Detritus -Detritus

I biologi er detritus ( / d ɪ ˈ t r t ə s / ) dødt partikkelformet organisk materiale , til forskjell fra oppløst organisk materiale . Detritus inkluderer vanligvis kropper eller fragmenter av kropper av døde organismer , og fekalt materiale. Detritus er typisk vert for samfunn av mikroorganismer som koloniserer og bryter ned (dvs. remineraliserer ) det. I terrestriske økosystemer er det tilstede som løvstrøog annet organisk materiale som er blandet med jord , som kalles " jordorganisk materiale ". Detritus fra akvatiske økosystemer er organisk materiale som er suspendert i vannet og akkumuleres i avsetninger på bunnen av vannmassen ; når denne gulvet er en havbunn , kalles en slik avsetning " marin snø ".

Teori

Sequoiadendron giganteum (gigantisk sequoia) kongler og løvverk, sukkerfuru- og hvitgran-løvverk og annet plantestrø utgjør dufflaget som dekker bakken til Mariposa Grove i Yosemite nasjonalpark , USA .

Likene av døde planter eller dyr, materiale avledet fra dyrevev (f.eks. smeltet hud) og fekalt materiale mister gradvis sin form på grunn av fysiske prosesser og virkningen av nedbrytere , inkludert beitedyr, bakterier og sopp . Dekomponering , prosessen der organisk materiale brytes ned, skjer i flere faser. Mikro- og makroorganismer som lever av det, forbruker og absorberer raskt materialer som proteiner , lipider og sukker som har lav molekylvekt , mens andre forbindelser som komplekse karbohydrater brytes ned saktere. De nedbrytende mikroorganismene bryter ned de organiske materialene for å få ressursene de trenger for deres overlevelse og reproduksjon. Følgelig, samtidig med mikroorganismers nedbrytning av materialene til døde planter og dyr er deres assimilering av nedbrutt forbindelser for å konstruere mer av biomassen deres (dvs. å dyrke sin egen kropp). Når mikroorganismer dør, produseres fine organiske partikler, og hvis små dyr som lever av mikroorganismer spiser disse partiklene samler de seg inne i tarmen til forbrukerne, og endrer form til store møkkpellets. Som et resultat av denne prosessen forsvinner de fleste materialene til døde organismer og er ikke synlige og gjenkjennelige i noen form, men er tilstede i form av en kombinasjon av fine organiske partikler og organismene som brukte dem som næringsstoffer . Denne kombinasjonen er detritus.

I økosystemer på land avsettes detritus på overflaten av bakken, og tar former som den humusjorda under et lag med falne løv. I akvatiske økosystemer er det meste av detritus suspendert i vann, og legger seg gradvis. Spesielt mange forskjellige typer materiale samles sammen av strømmer, og mye materiale legger seg i sakteflytende områder.

En stor mengde detritus brukes som ernæringskilde for dyr . Spesielt er det mange bunnfôrende dyr ( bunndyr ) som lever i gjørmeflater , som fôrer på denne måten. Spesielt siden ekskrementer er materialer som andre dyr ikke trenger, uansett hvilken energiverdi de måtte ha, er de ofte ubalanserte som en kilde til næringsstoffer, og er ikke egnet som en kilde til ernæring alene. Imidlertid er det mange mikroorganismer som formerer seg i naturlige miljøer. Disse mikroorganismene tar ikke bare opp næringsstoffer fra disse partiklene, men former også sin egen kropp slik at de kan ta ressursene de mangler fra området rundt seg, og dette gjør at de kan benytte seg av ekskrementer som en kilde til næringsstoffer. Rent praktisk er de viktigste ingrediensene i detritus komplekse karbohydrater , som er persistente (vanskelige å bryte ned), og mikroorganismene som formerer seg ved å bruke disse absorberer karbon fra detritus, og materialer som nitrogen og fosfor fra vannet i miljøet. å syntetisere komponentene i sine egne celler.

En karakteristisk type næringskjede kalt detritus-syklusen foregår som involverer detritusmatere ( detritivores ), detritus og mikroorganismene som formerer seg på den. For eksempel er mudderflater bebodd av mange univentiler som er detritusmatere. Når disse detritusmaterne tar inn detritus med mikroorganismer som formerer seg på det, bryter de hovedsakelig ned og absorberer mikroorganismene, som er rike på proteiner, og skiller ut detritusen, som for det meste er komplekse karbohydrater, etter å ha nesten ikke brutt det ned i det hele tatt. Til å begynne med er denne møkka en dårlig ernæringskilde, og derfor tar enklaffer ingen oppmerksomhet til den, men etter flere dager begynner mikroorganismer å formere seg på den igjen, dens ernæringsmessige balanse forbedres, og så spiser de den igjen. Gjennom denne prosessen med å spise detritusen mange ganger og høste mikroorganismene fra den, tynnes den ut, sprekker og blir lettere for mikroorganismene å bruke, og dermed brytes også de komplekse karbohydratene jevnt ned og forsvinner over tid.

Det som blir igjen av detritivorene blir deretter ytterligere brutt ned og resirkulert av nedbrytere , som bakterier og sopp .

Denne avfallssyklusen spiller en stor rolle i den såkalte renseprosessen, hvor organiske materialer fraktet inn av elver brytes ned og forsvinner, og en ekstremt viktig rolle i avl og vekst av marine ressurser . I økosystemer på land brytes langt mer essensielt materiale ned som dødt materiale som går gjennom detrituskjeden enn det som brytes ned ved å spises av dyr i levende tilstand. I både land- og akvatiske økosystemer er rollen som spilles av detritus for stor til å ignorere.

Akvatiske økosystemer

I motsetning til landøkosystemer, blir døde materialer og ekskrementer i akvatiske økosystemer typisk transportert med vannstrøm; finere partikler har en tendens til å bli transportert lenger eller suspendert lenger. I ferskvannsforekomster kan organisk materiale fra planter danne en silt kjent som mulm eller humus på bunnen. Dette materialet, noen kalt uoppløst organisk karbon, brytes ned til oppløst organisk karbon og kan binde seg til tungmetallioner via chelering . Det kan også brytes ned til farget oppløst organisk materiale som tannin , en spesifikk form for garvesyre . I saltvannsforekomster brytes organisk materiale ned og danner en marin snø som sakte legger seg til havbunnen.

Terrestriske økosystemer

Detritus forekommer i en rekke terrestriske habitater, inkludert skog, chaparral og gressletter. I skog domineres detritus typisk av blad-, kvist- og bakteriestrø målt ved biomassedominans. Dette plantekullet gir viktig dekning for frøplantebeskyttelse, samt dekning for en rekke leddyr, krypdyr og amfibier. Noen insektlarver lever av detritus. Sopp og bakterier fortsetter nedbrytningsprosessen etter at beitebrukere har konsumert større deler av de organiske materialene, og dyretramp har hjulpet til mekanisk å bryte ned organisk materiale. På de senere stadiene av nedbrytning bryter mesofile mikroorganismer ned gjenværende detritus, og genererer varme fra eksoterme prosesser; slik varmeutvikling er assosiert med det velkjente fenomenet med forhøyet komposteringstemperatur .

Forbrukere

Det er et ekstremt stort antall detritusmatere i vann. Tross alt blir en stor mengde materiale båret inn av vannstrømmer. Selv om en organisme holder seg i en fast posisjon, så lenge den har et system for filtrering av vann, vil den kunne skaffe nok mat til å klare seg. Mange immobile organismer overlever på denne måten, ved å bruke utviklede gjeller eller tentakler for å filtrere vannet for å ta inn mat, en prosess kjent som filtermating .

En annen mer brukt metode for fôring, som også inkluderer filterfôring, er et system der en organisme skiller ut slim for å fange detritus i klumper, og deretter bærer disse til munnen ved hjelp av et område med flimmerhår . Dette kalles slimmating .

Mange organismer, inkludert snegler og ormens sjøstjerner, øser opp detritus som har lagt seg på vannbunnen. Muslinger som lever inne i vannsengen, suger ikke bare inn vann gjennom rørene sine, men utvider dem også til å fiske etter detritus på overflaten av sengen.

Produsenter

I kontrast, fra synspunktet til organismer som bruker fotosyntese som planter og plankton , reduserer detritus gjennomsiktigheten til vannet og kommer i veien for denne prosessen. Gitt at disse organismene også krever tilførsel av næringssalter , med andre ord gjødsel , for fotosyntese, er deres forhold til detritus et komplekst forhold.

I landøkosystemer samles avfallsproduktene fra planter og dyr hovedsakelig på bakken (eller på overflaten av trær), og etter hvert som nedbrytningen fortsetter, tilføres plantene gjødsel i form av uorganiske salter. I vannøkosystemer samler det seg relativt lite avfall på vannbunnen, og derfor spiller fremdriften av nedbrytning i vann en viktigere rolle. Undersøkelse av nivået av uorganiske salter i havets økosystemer viser at med mindre det er spesielt stor tilgang, øker mengden fra vinter til vår – men er normalt ekstremt lav om sommeren. Som sådan når mengden av tilstedeværende tang en topp på forsommeren og avtar deretter. Tanken er at organismer som planter vokser raskt i varme perioder og dermed er ikke mengden av uorganiske salter nok til å holde tritt med etterspørselen. Om vinteren er med andre ord plantelignende organismer inaktive og samler opp gjødsel, men dersom temperaturen stiger noe vil de bruke dette opp i løpet av svært kort tid.

Det er ikke helt sant at produktiviteten deres faller i de varmeste periodene. Organismer som dinoflagellat har mobilitet, evnen til å ta inn fast føde og evnen til å fotosyntese. Denne typen mikroorganismer kan ta inn stoffer som detritus for å vokse, uten å vente på at den brytes ned til gjødsel.

Akvarier

I de senere årene har ordet detritus også blitt brukt i forhold til akvarier (ordet "akvarium" er en generell betegnelse for enhver installasjon for hold av vanndyr).

Når dyr som fisk holdes i et akvarium, produseres stoffer som ekskrementer, slim og død hud som avgis under fløting av dyrene og genererer naturlig avfall, og brytes kontinuerlig ned av mikroorganismer.

Moderne sjølivsakvarier bruker ofte Berlin-metoden , som bruker et utstyr som kalles en proteinskimmer , som produserer luftbobler som detritus fester seg til, og tvinger det ut av tanken før det brytes ned, og også en svært porøs type naturlig bergart kalt levende bergart hvor det lever mange bentoer og bakterier (hermatype som har vært død en stund brukes ofte), noe som gjør at de detritus-matende bentos og mikroorganismene gjennomgår en detritus-syklus. Monaco-systemet , hvor et anaerobt lag dannes i tanken, for å denitrifisere de organiske forbindelsene i tanken, og også de andre nitrogenforbindelsene, slik at nedbrytningsprosessen fortsetter til stadiet der vann, karbondioksid og nitrogen produseres, har også blitt implementert.

I utgangspunktet fungerte ofte filtreringssystemene i vanntankene som navnet tilsier, ved å bruke et fysisk filter for å fjerne fremmedlegemer i vannet. Etter dette var standardmetoden for å opprettholde vannkvaliteten å omdanne ammonium eller nitrater i ekskrementer, som har en høy grad av nevrotoksisitet, men kombinasjonen av detritusmatere , detritus og mikroorganismer har nå brakt akvarieteknologien til et enda høyere nivå .

Se også

Sitater

Kilder

  • Bernard C. Patten (1975) Systems Analysis and Simulation in Ecology , Academic Press, 607 sider ISBN  0-12-547203-X
  • C. Michael Hogan (2008) "Western fence lizard ( Sceloporus occidentalis )", Globaltwitcher, red. Nicklas Strømberg [1]
  • David Forfatter Grimaldi og Michael S. Forfatter (2005) Engelevolution of the insects , Cambridge University Press ISBN  0-521-82149-5
  • Noe av denne artikkelen ble oversatt fra den tilsvarende artikkelen i den japanskspråklige Wikipedia , slik den var 1. september 2006.