CC BY
3УДК 574.4 DOI 10.24412/2411-7838-2023-18-85-95
БИОХИМИЧЕСКИЕ И БИОМИНЕРАЛЬНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ КАМНЯ
К. В. Сазанова
Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН; Санкт-Петербургский государственный университет; Санкт-Петербургский филиал Архива РАН
Грибы, водоросли, бактерии, мхи и лишайники - обычные обитатели поверхности камня. Эти организмы населяют каменные реликвии в разных условиях окружающей среды и в различных географических зонах и часто становятся причиной повреждения памятников наскального искусства. Микробные сообщества на поверхности камня формируют субаэральные биоплёнки (САБ), в состав которых входят кроме самих организмов внеклеточные продукты метаболизма микроорганизмов, продукты разрушения породы и вещества, осаждающиеся из окружающей среды. САБ концентрируют элементы, вымываемые из породы и переносимые воздухом. Благодаря физиологической активности микроорганизмов они не только накапливают элементы, но и преобразуют их в новые минералы.
Ключевые слова: субаэральные биоплёнки, биоповреждения, вторичные минералы, оксалаты, кальцит, гипс, пустынный лак
BIOCHEMICAL AND BIOMINERAL INTERACTIONS ON THE STONE SURFACE
K. V. Sazanova
Botanical Institute named after. V. L. Komarov RAS;
St. Petersburg State University;
St. Petersburg branch of the Archive of the RAS
Fungi, algae, bacteria, mosses and lichens are common inhabitants of the stone surface. These organisms inhabit rock relics in a variety of environmental conditions and geographic areas and often cause damage to rock art sites. Microbial communities on the stone surface form subaerial biofilms (SAB), which, in addition to the organisms themselves, include extracellular metabolic products of microorganisms, products of rock destruction and substances deposited from the environment. SAB concentrate elements that are washed out of the rock and carried by air. Due to the physiological activity of microorganisms, they not only accumulate elements, but also convert them into new minerals.
Keywords: subaerial biofilms, biodamage, secondary minerals, oxalates, calcite, gypsum, desert varnish
Исследования процессов минералообразования на поверхности камня при участии микроорганизмов выполняются при поддержке РНФ (Грант 19-17-00141).
Важнейшие по своей значимости объекты культурного наследия - памятники наскального искусства с многовековой историей - в то же время представляют собой экологическую нишу для различных микроорганизмов и часто обильно покрыты биообрастаниями (рис. 1). Взаимодействие живых организмов с каменной поверхностью является одним из основных фак-
торов её деградации. В результате биологического выветривания поверхность камня становится более пористой, что способствует её дальнейшей биоколонизации [Pinna, 2014]. Поскольку биоразрушение камня является естественным явлением, частью глобальных биогеохимических процессов в Земной коре, разработка эффективных стратегий устойчивого со-
Рис. 1. Археологические памятники Минусинской котловины с признаками обрастания микроорганизмами: А, Б - Суханиха; В - Оглахты, Г - Салбыкский курган
хранения памятников требует глубокого понимания ключевых процессов разрушения.
Грибы, водоросли, бактерии, мхи и лишайники - обычные обитатели поверхности камня. Эти организмы населяют каменные реликвии в разных условиях окружающей среды и в различных географических зонах [Gorbushina, 2007; Scheerer, Ortega-Morales, Gaylarde, 2009; Villa, 2016; Liu, Koestler, 2020; De Leo, Marchetta, Urzi, 2022]. Микробные сообщества на границе раздела камень-воздух называются субаэ-ральными биоплёнками (САБ). Такие биоплёнки обычно имеют сложный состав и содержат множество организмов из различных таксономических групп. САБ представляют собой не только скопления микробных клеток, также в состав САБ входят внеклеточные продукты их метаболизма, продукты разрушения породы и вещества, осаждающиеся из окружающей среды, переносимые воздухом [Gorbushina,
2007; Villa, 2016; De Leo, Marchetta, Urzi, 2022; Zhang, 2023]. Таким образом, САБ являются связующим элементом между литосферой, биосферой и атмосферой. Соответственно организмы в составе САБ адаптированы как к атмосферным явлениям, так и к каменистому субстрату. Организмы реализуют собственные стратегии взаимодействия с субстратом и с атмосферой, но в большей степени такие стратегии реализуются на уровне сообщества.
Несмотря на то, что поверхность камня является естественной средой обитания для микроорганизмов, условия существования в субаэральной биоплёнке близки к экстремальным. В тонком поверхностном слое биоплёнок организмы подвержены резким колебаниям температуры и влажности. Особенно выражены колебания температур в регионах с резко континентальным климатом. Прямое воздействие солнечных лучей на тонкий поверхностный слой приводит к тепловому стрес-
су, снижению уровня влажности, а также избыточному УФ-облучению. Кроме климатических факторов микроорганизмы на поверхности камня подвергаются воздействию химических загрязнений, осаждающихся из воздуха.
Среди физиологических особенностей микроорганизмов, определяющих их существование в составе САБ, очень важную роль играет способность многих грибов и бактерий формировать слизистый матрикс, который удерживает влагу и может служить питательным субстратом для других организмов, выполняя, таким образом, сре-дообразующую функцию. Матрикс экстраклеточных полимерных соединений (ЭПС) образован, главным образом, полисахаридами, гликопротеинами и гликолипидами, секретируемыми в среду грибами, гетеротрофными бактериями и цианобактерия-ми [De Beeck, Persson, Tunlid, 2021]. Кроме средообразующей функции, наличие в среде ЭПС многократно усиливает интенсивность сорбции металлов и участвует в процессах биогенного минералообразования [Anbu et al., 2016; Zhu, Dittrich, 2016].
Поскольку САБ находятся на границе атмосферы и литосферы, они являются концентратором элементов, поступающих из воздуха и из подстилающей породы. Физиологическая активность микроорганизмов приводит к вымыванию элементов из породы, изменению их подвижности, биодоступности и аккумуляции в бионаслоениях [Warscheid, Braams, 2000; Sterflinger, 2010; Gadd et al., 2014].
Типичные обитатели САБ (грибы, лишайники и мхи) устойчивы к высоким концентрациям многих элементов, в том числе токсичным металлам, что позволяет им выживать в среде с высокой концентрацией металлов и использовать физиологически активные механизмы их накопления [Mukhopadhyay, Noronha, Suraishkumar, 2011; Chandran et al., 2014; Tian et al., 2019]. Взаимодействие организмов с металлами может происходить внутриклеточно и экс-траклеточно [Sayer, Gadd, 2001; Siddiquee, Rovina, Al Azad, 2015]. Внутриклеточное накопление элементов реализуется за счёт поступления металлов через транспортёры на мембране в клетку. Попав в клетку,
металл может быть иммобилизован внутри вакуолей. В механизмах иммобилизации металлов могут участвовать органические кислоты или специфические белки (металлотионеины и фитохелатины, способные связывать металлы через SH-груп-пы) [Siddiquee, Rovina, Al Azad, 2015].
Многочисленные данные указывают на важную роль механизма сорбции на поверхности клеточных стенок при накоплении катионов бактериями, микроводорослями, микроскопическими грибами, лишайниками и мхами [Okuo, Sanni, Aigbe-dion, 2006; Dhankhar, Hooda, 2011; Chandran et al., 2014; González; Pokrovsky, 2014; Tian et al., 2019; Rola, 2020]. Клеточная стенка может принимать участие в сорбции ионов даже при отсутствии физиологической активности (в мёртвой биомассе) [Siddiquee, Rovina, Al Azad, 2015]. Внеклеточное накопление катионов может сопровождаться ионным обменом, приводящим к образованию комплексов, в которых катионы координируются органическими функциональными группами полимеров клеточной стенки [Shakya, Chettri, Sawidis, 2008; Siddiquee, Rovina, Al Azad, 2015].
Связывание металлов с органическими кислотами может происходить как внутри-клеточно, так и снаружи клеточной мембраны. Причём экстраклеточная иммобилизация металлов более эффективна, поскольку позволяет полностью избежать их токсического действия. Образование соединений с органическими кислотами снижает активность и токсичность свободных катионов металлов в почве или на минеральном субстрате и способствует выживанию грибов в среде с высоким содержанием токсичных металлов [Chand-ran et al., 2014; Gadd et al., 2014].
Микроорганизмы не только концентрируют элементы, но и преобразуют их в новые минералы. Метаболизм микробного сообщества является основной движущей силой биогеохимических процессов, приводящих к биоминерализации [Gadd, 2010; Warscheid, Braams, 2010; Rousk, Bengtson, 2014; Boniek et al., 2017]. На поверхности камня можно наблюдать минералы, образованные в результате взаимодействия метаболитов микроорганизмов и горной
породы. Если среди продуктов метаболизма присутствует щавелевая кислота (секре-тируемая многими грибами, лишайниками, а также рядом бактерий), элементы, накапливающиеся в биоплёнках, могут реагировать с ней, что приводит к образованию малорастворимых солей щавелевой кислоты. Основными находками оксалатов как в эксперименте так и в природе, являются оксалаты кальция (рис. 2; 3). Значительно реже встречаются оксалаты цинка, меди, марганца, железа и свинца [Bonaventura, 1999; Adamo, 2000; Girbal et al., 2001; Sayer, Gadd, 2001; Monteetal., 2003; Gadd, 2007; Purvis et al., 2008; Sazanova et al., 2015; 2020; Frank-Kamenetskaya et al., 2019] (рис. 4).
Для грибов хорошо описано образование оксалатов металлов в условиях культуры [Munir, Hattori, Shimada, 2005; Abbas et al., 2014; Chandran et al., 2014; Gadd et al., 2014; Sаzanova et al., 2015; Sutjaritvorakul et al., 2015] (рис. 2; 4). Нахождение природных оксалатов главным образом связано
с талломами лишайников [Сазанова и др., 2022; Frank-Kamenetskaya et al., 2019] (рис. 3).
Микроорганизмы могут принимать активное участие в переотложении карбоната кальция. Карбонаты образуются под действием бактерий (рис. 5а) [Muynck, Belie, Verstraete, 2010; Anbu et al., 2016; Cao et al., 2016; Sazanova et al., 2020] и грибов [Sazanova et al., 2023] (рис. 5: Б). Зарождение и рост кристаллов карбоната кальция может происходить в щелочных условиях на клеточных стенках и на поверхности ЭПС. Высокие локальные концентрации ионов кальция создаются за счёт электрического взаимодействия отрицательно заряженных функциональных групп в составе полимеров клеточных стенок и ЭПС с ионами кальция, присутствующими в среде. Эти процессы происходят исключительно в щелочной среде [Zhu, Dittrich, 2016; Al-Abbasi, 2018]. Защелачивание среды достигается в основном благодаря гидролизу
Рис. 2. Образование оксалатов кальция Aspergillus niger: А - рост мицелия в культуре на мраморе; Б - сростки кристаллов оксалата кальция на поверхности мрамора, В - сростки кристаллов окса-лата кальция (СЭМ)
Рис. 3. Оксалаты цинка в мицелии Aspergillus niger: А - световая микроскопия; Б - сканирующая электронная микроскопия (СЭМ)
Рис. 4. Оксалаты кальция в лишайнике Сметана hoffmaniana■. А - рост лишайников на песчанике; Б - таллом С. hoffmaniana; В - кристаллы оксалатов кальция
мочевины ферментом уреаза, продуцируемым некоторыми грибами и бактериями [Mahapatra, Вапе^ее, 2013].
В литературе приводятся доказатель-
цесс кристаллизации кальцита тяжёлые металлы могут быть включены путём замещения двухвалентных катионов Ca2+ [Kim, Kwon, Roh, 2021]. Кроме того, образование
ства совместного осаждения карбонатов карбонатов тяжёлых металлов, в том числе тяжёлых металлов и карбоната кальция цинка, кадмия, свинца, лантана без уча-грибами [Zhao, Csetenyi, Gadd, 2022]. В про- стия кальция описаны для некоторых гри-
Рис. 5. Кристаллы карбоната кальция, образованные микроорганизмами: А - Bacillus subtilis, Б - Pénicillium chrysogenum
бов, обладающих уреазной активностью: VerticiUium sp., Fusarium oxysporum, Neuro-spora crassa, Myrothecium gramineum, Pesta-lotiopsis sp. [Li, Gadd, 2017].
Значительно меньше известно о биогенном образовании нерастворимых фосфатов металлов. Для грибов, защелачи-вающих среду в процессе роста, характерно образование струвита - фосфата магния и аммония [Sazanova et al., 2023]. В литературе описано образование бактериями Bacillus sp. нерастворимых фосфатов свинца [Zhang et al., 2019], церия и железа [Yu, Zhan, 2020], а также образование бактерией Rahnella sp. оксалатов меди [Li et al., 2021]. Имеются данные об образовании грибами хлорфосфата свинца пироморфита [Rhee et al., 2012; Xu et al., 2020]. Недавно было обнаружено, что при росте на Zn-содержащих средах гриба Penicillium chrysogenumо бразуется четырёхводный фосфат цинка (аналог минерала гопеита) [Сазанова и др., 2023] (рис. 6). Скорее всего, фосфатные группы, взаимодействующие с цинком, входят в состав ЭПС и полимеров клеточной стенки. Аналогично кристаллизации кальцита, связывание Zn2+ с ЭПС происходят исключительно в щелочной среде, поэтому также важно, что P. chry-sogenum защелачивает среду в процессе роста. Гопеит, как и фосфаты некоторых других металлов, имеет низкую растворимость (Ksp=10-35.5) и может накапливаться в субстратах.
Очень часто на поверхности камня можно наблюдать не только биоообрастания, но и минеральные корки, отличающиеся от подстилающей породы по своим физическим свойствам и химическому составу. Роль микроорганизмов в формировании этих корок дискуссионна. Скорее всего, основной путь их образования связан с геохимическими процессами на поверхности горных пород, тем не менее, биогенные процессы могут ускорять или замедлять образование минеральных наслоений. В свою очередь, биорецептивность минеральных корок может значительно отличаться от самой породы, что существенно влияет на процессы биоповреждений.
Очень распространённым типом минеральных наслоений на поверхности песчаника являются светлоокрашенные корки (рис. 1: В), образованные кальцитом с большей или меньшей примесью других минералов (кварц, альбит, полевые шпаты, слюды) [Сазанова и др., 2023].
Поскольку образование кальцитовых корок и изменение их поверхности во времени определяется множеством факторов, механизмы заселения этих корок могут отличаться. Биорецептивность поверхности кальцита зависит от многих факторов, включая структуру поверхности, увлажнённость и освещённость. Тем не менее, необходимо учитывать, что кальцитсодер-жащие корки могут быть подходящей сре-
Рис. 6. СЭМ изображения четырёхводного фосфата цинка (гопеита) на мицелии Penicillium chryso-genum при концентрации Zn в среде 2 ммоль: глобулы в виде трубочек (А, Б), сростки кристаллов
Археологические и междисциплинарные исследования 91
дой для развития микроорганизмов. Если эти корки имеют пористую структуру, на их поверхности можно наблюдать развитие лишайников, грибов, мхов, водорослей и цианобактерий. На поверхности корок хорошо заметны углубления, в которых локализуются «биокластеры», содержащие структуры грибов и клетки водорослей (рис. 7).
Обычным явлением, встречающимся на поверхности обнажений песчаника, является пустынный лак (рис. 8). Пустынный лак - это тонкое покрытие камня чёрного цвета, как правило, богатое марганцем. Пустынный лак наиболее распространён в каменистых пустынях, что и способствовало появлению его названия [Dorn, 2009]. Предполагалось, что бактерии, окисляющие марганец, могут концентрировать этот элемент и, таким образом, способствовать образованию пустынного лака [Taylor-George et al., 1983]. Позже пришли к выводу, что организмы не нужны для образования пустынного лака, но органические соединения и сами микроорганизмы пассивно участвуют в этом процессе и сохраняются как органоминералы [Perry et al., 2005].
Сообщества микромицетов, формирующиеся на поверхности пустынного лака, характеризуются довольно богатым видовым разнообразием, но при этом являются слаборазвитыми и могут представлять опасность для памятников только в случае
Рис. 8. Пустынный лак на поверхности песчаника
100 um
Рис. 7. «Биокластеры», содержащие структуры грибов и клетки водорослей в углублениях на поверхности кальцитовых корок
изменения микроусловий (например, повышенной увлажненности). Тем не менее, виды микроорганизмов в этих сообществах адаптированы к переживанию неблагоприятных условий окружающей среды, что необходимо учитывать при разработке мероприятий по защите памятника [Сазанова и др., 2022].
Среди различных биоминеральных корок наиболее опасными для сохранности наскальных рисунков являются корки, образованные гипсом (рис. 9). Эти корки имеют как правило серую или оливковую окраску. Сульфатизация природного камня считается одной из наиболее страшных «болезней» каменных памятников
реносимые воздухом загрязнители внедряются в минеральную матрицу и вызывают почернение. Бактерии же, восстанавливающие серу (сульфатредуцирующие бактерии), в частности, бактерия Desulfo-vibriovulgaris, напротив, используются для разработки технологий безопасного удаления чёрных гипсовых корок с поверхности камня. Такие методики с использованием бактерий на специальных носителях уже показали высокую эффективность в реставрационных мероприятиях ^р-рКеШ е! al., 2006].
Таким образом, влияние микроорганизмов на изменения структуры поверхности горной породы может быть различным в зависимости от их физиологических свойств, особенностей породы и микроусловий на поверхности камня. Биохимическое выветривание камня - один из основных механизмов биоповреждений. Под воздействием микроорганизмов происходит вымывание элементов из породы, изменение их подвижности и биодоступности. Иногда это приводит к образованию на поверхности породы биогенных минералов. Для своевременной оценки риска повреждения памятников и принятия соответствующих мер для их сохранения и защиты необходимо иметь подробную информацию о биоразнообразии и физиологических особенностях микроорганизмов на памятниках и прилегающих к ним поверхностях.
Рис. 9. Гипсовые корки на поверхности песчаника
в различных экологических условиях [Sánchez et al., 2009]. На их поверхности практически не формируются развитые сообщества микроорганизмов, тем не менее, сам по себе рост гипса приводит к серьёзному повреждению поверхностного слоя камня и может быть одним из основных процессов, приводящих к утрате наскальных изображений. Тионовые бактерии могут принимать опосредованное участие в процессах образования гипса. Окисляя серу и её восстановленные соединения, они образуют серную кислоту, которая в свою очередь участвует в образовании гипса. Во время кристаллизации гипса пе-
Литература
Сазанова К. В., Власов Д. Ю., Зеленская М. С., Панова Е. Г., Родина О. А., Миклашевич Е. А. Литоби-онтные сообщества на поверхности памятников наскального искусства Минусинской котловины (Южная Сибирь): условия формирования, биоминеральные взаимодействия //Сибирский экологический журнал. 2022. Т. 29. № 3. С. 275-291.
Сазанова К. В., Зеленская М. С., Корнеев А. В., Власов Д. Ю. Внеклеточная детоксикация цинка грибами Pénicillium chrysogenum и Aspergillus niger//Микология и фитопатология. 2023. T. 57. № 6. С. 425-434.
Abbas S. H., Ismail I. M., Mostafa T. M., Sulaymon A. H. Biosorption of heavy metals: A review // J. Chemical Science and Technology. 2014. V. 3. № 4. P. 74-102.
Adamo P. Weathering of rocks and neogenesis of minerals associated with lichen activity //Appl. Clay Sci. 2000. № 16. P. 229-256.
Al-AbbasiR. R. Quantification of Exopolysaccharide Produced by Bacillus subtilis and the Effect of Different Factors on its Production // Raf. J. Sci. 2018. № 27. 82-91.
Anbu P., Kang C. H., Shin Y. J., So J. S. Formations of calcium carbonate minerals by bacteria and its multiple applications // Springerplus. 2016. V. 5. № 250.
Bonaventura M. D. G. M. P. D. Microbial Formation of Oxalate Films on Monument Surfaces: Bioprotection or Biodeterioration? // Geomicrobiol. J. 1999. № 16. P. 55-64.
Boniek D., Mendeslsolda I. C., Abreu C. M. Abreu O. C., Show O., StoianoffM. A. R. Ecology and identification of environmental fungi and metabolic processes involved in the biodeterioration of Brazilian soapstone historical monuments //Lett. Appl. Microbiol. 2017. V. 65. P. 1-8.
Cao C., Jiang J., Sun H., Huang Y., Tao F., Lian B. Carbonate Mineral Formation under the Influence of Limestone-Colonizing Actinobacteria: Morphology and Polymorphism // Front Microbiol. 2016. 7. 366. Cappitelli F., Zanardini E., Ranalli G., Mello E., Daffonchio D., Sorlini C. Improved Methodology for Biore-moval of Black Crusts on Historical Stone Artworks by Use of Sulfate-Reducing Bacteria //Applied and Environmental Microbiology. V. 72. № 5.
Chandran S. C., Shijith K. V., Vipin K. V., Augusthy A. R. Study on heavy metals toxicity biomarkers in Aspergillus niger //IJAPBC. 2014. V. 3. P. 458-464.
De BeeckM. O., Persson P., Tunlid A. Fungal extracellular polymeric substance matrices - Highly specialized microenvironments that allow fungi to control soil organic matter decomposition reactions // Soil Biology and Biochemistry. 2021. V. 159. 108304.
De Leo F., Marchetta A., Urzi C. Black Fungi on Stone-Built Heritage: Current Knowledge and Future Outlook //Appl. Sci. 2022. № 12. 3969.
Dhankhar R., Hooda A. Fungal biosorption - an alternative to meet the challenges of heavy metal pollution in aqueous solutions // Environ. Technol. 2011. № 32. P. 467-491.
Dorn R. I. Rock Varnish Revolution: New Insights from Microlaminations and the Contributions of Tan-zhuo Liu // Geography Compass. 2009. № 3. P. 1-20.
Frank-Kamenetskaya O. V., Ivanyuk G. Y., Zelenskaya M. S., Izatulina A. R., Kalashnikov A. O., Vlasov D. Y., Po-lyanskaya E. I. Calcium Oxalates in Lichens on Surface of Apatite-Nepheline Ore (Kola Peninsula, Russia) // Minerals. 2019. № 9. 656.
Gadd G. M. Geomycology: Biogeochemical transformations of rocks, minerals, metals and radionuclides by fungi, bioweathering and bioremediation // Mycol. Res. 2007. № 111. P. 3-49.
Gadd G.M. Metals, minerals and microbes: geomicrobiology and bioremediation. Microbiology. 2010. Vol. 156. № 3. P. 609-643.
Gadd G.M., Bahri-Esfahani J., Li Q., Rhee Y.J., Wei Z., Fomina M., Liang X. Oxalate production by fungi: significance in geomycology, biodeterioration and bioremediation //Fungal Biology Reviews. № 2014. P. 28, 36-55.
Girbal J., Prada J. L., Rocabayera R., Argemi M. Dating of Biodeposits of Oxalates at the Arc De Berá in Tarragona // Spain. Radiocarbon. 2001. № 43. P. 637-645.
González A. G.; Pokrovsky O. Metal adsorption on mosses: Toward a universal adsorption model // J. Colloid Interface Sci. 2014. № 415. P. 169-178.
Gorbushina A. Life on the rocks. Environ // Microbiol. 2007. № 9. P. 1613-1631.
Kim Y., Kwon S., Roh Y. Effect of Divalent Cations (Cu, Zn, Pb, Cd, and Sr) on Microbially Induced Calcium Carbonate Precipitation and Mineralogical Properties // Front Microbiol. 2021. V. 12. 646-748. Li M. T., Liu S. Q., Wang Y. Q., Do H. T., Zhao C. L. Effect of coexisting metal ions on bio-precipitation of Cu2+ phosphate by Rahnellasp. LRP3 and its stability in soil // Plant Soil Environ. 2021. № 67. P. 729-738. Li Q., Gadd G.M. Fungal nanoscale metal carbonates and production of electrochemical materials. MicrobBiotechnol. 2017. V. 10. № 5. P. 1131-1136.
Liu X., Koestler R.J., Warscheid T. Microbial deterioration and sustainable conservation of stone monuments and buildings // Nat Sustain. 2020. № 3. P. 991-1004.
Mahapatra S., Banerjee D. Fungal exopolysaccharide: Production, composition and applications // Micro-biol. Insights. 2013. V. 6. 1MBI-S10957.
Monte M. Oxalate film formation on marbles pecimens caused by fungus //J. Cult. Herit. 2003. № 4. P. 255-258.
Mukhopadhyay M., Noronha S. B., Suraishkumar G. K. A review on experimental studies of biosorption of heavy metals by Aspergillus niger // Can. J. Chem. Eng. 2011. V. 89. P. 889-900.
94 Учёные записки музея-заповедника «Томская Писаница». 2023. Выпуск 18
Munir E., Hattori T., Shimada M. Role for oxalate acid biosynthesis in growth of copper tolerant wood-rotting and pathogenic fungi under environmental stress //The 55 th meeting of the Japan wood research society. 2005. P. 1-7.
MuynckW.D., BelieN.D., VerstraeteW. Microbial carbonate precipitation in construction materials: A review //Ecol. Eng. 2010. № 36. 118-136.
Okuo J. M., SanniS., Aigbedion S. Selective Biosorption of Heavy Metal Ions from Aqueous Solutions by Pre-Treated Nigerian Fresh Water Algae //Trends Appl. Sci. Res. 2006. № 1. P. 83-90.
Perry R. S., Kolb V. M., Lynne B. Y., Sephton M., McLoughlin N., Engel M. H., Olendzenski L., Brasier M., StaleyJ. T. How desert varnish forms? //Proc. SPIE. V. 5906. P. 276-287. 2005.
Pinna D. Biofilms and lichens on stone monuments: do they damage or protect? // Front Microbiol. 2014. № 5. P. 133.
Purvis O. W., Pawlik-Skowronska B., Cressey G., Jones G. C., Kearsley A., SprattJ. Mineral phases and element composition of the copper hyper accumulator lichen Lecanorapolytropa // Miner. Mag. 2008. № 72. 607-616.
Rhee Y.J., Hillier S., Gadd G.M. Lead Transformation to Pyromorphite by Fungi. Current Biology. 2012. V. 22. P. 237-241.
Rola K. Insight into the pattern of heavy-metal accumulation in lichen thalli. J. Trace Elem // Med. Biol. 2020. № 61. 126512.
RouskJ., Bengtson P. Microbial regulation of global biogeochemical cycles // Front. Microbiol. 2014. Vol. 5. 103.
Sánchez J.S., Alves C.A.S., Romaní J.R.V., Mosquera D.F. Origin of Gypsum-rich Coatings on Historic Buildings //Water, Air, and Soil Pollution. 2009. V. 204. P. 53-68.
Sayer J. A., Gadd G. M. Binding of cobalt and zinc by organic acids and culture filtrates of Aspergillus niger grown in the absence or presence of insoluble cobalt or zinc phosphate //Mycol. Res. 2001. V. 105. P. 1261-1267.
Sazanova K., Osmolovskaya N., Schiparev S., Yakkonen K., Kuchaeva L., Vlasov D. Organic Acids Induce Tolerance to Zinc- and Copper-Exposed Fungi Under Various Growth Conditions //Curr Microbiol. 2015. V. 70. № 4. P. 520-527.
Sazanova K. V., Frank-Kamenetskaya O. V., Vlasov D. Y., Zelenskaya M. S., Vlasov A. D., Rusakov A. V., Petrova M. Carbonate and Oxalate Crystallization by Interaction of Calcite Marble with Bacillus subtilis and Bacillus subtilis-Aspergillus niger Association // Crystals. 2020. № 10. 756.
Sazanova K. V., Zelenskaya M. S., IzatulinaA. R., KorneevA. V., VlasovD. Y., Frank-Kamenetskaya O. V. Carbonate and Oxalate Crystallization Effected by the Metabolism of Fungi and Bacteria in Various Trophic Conditions: The Case of Penicillium chrysogenum and Penicillium chrysogenum with Bacillus subtilis // Crystals. 2023. V. 13. 94.
Scheerer S., Ortega-Morales O., Gaylarde C. Microbial Deterioration of Stone Monuments - An Updated // Advances in Applied Microbiology. 2009. № 66. P. 97-139.
Shakya K., Chettri M. K., Sawidis T. Impact of Heavy Metals (Copper, Zinc, and Lead) on the Chlorophyll Content of Some Mosses //Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2008. № 54. P. 412-421. SiddiqueeS., Rovina K., AlAzadS. Heavy Metal Contaminants Removal from Wastewater Using the Potential Filamentous Fungi Biomass: A Review // J. Microb. Biochem. Technol. 2015. V. 7. P. 384-393. SterflingerK. Fungi: their role in deterioration of cultural heritage //Fungal biology reviews. 2010. № 24. P. 47-55.
Sutjaritvorakul T., Gadd G. M., Whalley A., Sihanonth P. Zinc Oxalate Crystal Formation by Aspergillus nomius. Geomicrobiology. 2015. V. 33. № 3.
Taylor-George S., Palmer F., Staley J. T., Borns D. J., Curtiss B., Adams J. B. Fungi and bacteria involved in desert varnish formation. Microb Ecol. 1983. № 9. V. 3. P. 227-245.
Tian D., Jiang Z., Jiang L., Su M., Feng Z., Zhang L., Wang S., Li Z., Hu S. A new insight into lead (II) tolerance of environmental fungi based on a study of Aspergillus niger and Penicillium oxalicum // Environ. Microbiol. 2019. V. 21. P. 471-479.
Villa F., Stewart P.S., Klapper I., Jacob J.M., Cappitelli F. Subaerial Biofilms on Outdoor Stone Monuments: Changing the Perspective Toward an Ecological Framework //BioScience. 2016. № 66. P. 285-294.
Warscheid T., Braams J. Biodeterioration of stone: a review //International Biodeterioration and Biodégradation. 2000. № 46. P. 343-368.
Xu X., Hao R., Xu H., Lu A. Removal mechanism of Pb(II) by Penicillium polonicum: immobilization, adsorption, and bioaccumulation. Scientific Reports. 2020. V. 10. 9079.
Yu X., Zhan, Q. Phosphate-Mineralization Microbe Repairs Heavy Metal Ions That Formed Nanomaterials in Soil and Water. IntechOpen. 2020.
Zhang Y., Su M., Wu F., Gu J.-D., Li J., He D., Guo Q., Cui H., Zhang Q., Feng H. Diversity and Composition of Culturable Microorganisms and Their Biodeterioration Potentials in the Sandstone of Beishiku Temple, China //Microorganisms. 2023. № 11. 429.
Zhang K., Xue Y., Xu H., Yao Y. Lead removal by phosphate solubilizing bacteria isolated from soil through biomineralization // Chemosphere. 2019. V. 224. P. 272-279.
Zhao J., Csetenyi L., Gadd G.M. Fungal-induced CaCO3 and SrCO3 precipitation: a potential strategy for bioprotection of concrete. Science of The Total Environment. 2022. V 816. 151501. 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. № 4.
