Biomineralogi er en videnskabelig disciplin om omdannelsen af mineraler, der finder sted i det geologiske miljø med en række forskellige deltagelse af levende organismer. Mineraler findes ikke kun i jordens tarme, men også i alt liv på planeten, inklusive mennesker. Som et resultat af biomineral interaktioner, over 3,8 milliarder år af Jordens geologiske historie, blev omkring 2% af jordskorpen dannet, og omkring 300 biomineraler er i øjeblikket kendt [1] .
"Biomineralogi er en gren af læren om mineraldannelsens processer, som fortolker mekanismerne for at skifte uorganisk stof fra den biologiske cyklus af stofbevægelse til den geologiske, også kaldet biomineralisering , eller omvendt. Da begrebet et mineral er samlet og tværgående for hele forløbet af mineralogiske problemer, er beskrivelsen af biomineraler ikke genstand for biomineralogi. Det er en integreret del af de grundlæggende egenskaber for de tilsvarende mineraler.
For første gang kom begrebet biomineralogi, som en uafhængig videnskabelig disciplin, ind i russisk videnskab fra monografien af A. A. Korago "Introduktion til biomineralogi" (1992). I fremtiden var akademiker Yushkin N.P. meget opmærksom på problemerne med biomineralogi. I dag er forskningsobjekterne biomineraler dannet inde i levende organismer (knogler, hjernesand, urin, galde, spytsten) på overfladen af levende organismer (skaller) af bløddyr, alger, protozoer), mineraler dannet i miljøet af mikroorganismer (mineraler af måtter, biofilm, kolloider, lermineraler). Yushkin N.P. henviste også vira til biomineraler.
Der er to modsatrettede holdninger. Ifølge mening fra geologer, mineraloger, krystallografer, dannes mineraler som et resultat af mineralgenese, og organismer syntetiserer ikke direkte biomineraler. Ifølge biologer, overvejende mikrobiologer, produceres biomineraler direkte af levende organismer, og de fleste mineraler af kolloid- og lertypen er et produkt af mikroorganismers vitale aktivitet (Chukhrov, 1951; Naimark et al., 2009). Mellemhypoteser bestemmer, at levende organismer skaber et miljø, der befordrer rettet krystallogenese med specifikke biomineraler i et givet og bestemt rum og mængde (Korlyakov, Bondar, Morozov, 2016; Korlyakov, 2017).
Udtrykkene "induceret" og "matrixiseret" biomineralisering introduceret af palæontologer svarer til forskellige måder at akkumulere organisk og uorganisk stof på som følge af organismers vitale aktivitet. Imidlertid ender ikke enhver "induceret" og især "matrixiseret" proces med mineraldannelse (Naimark E. B., Eroshchev-Shak V. A., Chizhikova N. P., Kompantseva, 2009 [2] .
Et typisk tilfælde af induceret (ikke-skelet) biomineralisering er den mineralogiske side af thion (oxiderende) og sulfat-reducerende bakteriers vitale aktivitet. Under oxidation af sulfidmineraler ved hjælp af thioniske bakterier akkumuleres produkterne af sulfiddestruktion i en hypergenopløsning (repræsenterer et specifikt geologisk miljø) i form af sure sulfatkomplekser af typen [Me(HSO4)n] + m, som under hydrolyse giver et materielt grundlag for dannelsen af sådanne mineraler som jarosit, brochantit, butlerit osv. (Yakhontova, Nesterovich, 1982) [2] .
På den anden side, i den naturlige proces med sulfatreduktion, sørger de tilsvarende bakterier for dannelsen af svovlbrinte, som yderligere kan omdannes til sulfidmineraler, hvilket er registreret som et udbredt geologisk fænomen, i begge tilfælde, processen induceret af den vitale aktivitet af bakterier ender med mineralisering ”(Yakhontova L.K., Zvereva V.P. Fundamentals of mineralogy of hypergenesis, 6.5) [2] .
Blandt de organismer, der findes på Jorden, er der mange, der har hårdt væv enten i form af et knogleskelet (hvirveldyr) eller i form af en skal (bløddyr). Skeletter og skaller er en kompleks sammensætning af mineralske og organiske stoffer (Korago, 1992). Disse materialer, der indeholder visse mineraler i deres sammensætning, er unikke i deres egenskaber [2] .
Der er ikke så mange uorganiske stoffer akkumuleret i betydelige mængder af levende organismer (Chiglintsev, Sokol, Nokhrin, 2010) [1] . Disse omfatter: calciumcarbonat - det består af koraller og skaller af langt de fleste bløddyr; calciumoxalat, som findes i planter såvel som hos pattedyr (for eksempel som en del af nyresten); silica, hvoraf skeletterne af de fleste marine encellede organismer, især radiolarier, dannes; jordalkalimetalsulfater (findes i nogle planter og vandmænd); jernoxider (til stede i bakterier, bløddyr, nogle planter) og endelig calciumphosphater - det vigtigste byggemateriale i knogler og tænder hos alle hvirveldyr [2] [3]