Автотрофное питание это кратко

Обновлено: 04.07.2024

Автотрофные организмы для построения своего тела используют неорганические вещества почвы, воды и воздуха. При этом почти всегда источником углерода является углекислый газ. При этом одни из них (фототрофы) получают необходимую энергию от Солнца, другие (хемотрофы) — от химических реакций неорганических соединений.

С точки зрения эволюции органического мира, появление автотрофов может быть связано с истощением запасов органического вещества, созданных на этапе абиогенного синтеза. Организмы, получившие способность усваивать энергию из какого-то иного источника, нежели органическое вещество, обладали эволюционным преимуществом [5] .

Автотро́фы (др.-греч. αὐτός — сам + τροφή — пища) — организмы, синтезирующие органические соединения из неорганических.

Автотрофы составляют первый ярус в пищевой пирамиде (первые звенья пищевых цепей). Именно они являются первичными продуцентами органического вещества в биосфере, обеспечивая пищей гетеротрофов. Следует отметить, что иногда резкой границы между автотрофами и гетеротрофами провести не удаётся. Например, одноклеточная эвглена на свету является автотрофом, а в темноте — гетеротрофом.

Автотрофные организмы для построения своего тела используют неорганические вещества почвы, воды, воздуха. При этом почти всегда источником углерода является углекислый газ. При этом одни из них (фототрофы) получают необходимую энергию от Солнца, другие (хемотрофы) — от химических реакций неорганических соединений.

Содержание

Фототрофы

Организмы, для которых источником энергии служит солнечный свет (фотоны, благодаря которым появляются доноры — источники электронов), называются фототрофами. Такой тип питания носит название фотосинтеза. К фотосинтезу способны зелёные растения и многоклеточные водоросли, а также цианобактерии и многие другие группы бактерий благодаря содержащемуся в их клетках пигменту — хлорофиллу. Археи из группы галобактерий способны к бесхлорофилльному фотосинтезу, при котором энергию света улавливает и преобразует белок бактериородопсин.

Хемотрофы

Сообщества микроорганизмов чёрных курильщиков являются хемотрофами и основными продуцентами на дне океанов

Остальные организмы в качестве внешнего источника энергии (доноров — источников электронов) используют энергию химических связей пищи или восстановленных неорганических соединений — таких, как сероводород, метан, сера, двухвалентное железо и др. Такие организмы называются хемотрофы. Все фототрофы-эукариоты одновременно являются автотрофами, а все хемотрофы-эукариоты — гетеротрофами. Среди прокариот встречаются и другие комбинации. Так, существуют хемоавтотрофные бактерии, а некоторые фототрофные бактерии также могут использовать гетеротрофный тип питания, то есть являются миксотрофами.

См. также

Литература

Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Баев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — М .: Сов. энциклопедия, 1986. — С. 9. — 100 000 экз.

Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Автотрофы" в других словарях:

Автотрофы — [от авто. и . троф(ы)], самопитающиеся, 1) живые организмы, сами производящие необходимые им вещества; 2) живые организмы с точки зрения функций, выполняемых ими в процессе обмена веществом и энергией в экосистемах. Одни А. (гелиоавтотрофы… … Экологический словарь

АВТОТРОФЫ — (от авто. и греческого trophe пища, питание) (автотрофные организмы), организмы, синтезирующие из неорганических веществ (главным образом воды, диоксида углерода, неорганических соединений азота) все необходимые для жизни органические вещества … Современная энциклопедия

АВТОТРОФЫ — (от авто. и греч. trophe пища питание) (автотрофные организмы), организмы, синтезирующие из неорганических веществ (главным образом воды, диоксида углерода, неорганических соединений азота) все необходимые для жизни органические вещества,… … Большой Энциклопедический словарь

Автотрофы — (от авто. и греческого trophe пища, питание) (автотрофные организмы), организмы, синтезирующие из неорганических веществ (главным образом воды, диоксида углерода, неорганических соединений азота) все необходимые для жизни органические вещества … Иллюстрированный энциклопедический словарь

автотрофы — организмы, способные использовать углекислоту в качестве единственного или главного источника углерода и обладающие системой ферментов для ее ассимиляции, а также способные синтезировать все компоненты клетки. Некоторые А. могут нуждаться в… … Словарь микробиологии

АВТОТРОФЫ — сокр. назв. организмов автотрофных. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия

автотрофы — – организмы, синтезирующие из неорганических веществ все необходимые для жизни органические вещества … Краткий словарь биохимических терминов

автотрофы — (от авто. и греч. trophē пища, питание) (автотрофные организмы), организмы, синтезирующие из неорганических веществ (главным образом воды, диоксида углерода, неорганических соединений азота) все необходимые для жизни органические вещества,… … Энциклопедический словарь

автотрофы — autotrofai statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Organizmai, sintetinantys organines medžiagas iš neorganinių junginių (anglies dioksido ir vandens). atitikmenys: angl. autotrophic organisms; autotrophics vok. autotrophe… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

автотрофы — организмы, синтезирующие нужные им органические вещества из неорганических соединений. К автотрофам относятся наземные зелёные растения (образуют органические вещества из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза), водоросли, фото– и… … Биологический энциклопедический словарь

В биологии и экологии автотроф — это организм, способный создавать питательные органические молекулы из неорганических материалов.

Это может происходить посредством фотосинтеза (с использованием световой энергии) или хемосинтеза (с использованием химической энергии). Организмы, синтезирующие молекулы пищи посредством фотосинтеза, называются фотоавтотрофами, тогда как те, которые делают это посредством хемосинтеза, называются хемоавтотрофами.

Другое название автотрофа — автофит. Его также можно назвать производителем за его способность производить собственные продукты питания.

Автотрофные существа или организмы являются самыми простыми в мире живыми существами, потому что животные и люди должны питаться другими соединениями, а растения в этом случае также могут рассматриваться как автотрофы.

Роль автотрофов в круговороте органики

В пищевой цепочке автотрофные существа являются наиболее важными звеньями для остальных организмов. Именно автотрофы являются единственными, кто берет энергию для питания непосредственно из окружающей среды. Гетеротрофы не способны производить свое собственное органическое вещество из неорганических веществ и питаются веществами, разработанными другими живыми существами.

Процессы обмена веществ и энергии

В каждой живой клетке происходят процессы обмена веществ и энергии. Фотосинтез, дыхание, алкогольное брожение и молочнокислое брожение являются одними из процессов обмена веществ и энергии.

Изменение вещества и энергии — это поглощение веществ и энергии в клетках, их преобразование и выделение веществ и энергии из клеток. В клетках постоянно накапливаются органические вещества (ассимиляция), а органические вещества разрушаются для использования содержащейся в них химической энергии (диссимиляция).

Ассимиляция и диссимиляция происходят одновременно в клетках организмов. Для накопления собственных органических веществ организмы потребляют неорганические вещества — например, диоксид углерода (CO2) и воду (H2O), или органические вещества — например, углеводы, жиры и белки, содержащиеся в пище.

Вот почему различают две формы ассимиляции:

Автотрофная ассимиляция — это форма ассимиляции, при которой из неорганических веществ строятся органические вещества организма.
другая форма ассимиляции, при которой органические вещества, созданные организмом, строятся из органических веществ — гетеротрофная.

Автотрофы в пищевой цепи

Пищевая цепь (или трофическая цепь) — это последовательность организмов, которые напрямую зависят друг от друга в отношении своего рациона питания.

Автотрофные организмы, в том числе зеленые растения, способны питаться самостоятельно путем фотосинтеза. Они создают в качестве первичных производителей органическое вещество, которое используется гетеротрофными организмами (потребителями). В экосистеме пищевая цепь между автотрофными и гетеротрофными компонентами соединяется.

Пищевая цепь состоит из автотрофов, гетеротрофов и редуцентов (деструкторов), превращающих мертвое органическое вещество обратно в исходные компоненты. Однако чаще всего в качестве других звеньев включаются травоядные, плотоядные и всеядные на разных уровнях. Обычно между производителями и потребителями устанавливается экологический баланс.

Органическое вещество является одним из важнейших компонентов почвы. Оно играет решающую роль в способности почвы хранить питательные вещества. Почва может хранить много воды и благодаря своей адсорбционной (поглотительной) способности функционирует как хранилище минералов, поэтому минералы вымываются менее быстро.

В засушливые периоды растения могут прибегать к почвенной влаге в краткосрочной перспективе. Таким образом, почва с высоким содержанием органического вещества имеет меньше проблем с засухой и может значительно лучше связывать питательные вещества (происходит меньшее вымывание питательных веществ), чем почва со средним содержанием гумуса.

Кроме того, органическое вещество является важным стабилизирующим фактором почвенной структуры. На глинистых и илистых почвах оно оказывает разрыхляющее и согревающее действие, песчаные почвы более связываются постоянным перегноем и защищены от вымывания питательных веществ.

Автотрофы обладают способностью к фотосинтезу.

Фотосинтез — это форма автотрофной ассимиляции, при которой накопление глюкозы происходит из диоксида углерода и воды с подачей световой энергии и с помощью хлорофилла. При этом выделяется кислород.

Часть органического вещества, накопленного в клетках, снова разрушается путем диссимиляции для использования химической энергии, содержащейся в них. Дыхание и брожение — это две формы диссимиляции:

При дыхании органическое вещество расщепляет глюкозу до неорганических веществ диоксида углерода и воды.
При расщеплении органического вещества глюкозой путем брожения образуются другие органические вещества (например, этанол, молочная кислота). Помимо глюкозы, кислород является исходным веществом для дыхания. С другой стороны, брожение протекает без кислорода.

При обеих формах диссимиляции химическая энергия глюкозы преобразуется в химическую энергию в виде АТФ (аденозинтрифосфата) и тепловой энергии. Химическая энергия, хранящаяся в АТФ, является полезной для жизненных процессов. Однако количество энергии, превращаемой в химическую в виде АТФ (начиная с определенного количества молекул глюкозы), выше при дыхании, чем при брожении.

Важность фотосинтеза для жизни на Земле

Фотосинтез как форма автотрофной ассимиляции, гетеротрофная ассимиляция, дыхание и другие процессы обмена веществ и энергией взаимодействуют в живой природе.

До истории Земли, когда на планете жили первые организмы, в атмосфере еще не было кислорода. Разрушение органических веществ с целью использования энергии для жизненных процессов происходило путем брожения. Только после развития организмов, содержащих хлорофилл и выделяющих кислород в атмосферу Земли путем фотосинтеза, смогли развиться организмы, которые дышат.

Кислород, образующийся в результате фотосинтеза, является необходимым условием для дыхания.

Первые организмы, которые выделили кислород в атмосферу Земли путем фотосинтеза, появились 3,8 млрд лет назад и были похожи на современные сине-зеленые водоросли. Огромные каменноугольные леса каменноугольного периода (карбона) образовывали огромное количество кислорода.

Это позволило повысить уровень кислорода в атмосфере Земли до сегодняшнего уровня около 21 %. Хотя почти все организмы дышат, доля кислорода в атмосфере Земли остается почти постоянной благодаря фотосинтезу растений.

Фотосинтез постоянно обновляет долю кислорода в воздухе, потребляемую организмами при дыхании. По некоторым данным ежегодно растения поглощают от 123 млрд тонн углекислого газа для накопления углеводов из атмосферы Земли. Фотосинтез растений создает огромное количество углеводов. Только за один день береза с 200000 листьев образует около 12 кг углеводов.

Органические вещества (углеводы), образующиеся при фотосинтезе как форме автотрофной ассимиляции, являются необходимым условием для создания органических веществ путем гетеротрофной ассимиляции. Вот почему организмы, в которых происходит фотосинтез, всегда находятся в начале пищевых цепочек.

Без постоянного преобразования органических веществ в результате фотосинтеза запасы органических веществ на Земле вскоре были бы исчерпаны. Тогда для гетеротрофных живых организмов больше не было бы пищи.

Но фотосинтез обеспечивает не только материальную, но и энергетическую основу для жизни многих бактерий, растений, животных и людей. Только благодаря фотосинтезу световая энергия Солнца может быть преобразована в химическую энергию и, следовательно, в энергию, полезную для жизненных процессов организмов.

Фотосинтез является основой энергоснабжения почти всех организмов. В экосистемах растения (например, водоросли в озере, семенные растения в лиственном лесу) занимают центральное место. Большинство растений — автотрофы, питаются неорганическими веществами (водой и диоксидом углерода) и накапливают органические высокоэнергетические вещества (углеводы) путем фотосинтеза.

Таким образом, фотосинтез обеспечивает материальную и энергетическую основу для жизни организмов в экосистеме с гетеротрофным типом питания (люди, животные, грибы, многие бактерии). Эти организмы строят свои собственные ткани организма из органических веществ с высокой энергией.

Таким образом, животные и люди питаются растениями для восприятия уже обработанной энергии, а плотоядные животные, включая человека, используют в пищу еще и мясо травоядных животных.

Способы питания

Фактор питания и возникающие в результате пищевые (трофические) отношения оказывают большое влияние на структуру экосистем. Для того чтобы автотрофные организмы могли самостоятельно питаться, они нуждаются в воде (H2O), солнечной энергии, минеральных солях, неорганических веществах (таких, как углекислый газ — CO2), и химических реакциях, из которых они получают глюкозу, фруктозу, кислород, хлорофилл и другие вещества, необходимые для их питания.

Значение автотрофных организмов зависит от их способности производить свою собственную пищу, поэтому они не нуждаются в других организмах для питания, включая гетеротрофные организмы (животных или людей).

Когда речь идет об автотрофном питании, установлено, что оно состоит из трех основных фаз:

Проход мембраны. Это фаза, в которой простые неорганические молекулы (вода, углекислый газ и соли), проходят через клеточную мембрану.
Метаболизм. Эта вторая фаза происходит в зоне клеточной цитоплазмы. Это приводит как к изготовлению собственного клеточного вещества, так и к получению полезной биохимической энергии. В частности, эта фаза автотрофного питания, в свою очередь, делится на три фазы: фотосинтез;анаболизм, известный как фаза строительства; и катаболизм, называемый фазой разрушения.
Выделение. На последнем этапе процесс питания заканчивается. Его суть состоит в том, что происходит удаление отходов предыдущего процесса — обмена веществ. Это делается с помощью клеточной мембраны.

Типы автотрофов

Автотрофы способны производить свою собственную пищу путем фотосинтеза или хемосинтеза. Таким образом, их можно разделить на две большие группы:

Фотосинтез и хемосинтез — это процессы, посредством которых организмы производят пищу.

Фотосинтез — это образование углеводов из двуокиси углерода и источника водорода (например, воды) в клетках, содержащих хлорофилл (как у зеленых растений), подвергающихся воздействию света. Большинство автотрофов производят пищу путем фотосинтеза, но это не единственный способ, которым автотрофы производят пищу.

Хемосинтез — это процесс производства некоторыми бактериями пищи с помощью химической энергии.

В процессе хемосинтеза одна или несколько молекул углерода (обычно двуокись углерода (CO2) или метан (СН4)) и питательные вещества преобразуются в органическое вещество, используя окисление неорганических молекул (таких, как газообразный водород, сероводород (H2S) или аммиак (NH3)), или метан в качестве источника энергии, а не солнечный свет. При хемосинтезе сероводорода в присутствии двуокиси углерода и кислорода могут быть получены углеводы (CH2O):

C O 2 + O 2 + 4 H 2 S → С Н 2 О + 4 S + 3 H 2 O .

Многие организмы, использующие хемосинтез, являются экстремофилами, живущими в суровых условиях, таких как отсутствие солнечного света и широкий диапазон температур воды, некоторые из которых приближаются к точке кипения.

Экстремофилы — это организмы, способные жить в экстремальных условиях (при высоком давлении и температуре) — например, в гидротермальных источниках. Уникальные ферменты — экстремозимы, используемые этими организмами, позволяют им функционировать в таких неблагоприятных условиях. Эти существа имеют большие перспективы в плане изготовления лекарств, промышленных химикатов. В то время как кислород необходим для привычной нам жизни, такие организмы процветают в средах, где кислорода вообще нет.

Фотосинтез происходит в растениях и некоторых бактериях — везде, где достаточно солнечного света: на суше, на мелководье, даже внутри и под прозрачным льдом. Все фотосинтезирующие организмы используют солнечную энергию для превращения углекислого газа и воды в сахар и кислород.
Хемосинтез используется там, где нет света для поддержки фотосинтеза морскими водорослями или растениями, поэтому бактериоподобные организмы превращают химическую энергию из вентиляционных отверстий в полезную энергию.
Экосистемы вентиляционных отверстий зависят от микробов, которые используют химическую энергию, содержащуюся в минералах из воды горячего источника. Сера в форме сероводорода — это молекула, богатая энергией. Бактерии, использующие сероводород в качестве источника энергии, важны для большинства пищевых
цепочек.

Отличительные признаки автотрофов

Каковы особенности автотрофов:

Основной характеристикой автотрофов является то, что они — производители (продуценты) в пищевой цепи, например, растения на суше или водоросли в воде.
Они занимают первый трофический уровень.
Они способны производить свою собственную пищу путем фотосинтеза или хемосинтеза.
Фотоавтотрофы — это автотрофы, производящие сложные органические соединения (такие, как углеводы, жиры и белки), поглощая свет.
Эти организмы обладают светоулавливающими пигментами (такими как хлорофилл).

Автотрофы и гетеротрофы – сходства и отличия

Пища — единственный источник энергии для всех живых организмов на этой планете. Эта еда доступна из разных источников. Живые организмы подразделяются в зависимости от способов питания:

Сравнение автотрофов и гетеротрофов в таблице

Автотрофы	Гетеротрофы
Обычно представители растительного царства и некоторые одноклеточные организмы, такие как цианобактерии.	Все представители животного царства.
Автотрофы сами производят себе пищу.	Гетеротрофы зависят от других источников пищи.
Их можно классифицировать как фотоавтотрофы и хемоавтотрофы.	Их можно классифицировать как фотогетеротрофы и хемогетеротрофы.
Хлоропласт помогает в приготовлении пищи.	Они не содержат хлоропласта, поэтому не производят пищу.
Они получают энергию из неорганических источников путем преобразования энергии света в химическую энергию.	Они получают энергию прямо или косвенно от других организмов.
Автотрофы могут накапливать световую энергию и химическую энергию.	Гетеротрофы не могут накапливать энергию.
Они находятся на начальном уровне пищевой цепочки.	Они находятся на вторичном или третичном уровне пищевой цепочки.
Они не могут сдвинуться с места.	Могут перемещаться с одного места на другое в поисках пищи и крова.
Зеленые растения, водоросли и несколько фотосинтезирующих бактерий являются примерами автотрофов.	Коровы, буйволы, тигры, лошади, люди являются примерами гетеротрофов.

Примеры организмов автотрофов

Примерами фотоавтотрофов являются:

наземные растения (например, двудольные, травяные, голосеменные, бриофиты, папоротники и т. д.), лишайники;
фотосинтезирующие водоросли (например, хлорофиты, чарофиты, динофлагелляты, диатомовые водоросли и т. д.);
фотосинтезирующие бактерии (например, цианобактерии);
другие растительные группы планктона.

Они имеют ярко-зеленый цвет. Зеленый цвет обусловлен наличием светопоглощающего зеленого пигмента — хлорофилла — в больших количествах. Еще одной главной особенностью является наличие крахмала. Автотрофы также производят и выделяют кислород в качестве побочного продукта фотосинтеза. Основными производителями кислорода являются фитопланктон в морских средах обитания.

Среди хемоавтотрофов — метаногены, галофилы, нитрификаторы, термоацидофилы и окислители серы. Эти автотрофные бактерии являются экстремофилами. Они процветают во враждебной среде обитания и там, куда свет не может легко проникнуть.

Некоторые хемосинтетические бактерии живут вокруг глубоководных источников, известных как черные курильщики. Соединения (такие, как сероводород), которые вытекают из вентиляционных отверстий из недр Земли, используются бактериями для получения энергии для производства пищи. Потребителями, зависящими от этих бактерий в производстве пищи для них, являются гигантские трубчатые черви.

Многие хемосинтетические микроорганизмы потребляются другими организмами в океане, и симбиотические ассоциации между этими организмами и дышащими гетеротрофами довольно распространены. Автотрофы, использующие хемосинтез (такие, как описанные выше глубоководные бактерии), являются одним из последних примеров автотрофов в пищевой цепи.

Эти бактерии используют геотермальную энергию для получения питательных веществ в результате окисления с использованием серы.

Вентиляционный черный курильщик испускает струи жидкости, насыщенной частицами. Частицы представляют собой преимущественно очень мелкозернистые сульфидные минералы, образующиеся при смешивании горячих гидротермальных флюидов с почти замерзающей морской водой. Эти минералы затвердевают по мере охлаждения, образуя структуры, похожие на дымоходы.

Автотрофы используют воду из почвы, углекислый газ и свет, эти растения осуществляют фотосинтез для обеспечения своих собственных питательных веществ.

Мелкие млекопитающие (такие, как кролики), являются основными потребителями, питающимися окружающей флорой. Змеи, поедающие кроликов, являются вторичными потребителями. А крупные хищные птицы, которые охотятся на змей (такие, как орлы), являются третичными потребителями.

Фитопланктон является основным автотрофом в водных экосистемах. Эти автотрофы обитают в океанах по всей земле и используют углекислый газ, свет и минералы для производства питательных веществ и кислорода. Зоопланктон является основным потребителем фитопланктона, а более мелкие рыбы являются вторичными потребителями зоопланктона. Мелкие хищные рыбы являются третичными потребителями в этой среде. Более крупные хищные рыбы или морские млекопитающие являются другими примерами третичных потребителей, которые являются хищниками в этой экосистеме.

Любой организм, который производит сложные органические соединения из простых веществ, присутствующих в его окружении.

Обзор цикла между автотрофами и гетеротрофы. Фотосинтез является основным средством, с помощью которого растения, водоросли и многие бактерии производят органические соединения и кислород из углекислого газа и воды ( зеленая стрелка ).

An автотроф или же основной производитель это организм, который производит сложные органические соединения (Такие как углеводы, жиры, и белки) с помощью углерод из простых веществ, таких как углекислый газ, [1] обычно используя энергию света (фотосинтез) или неорганические химические реакции (хемосинтез). [2] Они конвертируют абиотический источник энергии (например, свет) в энергию, хранящуюся в органические соединения, которые могут использоваться другими организмами (например, гетеротрофы). Автотрофам не нужен живой источник углерода или энергии, и они являются производители в пищевая цепочка, Такие как растения на суше или водоросли в воде (в отличие от гетеротрофы как потребители автотрофов или других гетеротрофов). Автотрофы умеют уменьшать диоксид углерода для производства органических соединений для биосинтеза и в качестве хранимого химического топлива. Большинство автотрофов используют воду в качестве Восстановитель, но некоторые могут использовать другие водородные соединения, такие как сероводород.

Первичные производители могут преобразовывать энергию в свет (фототроф и фотоавтотроф) или энергия в неорганических химических соединениях (хемотрофы или же хемолитотрофы) строить Органические молекулы, который обычно накапливается в виде биомасса и будет использоваться в качестве источника углерода и энергии другими организмами (например, гетеротрофы и миксотрофы). Фотоавтотрофы являются основными первичными производителями, преобразующими энергию света в химическую энергию посредством фотосинтез, в конечном итоге создавая органические молекулы из углекислый газ, неорганический источник углерода. [3] Примеры хемолитотрофов: археи и бактерии (одноклеточные организмы), производящие биомасса от окисление из неорганических химических соединений эти организмы называют хемоавтотрофы, и часто встречаются в гидротермальные источники в глубоком океане. Первичные производители находятся на самом низком уровне трофический уровень, и являются причинами, по которым Земля является устойчивой для жизни по сей день. [4]

Наиболее хемоавтотрофы находятся литотрофыс использованием неорганических доноров электронов, таких как сероводород, водородный газ, элементаль сера, аммоний и закись железа в качестве восстановителей и источников водорода для биосинтез и выделение химической энергии. Автотрофы используют часть АТФ образуется во время фотосинтеза или окисления химических соединений для уменьшения НАДФ + к НАДФН с образованием органических соединений. [5]

Содержание

История

Варианты

Некоторые организмы полагаются на органические соединения как источник углерод, но умеют использовать свет или же неорганические соединения как источник энергии. Такие организмы миксотрофы. Организм, который получает углерод из органических соединений, но получает энергию от света, называется фотогетеротроф, в то время как организм, который получает углерод из органических соединений и энергию от окисления неорганических соединений, называется хемолитогетеротроф.

Данные свидетельствуют о том, что некоторые грибы также могут получить энергию из ионизирующего излучения: Такой радиотрофные грибы были обнаружены растущими внутри реактора Чернобыльская АЭС. [9]

Примеры

В экосистеме Земли в разных государствах существует множество различных типов первичных продуцентов. Грибы и другие организмы, которые получают свою биомассу из окисляющих органических материалов, называются разлагатели и не являются основными производителями. Тем не мение, лишайники расположенные в тундровом климате, являются исключительным примером первичных продуцентов, которые посредством мутуалистического симбиоза сочетают фотосинтез с водоросли (или дополнительно азотфиксация цианобактериями) с защитой разлагателя грибок. Кроме того, первичные продуценты, похожие на растения (деревья, водоросли), используют солнце как форму энергии и направляют его в воздух для других организмов. [3] Конечно, существуют первичные продуценты H2O, в том числе бактерии, и фитопланктон. Поскольку существует множество примеров основных продуцентов, два доминирующих типа - кораллы и один из многих типов бурых водорослей, ламинария. [3]

Фотосинтез

Валовая первичная продукция происходит за счет фотосинтеза. Это также основной способ, которым первичные производители берут энергию и производят / отпускают ее в другом месте. Это делают растения, кораллы, бактерии и водоросли. Бактерии - более недавняя находка в процессе фотосинтеза с первичными продуцентами, поскольку они [ когда? ] обнаружен в почве. Во время фотосинтеза первичные продуценты берут энергию солнца и превращают ее в энергию, сахар и кислород. Первичным производителям также нужна энергия для преобразования этой же энергии в другом месте, поэтому они получают ее из питательных веществ. Один из видов питательных веществ - азот. [4] [3]

Экология

Без первичных продуцентов, организмов, способных производить энергию самостоятельно, Земля не смогла бы поддерживать себя. [3] Растения, наряду с другими первичными продуцентами, производят энергию, потребляемую существами, и кислород, которым они дышат. [3] Считается, что первые организмы на Земле были основными продуцентами, расположенными на дне океана. [3]

Автотрофы являются основой пищевых цепей всех экосистемы в мире. Они берут энергию из окружающей среды в виде солнечного света или неорганических химикатов и используют ее для создания молекул топлива, таких как углеводы. Этот механизм называется основное производство. Другие организмы, называемые гетеротрофы, возьмите автотрофов как еда выполнять функции, необходимые для их жизни. Итак, гетеротрофы - все животные, почти все грибы, а также большинство бактерии и простейшие - зависят от автотрофов, или первичные производители, на необходимое им сырье и топливо. Гетеротрофы получать энергию, расщепляя углеводы или окисляя органические молекулы (углеводы, жиры и белки), полученные с пищей. [10] Плотоядный организмы косвенно полагаются на автотрофов, поскольку питательные вещества полученные от их гетеротрофной добычи, происходят от автотрофов, которых они съели.

Большинство экосистем поддерживаются автотрофными основное производство из растения и цианобактерии тот захват фотоны первоначально выпущенный солнце. Растения могут использовать только часть (примерно 1%) этой энергии для фотосинтез. [11] Процесс фотосинтез расщепляет молекулу воды ( ЧАС 2 О < displaystyle < ce >> ), выделяя кислород ( О 2 < displaystyle < ce >> ) в атмосферу, и сокращение углекислый газ ( CO 2 < displaystyle < ce >> ), чтобы освободить атомы водорода которые подпитывают метаболический процесс основное производство. Растения преобразуют и сохраняют энергию фотона в химические связи простые сахара во время фотосинтеза. Эти растительные сахара полимеризованный для хранения в виде длинной цепи углеводы, включая другие сахара, крахмал и целлюлозу; глюкоза также используется для производства жиры и белки. Когда автотрофов поедают гетеротрофы, т.е. потребители, такие как животные, углеводы, жиры, и белки содержащиеся в них становятся источниками энергии для гетеротрофы. [12] Белки можно получить, используя нитраты, сульфаты, и фосфаты в почве. [13] [14]

Первичная продукция в тропических ручьях и реках

Водоросли вносят значительный вклад в пищевые сети в тропических реках и ручьях. Это проявляется в чистом первичном производстве, фундаментальном экологическом процессе, который отражает количество углерода, синтезируемого в экосистеме. Этот углерод в конечном итоге становится доступным для потребителей. Чистая первичная продукция показывает, что темпы притока первичной продукции в тропических регионах по крайней мере на порядок выше, чем в аналогичных системах с умеренным климатом. [15]

Читайте также: