Skaidymas (puvimas) — organinių medžiagų suirimas: mikroorganizmai ir grybai
Skaidymas (puvimas): kaip mikroorganizmai, grybai ir vabzdžiai skaido organinę medžiagą — procesai, mechanizmai ir reikšmė ekosistemų ciklams.
Skaidymas (dažnai vadinamas puvimu) – tai organinių medžiagų cheminis ir biologinis suirimas, vykstantis po organizmų mirties arba su pašarinėmis, augalinėmis ir kitomis organinėmis medžiagomis. Organinės molekulės (baltymai, angliavandeniai, riebalai, ligninas ir kt.) yra tiek statybiniai blokai, tiek energijos šaltiniai, todėl jas skaido organizmai, naudojant energiją ir medžiagas savo augimui ir atsikūrimui.
Kas dalyvauja skaidyme
Procesą atlieka įvairūs agentai:
- Mikrobai – daugiausia bakterijos ir kiti mikroorganizmų tipai; jie atlieka didelę dalį organinės medžiagos mineralizacijos.
- Grybai, kurių karalystė iš dalies specializuota šiam vaidmeniui. Daug grybų yra saprofitiniai, t.y. skaido ir įsisavina organines medžiagas per ląstelių sieneles; jie ypač svarbūs sudėtingoms medžiagoms, pavyzdžiui, ligninui, skaidyti.
- Makroorganizmų dalyviai – detritivorai (pvz., sliekai, vabalai) ir kiti bestuburiai, kurie mechaniniu būdu susmulkina medžiagą ir dar labiau ją pažeidžia, palengvindami mikrobų darbą.
- Vabzdžių lervos – dažnai mėsą ir kitą gyvūninį audinį virškina lervos; jei vabzdžiai sudeda kiaušinėlius, išsisuka lervos ir pradeda maitintis kūno audiniais.
Biocheminės priemonės ir procesai
Mikroorganizmai išskiria fermentus (pvz., proteazes, amilazes, cellulazes, ligninazes), kurie išskiria mažuosius junginius iš didelių makromolekulių. Pagal deguonies prieinamumą skaidymas vyksta aerobinėmis arba anaerobinėmis sąlygomis:
- Aerobinis skaidymas: vyrauja bakterijos ir grybai; galutiniai produktai – anglies dioksidas (CO2), vanduo ir mineralinės medžiagos.
- Anaerobinis skaidymas: vyksta be deguonies (pvz., pelkėse, gyliau esanciuose komposto sluoksniuose); gali susidaryti metanas (CH4), vandenilio sulfidas (H2S) ir kiti junginiai.
Skaidymo etapai ir greitis
Skaidymas dažnai vyksta etapais: pradinis minkštėjimas ir fermentacija, aktyvus audinių skilimas, po to lėtesnis humifikacijos (organinių medžiagų perėjimas į stabilias humuso formas) etapas. Greitį lemia:
- Temperatūra (didesnė – dažnai spartesnis skaidymas iki tam tikros ribos),
- Drėgmė (per sausai – mikroorganizmų aktyvumas sumažėja; per šlapiai – gali vyrauti anaerobinės sąlygos),
- Deguonies prieinamumas,
- Organinės medžiagos cheminė sudėtis (pavyzdžiui, daug lignino ar vos skaidomų medžiagų lėtina procesą),
- Sąlygos (pH, druskingumas) ir suskaidymo paviršiaus plotas (smulkesnė medžiaga skyla greičiau).
Produktai ir poveikis aplinkai
Skaidymo metu išlaisvinami maistiniai elementai (anglies, azoto, fosforo junginiai), kurie sugrįžta į ekosistemą ir maitina augalus bei mikroorganizmus. Dalis anglies išsiskiria kaip CO2 (arba CH4 anaerobinėse sąlygose), o kita dalis ilgainiui stabilizuojasi kaip humusas, pagerinantis dirvos struktūrą ir vandens sulaikymą. Kai kurių maisto produktų suirimas gali sukelti nemalonų kvapą dėl sieros turinčių junginių ir kitų lakių medžiagų.
Praktinės implikacijos
- Kompostavimas – kontroliuojamas skaidymo procesas, skirtas organinėms atliekoms paversti derlingu humusu; tam reikia derinti oro patekį, drėgmę ir C:N santykį.
- Maisto ir kitų produktų konservavimas – šaldymas, džiovinimas, sūdymas ar fermentacija stabdo arba nukreipia skaidymą, kad būtų sumažintas gedimo greitis.
- Forenzinė mokslo sritis – skaidymo eiga ir vabzdžių sraigės padeda nustatyti mirties laiką ir aplinkybes.
Santrauka
Skaidymas yra būtinas gamtos procesas, kuriuo gyvybės liekanos ir kitos organinės medžiagos virsta paprastesniais junginiais ir grąžina maistines medžiagas į ekosistemas. Jį atlieka daugiausia mikroorganizmai ir grybai, taip pat žemės gyvūnai ir vabzdžių lervos, o sąlygos, tokios kaip temperatūra, drėgmė ir deguonies kiekis, lemia proceso pobūdį ir greitį. Deja, skaidymas taip pat sukelia maisto gedimą, todėl žmogus naudoja įvairias priemones jam sulėtinti arba kontroliuoti (pvz., kompostavimas).
Per šešias dienas pūvančio persiko fotografavimas, kiekvieną kadrą skiriant maždaug 12 valandų. Vaisiai sudžiūsta ir pasidengia pelėsiu.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra skaidymas?
A: Skaidymas, dar vadinamas puvimu, yra procesas, vykstantis, kai gyvosios būtybės ar organinės medžiagos po mirties suyra.
K: Kodėl vyksta skaidymasis?
A: Organinės molekulės kaupia statybinius blokus ir energiją. Kai organinės medžiagos suyra, energija ir statybiniai blokai naudojami naujiems organizmams daugintis.
K: Koks yra grybų vaidmuo skaidymo procese?
A: Grybai - tai visa gyvų būtybių karalystė, kuri skaido organines medžiagas. Organines medžiagas jie pasisavina per savo ląstelių sieneles, o jų gyvenimo būdas vadinamas saprofitiniu.
K: Kokios gyvosios būtybės dalyvauja skaidyme?
A: Skaidyme dalyvauja mikrobai, ypač bakterijos, grybai ir lervos.
K: Kaip lervos prisideda prie skaidymo?
A: Lervos išsirita iš vabzdžių kiaušinėlių ir pradeda maitintis kūno audiniais, taip prisidėdamos prie irimo proceso.
K: Kokiais būdais gali vykti irimas?
A: Skaidymas gali vykti dėl mikrobų veiklos, lervų maitinimosi kūno audiniais ir neorganinių procesų.
K: Kodėl visos organinės medžiagos laikui bėgant suyra?
A: Visos organinės medžiagos laikui bėgant suyra todėl, kad jos yra didesnės energijos būsenos nei įprastos neorganinės medžiagos.
Ieškoti