Обнаружены древние бактерии, способные концентрировать ниобий

Российские исследователи обнаружили окаменевшие микроорганизмы, которые накапливали в своих клетках ниобий. Это первый случай, когда зафиксировано биогенное концентрирование этого редкого металла. Открытие поможет создать новые технологии биомайнинга — добычи полезных ископаемых с помощью микробов.

В научной работе приняли участие сотрудники Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения РАН, Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН и Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН. Исследования проводили на Томторском месторождении в Республике Саха — Якутия. Результаты опубликованы в журнале «Доклады Российской академии наук. Науки о Земле» (2026, Т. 526, № 2).

Томторское месторождение редкоземельных элементов (РЗЭ) и ниобия — крупнейшее в мире, расположено примерно в 250 км от побережья Северного Ледовитого океана. По ресурсам и концентрациям ниобия и РЗЭ в рудах Томторское месторождение является безусловным лидером в мире. В ходе изучения пород специалисты анализировали керн скважины с глубины около 70 метров, где содержание оксида ниобия (Nb₂O₅) достигает 3,73 %, а оксидов РЗЭ — до 27,58 %.

Открытие ниобий-концентрирующих микроорганизмов было сделано в процессе изучения фрагментов томторской руды на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ). Исследователи обнаружили в рудах окаменевшие фрагменты стрептомицетов (псевдоморфозы соединения ниобия по стрептомицетам). Стрептомицеты — род актиномицетов — особой группы микроорганизмов, которые сочетают в себе свойства бактерий и грибов. Найденные фрагменты имели вид клубков, состоящих из гиф (тончайших нитей) диаметром от 50 нм до 160 нм, которые содержат до 28,6-33,1 % ниобия по массе, по результатам анализа на СЭМ.

Специалисты отметили, что кроме ниобия в составе литифицированных стрептомицетов присутствуют углерод, кислород и в резко подчинённом количестве (первые проценты) титан, ванадий, марганец и железо. Судя по соотношению элементов, микробы могли образовать сложный гидроксид с CO₃, ниобиевый аналог кимробинсонита.

«Впервые выявлены микроорганизмы (стрептомицеты), концентрирующие ниобий — элемент до настоящего времени, согласно биохимическим свойствам, не имеющий известной биологической функции и, скорее, угнетающий жизнеспособность бактерий», — сообщили исследователи в публикации.

Известно, что ниобий — это тугоплавкий металл, который применяют в производстве сверхпрочных сталей, авиационных двигателей, силовой электротехники, медицинских имплантатов и другой высокотехнологической продукции. «Открытие может быть важно при разработке биотехнологий селективного разделения и извлечения редких и редкоземельных элементов из сложных в технологическом отношении руд Томторского месторождения», — отметили авторы статьи.

Такой способ дешевле и экологичнее традиционных методов обогащения. Однако для описания механизма концентрирования ниобия стрептомицетами требуются дополнительные исследования. Также подтверждено присутствие в томторских рудах бактерий, выявленных впервые под руководством А.Ю. Розанова, концентрирующих РЗЭ.

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (проект № 23-63-10017).