Возможная роль микробных сообществ донных отложений озера Байкал в формировании аутигенных сидеритов, аномально обогащенных изотопом 13C

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Осаждение аутигенных карбонатов в процессе диагенеза донных отложений зачастую является побочным результатом жизнедеятельности микроорганизмов, а изотопные характеристики таких карбонатных минералов определяются эффектами фракционирования изотопов углерода в ходе ферментативных реакций. Методом метабаркодинга гена 16S рРНК оценен состав микробных сообществ, а также проанализирован химический состав поровых вод донных отложений трех грязевых вулканов озера Байкал, содержащих сидериты (FeCO3), аномально обогащенные изотопом 13С (δ13С +7.24…+35.02‰ VPDB), механизмы образования которых в настоящее время неизвестны. Полученные данные согласуются с гипотезой о том, что осаждение сидеритов может быть ассоциировано с локальными зонами активной биогенной деструкции органического вещества, но предположено, что в данном процессе роль микробных сообществ может сводиться к восстановлению до сидерита кристаллических форм оксигидроксидов Fe(III) или пополнению пула Fe(II), а не растворенного неорганического углерода (DIC). При этом фактором, обусловливающим осаждения аутигенных сидеритов, обогащенных изотопом 13С, может являться поступление с потоком глубинного флюида DIC или газообразного CO2, изотопные характеристики которых в значительной степени будут определять значения δ13С карбонатов в осадках грязевых вулканов озера Байкал.

Об авторах

С. В. Букин

Лимнологический институт СО РАН

Email: sergeibukin@lin.irk.ru
Иркутск, 664033, Россия

А. В. Ломакина

Лимнологический институт СО РАН

Email: sergeibukin@lin.irk.ru
Иркутск, 664033, Россия

Т. В. Погодаева

Лимнологический институт СО РАН

Email: sergeibukin@lin.irk.ru
Иркутск, 664033, Россия

О. М. Хлыстов

Лимнологический институт СО РАН

Email: sergeibukin@lin.irk.ru
Иркутск, 664033, Россия

Т. И. Земская

Лимнологический институт СО РАН

Email: sergeibukin@lin.irk.ru
Иркутск, 664033, Россия

А. А. Крылов

Лимнологический институт СО РАН; Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. акад. И.С. Грамберга (ВНИИОкеангеология); Санкт-Петербургский государственный университет, Институт Наук о Земле

Автор, ответственный за переписку.
Email: sergeibukin@lin.irk.ru
Иркутск, 664033, Россия; Санкт-Петербург, 190121, Россия; Санкт-Петербург, 199034, Россия

Список литературы

  1. Вологина Е. Г., Кулагина Н. В. Характеристика поверхностных осадков Бугульдейской перемычки озера Байкал // Известия Иркутского государственного университета. Серия “Науки о Земле”. 2014. Т. 10. С. 57–66.
  2. Гранина Л. З., Мац В. Д., Федорин М. А. Железомарганцевые образования в регионе оз. Байкал // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. С. 835–848.
  3. Granina L. Z., Mats V. D., Phedorin M. A. Iron-manganese formations in the Baikal region // Russ. Geol. Geophys. 2010. V. 51. P. 650–660. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2010.05.006
  4. Заварзина Д. Г. Образование магнетита и сидерита термофильными железоредуцирующими бактериями // Палеонтологический журнал. 2004. T. 6. C. 3–8.
  5. Zavarzina D. G. Formation of magnetite and siderite by thermophilic Fe(III)-reducing bacteria // Paleontol. J. 2004. V. 38. № 6. P. 585–589.
  6. Захарова Ю. Р., Парфенова В. В., Гранина Д. З., Кравченко О. С., Земская Т. И. Распределение культивируемых железо и марганецокисляющих бактерий в донных осадках озера Байкал // Биология внутренних вод. 2010. № 4. С. 22–30.
  7. Zakharova Yu.R., Parfenova V. V., Granina L. Z., Kravchenko O. S., Zemskaya T. I. Distribution of iron- and manganese-oxidizing bacteria in the bottom sediments of Lake Baikal // Inland Water Biol. 2010. V. 3. P. 313–321. https://doi.org/10.1134/s1995082910040036
  8. Земская Т. И., Букин С. В., Ломакина А. В., Павлова О. Н. Микроорганизмы донных отложений Байкала – самого глубокого и древнего озера мира // Микробиология. 2021. Т. 90. С. 286–303. https://doi.org/10.31857/S0026365621030174
  9. Zemskaya T. I., Bukin S. V., Lomakina A. V., Pavlova O. N. Microorganisms in the sediments of Lake Baikal, the deepest and oldest lake in the world // Microbiology (Moscow). 2021. V. 90. P. 298–313. https://doi.org/10.1134/s0026261721030140
  10. Злобина О. М., Москвин В. И., Хлыстов О. М. Аутигенное минералообразование в современных осадках оз. Байкал // Геология и минеральные сырьевые ресурсы России. 2011. № 4. С. 48–56.
  11. Князева Л. М. Вивианит в донных илах озера Байкал // Доклады АН СССР. 1964. T. 97. № 3. С. 519–522.
  12. Крылов А. А., Хлыстов О. М., Семёнов П. Б., Сагидуллин А. К., Малышев С. А., Букин С. В., Видищева О. Н., Манаков А. Ю., Исмагилов З. Р. Источники углеводородных газов в грязевом вулкане кедр, южная котловина озера Байкал: результаты экспериментальных исследований // Литология и полезные ископаемые. 2023. Т. 6. С. 542–553. https://doi.org/10.31857/S0024497X23700283
  13. Krylov A. A., Khlystov O. M., Semenov P. B., Sagidullin A. K., Malyshev S. A., Bukin S. V., Vidischeva O. N., Manakov A.Yu., Ismagilov Z. R. Sources of hydrocarbon gases in the Kedr mud volcano, southern basin of Lake Baikal: results of experimental studies // Lithol. Miner. Resour. 2023. V. 58. P. 534–543. https://doi.org/10.1134/S0024490223700335
  14. Леин А. Ю. Аутигенное карбонатообразование в океане // Литология и полезные ископаемые. 2004. № 1. С. 3–35.
  15. Lein A. Y. Authigenic carbonate formation in the ocean // Lithol. Miner. Resour. 2004. V. 39. P. 1–30. https://doi.org/10.1023/b:limi.0000010767.52720.8f
  16. Мизандронцев И. Б. К геохимии грунтовых растворов // Динамика Байкальской впадины. Новосибирск: Наука, 1975. С. 203–230.
  17. Мизандронцев И. Б., Лейбович Л. З. Грунтовые растворы озер // История больших озер Центральной Субарктики. Новосибирск: Наука, 1981. С. 80–100.
  18. Погодаева Т. В., Земская Т. И., Голобокова Л. П., Хлыстов О. М., Минами Х., Сакагами Х. Особенности химического состава поровых вод донных отложений различных районов озера Байкал // Геология и геофизика. 2007. Т. 48. С. 1144–1160.
  19. Pogodaeva T. V., Zemskaya T. I., Golobokova L. P., Khlystov O. M., Minami H., Sakagami H. Chemical composition of pore waters of bottom sediments in different Baikal basins // Russ. Geol. Geophys. (Novosibirsk). 2007. V. 48. P. 886–900. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2007.02.012
  20. Aloisi G., Bouloubassi I., Heijs S. K., Pancost R. D., Pierre C., Sinninghe Damsté J. S., Gottschal J. C., Forney L. J., Rouchy J.-M. CH4-consuming microorganisms and the formation of carbonate crusts at cold seeps // Earth Planet Sci. Lett. 2002. V. 203. P. 195–203. https://doi.org/10.1016/s0012-821x(02)00878-6
  21. Aloisi G., Pogodaeva T. V., Poort J., Khabuev A. V., Kazakov A. V., Akhmanov G. G., Khlystov O. M. Biogeochemical processes at the Krasniy Yar seepage area (Lake Baikal) and a comparison with oceanic seeps // Geo-Mar. Lett. 2019. V. 39. P. 59–75. https://doi.org/10.1007/s00367-019-00560-8
  22. Bachan A., Kump L. R. The rise of oxygen and siderite oxidation during the Lomagundi Event // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015. V. 112. P. 6562–6567. https://doi.org/10.1073/pnas.1422319112
  23. Baker B. J., Saw J. H., Lind A. E., Lazar C. S., Hinrichs K.-U., Teske A. P., Ettema T. J.G. Genomic inference of the metabolism of cosmopolitan subsurface Archaea, Hadesarchaea // Nat. Microbiol. 2016. V. 1. Art. 16002. https://doi.org/10.1038/nmicrobiol.2016.2
  24. Begmatov S., Beletsky A. V., Dedysh S. N., Mardanov A. V., Ravin N. V. Genome analysis of the candidate phylum MBNT15 bacterium from a boreal peatland predicted its respiratory versatility and dissimilatory iron metabolism // Front. Microbiol. 2022. V. 13 Art. 951761. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.951761
  25. Bryce C., Blackwell N., Schmidt C., Otte J., Huang Y., Kleindienst S., Tomaszewski E., Schad M., Warter V., Peng C., Byrne J. M., Kappler A. Microbial anaerobic Fe(II) oxidation – ecology, mechanisms and environmental implications // Environ. Microbiol. 2018. V. 20. P. 3462–3483. https://doi.org/10.1111/1462-2920.14328
  26. Cai C., Leu A. O., Xie G.-J., Guo J., Feng Y., Zhao J.-X., Tyson G. W., Yuan Z., Hu S. A methanotrophic archaeon couples anaerobic oxidation of methane to Fe(III) reduction // ISME J. 2018. V. 12. P. 1929–1939. https://doi.org/10.1038/s41396-018-0109-x
  27. Callahan B. J., McMurdie P.J., Rosen M. J., Han A. W., Johnson A. J.A., Holmes S. P. DADA2: High-resolution sample inference from Illumina amplicon data // Nat. Methods. 2016. V. 13. P. 581–583. https://doi.org/10.1038/nmeth.3869
  28. Callender E., Granina L. Transition metal geochemistry of sedimentary pore fluids associated with hydrothermal activity in Lake Baikal, Russia // Proc. of the 7th Int. symp. on Water-Rock Interaction. Rotterdam: Brookfeild, 1992. P. 621–626.
  29. Chen L., Li L., Zhang S., Zhang W., Xue K., Wang Y., Dong X. Anaerobic methane oxidation linked to Fe(III) reduction in a Candidatus Methanoperedens-enriched consortium from the cold Zoige wetland at Tibetan Plateau // Environ. Microbiol. 2022. V. 24. P. 614–625. https://doi.org/10.1111/1462-2920.15848
  30. Cloarec L. A., Bacchetta T., Bruto M., Leboulanger C., Grossi V., Brochier-Armanet C., Flandrois J.-P., Zurmely A., Bernard C., Troussellier M., Agogué H., Ader M., Oger-Desfeux C., Oger P. M., Vigneron A., Hugoni M. Lineage-dependent partitioning of activities in chemoclines defines Woesearchaeota ecotypes in an extreme aquatic ecosystem // Microbiome. 2024. V. 12. Art. 249. https://doi.org/10.1186/s40168-024-01956-0
  31. Dittrich M., Kurz P., Wehrli B. The role of autotrophic picocyanobacteria in calcite precipitation in an oligotrophic lake // Geomicrobiol. J. 2004. V. 21. P. 45–53. https://doi.org/10.1080/01490450490253455
  32. Dong H., Fredrickson J. K., Kennedy D. W., Zachara J. M., Kukkadapu R. K., Onstott T. C. Mineral transformations associated with the microbial reduction of magnetite // Chem. Geol. 2000. V. 169. P. 299–318. https://doi.org/10.1016/s0009-2541(00)00210-2
  33. Granina L. Z., Parfenova V. V., Zemskaya T. I., Zakharova Yu.R., Golobokova L. P. On iron and manganese oxidizing microorganisms in sedimentary redox cycling in Lake Baikal // Berliner Palaobiologische Abhandlungen. 2003. V. 4. P. 121–128.
  34. Fillol M., Auguet J.-C., Casamayor E. O., Borrego C. M. Insights in the ecology and evolutionary history of the Miscellaneous Crenarchaeotic Group lineage // ISME J. 2015. V. 10. P. 665–677. https://doi.org/10.1038/ismej.2015.143
  35. Fujita Y., Ferris F. G., Lawson R. D., Colwell F. S., Smith R. W. Subscribed content calcium carbonate precipitation by ureolytic subsurface bacteria // Geomicrobiol. J. 2000. V. 17. P. 305–318. https://doi.org/10.1080/782198884
  36. Hachikubo A., Minami H., Yamashita S., Khabuev A., Krylov A., Kalmychkov G., Poort J., De Batist M., Chenskiy A., Manakov A., Khlystov O. Characteristics of hydrate-bound gas retrieved at the Kedr mud volcano (southern Lake Baikal) // Sci. Rep. 2020. V. 10. Art. 14747. https://doi.org/10.1038/s41598-020-71410-2
  37. Huang W.-C., Liu Y., Zhang X., Zhang C.-J., Zou D., Zheng S., Xu W., Luo Z., Liu F., Li M. Comparative genomic analysis reveals metabolic flexibility of Woesearchaeota // Nat. Commun. 2021. V. 12. Art. 5281. https://doi.org/10.1038/s41467-021-25565-9
  38. Jaquet J.-M., Nirel P., Martignier A. Preliminary investigations on picoplankton-related precipitation of alkaline-earth metal carbonates in meso-oligotrophic Lake Geneva (Switzerland) // J. Limnol. 2013. V. 72. P. 592–605. https://doi.org/10.4081/jlimnol.2013.e50
  39. Kelts K., Hsü K. J. Freshwater carbonate sedimentation // Lakes / Eds. Lerman A. New York: Springer, 1978. P. 295–323. https://doi.org/10.1007/978-1-4757-1152-3_9
  40. Khodzher T. V., Domysheva V. M., Sorokovikova L. M., Sakirko M. V., Tomberg I. V. Current chemical composition of Lake Baikal water // Inland Waters. 2017. V. 7. P. 250–258. https://doi.org/10.1080/20442041.2017.1329982
  41. Krylov A., Khlystov O., Zemskaya T., Minami H., Hachikubo A., Nunokawa Y., Kida M., Shoji H., Naudts L., Poort J., Pogodaeva T. First discovery and formation process of authigenic siderite from gas hydrate-bearing mud volcanoes in fresh water: Lake Baikal, Eastern Siberia // Geophys. Res. Lett. 2008. V. 35. Art. L05405. https://doi.org/10.1029/2007gl032917
  42. Krylov A. A., Khlystov O. M., Hachikubo A., Minami H., Nunokawa Y., Shoji H., Zemskaya T. I., Naudts L., Pogodaeva T. V., Kida M., Kalmychkov G. V., Poort J. Isotopic composition of dissolved inorganic carbon in the subsurface sediments of gas hydrate bearing mud volcanoes, Lake Baikal: Implications for methane and carbonate origin // Geo-Mar. Lett. 2010. V. 30. P. 427–437. https://doi.org/10.1007/s00367-010-0190-2
  43. Krylov A. A., Hachikubo A., Minami H., Pogodaeva T. V., Zemskaya T. I., Krzhizhanovskaya M. G., Poort J., Khlystov O. M. Authigenic rhodochrosite from a gas hydrate-bearing structure in Lake Baikal // Int. J. Earth Sci. 2018. V. 107. P. 2011–2022. https://doi.org/10.1007/s00531-018-1584-z
  44. Krylov A., Khlystov O., Hachikubo A., Minami H., Zemskaya T., Logvina E., Lomakina A., Semenov P. The reconstruction of the mechanisms of problematic authigenic carbonates formation in diagenetic and catagenetic environments associated with the generation/oxidation of hydrocarbons // Limnol. Freshw. Biol. 2020. V. 4. P. 928–930. https://doi.org/10.31951/2658-3518-2020-a-4-928
  45. Kukkadapu R., Zachara J., Fredrickson J., Kennedy D., Dohnalkova A., McCready D. Ferrous hydroxy carbonate is a stable transformation product of biogenic magnetite // Am. Mineral. 2005. V. 90. P. 510–515. https://doi.org/10.2138/am.2005.1727
  46. Lindsay M. R., D’Angelo T., Munson-McGee J.H., Saidi-Mehrabad A., Devlin M., McGonigle J., Goodell E., Herring M., Lubelczyk L. C., Mascena C., Brown J. M., Gavelis G., Liu J., Yousavich D. J., Hamilton-Brehm S.D., Hedlund B. P., Lang S., Treude T., Poulton N. J., Stepanauskas R., Moser D. P., Emerson D., Orcutt B. N. Species-resolved, single-cell respiration rates reveal dominance of sulfate reduction in a deep continental subsurface ecosystem // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2024. V. 121. Art. e2309636121. https://doi.org/10.1073/pnas.2309636121
  47. Liu C., Kota S., Zachara J. M., Fredrickson J. K., Brinkman C. K. Kinetic analysis of the bacterial reduction of goethite // Environ. Sci. Technol. 2001. V. 35. P. 2482–2490. https://doi.org/10.1021/es001956c
  48. Liu Y.-F., Qi Z.-Z., Shou L.-B., Liu J.-F., Yang S.-Z., Gu J.-D., Mu B.-Z. Anaerobic hydrocarbon degradation in candidate phylum “Atribacteria” (JS1) inferred from genomics // ISME J. 2019. V. 13. P. 2377–2390. https://doi.org/10.1038/s41396-019-0448-2
  49. Lloyd K. G., Schreiber L., Petersen D. G., Kjeldsen K. U., Lever M. A., Steen A. D., Stepanauskas R., Richter M., Kleindienst S., Lenk S., Schramm A., Jørgensen B. B. Predominant archaea in marine sediments degrade detrital proteins // Nature. 2013. V. 496. P. 215–218. https://doi.org/10.1038/nature12033
  50. Lomakina A. V., Bukin S. V., Pogodaeva T. V., Turchyn A. V., Khlystov O. M., Khabuev A. V., Ivanov V. G., Krylov A. A., Zemskaya T. I. Microbial diversity and authigenic siderite mediation in sediments surrounding the Kedr-1 mud volcano, Lake Baikal // Geobiology. 2023. V. 21. P. 770–790. https://doi.org/10.1111/gbi.12575
  51. Londry K. L., Dawson K. G., Grover H. D., Summons R. E., Bradley A. S. Stable carbon isotope fractionation between substrates and products of Methanosarcina barkeri // Org. Geochem. 2008. V. 39. P. 608–621. https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2008.03.002
  52. Lovley D. R., Giovannoni S. J., White D. C., Champine J. E., Phillips E. J.P., Gorby Y. A., Goodwin S. Geobacter metallireducens gen. nov., sp. nov., a microorganism capable of coupling the complete oxidation of organic compounds to the reduction of iron and other metals // Arch. Microbiol. 1993. V. 159. P. 336–344. https://doi.org/10.1007/bf00290916
  53. Martinez M. A., Woodcroft B. J., Ignacio Espinoza J. C., Zayed A. A., Singleton C. M., Boyd J. A., Li Y.-F., Purvine S., Maughan H., Hodgkins S. B., Anderson D., Sederholm M., Temperton B., Bolduc B., Saleska S. R., Tyson G. W., Rich V. I., Saleska S. R., Tyson G. W., Rich V. I. Discovery and ecogenomic context of a global Caldiserica-related phylum active in thawing permafrost, Candidatus Cryosericota phylum nov., Ca. Cryosericia class nov., Ca. Cryosericales ord. nov., Ca. Cryosericaceae fam. nov., comprising the four species Cryosericum septentrionale gen. nov. sp. nov., Ca. C. hinesii sp. nov., Ca. C. odellii sp. nov., Ca. C. terrychapinii sp. nov // Syst. Appl. Microbiol. 2019. V. 42. P. 54–66. https://doi.org/10.1016/j.syapm.2018.12.003
  54. Meister P., Gutjahr M., Frank M., Bernasconi S. M., Vasconcelos C., McKenzie J.A. Dolomite formation within the methanogenic zone induced by tectonically driven fluids in the Peru accretionary prism // Geology. 2011. V. 39. P. 563–566. https://doi.org/10.1130/g31810.1
  55. Meister P., Reyes C. The carbon-isotope record of the sub-seafloor biosphere // Geosci. 2019. V. 9. Art. 507. https://doi.org/10.3390/geosciences9120507
  56. Meng J., Xu J., Qin D., He Y., Xiao X., Wang F. Genetic and functional properties of uncultivated MCG archaea assessed by metagenome and gene expression analyses // ISME J. 2014. V. 8. P. 650–659. https://doi.org/10.1038/ismej.2013.174
  57. Michaelis W., Seifert R., Nauhaus K., Treude T., Thiel V., Blumenberg M., Knittel K., Gieseke A., Peterknecht K., Pape T., Boetius A., Amann R., Jørgensen B. B., Widdel F., Peckmann J., Pimenov N. V., Gulin M. B. Microbial reefs in the Black Sea fueled by anaerobic oxidation of methane // Science. 2002. V. 297. P. 1013–1015. https://doi.org/10.1126/science.1072502
  58. Miller H. M., Chaudhry N., Conrad M. E., Bill M., Kopf S. H., Templeton A. S. Large carbon isotope variability during methanogenesis under alkaline conditions // Geochim. Cosmochim. Acta. 2018. V. 237. P. 18–31. https://doi.org/10.1016/j.gca.2018.06.007
  59. Mori K., Yamaguchi K., Sakiyama Y., Urabe T., Suzuki K. Caldisericum exile gen. nov., sp. nov., an anaerobic, thermophilic, filamentous bacterium of a novel bacterial phylum, Caldiserica phyl. nov., originally called the candidate phylum OP5, and description of Caldisericaceae fam. nov., Caldisericales ord. nov. and Caldisericia classis nov // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2009. V. 59. P. 2894–2898. https://doi.org/10.1099/ijs.0.010033-0
  60. Och L. M., Müller B., März C., Wichser A., Vologina E. G., Sturm M. Elevated uranium concentrations in Lake Baikal sediments: Burial and early diagenesis // Chem. Geol. 2016. V. 441. P. 92–105. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2016.08.001
  61. Okumura T., Kawagucci S., Saito Y., Matsui Y., Takai K., Imachi H. Hydrogen and carbon isotope systematics in hydrogenotrophic methanogenesis under H2-limited and H2-enriched conditions: implications for the origin of methane and its isotopic diagnosis // Prog. Earth Planet. Sci. 2016. V. 3. Art. 14. https://doi.org/10.1186/s40645-016-0088-3
  62. Parkhurst D. L., Appelo C. A.J. Description of input and examples for PHREEQC version 3‒A computer program for speciation, batch-reaction, one-dimensional transport, and inverse geochemical calculations // U.S. Geological Survey Techniques and Methods. Denver: U.S. Geological Survey, 2013. 497 p. https://doi.org/10.3133/tm6A43
  63. Phillips S. C., Hong W.-L., Johnson J. E., Fahnestock M. F., Bryce J. G. Authigenic carbonate formation influenced by freshwater inputs and methanogenesis in coal-bearing strata offshore Shimokita, Japan (IODP Site C0020) // Marine Petrol. Geol. 2018. V. 96. P. 288–303. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2018.06.007
  64. Plée K., Pacton M., Ariztegui D. Discriminating the role of photosynthetic and heterotrophic microbes triggering low-Mg calcite precipitation in freshwater biofilms (Lake Geneva, Switzerland) // Geomicrobiol. J. 2010. V. 27. P. 391–399. https://doi.org/10.1080/01490450903451526
  65. Pogodaeva T. V., Lopatina I. N., Khlystov O. M., Egorov A. V., Zemskaya T. I. Background composition of pore waters in Lake Baikal bottom sediments // J. Great Lakes Res. 2017. V. 43. P. 1030–1043. https://doi.org/10.1016/j.jglr.2017.09.003
  66. Pogodaeva T. V., Poort J., Aloisi G., Bataillard L., Makarov M. M., Khabuev A. V., Kazakov A. V., Chensky A. G., Khlystov O. M. Fluid migrations at the Krasny Yar methane seep of Lake Baikal according to geochemical data // J. Great Lakes Res. 2020. V. 46. P. 123–131. https://doi.org/10.1016/j.jglr.2019.08.003
  67. Roh Y., Zhang C., Vali H., Lauf R., Zhou J., Phelps T. Biogeochemical and environmental factors in Fe biomineralization: magnetite and siderite formation // Clays and Clay Minerals. 2003. V. 51. № 1. P. 83–95. https://doi.org/10.1346/ccmn.2003.510110
  68. Sahm K., John P., Nacke H., Wemheuer B., Grote R., Daniel R., Antranikian G. High abundance of heterotrophic prokaryotes in hydrothermal springs of the Azores as revealed by a network of 16S rRNA gene-based methods // Extremophiles. 2013. V. 17. P. 649–662. https://doi.org/10.1007/s00792-013-0548-2
  69. Sambrook J., Fritsch E. R., Maniatis T. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989. 1659 p.
  70. Sánchez-Román M., Puente-Sánchez F., Parro V., Amils R. Nucleation of Fe-rich phosphates and carbonates on microbial cells and exopolymeric substances // Front. Microbiol. 2015. V. 6. Art. 1024. https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.01024
  71. Sapota T., Aldahan A., Al-Aasm I.S. Sedimentary facies and climate control on formation of vivianite and siderite microconcretions in sediments of Lake Baikal, Siberia // J. Paleolimnol. 2006. V. 36. P. 245–257. https://doi.org/10.1007/s10933-006-9005-x
  72. Schrag D. P., Higgins John. A., Macdonald F. A., Johnston D. T. Authigenic carbonate and the history of the global carbon cycle // Science. 2013. V. 339. P. 540–543. https://doi.org/10.1126/science.1229578
  73. Sekiguchi Y., Muramatsu M., Imachi H., Narihiro T., Ohashi A., Harada H., Hanada S., Kamagata Y. Thermodesulfovibrio aggregans sp. nov. and Thermodesulfovibrio thiophilus sp. nov., anaerobic, thermophilic, sulfate-reducing bacteria isolated from thermophilic methanogenic sludge, and emended description of the genus Thermodesulfovibrio // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2008. V. 58. P. 2541–2548. https://doi.org/10.1099/ijs.0.2008/000893-0
  74. Solomon E. A., Spivack A. J., Kastner M., Torres M. E., Robertson G. Gas hydrate distribution and carbon sequestration through coupled microbial methanogenesis and silicate weathering in the Krishna–Godavari Basin, offshore India // Marine Petrol. Geol. 2014. V. 58. P. 233–253. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2014.08.020
  75. Turchyn A. V., Bradbury H. J., Walker K., Sun X. Controls on the precipitation of carbonate minerals within marine sediments // Front. Earth Sci. 2021. V. 9. Art. 618311. https://doi.org/10.3389/feart.2021.618311
  76. Van Rensbergen P., De Batist M., Klerkx J., Hus R., Poort J., Vanneste M., Granin N., Khlystov O., Krinitsky P. Sublacustrine mud volcanoes and methane seeps caused by dissociation of gas hydrates in Lake Baikal // Geology. 2002. V. 30. P. 631–634. https://doi.org/10.1130/0091-7613(2002)030<0631:smvams>2.0.co;2
  77. Vuillemin A., Wirth R., Kemnitz H., Schleicher A. M., Friese A., Bauer K. W., Simister R., Nomosatryo S., Ordoñez L., Ariztegui D., Henny C., Crowe S. A., Benning L. G., Kallmeyer J., Russell J. M., Bijaksana S., Vogel H. Formation of diagenetic siderite in modern ferruginous sediments // Geology. 2019. V. 47. P. 540–544. https://doi.org/10.1130/g46100.1
  78. Wang Y., Wegener G., Hou J., Wang F., Xiao X. Expanding anaerobic alkane metabolism in the domain of Archaea // Nat. Microbiol. 2019. V. 4. P. 595–602. https://doi.org/10.1038/s41564-019-0364-2
  79. Yu Y., Lee C., Kim J., Hwang S. Group-specific primer and probe sets to detect methanogenic communities using quantitative real-time polymerase chain reaction // Biotechnol. Bioeng. 2005. V. 89. P. 670–679. https://doi.org/10.1002/bit.20347
  80. Yu T., Fu L., Wang Y., Dong Y., Chen Y., Wegener G., Cheng L., Wang, F. Thermophilic Hadarchaeota grow on long-chain alkanes in syntrophy with methanogens // Nat. Comm. 2024. V. 15. Art. 6560. https://doi.org/10.1038/s41467-024-50883-z
  81. Zavarzina D. G., Kochetkova T. V., Chistyakova N. I., Gracheva M. A., Antonova A. V., Merkel A.Yu., Perevalova A. A., Chernov M. S., Koksharov Y. A., Bonch-Osmolovskaya E.A., Gavrilov S. N., Bychkov A.Yu. Siderite-based anaerobic iron cycle driven by autotrophic thermophilic microbial consortium // Sci. Rep. 2020. V. 10. Art. 21661. https://doi.org/10.1038/s41598-020-78605-7
  82. Zemskaya T. I., Pogodaeva T. V., Shubenkova O. V., Сhernitsina S. M., Dagurova O. P., Buryukhaev S. P., Namsaraev B. B., Khlystov O. M., Egorov A. V., Krylov A. A., Kalmychkov G. V. Geochemical and microbiological characteristics of sediments near the Malenky mud volcano (Lake Baikal, Russia), with evidence of Archaea intermediate between the marine anaerobic methanotrophs ANME-2 and ANME-3 // Geo-Mar. Lett. 2010. V. 30. P. 411–425. https://doi.org/10.1007/s00367-010-0199-6
  83. Zhou Z., Pan J., Wang F., Gu J.-D., Li M. Bathyarchaeota: globally distributed metabolic generalists in anoxic environments // FEMS Microbiol. Rev. 2018. V. 42. P. 639–655. https://doi.org/10.1093/femsre/fuy023
  84. Zhu T., Dittrich M. Carbonate precipitation through microbial activities in natural environment, and their potential in biotechnology: a review // Front. Bioeng. Biotechnol. 2016. V. 4. Art. 4. https://doi.org/10.3389/fbioe.2016.00004

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025