліза, що втримується в гранітних породах, і в його осадженні теж беруть участь мікроорганізми. Коли сірка в піриті або марказиті під дією Thiobacillus thiooxidans й Т. ferrooxidans окисниться в сірчану кислоту, залізо у вигляді солі Fе (II) стає розчинним і окисниться під дією Т. ferrooxidans у сіль Fе(III).

При нейтралізації води тривалентне залізо випадає в осад у вигляді Fе(OН)3. Найвищою мірою імовірно, що багато родовищ дуже чистого оксиду заліза створювалися в результаті років, що тривав мільйони, мікробного вилуговування. В інших місцях у солюбілізації заліза виразно беруть участь органічні кислоти (гумінові). Наступне біологічне окиснення Fе(II) y Fe(III) може відбуватися під впливом залізобактерій, таких як Gallionella або Siderocapsa (при нейтральному рH). У результаті утворюється «болотна» і «лугова» залізна руда.

Відкладання карбонату кальцію. У багатьох водоймах кальцій присутній у формі Са(НСO3)2 або СаSO4. Внаслідок зміни рН або видалення CO2 фотосинтезуючими організмами бікарбонат перетворюється в важкорозчинний карбонат кальцію й випадає в осад. В анаеробних умовах сульфат при участі сульфатредукуючих бактерій відновлюється до сірководню, і при цьому випадає в осад карбонат кальцію:

СаSO4 + 8[Н] + CO2 -» СаСО3 + ЗН2O + Н2S

Більша частина вапняку утворювалася, імовірно, внаслідок того, що гідрокарбонат кальцію перемішався в тропічні водойми й там осаджувався у вигляді СаСО3 при виділенні СО2 під дією підвищеної температури:

Са (НСО3)2 = СаСО3 + Н2О + СО2

Відкладання сірки. Утвір придатних для розробки покладів сірки пов'язане з бактеріальним відновленням сульфату. При розкладанні органічних сполук в анаеробних умовах у присутності сульфату останній служить кращим акцептором водню. сірководень, що утворюється, пригнічує будь-які потенційно можливі процеси анаэробного подиху. Дослідження із застосуванням ізотопів підтвердили висновок про те, що, наприклад, родовища сірки в штатах Техас і Луізіана мають біогенне походження.

Сірка, що втримується в морській воді, складається в основному із двох стабільних ізотопів: 32S (95%) і 34S (4%). При бактеріальнім відновленні сульфату (яке лімітується головним чином вступом донорів водню) сульфат 32SO42-, що містить легкий ізотоп, має більше шансів бути поглиненим клітинами й піддатися відновленню, ніж сульфат з 34S. Сірководень, що утворюється, містить менше 34S, ніж сульфат морської води. При окисненні (біологічному або абіогенному) цього «легкого» сірководню утворюється «легка» сірка. Зміст ізотопів сірки в згаданих родовищах указує на біогенний характер цієї сірки. Ізотопний склад біогенної сірки значно відрізняється від складу, знайденого при ізотопному аналізі вулканічної сірки (на о. Сицилія).

У тих або інших перетвореннях мікроорганізми беруть участь завдяки своїм метаболічним процесам, таким як окиснення, бродіння, кислотоутворення відновлення, асиміляція СО2, виділення летучих продуктів. Результатом їх є мінералізація, розчинення, мобілізація й іммобілізація різних речовин. Проблемами участі мікроорганізмів в утворенні, зміні й розкладанні гірських порід займається геомікробіологія.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

25726. Сигналы в системах связи. Аналоговые и дискретные сигналы. Параметры сигнала 17 KB
  Аналоговые и дискретные сигналы. Параметры сигнала. Сигнал физический процесс отображающий несущий передаваемое сообщение.