Почвоподобные тела автохемолитотрофных экосистем пещер: На примере пещер хребта Кугитангтау, Восточный Туркменистан
Диссертация
К настоящему времени описан ряд экосистем где, роль первичных продуцентов выполняют не растения, а автохемолитотрофные организмы, использующие химическую энергию вместо солнечной. Такие экосистемы описаны на дне океанов, в толще земной коры и в карстовых пещерах. Зоны контакта и взаимодействия автохемолитотрофных организмов и минерального субстрата, исследованные на стенах пещер, функционально… Читать ещё >
Содержание
- Постановка проблемы
- Цели и задачи
- Научная новизна работы
- Практическое значение
- Фактические материалы
- Апробация работы
- Публикации
- Благодарности. ф
- ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ: СПЕЦИФИКА ПЕЩЕРНЫХ МЕСТООБИТАНИЙ, РАЗНООБРАЗИЕ ПЕЩЕРНЫХ ЭКОСИСТЕМ И РОЛЬ МИКРОБИОТЫ В НИХ
- ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ: ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ИНСИТНЫХ ВТОРИЧНЫХ ОБРАЗОВАНИЯХ ПЕЩЕР
- ГЛАВА 3. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПОДХОДЫ И МЕТОДЫ
- ГЛАВА 4. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ
- ГЛАВА 5. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ППТ ПЕЩЕР ХР. КУГИТАНГТАУ ЛАНДШАФТНАЯ СИТУАЦИЯ, СТРОЕНИЕ ПРОФИЛЯ, МОРФОЛОГИЯ, РАЗНООБРАЗИЕ)
- Характерные типы пещерных ландшафтов
- Морфологическое (мезоморфологическое) строение профиля
- Микроскопическое строение ППТ. ф Разнообразие ППТ
- Доказательства автохтонности происхождения
- ГЛАВА 6. ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ППТ ПЕЩЕР ХР. КУГИТАНГТАУ
- Механический состав
- Физико-химические свойства
- Химический состав
- Диагностика минералогического состава несиликатной фазы
- Диагностика минералогического состава силикатной фазы
- Сводный минералогический состав
- Состав органического вещества
- ГЛАВА 7. МИКРОБНОЕ НАСЕЛЕНИЕ ППТ ПЕЩЕР ХР. КУГИТАНГТАУ
- Сапротрофный комплекс бактерий
- Автохемолитотрофные микроорганизмы
- Комплекс микроскопических грибов
- ГЛАВА 8. КОРРЕЛЯЦИЯ НАЛИЧИЯ И СОСТАВА ППТ С МИНЕРАЛЬНЫМ И ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВОМ МАТЕРИНСКИХ ПОРОД ПЕЩЕР ХР
- КУГИТНГТАУ
- ГЛАВА 9. ЭКСПЕРИМЕНТ ПО СКОРОСТИ РАСТВОРЕНИЯ «СТАНДАРТНЫХ ТАБЛЕТОК» В ПЕЩЕРАХ ХР. КУГИТАНГТАУ
- ГЛАВА 10. МИКРОКЛИМАТ ПЕЩЕР. ВОДНАЯ МИГРАЦИЯ ВЕЩЕСТВ
- ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ППТ
- ГЛАВА 11. ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ СЕРЫ ВО ВТОРИЧНЫХ ОБРАЗОВАНИЯХ ПЕЩЕР ХР. КУГИТАНГТАУ И МАТЕРИНСКИХ ПОРОДАХ РЕГИОНА. ГЕНЕЗИС ГИПСА
- ГЛАВА 12. МОДЕЛИ МЕХАНИЗМОВ ПЕДОГЕНЕЗА И ЭВОЛЮЦИИ ППТ ПЕЩЕР ХР. КУГИТАНГТАУ Вклад сернокислого и углекислого выветривания
- Необходимые и лимитирующие факторы образования ППТ
- Парагенетическая природа горизонтов ППТ и направления миграции вещества
- Схемы трансформации минералов при образовании ППТ
- Поведение органического вещества
- Скорости процессов и схема образования и развития ППТ во времени
- ВЫВОДЫ
Список литературы
- Ball T.K. & Jones J.C., Speleogenesis in the limestone outcrop north of the South Wales Coalfield- the role of micro-organisms in the oxidation of sulfides and hydrocarbons. Cave Science. 1990, vol. 17, no. 1, p. 3−8.
- Barnett H.L., Hunter B.B. Illustrated genera of imperfect fungi. Minneapolis: Burgess Publishing Company. Third ed., 1972. 241 p.
- Bhatti T.M., Bigham J.M., Carlson L. and Tuovinen O.H. Mineral Products of Pyrrhotite Oxidation by Thiobacillus ferrooxidans // Appl Environ Microbiol. 1993 June- 59(6): 1984−1990.
- Boston P.J. Report of preliminary finding of the Mars underground consortium of scientists. Filed with the National Park Service. Carlsbad Caverns National Park, Carlsbad. 1995. NM. 10 pages.
- Boston P.J., Ivanov M.V., McKay C.P. On the possibility of chemosynthetic ecosystems in subsurface habitats on Mars // Icarus, vol.95. 1992. Pages 300−308
- Boston P.J., Spilde M.N., Northup D.E., et.al. Cave biosignature suites: microbes, minerals, and Mars // Astrobiology, vol. 1, #1. 2001. Pages 25−55.
- Botrell S., Crowley S., Self C. Invasion of a karst aquifer by hydrotermal fluids: evidance from stable isotopic composition of cave mineralisation.// Geogluids. 2001. #1, pags 103 121.
- Canaveras J.C., Hoyos M., Sanchez-Moral S., et. al. Microbial communities associated with hydromagnesite and needle-fiber aragonite deposits in a karstic cave (Altamira, Northern Spain) // Geomicrobiology Journal. 1999, vol. 16. Pages 9−25.
- Caumartin V. Review of the microbiology of underground environments // National Speleological Society Bulletin. 1963, vol. 25(1). Pages 1−14.
- Culver D.C., Kane T.C., Fong D.W. Adaptation and natural selection in caves. Cambridge. Harvard Univ. Press. 1995.
- Cunningham K.I., Northup D.E., Pollastro W.G., Wright W.G., LaRock E.J. Bacteria, fungi and biokarst in Lechugilla Cave, Carlsbad Caverns National Park, New Mexico. Environmental Geology, #25. 1995. Pages 2−8.
- Domsh K.H., Gams W., Anderson T.-H. Compendium of soil fungi. Reprint der Ausg. von 1980. Eching: IHW-Verlag, 1993. Vol. 1. P. 860.
- Ellis M.B. Dematiaceous hyphomycetes. Commonwealth Mycological Institute. Kew, Surrey, England. 1971. 608 p.
- Engel A. Microbially-enhanced weathering in subsurface habitats: sulfur-oxidizing bacteria and the cave environment // Proceed, of the Friends of Karst Meeting, Cluj, Romania B. Onac & T. Tamas (eds). Karst Studies and Problems. 2000. Pages 130−134.
- Forti P. The role of the sulfide-sulfate reaction in the speleogenesis. Proc. of 1st Congress of FEALC. Ouro Preto, Brasil. 1988. Pages 71−73.
- Fortin, D. and Beveridge, T.J., 1997. Microbial sulfate reduction within mine tailings: formation of diagenetic Fe-sulfides.Geomicrobiology J., 14, 1−21
- Gams W. Cephalosporium-artige Schimmelpilze (Hyphomycetes). Jena: Fisher Verlag, 1971.262 p.
- Gounot A.M. La microflore des limons argileux souterrains: sone activite productrice dan labiocenose cavernicole. Annual Speleogoly. Vol.26. 1967. Pages 23−146
- Hill, C. A., and Forti P., Cave minerals of the would. NSS. Huntsville, 1997. 463 p.
- Jain D.K., Stoes-Gascoyne S., Providenti M., Tanner C., Cord I. Characterization of microbial communities in deep groundwater from granitic rock // Canadian Jour, of Microbiology/Rev. Can. Microbiology. 1997. Vol. 43, #3. Pages 272−283.
- Jakucs L. A karszotok morfogenetikaja, a karsztfiejlodes varienciai. Akad. Kiado, Budapesht. 1971. Pages 114−181
- Jones B, MacDonald R.W. Micro-organisms and cristal fabrics of cave pisoliths from Grand Cayman, British West Indies // Journal of Sediment Petrology. 1989, vol.59/ Pages 387−396.
- Klich M.A., Pitt J.I. A laboratory guide to the common Aspergillus species and their teleomorphs. Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, Division of Food Processing, 1988. Reprinted 1992. 116 p.
- Lynch J.M. The terrestrial environment / Microorganisms in action: concepts and application in Microbial Ecology. Eds. by J.M. Lynch, J.E. Hobbie. Blackwell Scientific Publications, 1988. Pages 103−131.
- Magurran A.E., Ecological diversity and its measurement. 1983. London-Sydney
- Magan N. Fungi in extrme environments / The Mycota. Vol. IV. Environmental and microbial relationship. Eds. by D.T. Wicklow, B.E. Soderstom. Springier-Verlag Berlin Heidelberg, 1977. Pages 99−114.
- Maltsev M.V., Korshunov V.V., Semikolennykh A.A. Cave chemolithotrophic soils // Proc. of 12th Cong, of Speleology. La-Chaux-de-Fonds. Switzerland. Vol.1.1997. Pages 29−32.
- Maltsev V.A. & Self C.A. Cupp-Coutan Cave System. Turkmenistan. Central Asia// Proc. of Bristol Speleol. Soc., 1992. Vol. 19(2), pages 117−149.
- Maltsev V.A. The influence of season changes of the cave microclimate to the gypsum genesis // Proc. 10th Int.Cong.Spel.Vol. III. Budapest, 1989, p.813−814
- Morehouse D.F., 1968. Cave development via sulfuric acid reaction. Nation. Speleol. Soc. Bull., v. 30, #1, pages 1−10.
- Northup D., Dahm C.A., Melin L.A. et al. Evidance for geomicrobiological interaction in Guadalupe Caves // Jour, of Cave and Karst Studies. 2000. Vol. 62(2): 80−90.
- Pedro G., Lubin J.C. Sur l’evolution des gels alumino-silicaques en milieu lesaive. Influence de la nature des agents d’alteration sur l’edification de gibbsite on bohemite au sein des produits eluviaux // C.R. Acad. Sci. Paris, 1970.226 pages 551−444.
- Pitt J.I. A laboratory guide to common Penicillium species. Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, Division of Food Processing, 1988. Second ed. Reprinted 1991. 187 p.
- Pohlman J.M., Illife T.M., Cifuentes L.A. A stable isotope study of organic cycling and the ecology of an anchialine cave ecosystem // Marine Ecology Progress Series. 1997. Vol. 155: 17−27.
- Raper K.B., Fennell D.I. The genus Aspergillus. Baltimore: The Williams & Wilkins Company, 1965. 686 p.
- Raper K.B., Thorn C. A manual of the Penicillia. Baltimore: The Williams & Wilkins Company, 1949. 875 p.
- Reserches seek origin of deep subsurface bacteria // Earth in Space. 1994, vol. 7, #3. Pages 6−8.
- Rifai M.A. A revision of the genus Trichoderma // Mycological Papers, 1969, № 116. P. 3−56.
- Sarbu S.M., Kimkle B.K., Vlasceanu L., Kane T.C., Popa R. Microbial characteriazation of a sulfide-rich groundwater ecosystem // Geomicrobiological Journal. 1994, #12. Pages 175−182.
- Sarbu S.M., Lascu C. Condensation corrosion in Movil Cave, Romania. // Jour, of Cave and Karst Studies. 1997. Vol. 59(3): 99−102
- Schwertmann U. Occurance and formation of iron oxides in various pedoenvironment // Iron in sol and clay minerals. Dordrecht: Reidel. 1988. Pages 267−308.
- Simkiss K., Wilbur K.M. Biomineralization. Cell biology and mineral deposition. London: Academic Press.
- Stevens T.O., McKinley J.P. Lithoautotrophic microbial ecosystems in deep basalt aquifers // Science. 1995, vol.270. Pages 450−454.
- Toran H.P., Harris R.F. Interpretation of sulfur and oxygen isotopes in biological and abiological sulfide oxidation // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1989, Vol. 53,23 418.
- Vlasceanu L., Popa R., Kinkle B. Characterization of Thiobacillus thioparus LV43 and Its distribution in a chemoautotrophically based groundwater ecosystem // Applied and Environmental Microbiology. 1997, August. Pages 3123−3127.
- Zycha H., Siepmann R., Linnemann G. Mucorales. Ienre, 1969. 355 p.
- Аринушкина E.B. Руководство по химическому анализу почв. M., 1970. 486 стр.
- Беркелиев Т.К., Паутов Л. А., Игнатенко К. И. Фрепонтит находка в Туркменистане // Минералогический Журнал, Киев, 1992, вып. 12/2, с.84−87
- Бушинский Г. И. Успехи изучения генезиса бокситов за последние десять лет (19 551 965 гг) // Генезис бокситов. М., Изд-во «Наука», 1966. Стр. 5−30.
- Вадюнина А.Ф., Корчагина З. А. Методы изучения физических свойств почв и грунтов. Изд. 3-е, М., 1986,416 с.
- Водяницкий Ю.Н. Образование оксидов железа в почве. М., Почв. Им-т им. Докучаева РАСХН, 1992. 275 стр.
- Володин А.П., Пшеничков В. А. Микрофлора Кунгурской Ледяной пещеры // Труды Пермского стоматологического института. 1949, № 3. стр. 392−402.
- Воробьева Л.А. Теория и методы химического анализа почв. М., изд. МГУ. 1995. 134 стр.
- Гвоздецкий Н.А. Карст. 1981. Из-во «Мысль», Москва.
- Дмитриев Е. А, Почва и почвоподобные тела// Почвоведение. 1996. № 3. Стр. 310 319.
- Домбровская Ж.В. О происхождении аллофан-гиббситовой минерализации в породах байкальской серии // Кора выветривания. 1978. Выпуск 16, стр. 89−106.
- Заварзин Г. А. Лекции по природоведческой микробиологии. М., наука, 2003. с. 244−342.
- Зонн С.В., Травлеев А. П. Алюминий: роль в почвообразовании и влияние на растения. Днепропетровск Изд-во ДГУ. 1992.224 стр.
- Исаченко В.Л. Растительные формы жизни в пещерах и шахтах // Природа. 1943, № 1.
- Кириленко Т.С. Определитель почвенных сумчатых грибов // Киев: Наукова думка, 1978. 264 с.
- Климчук А.Б., Наседкин В. М., Каннингэм К. И. Пещерные вторичные образования аэрозольного генезиса// «Свет», Киев. 3(9), 1993.
- Корчагина Ю. И- Четверикова О. П. Методы исследования рассеянного органического вещества осадочных пород, — М.:Недра.- 1976.
- Коршунов В.В. Тепловой поток Земли и спелеогенезис // Материалы IX научного семинара «Система планета Земля» (нетрадиционные вопросы геологии). М., Изд-во МГУ. 2001. Стр. 120−122
- Красильников П.В., Шоба С. А. Сульфатнокислые почвы Восточной Фенноскандии (на внебереговых отложениях) // Петрозаводск: КарНЦ РАН, 1997. 160 с.
- Кузнецов С.И., Дубинина Г. А. Методы изучения водных микроорганизмов. 1989. Москва. «Наука»
- Кутырев Э.И., Михайлов Б. М., Ляхницкий Ю. С. Карстовые месторождения. Ленинград. Изд-во «Недра». 1989. 306 стр.
- Кучерявых В.И., Абдужабаров М. А. Кап-Котан-2 крупнейшая пещера в Центральной Азии // Некоторые аспекты физической географии юго-западного Узбекистана. Самаркандский Университет. 1982. Стр. 29−30.
- Лазарев И.С., Филенко Г. Д. Геолого-минералогические особенности Гаурдакской карстовой пещеры \ Пещеры (межвузовский сбор. науч. тр.), вып. 16. 19 751. Страницы 45−63
- Мавлюдов Б.Р. Климатические системы пещер // Вопросы физической спелеологии. М., Изд-во МФТИ, 1994. Стр. 4−21 (?)
- Мальцев В.А. Минералы системы карстовых пещер Кап-Кутан (Юго-Восток Туркменистана) // Мир камня. 1993, № 1(2), стр. 3−13.
- Методы почвенной микробиологии и биохимии. Ред. Д. Г. Звягинцев. 1991. Москва. «Изд-во МГУ».
- Мирчипк Т.Г. Почвенная микология: учебник. М., изд-во МГУ, 1988. 220 стр.
- Михеев В.И. Рентгенометрический определитель минералов. М.- Госгеолтехиздат, 1957.
- Определитель бактерий Берджи, М.: Мир, 1997. 799 стр.
- Разумова В.Н. Гиббситоносные коры выветривания основных пород // Генезис бокситов. М., Изд-во «Наука», 1966. Стр. 91−101.
- Разумова В.Н., Черняховский А. Г. Древняя кора выветривания Орт-Илекского междуречья и история ее развития // Труды геолог. И-та АН СССР, вып. 77, 1963.
- Семиколенных А.А. Особенности экологии организмов в пещерах Пинеги // Материалы научно-практич. конференции «Проблемы охраны и изучения природной среды Русского Севера» (16−20.08.1999, пос. Пинега). Архангельск. Стр. 131
- Семиколенных А.А., Иванова А. Е., Добровольская Т. Г. Микробные сообщества пещер северной тайги // Почвоведение, 2004, № 1, стр. 23−35.
- Соколов И. А. Теоретические проблемы генетического почвоведения. Новосибирск, 1993.
- Таргульян В.О. Почвообразование и выветривание в холодных гумидных областях. М., «Наука». 1971.
- Таргульян В.О. Экзогенез и педогенез: расширение теоретической базы почвоведения // Вестн. МГУ. Сер. 17, почвоведение. 1983. № 1. Стр. 33−43.
- Черняховский А.Г. Вертикальная зональность четвертичной гиббситоносной коры выветривания в Абхазии //Доклады АН СССР. 1971. Том 198, № 2. Стр. 415−418.
- Черняховский А.Г. Динамика процесса формирования коры выветривания голоценовых отложений в приморской Аджарии // Доклады АН СССР. 1973. Том 209, № 3. Стр. 695−698.
- Черняховский А.Г. Нижнемезозойские коры выветривания Орской дипрессии (Южный Урал) Труды геолог. И-та АН СССР, вып. 77,1963.
- Юшкин Н.П. Минералогия и парагенезис самородной серы в экзогенных месторождениях. 1968. Ленинград. «Наука».
- Якуч Л. Морфогенез карстовых областей. Москва. «Прогресс». 1979.