Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 1 (1989) (1095847), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Ка рис, 12.4 виллы яменмцяе ~орму тенниской ракетки сцикулы пз мсаодых организмов, а на рис. 1.2„Б грвнулы, образовавшиеся нз продуктов минералогического здмещекня, у более взрослых организмов. 3, Биологические функции процессов бномннерйлизации железа Жеге~о кграет ключевую роль во многих метаболкческих происках, начинал от переноса кислорода гемоглобином в крови позвоночных жлвотпых я кончая центральной ролью в цлтохромлых структурах. Соответственно минералы железа служат для осуществления столь же шарового ряда фупкюгй, включающего пергнос н занесение железа, удаление жслсзосодержашнх отходов жизнедеятельности.
укрепление зЗбое и ориентацию иа местности, Перенос и запасанкс железа лряН- ставляют ~обой. по-видимому, основную функцию минерала ферри~пирита, образуилцего, как отмечалось выше. ссрдцсеинкую мнлеллу созрвнякакто жлезо белка-ферритина. Механизм заласанил железа необхоаим дяжс организмам„ис имеющим в качестве переносчика кислорода г емоглобина.
Например, хотя наутилусы к используют лдл перекоса акслорода мсцьсодержащий белок гемоциапнн. нл роговые мышцы содержат ыпоглобин и, следовательно, ивлезо, Минералы железа служат также для укрепления поверхностного слоя зубцов, цосрътвающпх радулу у хитонов и блюдечек, Животные згих двух групп. жиауц(яс в гропичсских н субтропических водах, используют свои м"нсрализоаакпыс зубцы лрк питании обитающими в каменистом субсгратс бахтериямк и водорослями, Еах теперь принято считать, "менко опк вызывают сильное разрушение береговых утесов на 24 известняковых островах, которое дополняет резрумжннк, обусловленные ироцеосамм неорганической прямил (Х.онеяв~ахя, $97Ф).
Уасполояпжкые вдоль раяулы зубцы мшлюсков постоянно изнашиваются я заменится щяпимм~ мощ~бнял Йсмеря жияйза делает необходимым постояннын приток ферркхнна к месгам форкмронацня зубцов, И декетвитсвьцо„ было показано, что ковкентрацнм феррятнна в крова хитона высока (Мсвзоц, 19О; тхеЬЬ, Массу, $953; гл. 16). В оргакпзме чепонеке минералы железа ялогла образуются всведствяе перегрузки метаболизма крк лечении певххшрых заболеевямй. В чвсхкости, симхкхомы дефмшта железа прп хемакроьеатозе я шлесоемяи снммвхо'и~я ннъекцнямк рФФтвора легкоусванваемого коллоидийго железа.
При этОм впеиий иа короткий период уменыяпе'йм а железо в конце коннов накаалквветсп в различных ткаякк (вкляхчая печень н селезенку) в нндс часгпц ферркхккркта неправильной формы, называемых хемоснлцжкеж. Зиаемтелъиыа запасы зтого мйлФВсхяа можно без омератмвного вмешиъиьстаа бистро обнаружить мутям пзмврепмм нядукяровяинохо мяхмвпито момента сквмд-мегкктоиетрамн (РеххИ1, 1983). Наконехх, наиболее норазнтельяузо роль играют хжзликньзе минералы желтуха в ориентация живых орхямнзмов; зта проблема обсуждветсл ип ЦРОтяжИНИН ЯСОЯ* КЯИГИ. Там, 6Юа чегКО Хяжпваиа РОЛЬ Матпвтита В Ориемтацям клеток мягнитОЧувсгвнтельник бактерии (ЗЫцяцохв, И75; ГгаОЕе1 е$ а1,, 1979). С ниы же может быть свезен нмсхнякт дожми дома (хомммг) у хк.пжов (1лнехяяви~, 19Яа; Май.„1963).
С развитием методов зкстрнкцкк, Гзозабляюшнх вьщскять из тканей очннкнныс препараты ферромагмяткых минералов к с николям разрецкяхнем кссзаРвать нк структуру к свойстве (гл. 5), били получемм свидетельства бмогенмого происхождения ммогмх мвхмятммх честим„обнаруживаемых с помохцыо сквмх~-магяитомитрни. 4. Гао,логические особенности оксидов и судьфкдОВ жблйзй биОГВннОГО прОисхождюния В яееуОяяиее яреме Об МЮЛХОХНЩННОН НОХОрни прсцЕССОВ бНОМХексраяпзпции железа известно очень немного. То„пъ у современхык бактерий обпаружеш разнообразные минералы железа бноюеиюго происхомдвпкк (табл. И), мозволлсх мредцопожщъ„что ецособпоахь к бномиперелнзамим размялась до возиякмовенмп к распространения вукарно тических орхамязмов (т.е.
по ивкыяей мере 1,4 млрд. лет назаФ Использование опкяменик з'6/е"3 и качестве признака бпоиндупнрованной минеракязвкяк у сульФатредуанрухсщкх бвктерщй мз ос~вчких пиритов докембркп показало, ЧтО ГЕОкимнчешкй подход может Оказать СущсетпсяиуХО КОМьву прм пзучсним НСтОукк црОКЕССОВ МНИЕралнзации. С~ля цо всему, Первым военяй мехам кзм Омоикдуцщизвапной ми- вераяязамкм, и цроизохцло зто в жяекыбрии. Этто цредпоножянме ьхзяруетсл на лакмык об язотопяом составе серы в осадочным цкрнтак, которые свнцвтвцьствЗЧОт о Зоз$6%иояенмк способности х селекции ячотОнов серы у сукьфатредуннрухощкх бактерий нз образцов с возрастом 2 — 2,4 млрд.
лет (Саасхоп, 1932; ЖухаВ, )".хохкМу, 1982). Весьма всроятко. что онним нт цервик бвохиммчсекнх процессов, яядуцнруимцях бяомняералнзацню окщлв железа и принесших к абразовеняк некоторых нз наиболее лревяях полосчхтьк железарудмых формаций (ПЖФ„ВехкЫ Ъж Гоццацопе), была иихольеованке и качестве доцороя ълектрояов црм фотосинтеое яодорестворимых комов квухвалснтного железа (вместо Нф яяк Й,О) (КеаЬоп, $934, х', Солса, лкчяос сообпхсяяе). Это позволяет предположить, что железосодерзницяе белки сушествовелк ешв до возникновения дпвлкння ~лбора.
визвапяого Уаапнчехпем кокцемграчмк свободного кмскОРФФ я а~- мйсфере. Такое Щмлстеякеяяе хороню согласуетсл с "Усм~ что у всех язесспхых яэробов системы, регулирующие коямкитрацяю кнсяородн и организме, образованы и основном желеехзсодержащкмн белкамм. Есхественво, железосоляржакихе белки должны были поквигьск до СНЯЬНОХО ЯЗмснснлл ОвисянтМьмО-НОССтаНОПНтСЛЬКОГО Ссстопкнл ОКЕЕ- яов, црнвелпхего к повсеместному образоваикпх ЙЖФ, возраст которых лв ~ирустси лвумм мнллнлрдхмк лех.
Недязенхе работы Оо исслеловеимхо ямяе суп~ее~.вуе;яцях мягяяточуяствятельних бвктерпй лавхт основания утверждать, что охадил образования магкетпта я мяпм бкоскнтетнческнх реакций зависит от присуствия свободного кислорода (внкуИхнЬ, ВЬМЕПжхе, 1983; ЗЬйскхОхе Ет а3„! М5), Этот РЕЗУЛЬтат, ССПК ЕГО РаСЦРО- стрвнять на все бектеркк, способные образовывать махтзетиг, позволяет прсляолонзххь, что возраст ях ископаемых осхптмов не должен зезезгко иревьцмать ляе ыщтянарля лет, Правда, надо отметить, что хеомагКяткос ПОПЕ, МО-яндНМОМу, СфОрМярОЕЕясеь на ранна Эхацих Образования Земли (вхетахноп, 1933) н способность к мехцктотакснсу должна била девать оелектнвксе нренмуктество в зеолвкмп я в Отсутствие больакх градиентов кяскорев, По современным липким, почти вплоть до конца лротерозок суцлжтъоввла только бмоминервлизацня, инду цн рован мал бйкхерйяммНачияап с границы веяла н раннего кембркя, зукярноти псе в большей су4ймнн обрстяхот способность контрояяровать 1хроцееси образования мняерелои.
и возникает механизм мккералкзакяк, оцосреевзанкой ор'аннчеСкнм Остовом. Насколько можно судять по скепетним отложениям, цервымм зукаряотами, у которых резвнясп мехаямзм мима РВЛЯЗВЦМЯ, ОЯОСРЕДОВаНКОй ОРГаинчЕСКИМ ОстсвОМ, 6МЛН жпВСХНЫЕ. Однажды возникнув, зтот способ минерелпзяции начал о раннего нембстрекктельно расцространйться среди самых рнзлнчных Групп живоГЯЫХ В тЕЧЕННе ЯеегО $аНЕРОЗОП, пине Жквухцке как прокариотнчесхма„так и вукхрыогичеакяе оргасцщтр возможных механизмов; уг бкоихщищроввнмой минчилизацяи до опосредованной органйческым остовом ().О«ячва$ВПЬ Ве)пег, 1963). Это плохо «х«глас)атея со Взглядзмп на Истерн!О бномйнсрализ«н$ий, осповзйнымн из изучспни пйлсоптологическнх яяпнь$х.
В соответствии с зтммй даппымп оп«$срсдовампая Остовом мй$$сралйззцня с самого начала бь$ла сяойстаснйа только зукзрнотпчаским Орг зйизмам, н возййкла она гораздо позже бйонйду$$нроязпиой м$ыгсрал$$зайкп, которая э СВОЮ очередь была характерна ~олько для прокарйотнчаскнх Ой! айнзмоа У современных организмов был провале!! аиаяйз ряда независимых результатов, стйосяцпп$ся к продуктам мйисралнзайми, опосредованной остовом. Оп заставляет усомниться в справедливости сделанного на основе палсонтологпческмх ламиых выводя о том, что мн$кралнз«$- вапныс скслстные остатки.
Впервые появляюй$исся в образцах. соотасгству$ощпх граннце Венда Й кембрия, дсйстэнтсльмо отражают момепг воз$$нк$$оаа$$ия маха!!Изма мннералнъацни, опосредованной остоэом. Неясно также, у животных лы Впервые появплса зтот механизм ().О- «»чпаьз$п, ЖС1пег, 1963; (.Ончаз$З$ть 1964), трудно предположить, что миисраяыззциа, огюсредованпая остовом, уже В момент я«х$ипкновепйя иь««еяа сояерц$епный ь$ахампзм н прпводила к образованию у жыэотных од$$ородного и достаточно массивного скелета, обеспечнвающаго морфологичаску$О целостность оргаинзмоэ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
