분해

Decomposition
다른 용도는 분해(동음이의)를 참조하십시오.
사망 단계
  1. 팔로르 모티스
  2. 알고르 모르티스
  3. 사후경직
  4. 리보르모티스
  5. 부패
  6. 분해
  7. 스켈레타이즈
  8. 화석화
딸기의 분해가 거꾸로 재생되었습니다.
나무에서 떨어진 썩은 사과
숲 속에서 쓰러진 간호사 일지를 분해하다

부패 또는 부패는 죽은 유기물이 이산화탄소, 물, 단당, 미네랄 소금과 같은 단순한 유기물이나 무기물로 분해되는 과정이다.이 과정은 영양 주기의 일부이며 생물권의 물리적 공간을 차지하는 유한 물질을 재활용하는 데 필수적이다.살아있는 유기체의 시체는 죽은 직후부터 부패하기 시작한다.벌레와 같은 동물들도 유기물을 분해하는 것을 돕는다.이것을 하는 유기체는 분해자로 알려져 있다.비록 어떤 두 유기체도 같은 방식으로 분해되지 않지만, 그들은 모두 같은 순차적인 분해 단계를 거친다.분해를 연구하는 과학은 일반적으로 무덤을 뜻하는 그리스어 타포스에서 따온 타포노믹으로 언급된다.분해는 또한 [1]장기간의 휴면 기간을 가진 유기체들에게 점진적인 과정이 될 수 있다.

생물과 생물 물질을 구별할 수 있다.전자는 "화학적 또는 물리적 과정(예: 가수분해)[2]에 의한 물질의 분해"를 의미한다.후자는 일반적으로 미생물에 의한 "생물에 의한 물질의 단순한 구성요소로의 대사 분해"[3]를 의미한다.

동물의 분해

인간의 유해는 시체 부패를 참조하십시오.
죽은 뱀을 먹는 개미들

분해는 사망 순간부터 시작되는데 1) 자가 분해, 인체 내부의 화학 물질과 효소에 의한 조직의 분해, 2) 박테리아에 의한 조직의 분해인 부패의 두 가지 요인에 의해 발생한다.이러한 과정은 부패하는 동물 조직의 명백한 부패 냄새의 주요 원천인 카다베린과 푸트레신과 같은 화합물을 방출합니다.

주요 분해자는 박테리아나 곰팡이이지만, 몸집이 큰 청소부들은 곤충, 진드기, 그리고 다른 동물들에 접근할 수 있다면 분해에 중요한 역할을 한다.이 과정에 관여하는 가장 중요한 절지동물은 썩은 딱정벌레, 진드기,[4][5] 살파리, 그리고 여름에 볼 수 있는 녹색 병파리와 같은 날파리들이다.북미에서, 전형적으로 이 과정에 관여하는 가장 중요한 비곤충 동물에는 포유류와 코요테, 개, 늑대, 여우, 쥐, 까마귀,[citation needed] 독수리와 같은 조류 청소 동물이 포함됩니다.이러한 청소동물들 중 일부는 뼈를 제거하고 흩뿌리기도 하는데, 나중에 뼈를 섭취하게 됩니다.수생 및 해양 환경은 박테리아, 물고기, 갑각류, 파리 애벌레 및 기타 썩은 시체 청소기를 포함하는 분해제를 가지고 있습니다.

분해 단계

척추동물의 부패 과정을 설명하기 위해 신선, 팽창, 활성 부패, 진행 부패, 건조/[7]잔류 등 5가지 일반적인 단계가 사용됩니다.분해의 일반적인 단계는 화학 분해의 두 단계인 자가 분해와 [8]부패와 결합됩니다.이 두 단계는 신체의 주요 구성 요소를 분해하는 화학적 분해 과정에 기여합니다.죽음과 함께 살아있는 유기체의 마이크로바이옴이 붕괴되고 시간이 지남에 따라 예측 가능한 변화를 겪는 괴사체가 뒤따른다.

신선한

심장을 가진 동물들 중에서, "신선한" 단계는 심장이 뛰는 것을 멈춘 직후에 시작됩니다.사망 순간부터, 몸은 알고르 모르티스라고 불리는 단계에서 주변 환경의 온도에 맞춰 냉각되거나 따뜻해지기 시작합니다.사망 직후, 3시간에서 6시간 이내에, 근조직은 경직 사망이라고 불리는 단계에서 경직되고 긴장을 풀 수 없게 된다.혈액이 더 이상 몸으로 퍼지지 않기 때문에, 중력은 혈액이 몸의 종속된 부분으로 흘러가게 하고, 리보르 모티스 또는 더 일반적으로, 창백함이라고 불리는 전반적인 푸르스름한 보라색 변색을 만듭니다.몸의 위치에 따라 이런 부분이 달라져요.예를 들어 사람이 죽었을 때 등을 대고 쓰러져 있었다면 땅에 닿는 부분에 피가 고여 있을 것이다.만약 그 사람이 매달려 있다면, 그것은 그들의 손끝, 발가락, 그리고 귓불에 모일 것이다.

심장이 멈추면 혈액은 더 이상 산소를 공급하거나 조직에서 이산화탄소를 제거할 수 없다.결과적으로 pH의 감소와 다른 화학적 변화는 세포의 구조적 무결성을 잃게 하고, 주변 세포와 조직의 분해를 시작할 수 있는 세포 효소의 방출을 야기한다.이 과정을 자가분해라고 합니다.

자가 분해로 [9]인해 피부 표면에 물집이 나타날 수 있지만, 분해로 인한 눈에 보이는 변화는 신선 단계에서 제한됩니다.

체내에 남아 있는 소량의 산소는 세포 대사와 호흡기와 위장 기관에 자연적으로 존재하는 호기성 미생물에 의해 빠르게 고갈되어 혐기성 유기체의 증식에 이상적인 환경을 만든다.이것들은 프로피온산, 젖산, 메탄, 황화수소, 암모니아를 포함한 다양한 물질을 생성하기 위해 몸의 탄수화물, 지질, 단백질을 소비하면서 증식한다.체내 미생물의 증식 과정은 부패라고 불리며 부패의 두 번째 단계인 [10]팽창으로 이어진다.

바람파리와 살파리는 가장 먼저 도착한 썩은 곤충이며, 그들은 적절한 난소 [7]장소를 찾는다.

블로트

팽창 단계는 미생물의 증식이 진행 중이라는 최초의 명확한 시각적 신호를 제공한다.이 단계에서는 혐기성 대사가 일어나 황화수소, 이산화탄소, 메탄, 질소 등의 가스가 축적된다.체강 내에 가스가 축적되면 복부가 팽창하고 사체가 전체적으로 비대해 보입니다.[11]생성된 가스는 또한 천연 액체와 액상화 조직을 [12]거품으로 만든다.체내 가스의 압력이 높아지면 코, 입, 항문 등 자연 구멍에서 액체가 빠져나가 주변 환경으로 유입된다.피부의 온전성 손실과 함께 압력이 증가하면 신체 [11]파열이 발생할 수 있습니다.

장내 혐기성 박테리아는 헤모글로빈을 술프헤모글로빈과 다른 색소로 변화시킨다.이때 체내에 축적되는 관련 가스는 순환계 및 림프계를 통해 몸 전체에 술프헤모글로빈을 운반하는 데 도움을 주며,[13] 전체적인 마블 모양을 제공합니다.

만약 곤충들이 접근한다면, 구더기는 부화해서 몸의 [7]조직을 먹기 시작합니다.구더기 활동은 전형적으로 자연적인 구멍과 피부 아래의 덩어리로 제한되며, 피부를 미끄러지게 하고 머리카락이 [12]피부에서 분리되도록 합니다.구더기 먹이 공급과 체내 가스 축적은 결국 사후 피부 파열을 초래하여 주변 환경으로 가스 및 액체를 [10]더욱 제거할 수 있게 합니다.피부의 파열은 산소가 체내에 다시 들어가 파리 유충의 발달과 호기성 [11]미생물의 활동을 위해 더 많은 표면적을 제공합니다.가스와 액체의 퍼지는 [7]부패와 관련된 강한 독특한 냄새를 유발합니다.

활성 붕괴

활성 붕괴는 질량 손실이 가장 큰 주기에 의해 특징지어집니다.이 손실은 구더기를 게걸스럽게 먹이고 주변 환경으로 [11]분해된 유체를 퍼징한 결과 발생합니다.퍼진 액체는 체내에 축적되어 시체분해섬(CDI)을 형성한다.이때 조직의 액상화 및 붕괴가 뚜렷해지고 강한 냄새가 지속된다.[7]활발한 부패의 끝은 구더기가 몸에서 [10]번데기로 이동하는 것으로 나타납니다.

고도 붕괴

쉽게 구할 수 있는 시체 재료의 [11]손실로 인해 진행 중인 부패 동안 분해가 크게 억제된다.곤충의 활동도 이 [12]단계에서 감소한다.사체가 흙 위에 있을 때, 그 주변 지역은 초목이 [11]죽은 흔적을 보일 것이다.사체를 둘러싼 CDI는 토양 탄소와 인, 칼륨, 칼슘,[10] 마그네슘과 같은 영양소의 증가, pH의 변화, 토양 [14]질소의 현저한 증가를 나타낼 것입니다.

건조/잔량

건조/잔류 단계에서 CDI 주변의 식물 생육이 부활할 수 있으며, 이는 주변 토양에 존재하는 영양소가 아직 [11]정상 수준으로 돌아오지 않았다는 신호이다.이 단계에서 시신은 건조해진 피부와 연골,[7] 뼈만 남는데,[12] 이 뼈들은 비바람에 노출되면 건조해지고 표백된다.사체에서 모든 연조직을 제거하면 완전 골격화라고 하지만 뼈의 일부만 노출되면 부분 [15]골격화라고 한다.

다양한 분해 단계에 있는 돼지 사체:Fresh > Bloat > Active decovery > Advanced decovery > 드라이 잔존

시신 분해에 영향을 미치는 요인

상세 정보:법의학 곤충학에 대한 환경 영향

비바람에 노출됨

물이나 공기와 같은 개방된 요소에 노출된 사체는 특수 보호 장비나 인공물에 묻히거나 갇힌 사체보다 더 빨리 부패하고 곤충 활동을 더 많이 끌어당긴다.이것은 부분적으로 관에 침투할 수 있는 곤충의 수가 제한되고 땅속 온도가 낮기 때문이다.

동물의 몸에서 부패하는 속도와 방법은 몇 가지 요인에 의해 강하게 영향을 받는다.중요도는 [16]대략적으로 다음과 같습니다.

분해 속도는 크게 다릅니다.온도, 습도, 죽음의 계절과 같은 요소들은 모두 신선한 몸이 얼마나 빨리 골격화되거나 미라가 되는지를 결정한다.환경이 분해에 미치는 영향에 대한 기본 지침은 캐스퍼의 법칙(또는 비율)으로 제시된다. 다른 모든 요인이 동일할 경우 공기의 자유로운 접근이 있을 경우 물속에 담근 것처럼 2배, 땅에 묻힌 것보다 8배 더 빨리 부패한다.궁극적으로, 조직에 작용하는 박테리아 분해 속도는 주변의 온도에 따라 달라질 것이다.온도가 낮을수록 분해 속도는 감소하고 온도가 높을수록 분해 속도는 증가합니다.마른 몸은 효율적으로 분해되지 않는다.수분은 유기물을 분해하는 미생물의 성장을 돕지만, 너무 많은 수분은 분해 과정을 [17]늦추는 혐기성 상태로 이어질 수 있다.

가장 중요한 변수는 곤충, 특히 파리에 대한 신체의 접근성이다.열대지방의 표면에서는 무척추동물만으로도 2주 이내에 뼈를 깨끗이 하기 위해 살찐 시체를 쉽게 줄일 수 있다.골격 자체는 영구적이지 않다; 토양에 있는 산은 뼈대를 알아볼 수 없는 성분으로 만들 수 있다.이것은 타이타닉호의 잔해에서 발견된 사람의 유해가 없는 이유 중 하나이며, 심지어 청소부들이 접근할 수 없는 것으로 여겨지는 배의 일부에서도 발견되었다.갓 골격화된 뼈는 종종 "녹색" 뼈라고 불리며 특유의 느끼한 느낌을 가지고 있습니다.특정한 조건하에서, 신체는 비누화를 겪을 수 있고 몸의 단백질과 지방에 대한 토양 화학 물질의 작용에 의해 야기되는 아디포세레라고 불리는 밀랍 물질을 발달시킬 수 있습니다.지방혈의 형성은 부패를 일으키는 박테리아를 억제함으로써 부패를 느리게 한다.

극도로 건조하거나 추운 환경에서는 정상적인 분해 과정이 중단됩니다. 수분 부족이나 박테리아 및 효소 작용에 대한 온도 조절에 의해 인체가 미라로 보존됩니다.냉동 미라는 일반적으로 해동되면 분해 과정을 재개하는 반면(빙인 외치 참조), 열 건조 미라는 습기에 노출되지 않는 한 그렇게 남아 있다.

음식을 전혀 섭취하지 않은 신생아의 사체는 정상적인 부패 과정에서 중요한 예외이다.내부 미생물이 부족하여 분해가 많고 적당히 건조한 상태로 보관하면 미라가 된다.

혐기성 vs 유산소성

산소 분해는 산소가 있을 때 일어난다.이것은 자연에서 일어나는 가장 흔한 일입니다.생존을 위해 산소를 사용하는 생물들은 몸을 먹고 산다.무산소 분해는 산소가 없을 때 일어난다.이곳은 시신이 유기물에 묻혀 산소가 닿지 않는 장소일 수 있다.이 부패 과정은 황화수소와 [17]유황을 포함한 유기물 때문에 악취를 동반한다.

인공 보존

방부처분은 인간과 동물의 유해의 부패를 지연시키는 행위이다.방부처리는 분해를 다소 늦추지만 무기한 방해를 막지는 않습니다.방부제 시술자들은 일반적으로 얼굴과 손과 같은 추모객들이 보는 신체 부위에 많은 관심을 기울인다.방부처리에 사용되는 화학물질은 대부분의 곤충을 물리치고 몸 안에 있는 또는 몸에 있는 기존의 박테리아를 죽이거나 세포 단백질을 고정시킴으로써 박테리아 부패를 늦추는데, 이것은 그들이 후속 박테리아 감염의 영양 공급원으로 작용할 수 없다는 것을 의미한다.충분히 건조한 환경에서는 방부처리된 시체가 미라로 만들어질 수 있으며, 수십 년이 지나도 시체가 눈에 띄게 보존되는 것은 드문 일이 아니다.눈에 띄는 방부처리된 신체에는 다음이 포함된다.

환경 보전

충분히 건조한 환경에 묻힌 시체는 수십 년 동안 잘 보존될 수 있다.이는 사망 후 30년이 넘도록 거의 완벽하게 보존된 것으로 밝혀진 민권운동가 메드가 에버스가 [18]1990년대 그의 살해사건이 다시 열렸을 때 정확한 부검이 가능했던 사건에서 관찰됐다.

이탄 수렁에 잠긴 사체는 자연적으로 "방부처리"되어 분해를 방지하고 수렁 수렁으로 알려진 보존 표본이 될 수 있다.이러한 환경에서 일반적으로 냉기와 무독성 상태는 미생물 활동 속도를 제한하여 [19]분해 가능성을 제한합니다.방부처리된 시체가 뼈대로 줄어드는 시간은 매우 다양하다.시신이 부패한 경우에도 방부처리는 가능하지만(동맥계가 더 느리게 부패하지만) 광범위한 재건과 미용작업 없이는 자연모습을 회복할 수 없으며 부패로 인한 악취 조절에 주로 사용된다.

동물은 호박과 같은 수지 속에서 수백만 년 동안 거의 완벽하게 보존될 수 있다.

시체가 수십 년 또는 수 세기 동안 설명할 수 없이 보존되어 왔고 그들이 죽었을 때와 거의 똑같이 보이는 몇 가지 예가 있다.몇몇 종교 단체에서는 이것을 청렴결백으로 알려져 있다.인위적인 [20]보존 없이 시신이 부패하지 않고 얼마나 오래 보존될 수 있을지는 알려지지 않았다.

법의학에서의 중요성

상세 정보:법의학적 곤충학적 분해

다양한 과학이 법의학의 일반적인 루브릭 아래에서 시신의 부패를 연구하는데, 이러한 연구의 일반적인 동기는 법적 목적을 위해 사망 시간과 원인을 결정하는 것이기 때문이다.

  • 법의학 타파노믹스는 특히 법의학 사례에 생물학적, 화학적 원리를 적용하여 사후 암매장 간격(PMI), 사후 암매장 간격을 결정하고 비밀 묘지를 찾기 위해 분해 과정을 연구한다.
  • 법의학 병리학은 의학적 현상으로 시신에서 발견된 사망 원인에 대한 단서를 연구한다.
  • 법의학 곤충학은 시체에서 발견되는 곤충과 다른 해충들을 연구한다; 그들이 나타나는 순서, 곤충의 종류, 그리고 그들이 살아가면서 발견되는 장소들은 사망 시간, 시신의 노출 시간, 그리고 시체를 [21][22]옮겼는지 여부를 밝혀줄 수 있는 단서들이다.
  • 법의학 인류학은 보통 이전 주인의 신원,[23][24] 나이, 성별, 키, 민족성에 대한 단서를 찾기 위해 해골과 유골을 연구하는 자연 인류학의 의학-법률 분야이다.

테네시 주 녹스빌에 있는 테네시 대학 인류학 연구 시설(보디 팜으로 더 잘 알려져 있음)은 의료 센터 근처의 울타리 안에 다양한 상황에서 여러 구의 시신을 배치하고 있습니다.신체농장의 과학자들은 부패에 대해 더 잘 이해하기 위해 다양한 상황에서 인체가 어떻게 부패하는지를 연구한다.

식물 분해

다음 항목도 참조하십시오.퇴비화, 혐기성 소화, 곰팡이 세포외 효소 활성
6일 동안 썩은 복숭아.각각의 프레임은 약 12시간 간격으로 열매가 오그라들고 곰팡이로 덮여 있습니다.

식물 물질의 분해는 여러 단계에서 일어난다.물에 의한 침출에서 시작되며, 가장 쉽게 손실되고 용해되는 탄소 화합물이 이 과정에서 방출됩니다.또 다른 초기 공정은 식물 재료를 물리적으로 분해하거나 더 작은 조각으로 쪼개서 미생물 서식과 공격을 위한 더 큰 표면적을 제공하는 것입니다.작은 죽은 식물에서는 이 과정이 주로 토양 무척추동물 [25][26]동물군에 의해 수행되지만, 큰 식물에서는 곤충이나 곰팡이와 같은 기생충 형태의 생명체가 물질을 분해하는 데 주요한 역할을 하며, 수많은 유해 생물종의 도움을 받지 않는다.

그 후, 식물 잔류물(셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 미생물 제품 및 리그닌으로 구성됨)은 미생물에 의해 화학적 변화를 겪는다.다른 종류의 화합물은 다른 속도로 분해된다.이것은 그들의 화학 구조에 달려있다.예를 들어 리그닌은 비교적 분해에 강하고 실제로 흑로균과 같은 특정 곰팡이에 의해서만 분해될 수 있는 나무의 구성요소이다.

목재 분해는 외부 [27]환경에서 영양적으로 부족한 목재로 영양분을 운반하는 곰팡이와 관련된 복잡한 과정입니다.이러한 영양의 풍부함 때문에, 사폭시성 곤충의 동물군이 발달해 죽은 목재에 영향을 미쳐 숲 [28]바닥의 분해와 영양 순환에 기여할 수 있다[28].리그닌은 매우 복잡한 화학구조를 가진 분해식물의 잔여생산물 중 하나로 미생물 분해속도를 느리게 한다.온기는 [29]식물의 구성에 관계없이 식물의 부패 속도를 대략적으로 증가시킨다.

대부분의 초원 생태계에서, 화재로 인한 자연 피해, 부패한 물질을 먹고 사는 곤충, 흰개미, 방목 포유류, 그리고 풀을 통한 동물의 물리적 움직임은 분해와 영양 순환의 주요 요인이고, 박테리아와 곰팡이는 추가적인 부패에 주요한 역할을 한다.

식물 분해의 화학적 측면은 항상 이산화탄소의 방출을 수반한다.사실 분해는 매년 [29]배출되는 이산화탄소의 90% 이상을 차지한다.

식품 분해

주요 기사:고기 상하다
썩은 복숭아 한 송이

이러한 맥락에서 부패라고 불리는, 식물이나 동물의 음식 분해는 식품 과학에서 중요한 연구 분야이다.보존을 통해 음식 부패를 늦출 수 있다.고기를 처리하지 않으면 몇 시간 또는 며칠 안에 고기가 상하고 맛이 없어지거나 독성이 있거나 전염될 수 있습니다.부패는 실질적으로 피할 수 없는 감염과 그에 따른 박테리아와 곰팡이에 의한 육류의 분해에 의해 발생하며, 이는 동물 자체, 육류를 취급하는 사람 및 그 도구에 의해 발생한다.고기는 생산 및 가공 중에 적절한 위생 상태를 준수하고 적절한 식품 안전, 식품 보존 및 식품 저장 절차를 적용할 경우 무기한은 아니지만 훨씬 더 오랜 시간 동안 먹을 수 있다.

식품의 부패는 식품의 [30]자연 부패와 함께 박테리아, 곰팡이, 효모 등의 미생물에 의한 오염에 기인한다.이러한 분해 박테리아는 습기와 선호하는 온도 조건에서 빠른 속도로 번식합니다.적절한 조건이 부족할 경우 박테리아가 포자를 형성하여 [30]번식을 계속할 수 있는 적절한 조건이 발생할 때까지 잠복할 수 있습니다.

분해율

분해 속도는 물리적 환경(온도, 습기 및 토양 특성), 분해자가 사용할 수 있는 죽은 물질의 양과 품질, 미생물 군집 자체의 [31]특성 등 세 가지 요소에 의해 좌우됩니다.

매우 습하거나 매우 건조한 조건에서는 분해 속도가 낮습니다.분해 속도는 적절한 수준의 산소가 있는 습하고 습한 환경에서 가장 높습니다.습한 토양은 산소가 부족해지는 경향이 있는데, 이것은 미생물의 성장을 느리게 합니다.건조한 토양에서는 부패도 느리지만, 박테리아는 토양이 식물의 성장을 지탱하기엔 너무 건조해진 후에도 계속 성장합니다.비가 다시 내리고 토양이 젖으면 박테리아 세포와 토양수 사이의 삼투압 구배는 세포가 물을 빨리 얻도록 한다.이러한 조건하에서, 많은 박테리아 세포가 폭발하면서 [31]영양소의 맥박을 방출한다.산성 [31]토양에서 분해 속도는 더 느린 경향이 있다.점토 광물이 풍부한 토양은 분해율이 낮아 유기물 [31]함량이 높다.점토 입자가 작을수록 물을 담을 수 있는 표면적이 넓어집니다.토양의 수분 함량이 높을수록 산소[32] 함량이 낮아져 분해 속도가 낮아진다.점토 광물은 또한 유기 물질의 입자를 표면에 결합시켜 미생물에 [31]덜 접근하게 만든다.경작과 같은 토양 교란은 토양 내의 산소량을 증가시키고 토양 [31]미생물에 새로운 유기물을 노출시킴으로써 부패를 증가시킨다.

분해자가 사용할 수 있는 물질의 품질과 양은 분해 속도에 영향을 미치는 또 다른 주요 요인입니다.설탕이나 아미노산과 같은 물질은 쉽게 분해되고 쉽게 파괴되는 물질로 여겨진다.더 천천히 분해되는 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스는 "약간 불안정"하다.리그닌이나 큐틴과 같이 부패에 더 강한 화합물은 저항력이 [31]강한 것으로 간주된다.고분자 화합물의 비율이 높은 쓰레기는 고분자 물질의 비율이 높은 쓰레기에 비해 훨씬 더 빨리 분해된다.그 결과 죽은 동물은 죽은 잎보다 부패가 빠르고, 죽은 잎 자체가 떨어진 [31]나뭇가지보다 부패가 더 빠르다.토양의 유기물이 노화됨에 따라 그 질은 저하된다.유연성이 높은 화합물은 빠르게 분해되어 완고한 물질의 비율이 증가합니다.미생물 세포벽은 또한 키틴과 같은 완고한 물질을 포함하고 있으며, 미생물이 죽으면서 축적되어 오래된 토양 [31]유기물의 질을 더욱 떨어뜨립니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크

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  • Wikimedia Commons에서의 분해 관련 매체
  • 1Lecture.com – 식품 분해 (플래시 애니메이션)
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