Les bactéries sont des saprotrophes. Les saprotrophes et leur rôle dans la biogéocénose. Les bactéries saprotrophes se nourrissent

Les bactéries saprophytes constituent l’un des groupes de micro-organismes les plus nombreux. Si l'on parle de la place des saprotrophes dans les systèmes écologiques, ils déplacent toujours les hétérotrophes. Les hétérotrophes sont des organismes qui ne peuvent pas produire eux-mêmes des composés organiques, mais qui se contentent de traiter le matériel existant.

Le groupe des saprotrophes comprend des représentants de nombreuses familles et genres de bactéries :

Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas);
Escherichia coli (Protée, Escherichia);
Morganelle;
Klebsiella;
Bacille;
Clostridia (Clostridium) et bien d'autres.

Les saprotrophes habitent tous les milieux dans lesquels la matière organique est présente : organismes multicellulaires (plantes et animaux), les sols, on les retrouve dans les poussières et dans tous types de plans d'eau (sauf les sources chaudes).

Le résultat de l'action des organismes saprophytes, évident pour l'homme, est la formation de pourriture - c'est à cela que ressemble le processus de leur alimentation. C'est la pourriture de la matière organique qui prouve que les saprotrophes ont pris le relais.

Au cours du processus de décomposition, l’azote est libéré des composés organiques et renvoyé au sol. Les réactions s'accompagnent d'une odeur caractéristique de sulfure d'hydrogène ou d'ammoniac. Par cette odeur, on peut identifier le début du processus de décomposition putréfiante d'un organisme mort ou de ses tissus.

Minéralisation de l'azote organique (ammonification) et sa transformation en composés inorganiques - un rôle aussi clé dans la nature est attribué aux organismes saprophytes.

Processus physiologiques

Les saprotrophes, comme l'un des groupes les plus nombreux, comptent dans leurs rangs des représentants aux besoins physiologiques très différents :

Anaérobies. Par exemple, nous pouvons considérer E. coli, qui mène ses processus vitaux sans la participation d'oxygène, bien qu'il puisse vivre dans un environnement oxygéné.
Les aérobies sont des bactéries impliquées dans la décomposition de la matière organique en présence d'oxygène. Ainsi, des diplocoques putréfiants et des bactéries à trois chaînons sont présents dans la viande fraîche. Au stade initial, la teneur en ammoniac (un déchet de la microflore putréfiante) dans la viande ne dépasse pas 0,14 %, et dans la viande déjà pourrie – 2 % ou plus.
Un exemple de bactérie sporulée est Clostridia.
Les bactéries non sporulées sont Escherichia coli et Pseudomonas aeruginosa.

Malgré la diversité des groupes physiologiques, réunis selon les caractéristiques des saprophytes, les produits finaux de l'activité de ces bactéries ont quasiment la même composition :

poisons cadavériques (amines biogènes avec une forte odeur cadavérique désagréable ; en tant que telles, la toxicité de ces composés est faible) ;
des composés aromatiques tels que le skatole et l'indole ;
sulfure d'hydrogène, thiols, diméthylsulfoxyde, etc.

Mais dès que la quantité requise d'acide lactique cesse d'être produite dans les intestins, des conditions favorables apparaissent pour la nutrition, la croissance et la reproduction de la microflore putréfactive, qui commence immédiatement à empoisonner une personne avec les produits de son activité vitale, ce qui entraîne de graves dommage.

Pourriture du bois

La transformation du bois mort et le retour des composés inorganiques qui le composent au sol sont également réalisés avec la participation de bactéries saprotrophes. Mais s’ils jouent un rôle primordial dans la décomposition de la matière organique animale, alors le bois est principalement décomposé par les champignons.

Les processus de putréfaction du bois ne sont pas causés par des moisissures. L’infection du bois par des moisissures a peu d’effet sur l’intégrité des fibres du bois et sur l’apparence générale du bois. Les dommages causés au bois par la moisissure peuvent être facilement éliminés.

Le véritable ennemi du bois est le champignon destructeur de la maison. Ce micro-organisme (eucaryote) transforme le bois en poussière, impropre à une utilisation ultérieure. La présence de véritables champignons domestiques dans les tissus de l'arbre réduit plusieurs fois la qualité du bois. Ce matériau n’est plus utilisé pour fabriquer des produits en bois fiables et esthétiques.

Les saprotrophes (bactéries et champignons) se nourrissent d'objets qui ont une certaine valeur matérielle pour l'homme. En fait, ils gâchent la santé humaine, leurs maisons, leur nourriture, leurs vêtements et leurs récoltes. Mais la nature ne peut pas se passer de ce groupe très important de la communauté bactérienne. C'est pourquoi une personne doit chercher un moyen non pas de détruire les saprotrophes, mais de se protéger des produits de leur activité vitale.

Conversion des substances organiques des organismes morts en substances inorganiques, assurant la circulation des substances dans la nature. Le terme est utilisé pour opposer le concept d’« existence parasitaire des bactéries » (voir. parasitisme). Le terme « bactéries hétérotrophes » est plus souvent utilisé pour désigner le type de nutrition bactérienne.

(Source : « Microbiologie : un dictionnaire de termes », Firsov N.N., M : Drofa, 2006)

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Le processus hétérotrophe se produisant dans le BGC dans toute la biogéosphère équilibre approximativement l'accumulation autotrophe de matière. Lors de la respiration, qui est un processus d’oxydation biologique, de l’énergie est libérée. Basées sur la respiration, il existe des chaînes alimentaires de saprophages.

Il existe trois formes de respiration :

respiration aérobie - comburant (accepteur) - oxygène ;

La respiration anaérobie est de deux types :

Quand une substance inorganique sert d’agent oxydant

Lorsque l'accepteur est une substance organique.

Les bactéries, levures, moisissures et certains protozoaires effectuent leur métabolisme à l'aide de la respiration anaérobie. Parfois, la fermentation anaérobie est un élément essentiel d’un écosystème. Par exemple, grâce à l’activité des bactéries sulfato-réductrices, il existe un équilibre stable dans la mer Noire, vieille de seulement 2000 ans. Biologiquement, cette mer est très productive : le volume de production annuel est de 1x10 14 g en poids sec, ce qui correspond à une productivité d'environ 100 g de carbone pour 1 m 2 de surface et par an. Et comme le mélange des eaux de la mer Noire est très faible en raison de la faible intensité des courants, il n'y a suffisamment d'oxygène que pour les processus biologiques dans les eaux de surface. Dans les profondeurs, il n’y en a pas assez et l’existence de populations biologiques est impossible. En dessous de 50 m de profondeur, la concentration en oxygène commence à diminuer de manière catastrophique et atteint déjà un niveau à une profondeur de 175 m. Ici commence l'activité des bactéries sulfato-réductrices, qui décomposent la matière organique venant d'en haut, libérant du sulfure d'hydrogène et du dioxyde de carbone. Grâce à cela, les eaux de la mer Noire à une profondeur de 200 m et moins sont saturées de sulfure d'hydrogène.

Dans les biogéocénoses des marais, l'activité des bactéries méthanes joue un rôle important qui, en réduisant le carbone organique ou le carbone contenu dans les carbonates, détruisent les composés organiques avec formation de méthane. Le méthane, ou gaz des marais, monte à la surface et s'oxyde, s'enflammant parfois, formant d'étranges nuages lumineux de figures bizarres dans l'air nocturne. Ces bactéries existent également dans l’estomac des ruminants, où elles décomposent les matières végétales.

Les processus de décomposition anaérobie sont plus lents que les processus aérobies. Cependant, dans la nature, ils sont d'une grande importance, car ils passent dans des endroits difficiles d'accès et sont des fournisseurs supplémentaires de matière et d'énergie, les rendant accessibles aux anaérobies. Ainsi, grâce à l'activité des bactéries sulfato-réductrices, le sulfure d'hydrogène et le dioxyde de carbone pénètrent dans les eaux de surface, où ils sont utilisés par le phytoplancton.

La décomposition biologique se produit toujours pendant l'alimentation, progressivement, puisqu'aucun des saprotrophes ne peut achever la décomposition. Il existe trois étapes de décomposition biologique :

1. Broyage des détritus par action physique ou biologique ;

2. Formation d'humus et libération de matière organique soluble

3. Minéralisation lente de l'humus.

Cela confirme la stratégie générale de la nature qui consiste à manger la tarte pour qu'elle reste toujours entière.

L'étape 1 de la décomposition - broyage des détritus - résulte de l'alimentation des phytophages. Cela comprend les organismes herbivores vertébrés et invertébrés.

UN. Les herbivores, consommant de la végétation, la transforment en graisses, protéines et sucres d'origine animale. Ces substances se décomposent très rapidement si les animaux eux-mêmes se transforment en cadavres. Ainsi, Odum a réalisé une expérience en plaçant les cadavres de crabes dans des sacs en plastique et, pour contrôle, de l'herbe des marais. En 10 mois, les crabes se sont complètement décomposés, et l'herbe seulement à 60 %.

B. La partie de la nourriture non digérée par les herbivores, passant par le tube digestif, est rejetée sous forme d'excréments. Cette partie de la matière organique détritique devient la propriété des maillons de la chaîne alimentaire des coprophages. Parmi les arthropodes coprophages, on distingue les ectocoprophages, qui se développent dans le fumier lui-même, et les animaux télécoprophages, qui se développent en dehors du fumier. Ce sont généralement des coléoptères qui fabriquent des boules de fumier, les roulent sur une distance considérable et les enfouissent dans le sol. Systématiquement, ils appartiennent à la famille des Geotrupiidae et des Scarabaeidae. Ils éclosent leurs larves dans ces boules de fumier enfouies. L'enfouissement du fumier a un effet bénéfique sur la nature : il augmente la fertilité du sol et augmente la croissance des plantes de pâturage. De plus, les populations de mouches infectieuses sont supprimées, qui sont privées d'endroits favorables pour pondre et décomposer les helminthes chez le bétail.

DANS. Les insectes sont des coprophages, consommant le fumier et le faisant passer dans leurs intestins, augmentant ainsi le degré de fragmentation. Les excréments des coprophages sont facilement traités par la flore bactérienne et divers champignons s'y développent bien. L'environnement des excréments des excréments d'invertébrés a une activité phosphatase élevée. Il existe donc l'expression « facteur fécal des coprophages », qui n'est pas négligeable dans le développement de la microflore du sol.

De nombreux invertébrés du sol jouent un rôle important dans la réduction des matières. Dans la faune du sol, deux groupes d'invertébrés se distinguent : les arthropodes et les annélides.

Les arthropodes du sol sont divisés en macroarthropodes et microarthropodes. Macroarthropodes - de plus de 2 mm - cloportes, coléoptères, mille-pattes, diptères - principalement détritivores et leurs prédateurs. Les microarthropodes – principalement les acariens et les collemboles – sont également des détritivores. De nombreux détritivores ne peuvent pas digérer eux-mêmes la cellulose. Dans ce cas, ils ont recours à la microflore. Ainsi, les larves de scarabées reproduisent des bactéries dans leurs intestins. Les bactéries se nourrissent de fumier et se multiplient, ce dont se nourrissent les larves. En revanche, des bactéries ammonifiantes se développent dans la boule de fumier, dont se nourrissent également les larves. De nombreux détritivores libèrent des protéines et des substances de croissance dans les détritus avec leurs excréments, ce qui stimule la croissance des micro-organismes. À leur tour, en détruisant les bactéries, ils stimulent une croissance accélérée de la population bactérienne.

Les annélides sont un phylum qui contient 8 000 espèces, dont deux familles sont particulièrement importantes dans la vie des sols : les Lumbricidae et les Enchytraeidae.

Les Lumbricidae, ou véritables vers de terre, atteignent jusqu'à 500 individus. par m2. Charles Darwin fut le premier à attacher une grande importance au rôle des vers de terre dans les processus de formation du sol. Il a présenté une quantité énorme d’informations sur l’étendue de l’activité des vers, sur le fait qu’ils font passer tout le sol d’une prairie par leurs intestins en quelques années. Il n'a pas du tout exagéré l'importance des vers, mais il les a même sous-estimés, parce que... il est basé sur le nombre de vers par hectare de prairie étant de 60 à 133 000 individus, alors qu'il peut atteindre jusqu'à 2 millions par hectare et un maximum de 20 millions. On estime qu'en moyenne par an tous les vers de la prairie Le monde jette à la surface autant de terre qu'il est possible de recouvrir la totalité du territoire d'une couche de trois mm.

Les enchytréides dont la taille varie de 2 à 45 mm se reproduisent dans le sol en quantités énormes - jusqu'à 150 000 pour 1 m².

Le groupe des saprotrophes comprend des représentants de nombreuses familles et genres de bactéries :

Morganelle;
Klebsiella;
Bacille;
Clostridia (Clostridium) et bien d'autres.

Le résultat de l'action des organismes saprophytes, évident pour l'homme, est la formation de pourriture - c'est à cela que ressemble le processus de leur alimentation. C'est la pourriture de la matière organique qui prouve que les saprotrophes ont pris le relais.

Minéralisation de l'azote organique (ammonification) et sa transformation en composés inorganiques - un rôle aussi clé dans la nature est attribué aux organismes saprophytes.

Processus physiologiques

Les saprotrophes, comme l'un des groupes les plus nombreux, comptent dans leurs rangs des représentants aux besoins physiologiques très différents :

Anaérobies. Par exemple, nous pouvons considérer E. coli, qui mène ses processus vitaux sans la participation d'oxygène, bien qu'il puisse vivre dans un environnement oxygéné.
Les aérobies sont des bactéries impliquées dans la décomposition de la matière organique en présence d'oxygène. Ainsi, des diplocoques putréfiants et des bactéries à trois chaînons sont présents dans la viande fraîche. Au stade initial, la teneur en ammoniac (un déchet de la microflore putréfiante) dans la viande ne dépasse pas 0,14 %, et dans la viande déjà pourrie – 2 % ou plus.
Un exemple de bactérie sporulée est Clostridia.
Les bactéries non sporulées sont Escherichia coli et Pseudomonas aeruginosa.

Malgré la diversité des groupes physiologiques, réunis selon les caractéristiques des saprophytes, les produits finaux de l'activité de ces bactéries ont quasiment la même composition :

poisons cadavériques (amines biogènes avec une forte odeur cadavérique désagréable ; en tant que telles, la toxicité de ces composés est faible) ;
des composés aromatiques tels que le skatole et l'indole ;
sulfure d'hydrogène, thiols, diméthylsulfoxyde, etc.

Parmi tous les produits de désintégration répertoriés, les plus dangereux et toxiques pour l'homme sont ces derniers (sulfure d'hydrogène, thiols et diméthylsulfoxyde). Ils provoquent de graves intoxications, voire la mort.

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Propriétés de base des saprophytes

Les saprotrophes sont des organismes hétérotrophes qui utilisent les déchets, la décomposition et la décomposition d'autres organismes vivants comme nutriments. Le processus d'absorption des aliments est dû à la libération d'une enzyme spéciale sur le produit consommé, qui le décompose.

La nutrition est le processus de stockage de l'énergie et des nutriments. Pour exister normalement, les bactéries ont besoin d'un certain nombre de nutriments, tels que :

azote (sous forme d'acides aminés);
protéines;
les glucides;
vitamines;
des nucléotides ;
peptides.

Dans des conditions de laboratoire, pour la propagation des saprophytes, l'autolysat de levure, le lactosérum de lait, les hydrolysats de viande et certains extraits de plantes sont utilisés comme milieux nutritifs.

Un processus indicatif de la présence de saprophytes dans les produits est la formation de pourriture. Le danger vient des déchets de ces micro-organismes, car ils sont très toxiques. Les saprophytes sont une sorte d'aide-soignants dans l'environnement.

Les principaux représentants des saprophytes :

Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas);
Escherichia coli (Protée, Escherichia);
Morganelle;
Klebsiella;
Bacille;
Clostridia (Clostridium);
certains types de champignons (Penicilum, etc.)

Processus physiologiques des bactéries saprotrophes

Parmi ces micro-organismes figurent :

anaérobies (Escherichia coli, il peut vivre dans un environnement contenant de l'oxygène, mais tous les processus vitaux se déroulent sans la participation de l'oxygène) ;
aérobies (bactéries putréfactives qui utilisent l'oxygène dans leurs processus vitaux) ;
bactéries sporulées (genre Clostridia);
micro-organismes non sporulés (Escherichia coli et Pseudomonas aeruginosa).

Presque toute la variété des saprophytes, en raison de leur activité vitale, produit divers poisons cadavériques, du sulfure d'hydrogène et des composés aromatiques cycliques (par exemple, l'indole). Les plus dangereux pour l'homme sont le sulfure d'hydrogène, le thiol et le diméthylsulfoxyde, qui peuvent entraîner de graves intoxications, voire la mort.

Étant donné que, de par leur nature, ces espèces sont assez difficiles à distinguer, la classification suivante est apparue :

Saprophytes facultatifs

Le rôle des saprotrophes dans la vie humaine

Ce type de bactérie joue un rôle très important dans le cycle de la nature. Dans le même temps, les objets destinés à leur alimentation sont des choses qui sont, à un degré ou à un autre, importantes pour l'homme.

Les saprotrophes jouent un rôle très important dans le traitement des résidus organiques. Puisque tout organisme meurt à la fin de sa vie, le milieu nutritif pour ces micro-organismes existera en permanence. Les saprophytes produisent, sous forme de produits de leur activité vitale, de nombreuses substances constitutives nécessaires à la nutrition d'autres organismes (processus de fermentation, transformation des composés soufrés, azotés, phosphorés, etc. dans la nature).

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Comme nous l'avons noté, outre les plantes et les animaux, grâce auxquels sont créés les produits primaires et, par conséquent, secondaires, un rôle extrêmement important dans la biogéocénose et la circulation biologique appartient à une variété d'organismes classés comme saprotrophes. Ils se nourrissent de détritus, c'est-à-dire de produits de décomposition d'organismes morts, et assurent la minéralisation de ces substances. Outre la destruction biologique, les organismes saprotrophes participent également à d'autres processus vitaux pour les plantes, les animaux et la biogéocénose dans son ensemble.

Les saprotrophes comprennent principalement une variété de micro-organismes, principalement des champignons (y compris les moisissures), des bactéries hétérotrophes sporulées et non sporulées, des actinomycètes, des algues, des protozoaires du sol (amibes, ciliés, flagellés incolores). Dans de nombreux écosystèmes, les bioréducteurs parmi les animaux saprophages sont particulièrement importants, non seulement les microscopiques mentionnés, mais aussi les macroscopiques (par exemple les vers de terre).

Il convient également de garder à l'esprit que l'activité vitale d'un certain nombre d'animaux vertébrés revêt une importance considérable pour la décomposition des substances organiques mortes, même si elles n'appartiennent en aucun cas aux saprophages. Ainsi, non seulement des groupes individuels d’organismes, mais leur totalité, ou, comme on l’appelle, leur « biote », participent à la réduction biologique.

Enfin, il ne faut pas oublier que le processus de décomposition et de minéralisation, bien que de nature biogénique, dépend également des conditions abiotiques, puisque ces dernières créent un environnement propice à l'activité des organismes décomposeurs.

Les saprophytes sont principalement concentrés dans le sol. Le nombre de micro-organismes qui y vivent est extrêmement important. Dans 1 g de sol podzolique de la région de Moscou, il y a 1,2 à 1,5 million de spécimens. bactéries et dans la zone de la rhizosphère, c'est-à-dire la zone racinaire des plantes - jusqu'à 1 milliard de copies. Le nombre de champignons et d'actinomycètes s'élève à des centaines de milliers et des millions d'individus. La biomasse des champignons, des actinomycètes et des algues dans l'horizon superficiel du sol peut atteindre 2 à 3 t/ha, et la biomasse des bactéries - 5 à 7 t/ha. Ces chiffres parlent d'eux-mêmes.

Selon la juste conclusion des experts, les animaux saprophages jouent un rôle très important dans le fonctionnement du bloc écosystémique plante-sol.

En participant à la minéralisation des litières végétales, les saprophages contribuent à l'implication de divers composés organiques et éléments chimiques dans le cycle biologique, qui assure le prochain cycle de production de matière organique.

Le rôle biocénotique de ce groupe d'animaux ne se limite pas à la fonction de bioréducteurs. Ils, en particulier les vers de terre, sont d'une grande importance pour la formation et la transformation des sols et, enfin, représentent une ressource alimentaire importante pour de nombreux animaux vertébrés - taupes, musaraignes, sangliers, blaireaux, bécasses, grives et autres animaux et oiseaux. En extrayant les vers de terre et autres invertébrés du sol, ils remuent la litière forestière, creusent le sol et contribuent ainsi à la destruction mécanique de la litière végétale et à sa minéralisation ultérieure.

Pour ce processus, la grande quantité d'excréments rejetés par tous les animaux n'est pas négligeable. Ici, il ne s'agit pas seulement d'enrichir le sol en substances organiques. Il est très important que les excréments deviennent un substrat pour le développement d'une énorme masse de micro-organismes et de petits bioréducteurs arthropodes, qui, à leur tour, crachent également beaucoup d'excréments. On connaît des sols entièrement constitués d'excréments de Glomeris mille-pattes, qui se distinguent par leur extraordinaire gourmandise. On estime que l’un des mille-pattes (pied bot membres) des prairies mange toute la matière végétale en décomposition que les plantes produisent ici chaque année.

Le nombre de bactéries augmente surtout dans la rhizosphère. Il dépasse de plusieurs centaines, voire de milliers de fois le nombre de microbes présents dans le sol environnant. Le nombre de bactéries et leur composition spécifique varient considérablement en fonction des espèces végétales et de la chimie de leurs sécrétions racinaires, sans oublier les conditions pédoclimatiques.

La spécificité chimique des sécrétions racinaires des plantes supérieures détermine les liens qui existent entre certains types de plantes et les champignons mycorhizes, comme les cèpes, qui forment des mycorhizes sur les racines du bouleau, ou les cèpes, qui sont organiquement associés au tremble. Les champignons mycorhiziens sont extrêmement utiles pour les plantes supérieures, car ils leur fournissent de l'azote, des minéraux et des substances organiques. Les bactéries libres et nodulaires fixatrices d'azote, qui fixent l'azote atmosphérique et le rendent disponible aux plantes supérieures, jouent un rôle positif très important dans la vie des plantes supérieures. Dans le même temps, la mycoflore du sol contient de nombreuses espèces nuisibles qui produisent des substances toxiques qui suppriment la croissance et le développement des plantes.

Aucun des types de saprotrophes n'est capable de décomposer complètement un cadavre. Mais dans la nature, il existe un grand nombre d’espèces de micro-organismes décomposeurs. Leur rôle dans le processus de décomposition est différent et dans de nombreuses communautés terrestres, ils se remplacent fonctionnellement jusqu'à ce que la minéralisation complète de la substance organique morte se produise. Ainsi, participent séquentiellement à la décomposition des résidus végétaux : moisissures et bactéries non sporulées → bactéries sporulées → myxobactéries cellulosiques → actinomycètes. Parmi eux, certains micro-organismes décomposent constamment les créatures mortes au niveau de substances organiques de faible poids moléculaire, qu'ils utilisent eux-mêmes, en tant que saprophytes. D'autres bioréducteurs convertissent les tissus morts en minéraux, dont les composés chimiques peuvent être absorbés par les plantes vertes. Les bactéries semblent jouer un rôle majeur dans la décomposition des tissus mous des animaux, tandis que les champignons jouent un rôle plus important dans la décomposition du bois. Dans le même temps, différentes parties des plantes et des animaux sont détruites à des rythmes différents.

À la suite de l'utilisation de tissus végétaux et animaux en décomposition par différents types d'organismes, un système trophique unique apparaît - un « type détritique » de flux d'énergie, dans lequel se produisent l'accumulation et la décomposition de matière morte. Les chaînes alimentaires détritiques sont très répandues dans la biosphère. Ils fonctionnent généralement côte à côte avec des chaînes alimentaires « de type pastoral » à commencer par les plantes vertes et les phytophages. Néanmoins, dans ces cas, l'un ou l'autre des types mentionnés prédomine dans la biocénose, en particulier il peut être détritique. Ainsi, selon certaines estimations, dans la communauté biotique des eaux de mer peu profondes, seulement 30 % environ de toute l'énergie passe par les chaînes détritiques, tandis que dans un écosystème forestier avec une phytomasse importante et un zoom relativement faible, jusqu'à 90 % du flux d'énergie passe par les chaînes détritiques. à travers ce genre de chaîne. Dans certains écosystèmes spécifiques (par exemple, dans les profondeurs de l'océan et sous terre), où en raison du manque de lumière, l'existence de plantes chlorophylliennes est impossible, en général, toutes les chaînes alimentaires commencent par des consommateurs de détritus.

Dans la plupart des chaînes alimentaires détritiques, on observe un fonctionnement bien coordonné des deux groupes de saprotrophes ; les animaux saprophages, par leur activité visant à démembrer les plantes et les animaux morts, créent les conditions du « travail » intensif des saprophytes - bactéries, champignons, etc.

Dans ce processus complexe et interconnecté, il est nécessaire de souligner particulièrement le rôle important des animaux, d'autant plus qu'il a été clairement sous-estimé par de nombreux scientifiques, qui ont limité les calculs correspondants aux seuls vers de terre et à quelques autres invertébrés. Parallèlement, les résultats d'études récentes ont démontré l'importance très significative des activités des mammifères, en particulier des rongeurs ressemblant à des souris, pour la formation et la décomposition des détritus. Dans les colonies de campagnols communs (Fig. 124) de la Réserve centrale de Tchernozem, les restes d'herbes grignotées sèchent et se minéralisent plus rapidement que les plantes qui meurent progressivement à la racine. Les campagnols fertilisent le sol avec leurs cadavres et leurs sécrétions et contribuent ainsi au développement de micro-organismes. Leurs excréments sont presque entièrement minéralisés durant les deux premières années. Un microclimat particulier apparaît dans les colonies de campagnols, qui affecte l'intensité des processus biotiques et le taux de minéralisation abiogénique de la litière végétale, ce qui est particulièrement visible dans les biogéocénoses steppiques, car les processus de destruction y sont principalement contrôlés par des facteurs climatiques. En fin de compte, l'activité des campagnols entraîne un fort déséquilibre dans l'accumulation et la minéralisation des détritus, de sorte qu'en été et en automne, la destruction des dépouilles mortes prévaut sur leur accumulation.

Riz. 124. Campagnol commun. Photo

Une manifestation extrêmement importante de l'impact des saprotrophes bioréducteurs sur les résidus organiques doit être reconnue comme les processus qui se produisent dans le sol et entraînent son enrichissement en nutriments.

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Xylotrophes. La décomposition du bois est l'un des principaux maillons du cycle biologique des substances dans la nature.

Selon le type de composés en décomposition, les champignons sont divisés en deux groupes.

1. Les champignons n'utilisent que le complexe glucidique, en particulier la cellulose, et la lignine n'est pas décomposée. Ce type de destruction (décomposition) est appelé pourriture brune ou destructrice. Le bois perd de sa résistance et s'effrite en cubes séparés. Représentants : polypore frangé (Fomitopsis pinicola), polypore écailleux (Polyporus squamosus), éponge de chêne (Daedalea quercina), etc.

2. Les champignons utilisent principalement de la lignine. Dans ce cas, le bois se divise en fibres blanches individuelles. Cette pourriture est appelée pourriture blanche ou pourriture corrosive. Représentants : champignon du miel d'automne (Armillaria mellea), vrai polypore (Fomes fomentarius), polypore plat (Ganoderma applanatum), pleurotes (Pleurotus).

Les champignons ont besoin de la plus grande quantité de bois lors de la formation des spores. En moyenne, la formation d'une fructification d'un champignon nécessite autant d'azote que celui contenu dans 6 kg de bois. Pour la formation de spores par une fructification du polypore plat, 35 kg de bois sont nécessaires pendant la saison. Les besoins d'un véritable champignon de l'amadou sont encore plus grands. Pour la formation de spores par une fructification en 20 jours, 41 kg de bois sont nécessaires. Parallèlement à la décomposition du bois, un autre processus important se produit : la formation du sol, car des composés huminopodes de couleur foncée s'accumulent dans les hyphes des champignons à la suite de la décomposition de la lignine.

La décomposition du bois se fait par étapes, la destruction des substances se fait progressivement et certaines espèces sont remplacées par d'autres (succession). Selon le schéma de S.A. Vaksman, ce processus peut être représenté par les étapes suivantes.

1. Les groupes de zygomycètes à croissance rapide, ainsi que les bactéries, utilisent des composés de bois solubles dans l'eau.

2. Les polysaccharides, tels que l'amidon et l'hémicellulose, sont utilisés par les champignons marsupiaux et anamorphiques.

3. Décomposition de la lignine par des champignons destructeurs du bois. D'abord, les basidiomycètes aphyllophoroïdes (en particulier l'amadou) se déposent, puis les basidiomycètes agaricoïdes et les gastéromycètes, qui achèvent la décomposition du bois.

Saprotrophes de la litière. Le nom lui-même parle de l'emplacement et de la signification fonctionnelle des champignons de ce groupe écologique. La décomposition des déchets est un processus très important dans la vie des écosystèmes. On sait que 25 à 60 % des déchets forestiers sont constitués de feuilles et d'aiguilles, qui diffèrent des résidus de bois par leur composition chimique. Presque tous les groupes taxonomiques de champignons participent à la décomposition des déchets, mais les ascomycètes, les zygomycètes et les champignons anamorphiques dominent. Les champignons anamorphiques pigmentés présentent un grand intérêt. Parfois il y en a 70...90 et même 100 %. Parmi les macromycètes, les plus courants sont les champignons du genre Marasmius, Mycena, Collybia, Clitocybe et Geastrum. Le mycélium des saprotrophes de la litière peut résister à de fortes fluctuations de température et d'humidité.

Processus se produisant lors de la décomposition de la litière :

minéralisation des composés azotés. Ce processus implique des bactéries - ammonifiants et champignons des genres Mucor, Aspergillus, Trichoderma. La décomposition des protéines se produit. Le résultat principal est la conversion de l'azote combiné en ammoniac libre : N-NH 3 ;
La décomposition des composés carbonés en CO 2 et H 2 O est également réalisée par certains groupes de bactéries et de champignons.

Saprotrophes d'humus. Les saprotrophes humiques forment un groupe d'espèces impliquées dans la décomposition de l'humus du sol. Leur mycélium est situé dans la couche inférieure de la litière forestière et dans l'horizon supérieur du sol, mais ils peuvent pousser dans des zones complètement dénudées et dépourvues de litière. Il s’agit principalement de basidiomycètes agaricoïdes et de gastéromycètes. Ces champignons se trouvent dans les espaces ouverts, par exemple le champignon parapluie grand (Macrolepiota procera), le champignon parapluie rougissant (Chlorophyllum rhacodes), les champignons (Agaricus), les étoiles de terre (Geastrum), les vesse-de-loup (Lycoperdon).

Carbotrophes. Les carbotrophes s'installent dans les vieilles cheminées et incendies et occupent des habitats pyrogènes. D’une part, ils peuvent être considérés comme le résultat d’une adaptation biochimique aux habitats pyrogènes. D’un autre côté, il s’agit d’un éloignement des concurrents vers une niche écologique qui leur est inaccessible. Le substrat est un mélange de particules minérales de sol et de résidus de bois carbonisés. Un tel milieu nutritif contient du carbone pur avec un petit mélange (2...3 %) de glucides polymères.

Une nette colonisation du substrat est observée. Au bout de deux semaines apparaissent des espèces d'ascomycètes thermophiles, par exemple Sordaria, Pyronema, puis des espèces à activité antagoniste, par exemple des espèces du genre Peziza. Aux derniers stades de destruction du substrat houiller, des flocons de charbon (Pholiota carbonaria), des myxomphales de cendre (Myxomphalia) et des psathyrelles pennées (Psathyrella pennata) poussent. À ce moment-là, le microbiote du sol est généralement restauré. Ainsi, les carbotrophes sont un groupe spécifique de champignons, fonctionnellement destinés à préparer le substrat pour sa colonisation ultérieure par des plantes supérieures.

Coprotrophes. Les coprotrophes utilisent des substances organiques présentes dans les excréments animaux (copros - fumier). Le substrat est riche en matière organique. Pour eux, cette source de nutrition est la seule et détermine donc leur répartition dans la nature. Les coprotrophes se trouvent plus souvent dans le fumier du bétail que dans les excréments d'animaux sauvages. Cela a déterminé leur confinement dans des zones peuplées.

Les champignons qui se déposent sur le fumier ont des caractéristiques spécifiques. Tout d’abord, les spores fongiques doivent résister aux températures élevées et aux effets du système digestif des animaux. Fondamentalement, les coprotrophes comprennent les champignons de la famille des mucors (Mukor, Pilobolus), ainsi que les champignons macroscopiques - bousier (Coprinus), panaeolus (Panaeolus). Vivre sur un substrat spécifique a conduit à des caractéristiques intéressantes qui facilitent la propagation des spores :

les spores sont éjectées avec force des fructifications (bousier) ou du sporangiophore (pilobolus) ;
la masse de spores est transportée au-dessus du substrat (mukor) ;
les spores ou fructifications ont des appendices et sont portées par les animaux et les oiseaux (chaetomium, lophotrichum).

Mycotrophes. La décomposition et la minéralisation des résidus fongiques dans la nature sont réalisées par des champignons - mycotrophes, micromycètes et macromycètes. Les mycotrophes sont répartis partout, dans différentes zones climatiques. Assez rarement dans les forêts, sur les fructifications des champignons russula, des champignons de chapeau poussent au deuxième étage, par exemple Asterophora lycoperdoides.

Conclusion. À en juger par les caractéristiques des groupes écologiques de champignons, ils se sont adaptés à la vie dans toutes les communautés, sont en relation étroite avec d'autres organismes et participent activement au processus de formation du sol, ainsi qu'au cycle du carbone, de l'azote et du phosphore dans nature.

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Les décomposeurs (également destructeurs, saprotrophes, saprophytes, saprophages) sont des micro-organismes (bactéries et champignons) qui détruisent les restes morts d'êtres vivants, les transformant en composés inorganiques et en composés organiques les plus simples.
Les décomposeurs diffèrent des détritivores (animaux et protistes) principalement par le fait qu'ils ne laissent pas de résidus solides non digérés (excréments). En écologie, les animaux détritivores sont traditionnellement classés comme consommateurs (voir par exemple Bigon, Harper, Townsend, 1989). Dans le même temps, tous les organismes émettent du dioxyde de carbone et de l'eau, et souvent d'autres molécules inorganiques (ammoniac) ou organiques simples (urée) et participent ainsi à la destruction (destruction) de la matière organique.
Rôle écologique des décomposeurs
Les décomposeurs restituent les sels minéraux au sol et à l'eau, les rendant disponibles aux producteurs autotrophes et fermant ainsi le cycle biotique. Les écosystèmes ne peuvent donc pas survivre sans décomposeurs (contrairement aux consommateurs, qui étaient probablement absents des écosystèmes au cours des 2 premiers milliards d’années de l’évolution, lorsque les écosystèmes étaient constitués uniquement de procaryotes).
Facteurs abiotiques et biotiques régulant les écosystèmes
Les recherches de N.I. Bazilevich et autres (1993) ont établi que dans les écosystèmes terrestres, il existe deux groupes de facteurs régulant les processus destructeurs qui jouent un rôle très important dans le cycle biologique.
Il s'agit principalement de facteurs abiotiques - lessivage des composés solubles, oxydation photochimique de la matière organique et réactions de destruction mécanique dues au gel et au dégel.
Ces facteurs sont plus prononcés dans les couches aériennes des écosystèmes et les facteurs biotiques dans le sol. Les facteurs de destruction abiotiques sont typiques des paysages arides et semi-arides (déserts, steppes, savanes), ainsi que des hauts plateaux continentaux et des paysages polaires.
Les facteurs biotiques de destruction sont principalement des organismes saprotrophes (animaux invertébrés et vertébrés, micro-organismes) habitant le sol et la litière, et le principal facteur dans les paysages terrestres est principalement la microflore du sol.

Les organismes ne peuvent survivre qu'aux dépens de leur hôte, en se nourrissant des tissus d'une créature vivante ou d'une plante. L'habitat est choisi à l'intérieur ou à l'extérieur de l'hôte : feuillage, fruits, derme, organes internes, muqueuse. Presque tous les types de micro-organismes sont dangereux pour l’homme. Les virus menacent la vie, les helminthes empoisonnent le corps avec des sécrétions toxiques, les champignons détruisent la microflore et provoquent la nécrose. Dans certains cas, le manque de soins médicaux entraîne la mort.

Fait! En cas d'infection parasitaire, un traitement thérapeutique est toujours nécessaire. Il peut s'agir d'une méthode traditionnelle ou d'une intervention médicale ou chirurgicale.

Organismes vivants liés aux saprophytes

Les saprophytes sont des bactéries et des micro-organismes qui se nourrissent de restes d'animaux et de plantes. Étant des êtres inférieurs, presque tous les micro-organismes sont sans danger pour les humains. Mais il y a aussi ceux qui peuvent être nocifs, par exemple les acariens. Cet habitant vit sur n'importe quelle surface et se nourrit de poussière. Un autre exemple de bactérie nocive est E. coli, qui provoque de graves pathologies lorsqu'elle pénètre dans un organisme vivant. En provoquant une maladie infectieuse, le bacille peut provoquer une pneumonie, une méningite, une septicémie - des maladies à haut risque de décès.

Important! L'habitat des espèces de protozoaires est constitué de carcasses mortes de bovins et d'autres animaux. Même si les organismes ne se nourrissent pas de tissus vivants, la nourriture doit néanmoins être de nature biologique. Les micro-organismes ne s'installent jamais dans les produits chimiques et autres substances - cet environnement est destructeur pour eux. C'est pourquoi les mesures préventives contre les tiques et E. coli incluent le lavage des mains et le nettoyage humide à l'aide de solutions savonneuses.

Le cycle de vie des organismes n'est pas complexe. Au cours du processus de symbiose, un individu viable se forme, capable de se reproduire davantage par les spores.