زیست‌کانی‌سازی

زیست‌کانی‌سازی [1] (به انگلیسی: Biomineralization) فرآیندی است که در آن موجودات زنده کانی تشکیل می­‌دهند.[2] این فرآیند اغلب برای سفت و سخت شدن بافت‌های موجود صورت می­‌گیرد. به چنین بافت­‌هایی کان‌بافت گفته می­‌شود. زیست کانی سازی پدیده‌­ای بسیار گسترده است. هر ۶ فرمانرو شامل اعضایی هستند که توانایی تشکیل کانی دارند و تا کنون بیش از ۶۰ کانی در جانداران شناسایی شده است.[3][4][5] به عنوان مثال می‌­توان به سیلیکات­‌ها در جلبک‌ها و دیاتوم­‌ها، کربنات‌ها در بی‌مهرگان و کلسیم‌فسفات و کربنات‌ها در مهره‌داران اشاره کرد.[6] این کانی‌­ها اغلب ویژگی­‌های ساختاری موجود در صدف‌ها و یا استخوان در پستانداران و پرندگان را موجب می‌­شوند. جانداران از ۵۵۰ میلیون سال پیش برای خود اسکلت‌های معدنی می­‌سازند. کان‌بافت‌هایی که از جنس کلسیم‌کربنات یا کلسیم‌فسفات معمولا بلوری هستند درحالی‌که در جانداران با کان‌بافت‌هایی از جنس سیلیسیم‌دی‌اکسید، کانی‌ها غیرکریستالی اند مانند اسفنج‎‌ها و دیاتوم‌ها. مواد معدنی زیستی که به صورت بیولوژیکی تشکیل شده‌­اند اغلب کاربردهای ویژه‌ای مانند قابلیت تشخیص میدان مغناطیسی در باکتری­‌های حساس به میدان (Fe3O4) ، شتاب­‌سنج‌ها (CaCO3,CaSO4,BaSO4) و ذخیره‌سازی آهن (Fe2O3.H2O درپروتئین فریتین) دارند.

استخوان‌بندی کلسیتی بلمنیت‌ها

   از نظر پراکندگی دسته‌بندی، رایج‌­ترین زیست‌کانی­‌ها نمک‌های فسفات و کربنات‌ کلسیم هستند که در کنار پلیمرهای طبیعی مانند کلاژن و کیتین ساخته می­‌شوند تا به ساختارهای استخوان­‌ها و صدف‌ها استحکام ببخشند.[7] ابعاد این بیوکامپوزیت‌ها در مقیاس نانومتری تا ماکروسکوپیک بسیار قابل کنترل‌اند که موجب تشکیل ساختارهای پیچیده­‌ای می­‌شوند که ویژگی‌ها و کاربردهای چند منظوره را فراهم می‌­کنند. از آنجایی که دامنه کنترل رشد این کانی­‌ها برای به کار بردن در مهندسی مواد بسیار مطلوب است، تمایل بسیاری برای درک کردن چگونگی زیست کانی سازی کنترل شده وجود دارد.[8][9]

نقش‌های زیست شناختی

در میان جانوران، کانی‌های تشکیل شده از کلسیم‌کربنات، کلسیم‌فسفات و سیلیس، نقش‌های مهمی مانند دفاع و تغذیه را ایفا می‌کنند.[10] اینکه زیست‌کانی‌ها در باکتری‌ها چه نقشی دارند کاملاً آشکار نشده‌ است. یک فرضیه این است که سلول‌ها آنها را می‌سازند تا از حبس شدن در پسماندهای خود جلوگیری کنند. ذرات اکسید آهن نیز ممکن است متابولیسم آنها را تقویت کنند.[11]

زیست

در ابعاد فراسلولی، زیست کانی­‌ها اغلب در اندام مخصوصی ذخیره­ می‌­شوند که معمولا این فرآیند در اوایل رشد رویان صورت می‌­گیرد. این عضو حاوی غشایی طبیعی است که ذخیره سازی بلورها را تسهیل و هدایت می­‌کند.[10] این بافت ممکن است از جنس کلاژن باشد مانند دهان دومیان و یا ساخته شده از کیتین و دیگر پلی‌ساکاریدها مانند پوسته نرم‌تنان.[12]

  ساختار پوسته در نرم‌تنان
تنوع صدف‌های نرم تنان (شکم‌پایان، حلزون‌ها و صدف‌های دریایی)

صدف یک ماده کامپوزیت با منشا زیستی است که مورد علاقه بسیاری در علم مواد است زیرا دارای ویژگی­‌های غیرمعمول است و نمونه ای بارز از زیست‌کانی‌سازی است. پوسته­‌های نرم‌تنان از ترکیب 90-95% جرمی کلسیم‌کربنات تشکیل شده اند که 1-5% دیگر هم توسط ماده آلی دیگری تشکیل یافته است. کامپوزیت حاصل چقرمگی شکستی حدود 3000 برابر بیشتر از خود بلورها دارد.[13] در فرآیند زیست‌کانی‌سازی صدف ها، پروتئین­‌های ویژه‌ای در هسته‌زایی، فاز، شکل و نحوه رشد نقش دارند و به طور کلی مقاومت مکانیکی قابل توجه صدف را به آن می­‌بخشند. استفاده از اصول زیست‌تقلیدی (بیومیمتیک) آشکار شده از نحوه تشکیل و ساخت پوسته نرم‌تنان می­‌تواند به ما در ساخت کامپوزیت­‌های جدید با خصوصیات نوری، الکترونیکی و ساختاری ارتقا یافته کمک کند. ساختارها و چینش‌­ها در میان این پوسته­‌ها  متنوع است ولی همه آنها برخی ویژگی­‌ها را در اشتراک دارند: بخش اصلی پوسته تشکیل شده از کلسیم‌کربنات بلوری (کلسیت) است. با اینکه در بخش­‌هایی آمورف‌های کلسیم‌کربنات وجود دارند که مانند کریستال‌ها رفتار می‌­کنند، این بخش‌ها هرگز زاویه یا وجهی از خود نشان نمی‌­دهند.[14] بررسی‌­های ساختارهای داخلی آنها، ریزدانه های گرد شده نامنظمی را نشان می‌دهند.

ساخت و تخریب کانی‌­ها در قارچ‌­ها

  قارچ‌ها گروهی متنوع از جانداران هستند که به حوزه یوکاریوت‌ها تعلق دارند. تحقیقات حول نقش آنها در فرآیندهای زمین­‌شناسی نشان داده‌‌اند که قارچ‌ها در زیست‌کانی‌سازی و زیست‌تخریب‌پذیری (زیست‌فروسایی) مؤثر‌اند.[15]

در مطالعه نقش‌های قارچ­‌ها در زیست‌کانی‌سازی مشاهده شده است که قارچ‌­ها مواد معدنی را با کمک یک غشای طبیعی مانند پروتئین رسوب می­‌دهند که محلی برای هسته‌زایی و رشد کانی‌­های طبیعی را فراهم می­‌کند.[16] رشد قارچ می­تواند یک رسوب معدنی حاوی مس تولید کند. به عنوان مثال می­‌توان به کربنات‌مس تولید شده از واکنش آمونیوم‌کربنات با CuCl۲ اشاره کرد.[16]. تولید کربنات‌مس در حضور پروتئین­‌های ساخته و ترشح شده توسط قارچ صورت می‌گیرد.[16] این پروتئین­‌های میان‌یاخته‌­ای در ابعاد و شکل کانی­‌های کربنات ساخته شده در قارچ­‌ها مؤثراند.[16]

  علاوه بر رسوب گذاری کانی­‌های کربنات، قارچ­‌ها می­‌توانند زیست‌کانی­‌های فسفات حاوی اورانیوم را در حضور فسفر تولید کنند، که فسفر در این فرآیند نقش بستر را ایفا می­‌کند.[17] قارچ یک جُلینه تشکیل می­‌دهد که کانی­‌های اورانیومی تولید شده را جمع و متمرکز می­‌کند.[17] با اینکه اورانیوم برای موجودات زنده مضر تلقی می­‌شود، دیده می­شود که برخی قارچ­‌ها در مقابل آن مقاوم اند.

 افزون بر اینکه کانی­‌هایی توسط قارچ­‌ها تولید می­‌شوند، برخی کانی­‌ها نیز به واسطه آنها تخریب می‌­شوند که این فرآیند اغلب توسط آن گونه­‌هایی صورت می­‌گیرد، که اگزالیک‌ اسید تولید می­‌کنند.[18] تولید اگزالیک اسید برای آن قارچ‌هایی که توانایی انجامش را دارند، در حضور گلوکز افزایش می­‌یابد.[18] یافت شده است که این قارچ­‌ها کانی‌های آپاتیت و گالِن را می‌­توانند بفرسایند. تخریب کانی­‌ها توسط قارچ‌ها طی فرآیندی صورت می‌­گیرد که نئوجنسیس نامیده می‌­شود.[19] این قابلیت­‌های برخی قارچ­‌ها تاثیر زیادی بر افزایش خوردگی دارند که مشکلی بسیار پرهزینه برای بسیاری از صنایع می­‌باشد.

شیمی

اکثر زیست‌کانی‌ها در 3 دسته‌بندی متمایز کانی‌ها قرار می‌گیرند که عبارت‌اند از: کربنات‌ها، سیلیکات‌ها و فسفات‌ها.[20]

کربنات‌ها

اصلی‌ترین عضو کربنات‌ها CaCO3 است. رایج‌ترین چندشکل‌ها‌ (polymorph) کلسیت و آراگونیت است که به عنوان مثال کلسیت در روزن‌داران و کوکولیتوفورها دیده‌ می‌شود. آراگونیت در مرجان‌ها نیز مشاهده می‌شود. علاوه بر اینها، واتریت(vaterite) شبه‌پایدار و کلسیم‌کربنات آمورف هم می‌توانند از نظر ساختاری[21][22]و یا به عنوان فازهای میانی فرآیند زیست‌کانی‌سازی، مهم باشند.[23][24] برخی زیست‌کانی‌ها شامل ترکیبی از فازها در اجزای ساختاری منظم و متمایز هستند (مانند پوسته دوکفه‌ای‌ها). کربنات‌ها به ویژه در محیط‌های دریایی رایج‌اند ولی در آب‌های شیرین و جانداران خشکی نیز دیده می‌شوند.

سیلیکات‌ها

سیلیکات‌ها در محیط‌های دریایی رایج‌اند. به عنوان مثال اُپال(opal) نوعی هیدرات آمورف سیلیسیم دی‌اکسید آبدار (با فرمول SiO2·nH2O) است که  دیاتوم‌ها و شعاعیان در شرایط مناسب دیواره‌های خود (frustule) را از آن می‌سازند.

فسفات‌ها

رایج‌ترین فسفات، هیدروکسی آپاتیت است. که یک فسفات کلسیم با فرمول (Ca10(PO4)6(OH)2) است که یکی از تشکیل دهنده‌های اصلی استخوان‌، دندان و فلس ماهی است.[25]

سایر کانی‌ها

به جز این سه دسته بندی اصلی، چند نوع کانی زیستی هم وجود دارند که رواج کمتری دارند. این کانی‌ها معمولا به دلیل وجود نیاز جاندار به یک ویژگی خاص فیزیکی ویا قرارگیری در یک زیستگاه غیرمعمول ساخته می‌شوند. به عنوان مثال دندان‌ها که در درجه اول برای بریدن و پاره کردن بافت‌های سخت استفاده می‌شوند، ممکن است با مواد معدنی سخت تقویت بشوند، مانند مگنتیت در کیتون‌‌ها[26] ویا گوتیت در خاره‌چسب‌ها[27]، که هر دو ماده نمونه‌هایی از کانی‌های شامل آهن‌ می‌باشند. آن دسته از شکم‌پایان که در مجاورت چاه‌های گرمابی زندگی می‌کنند، پوسته کربناتی خود را با ترکیبات معدنی آهن و گوگرد مانند پیریت و گرژیت (greigite) تقویت می‌کنند.[28] باکتری‌های مغناطیسی هم از کانی‌های آهن دارای خاصیت مغناطیسی، مانند مگنتیت و گرژیت برای ساختن مگنوتوزوم‌ها استفاده می‌کنند که به توزیع و جهت‌گیری رسوبات کمک می‌کنند. شعاعیان هم سوزنه‌هایی از جنس سلستین می‌سازند.

تکامل
چند اسفنج‌ از جنس کلسیم کربنات (Ernst Haeckel, Kunstformen der Natur).

اولین شواهد مربوط به زیست‌کانی‌سازی به 750 میلیون سال پیش بازمی‌گردد.[29][30] جانداران اسفنجی در 630 میلیون سال پیش اسکلت‌هایی از جنس کلسیت ساخته اند.[31] در بیشتر نسب، زیست‌کانی‌سازی در دوره کامبرین یا اردویسین رخ داده ‌است.[32] جانداران در فرآیند کانی‌سازی از پایدارترین حالت کلسیم‌کربنات موجود در آب در آن دوره زمانی استفاده کرده‌اند[33] و تا پایان تاریخ زیستی خود، از آن حالت استفاده کرده‌اند[34](برای یک بررسی عمیق‌تر به [35] مراجعه شود). پایداری گفته شده به نسبت Ca/Mg در آب دریا بستگی دارد. که در درجه اول به سرعت گسترش بستر اقیانوس وابسته است، اگرچه مقادیر CO2 جو نیز در این نسبت نقش دارند.[33]

زیست‌کانی‌سازی به طور مستقل چندین بار تکامل یافته است[36] و بسیاری از گونه‌های جانوری برای اولین بار در دوره کامبرین اجزای ساخته شده از کانی‌ها را از خود نشان داده‌اند.[37] بسیاری از موجودات دیگر از فرآیندهای مشابه استفاده کرده‌اند که نشان می‌دهد فرآیندهای زیست‌کانی‌سازی برگرفته از روندهایی‌اند که از قبل در سلول‌ها به منظور اهداف دیگر وجود داشته‌اند.[20] با این‌که این روندهای تسهیل کننده زیست‌کانی‌سازی پیچیده‌اند و شامل فرستنده‌های سیگنال، بازدارنده‌ها و فاکتور رونویسی هستند، بسیاری از این فرآیندها در میان شاخه‌های مختلف از جمله مهره‌داران، نرم‌تنان و مرجان‌ها مشترک اند.[38] اجزای مشترک وظایف اساسی را انجام می‌دهند، مانند اینکه تعیین کنند که سلول‌ها برای ساخت کانی به کار روند، اما ژن‌ها جنبه‌های دقیق‌تر و ظریف‌تر را کنترل می‌کنند که در مراحل بعدی زیست‌کانی‌سازی رخ می‌دهند که به عنوان مثال، می‌توان به جهت‌گیری وساختار دقیق بلور ساخته شده اشاره کرد که این جهت‌گیری و ساختار گفته شده در میان نسب گوناگون، به شدت تکامل پیدا کرده‌اند.[10][39] این‌ها نشان می‌دهند که جانوران پرکامبرینی از روندهای مشابه برای اهداف متفاوتی استفاده می‌کرده اند. شاید این جانوران برای پرهیز از رسوب‌گذاری ناخواسته کلسیم‌کربنات ناشی از اقیانوس‌های اشباع شده دوره پروتروزوئیک چنین فرآیندهایی را طی می‌کرده‌اند.[38] حالت‌هایی از مخاط که در زیست‌کانی‌سازی مؤثر هستند، در نیاکان حیوانات امروزی نقش جلوگیری از مقادیر بالای کلسیم را داشته‌اند.[40] علاوه بر این، برخی پروتئین‌های خاصی که در اصل در حفظ غلظت کلسیم در سلول‌ها نقش داشته‌اند[41]، در میان همه حیوانات هم‌ساخت هستند، و به نظر می‌رسد که پس از واگرایی شجره‌های حیوانات، در فرآیندهای زیست‌کانی‌سازی به کار گرفته شده‌اند.[41] زیست‌کانی‌سازی به دور از اینکه یک ویژگی کمیاب باشد که چندین بار تکامل یافته و راکد مانده است، فرآیندی است که دفعات زیادی تکامل یافته است و امروزه نیز به سرعت در حال تکامل است. حتی در یک سرده نیز می‌توان تفاوت‌های بسیاری در یک خانواده ژن مشاهده کرد.[39]

هم‌ساختی روش‌های‌زیست‌کانی‌سازی‌ با یک آزمایش قابل توجه نشان داده شده است که طی آن لایه درونی یک صدف درون دندان انسان قرار داده شد. در این آزمایش به جای یک واکنش از طرف سیستم ایمنی بدن انسان، دیده شد که لایه قرار داده شده به خوبی با غشای استخوان مهمان پیوند خورد. این می‌تواند تغییر کاربری در فرآیندهای زیست کانی سازی را نشان دهد.

برش مقطعی از ساختار آراگونیت یک کرم گردگیر

قدیمی‌ترین نمونه زیست‌کانی‌سازی به 2 میلیارد سال قبل و ذخیره سازی مگنتیت باز می‌گردد. که در برخی باکتری‌ها، دندان کیتون‌ها و مغز مهره‌داران دیده شده است. ممکن است که سازوکار‌هایی که در نیاکان مشترک دوسوئیان نقش حسگر مغناطیسی را ایفا می‌کردند، بعدها در دوره کامبرین تکثیر شده و اصلاح پیدا کرده‌اند و به پایه‌ای برای سازوکارهای زیست‌کانی‌سازی مبتنی بر کلسیم تبدیل شده‌اند.[42] در کیتون‌ها آهن در مجاورت دندان پوشیده شده با مگنتیت ذخیره می‌شود که باعث می‌شود پس از سایش، تجدید یابند. نه تنها شباهت مشخصی میان فرآیند رسوب‌گذاری مگنتیت و رسوب مینای دندان وجود دارد، بلکه برخی جانداران محل‌های مشابه برای ذخیره سازی آهن را در کنار دندان‌هایشان دارا هستند.[43]

انواع زیست‌کانی‌ها مثال‌هایی از جانداران
کلسیم کربنات

(کلسیت یا آراگونیت)
سیلیسیم‌دی‌اکسید

(سیلیس)
آپاتیت (فسفات کربنات)

اخترزیست‌شناسی

در حوزه اخترزیست‌شناسی، بیان شده است که زیست‌کانی‌ها می‌توانند نشانه‌های مهمی برای حیات فرازمینی باشند، در نتیجه می‌توانند نقش مهمی در جستجوی حیات در گذشته و حال مریخ باشند. علاوه بر این، کانی‌های آلی که نقش ردپای زیستی را دارند، به عنوان ایفا کنندگان نقش در واکنش‌های مواد حیاتی و مواد پیش‌زیستی شناخته می‌شوند.

در 24 ژانویه سال 2014، ناسا اعلام کرد که مطالعات مریخ‌نورد‌های آپورچونیتی و کنجکاوی، در جستجوی شواهد حیات در گذشته آن سیاره خواهد بود که شامل تلاش برای یافت شواهد یک زیست‌کره مبتنی بر ریزاندامگان خودپرورد و شیمی‌پرورد در کنار نشانه‌های محیط‌های شامل آب است که ممکن است زیست‌پذیر بوده باشند.[44][45][46] جستجو به دنبال شواهد زیست‌پذیری، سنگواره‌ها و ترکیبات آلی بر روی سیاره مریخ، در حال حاضر از اهداف اصلی ناسا است.[44][45]

کاربردها

اکثر رویکردهای مرسوم برای سنتز مواد در مقیاس نانو از نظر انرژی ناکارآمد هستند و شرایط سختی نیاز دارند که به عنوان مثالی برای این شرایط می‌توان به دما، فشار ویا pH بالا اشاره کرد. این فرآیندها اغلب پسماندهای سمی تولید می‌کنند. علاوه بر این، مقدار ماده تولید شده کم است. در مقابل، مواد تولید شده توسط جانداران، نسبت به مواد ساختگی مشابه با ترکیب فاز یکسان، خواص بهتری دارند. این مواد زیستی، در محیط‌های آبی و توسط درشت‌مولکول‌ها جمع آوری می‌شوند. درشت‌مولکول‌های طبیعی مواد اولیه را جمع و حمل کرده و این بسترها را به صورت یکنواخت، به کامپوزیت‌های منظم با برد کوتاه و بلند تبدیل می‌کنند. هدف از زیست‌تقلید، شبیه سازی روش‌های طبیعی تولید کانی‌هایی مانند آپاتیت است. بسیاری از بلورهای ساخته شده به دست انسان، به دمای بالا و محلول‌های شیمیایی قوی نیاز دارند در حالی که جانداران مدت‌هاست که می‌توانند کانی‌های پیچیده و دقیقی را در دمای محیط بسازند. فازهای این کانی‌ها اغلب خالص نیستند بلکه از کامپوزیت‌هایی ساخته می‌شوند که بخش آلی دارند. این بخش‌ها معمولاً از جنس پروتئین‌هایی‌اند که در فرآیند زیست‌کانی‌سازی نقش دارند. این کامپوزیت‌ها نه تنها از کانی خالص سخت‌تر هستند، بلکه محکم‌تر هم هستند.

آلاینده‌های اورانیومی در آب‌های زیرزمینی
یک بلور اتونیت

از زیست‌کانی‌سازی می‌توان برای تصفیه آب‌های زیرزمینی آلوده به اورانیوم استفاده شود.[47][48] این فرآیند در درجه اول برای رسوب کانی‌های اورانیوم فسفات مطرح می‌شود. این فسفات توسط ریزاندامگان موجود در آب ترشح می‌شود. لیگاندهای دارای بار منفی در سطح سلول‌ها، یون مثبت اورانیل () را جذب می‌کنند. اگر غلظت فسفات و به اندازه کافی باشد، کانی‌هایی مانند اتونیت (Ca(UO2)2(PO4)2•10-12H2O) و چندبلورهای  HUO2PO4 تشکیل می‌یابند در نتیجه تحرک یون‌های اورانیل کاهش می‌یابد. در مقابل روش اضافه مستقیم ترکیبات معدنی فسفات به آب‌های زیر زمینی آلوده، روش حذف آلاینده‌ها با استفاده از زیست‌کانی‌سازی این برتری را دارد که لیگاندهای تولید شده توسط میکروب‌ها بجای واکنش فعال با تمام فلزات محلول در آب، ترکیبات اورانیومی را به طور ویژه مورد هدف قرار می‌دهند. تحریک فعالیت فسفاتاز باکتری‌ها برای آزادسازی فسفات در شرایط کنترل شده، سرعت آبکافت ارگانوفسفات توسط باکتری‌ها را محدود کرده و آزادسازی فسفات در سامانه را کاهش می‌دهد.[47] این فرآیند از گرفتگی محل تزریق، توسط مواد معدنی دارای فسفات جلوگیری می‌کند. غلظت بالای لیگاندها در نزدیکی سطح سلول‌ها کانون‌هایی را برای هسته‌زایی و رسوب‌گذاری آماده می‌کنند. این فرآیند از رسوب‌گذاری با محلول‌های شیمیایی پربازده‌تر است.[49]

منابع
  1. «زیست‌کانی‌سازی» [زمین‌شناسی] هم‌ارزِ «biomineralization»؛ منبع: گروه واژه‌گزینی. جواد میرشکاری، ویراستار. دفتر سوم. فرهنگ واژه‌های مصوب فرهنگستان. تهران: انتشارات فرهنگستان زبان و ادب فارسی. شابک ۹۶۴-۷۵۳۱-۵۰-۸ (ذیل سرواژهٔ زیست‌کانی‌سازی)
  2. Vert, Michel; Doi, Yoshiharu; Hellwich, Karl-Heinz; Hess, Michael; Hodge, Philip; Kubisa, Przemyslaw; Rinaudo, Marguerite; Schué, François (2012-01-11). "Terminology for biorelated polymers and applications (IUPAC Recommendations 2012)". Pure and Applied Chemistry. 84 (2): 377–410. doi:10.1351/PAC-REC-10-12-04. ISSN 1365-3075.
  3. Biomineralization: From Nature to Application. Metal Ions in Life Sciences.
  4. Weiner, Stephen; Lowenstam, Heinz A. (1989). On biomineralization. Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-504977-0.
  5. Jean-Pierre Cuif; Yannicke Dauphin; James E. Sorauf (2011). Biominerals and fossils through time. Cambridge. ISBN 978-0-521-87473-1.
  6. شریفیان، سنا،1396،پیشرفت های اخیر استفاده از دیاتوم ها به عنوان ابزاری زیستی برای سنجش زیستی، تحویل ژن و تشکیل نانوساختار های مرکب فلزی،اولین کنفرانس بین المللی یافته های نوین در بیوتکنولوژی،،،https://civilica.com/doc/632984
  7. Vinn, Olev (2013). "Occurrence, formation and function of organic sheets in the mineral tube structures of Serpulidae (polychaeta, Annelida)". PloS One. 8 (10): e75330. doi:10.1371/journal.pone.0075330. ISSN 1932-6203. PMC 3792063. PMID 24116035.
  8. Boskey, A. L. (1998). "Biomineralization: conflicts, challenges, and opportunities". Journal of Cellular Biochemistry. Supplement. 30-31: 83–91. ISSN 0733-1959. PMID 9893259.
  9. Sarikaya, M. (1999-12-07). "Biomimetics: materials fabrication through biology". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 96 (25): 14183–14185. doi:10.1073/pnas.96.25.14183. ISSN 0027-8424. PMC 33939. PMID 10588672.
  10. Livingston, B. T.; Killian, C. E.; Wilt, F.; Cameron, A.; Landrum, M. J.; Ermolaeva, O.; Sapojnikov, V.; Maglott, D. R.; Buchanan, A. M. (2006-12-01). "A genome-wide analysis of biomineralization-related proteins in the sea urchin Strongylocentrotus purpuratus". Developmental Biology. 300 (1): 335–348. doi:10.1016/j.ydbio.2006.07.047. ISSN 0012-1606. PMID 16987510.
  11. Fortin, Danielle (2004-03-12). "Geochemistry. What biogenic minerals tell us". Science (New York, N.Y.). 303 (5664): 1618–1619. doi:10.1126/science.1095177. ISSN 1095-9203. PMID 15016984.
  12. Checa, Antonio G.; Ramírez-Rico, Joaquín; González-Segura, Alicia; Sánchez-Navas, Antonio (2009-01). "Nacre and false nacre (foliated aragonite) in extant monoplacophorans (=Tryblidiida: Mollusca)". Die Naturwissenschaften. 96 (1): 111–122. doi:10.1007/s00114-008-0461-1. ISSN 0028-1042. PMID 18843476. Check date values in: |date= (help)
  13. Currey, J. D. (1999-12). "The design of mineralised hard tissues for their mechanical functions". The Journal of Experimental Biology. 202 (Pt 23): 3285–3294. ISSN 0022-0949. PMID 10562511. Check date values in: |date= (help)
  14. Cuif J.P., Dauphin Y. (2003). Les étapes de la découverte des rapports entre la terre et la vie : une introduction à la paléontologie. Paris: Éditions scientifiques GB. ISBN 978-2847030082. OCLC 77036366 (به فرانسوی).
  15. Gadd, Geoffrey M. (2007-01). "Geomycology: biogeochemical transformations of rocks, minerals, metals and radionuclides by fungi, bioweathering and bioremediation". Mycological Research. 111 (Pt 1): 3–49. doi:10.1016/j.mycres.2006.12.001. ISSN 0953-7562. PMID 17307120. Check date values in: |date= (help)
  16. Li, Qianwei; Gadd, Geoffrey Michael (2017-10). "Biosynthesis of copper carbonate nanoparticles by ureolytic fungi". Applied Microbiology and Biotechnology. 101 (19): 7397–7407. doi:10.1007/s00253-017-8451-x. ISSN 1432-0614. PMC 5594056. PMID 28799032. Check date values in: |date= (help)
  17. Liang, Xinjin; Hillier, Stephen; Pendlowski, Helen; Gray, Nia; Ceci, Andrea; Gadd, Geoffrey Michael (2015-06). "Uranium phosphate biomineralization by fungi". Environmental Microbiology. 17 (6): 2064–2075. doi:10.1111/1462-2920.12771. ISSN 1462-2920. PMID 25580878. Check date values in: |date= (help)
  18. Adeyemi, Ademola O.; Gadd, Geoffrey M. (2005-06). "Fungal degradation of calcium-, lead- and silicon-bearing minerals". Biometals: An International Journal on the Role of Metal Ions in Biology, Biochemistry, and Medicine. 18 (3): 269–281. doi:10.1007/s10534-005-1539-2. ISSN 0966-0844. PMID 15984571. Check date values in: |date= (help)
  19. Adamo, P (2000-05). "Weathering of rocks and neogenesis of minerals associated with lichen activity". Applied Clay Science. 16 (5–6): 229–256. doi:10.1016/S0169-1317(99)00056-3. Check date values in: |date= (help)
  20. Knoll, A.H. (2004). "Biomineralization and evolutionary history" (PDF). In P.M. Dove; J.J. DeYoreo; S. Weiner (eds.). Reviews in Mineralogy and Geochemistry. Archived from the original (PDF) on 2010-06-20.
  21. Pokroy, Boaz; Kabalah-Amitai, Lee; Polishchuk, Iryna; DeVol, Ross T.; Blonsky, Adam Z.; Sun, Chang-Yu; Marcus, Matthew A.; Scholl, Andreas; Gilbert, Pupa U.P.A. (2015-10-13). "Narrowly Distributed Crystal Orientation in Biomineral Vaterite". Chemistry of Materials. 27 (19): 6516–6523. doi:10.1021/acs.chemmater.5b01542. ISSN 0897-4756.
  22. Neues, Frank; Hild, Sabine; Epple, Matthias; Marti, Othmar; Ziegler, Andreas (2011-07). "Amorphous and crystalline calcium carbonate distribution in the tergite cuticle of moulting Porcellio scaber (Isopoda, Crustacea)". Journal of Structural Biology. 175 (1): 10–20. doi:10.1016/j.jsb.2011.03.019. ISSN 1095-8657. PMID 21458575. Check date values in: |date= (help)
  23. Jacob, D. E.; Wirth, R.; Agbaje, O. B. A.; Branson, O.; Eggins, S. M. (11 02, 2017). "Planktic foraminifera form their shells via metastable carbonate phases". Nature Communications. 8 (1): 1265. doi:10.1038/s41467-017-00955-0. ISSN 2041-1723. PMC 5668319. PMID 29097678. Check date values in: |date= (help)
  24. Mass, Tali; Giuffre, Anthony J.; Sun, Chang-Yu; Stifler, Cayla A.; Frazier, Matthew J.; Neder, Maayan; Tamura, Nobumichi; Stan, Camelia V.; Marcus, Matthew A. (09 12, 2017). "Amorphous calcium carbonate particles form coral skeletons". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (37): E7670–E7678. doi:10.1073/pnas.1707890114. ISSN 1091-6490. PMC 5604026. PMID 28847944. Check date values in: |date= (help)
  25. Onozato, H.; Watabe, N. (1979-10). "Studies on fish scale formation and resorption. III. Fine structure and calcification of the fibrillary plates of the scales in Carassius auratus (Cypriniformes: Cyprinidae)". Cell and Tissue Research. 201 (3): 409–422. doi:10.1007/BF00236999. ISSN 0302-766X. PMID 574424. Check date values in: |date= (help)
  26. Joester, Derk; Brooker, Lesley R. (2016-07-05), Faivre, Damien (ed.), "The Chiton Radula: A Model System for Versatile Use of Iron Oxides*", Iron Oxides (1 ed.), Wiley, pp. 177–206, doi:10.1002/9783527691395.ch8, ISBN 978-3-527-33882-5.
  27. Barber, Asa H.; Lu, Dun; Pugno, Nicola M. (2015-04-06). "Extreme strength observed in limpet teeth". Journal of the Royal Society, Interface. 12 (105). doi:10.1098/rsif.2014.1326. ISSN 1742-5662. PMC 4387522. PMID 25694539.
  28. Chen, Chong; Linse, Katrin; Copley, Jonathan T.; Rogers, Alex D. (2015-08). "The 'scaly-foot gastropod': a new genus and species of hydrothermal vent-endemic gastropod (Neomphalina: Peltospiridae) from the Indian Ocean". Journal of Molluscan Studies. 81 (3): 322–334. doi:10.1093/mollus/eyv013. ISSN 0260-1230. Check date values in: |date= (help)
  29. Porter, Susannah (2011-06). "The rise of predators". Geology. 39 (6): 607–608. doi:10.1130/focus062011.1. ISSN 1943-2682. Check date values in: |date= (help)
  30. Cohen, Phoebe A.; Schopf, J. William; Butterfield, Nicholas J.; Kudryavtsev, Anatoliy B.; Macdonald, Francis A. (2011-06). "Phosphate biomineralization in mid-Neoproterozoic protists". Geology. 39 (6): 539–542. doi:10.1130/G31833.1. ISSN 1943-2682. Check date values in: |date= (help)
  31. Maloof, Adam C.; Rose, Catherine V.; Beach, Robert; Samuels, Bradley M.; Calmet, Claire C.; Erwin, Douglas H.; Poirier, Gerald R.; Yao, Nan; Simons, Frederik J. (2010-09). "Possible animal-body fossils in pre-Marinoan limestones from South Australia". Nature Geoscience. 3 (9): 653–659. doi:10.1038/ngeo934. ISSN 1752-0894. Check date values in: |date= (help)
  32. Wood, Rachel A.; Grotzinger, John P.; Dickson, J. a. D. (2002-06-28). "Proterozoic modular biomineralized metazoan from the Nama Group, Namibia". Science (New York, N.Y.). 296 (5577): 2383–2386. doi:10.1126/science.1071599. ISSN 1095-9203. PMID 12089440.
  33. Zhuravlev, Andrey Yu; Wood, Rachel A. (2008-12-01). "Eve of biomineralization: Controls on skeletal mineralogy". Geology. 36 (12): 923–926. doi:10.1130/G25094A.1. ISSN 0091-7613.
  34. Porter, Susannah M. (2007-06-01). "Seawater chemistry and early carbonate biomineralization". Science (New York, N.Y.). 316 (5829): 1302. doi:10.1126/science.1137284. ISSN 1095-9203. PMID 17540895.
  35. Maloof, A. C.; Porter, S. M.; Moore, J. L.; Dudas, F. O.; Bowring, S. A.; Higgins, J. A.; Fike, D. A.; Eddy, M. P. (2010-11-01). "The earliest Cambrian record of animals and ocean geochemical change". Geological Society of America Bulletin. 122 (11–12): 1731–1774. doi:10.1130/B30346.1. ISSN 0016-7606.
  36. Murdock, Duncan J. E.; Donoghue, Philip C. J. (2011). "Evolutionary origins of animal skeletal biomineralization". Cells, Tissues, Organs. 194 (2–4): 98–102. doi:10.1159/000324245. ISSN 1422-6421. PMID 21625061.
  37. Kouchinsky, Artem; Bengtson, Stefan; Runnegar, Bruce; Skovsted, Christian; Steiner, Michael; Vendrasco, Michael (2012-03). "Chronology of early Cambrian biomineralization". Geological Magazine. 149 (2): 221–251. doi:10.1017/S0016756811000720. ISSN 0016-7568. Check date values in: |date= (help)
  38. Westbroek, P.; Marin, F. (1998-04-30). "A marriage of bone and nacre". Nature. 392 (6679): 861–862. doi:10.1038/31798. ISSN 0028-0836. PMID 9582064.
  39. Jackson, Daniel J.; McDougall, Carmel; Woodcroft, Ben; Moase, Patrick; Rose, Robert A.; Kube, Michael; Reinhardt, Richard; Rokhsar, Daniel S.; Montagnani, Caroline (2010-03). "Parallel evolution of nacre building gene sets in molluscs". Molecular Biology and Evolution. 27 (3): 591–608. doi:10.1093/molbev/msp278. ISSN 1537-1719. PMID 19915030. Check date values in: |date= (help)
  40. Marin, F.; Smith, M.; Isa, Y.; Muyzer, G.; Westbroek, P. (1996-02-20). "Skeletal matrices, muci, and the origin of invertebrate calcification". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 93 (4): 1554–1559. doi:10.1073/pnas.93.4.1554. ISSN 0027-8424. PMC 39979. PMID 11607630.
  41. Lowenstam, H. A.; Margulis, L. (1980). "Evolutionary prerequisites for early Phanerozoic calcareous skeletons". Bio Systems. 12 (1–2): 27–41. doi:10.1016/0303-2647(80)90036-2. ISSN 0303-2647. PMID 6991017.
  42. Kirschvink, Joseph & Hagadorn, James. (2000). 10 A Grand Unified Theory of Biomineralization. The Biomineralisation of Nano- and Micro-Structures.
  43. Towe, K. M.; Lowenstam, H. A. (1967-01). "Ultrastructure and development of iron mineralization in the radular teeth of Cryptochiton stelleri (Mollusca)". Journal of Ultrastructure Research. 17 (1): 1–13. doi:10.1016/s0022-5320(67)80015-7. ISSN 0022-5320. PMID 6017357. Check date values in: |date= (help)
  44. Grotzinger, John P. (2014-01-24). "Exploring martian habitability. Habitability, taphonomy, and the search for organic carbon on Mars. Introduction". Science (New York, N.Y.). 343 (6169): 386–387. doi:10.1126/science.1249944. ISSN 1095-9203. PMID 24458635.
  45. Matsuoka, Norikazu; Yokokawa, Miwa; Naruse, Hajime; Sekiguchi, Tomohiro (2016). "Introduction to the Special Issue "Martian Surface Processes"". Journal of Geography (Chigaku Zasshi). 125 (1): 7–12. doi:10.5026/jgeography.125.7. ISSN 0022-135X.
  46. Grotzinger, J. P.; Sumner, D. Y.; Kah, L. C.; Stack, K.; Gupta, S.; Edgar, L.; Rubin, D.; Lewis, K.; Schieber, J. (2014-01-24). "A Habitable Fluvio-Lacustrine Environment at Yellowknife Bay, Gale Crater, Mars". Science. 343 (6169): 1242777–1242777. doi:10.1126/science.1242777. ISSN 0036-8075.
  47. Newsome, Laura; Morris, Katherine; Lloyd, Jonathan R. (2014-01). "The biogeochemistry and bioremediation of uranium and other priority radionuclides". Chemical Geology. 363: 164–184. doi:10.1016/j.chemgeo.2013.10.034. Check date values in: |date= (help)
  48. باقری، هاشم و مر، فرید و رومانکو، الکساندر ا،1382،نقش کمپلکسهای کربناتی اورانیوم در کانی سازی اورانیم، مس، نیکل و کبالت در محدوده معدنی تالمسی و اهمیت اکتشافی و زیست محیطی آن،هفتمین همایش انجمن زمین شناسی ایران،اصفهان،،،https://civilica.com/doc/17212
  49. Lloyd, Jonathan R; Renshaw, Joanna C (2005-06). "Bioremediation of radioactive waste: radionuclide–microbe interactions in laboratory and field-scale studies". Current Opinion in Biotechnology. 16 (3): 254–260. doi:10.1016/j.copbio.2005.04.012. Check date values in: |date= (help)

جستارهای وابسته
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.