Детрит в биологии¶

Детрит — это органическое вещество биологического происхождения, состоящее из остатков мёртвых организмов и продуктов их жизнедеятельности, находящееся на различных стадиях разложения. Термин происходит от латинского detritus — «истёртый, изношенный». В биологии и экологии под детритом понимают совокупность мёртвого органического материала в почвах, водоёмах и других экосистемах, который служит субстратом и источником питания для целого комплекса организмов — детритофагов и микроорганизмов.

¶Состав и происхождение

Детрит формируется из остатков растений (опавшая листва, отмершие стебли, корни), трупов и фрагментов животных, экскрементов, а также продуктов жизнедеятельности микроорганизмов. По происхождению выделяют:

• Аутохтонный детрит — образуется на месте из продуктов жизнедеятельности и остатков организмов, обитающих в данном местообитании (преимущественно фитопланктон в водоёмах).
• Аллохтонный детрит — поступает извне: листья и ветви, попадающие в реку с берегов, наземные остатки, заносимые ветром или водой.

В почвах основу детрита составляют растительные остатки, в глубоководных бассейнах — преимущественно фекальные гранулы и «морской снег» из остатков планктона.

¶Структура и стадии разложения

Детрит неоднороден по степени разложения. Выделяют несколько стадий:

1. Свежие остатки — опавшая листва, трупы, ещё узнаваемые по морфологии.
2. Фрагментированный детрит — материал, разрушенный механически и частично биологически, но всё ещё содержащий узнаваемые структуры.
3. Гумус — полностью разложившееся вещество, потерявшее видимую структуру, составляющее основу плодородия почв.

В водных экосистемах аналогом гумуса выступает сапропель и органический ил дна.

¶Детритная пищевая цепь

Детрит лежит в основе детритной пищевой цепи — одного из двух главных типов трофических связей в экосистемах (наряду с пастбищной цепью, начинающейся с автотрофов). В детритной цепи первичными продуцентами выступают не зелёные растения, а сапротрофные бактерии и грибы, разрушающие мёртвую органику.

Организмы, питающиеся детритом, называются детритофагами. К ним относятся:

• Микрофауна — нематоды, простейшие, коловратки;
• Мезофауна — клещи, коллемболы, мелкие черви;
• Макрофауна — дождевые черви, многоножки, личинки насекомых, ракообразные, моллюски.

Детритофаги фрагментируют и переваривают мёртвую органику, переводя её в более доступную форму и одновременно обогащая её бактериальной биомассой. В водных экосистемах важнейшую роль играют бентосные организмы — полихеты, моллюски, ракообразные, обитающие в осадках.

¶Роль в экосистемах

Детрит выполняет ряд ключевых функций:

• Переработка веществ — минерализация органических соединений и возвращение макро- и микроэлементов в биогеохимические циклы (азота, фосфора, калия и др.).
• Формирование почвы — гумификация детрита определяет структуру и плодородие почв.
• Энергетическая основа — во многих экосистемах (глубоководные, пещерные, лесные подстилки) детритная цепь является основным каналом потока энергии.
• Связывание загрязнителей — детрит адсорбирует тяжёлые металлы и другие ксенобиотики, участвуя в их миграции по пищевым цепям.

¶Детрит в водных экосистемах

В гидробиологии детрит — одно из центральных понятий. В реках и озёрах он поступает как из внешних источников (наземная растительность), так и за счёт внутреннего продуцирования (фитопланктон, макрофиты). Погружённый в воду и оседающий на дно детрит формирует слой органогенных отложений, где протекают интенсивные процессы разложения с участием бактерий и бентосных беспозвоночных. Скорость разложения детрита в воде зависит от температуры, кислородного режима, соотношения углерода и азота (C:N) и структуры материала — лигнинсодержащие растительные остатки разлагаются медленнее, чем белковые ткани животных.

¶Изучение

Процессы детритного разложения интенсивно изучаются в рамках лимнологии, почвоведения и общей экологии. Классические работы по детритным цепям принадлежат Р. Уиттакеру, Дж. Одуму и другим экологам XX века. В России исследования детритных сообществ водоёмов развивались в трудах гидробиологов Г. Г. Винберга, Л. А. Зенкевича и их школ.

¶Источники

• Одум Ю. Экология. — М.: Мир, 1986.
• Винберг Г. Г. Введение в изучение водных экосистем. — Минск: Изд-во БГУ, 1971.
• Зенкевич Л. А. Биология морей СССР. — М.: АН СССР, 1963.
• Уиттакер Р. Сообщества и экосистемы. — М.: Мир, 1980.
• Справочник по гидрохимии / под ред. А. А. Сапронова. — Л.: Гидрометеоиздат, 1981.