動物的分解過程是一種即時且複雜的生化過程,它在動物死亡後立即開始,伴隨著軟組織的破壞,最終留下骸骨。在這個過程中,化學分解扮演了重要的角色,涉及到軟組織的逐步分解,並且包含了細胞和組織的自溶(autolysis)及腐壞(putrefaction)兩大主要過程。這些過程是如何展開的,究竟隱藏了哪些神秘?
分解過程包含了對蛋白質、碳水化合物、脂質、核酸和骨骼的分解,這是多層次的生化活動。
蛋白質在動物體中組成多種不同的組織,這些組織可以分為軟組織和硬組織。因此,蛋白質在分解過程中的降解不是均勻的。
蛋白水解是分解蛋白質的過程,這一過程受濕度、溫度及細菌的影響。早期階段,軟組織蛋白質開始降解,而在較晚的階段,更耐腐敗的組織蛋白質才會被降解。
在分解的早期,腸道和胰腺內的蛋白質、腦、肝和腎等部位的蛋白質指標,會被首先分解。
氮是一種氨基酸成分,經由去胺化過程釋放,這一過程通常以氨的形式釋放。倘若屍體位於土壤之上或之中,這些氮分子可能會被植物或微生物利用,變為硝酸鹽或在土壤中累積。
土壤中的氮含量被認為對附近植物的生長有幫助。
在分解過程的早期,碳水化合物會被微生物降解,從肝醣開始一系列的糖類反應。這些糖類在不同的環境條件下可最終轉化為二氧化碳和水,或者中間產物如有機酸和醇類。
在有氧狀態下,真菌和細菌會將糖轉化為多種有機酸;而在缺氧環境中,則可能產生乳酸、丁酸和醋酸。
脂質主要存在於脂肪組織中,這些脂肪組織大約含有60-85%的脂質,其中90-99%是甘油三酯。脂質的水解過程是透過脂肪酶進行的,隨著死亡後的變化,這些脂質將轉變成飽和和不飽和脂肪酸混合物。
由於缺乏氧氣,厭氧細菌會優先主導脂肪酸的降解,這會促使不飽和鍵的氫化。另一方面,在有氧環境中,脂肪酸會通過氧化反應產生過氧化物、醛和酮等產物。
脂質的降解產品會最終變得非常複雜而富於變化,隨著時間推移,這些化合物將繼續與周圍環境互動。
核酸的降解會生成氮含基礎、磷酸鹽和糖類,這些分子隨後會進一步被其他大分子的降解路徑分解。
骨組織由多個部分組成,包括豐富的膠原蛋白和礦物質的羥基磷灰石。即使在軟組織完全降解後,骨骼仍可能因其結構而存留。然而,骨頭的降解過程會受到多種因素的影響,包括水分、土壤類型、微生物及動植物的活動。
水分會加速骨組織的降解,對於土壤的酸鹼度更是影響顯著。
然而,在這些復雜的分解過程中,究竟是什麼樣的微觀生命正在默默地進行這些神秘的工作,讓我們的環境得以回饋大自然的循環呢?