田園地帯を散歩しているときに最も注目を集める生き物は、昆虫、爬虫類、鳥、または一部の哺乳類など、肉眼で見えるほど大きな動物です。植物はあまり注目されませんが、風景の避けられない部分であり、常に存在します。しかし、普段あまり注目されていない土壌には多くの生物多様性が存在し、生態系の維持において最も重要なプロセスのいくつかが存在します。
生態系の重要な部分としての土壌
生態学的用語「土壌」は、口語での意味とは異なります。生態学の観点から見ると、土壌は複雑でダイナミックなシステムであり、いくつかの層または地層によって形成され、生態系内でさまざまな機能を果たします。
土壌の最も表層は有機物です。 1 つ目はH 層と呼ばれ、生態系に生息する生物によって堆積された有機物の残留物を表します。この地平線には、植物の乾いた葉、木から落ちた枝や樹皮の残骸、動物の死骸が見つかります。この層の下にはO 地平線があり、遺跡がはるかに断片化して腐植土を形成していることを除けば、同じ組成を持っています。
以下は、岩盤の上にあるいわゆる鉱物層です。それらの最初のものは地平線 Aと呼ばれ、高度に断片化された鉱物残骸と混合した分解有機物が蓄積します。次の層、つまりE 地平線では、有機物はすでに非常に少なく、主に砂とシルトで構成されています。次のレベルにはB 地平線があり、母岩の断片化による砂利が大半を占めています。 C の地平線には、さらに大きな断片が続きます。木や低木の根は通常、C 地平線まで浸透し、木や低木の根を支え、適切な成長培地を提供します。最後の層は断片化されていない母岩で構成されており、 R 地平線です。
土壌形成は両方向で起こります。一方で、岩石は植物の活動、根、浸食プロセスによって下から上に断片化されます。地平線に次ぐ地平線、その破片はますます細かくなっていきます。一方、生物が堆積した有機物は上から下に向かって断片化、分解し、下層に浸透して石化します。これらのプロセスのおかげで、植物は根から代謝に必要なミネラル塩を得ることができます。
このプロセスを通じて、リン、窒素、炭素、その他の有機物成分が生態系内でリサイクルされ、そのサイクルが閉じられます。しかし、これが起こるためには、土壌の中に、落ち葉や苔の下に住む特定の生き物たちの活動が必要です。これらは分解者であり、壊食動物と腐生植物の2 つのタイプに分類されます。
残骸: 有機物の残骸を断片化する
前述したように、地面に落ちたすべての有機物は上から下まで土壌によって吸収されます。これを行うために、最初に必要なステップは、生物の遺体をより小さな、そして可能であればより単純な断片に断片化することです。
大きな動物の死骸に直面したとき、断片化という最初の作業は、分解者の一部とはみなされないスカベンジャーの手に委ねられます。次に、デトリボアは、表面に蓄積した動物の死骸、乾燥した葉、糞便、その他の廃棄物に作用します。
一般的な壊食動物には、ヤスデなどの多足類、口語的にタマムシとして知られる等脚類などの甲殻類、トビムシ、テネブリオ科またはフンコロガシなどの鞘翅目、ナメクジ、虫などが含まれます。いくつかの動物は、特に分解が非常に難しい材料である木の残骸を断片化する役割を果たします。それはキシロファージです。海洋生態系には、ナマコ、多くの種類のカニ、多毛虫などの栄養食動物も存在します。
壊食動物は、土壌の表層に蓄積されたこの廃棄物を食べて、はるかに小さな破片と自分の糞便を残します。これらは、いくつかの消化プロセスを経て、すでに分子的には非常に単純な状態になっています。このとき、腐生植物が活躍します。
腐生植物、土壌の再石灰化
腐食動物は有機物を主に機械的に断片化することによって機能しますが、腐生植物は生態系の真の分解者であり、化学的な側面で有機物に作用します。
腐生生物とは異なり、腐生生物は食べることはなく、栄養素を直接吸収します。したがって、それらは動物ではなく、主に菌類であり、二次的に細菌です。腐生植物は代謝プロセス中に有機物を単純な無機塩に戻し、それを植物が代謝のために回収することができます。このプロセスは再石灰化と呼ばれます。
腐食動物の場合と同様、木材の主成分であるリグニンを分解できるのは、キシロサプロファイトと呼ばれる一部の菌類のみです。これらの生物が存在しなければ、植物の死骸は分解されずに土壌に蓄積されてしまいます。
参考文献:
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ゴッドボルド、D.L. 2006. 土壌有機物への炭素入力の主要なプロセスとしての菌根菌糸の代謝回転。植物と土壌、281(1)、15-24。 DOI: 10.1007/s11104-005-3701-6
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