Detritus -Detritus

Fecalele de cai și fânul sunt forme de detritus și sunt folosite ca gunoi de grajd .

În biologie , detritus ( / d ɪ ˈ t r t ə s / ) este material organic sub formă de particule mort , prin deosebire de materialul organic dizolvat . Detritusul include de obicei corpurile sau fragmentele de corpuri ale organismelor moarte și materialul fecal . Detritusul găzduiește de obicei comunități de microorganisme care le colonizează și le descompun (adică le remineralizează ). În ecosistemele terestre este prezent ca așternut de frunzeși alte materii organice care se amestecă cu solul , care este denumită „ materie organică din sol ”. Detritusul ecosistemelor acvatice este material organic care este suspendat în apă și se acumulează în depuneri pe podeaua corpului de apă ; când acest etaj este un fund al mării , o astfel de depunere este denumită „ zăpadă marină ”.

Teorie

Conurile și frunzișul Sequoiadendron giganteum (sequoia gigant), frunzișul pinului de zahăr și al bradului alb și alte așternuturi vegetale constituie stratul de duf care acoperă solul Mariposa Grove din Parcul Național Yosemite , Statele Unite .

Cadavrele plantelor sau animalelor moarte, materialele derivate din țesuturile animale (de exemplu pielea năpârlită ) și materia fecale își pierd treptat forma din cauza proceselor fizice și a acțiunii descompunetorilor , inclusiv pășunat, bacterii și ciuperci . Descompunerea , procesul prin care materia organică se descompune, are loc în mai multe faze. Micro- și macro-organismele care se hrănesc cu el consumă și absorb rapid materiale precum proteinele , lipidele și zaharurile cu greutate moleculară mică , în timp ce alți compuși, cum ar fi carbohidrații complecși, sunt descompuse mai lent. Microorganismele în descompunere degradează materialele organice astfel încât să câștige resursele de care au nevoie pentru supraviețuire și reproducere. În consecință, simultan cu descompunerea de către microorganisme a materialelor plantelor și animalelor moarte, este asimilarea compușilor descompuși pentru a construi mai mult din biomasa lor (adică pentru a-și crește propriile corpuri). Când microorganismele mor, se produc particule organice fine, iar dacă animalele mici care se hrănesc cu microorganisme mănâncă aceste particule, acestea se adună în intestinele consumatorilor și își schimbă forma în pelete mari de bălegar. Ca urmare a acestui proces, majoritatea materialelor organismelor moarte dispar și nu sunt vizibile și recunoscute sub nicio formă, dar sunt prezente sub forma unei combinații de particule organice fine și organismele care le-au folosit ca nutrienți . Această combinație este detritus.

În ecosistemele de pe uscat, detritusurile sunt depuse pe suprafața solului, luând forme precum solul umic de sub un strat de frunze căzute. În ecosistemele acvatice, majoritatea detritusului sunt suspendate în apă și se depun treptat. În special, multe tipuri diferite de materiale sunt adunate împreună de curenți și mult material se așează în zone care curg lent.

O cantitate mare de detritus este folosită ca sursă de hrană pentru animale . În special, multe animale care se hrănesc pe fund ( bentos ) care trăiesc în zonele de noroi se hrănesc în acest fel. În special, deoarece excrementele sunt materiale de care alte animale nu au nevoie, indiferent de valoarea energetică pe care ar putea-o avea, acestea sunt adesea dezechilibrate ca sursă de nutrienți și nu sunt potrivite ca sursă de nutriție pe cont propriu. Cu toate acestea, există multe microorganisme care se înmulțesc în medii naturale. Aceste microorganisme nu absorb pur și simplu nutrienții din aceste particule, ci și modelează propriul corp, astfel încât să poată prelua resursele care le lipsesc din zona din jurul lor, iar acest lucru le permite să utilizeze excrementele ca sursă de nutrienți. În termeni practici, cei mai importanți constituenți ai detritusului sunt carbohidrații complecși , care sunt persistenti (dificil de descompus), iar microorganismele care se înmulțesc folosind acestea absorb carbonul din detritus și materiale precum azotul și fosforul din apa din mediul lor. pentru a sintetiza componentele propriilor celule.

Un tip caracteristic de lanț alimentar numit ciclul detritus are loc care implică hrănitori de detritus ( detritivore ), detritus și microorganismele care se înmulțesc pe el. De exemplu, nămolurile sunt locuite de multe univalve care alimentează detritus. Atunci când aceste hrănitori de detritus preiau detritus cu microorganismele care se înmulțesc pe el, în principal descompun și absorb microorganismele, care sunt bogate în proteine, și excretă detritus, care sunt în mare parte carbohidrați complecși, care nu le descompune deloc. La început, acest bălegar este o sursă slabă de nutriție, așa că univalvele nu îi acordă atenție, dar după câteva zile, microorganismele încep să se înmulțească din nou pe el, echilibrul său nutrițional se îmbunătățește și astfel îl mănâncă din nou. Prin acest proces de consumare de mai multe ori a detritusului și de recoltare a microorganismelor din acesta, detritusul se subțiază, devine fracturat și devine mai ușor de utilizat de către microorganisme, astfel încât carbohidrații complecși sunt, de asemenea, descompusi în mod constant și dispar în timp.

Ceea ce este lăsat în urmă de detritivore este apoi descompus și reciclat de către agenți de descompunere , cum ar fi bacteriile și ciupercile .

Acest ciclu de detritus joacă un rol important în așa-numitul proces de purificare, prin care materialele organice transportate de râuri sunt descompuse și dispar, și un rol extrem de important în reproducerea și creșterea resurselor marine . În ecosistemele de pe uscat, mult mai mult material esențial este descompus ca material mort care trece prin lanțul de detritus decât este descompus prin consumul de animale în stare de viață. Atât în ​​ecosistemele terestre, cât și în cele acvatice, rolul jucat de detritus este prea mare pentru a fi ignorat.

Ecosisteme acvatice

Spre deosebire de ecosistemele terestre, materialele moarte și excrementele din ecosistemele acvatice sunt de obicei transportate de fluxul de apă; particulele mai fine tind să fie transportate mai departe sau să fie suspendate mai mult timp. În corpurile de apă dulce, materialul organic din plante poate forma un nămol cunoscut sub numele de mum sau humus pe fund. Acest material, unii numit carbon organic nedizolvat, se descompune în carbon organic dizolvat și se poate lega de ionii de metale grele prin chelare . De asemenea, se poate descompune în materie organică dizolvată colorată, cum ar fi taninul , o formă specifică de acid tanic . În corpurile de apă sărată, materialul organic se descompune și formează o zăpadă marină care se așează încet pe fundul oceanului.

Ecosisteme terestre

Detritusul se găsește într-o varietate de habitate terestre, inclusiv pădure, chaparral și pajiști. În păduri, detritusul este în mod obișnuit dominat de așternut de frunze, crenguțe și bacterii, măsurat prin dominanța biomasei. Acest așternut de plante oferă o acoperire importantă pentru protecția răsadurilor, precum și o acoperire pentru o varietate de artropode, reptile și amfibieni. Unele larve de insecte se hrănesc cu detritus. Ciupercile și bacteriile continuă procesul de descompunere după ce pășunatorii au consumat elemente mai mari din materiale organice, iar călcarea animalelor a ajutat la descompunerea mecanică a materiei organice. În etapele ulterioare de descompunere, microorganismele mezofile descompun detritusurile reziduale, generând căldură din procesele exoterme; o astfel de generare de căldură este asociată cu binecunoscutul fenomen al temperaturii ridicate a compostării .

Consumatori

Există un număr extrem de mare de hrănitori de detritus în apă. La urma urmei, o mare cantitate de material este transportată de curenții de apă. Chiar dacă un organism rămâne într-o poziție fixă, atâta timp cât are un sistem de filtrare a apei, va putea obține suficientă hrană pentru a se descurca. Multe organisme imobile supraviețuiesc în acest fel, folosind branhii sau tentacule dezvoltate pentru a filtra apa pentru a lua alimente, un proces cunoscut sub numele de hrănire prin filtrare .

O altă metodă de hrănire mai utilizată, care încorporează și hrănirea prin filtru, este un sistem în care un organism secretă mucus pentru a prinde detritus în bulgări și apoi le duce la gură folosind o zonă de cili . Aceasta se numește hrănire cu mucus .

Multe organisme, inclusiv limacșii de mare și stelele de mare a șarpelui, culeg detritusurile care s-au așezat pe patul de apă. Bivalvele care trăiesc în interiorul patului de apă nu pur și simplu aspiră apă prin tuburile lor, ci le extind și pentru a pescui detritus de pe suprafața patului.

Producătorii

În schimb, din punctul de vedere al organismelor care folosesc fotosinteza, cum ar fi plantele și planctonul , detritusurile reduc transparența apei și împiedică acest proces. Având în vedere că aceste organisme necesită și un aport de săruri nutritive , cu alte cuvinte îngrășământ , pentru fotosinteză, relația lor cu detritus este una complexă.

În ecosistemele terestre, deșeurile plantelor și animalelor se adună în principal pe sol (sau pe suprafețele copacilor), iar pe măsură ce se descompune, plantele sunt alimentate cu îngrășământ sub formă de săruri anorganice. În ecosistemele acvatice, relativ puține deșeuri se adună pe patul de apă, astfel încât progresul descompunerii în apă are un rol mai important. Investigarea nivelului de săruri anorganice din ecosistemele marine arată că, dacă nu există o aprovizionare deosebit de mare, cantitatea crește de la iarnă până la primăvară, dar este în mod normal extrem de scăzută vara. Ca atare, cantitatea de alge marine prezentă atinge un vârf la începutul verii și apoi scade. Gândirea este că organisme precum plantele cresc rapid în perioadele calde și astfel cantitatea de săruri anorganice nu este suficientă pentru a ține pasul cu cererea. Cu alte cuvinte, în timpul iernii, organismele asemănătoare plantelor sunt inactive și colectează îngrășământ, dar dacă temperatura crește într-o oarecare măsură, ele vor folosi acest lucru într-o perioadă foarte scurtă.

Nu este în întregime adevărat că productivitatea lor scade în perioadele cele mai calde. Organisme precum dinoflagelatul au mobilitate, capacitatea de a lua alimente solide și capacitatea de fotosinteză. Acest tip de microorganism poate prelua substanțe precum detritus pentru a crește, fără a aștepta ca acesta să fie descompus în îngrășământ.

Acvarii

În ultimii ani, cuvântul detritus a ajuns să fie folosit și în legătură cu acvariile (cuvântul „acvariu” este un termen general pentru orice instalație de păstrare a animalelor acvatice).

Atunci când animale precum peștii sunt ținuți într-un acvariu, substanțe precum excrementele, mucusul și pielea moartă îndepărtate în timpul năpârlirii sunt produse de animale și, în mod natural, generează detritus și sunt descompuse continuu de către microorganisme.

Acvariile moderne de viață marine folosesc adesea Metoda Berlin , care folosește un echipament numit skimmer de proteine , care produce bule de aer la care detritusul aderă și le forțează în afara rezervorului înainte de a se descompune, precum și un tip de rocă naturală foarte poroasă numită rocă vie în care trăiesc multe bentos și bacterii (se folosește adesea hermatipul care a fost mort de ceva timp), ceea ce face ca bentos și microorganismele care hrănesc detritus să sufere un ciclu de detritus. Sistemul Monaco , în care în rezervor se creează un strat anaerob, pentru denitrificarea compușilor organici din rezervor, precum și a celorlalți compuși de azot, astfel încât procesul de descompunere să continue până la stadiul în care se produce apă, dioxid de carbon și azot, a de asemenea, implementate.

Inițial, sistemele de filtrare din rezervoarele de apă funcționau adesea așa cum sugerează și numele, folosind un filtru fizic pentru a îndepărta substanțele străine din apă. În continuare, metoda standard de menținere a calității apei a fost transformarea amoniului sau a nitraților în excremente, care au un grad ridicat de neurotoxicitate, dar combinația dintre hrănitoare de detritus , detritus și microorganisme a adus acum tehnologia acvariului la un nivel și mai ridicat. .

Vezi si

Citate

Surse

  • Bernard C. Patten (1975) Systems Analysis and Simulation in Ecology , Academic Press, 607 pagini ISBN  0-12-547203-X
  • C. Michael Hogan (2008) „Western fence lizard ( Sceloporus occidentalis )”, Globaltwitcher, ed. Nicklas Stromberg [1]
  • David Autor Grimaldi și Michael S. Autor (2005) Engelevolution of the insects , Cambridge University Press ISBN  0-521-82149-5
  • O parte din acest articol a fost tradus din articolul echivalent din Wikipedia în limba japoneză , așa cum a fost la 1 septembrie 2006.