Аннотация результатов, полученных в 2020 году
В отчетном 2020 году в результате совместной работы двух групп - коллектива Томского политехнического университета и дальневосточной группой, в составе сотрудников ТИГ ДВО РАН и ДВГИ ДВО РАН выполнен сбор фактического материала в процессе полевых работ не в двух, как было запланировано, а в трех районах Приморского края: в верховьях реки Милоградовка, Ольгинский административный район, территория национального парка «Зов тигра»; в окрестностях горы Солонцовая, Тернейский административный район, территория Сихотэ-Алиньского биосферного заповедника, а также в приводораздельной части рек Максимовка и Пещерка, Тернейский и Пожарский административные районы, со стороны р. Пещерка территория национального парка «Бикинский». Расширение мест сбора фактического материала обусловлено стремлением усилить достоверность получаемых данных. В итоге на трех участках собрано 132 пробы воды, 126 проб горных пород, в том числе 35 из мест поедания животными (кудуриты); 182 пробы растительности, 60 проб растительного опада, 60 проб почв. Биологических проб от 6 добытых животных собрано более 400. Для классических микробиологических исследований дальневосточной группой проекта отобрано 15 проб и сверх плана отобрано 52 пробы для скринингового микробиологического исследования методом ПЦР. Томской группой дополнительно проведены исследования на выявление концентрирования химических элементов в эндобиоте пищеварительного тракта млекопитающих (инфузорий и микроорганизмов двух функциональных групп пищеварительного тракта). Кроме того, изучен организм двух свиней домашних (97 проб), являющихся модельным видом для формирования представления о закономерностях формирования элементного состава организма человека, проживающего в данных геохимических условиях среды. Собранный в поле фактический материал был распределен между двумя группами междисциплинарного проекта. Как было запланировано, все органические пробы (растительности, растительного опада, почв и биологических тканей) были переправлены в Томский политехнический университет для аналитических исследований. Водные пробы, каменный материал и микробиологические пробы изучались во Владивостоке. Все биологические пробы подвергались процессу пробоподготовки, который заключался в высушивании материала при температуре до 100 ºС, растворении в кислоте и перекиси водорода для проведения анализа ИСП-МС (НОЦ «Вода» ТПУ), озоления высушенных проб органов и тканей животных при 600 ºС для проведения анализа ИНАА. Отдельные органы и ткани животных были изучены на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) Hitachi S-3400N с энерго-дисперсионным спектрометром Bruker X@Flash 5010 для проведения рентгеноспектрального анализа в МИНОЦ «Урановая геология» при отделении геологии инженерной школы природных ресурсов НИ ТПУ. Полученные результаты позволяют говорить о наличии специфики концентрирования химических элементов, заключающейся в концентрировании в организме животных редкоземельных элементов средней и тяжелой подгрупп и присутствии микроминеральных фаз этих элементов в костях и шерсти. При этом, процесс миграции редкоземельных элементов в организме растительноядных и всеядных животных имеет отличие и заключается в большем их концентрировании в головном мозге изюбрей и пищеварительной системе всеядных. В целом, выполненные исследования позволили выявить особенности элементного состава млекопитающих на территории Приморского края с выявлением диапазонов широкого спектра химических элементов (более 60-ти), установить специфику трофической цепочки от горной породы до организма млекопитающего, подойти к предположению о возможных причинах формирования геофагии животных. С учетом всей совокупности фактов и на основе дискуссии с коллегами из дальневосточного отделения было выдвинуто предположение, что причина литофагии в горах Сихотэ-Алиня может быть связана с токсичным действием на животных РЗЭ подгруппы тяжелых, поступающих из растительных кормов и воды. Вполне вероятно, что замещение легких РЗ элементов, выполняющих важные функции в организме тяжелыми аналогами неспособными выполнять эти функции может приводить к серьезным нарушениям обменных процессов в организме, что может являться причиной инстинктивного потребления минеральных (в данном случае глинисто-цеолитовых) сорбентов, обогащенных натрием и РЗЭ легкой группы. Как очевидно, данный вопрос требует дальнейшего изучения с расширением регионов, где распространена литофагия, а также методов исследования. Работа, проводимая в рамках проекта освещалась в средствах массовой информации (сайт ТПУ, ДВГИ ДВО РАН, газеты "Дальневосточный ученый", "За кадры", РИА Томск).

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
По итогам выполнения работ за второй год реализации проекта представителями как дальневосточной, так и томской команд участников междисциплинарного проекта РНФ выполнен сбор всего запланированного фактического материала в пределах трех территорий Горного Алтая с наличием контрастных природных геохимических аномалий, а также добор фактического материала в двух районах Сихотэ-Алиня. В Сихотэ-Алине согласно плану, добыты один изюбрь и один дикий кабан в пределах Шкотовского базальтового плато в качестве фонового биологического материала для сравнения с биопробами из районов контрастных геохимических аномалий. В местах активной геофагии животных в Сихотэ-Алине и Горном Алтае установлены автоматические «фотоловушки» (всего 17 штук), с которых уже получено более 10 тыс. фотоснимков животных. Практически весь отобранный для лабораторных исследований фактический материал исследован на содержание широкого спектра химических элементов в лабораториях ТПУ, ДВГИ и ТИГ ДВО РАН. В итоге: - получена база данных по содержанию широкого спектра химических элементов в горных породах, природных водах, почвах, растительности, а также органах и тканях организма диких и домашних млекопитающих по трем геохимически контрастным территориям Горного Алтая, в пределах которых известна геофагия среди растительноядных животных; - из горных пород и внутренних органов животных Приморского края и Горного Алтая выделены 147 чистых культур и сформирована коллекция доминирующих микроорганизмов; - определены литолого-минералогические, гидро- и геохимические особенности изученных территорий; - установлено влияние особенностей геологии и металлогении изученных территорий на формирование элементного состава растительности и организма млекопитающего в целом и отдельных органов и тканей внутри организма; - проведен сравнительный анализ почвенных микроорганизмов, элементного состава изученных ландшафтных компонентов, а также органов и тканей организма млекопитающих на территории Приморского края и Горного Алтая, выявлены общие характеристики и различия. Результаты, полученные в 2020 г. по Приморскому краю, были опубликованы в том числе в изданиях, цитируемых базами данных Scopus и Web of Science, а также апробированы на международных конференциях. Основные научные результаты по микробиологическому блоку Выявлено, что кудуриты Алтая и Приморского края отличаются по составу и численности эколого-трофических групп микроорганизмов. Для грунтов Алтая характерна более низкая численность сапрофитных, силикатных и денитрифицирующих бактерий, отсутствие дрожжей, значительно более высокие количества тионовых, сульфатредуцирующих бактерий, а также автотрофных нитрифицирующих микроорганизмов, при полном отсутствии их в горных породах Приморского края. Результаты скринингового исследования ПЦР методом 20 порядков бактерий во всех пробах кудуритов, отобранных в Сихотэ-Алине в 2020 г., показали существенное преобладание бактерий и архей над остальными порядками. Численность микроорганизмов оказалась напрямую зависимой от содержания в породах захороненной (углистой) органики. Максимум бактерий и архей показали пробы глинистых кудуритов с Милоградовского участка с видимой угольной пылью, потребляемых животными в зоне контакта глин с угольными пластами. Там же выявлены воды, наиболее обогащенные органическим углеродом и РЗЭ. Результаты исследований 7 образцов кудуритов и 6 проб содержимого рубца и толстой кишки изюбрей с применением метагеномных подходов позволили выявить 2 домена, 16 филумов, 28 классов и 106 родов микроорганизмов. Среди доменов значительно преобладали бактерии. Среди бактерий в пробах горных пород преобладали филумы Proteobacteria (до 98%) и Bacteroidota (до 68%), в образцах внутренних органов животных отмечено доминирование филумов Proteobacteria (до 92,3%), Firmicutes (до 88,7%) и Bacteroidota (до 25,9%). Гораздо меньше встречались филумы Actinobacteriota (грунты до 13,02%, внутренние органы до 3,90%), Spirochaetota (грунты до 0,81%, внутренние органы до 1,29%). Домен Archaea в содержимом толстой кишки изюбря представлен родами Methanobrevibacter (2,3%) и Methanosphaera (0,55%) из филума Euryarchaeota. Основные результаты по аналитическому блоку Предварительное изучение полученных данных по химическому составу водных и литопроб, исследования пород с помощью оптического и электронного микроскопов, а также изучение архивных отчетов государственной геологической съемки однозначно указывают на то, что на всех трех исследованных участках в Горном Алтае, где распространена геофагия среди диких и домашних растительноядных животных, имеются выходы на поверхность разновозрастных (от ордовика до перми) гранитоидов (граниты, плагиограниты, гранодиориты, гранито-гнейсы) с повышенными содержаниями редких и редкоземельных элементов, которые накапливаются в глинистом делювии непосредственно на гранитах, а также в сопряженных с гранитами водно-ледниковых отложениях, нередко перекрывающих плащеобразно обширные уплощенные поверхности среднегорий и речных долин. В отличие от Сихотэ-Алиня, минералы РЗЭ в условиях Горного Алтая находятся значительно реже в минеральных формах, легко разрушаемых поверхностными и грунтовыми водами. Средние показатели рН таких вод по трем районам: 7,75 по району Малая Сумульта; 6,00 – по району Телецкому и 7,50 – по Язулинскому. По макросоставу все воды исключительно гидрокарбонатно-кальциевые, ультрапресные, их минерализация колеблется от 0,01 г/л до 0,3 г/л. Согласно данным электронной микроскопии, во всех переданных на анализ образцах горных пород обнаружены многочисленные фазы РЗЭ-элементов. Наибольшее их количество отмечено в пробах с Телецкого озера и приустьевой части р. Чулышман. РЗЭ-минералы представлены преимущественно кристаллокластами монацита и ксенотима магматического генезиса (вероятнее всего гранитного), реже встречаются вторичные рабдофан и бастнезит. Максимальная концентрация вторичных минералов РЗЭ отмечена в районе Телецкого озера и в приустьеворй части р. Чулышман. Токсичные элементы тяжелых и радиоактивных металлов также содержатся практически во всех проанализированных пробах и представлены минеральными фазами Ta, Tl, Pb, Hg, Th, U, их максимальная концентрация установлена в образцах из района Язулы. На высокую концентрацию магматогенных минералов РЗЭ (особенно монацита и ксенотима) в рыхлых отложениях в пределах исследованных территорий указывает также факт нередкой фиксации их накопления геологами съемщиками в речном аллювии (данные, отраженные на геологических картах гос. съемки М 1:200 000 в районе р. Малая Сумульта). Наличие сравнительно высокого количества легкорастворимых форм РЗЭ в районе Телецкого озера так же, как и в Сихотэ-Алине (но не в столь яркой степени), определяет повышенный фон концентрации РЗЭ в ультрапресных поверхностных водах. По некоторым водотокам значения РЗЭ отличаются от средних показателей по основным водотокам Горного Алтая и Телецкого озера, а также от средних показателей по рекам мира до 10 раз и более. По районам Малая Сумульта и Язула такой закономерности не выявлено. Там отмечаются лишь единичные пробы с повышенными содержаниями РЗЭ из ручьев, формирующихся среди гранитных пород. Отсутствие выраженности гидрохимических РЗЭ аномалий на таких территориях связана с низким содержанием там водорастворимых вторичных РЗЭ минералов, а также – с меньшей растворяющей способностью местных поверхностных вод, обусловленной их повышенной щелочностью. Определенное значение также имеет существенная сухость климата в Горном Алтае, по сравнению с Сихотэ-Алинем. Из рыхлых горных пород, обогащенных минералами РЗЭ, такие элементы переходят в растительность. При этом в тканях растений могут возникать существенные их концентрации. На это указывают данные анализов образцов растительного опада, почв и растений (папоротники, осоки, лабазник и полыни). Причем, концентрации РЗЭ и характер их распределения в пробах растительности, собранных в районах активной геофагии в Горном Алтае, полностью сопоставимы с таковыми на территории Сихотэ-Алиня. Максимум концентрации РЗЭ в растениях Горного Алтая отмечен в районе Телецкого озера (там же отмечен максимум проявлений геофагии среди диких животных). Более того, уровни концентрации РЗЭ в папоротниках в районах геофагии диких животных (до 50 ррm для La и Ce) сопоставимы с предельными их концентрациями в этих растениях, выявленными японскими исследователями (Ozaki et al., 2002). Проведенный сравнительный анализ всего исследованного спектра (72) химических элементов методами ИСП-МС и ИНАА в растениях (в том числе в кормовых видах) на территории Горного Алтая и Приморского края показал, что имеет место значительная разница в накоплении определенного их ряда, что характеризует специфику территорий отбора. Накопление редкоземельной группы элементов в осоках достаточно однородное (судя по коэффициенту вариации). В лабазнике, в отличие от осоки, РЗЭ входят в ряд, имеющих неоднородное распределение. Папоротники, являясь концентраторами редкоземельного спектра элементов, наиболее ярко отражают различия территорий именно по редкоземельной специфике. В итоге по папоротникам нами установлено, что по накоплению редкоземельных элементов в ландшафтах максимальными значениями характеризуются территории в районе г. Солонцовая (Сихотэ-Алинь) и район долины р. Малая Сумульта в Горном Алтае. По накоплению тяжелой подгруппы редкоземельных элементов самым выдающимся оказался район водораздела рек Бикина и Максимовки (Сихотэ-Алинь). Проведенный сравнительный анализ химического состава биопроб от свиней домашних из двух регионов – Приморского края и Республики Алтай показал весьма существенные их различия. Так, организмы свиней из двух населенных пунктов Приморского края по содержанию химических элементов в различных органах и тканях отличались между собой не так значительно, как от свиньи из Республики Алтай. Особенно значима была разница по головному мозгу; у свиньи из п. Купчегень значимо выше концентрация свинца, висмута, а также всего спектра редкоземельных элементов, в сравнении с животными из двух приморских населенных пунктов. Микроминеральное разнообразие в головном и спинном мозге алтайских свиней также несколько больше, в сравнении с приморскими. В головном мозге приморской свиньи наблюдались в основном микровыделения алюмосиликатов, карбонатов и единичные находки самородных элементов. Головной мозг алтайских свиней богат более широким спектром алюмосиликатных минералов и самородных элементов. Встречаются также сульфиды свинца и железа. Редкоземельные элементы в микроминералах головного мозга алтайской свиньи представлены всем спектром элементов легкой подгруппы. Сравнение элементного состава организма благородных оленей (марал и изюбрь) на изученных территориях показало, что существуют различия, отражающие биогеохимическую специфику растений с этих территорий. Сравнение содержания химических элементов по их медианным показателям в организме марала и изюбря в целом позволяет утверждать, что имеет место некоторое концентрирование элементов средней и тяжелой подгрупп лантаноидов в организме приморского изюбря. В организме алтайского марала в большей степени накапливаются олово, тантал, ртуть, кадмий, мышьяк, селен и бром. При этом для животных обеих территорий отмечается максимальное концентрирование элементов в органах мочеполовой системы. Несомненным открытием является то, что на территории Приморского края накопление химических элементов в органах центральной нервной системы (головной, спинной мозг) суммарное накопление элементов таково, что эта система стоит на втором месте, в то время как для алтайского животного – на последнем, что соответствует представлению о ее наибольшей защищенности. Этот факт требует дополнительного исследования, в том числе после получения материала по маралу, отбор которого пока не состоялся. Микроминеральный состав головного мозга алтайского марала схож с мозгом изюбря из Приморья. В обоих случаях найдено большое количество кальцийсодержащих микроминеральных образований. В мозге изюбря выявлены также Ca-Mg-алюмосиликаты. Также отличительной чертой головного мозга марала является наличие в нем твердых выделений галоидных солей (сильвин, галит и их твёрдых растворов), сульфидов и самородных элементов. В целом, информация, полученная нами по животным с данных территорий, проходит в настоящий момент времени детальную обработку. Особо следует отметить, что в подобных исследованиях очень важна роль фонового животного, которое было добыто в этом году на базальтовом плато и в настоящий момент находится на стадии подготовки к анализу. Получение данных по элементному составу изюбрей с фоновой территории позволит нормировать все имеющиеся данные к некому единому показателю, которого в настоящий момент времени нет, поскольку литературные данные либо устарели, либо имеются лишь для отдельных органов и тканей. Следует особо заметить, что ситуация с наличием растительности, обогащенной РЗЭ на рыхлых монацитоносных породах в Горном Алтае, вполне сопоставима с ситуацией на монацитоносных песках в штате Керала (Индия), где выявлены эндемические заболевания сердца у людей, вызванные избыточным поступлением в организм РЗЭ с растительными продуктами, выращенными в таких районах (Raman Kutty et al., 2015). Из этого следует, что в Горном Атае в районах проявлений активной геофагии следует ожидать обнаружения у местных жителей подобных патологий. Сведения о патологических проявлениях среди растительноядных животных, связанных с избытком РЗЭ в кормах, нам пока не известны. Вместе с тем нами уже выявлены вполне очевидные косвенные признаки нарушений минерального обмена у изюбрей на кудурах в Сихотэ-Алине, по данным анализа фотоматериалов с фотоловушек. Установлено, в частности, что на кудурах в верховьях р. Бикин нередко появляются изюбри самцы с молодыми пантами в осеннее время, и в то же время в конце мая наряду с нормальными пятиотростковыми пантачами нередко встречаются особи с костяными рогами (фотографии таких животных приведены в статье А.М. Паничева и Н.В. Барановской в журнале «Природа», 2021. № 11).

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В 2022 г. в результате совместной работы дальневосточной и томской команд междисциплинарного проекта РНФ выполнен сбор фактического материала в пределах четырех районов: на восточном побережье Байкала (в долинах р. Баргузин и Турка); на западном побережье (районы падей: Нижние, Средние и Верхние Хомуты, Харгино; на острове Ольхон); в отрогах Восточного Саяна (по притокам р. Ока) и в Забайкальском крае (в ряде поселков преимущественно в бассейне р. Уров). Весь отобранный материал (пробы горных пород, почв, природных вод, растений, тканей и органов млекопитающих) исследован на содержание широкого спектра химических элементов (72) в лабораториях ТПУ, ДВГИ и ТИГ ДВО РАН. Проведены также исследования по микробиологии в Институте общей и экспериментальной биологии СО РАН (г. Улан-Удэ) и по медицине с участием специалистов из Читинской государственной медицинской академии. В итоге получены следующие результаты. По микробиологическому блоку С целью определения метанообразующих и сульфатредуцирующих архей и бактерий, населяющих кудуриты различного минерального состава, которые способны, судя по литературным данным, активно ассимилировать РЗЭ (особенно легкой подгруппы) в 2022 г. с природных солонцов-кудуров в Байкальском регионе было отобрано 7 микробиологических проб (при плане -7). В августе пробы переданы в работу в микробиологическую лабораторию ИОЭБ СО РАН. К настоящему времени выполнены посевы на оригинальных средах, начаты работы по подготовке к идентификации выросших культур. Результаты, относящиеся к 2022 г., будут обработаны не ранее января-февраля 2023 г. По аналитическому блоку Данные по водным пробам, отобранным в исследованных районах, свидетельствуют о разнообразии их химического состава. Их минерализация (г/л) меняется от 0,09 до 46 (соленые озера). Показатели рН колеблются от нейтральных до щелочных (6,24–9,45). По составу основных макроионов в подавляющем большинстве воды гидрокарбонатно-кальциевые с высоким содержанием серы, все соленые озера с преобладанием сульфат иона. В составе микроэлементов высока концентрация Li, Sr, B, P, W, Mo, U. Полученные аналитические данные по пробам горных пород позволяют разделить кудуриты, встречающиеся в Прибайкалье и в горах Восточного Саяна, на два минералогических типа. Вдоль западного побережья Байкала, в частности, в падях Средние Хомуты и Харгино дикие копытные активно поедают карбонат-хлоритовые метаморфические сланцы, относящиеся к голоустенской свите (нижняя подсвита), датируемой протерозоем. Поедаемые породы состоят из тонкораспыленных кальцита, кварца и хлорита с примесью слюдистых (серицит) и гидрослюдистых минералов, полевых шпатов и каолинита. Масштабы поедания пород невероятны. Многочисленные ниши выедания (лизунцы) в пади Средние Хомуты отмечаются вдоль южного склона пади на высоту до 50 м и на протяжении более километра. Кудуриты с высоким содержанием карбонатов встречаются и на Ольхоне. К выходам таких пород приурочен самый обширный и наиболее хорошо посещаемый на острове кудур на мысе Зантык. Согласно геологическим данным он приурочен к отложениям ижимейской свиты, также относимой к протерозою. В составе свиты преобладают кристаллические известняки с графитом с прослоями гнейсов и амфиболитов. Последние в пределах кудура превращены в глинистые породы с преобладанием каолинита разных цветовых оттенков, от охристого до красно-бурого. Животные поедают карбонатные и глинистые разности кудуритов на площади 25х150 м. Кудуриты со столь высокой долей карбонатов, которые изучены нами на побережье Байкала, больше нигде нам ранее не попадались. Не нашли мы данных о подобных кудуритах и в зарубежных публикациях. Максимальные содержания большинства микроэлементов (кроме Sr) в поедаемых высококарбонатных породах обнаруживаются в туфогенных прослоях, которые наиболее востребованы животными. Весьма необычной особенностью байкальских высококарбонатных кудуритов является повышенная концентрация в них РЗЭ, привнесенных в составе периодически отлагавшегося вулканического пепла. Электронно-микроскопические исследования показали в составе минералов РЗЭ фосфаты (монацит), силикаты (ортит), карбонаты и фторкарбонаты (паризит, бастнезит). На высокую концентрацию РЗЭ минералов в рыхлых современных отложениях в районе большого кудура на Ольхоне указывают также многочисленные значки монацита на геологической карте (лист с полезными ископаемыми). Второй минеральный тип кудуритов с которым мы столкнулись в Прибайкалье и в горах Восточного Саяна, это глинистые породы с преобладанием каолинита – продукты выветривания и гидротермальной аргиллизации амфиболитовых гнейсов и гранитоидов докембрийского и более молодого возраста. Кудуры по таким глинистым породам опробованы нами на о. Ольхон, а также в бассейне р. Жохой, в Саянах. Следует заметить, что чисто каолинитовые кудуриты ни в Сихотэ-Алине, ни в Горном Алтае ранее нам также не попадались. В то же время это самый распространенный минеральный тип кудуритов в тропической и в субтропической зонах Земного шара. На восточном побережье Байкала и в Забайкалье таких солонцов-кудуров, где бы животные активно потребляли горные породы, нами не выявлено. В этой части Байкальского региона встречаются кудуры только на основе минеральных источников, где животные пьют воду с повышенным содержанием натрия. В некоторых водах из таких источников отмечаются повышенные концентрации РЗЭ. Полевые работы в Забайкалье были нацелены также на проверку идеи связи распространенного в этом районе эндемического заболевания Кашина-Бека с нарушениями в организме обмена РЗЭ. С этой целью нами были собраны образцы картофеля в ряде поселков, в том числе приближенных к старинным горно-металлургиеским, заводам. Химический анализ картофеля показал повышенные конценрации РЗЭ тяжелой подгруппы. Выявленные особенности накопления РЗЭ в одном из важных местных продуктов питания, может являться причиной разбалансировки нейроиммуноэндокринной системы в организме местных жителей вплоть до проявления широко распространенной в этом районе остеоартритной патологии. Проведенный анализ химических элементов методами ИСП-МС и ИНАА в растениях (в том числе в кормовых видах) на данных территориях позволяет сделать вывод о прямом отражении в их составе литолого–геохимической специфики территории. Электронно-микроскопические исследования проб тканей животных подтверждают факт такого влияния и на формирование элементного состава организма млекопитающих. Так, в головном мозге диких копытных, потребляющих высококарбонатные кудуриты, обогащенные РЗЭ, выявлено наличие характерных микроминеральных фаз в виде кальцита, апатита и алюмосилиликатов с примесью РЗЭ. Состав таких микроминеральных включений отличается от такового у животных, обитающих на других территориях. В головном мозге косуль, добытых на восточном побережье Байкала наличие микроминеральных фаз, содержащих РЗЭ, нами не установлено. Выявлены лишь редкие соединения железа с хромом, фосфором, хлором и калием, а также силикаты кальция. Столь же незначительное количество микроминеральных включений отмечено и в мозге дикого кабана, добытого в долине р. Жохой, в горах Восточного Саяна, хотя разнообразие таких включений было существенно выше. В оболочке головного мозга свиньи домашней из с. Большое Голоустное (Западный берег Байкала) выявлены микроминеральные выделения кальцита, кварц, фосфаты, апатит, самородные соединения Al, Ni, Cu, Zn, Ti, и фосфаты РЗЭ. Проведенные исследования позволяют сделать вывод о прямом влиянии литолого-геохимической специфики территории на формирование элементного состава организма млекопитающих. Существенное значение в составе биофильных элементов, поступающих из компонентов природной среды в структуры организма животных, имеют РЗЭ, которые способны преодолевать гематоэнцефалический и плацентарный барьеры. В связи с этим изучение закономерностей их концентрирования в организме, выявление форм нахождения, установление органов-мишеней является фундаментальной научной задачей.

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В 2023 г. в результате совместных работ по гранту РНФ «Влияние литолого-геохимической специфики горных ландшафтов Сибири и Дальнего Востока на формирование элементного состава организма млекопитающих» (№ 20-67-47005 и 20-64-47021) дальневосточным научным коллективом под руководством А.М. Паничева и коллективом Томского политехнического университета под руководством Н.В. Барановской выполнены исследования по миграции химических элементов в системе «горные породы – воды – почвы – растения – животные (млекопитающие)» и получены результаты, позволяющие сделать выводы о специфике формирования элементного состава и микроминеральных фаз в компонентах данной системы. Дополнительно, дальневосточной командой осуществлены микробиологические исследования пород-кудуритов. Аналитические исследования методами ИНАА, плазменной- и масс-спектрометрии, а также электронной микроскопии (ЭМ) позволили определить широкий спектр химических элементов (более 60) в фактических материалах, собранных в четырех районах Республики Саха-Якутия: в Сунтарском, Томпонском, Амгинском и Хангаласском. Среди изученных материалов водные пробы (n=62), пробы горных пород (n=64), почв (n=65) и растений (преимущественно рода Carex) (n=75), органов и тканей домашних и диких млекопитающих (свиньи домашней (Sus scrofa domesticus) (n=45), снежного барана (Ovis nivicola) (n=53) и изюбря (Сervus elaphus) (n=5)). Дополнительно отобраны органы и ткани изюбря из республики Бурятия (n=51) и изюбря из Приморья (n=10). В результате с помощью ЭМ в головном мозге свиньи домашней выявлены микроминеральные фазы: С-P-K-S-Cl-Na-N-O, Cu-Zn, Fe-Ni-Cu, Ca-Fe-K, а также выделения кремнезёма и самородный никель. Установлено также, что концентрирование редкоземельных элементов (РЗЭ) средней подгруппы происходит в костях, тяжелой подгруппы – в крови и сердце, легкой подгруппы – в спинном мозге. В головном мозге изюбря из Бурятии, добытого в районе Дибинской золоторудной зоны (Восточные Саяны), выявлены микроминеральные фазы с висмутом. Анализ тканей изюбря из ранее изученных районов Приморья позволил подтвердить их редкоземельную специфику. По Сунтарскому району (бассейн р.Кемпендяй) выявлено, что по минерализации отобранные воды (n=25) весьма разнообразны: суммы солей варьируют от 33 до 135000 мг/л. Показатели рН колеблются от 6,29 до 8,52 (средний – 7,02). Среднее содержание растворенного органического углерода (РОУ) – 22,05. По основному составу большинство ручьевых вод гидрокарбонатно-кальциевые. Вода в р. Кемпендяй практически с верховьев имеет хлоридно-натриевый состав. Такой же состав имеют все воды высоко минерализованных источников. По микроэлементному составу воды наиболее сильно (на десятки и тысячи порядков) различаются, в сравнении с фоновыми значениями р. Лена, по содержанию B с размахом значений от 3 до 120000 ppm, Sr (44,2–13934), Fe (2,13–1665), Cu (0,365–981), Mn (0,252–475), Al (0,34–320), Li (0,749–243), Mo (0,0238–28,27). По P, Ni, U, Tl, Te, Rb и РЗЭ размах значений 3 порядка. Хлоридно-натриевые источниковые воды оказались с повышенным, относительно регионального и общемирового фона, содержанием РЗЭ с преобладанием элементов тяжелой подгруппы. Среди горных пород на исследованной территории распространены терригенные и терригенно-вулканогенные палеозойского и мезозойского возраста (Кыгылтусская и Намдырская свиты), в том числе соленосные с выходами в ряде мест каменной соли с преобладанием галита. В местах выходов на поверхность глинисто-мергелистых пород в составе соленосных толщ, а также на некоторых водораздельных пространствах лоси и дикие северные олени стремятся потреблять глинистые и глинисто-мергелистые породы, которые почти не содержат натриевых солей, но отличаются повышенными содержаниями РЗЭ. Растительность этой территории характеризуется повышенным содержаниями щелочных элементов и галогенов, а также максимальным концентрированием марганца, рубидия и ряда других элементов, характерных для вод и пород региона. Пробы вод из Томпонского района (n=17) показали низкие содержания РОУ (от 0,8 до 2,7 мг/л). По составу главных компонентов воды гидрокарбонатно-кальциевые и гидрокарбонатно-сульфатно-кальциево-магниевые. Показатель рН колеблется от 6,42 до 7,90 (7,01). В составе микроэлементов самые высокие показатели по Sr, Fe и Ba, по остальным значения ниже 1 мкг/л. По содержанию РЗЭ показатели существенно ниже регионального (р. Алдан и Лена) и мирового фона по рекам. В районе кудуров в приустьевой части р. Нюкуння преобладают песчаники и карбонатные породы среднего девона, Бурхалинская серия. Снежные бараны поедают мергелистые супеси и суглинки – продукты выветривания мергелистых песчаников с вкрапленностью сульфидов железа. В породах повышенные содержания (в порядке уменьшения значений) Sr, Ba, Pb, V, Zn, Ce, Cu, Rb, Cr, Ni, La, Nb, Co, Nd, Sc, Ga, Y. В районе кудуров по руч. Некулах преобладают песчаники верхнего Триаса, Малтанская свита. Снежные бараны поедают суглинки и супеси в пойме ручья. По составу микроэлементов породы сходны с вышеописанными, но с меньшим количеством элементов халькофильной группы. Растения территории характеризуются минимальной суммой РЗЭ относительно других изученных районов и значимым накоплением свинца. В головном мозге снежного барана выявлены микроминеральные фазы Cu, Zn, Ni, Al, а также окислы Fe, кальцит, молибденит. Опробованные воды в Амгинском районе (р. Амга в районе пос. Амга, а также р. Крестях) отличаются повышенным содержанием РОУ (в среднем – 19,86 мг/л). Показатель рН колеблется от 7,55 до 8,11 (7,87). По составу главных компонентов все воды (n=8) гидрокарбонатно-кальций-магниевые. Среди микроэлементов самые высокие значения по Sr, Fe, P и Ba, повышенные по B, Li, Ni, Cu и Zn. Остальные ниже 1 мкг/л. Содержание РЗЭ ниже регионального и общемирового речного фона. По большинству элементов тяжелой подгруппы значения ниже порога измерения. В составе пород преобладают однообразные слаболитифицированные осадочные нижнеюрского возраста (Укугутская свита), в основном пески и песчаники. На солонцах-кудурах по правому притоку р. Крестях на протяжении 3 км животные поедают супеси и суглинки в бортах ручья. По микроэлементному составу породы весьма сходны с вышеописанными в Томпонском районе по руч. Некулах. Сумма РЗЭ в растениях составляет 0,52 мг/кг с максимальным значением в районе солонца (до 2 мг/кг). Из Хангаласского района изучено 7 водных проб (р. Буотама в нижнем течении). Среднее содержание РОУ– 23,98. Показатель рН – от 7,99 до 8,30 (8,17). По составу главных компонентов воды гидрокарбонатно-кальций-магниевые и магний-кальциевые. В составе микроэлементов наибольшие значения по Sr, P, Fe, Ba, B, Li, Zn, Ni и Cu. Остальные ниже 1 мкг/л. Содержание РЗЭ ниже регионального и общемирового фона. Состав горных пород однообразный – известняки, доломитистые мергели, песчаники (средний кембрий, Амгинский ярус). На солонцах-кудурах животные поедают супеси и суглинки, в том числе производные по высококарбонатным породам. По содержанию микроэлементов породы очень близки к вышеописанным в Томпонском и Амгинском районах. В составе растений рода Carex характерно максимальное концентрирование РЗЭ, сумма достигает 3 мг/кг. Кроме того, отобрана и изучена уникальная разновидность угольных кудуритов, потребляемых снежными баранами на севере Забайкальского края (Кодарский хребет). Животные поедают угли и углистые алевролиты Чепинской свиты (верхняя юра) в борту р. Средний Сокукан на высоте 1750 м. Химический анализ показал содержание РЗЭ более 1 кг/т (в золе) при ничтожном содержании натрия. Дополнительно дальневосточной командой были проведены исследования в лабаратории микробиологии ДВГИ ДВО РАН. Определены физиолого-биохимические свойства культивируемых микроорганизмов, выделенных из пород-кудуритов. Проведены также эксперименты в лаборатории микробиологии института общей и экспериментальной биологии СО РАН (г. Улан-Удэ). Установлено, что добавление солей РЗЭ при инкубировании глинистых пород кардинально изменяет состав микробного сообщества. По полученным материалам написаны и опубликованы тезисы, готовится статья.