动物的分解过程是一种即时且复杂的生化过程,它在动物死亡后立即开始,伴随着软组织的破坏,最终留下骸骨。在这个过程中,化学分解扮演了重要的角色,涉及到软组织的逐步分解,并且包含了细胞和组织的自溶(autolysis)及腐坏(putrefaction)两大主要过程。这些过程是如何展开的,究竟隐藏了哪些神秘?
分解过程包含了对蛋白质、碳水化合物、脂质、核酸和骨骼的分解,这是多层次的生化活动。
蛋白质在动物体中组成多种不同的组织,这些组织可以分为软组织和硬组织。因此,蛋白质在分解过程中的降解不是均匀的。
蛋白水解是分解蛋白质的过程,这一过程受湿度、温度及细菌的影响。早期阶段,软组织蛋白质开始降解,而在较晚的阶段,更耐腐败的组织蛋白质才会被降解。
在分解的早期,肠道和胰腺内的蛋白质、脑、肝和肾等部位的蛋白质指标,会被首先分解。
氮是一种氨基酸成分,经由去胺化过程释放,这一过程通常以氨的形式释放。倘若尸体位于土壤之上或之中,这些氮分子可能会被植物或微生物利用,变为硝酸盐或在土壤中累积。
土壤中的氮含量被认为对附近植物的生长有帮助。
在分解过程的早期,碳水化合物会被微生物降解,从肝糖开始一系列的糖类反应。这些糖类在不同的环境条件下可最终转化为二氧化碳和水,或者中间产物如有机酸和醇类。
在有氧状态下,真菌和细菌会将糖转化为多种有机酸;而在缺氧环境中,则可能产生乳酸、丁酸和醋酸。
脂质主要存在于脂肪组织中,这些脂肪组织大约含有60-85%的脂质,其中90-99%是甘油三酯。脂质的水解过程是透过脂肪酶进行的,随着死亡后的变化,这些脂质将转变成饱和和不饱和脂肪酸混合物。
由于缺乏氧气,厌氧细菌会优先主导脂肪酸的降解,这会促使不饱和键的氢化。另一方面,在有氧环境中,脂肪酸会通过氧化反应产生过氧化物、醛和酮等产物。
脂质的降解产品会最终变得非常复杂而富于变化,随着时间推移,这些化合物将继续与周围环境互动。
核酸的降解会生成氮含基础、磷酸盐和糖类,这些分子随后会进一步被其他大分子的降解路径分解。
骨组织由多个部分组成,包括丰富的胶原蛋白和矿物质的羟基磷灰石。即使在软组织完全降解后,骨骼仍可能因其结构而存留。然而,骨头的降解过程会受到多种因素的影响,包括水分、土壤类型、微生物及动植物的活动。
水分会加速骨组织的降解,对于土壤的酸碱度更是影响显著。
然而,在这些复杂的分解过程中,究竟是什么样的微观生命正在默默地进行这些神秘的工作,让我们的环境得以回馈大自然的循环呢?