Detrito

En biología , el detrito ( / d ə ˈ t r aɪ t ə s / o / ˈ d ɛ t r ɪ t ə s / ) es materia orgánica compuesta por los restos en descomposición de organismos y material vegetal, así como por heces . El detrito suele albergar comunidades de microorganismos que lo colonizan y descomponen ( remineralizan ). Dichos microorganismos pueden ser descomponedores , detritívoros o coprófagos .

En los ecosistemas terrestres, el detrito está presente como hojarasca y otra materia orgánica que se mezcla con el suelo , conocida como materia orgánica del suelo . El detrito de los ecosistemas de agua dulce es principalmente hojarasca y otros materiales orgánicos en descomposición. Estos son descompuestos por microbios y pequeños invertebrados que trituran hojas o se alimentan por filtración de materia orgánica suspendida. ^{[ 1 ]} El detrito de los ecosistemas marinos son sustancias orgánicas suspendidas en el agua y acumuladas en depósitos en el fondo del cuerpo de agua ; cuando este fondo es un lecho marino , dicho depósito se llama nieve marina .

Los restos de plantas o animales en descomposición, o sus partes de tejido, y las heces pierden gradualmente su forma debido a procesos físicos y la acción de descomponedores , incluidos herbívoros, bacterias y hongos . ^{[ 2 ]} La descomposición , el proceso por el cual se descompone la materia orgánica , ocurre en varias fases. Los microorganismos y macroorganismos que se alimentan de ella consumen y absorben rápidamente materiales como proteínas , lípidos y azúcares de bajo peso molecular , mientras que otros compuestos como los carbohidratos complejos se descomponen más lentamente. Los microorganismos descomponedores degradan los materiales orgánicos para obtener los recursos que necesitan para su supervivencia y reproducción. ^{[ 3 ]} En consecuencia, simultáneamente a la descomposición de los materiales de plantas y animales muertos por parte de los microorganismos está su asimilación de compuestos descompuestos para construir más de su biomasa (es decir, para hacer crecer sus propios cuerpos). ^{[ 4 ]} Cuando los microorganismos mueren, se producen partículas orgánicas finas. Si los animales pequeños (que normalmente se alimentan de microorganismos) ingieren estas partículas, estas se acumulan en sus intestinos y se transforman en grandes bolitas de excremento . Como resultado de este proceso, la mayor parte de los restos de los organismos muertos desaparecen y no son visibles ni reconocibles, sino que se presentan como una combinación de finas partículas orgánicas y los organismos que las utilizaron como nutrientes . Esta combinación se denomina detrito.

En los ecosistemas terrestres, los detritos se depositan en la superficie del suelo, adoptando formas como el suelo húmico bajo una capa de hojas caídas. En los ecosistemas acuáticos, la mayor parte de los detritos se encuentra suspendida en el agua y se asienta gradualmente. En particular, las corrientes arrastran diversos tipos de material, y gran parte de este se deposita en zonas de flujo lento.

Una gran cantidad de detritos sirve como fuente de nutrición para los animales . En particular, muchos animales bentónicos que viven en marismas se alimentan de esta manera. Dado que las excretas son materiales que otros animales no necesitan, independientemente de su valor energético, suelen ser una fuente de nutrientes desequilibrada y no son adecuadas por sí solas. Sin embargo, existen muchos microorganismos que se multiplican en ambientes naturales. Estos microorganismos no solo absorben nutrientes de estas partículas, sino que también modifican su estructura corporal para obtener los recursos que les faltan del entorno, lo que les permite utilizar las excretas como fuente de nutrientes. En términos prácticos, los componentes más importantes de los detritos son los carbohidratos complejos , que son persistentes (difíciles de degradar), y los microorganismos que se multiplican a partir de ellos absorben carbono de los detritos y materiales como nitrógeno y fósforo del agua de su entorno para sintetizar los componentes de sus propias células.

En este proceso se da una cadena alimentaria característica llamada ciclo de detritos, en la que participan detritívoros , los detritos y los microorganismos que se multiplican en ellos. Por ejemplo, en las marismas habitan numerosos monovalvos detritívoros. Cuando estos detritívoros ingieren detritos con microorganismos en su superficie, los descomponen y absorben principalmente los microorganismos, ricos en proteínas, y excretan los detritos, que son en su mayoría carbohidratos complejos, sin apenas haberlos descompuesto. Al principio, este estiércol es una fuente de nutrientes escasa, por lo que los monovalvos no le prestan atención; sin embargo, tras varios días, los microorganismos comienzan a multiplicarse de nuevo, su equilibrio nutricional mejora y vuelven a consumirlo. Mediante este proceso de ingesta repetida de detritos y la obtención de microorganismos, los detritos se adelgazan, se fracturan y se vuelven más fáciles de utilizar para los microorganismos, y así los carbohidratos complejos también se descomponen gradualmente hasta desaparecer con el tiempo.

Los restos que dejan los detritívoros son luego descompuestos y reciclados por descomponedores , como bacterias y hongos .

Este ciclo de detritos desempeña un papel fundamental en el proceso de purificación, mediante el cual la materia orgánica transportada por los ríos se descompone y desaparece, y es crucial para la reproducción y el crecimiento de los recursos marinos . En los ecosistemas terrestres, se descompone mucha más materia esencial al pasar por la cadena de detritos que al ser consumida por los animales vivos. Tanto en los ecosistemas terrestres como acuáticos, el papel de los detritos es demasiado importante como para ignorarlo.

En los ecosistemas acuáticos , especialmente en los sistemas de agua dulce , la mayor parte de los detritos proviene de ecosistemas terrestres cercanos. La hojarasca vegetal es la fuente de carbono más importante en arroyos de menor orden . ^{[ 5 ] [ 6 ]}

A diferencia de los ecosistemas terrestres, los materiales muertos y los excrementos en los ecosistemas acuáticos suelen ser transportados por el flujo del agua; las partículas más finas tienden a ser transportadas más lejos o a permanecer suspendidas durante más tiempo (denominadas materia orgánica particulada fina o FPOM ). ^{[ 5 ]} En los cuerpos de agua dulce, la materia orgánica de las plantas puede formar un limo conocido como mulm o humus en el fondo. Este material, a veces llamado carbono orgánico no disuelto , se descompone en carbono orgánico disuelto y puede unirse a iones de metales pesados ​​mediante quelación . También puede descomponerse en materia orgánica disuelta coloreada , como el tanino , una forma específica de ácido tánico . En los cuerpos de agua salada, la materia orgánica se descompone y forma una nieve marina . Este ejemplo de detritos suele consistir en materiales orgánicos como fitoplancton y zooplancton muertos , las paredes externas de diatomeas y cocolitóforos , piel y escamas muertas de peces y gránulos fecales. Este material se hunde lentamente hasta el fondo marino, donde constituye la mayor parte del sedimento en algunas zonas. Una vez depositado, este material no solo contribuirá a la sedimentación, sino que también servirá de alimento a diversas especies de detritívoros , organismos que se alimentan de detritos, como los gusanos anélidos y los pepinos de mar . La composición exacta de estos detritos varía según la ubicación y la época del año, ya que está estrechamente ligada a la producción primaria .

El detrito se encuentra en una variedad de hábitats terrestres, incluyendo bosques, chaparrales y pastizales. En los bosques, el detrito está típicamente dominado por hojarasca de hojas, ramitas y bacterias, según lo medido por la dominancia de biomasa. Esta hojarasca vegetal proporciona una cobertura importante para la protección de plántulas, así como cobertura para una variedad de artrópodos, reptiles ^{[ 7 ]} y anfibios. Algunas larvas de insectos se alimentan del detrito. ^{[ 8 ]} Los hongos y las bacterias continúan el proceso de descomposición ^{[ 7 ]} después de que los herbívoros han consumido los elementos más grandes de los materiales orgánicos, y el pisoteo de los animales ha ayudado a descomponer mecánicamente la materia orgánica. En las etapas posteriores de la descomposición, los microorganismos mesófilos descomponen el detrito residual, generando calor a partir de procesos exotérmicos; dicha generación de calor está asociada con el conocido fenómeno de la temperatura elevada del compostaje .

En el agua hay una cantidad enorme de organismos detritívoros . Las corrientes marinas transportan una gran cantidad de material. Muchos organismos sésiles sobreviven filtrando la materia orgánica que transportan las corrientes, utilizando branquias o tentáculos desarrollados para filtrar el agua y obtener alimento, un proceso conocido como alimentación por filtración . Algunos organismos capturan la materia orgánica en suspensión con tentáculos cubiertos de mucosidad, como las anémonas de mar .

Ciertos organismos, como los gasterópodos y las ofiuras, recogen los detritos que se han depositado en el lecho marino. Los bivalvos, que suelen vivir en los sedimentos, no solo filtran el agua a través de sus tubos, sino que también los extienden para buscar detritos en las capas superiores del sedimento del fondo marino.

En los sistemas acuáticos, para los productores primarios , como las plantas , las algas y el fitoplancton , los detritos reducen la transparencia del agua y ralentizan la fotosíntesis .

En los ecosistemas terrestres, los desechos de los animales, las plantas muertas y la materia vegetal se acumulan principalmente en el suelo, y a medida que avanza la descomposición, las plantas reciben fertilizante en forma de sales inorgánicas. En los ecosistemas acuáticos, se acumula relativamente poca materia orgánica en el lecho marino, por lo que el proceso de descomposición en el agua adquiere mayor importancia. El estudio del nivel de sales inorgánicas en los ecosistemas marinos muestra que, a menos que haya un suministro especialmente abundante, la cantidad aumenta de invierno a primavera, pero suele ser extremadamente baja en verano. Por lo tanto, la cantidad de algas presentes alcanza su punto máximo a principios del verano y luego disminuye. Se cree que organismos como las plantas crecen rápidamente en épocas cálidas, por lo que la cantidad de sales inorgánicas no es suficiente para satisfacer la demanda. En otras palabras, durante el invierno, los organismos similares a las plantas están inactivos y acumulan fertilizante, pero si la temperatura aumenta, lo consumirán en muy poco tiempo.

No es del todo cierto que su productividad disminuya durante los periodos más cálidos. Organismos como los dinoflagelados poseen movilidad, capacidad para ingerir alimentos sólidos y capacidad para realizar la fotosíntesis. Este tipo de microorganismo puede absorber sustancias como detritos para crecer, sin necesidad de esperar a que se descompongan en fertilizante.

En los últimos años, la palabra detritus también se ha empezado a usar en relación con los acuarios (la palabra "acuario" es un término general para cualquier instalación destinada a mantener animales acuáticos).

Cuando se mantienen animales como los peces en un acuario, producen sustancias como excrementos, mucosidad y piel muerta que se desprende durante la muda . Estas sustancias generan detritos de forma natural, que son descompuestos continuamente por microorganismos.

Los acuarios marinos modernos suelen utilizar el método de Berlín , que emplea un skimmer de proteínas que produce burbujas de aire a las que se adhieren los detritos, expulsándolos del tanque antes de su descomposición. También utiliza un tipo de roca natural muy porosa, denominada roca viva, donde viven numerosos organismos bentónicos y bacterias (a menudo se utiliza roca hermafrodita muerta), lo que provoca que estos organismos y microorganismos, que se alimentan de detritos, completen un ciclo de descomposición. Asimismo, se ha implementado el sistema de Mónaco, en el que se crea una capa anaeróbica en el tanque para desnitrificar los compuestos orgánicos y otros compuestos nitrogenados, de modo que el proceso de descomposición continúe hasta la etapa en la que se producen agua, dióxido de carbono y nitrógeno.

Inicialmente, como su nombre indica, los sistemas de filtración en los acuarios solían funcionar mediante un filtro físico para eliminar sustancias extrañas del agua. Posteriormente, el método habitual para mantener la calidad del agua consistía en convertir el amonio o los nitratos presentes en las heces, que tienen un alto grado de neurotoxicidad . Sin embargo, la combinación de organismos detritívoros , detritos y microorganismos ha llevado la tecnología de los acuarios a un nivel aún superior.

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