**Введение** Физиологическая минералогия представляет собой междисциплинарную область науки, объединяющую принципы минералогии, биологии, медицины и химии для изучения роли минералов в живых организмах. Её становление и развитие обусловлены необходимостью понимания биохимических и физиологических процессов, связанных с участием минеральных веществ в метаболизме, формировании тканей и регуляции жизненно важных функций. История развития физиологической минералогии отражает эволюцию научных представлений о взаимодействии неорганических соединений с биологическими системами, начиная с античных времён, когда первые наблюдения за целебными свойствами минералов были эмпирическими, и заканчивая современными исследованиями на молекулярном и наноуровне. Первые упоминания о влиянии минералов на организм человека встречаются в трудах Гиппократа, Галена и Авиценны, где описаны лечебные свойства природных веществ. Однако систематическое изучение физиологической роли минералов началось лишь в XVIII–XIX веках, благодаря развитию аналитической химии и появлению новых методов исследования. Важным этапом стало открытие биогенных элементов, таких как кальций, фосфор и железо, и установление их значения для построения костной ткани, кроветворения и других физиологических процессов. В XX веке прогресс в области кристаллографии, спектроскопии и молекулярной биологии позволил глубже изучить механизмы биоминерализации, включая формирование зубов, костей и раковин, а также роль микроэлементов в ферментативных реакциях. Современная физиологическая минералогия охватывает широкий спектр направлений: от изучения патологий, связанных с дисбалансом минералов, до разработки биоматериалов для медицины. Актуальность данной дисциплины обусловлена её практическим значением для фармакологии, диетологии и экологии, а также перспективами создания новых терапевтических и диагностических методов. Таким образом, исследование истории развития физиологической минералогии позволяет не только проследить эволюцию научных знаний, но и оценить вклад этой науки в решение актуальных проблем медицины и биологии.

Зарождение физиологической минералогии как научной дисциплины связано с развитием естествознания в XVIII–XIX веках, когда исследователи начали систематически изучать взаимодействие минералов с живыми организмами. Первые представления о влиянии минеральных веществ на физиологические процессы можно обнаружить в трудах античных и средневековых учёных, однако научное обоснование этих явлений стало возможным лишь с появлением химического анализа и экспериментальных методов. В работах К. В. Шееле, Й. Я. Берцелиуса и других химиков конца XVIII – начала XIX века были заложены основы понимания роли минеральных компонентов в биологических системах. Важным этапом становления физиологической минералогии стало открытие биогенной природы ряда минералов, формирующихся в результате жизнедеятельности организмов. Исследования Л. Пастера, Р. Коха и их последователей во второй половине XIX века продемонстрировали связь между микроорганизмами и образованием минеральных соединений, таких как карбонаты, сульфиды и фосфаты. Эти работы способствовали формированию представлений о биоминерализации как ключевом процессе, объединяющем геологические и биологические системы. В конце XIX – начале XX века физиологическая минералогия оформилась в самостоятельное направление благодаря трудам В. И. Вернадского, который разработал концепцию биосферы и ввёл понятие о живом веществе как геохимической силе. Его идеи о роли организмов в круговороте минеральных веществ стали теоретической основой для дальнейших исследований. Одновременно с этим развитие кристаллографии и рентгеноструктурного анализа позволило детально изучать структуру биогенных минералов, что способствовало углублённому пониманию их функций в живых тканях. В XX веке физиологическая минералогия получила новый импульс развития благодаря внедрению электронной микроскопии, спектроскопических и биохимических методов. Исследования А. П. Виноградова, Дж. Д. Бернала и других учёных раскрыли механизмы биокристаллизации, роль минералов в метаболизме и их значение для медицины. Современный этап характеризуется междисциплинарным подходом, объединяющим данные геологии, биологии, медицины и материаловедения, что позволяет глубже понять эволюционные и экологические аспекты взаимодействия минералов и живых систем.

Физиологическая минералогия как научная дисциплина сформировалась в результате длительного процесса накопления знаний о взаимодействии минералов с живыми организмами. Её развитие можно разделить на несколько ключевых этапов, каждый из которых внёс существенный вклад в понимание биологической роли минеральных веществ. Первые представления о значении минералов для живых систем восходят к античности, когда Гиппократ и Аристотель отмечали влияние природных вод и почв на здоровье человека. Однако систематическое изучение физиологических свойств минералов началось лишь в XVIII веке с работ Карла Линнея, который классифицировал минералы по их воздействию на организм. В XIX веке физиологическая минералогия получила импульс к развитию благодаря открытиям в области биохимии и неорганической химии. Луи Пастер и Юстус фон Либих экспериментально доказали, что многие минеральные соединения являются необходимыми компонентами метаболизма. В этот период были установлены фундаментальные закономерности усвоения кальция, фосфора и железа, что заложило основы учения о биоминерализации. Одновременно с этим развивалась кристаллография, позволившая связать структуру минералов с их биологической активностью. На рубеже XIX–XX веков произошло выделение физиологической минералогии в самостоятельную научную область благодаря трудам В.И. Вернадского, который ввёл понятие о биосфере и роли минералов в круговороте веществ. Его работы показали, что живые организмы не только потребляют минеральные элементы, но и активно участвуют в их трансформации. В первой половине XX века исследования А.Е. Ферсмана и Н.В. Белова углубили понимание связи кристаллохимических свойств минералов с их физиологическими функциями, что способствовало развитию медицинской минералогии. Современный этап развития физиологической минералогии начался во второй половине XX века с применением методов молекулярной биологии и спектроскопии. Открытие ферментов, содержащих металлы (металлопротеинов), и изучение их каталитических свойств позволили объяснить механизмы участия минералов в биохимических процессах. Развитие нанотехнологий расширило представления о биосовместимости минеральных материалов, что привело к созданию новых направлений, таких как биомиметическая минералогия. Сегодня физиологическая минералогия интегрирует данные геохимии, медицины и экологии, исследуя роль минералов в эволюции жизни, патогенезе заболеваний и разработке биоматериалов. Таким образом, эволюция физиологической минералогии отражает прогресс естествознания от эмпирических наблюдений до молекулярного уровня исследований. Каждый этап её развития вносил новые концепции, расширяя представления о взаимосвязи неорганического и органического мира. Дальнейшие исследования в этой области открывают перспективы для решения актуальных проблем биомедицины, экологии и биотехнологии.

В настоящее время физиологическая минералология представляет собой динамично развивающуюся научную дисциплину, интегрирующую знания из геологии, биологии, медицины и экологии. Одним из ключевых направлений является изучение биоминерализации – процесса формирования минеральных структур в живых организмах. Современные исследования демонстрируют, что биоминералы, такие как карбонат кальция в раковинах моллюсков или гидроксиапатит в костной ткани, обладают уникальными структурными и функциональными свойствами, обусловленными их биогенным происхождением. Это открывает перспективы для создания биомиметических материалов, применяемых в регенеративной медицине и нанотехнологиях. Важным достижением последних лет стало установление молекулярных механизмов, регулирующих процессы биоминерализации. Использование методов геномики и протеомики позволило идентифицировать белки, ответственные за контроль кристаллизации минералов, такие как остеокальцин и остеопонтин в костной ткани. Эти данные имеют фундаментальное значение для понимания патологий, связанных с нарушением минерального обмена, включая остеопороз и мочекаменную болезнь. Ещё одним актуальным направлением является исследование роли минералов в метаболизме живых систем. Доказано, что микроэлементы, такие как железо, цинк и селен, играют критическую роль в функционировании ферментов и гормонов. Применение методов спектроскопии и масс-спектрометрии позволило уточнить механизмы транспорта и депонирования этих элементов в организме, что важно для разработки новых подходов к коррекции микроэлементозов. Особое внимание уделяется экологической физиологической минералогии, изучающей влияние антропогенных факторов на минеральный обмен в биосистемах. Исследования демонстрируют, что загрязнение тяжёлыми металлами и радионуклидами приводит к накоплению токсичных минеральных форм в тканях организмов, что требует разработки методов биомониторинга и детоксикации. Перспективным направлением является использование физиолого-минералогических данных в палеонтологии и эволюционной биологии. Анализ ископаемых биоминералов позволяет реконструировать условия среды древних эпох и проследить адаптацию организмов к изменяющимся геохимическим параметрам. Таким образом, современная физиологическая минералология продолжает расширять границы междисциплинарных исследований, предлагая новые решения для медицины, экологии и материаловедения.

Физиологическая минералогия, изучающая взаимодействие минералов с живыми организмами, оказала значительное влияние на развитие смежных научных дисциплин, расширив их методологические и концептуальные рамки. В первую очередь, её достижения способствовали прогрессу в биогеохимии, где ключевым стал вопрос о роли минеральных элементов в биологических циклах. Исследования биоминерализации, процессов формирования костной ткани, раковин и зубов у живых организмов позволили установить закономерности трансформации неорганических соединений в биогенные структуры. Это привело к созданию новых моделей в геохимии, объясняющих миграцию элементов в биосфере, а также к разработке методов биомониторинга, используемых для оценки экологического состояния окружающей среды. Медицинская минералогия, как одно из направлений физиологической минералогии, внесла существенный вклад в понимание патогенеза заболеваний, связанных с дисбалансом микро- и макроэлементов. Например, изучение кальцификации мягких тканей при атеросклерозе или мочекаменной болезни позволило разработать новые диагностические и терапевтические подходы. В фармакологии данные о биодоступности минералов легли в основу создания препаратов с контролируемым высвобождением активных веществ, что повысило эффективность лечения дефицитных состояний. В материаловедении принципы биоминерализации были использованы для синтеза композитных материалов, имитирующих природные структуры. Разработка биокерамики, применяемой в протезировании и имплантологии, стала возможной благодаря исследованиям кристаллических фаз в костной ткани. Кроме того, изучение механизмов адсорбции ионов минералами в живых системах способствовало развитию нанотехнологий, где биомиметические подходы позволяют создавать функциональные материалы с заданными свойствами. Экология также испытала влияние физиологической минералогии, особенно в контексте анализа антропогенного воздействия на биосферу. Исследования аккумуляции тяжёлых металлов в организмах-биоиндикаторах помогли разработать критерии оценки токсичности окружающей среды. Методы рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии, заимствованные из минералогии, стали стандартными инструментами в экотоксикологии. Таким образом, физиологическая минералогия не только обогатила смежные науки новыми теоретическими и практическими подходами, но и сформировала междисциплинарные связи, способствующие комплексному изучению взаимодействия неорганического и органического мира. Её интеграция с биологией, медициной, химией и геологией продолжает стимулировать появление инновационных направлений исследований.

В заключение следует отметить, что физиологическая минералогия как научная дисциплина прошла сложный и многогранный путь развития, начиная с первых наблюдений античных натурфилософов и заканчивая современными междисциплинарными исследованиями. Формирование её теоретических основ было обусловлено прогрессом в области химии, биологии и геологии, что позволило перейти от описательного изучения минералов к пониманию их роли в биологических процессах. Значительный вклад в становление физиологической минералогии внесли труды таких учёных, как В.И. Вернадский, А.Е. Ферсман и их последователей, которые обосновали концепцию биоминерализации и влияние геохимической среды на живые организмы. Современный этап развития дисциплины характеризуется активным использованием высокоточных аналитических методов, таких как рентгеноструктурный анализ, электронная микроскопия и спектроскопия, что расширяет возможности изучения взаимодействия минералов с биологическими системами. Перспективы дальнейших исследований связаны с углублённым анализом механизмов биогенного минералообразования, разработкой новых биоматериалов и решением экологических задач, включая биоремедиацию. Таким образом, физиологическая минералогия продолжает оставаться актуальной научной областью, интегрирующей знания из различных естественных наук и способствующей решению практических проблем медицины, экологии и биотехнологии. Её развитие демонстрирует неразрывную связь между геологическими процессами и жизнедеятельностью организмов, подчёркивая единство живой и неживой природы.