Putrefacción y descomposición - ciencias de la naturaleza.

Putrefacción y descomposición - ciencias de la naturaleza. 1 INTRODUCCIÓN Ciclo del carbono El carbono, vital para todos los seres vivos, circula de manera continua en el ecosistema terrestre. En la atmósfera existe en forma de dióxido de carbono, que emplean las plantas en la fotosíntesis. Los animales usan el carbono de las plantas y liberan dióxido de carbono, producto del metabolismo. Aunque parte del carbono desaparece de forma temporal del ciclo en forma de carbón, petróleo, combustibles fósiles, gas y depósitos calizos, la respiración y la fotosíntesis mantienen prácticamente estable la cantidad de carbono atmosférico. La industrialización aporta dióxido de carbono adicional al medio ambiente. © Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. - ciencias de la naturaleza. Putrefacción y descomposición, degradación de plantas y animales muertos o de materia orgánica, como restos animales o vegetales. Si la Tierra no está totalmente cubierta de vegetación muerta, excrementos y cadáveres de animales es gracias a las reacciones biológicas de putrefacción y descomposición, diferentes de la descomposición química que lleva a determinados compuestos a escindirse espontáneamente en sus elementos constituyentes. En el curso de la descomposición biológica, los nutrientes asimilados en los compuestos orgánicos --inicialmente por las plantas (como productoras primarias) y reciclados a lo largo de las redes tróficas-- vuelven de nuevo a la biosfera, que conserva un estado más o menos estable. El ciclo de la materia, llamado mineralización, está totalmente mediado por microorganismos, aunque también el fuego hace una pequeña contribución, y es la ruta de reciclaje de todos los elementos de importancia biológica dentro de la biosfera. 2 BACTERIAS Y HONGOS Las bacterias y los hongos son los principales agentes de descomposición, por lo que reciben también el nombre de descomponedores. Actúan sobre la materia orgánica vegetal muerta y sobre los productos de excreción y los cadáveres de los animales superiores. Los organismos que viven de materia muerta se llaman saprofitos. Los organismos descomponedores transforman la materia orgánica en nutrientes que pueden ser de nuevo utilizados por los productores: así, la descomposición microbiana es la principal ruta de vuelta a la atmósfera del dióxido de carbono absorbido inicialmente por las plantas durante la fotosíntesis. Los saprofitos son variados, y la diversidad de su metabolismo demuestra la capacidad de cada tipo para degradar compuestos orgánicos determinados. Todos los compuestos orgánicos de origen natural son susceptibles de descomposición, sea por un solo microorganismo o por varias especies que actúan en combinación. Algunos componentes orgánicos de las plantas son más resistentes a la descomposición microbiana que otros y se acumulan en el medio ambiente. Esta materia vegetal, conocida como humus, es el principal componente orgánico del suelo y determina la fertilidad, pues afecta a la capacidad de drenaje y a la penetración del oxígeno. 2.1 Hongos Los hongos suelen ser los primeros en colonizar la materia orgánica, pues tienen la capacidad metabólica de degradar la pared celular y liberar el contenido del protoplasma, más fácilmente degradable. También hay bacterias capaces de degradar la celulosa de la pared celular vegetal; comunidades de estas bacterias viven en el intestino de los animales herbívoros y son las responsables de la descomposición de la celulosa en el rumen o estómago de muchos animales domésticos importantes. La descomposición de la madera puede acelerarse mediante la actividad de insectos xilófagos, como las termitas, que dependen de comunidades microbianas especializadas que mantienen en su intestino para que liberen los nutrientes de la madera, o bien por las larvas de numerosos artrópodos. 3 SUELO Y AGUA Los microorganismos abundan en el suelo y el agua. Una cucharilla llena de agua natural sin contaminar contiene aproximadamente un millón de bacterias, y en los 15 cm superiores de un suelo bien fertilizado puede haber más de cinco toneladas de bacterias y hongos por hectárea. La descomposición de materia orgánica proporciona energía para la proliferación y división de los microorganismos. Estas enormes poblaciones sirven de alimento a los protozoos, cuyos procesos metabólicos reciclan rápidamente los nutrientes asimilados por las bacterias. Este fenómeno empieza a considerarse una importante vía de reciclaje en aguas superficiales. La presión nutritiva de los protozoos es vital para controlar el número de bacterias, pues la descendencia de una sola bacteria que se divida una vez cada 20 minutos superaría el millar en poco más de 3 horas. 4 FUNCIÓN DEL OXÍGENO La descomposición es más rápida en presencia de oxígeno. Si escasea, como ocurre en los sedimentos de lagos productivos o en suelos inundados, la descomposición actúa más despacio. Hay ciertos microorganismos (llamados anaerobios) que actúan en ausencia de oxígeno y que, en presencia de materia orgánica, pueden contribuir a la descomposición. Las bacterias desnitrificantes, reductoras de sulfatos y productoras de metano (metanogénicas), utilizan nitratos, sulfatos y dióxido de carbono, respectivamente, para generar energía, de forma muy parecida al uso del oxígeno que hacen los microbios anaerobios. Otros anaerobios (bacterias de la fermentación) generan energía transformando compuestos orgánicos. En determinadas condiciones, si persiste la baja concentración de oxígeno, la descomposición es tan lenta que la materia orgánica se acumula en grandes cantidades. Los ejemplos más notables son las turberas, en las que la materia orgánica saturada de agua llega a alcanzar varios metros de espesor. A lo largo de tiempos geológicos, la compresión de los depósitos de turba (formados durante el carbonífero), con ayuda de otros factores químicos y físicos, ha dado lugar a la formación de carbón. Las bacterias metanogénicas producen metano (metanogénesis), y la escasa actividad de los organismos en los depósitos de turba antiguos es probablemente la causa del metano contenido en las extensas acumulaciones de gas natural, por lo general asociado con filones de carbón y muy utilizado en décadas recientes como combustible. También es probable que las bolsas de petróleo sean el resultado de la escasa actividad de las bacterias anaerobias sobre la materia orgánica antigua. 5 DESCOMPOSICIÓN Y ALIMENTO La descomposición por microorganismos afecta también a la economía industrial. Ciertos productos alimenticios, como el queso y el yogur, se forman gracias a la actividad de microorganismos específicos, pero el resultado se degrada rápidamente cuando el proceso se ve contaminado por otros microbios. Asimismo, la colonización microbiana de los alimentos altera la consistencia, el olor y el sabor y los hace menos apetitosos. El crecimiento de determinados organismos durante la preparación o la conservación de alimentos puede provocar intoxicación alimentaria. Estos microorganismos producen unas toxinas que son realmente las responsables de la intoxicación. El botulismo, por ejemplo, está provocado por las toxinas liberadas por la bacteria Clostridium botulinum. La descomposición microbiana de los alimentos se frena mediante técnicas como la conservación en medios muy ricos en sal o en azúcar o en ácidos débiles (encurtido), la desecación, la refrigeración o la destrucción de los microorganismos por calor (enlatado y pasteurización) o por radiaciones. Cuando los productos congelados se descongelan, los desecados se rehidratan o los enlatados se abren, quedan de nuevo expuestos a la descomposición, pues los saprofitos de la atmósfera empiezan a contaminarlos. La velocidad de la actividad microbiana depende de la temperatura del medio. Cuanto más baja es ésta, tanto más lenta es la actividad; no obstante, incluso los alimentos congelados terminan por deteriorarse, aunque el proceso es muy lento. Sólo la inhibición química de la actividad microbiana puede proteger los alimentos una vez expuestos a la atmósfera. Sin embargo, algunos microorganismos, en particular los hongos, proliferan en presencia de concentraciones elevadas de sal o azúcar. Pero estas proliferaciones suelen ser muy visibles, como las colonias de hongos que se forman en la superficie de la mermelada, y llevan a rechazar los productos afectados. 6 EFECTOS SOBRE OTROS MATERIALES La descomposición microbiana puede afectar a muchos otros aspectos de la vida. Las maderas de construcción deben mantenerse secas o tratarse con conservantes para evitar su descomposición. Hay que renovar con regularidad el agua almacenada para impedir la descomposición selectiva de los componentes hidrocarbonados. Algunos elementos de materiales plásticos y pinturas pueden degradarse y perder propiedades determinadas o decolorarse. Las tuberías de hierro se corroen y los edificios de piedra y hormigón se debilitan por la acción de los ácidos producidos por el metabolismo microbiano. Los sectores económicos afectados son conscientes de los aspectos negativos de la descomposición microbiana. Los seres humanos han controlado de muchas formas la capacidad destructiva de los microbios. La eliminación de aguas residuales es un buen ejemplo; pero los microorganismos son también esenciales para limpiar la contaminación por petróleo, neutralizar la capacidad tóxica de los metales pesados y descontaminar los vertederos. Aunque la descomposición microbiana es causa de complicaciones, la vida pronto desaparecería de la Tierra sin la colaboración de los microorganismos. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993--2008 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.