Що у біології називають автотрофами? Які живі організми до них належать?

Люди і багато тварин повинні вживати в їжу інших живих істот, щоб отримувати енергію для життєдіяльності. Але є автотрофні організми, які можуть самостійно синтезувати поживні речовини. Автотрофи здатні забезпечити джерелами енергії як себе, і тих, хто може виробляти їх самостійно.

Хто такі автотрофи?

Автотрофи (др.-грец. αὐτός - сам + τροφή - їжа) - організми, які самостійно виробляють складні органічні речовини (наприклад, вуглеводи, жири та білки) з неорганічних (таких як вода, діоксид вуглець, неорганічні сполуки азоту), використовую для цього сонячного світла (фотосинтез) або хімічних реакцій (хемосинтез).

Кожна жива істота потребує енергії, щоб вижити. Ми отримуємо цю енергію з продуктів, які ми їмо. Продукти, які ми вживаємо в їжу, колись були живими і самі по собі сповнені енергії. Організми, які мають харчуватися іншими живими істотами, щоби вижити, називаються гетеротрофами. Оскільки гетеротрофи що неспроможні самостійно синтезувати поживні речовини, їх називають консументами (споживачами).

Але уявіть, що ви можете отримати поживні речовини без їжі. Це саме те, що роблять автотрофи. Вони синтезують органічні речовини з неорганічних за допомогою фотосинтезу або хемосинтезу. Автотрофи є первинними продуцентами (виробниками), оскільки вони є джерелом їжі для всіх гетеротрофних організмів.

Типи автотрофів

Існує два типи автотрофів: фотоавтотрофи та хемоавтотрофи.

Фотоавтотрофи

Фотоавтотрофи одержують енергію від сонячного світла і перетворюють її на поживні речовини.Цей процес називається фотосинтез. У процесі фотосинтезу як сонячне світло перетворюється на енергію, але з атмосфери також береться вуглекислий газ, а замість нього виділяється кисень.

Хемоавтотрофи

Хемоавтотрофи - це організми, які синтезують органічні речовини з неорганічних за допомогою хемосинтезу. Хемосинтез - це процес, в результаті якого деякі бактерії та археї перетворюють хімічну енергію в поживні речовини. Вони можуть використовувати як відновники такі неорганічні сполуки, як сірководень, сірка, амоній і залізо, а також синтезувати органічні сполуки з вуглекислого газу. Хемоавтотрофи зустрічаються в екстремальному середовищі, наприклад, у глибоководних джерелах, куди не проникає сонячне світло. До них відносяться метаногени, галофіли, нітрифікатори, термоацидофіли, бактерії сероокисляючі та інші екстремофіли.

Приклади автотрофів

Більшість рослин відносяться до автотрофів. Усі автотрофні рослини є фотоавтотрофами. Рослини мають органели, які називаються хлоропластами, які дозволяють їм захоплювати сонячне світло, необхідне для фотосинтезу. Рослини також одержують поживні речовини з води, різних мінеральних речовин у ґрунті (таких як азот та фосфор) та вуглекислого газу в атмосфері.

Водорості також мають хлоропласти та є фотоавтотрофами. Хоча водорості виглядатимуть як рослини, вони досить різні. Рослини в основному ведуть прикріплений спосіб життя - вони пускають коріння і не рухаються, як тільки починають рости. Водорості не потрібно вкорінювати в одному місці. Крім того, рослини багатоклітинні, тоді як водорості можуть бути як багатоклітинними, так і одноклітинними.

До фотоавтотрофів та хемоавтотрофів також відносяться деякі бактерії.Ціанобактерії, що зустрічаються як у водному, так і наземному середовищі, є прикладом фотоавтотрофів. Вони відомі тим, що викликають цвітіння води, яке може бути дуже токсичним. Прикладами хемоавтотрофних бактерій є азотфіксуючі бактерії у ґрунті та сіркоокислюючі бактерії у глибоководних термальних жерлах.

Автотрофи та гетеротрофи

У природі існує два способи харчування, відповідно до яких живі організми поділяються на два типи – автотрофи та гетеротрофи. Кожен тип відрізняється способом одержання органічних речовин.

Що це таке?

Автотрофи – живі організми, здатні самостійно синтезувати органічні речовини з неорганічних. З визначення зрозуміло, що автотрофам насамперед ставляться зелені наземні рослини, водорості, і навіть ціанобактерії чи синьо-зелені водорості, тобто. всі організми, здатні до фотосинтезу. Вони називаються фототрофами і використовують сонячне світло як джерело енергії.

Крім фототрофів, до автотрофів належать хемотрофи або хемоавтотрофи. Як джерело енергії вони використовують енергію, що виділяється при окисленні неорганічних речовин, і рахунок неї синтезують органічні речовини з неорганічних. Отримувати органічні речовини вони можуть у кисневому чи безкисневому середовищі. До хемотроф відносяться деякі види бактерій - серобактерії, залізобактерії, нітрифікуючі і т.д. Хемотрофи – єдині організми, які залежать від сонячного світла.

Гетеротрофи – живі організми, які отримують готові органічні речовини разом із їжею. До них належить більшість тварин від найпростіших до людини, гриби, більшість бактерій. Гетеротрофи, що поїдають автотрофів, є рослиноїдними організмами. Гетеротрофні організми, які харчуються гетеротрофами, можуть бути хижаками чи паразитами.

За способом споживання їжі гетеротрофи поділяються на два види: