Biominéralisation

La biominéralisation est l'ensemble des phénomènes physico-chimiques, moléculaires et cellulaires par lesquels les organismes vivants élaborent des structures minéralisées, souvent afin de durcir ou raidir leurs tissus pour former ces structures (fonctions physiologiques de tenue mécanique qui permet d'assurer leur rigidité, de protection, de défense contre les prédateurs et de résistance contre les stress écologiques). Ces structures intègrent aussi des fonctions moins intuitives (photoréception, implication dans la nutrition et la reproduction, réserves ioniques pour le métabolisme, orientation spatiale par la ou du champ magnétique). Ce terme désigne non seulement les processus de formation du minéral bioformé que le biominéral lui-même. Plus de 60 types de biominéraux, répartis dans 55 phylums des trois domaines (bactéries, archées, ont été recensés dans le monde vivant où les organismes ont développé leurs propres stratégies de synthèse pour construire leurs structures minéralisées en fonction de l'abondance des éléments chimiques dans la croûte terrestre et dans l'eau de mer. Parmi ces minéraux caractérisés par leur structure hiérarchique et leurs propriétés remarquables, le carbonate de calcium, principal constituant de la coquille des mollusques, de la carapaces des crustacés, de l'endo ou exosquelette de certaines espèces de coraux, de phytoplancton, ou d'algues, est le biominéral le plus répandu dans le monde vivant. La biominéralisation est réalisée par des bactéries et des archées depuis plusieurs milliards d’années. Les fossiles montrent que des animaux capables de produire des squelettes minéralisés existent dans les océans depuis au moins 550 millions d'années (assemblages à SSF apparus au Tommotien, juste avant l'explosion cambrienne). Ces premières biominéralisations animales seraient des structures de soutien aux muscles ou une réponse à la pression croissante de prédation, moteur d'innovation et de diversification.

First paleoproteome study of fossil fish otoliths and the pristine preservation of the biomineral crystal host

Anders Meibom, Jaroslaw Hubert Stolarski, Jinming Guo

Otoliths are calcium carbonate components of the stato-acoustical organ responsible for hearing and maintenance of the body balance in teleost fish. During their formation, control over, e.g., morphology and carbonate polymorph is influenced by complex ins ...

NATURE PORTFOLIO2023

Organic matters, but inorganic matters too: column examination of elevated mercury sorption on low organic matter aquifer material using concentrations and stable isotope ratios

First paleoproteome study of fossil fish otoliths and the pristine preservation of the biomineral crystal host

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