Разложение животных — это немедленный и сложный биохимический процесс, который начинается сразу после смерти животного и сопровождается разрушением мягких тканей, в конечном итоге оставляя после себя скелеты. В этом процессе важную роль играет химическое разложение, предполагающее постепенное разложение мягких тканей и включающее два основных процесса: аутолиз и гниение клеток и тканей. Как разворачиваются эти процессы и какие загадки скрываются?
Процесс разложения включает в себя распад белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот и костей, что представляет собой многоуровневую биохимическую активность.
Белки составляют множество различных тканей организма животных, которые можно разделить на мягкие и твердые ткани. Следовательно, деградация белка в процессе распада неравномерна.
Протеолиз — это процесс расщепления белков. На этот процесс влияют влажность, температура и бактерии. На ранних стадиях начинают разрушаться белки мягких тканей, а на более поздних стадиях разрушаются более гнилостные тканевые белки.
На ранних стадиях разложения в первую очередь будут разлагаться белки в кишечнике и поджелудочной железе, а также белковые индикаторы в головном мозге, печени и почках.
Азот — это аминокислотный компонент, который выделяется в процессе дезаминирования, обычно в форме аммиака. Если тело находится на почве или в ней, эти молекулы азота могут использоваться растениями или микроорганизмами, превращаться в нитраты или накапливаться в почве.
Считается, что содержание азота в почве способствует росту близлежащих растений.
На ранних стадиях процесса разложения углеводы разлагаются микроорганизмами, начиная с гликогена и ряда углеводных реакций. Эти сахара в конечном итоге могут быть преобразованы в углекислый газ и воду или промежуточные продукты, такие как органические кислоты и спирты, в различных условиях окружающей среды.
В аэробном состоянии грибы и бактерии преобразуют сахар в различные органические кислоты, в бескислородной среде могут образовываться молочная кислота, масляная кислота и уксусная кислота;
Липиды в основном содержатся в жировой ткани, которая содержит примерно 60-85% липидов, из которых 90-99% составляют триглицериды. Процесс гидролиза липидов осуществляется липазой, и при посмертных изменениях эти липиды превращаются в смесь насыщенных и ненасыщенных жирных кислот.
Из-за недостатка кислорода анаэробные бактерии будут преимущественно доминировать в разложении жирных кислот, что будет способствовать гидрированию ненасыщенных связей. С другой стороны, в аэробной среде жирные кислоты подвергаются реакциям окисления с образованием таких продуктов, как пероксиды, альдегиды и кетоны.
Продукты распада липидов оказываются очень сложными и разнообразными, и эти соединения со временем продолжают взаимодействовать с окружающей средой.
В результате деградации нуклеиновых кислот образуются азотистые основания, фосфаты и сахара, которые затем дополнительно расщепляются путями деградации других макромолекул.
Костная ткань состоит из множества компонентов, в том числе богатого коллагена и минерала гидроксиапатита. Даже после того, как мягкие ткани полностью деградировали, кость все еще может выжить благодаря своей структуре. Однако на процесс деградации костей влияют различные факторы, включая влажность, тип почвы, а также активность микроорганизмов, растений и животных.
Влага ускоряет деградацию костной ткани и оказывает существенное влияние на pH почвы.
Однако во время этих сложных процессов разложения какая микроскопическая жизнь бесшумно выполняет эти загадочные задачи, позволяя нашей окружающей среде внести свой вклад в круговорот природы?