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Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie
UMR 7590 - Sorbonne Université/CNRS/MNHN/IRD

Ouvrages et extraits

Ouvrages

 

De Wever, P, and K Benzerara. Quand la Vie Fabrique les Roches. Les Ulis: EDP Sciences, 2016. https://public.ebookcentral.proquest.com/choice/publicfullrecord.aspx?p=5057959.

Résumé

Le monde vivant est souvent opposé au monde minéral. Cette distinction est beaucoup plus délicate, dès que l'on s'éloigne de ce qui apparaît à première vue à notre échelle temporelle et spatiale. En effet, le monde minéral influence le monde vivant, c'est presque évident. Ce qui est moins immédiat, c'est de considérer que de nombreuses roches sont fabriquées par la vie. Ce dernier aspect est l'objet de ce petit livre que nous avons voulu rendre accessible à un large public.


 

Extraits d'ouvrages

 

 Boulard, Eglantine, François Guyot, and Guillaume Fiquet. “High‐Pressure Transformations and Stability of Ferromagnesite in the Earth’s Mantle.” In Geophysical Monograph Series, edited by Craig E. Manning, Jung‐Fu Lin, and Wendy L. Mao, 105–113. 1st ed. Wiley, 2020.https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9781119508229.ch11.

Résumé

La ferromagnésite (Mg,Fe)CO3 joue un rôle clé dans le transport et le stockage du carbone dans les profondeurs de la Terre. Des études expérimentales et théoriques ont démontré sa grande stabilité à haute pression et température contre la fusion ou la décomposition. Plusieurs transformations de la ferromagnésite induites par la pression ont été signalées dans des conditions correspondant à des profondeurs supérieures à ~1030 km dans le manteau inférieur de la Terre. Bien qu'il n'y ait toujours pas de consensus sur leurs structures cristallographiques exactes, les preuves sont fortes pour un changement de l'environnement du carbone, de l'ion planaire CO3 2- à basse pression à des atomes de carbone coordonnés en tétraèdre par quatre oxygènes. Les phases ferrifères à haute pression concentrent une grande quantité de Fe3+ à la suite de réactions auto-redox intra-cristallines. Ces particularités cristallographiques peuvent avoir des implications importantes sur les réservoirs et les flux de carbone dans la Terre profonde.


 

Benzerara, Karim, Sylvain Bernard, and Jennyfer Miot. “Mineralogical Identification of Traces of Life.” In Biosignatures for Astrobiology, edited by Barbara Cavalazzi and Frances Westall, 123–144. Cham: Springer International Publishing, 2019. http://link.springer.com/10.1007/978-3-319-96175-0_6.

Résumé

De nombreux organismes ont un impact sur la nucléation et la croissance des minéraux. Il en résulte la formation de biominéraux dont les propriétés chimiques, structurelles et texturales fournissent des indices sur leur biogénicité. Cependant, le vieillissement modifie ces propriétés dans une certaine mesure. En outre, certains processus abiotiques forment des minéraux aux propriétés similaires. Par conséquent, le décodage des traces de vie dans les minéraux requiert de la prudence, et l'une des conditions préalables est une estimation fiable des conditions géochimiques dans lesquelles un biominéral s'est formé. Nous discutons ici de plusieurs exemples de biominéraux qui illustrent ces différentes idées.


 

"La plus grande histoire jamais contée - La plus grande histoire jamais contée - Des origines de l'univers à la vie sur Terre" - Belin

ISBN : 978-2-410-01208-8
Date de parution : 18/10/2017
Avec la participation de Jennyfer Miot

Un voyage unique dans l'histoire de l'Univers, de la Terre et de la vie.


Voici la plus grande histoire jamais racontée...
Elle commence il y a 13,7 milliards d'années, aux premiers instants de l'Univers, tels que la physique et la cosmologie actuelles peuvent les reconstituer...
Elle nous fait découvrir la naissance des premières étoiles, des premières galaxies, des premières planètes...
Elle nous emmène explorer la Terre primitive, assister à l'apparition de l'eau, de l'atmosphère, des continents...
Il nous invite à la naissance des premières formes de vie, à suivre sa diversification et sa complexification, des tout premiers organismes à l'avènement du genre Homo...
Enfin, elle nous entraîne dans le futur, celui de notre biodiversité, de nos espèces, de notre planète et de l'univers lui-même.
Cosmologie, astrophysique, planétologie, chimie, géologie, biologie, paléontologie... Toutes les disciplines du savoir sont réunies dans ce beau livre, ambitieux et original, magnifiquement illustré, pour restituer cette histoire fascinante - la nôtre - de manière accessible à tous, grâce à des textes synthétiques écrits par des spécialistes reconnus dans chaque domaine.

 

Miot, Jennyfer, and Marjorie Etique. “Formation and Transformation of Iron‐Bearing Minerals by Iron(II)‐Oxidizing and Iron(III)‐Reducing Bacteria.” In Iron Oxides, edited by Damien Faivre, 53–98. 1st ed. Wiley, 2016.  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/9783527691395.ch4.

Résumé

Les bactéries oxydant le fer(II) (IOB) et les bactéries réduisant le fer(III) (IRB) englobent une grande diversité d'espèces et de métabolismes et ont colonisé divers environnements depuis le Précambrien. Elles présentent un ensemble d'adaptations à diverses conditions géochimiques, en particulier des environnements anoxiques aux environnements oxiques. Une conséquence importante des activités IOB et IRB est la précipitation de minéraux contenant du Fe. Dans le présent chapitre, nous donnons un aperçu de la diversité minéralogique du Fe produite par ces microorganismes à la lumière de leurs métabolismes spécifiques et de leurs adaptations physiologiques. Comme ils peuvent fournir des biosignatures précieuses pour la reconstruction de la coévolution Terre-vie, nous examinons les propriétés spécifiques de ces biominéraux de Fe qui peuvent aider à les distinguer de leurs homologues abiotiques. Certaines applications potentielles fournies par ces métabolismes sont également examinées.

 

Couradeau, Estelle, Karim Benzerara, David Moreira, and Purificación López-García. “Protocols for the Study of Microbe–Mineral Interactions in Modern Microbialites.” In Hydrocarbon and Lipid Microbiology Protocols, edited by Terry J. McGenity, Kenneth N. Timmis, and Balbina Nogales, 319–341. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2015.  http://link.springer.com/10.1007/8623_2015_156.

Résumé

Les microbialites sont des structures organo-sédimentaires formées par l'action directe ou indirecte de micro-organismes. Les stromatolites fossiles (microbialites laminées) constituent les plus anciennes traces fiables de vie, ce qui suscite un intérêt considérable pour la formation de ces structures et les traces biogéniques qui peuvent être préservées. Bien qu'elles soient largement présentes dans les archives fossiles, ces structures sont aujourd'hui limitées à quelques milieux marins et d'eau douce. Les microbialites ont une nature double, où les rôles minéraux et microbiens sont fortement imbriqués. Cet attribut pose un sérieux défi pour l'étude d'un point de vue biologique et minéralogique. Nous détaillons ici les protocoles d'échantillonnage, de collecte, de fixation et de stockage, proposons un organigramme pour réaliser des études moléculaires des communautés microbiennes des microbialites, et passons en revue une variété de microscopies corrélatives (lumière, balayage laser confocal, et microscopies électroniques et à rayons X) pour analyser la minéralogie et la distribution spatiale des composants des microbialites. Ces protocoles sont accompagnés de solutions potentielles aux problèmes liés à la complexité de ces systèmes.

 

Cosmidis, Julie, and Karim Benzerara. “Soft X-Ray Scanning Transmission Spectromicroscopy.” In Biomineralization Sourcebook, edited by Elaine DiMasi and Laurie B. Gower, 115–134. 0 ed. CRC Press, 2014.

https://www.taylorfrancis.com/books/9781466518377/chapters/10.1201/b16621-8.

Résumé

Ce chapitre passe en revue les études antérieures utilisant la microscopie à balayage à rayons X mous (STXM) dans le domaine de la biominéralisation dans le but de présenter les principes de base, les avantages et les limites de cette technique et de mentionner certains développements futurs attendus. Il montre comment une combinaison de faisceau ionique focalisé, de STXM et de microscopie électronique à transmission a été utilisée pour caractériser à l'échelle nanométrique des microfossiles putatifs dans une phosphorite paléocène du Maroc. L'importance des biominéraux ne se limite pas aux sciences de la Terre. Le balayage peut être effectué ligne par ligne ou, pour les balayages plus lents, point par point. Spectroscopie et spectromicroscopie L'endommagement du faisceau induit par les analyses STXM peut être détecté comme une perte de masse et aussi un changement dans la spéciation des éléments. Les données hyperspectrales générées par STXM contiennent une multitude d'informations qui peuvent nécessiter des procédures statistiques spécifiques pour être analysées. Les phosphorites sont de grandes formations sédimentaires marines contenant de grandes quantités de minéraux phosphatés.

 

Benzerara, Karim, and Jennyfer Miot. “Biomineralization Mechanisms.” In Origins and Evolution of Life, edited by Muriel Gargaud, Purificacion Lopez-Garcia, and Herve Martin, 450–468. Cambridge: Cambridge University Press, 2010. https://www.cambridge.org/core/product/identifier/CBO9780511933875A043/type/book_part.

Introduction

La biominéralisation est le processus par lequel des organismes forment des minéraux ; il s'agit d'un phénomène très répandu et plus de 60 minéraux d'origine biologique ont été identifiés jusqu'à présent (par exemple, Lowenstam, 1981 ; Baeuerlein, 2000 ; Weiner et Dove, 2003). Une attention particulière a été accordée jusqu'à présent aux biominéraux eucaryotes, notamment les frustules siliceuses des diatomées (par exemple Poulsen et al., 2003 ; Sumper et Brunner, 2008), les tests calcitiques des foraminifères (par exemple Erez, 2003) et le squelette aragonitique des coraux scléractiniaires modernes (par exemple Cuif et Dauphin, 2005 ; Meibom et al., 2008 ; Stolarski, 2003). Cependant, les procaryotes peuvent également former des minéraux (figure 27.1 ; Boquet et al., 1973 ; Krumbein, 1979). Par exemple, les stromatolites sont des dépôts de carbonate qui sont généralement interprétés comme le résultat d'une biominéralisation bactérienne. Il est également intéressant de noter que certaines bactéries, dites "magnétotactiques", peuvent produire des cristaux de magnétite intracellulaires qui semblent avoir pour but de diriger leurs déplacements à l'aide du champ magnétique local (Blakemore, 1982). Alors que les eucaryotes synthétisent manifestement des minéraux présentant des structures très spécifiques (bien qu'il puisse être difficile de déterminer quantitativement pourquoi cela est évident), la biogénicité des biominéraux procaryotes est plus difficile à déduire. La morphologie, la structure (par exemple, la cristallinité, la présence/absence de défauts) et la chimie (y compris la composition isotopique) de ces biominéraux procaryotes ont toutefois été fréquemment proposées comme biosignatures potentielles (par exemple, Konhauser, 1998 ; Little et al., 2004). De telles biosignatures ont été utilisées pour déduire la présence de traces de vie non seulement dans des roches terrestres anciennes mais aussi dans des roches extraterrestres telles que la météorite martienne ALH 84001 (McKay et al., 1996).

 

 

BIOMIN

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Cynthia Travert - 20/07/21

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