Fäulnis und Verwesung

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Einleitung

Fäulnis und Verwesung, Zersetzung toter Pflanzen oder Tiere oder anderer organischer Stoffe, etwa der Ausscheidungsprodukte von Tieren oder Pflanzen. Die Tatsache, dass die Erde nicht über und über mit toter Vegetation, Ausscheidungsprodukten und Tierleichen bedeckt ist, verdankt sie den Prozessen von Fäulnis und Verwesung. Unter Fäulnis versteht man eine Zersetzung unter Sauerstoffmangel (anaerob), Verwesung ist Zersetzung bei Anwesenheit von Sauerstoff (aerob).

Bei der Zersetzung werden Nährstoffe, die ursprünglich von Pflanzen zu organischen Verbindungen umgewandelt wurden (Primärproduktion) und die Nahrungsketten durchlaufen haben, zuletzt wieder der Biosphäre zugeführt, die in einem mehr oder weniger stabilen Zustand gehalten wird. Dieser als Mineralisation bekannte Teil des Kreislaufs der Materie wird fast ausschließlich durch Mikroorganismen bewirkt, allerdings kann auch Feuer in geringem Umfang dazu beitragen. Diesen Kreislauf durchlaufen alle biologisch relevanten Elemente der Biosphäre.

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Bakterien und Pilze

Zersetzung wird überwiegend durch Bakterien und Pilze bewirkt. Man fasst sie unter dem Oberbegriff Destruenten zusammen. Sie verarbeiten organische tierische und pflanzliche Stoffe sowie die Ausscheidungsprodukte von Tieren. Organismen, die auf totem Material gedeihen, werden Saprophyten genannt. Lebende Organismen können sich vor Zersetzung schützen; insofern hängt der Stoffkreislauf mit der Lebensdauer der pflanzlichen oder tierischen Lebewesen zusammen.

Überwiegend auf dem Wege der Zersetzung durch Mikroorganismen wird das Kohlendioxid, das ursprünglich im Zuge der Photosynthese von Pflanzen aufgenommen wurde, wieder in die Atmosphäre zurückgeführt. Der Abbau durch Mikroben ist auch für die Klärung der Abwässer wesentlich – ein Vorgang, der für die Gesundheit aller Menschen zentral ist.

Es gibt die verschiedensten Saprophyten; die Wandlungsfähigkeit ihres Stoffwechsels spiegelt die Fähigkeit der verschiedenen Saprophytenformen wider, jeweils spezifische organische Stoffe zu zersetzen. Jede in der Natur vorkommende organische Verbindung kann zersetzt werden – entweder durch einen einzelnen Mikroorganismus oder durch mehrere zusammenwirkende Arten. Manche organischen Pflanzenbestandteile werden langsamer als andere zersetzt und sammeln sich in der Umwelt an. Diese als Humus bekannte pflanzliche Materie ist der organische Hauptbestandteil des Bodens und spielt für die Fruchtbarkeit des Bodens eine wichtige Rolle, indem sie dessen Entwässerung und Aufnahmefähigkeit für Sauerstoff beeinflusst.

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Pilze

Organisches Material wird in der Regel zuerst von Pilzen besiedelt, da ihr Stoffwechsel in der Lage ist, Zellwände aufzuspalten und den leichter zersetzbaren Zellinhalt freizusetzen. Auch spezielle Einzeller können die Cellulose in den Zellwänden der Pflanzen aufspalten. Diese Einzeller leben in den Eingeweiden von Pflanzenfressern; sie allein sind für die Zersetzung der Cellulose im Pansen vieler wichtiger Nutztiere verantwortlich. Die Zersetzung von Holz kann durch die Aktivität Holz fressender Insekten, beispielsweise Termiten, beschleunigt werden, die darauf angewiesen sind, dass spezialisierte Mikroorganismen in ihren Eingeweiden die Nährstoffe im Holz für sie aufschließen.

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Boden und Wasser

Im Boden und im Wasser kommen Mikroorganismen in sehr großer Zahl vor. Ein Teelöffel nicht verschmutzten natürlichen Wassers enthält rund eine Million Bakterien, die oberen 15 Zentimeter eines gut gedüngten Bodens können sogar über fünf Tonnen Bakterien und Pilze pro Hektar enthalten. Die Zersetzung organischer Stoffe stellt den Mikroorganismen Energie für ihr Wachstum und ihre Vermehrung zur Verfügung. Diese großen Populationen von Mikroorganismen dienen Protozoen als Nahrung, durch deren Stoffwechselprozesse die Nährstoffe, welche die Bakterien aufgenommen haben, sofort aufgespalten werden. Dieser Vorgang schließt die übliche Nahrungskette kurz. Hierbei handelt es sich um einen wichtigen Kreislaufprozess in der Oberfläche von Gewässern. Die Abweidung durch Protozoen trägt wesentlich zur Beschränkung der Zahl der Bakterien bei, da die Nachkommenschaft eines Bakteriums, das sich alle 20 Minuten teilt, in wenig mehr als drei Stunden bereits über 1 000 Exemplare betragen würde.