В образовании которых полезных ископаемых участвуют бактерии
2. Участие микроорганизмов в образовании и разрушении горючих пород
По своим свойствам и происхождению горючие породы разделяются на две большие группы: гумусовые и сапропелевые (битуминозные).
К гумусовым (humus – земля) относятся: гумус (почвенный перегной), торф, бурый уголь, каменный уголь, антрацит. Все они очень богаты углеродом, но бедны кислородом и водородом и очень трудно поддаются воздействию крепких кислот.
К сапропелевым (сапрос – гнилой, пелос – ил) относятся: природный газ, нефть, асфальт, горючие сланцы. Они состоят почти исключительно из жидких и твердых углеводородов.
Все эти породы органического происхождения. Они образовались из остатков растений и отчасти животных. Образование их происходило при участии микроорганизмов. Они участвовали в разложении растительных и животных остатков, а также в превращении их составных частей в органические вещества этих горючих пород. Образование каменных углей шло в палеозойской эре и в значительной части мезозойской, особенно в каменноугольном и пермском периодах, во время наибольшего расцвета папоротникообразных растений. Образование бурых углей происходило в третичный период кайнозойской эры в сырых лесах в теплом климате. Основные запасы торфа образовались в четвертичный период в умеренно холодном климате из мхов, болотной растительности. Образование торфа продолжается и в настоящее время в болотах, зарастающих осокой, камышом, мхом, кустарником. Отмирающие растения опускаются на дно и подвергаются действию бактерий и грибов.
В торфе, как наиболее молодом образовании, много полуразложившихся растительных остатков и мало гуминовых веществ. В каменных углях с увеличением их возраста больше гуминовых веществ и меньше полуразложившихся остатков.
Образование гумуса, или перегноя, можно наблюдать и в настоящее время, например, в лесу. В нижних слоях лесной подстилки, состоящей из листьев, травяных стеблей, веток и пр., идет разложение их при недостаточном притоке воздуха, поэтому оно протекает медленно и не доходит до полного распада растительных остатков. Кроме того, при этом разложении бактерии синтезируют ряд веществ. Остается буроватый остаток – продукт неполного разложения стойких веществ клеточных оболочек растений, особенно древесных, и частичного синтеза ряда веществ. Этот остаток и есть гумус.
Образование каменных углей и торфа происходило, по В. О. Таусону, в две фазы. В первой, биологической, фазе шло сравнительно быстрое в аэробных условиях разложение нестойких растительных остатков и накопление устойчивых соединений и продуктов (лигнин, кутни, суберин и др.). Во второй фазе – медленное превращение образовавшихся устойчивых соединений в еще более стойкие продукты, например превращение легко растворимых в щелочах гуминовых кислот в совершенно не растворимые ни в чем гуминовые вещества каменных углей. Вторая фаза биогенна для торфа и абиогенна для каменных углей (большие давления покрывающих пород и сравнительно высокая температура).
Какие же микроорганизмы участвовали во всех этих процессах? Это были предки микроорганизмов, которые теперь участвуют в разложении растительных и животных остатков и которые были рассмотрены в главе о круговороте веществ. В основном это были клетчаткоразлагающие, пектиноразлагающие, масляно-кислые и другие сапрофитные микробы.
Многочисленные микроскопические исследования углей различной давности дают доказательства, что разнообразные группы сапрофитных микроорганизмов – бактерий, грибов, дрожжей, актиномицетов – жили и развивались в них во все геологические времена образования горючих ископаемых пород.
Нефть, представляющая собой смесь различных углеводородов, образовывалась в осадочных породах всех геологических эр начиная с протерозойской.
Имеются различные теории образования нефти. Большинство ученых придерживаются теории органического образования нефти. Особенно много для развития этой теории сделал акад. И. М. Губкин. Нефть образовывалась из разложившихся илов, богатых остатками мельчайшего планктона, состоявшего главным образом из водорослей, бактерий, а также простейших. Накопление такого органического вещества протекало в теплых застойных бассейнах (прибрежных лагунах, заливах, лиманах, мелких озерах). В них происходило обильное разложение планктона и исключалась возможность разноса вещества на большие расстояния.
Отмершие остатки смешанного планктона из верхних слоев воды опускались на дно моря. Там они подвергались воздействию анаэробных бактерий (гнилостных, целлюлозоразлагающих, сульфатвосстанавливающих и др.). В результате такого разложения образовывался гнилой ил, или сапропель.
Нефтеобразование, начавшись в сапропелевых илах, непрерывно продолжалось и после погребения ила наносными напластованиями осадочных пород под воздействием бактерий, а в дальнейшем под влиянием все возрастающих давлений вышележащих пород и относительно высокой температуры.
Нефть обладает текучестью. Образовавшиеся капли нефти благодаря большому давлению вышележащих осадочных слоев выдавливались водой в рыхлые песчанистые породы или в трещиноватые известняки и собирались в складках из пористых пластов, в так называемых “ловушках”, в залежи разной величины. В ловушках нижним слоем является вода, затем над ней лежит слой нефти, а выше – слой газа. Таким образом, залежи нефти и газа находятся не там, где произошло нефтеобразование.
Анаэробные бактерии обнаружены во всех продуктивных толщах нефтяных и газовых месторождений, это указывает на то, что после погребения органического осадка деятельность бактерий не прекращается, а продолжается в течение всего периода преобразования органического вещества в углеводородные соединения.
Надо полагать, что нефтеобразование происходит и в настоящее время. Нефть и вода, которая выходит с нефтью, всегда содержат сероводород. Это заставляет предполагать, что причина его образования в нефтеносных пластах та же, что и в сапропелях, т. е. деятельность сульфатвосстанавливающих бактерий. Действительно, эти бактерии в нефтяных пластах и водах были найдены на различных глубинах в тысячу и более метров. Там же были найдены и другие анаэробы – целлюлозные, гнилостные. Горючие сланцы образовались в пресноводном гнилом иле, в котором не было полных анаэробных условий. Образование горючих сланцев длилось меньше времени, чем образование нефти. Иногда процесс приостанавливался, не доходя до конца. Материалом, из которого образовались сланцы, был тот же планктон, но, кроме того, здесь играли роль травянистые и древесные растения.
Таким образом, микроорганизмы принимали непосредственное участие в создании тех громадных запасов горючих ископаемых, которые имеются в земной коре. Недаром некоторые ученые называют эти запасы наследством микробов, живших в давно минувшие геологические времена.
Сапропелевые и гумусовые породы не только создаются, но и разрушаются микроорганизмами. Эти породы, совершенно непригодные для питания растений и животных, могут разлагаться микробами и служить им пищей. Мы уже знаем, что есть микробы, окисляющие парафин, бензин, толуол, асфальт, причем разлагаются они разными специфическими микробами. Поэтому понятно, почему быстро исчезают пятна нефти, пролитые на землю или воду. Эти микробы, главным образом бактерии, развиваются при обильном притоке кислорода воздуха. Подсчитано, что микроорганизмы могут за год разлагать на каждый квадратный метр поверхности 640 г нефти, а в хранилищах нефти с площадью в 1000 кв. м – 640 кг, т. е. более полутонны в год.
Микроорганизмы, однако, могут разрушать нефть не только на поверхности земли, но и глубоко под землей. На это указывает постоянное присутствие углеводородных газов в нефтяных месторождениях. Здесь возможно образование метана и других газов при анаэробном разрушении нефти. Было получено много культур бактерий, которые выделяли газ в среде, где единственным источником органического вещества была стерильная нефть. Газы могут выделять и сульфатвосстанавливающие бактерии, которых находят на большой глубине в анаэробных условиях, где они в качестве органического вещества могут использовать только нефть.
Нефтяные газы, находясь под большим давлением, могут проникать через покрывающие осадочные породы к земной поверхности, и здесь идет их окисление пропано-метаноокисляющими бактериями. Считают, что над нефтяными месторождениями ежегодно бактерии окисляют 150 куб. м углеводородных газов на площади в 1 кв. км.
По наличию бактерий, окисляющих углеводороды, в поверхностных почвах можно ориентировочно определить нефте- и газоносность нижележащих слоев. Углеводородные бактерии находят и используют самые ничтожные количества газа, наличие которого даже при химическом анализе невозможно определить.
Многочисленные опыты и наблюдения показали, что и гумусовые породы разлагаются аэробными бактериями, усваивающими их как углеродистый источник питания.
Есть бактерии, которые питаются такими ядовитыми для них веществами, как фенол, нафталин, правда, в очень слабой концентрации. Эти микробы начинают использоваться при очистке сточных вод коксохимических заводов, для удаления фенола и других ядовитых веществ.
В настоящее время можно говорить о новой отрасли микробиологии – геологической микробиологии. Геологическая микробиология изучает роль микроорганизмов в происхождении разных видов полезных ископаемых. Задачей ее также является исследование микробиологических процессов, происходящих в современных осадках, водоемах, в подземных водах и в коре выветривания. Изучаются свойства специфических микроорганизмов, принимающих участие в геохимических процессах.
Те данные, которые уже имеются, позволяют микробиологам и геологам производить опыты по усилению полезной деятельности микроорганизмов или подавлению их вредной деятельности при разработке полезных ископаемых. Ниже приводится несколько примеров таких мероприятий.
Наличие сероводорода в нефтяных пластовых водах вызывает сильную коррозию штанг, седел, шариков глубинных насосов. Сероводород образуется сульфатредуцирующими бактериями при наличии сульфатов в воде. Эти бактерии можно убить формальдегидом в количестве 10-50 мг/л. Были проведены полевые опыты по подавлению деятельности этих бактерий. В скважины, через которые накачивается вода для обводнения пласта, вводился формалин в количестве 2,5-25 т. После такой накачки сульфатвосстанавливающие бактерии не были обнаружены в воде в течение двух недель, содержание сероводорода уменьшилось и снизилось количество аварий вследствие коррозии.
В США одна компания получила патент на извлечение меди из бедной руды при помощи культуры Th. ferrooxydans.
В СССР разработана микробиологическая разведка нефтяных и газовых залежей. Образцы грунта отбираются с глубины 2 м из подпочвенного горизонта, вносятся в стаканчики с минеральной средой и выдерживаются в термостате в атмосфере метана и воздуха, а затем определяется наличие роста углеводородокисляющих бактерий. Метод дешевый, он должен применяться до проведения дорогой разведки физическими методами и бурением.
косметика бабор купить в москве
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ БАКТЕРИЙ
Бактерии способны осуществлять процессы, приводящие к разрушению или образованию месторождений полезных ископаемых, минералов и горных пород, а также к миграции отдельных элементов. Изучение этих процессов важно для наших теоретических представлений о круговороте элементов на Земле. Кроме того, многие микробиологические процессы имеют значение для добычи полезных ископаемых.
На большую роль микроорганизмов в перемещении, концентрации и рассеянии химических элементов в биосфере указывал В. И. Вернадский.
Благодаря трудам С. И. Виноградского, М. Бейериика, А. Клюйвера, Ван-Ниля, Б. JI. Исаченко была выяснена роль бактерий в круговороте азота, серы и некоторых других элементов.
В круговороте углерода участвуют разные группы бактерий; в перемещении, концентрации химических элементов в месторождениях полезных ископаемых (таких, как сера или сульфидные руды) основное значение имеют автотрофные бактерии; большую роль в образовании сульфидов на нефтяных месторождениях играют сульфатредуцирующие бактерии.
Бактерии ускоряют образование зоны окисления на сульфидных месторождениях. Окислительные процессы, которые ведут микроорганизмы на серных месторождениях, могут привести к потерям тысяч тонн руды. Образование сероводорода на нефтяных месторождениях вызывает коррозию нефтяного оборудования и портит качество нефти и горючего газа. О масштабах, каких может достигпуть деятельность микроорганизмов в природе, гово рит, например, тот факт, что только в реку Огайо в США за 1932 г. поступило 3 млн. т серной кислоты. А по мнению исследователей, около 3/4 серной кислоты, образующейся в угольных шахтах, имеет биологическое происхождение.
Жизнь растений: в 6-ти томах. — М.: Просвещение.
Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, главный редактор чл.-кор. АН СССР, проф. А.А. Федоров.
1974.
.
Смотреть что такое “ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ БАКТЕРИЙ” в других словарях:
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАКТЕРИЙ И АКТИНОМИЦЕТОВ — Бактерии (от слова bacterion палочка) это наиболее широко распространенная в природе группа микроорганизмов, представляющих собой большой и чрезвычайно разнообразный мир микроскопических существ. Клетки наиболее мелких шаровидных бактерий … Биологическая энциклопедия
Роль бактерий в образовании и разрушении месторождений сульфидных руд — Большинство месторождений сульфидных руд образовалось путем отложения сульфидов металлов из горячих водных растворов, выделившихся из магмы. Но существует целый ряд месторождений другого происхождения. Эти месторождения обычно занимают… … Биологическая энциклопедия
МИКРОБИОЛОГИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ — раздел микробиологии, посвященный изучению роли микроорганизмов в круговороте веществ в биосфере, в образовании и разрушении г. п., м ний полезных ископаемых. Роль отдельных гр. микроорганизмов в геохим. процессах весьма различна: многие геохим.… … Геологическая энциклопедия
Организмы — (геологическая их деятельность). Своей жизнедеятельностью растительные и животные О. могут весьма сильно влиять на изменение поверхностных пород земной коры, а после смерти своими остатками доставляют материал для образования громадных толщ… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Вода — С древнейших времен стали понимать великое значение воды не только для людей и всяких животных и растительных организмов, но и для всей жизни Земли. Некоторые из первых греческих философов ставили воду даже во главе понимания вещей в природе, и… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Реки — Вода, выпадающая в виде дождя, немедленно после ее падения, а выпавшая в виде снега, крупы, града после их таяния, течет частью по поверхности почвы, частью просачивается в почву и выходит наружу в виде родников (источников, ключей). Та и другая… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
СССР. Естественные науки — Математика Научные исследования в области математики начали проводиться в России с 18 в., когда членами Петербургской АН стали Л. Эйлер, Д. Бернулли и другие западноевропейские учёные. По замыслу Петра I академики иностранцы… … Большая советская энциклопедия
Земля — (Earth) Планета Земля Строение Земли, эволюция жизни на Земле, животный и растительный мир, Земля в солнечной системе Содержание Содержание Раздел 1. Общая о планете земля. Раздел 2. Земля как планета. Раздел 3. Строение Земли. Раздел 4.… … Энциклопедия инвестора
Земля (планета) — Земля (от общеславянского зем пол, низ), третья по порядку от Солнца планета Солнечной системы, астрономический знак Å или, ♀. I. Введение З. занимает пятое место по размеру и массе среди больших планет, но из планет т. н. земной группы, в… … Большая советская энциклопедия
Земля — I Земля (от общеславянского зем пол, низ) третья по порядку от Солнца планета Солнечной системы, астрономический знак ⊕ или, ♀. I. Введение З. занимает пятое место по размеру и массе среди больших планет, но из планет т … Большая советская энциклопедия
1. Участие микроорганизмов в разрушении и образовании горных пород
Горные породы разделяются на осадочные и изверженные. Образование осадочных пород происходило в основном в морских или пресноводных бассейнах в условиях, в некоторой степени приближающихся к современным. Это позволяет представить участие микроорганизмов в образовании самих осадков и особенно в разложении органических веществ при формировании этих пород. Образование изверженных пород, обязанное вулканической деятельности, конечно, не связано с микробной деятельностью. Но микроорганизмы, несомненно, принимали участие в выветривании этих пород.
Горные породы на земной поверхности подвергаются очень медленному, но неуклонному разрушению. Твердые, прочные породы, даже такие, как граниты, гнейсы, постепенно превращаются в обломки, становятся рыхлыми, непрочными. Геологи называют такое разрушение выветриванием. Различают физические, химические и органические факторы выветривания. Сюда относятся солнечный свет, резкие в течение суток колебания температуры, вода, кислород, жизнедеятельность растений, животных и микроорганизмов. Все эти факторы тесно связаны между собой.
Микробиолог В. О. Таусон (1948) изучал разрушительную деятельность микроорганизмов на поверхности обнаженных, лишенных всякой растительности гранитных скал безлюдных гор Памира, Кавказа.
Гранит состоит из спаянных между собой зерен кварца, кусочков полевого шпата и листочков слюды. Под влиянием резких колебаний температуры гранит дает трещины. Проникая в трещины, вода при промерзании еще больше увеличивает их, откалывая куски гранита. Так постепенно плотные массы превращаются в мелкие обломки. Под влиянием воды и углекислоты полевой шпат и слюда разлагаются. Появляются в трещинах лишайники, затем мхи. В результате всех видов выветривания из горных пород образуется верхний, поверхностный, разрыхленный и обогащенный органическими веществами слой почвы, на котором начинают прорастать травы, кустарники и наконец деревья. Все это совершается в течение десятков и сотен тысячелетий.
Но откуда берется углекислота, принимающая участие в разрушении горной породы? В. О. Таусон нашел, что образование ее обязано жизнедеятельности микроорганизмов. Он на высоте 3-4 тыс. м над уровнем моря на Памире, Кавказе находил черные пятна, натеки на обнаженных бесплодных скалах, которые смачивались медленно стекавшей снеговой водой. Оказалось, что эти натеки состоят из синезеленых водорослей и бактерий. В толстых слизистых влагалищах синезеленых водорослей находилось много клеток азотобактера. Очевидно, здесь имеет место симбиоз водорослей, усваивающих СО2 из воздуха, и азотобактера, усваивающего азот из воздуха. Азотобактер использует углеродистые соединения синезеленых водорослей, а водоросли используют азотистые соединения, вырабатываемые азотобактером. В последнее время установлено, что многие виды синезеленых водорослей усваивают из воздуха не только углерод, но и азот, так что синезеленые водоросли одни могут быть пионерами жизни на обнаженных скалах.
Отмершие водоросли и бактерии вместе с органическими веществами, приносимыми с пылью, образуют первичное накопление органического вещества, подготавливают почву для развития сапрофитных бактерий. Эти сапрофиты, разлагая органическое вещество, образуют углекислоту, а углекислота, растворенная в воде, принимает участие вместе с другими факторами в разрушении пород.
Быстрее идет разрушение известковых пород (известняк, мел, мергель и др.). Известняк – осадочная горная порода, состоящая из углекислого кальция СаСО3 с небольшой примесью глинистого вещества и окислов железа. Углекислый кальций в чистой воде нерастворим. В воде, содержащей углекислоту, он переходит в двууглекислый кальций, который в воде растворяется. И в этом процессе углекислоту вода получает в результате жизнедеятельности сапрофитов. Подсчитано, что при разложении микробами 1 т органического вещества растворяется 2,5 т известковой породы, что составляет 1 куб. м. Не одна скала, а даже горные хребты были уничтожены, смыты до основания в геологические периоды, и теперь продолжается этот процесс. Многие сапрофиты, особенно плесени, наряду с углекислотой образуют органические кислоты – уксусную, щавелевую, молочную, лимонную и др. Эти кислоты быстрее растворяют углекислый кальций.
Кроме сапрофитов в разложении горных пород принимают участие также автотрофы – нитрифицирующие бактерии и серобактерии, точнее, выделяемые ими неорганические кислоты: азотная и серная.
Нитрифицирующие бактерии очень распространены во всех почвах, в воде рек, морей, океанов. Их находят на каменистых почвах, в бесплодных гранитных осыпях, под ледниками, на высоте 5000 м и выше. Поскольку они могут существовать без органического вещества, они могут жить там, где другие организмы не выживают. Азотная кислота, образуемая ими, легко и быстро растворяет углекислый кальций. Автотрофные микробы разрушают известковые породы примерно в восемь раз сильнее, чем сапрофиты.
Серобактерии действуют образуемой ими серной кислотой. Но они распространены только там, где имеется сероводород, сера и сернистые руды. Кроме известняков они могут разрушать и песчаники. Песчаник состоит из песка, сцементированного углекислой известью. Серная кислота, выделяемая серобактериями, растворяет углекислую известь, и песчаник превращается в песок.
В окислении сульфидных руд – сульфидов железа (пирит FeS2), меди и железа (халькопирит CuFeS2), молибденита (M0S2) и др. – принимает главное участие сравнительно недавно открытый (1949) Thiobacillus ferrooxydans, а также Thiobacillus thiooxydans. Thiobacillus ferrooxydans – короткая палочка, аэроб, автотроф, строит свое тело из углекислоты и некоторых солей, энергию получает от окисления закисного железа, а также сульфидов. Основными местами обитания Thiobacillus ferrooxydans являются кислые воды угольных шахт и месторождения сульфидных руд. Эти воды сильно отличаются по своему составу от вод, в которых живут обычные железобактерии. В результате окисления сульфидных руд получается серная кислота.
Многие сульфидные руды довольно легко окисляются чисто химическим путем, но окисление с участием Thiobacillus ferrooxydans идет гораздо быстрее. На медных рудниках всегда имеются огромные, в миллионы тонн, отвалы отработанной породы. Но в этой отработанной породе все еще остается медь в очень небольшом количестве (0,2%). Извлекать из отвалов медь обычным способом невыгодно. В Америке через эти отвалы стали пропускать воду. При этом Th. ferrooxydans переводит нерастворимые соединения меди в отвалах в растворимый медный купорос, который легко выносится водой. Из воды же путем обменной реакции с железом выделяют чистую медь. На Урале на Дегтярском руднике существует целый завод “Гидромедь”, который извлекает медь, находящуюся в растворенном состоянии в кислых водах рудника, благодаря тому же Th. ferrooxydans. Количественная оценка бактериальной окислительной деятельности по Дегтярскому медному руднику показала, что при годовой откачке воды из шахт в размере 2,8 млн. куб. м переводится в растворимое состояние 2500 т меди и образуется столько же тонн концентрированной серной кислоты.
В заключение необходимо отметить, что эти же бактерии принимают участие в разрушении, коррозии бетонных сооружений (портов, плотин и пр.).
Известняки, о разрушении которых мы говорили, имеют биогенное происхождение, т. е. в их образовании принимали участие живые организмы. Различают два типа известняков: структурные и бесструктурные.
В теплых морях характерно развитие животных с мощными известковыми скелетами, раковинами, панцирями. После смерти таких организмов известковые скелеты часто накапливаются в огромных количествах на дне морей. Со временем они цементируются известковыми солями морской воды и превращаются, метаморфизируются в известняки. При колебаниях морского дна, при горообразовательных процессах известковые отложения выносятся на поверхность в виде горных пород.
Накопление известковых осадков идет главным образом за счет микроскопических простейших корненожек – фораминифер, радиолярий – и микроскопических диатомовых водорослей.
Фораминиферы ведут донный образ жизни. Раковины их пропитаны углекислым кальцием, который они извлекают из морской воды. Размер раковин доходит до десятков, сотен микрон. Встречается большое количество их видов. Это очень древние организмы, их находят еще в отложениях кембрия и во всех последующих эрах. Каждый геологический период характеризуется определенными видами фораминифер. Поэтому геологи определяют возраст тех или иных известковых и других отложений но нахождению в них определенных форм раковин фораминифер. Это также используется для разведки нефтеносных слоев.
Мел состоит из несцементированных обломков известковых скелетов главным образом диатомовых водорослей (кокколитофорид) и раковин фораминифер.
Трепел (диатомит) состоит из аморфного кремнезема, остатков диатомовых водорослей и корненожек радиолярий. В этих породах остатки скелетов, раковин, панцирей можно видеть в микроскоп.
Но структурные известняки составляют только 10% всех известняков, 90% же их относятся к бесструктурным, в которых почти нет известковых остатков каких-либо организмов. Эти известняки образовались в результате жизнедеятельности микроорганизмов, способных осаждать известь. В этом процессе главная роль принадлежит бактериям, а также актиномицетам и плесневым грибам. Образование извести этими микробами происходит только тогда, когда в среде имеется достаточно солей кальция, а в морской воде их всегда достаточно. Сапрофитные микробы для усвоения необходимого им углерода разлагают кальциевые соли различных органических кислот (уксусной, щавелевой и др.) и выделяют кальций в виде углекислой его соли.
Гнилостные бактерии при разложении растительных и животных остатков выделяют аммиак, который осаждает углекислый кальций. Сульфатвосстанавливающие бактерии также образуют известь, отщепляя кислород от сернокислого кальция (гипса).
Как мы видим, в образовании бесструктурных известковых пород могли принимать участие предки обычных, распространенных везде микробов. Но отлагать известь они могут только в определенных условиях, а именно в теплых водах морей, содержащих большое количество питательных веществ для указанных микробов и только очень небольшое количество углекислоты. Углекислота препятствует осаждению извести, растворяя ее. В водах тропических морей извести очень мало, а в холодных и глубоких – много.
На примере известняков мы видим, что одни и те же микробы могут и разрушать горную породу, и создавать ее. Что создается в одних условиях, то разрушается в других. Так, сапрофитные микробы, если они питаются кальциевыми солями органических кислот, осаждают известь и образуют известняки; если же они питаются другими органическими веществами, то, выделяя углекислоту, растворяют известняки.
То же нужно сказать и о нитрифицирующих бактериях, которые могут разрушать горные породы благодаря выделяемой ими азотной кислоте. Но в других условиях они являются образователями мощных залежей селитры.
В Чили в течение многих тысячелетий существовали “птичьи базары” – громадные скопления морских птиц. Они вили гнезда, жили, размножались. В результате здесь скопились огромные залежи их испражнений, называемые гуано. Гнилостные микробы разлагали гуано, причем образовывался аммиак. Нитрифицирующие бактерии превращали аммиак в соли азотной кислоты, в частности в селитру (NaNO3). Селитра водой смывалась в бессточные долины и здесь кристаллизовалась после испарения воды. Эти огромные залежи до сих пор вывозятся в ряд стран для удобрения полей. Подобные же, но небольшие залежи селитры есть в Индии, Японии, у нас в СССР.
Таким же образом микроорганизмы участвуют в создании руд и минералов.
Мы говорили уже о разложении пирита (железного колчедана) аэробными серобактериями. Как же пирит создается в природных условиях? Ил со дна водоемов со стоячей водой, пахнущей сероводородом, имеет черный цвет. Это объясняется тем, что гидрат окиси железа, имеющийся почти во всех глинах, песках, под влиянием сероводорода, образуемого бактериями, превращается в черное сернистое железо. Так образуется лечебная сероводородная грязь. Сернистое железо (FeS) некристаллическое дальше может перейти в кристаллический пирит FeS2. В морях, соленых и пресных озерах со стоячей водой со дна поднимается сероводород в результате разложения растительных и животных остатков. Сероводород окисляется серобактериями, в их телах накапливается сера. После отмирания скопления этих бактерий разлагаются на дне водоемов сульфатвосстанавливающими бактериями. Освободившаяся сера присоединяется к сернистому железу, и образуется пирит, который кристаллизуется.
Таким образом аэробные серобактерии разрушают сернистые руды, а анаэробные бактерии, восстанавливающие сульфаты, образуют их. Окисляя сероводород и сернистые руды в сернокислые соли в аэробных условиях и образуя сернистые соединения и руды в анаэробных условиях, микроорганизмы осуществляют постоянный круговорот серы и ее соединений.
Только 10% серы имеет вулканическое происхождение, а 90% запасов ее находится в осадочных породах. Многие ученые (В. И. Вернадский, Б. Л. Исаченко и др.) придерживаются биогенной теории происхождения осадочной серы. По Б. И. Исаченко сначала в больших количествах образуется сероводород биогенным путем, а затем сероводород окисляется до молекулярной серы при участии тионовых или пурпурных серобактерий.
Об образовании озерной железной руды говорилось в главе о круговороте веществ. Недавно Б. В. Перфильевым был найден новый вид железобактерий, названный им Metallogenium personaturn, который является главным рудообразователем в ряде озер Карелии. В Финляндии подсчитано, что за год железобактерии осаждают в озерах 700 тыс. т окиси железа. Выключая всякие потери, можно считать, что из этого количества гидрата окиси железа превратится в руду около 150 тыс. т в год.
А. Г. Вологдин, рассматривая под микроскопом многие шлифы в поисках микробиогенных структур в железных рудах начиная с раннего протерозоя, находил большое количество хорошо различимых железобактерий в кембрийских рудах Кривого Рога, протерозойских рудах на Ангаре, в Каратау и во многих других. Массу окаменевших клеток бактерий он находил в каратауских фосфоритах; А. Г. Вологдин считает, что эти фосфориты обязаны своим происхождением особым, жившим в то время фосфорконцентрирующим бактериям, которые в настоящее время уже не встречаются.
Все подобного рода исследования говорят о том, что многие руды, за которыми признается неорганическое происхождение, имеют биогенное, главным образом бактериальное, происхождение. И в этом направлении должны проводиться дальнейшие исследования.
косметика бабор отзывы