Определение автотрофа

Автотрофы – это организмы, которые могут производить свою собственную пищу, используя материалы из неорганических источников. Слово «автотроф» происходит от корневых слов «авто» для «я» и «трофей» для «еда». Автотроф организм который питается сам, без помощи каких-либо других организмов.

Автотрофы чрезвычайно важны, потому что без них никакие другие формы жизни не могут существовать. Без растений, которые создают сахара из углекислого газа и солнечного света в процессе фотосинтез Например, не могло существовать никаких травоядных животных, и не могли существовать плотоядные животные, которые едят травоядных.

По этой причине автотрофы часто называют «производителями». Они составляют основу экосистема «s энергетическая пирамида и предоставить топливо, необходимое для существования всех гетеротрофов (организмов, которые должны получать пищу от других).

Первыми формами жизни на Земле должны были быть автотрофы, чтобы существовать и производить энергию и биологические материалы в ранее неживой среде. Гетеротрофы, скорее всего, развивались по мере того, как автотрофы становились все более распространенными, и некоторые формы жизни обнаруживали, что проще есть автотрофы, чем производить энергию и органические материалы для себя.

Типы автотрофов

Ученые классифицируют автотрофы в зависимости от того, как они получают свою энергию. Типы автотрофов включают фотоавтотрофы и хемоавтотрофы.

фотоавтотрофов

Фотоавтотрофы – это организмы, которые получают энергию для производства органических материалов из солнечного света. Фотоавтотрофы включают все растения, зеленые водоросли и бактерии которые выполняют фотосинтез.

Все фотоавтотрофы выполняют фотосинтез – слово, которое происходит от корневых слов «свет» и «сделать». Фотоавтотрофы захватывают фотоны от Солнца и собирают их энергию, используя ее для выполнения важных биохимических процессов, таких как создание АТФ.

Фотоавтотрофы делают больше, чем просто топливо и органические соединения для таких гетеротрофов, как мы!

Многие фотоавтотрофы берут углерод из атмосферы и используют его для производства сахаров и других молекул, которые сохраняют энергию Солнца в своих молекулярные связи, Чтобы сделать это, они принимают молекулы СО2, который создается неживыми геологическими процессами, и выделяют молекулы О2 – также известного как кислород, которым мы должны дышать!

Считается, что свободного кислорода в атмосфере Земли не было до тех пор, пока фотоавтотрофы не стали обычным явлением в морях Земли. Затем они произвели столько свободного кислорода, что большое количество железа, которое ранее было растворено в океанской воде, вступило в реакцию с кислородом и превратилось в ржавчину!

Этот процесс создал скалы, называемые полосатыми железными образованиями, на которые мы все еще можем взглянуть сегодня, чтобы увидеть эту историю нашей Земли. Выпуск большого количества свободного кислорода в атмосферу Земли с помощью фотоавтотрофов проложил путь для крупных животных, таких как мы, которые нуждаются в высокоэффективном процессе аэробного дыхания выжить.

Считается, что часть кислорода, вырабатываемого фотоавтотрофами, также создала озоновый слой Земли, который позволил жизни перемещаться на сушу, не опасаясь повреждения ДНК от ультрафиолетового излучения Солнца.

хемоавтотрофов

Хемоавтотрофы – это организмы, которые получают энергию от неорганических химических процессов. Сегодня хемоавтотрофы чаще всего встречаются в глубоководных средах, которые не получают солнечного света. Многим нужно жить вокруг глубоководных вулканических жерл, которые выделяют достаточно тепла, чтобы позволить метаболизму происходить с высокой скоростью.

В качестве источников энергии хемоавтотрофы используют летучие химические вещества, такие как молекулярный водород, сероводород, элементарная сера, двухвалентное железо и аммиак. Это делает их подходящими для жизни в местах, которые могут быть токсичными для многих других организмов, а также в местах без солнечного света. Хемоавтотрофы обычно являются бактериями или архебактерии Так как их метаболизм обычно недостаточно эффективен, чтобы поддерживать многоклеточность.

Ученые предположили, что жизнь может существовать в темных, химически изменчивых средах, таких как моря Титана на луне Юпитера, используя метаболизм, сходный с тем, который наблюдается у хемоавтотрофов на Земле. Доказательств такой жизни пока не найдено, но некоторые ученые считают, что спектр метаболических вариантов, предлагаемых хемосинтез резко расширяется круг мест во вселенной, где мы можем ожидать найти жизнь.

На самом деле неизвестно, были ли фотоавтотрофы или хемоавтотрофы первыми формами жизни на Земле. Многие поддерживают идею о том, что первые клетки были фотосинтезирующими, поскольку солнечный свет сияет на всей поверхности Земли. Но некоторые ученые считают, что вулканические участки в глубоком море или на поверхности Земли могли бы обеспечить более концентрированную энергию и более летучие химические вещества, что потенциально может привести к созданию первых клеток.

Эти ученые предполагают, что эти клетки могли бы затем развить фотосинтез в качестве источника энергии, который работал бы в любой точке земной поверхности, которую они распространяют дальше от своих вулканических точек происхождения.

Потому что отдельные клетки и их биохимия не окаменеть хорошо, мы никогда не узнаем, были ли хемоавтотрофы или фотоавтотрофы первыми формами жизни на Земле.

Примеры автотрофов

растения

Растения, за очень немногими исключениями (например, ловушка для мух Венеры, которая может питаться насекомыми), являются фотоавтотрофами. Они производят сахара и другие необходимые ингредиенты для жизни, используя свои пигменты, такие как хлорофилл, чтобы захватить фотоны и использовать их энергию. Когда растения потребляются животными, животные могут использовать эту энергию и эти органические материалы для себя.

Зеленые водоросли

Зеленые водоросли, которые могут быть знакомы вам как сволочь, также являются фотоавтотрофами. зеленый водоросли на самом деле может иметь большое сходство с первой распространенной формой жизни на Земле – цианобактериями, зелеными бактериями, которые выросли в матах и ​​начали процесс превращения Земли в мир с кислородной атмосферой.

«Железные бактерии» – Acidithiobacillus ferrooxidans

Бактерия Acidithiobacillus ferrooxidans получает энергию из двухвалентного железа. В процессе он превращает атомы железа из молекулярной формы, где они не могут быть растворены в воде, в молекулярную форму, где они могут.

В результате Acidithiobacillus ferrooxidans был использован для извлечения железа из руд, которые не могли быть извлечены обычными способами.

Область биогидрометаллургии – это изучение использования живых организмов для получения металлов путем растворения их в воде, где они могут быть подвергнуты дальнейшей обработке.

  • Энергетическая пирамида – Структура, которая показывает поток энергии через экосистему.
  • гетеротроф – Организм, который полагается на другие организмы, такие как растения или хищные животные, в пищу.
  • фотосинтез – Процесс, используемый фототрофами для извлечения энергии из солнечного света.

викторина

1. Какое из следующих утверждений относится к хемоавтотрофам?A. Они используют энергию солнечного света для приготовления пищи.B. Они полагаются на другие организмы, такие как растения и хищные животные, в пищу.C. Они используют энергию химических веществ, таких как водород, сера и железо, для приготовления пищи.D. Ни один из вышеперечисленных.

Ответ на вопрос № 1

С верно. Хемотрофы используют энергию неорганических химических веществ для обеспечения жизненных функций.

2. Что из нижеперечисленного НЕ является примером photoautotroph ?A. РомашкиB. Железные бактерииC. ЦианобактерииD. Ни один из вышеперечисленных.

3. Первая форма жизни на Земле была вероятна …A. Фотоавтотроф.B. Хемоавтотроф.C. Ни один из вышеперечисленных.D. Никто не знает.

Ответ на вопрос № 3

D верно. У нас нет прямых доказательств первой формы жизни на Земле, и неизвестно, развился ли сначала хемосинтез или фотосинтез.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *