Автотрофы
Автотро́фы, или автотро́фные органи́змы (др.-греч. αὐτός — «сам» и τροφή — «пища») — организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических[1][2]. Именно они являются первичными продуцентами[3] органического вещества в биосфере[4], обеспечивая пищей гетеротрофов. Иногда резкой границы между автотрофами и гетеротрофами провести не удаётся. Например, одноклеточная водоросль эвглена зелёная на свету является автотрофом, а в темноте — гетеротрофом (см. также: миксотрофы)[источник не указан 1850 дней].
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].
Фототрофы
правитьОрганизмы, 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
править
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 хемотрофами. Подавляющее большинство фототрофов-эукариотов одновременно являются автотрофами, а многие 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. Например, пурпурные бактерии в темноте живут как гетеротрофы, но способны использовать и энергию света[5]. Среди эукариот также встречаются миксотрофы.
Терминология
правитьИногда понятия биологии «автотрофы» и «гетеротрофы» отождествляют с экологическими понятиями «продуценты» и «консументы» соответственно, однако они не всегда совпадают. Например, синезелёные (Cyanea) способны и сами производить органическое вещество с использованием фотосинтеза, и потреблять его в готовом виде, причём разлагая до неорганических веществ. Следовательно, они являются продуцентами и редуцентами одновременно[6].
Критика термина
правитьА. М. Уголев считал термин «автотроф» неверным, так как все живые существа нуждаются в экзотрофии и не могут быть полными автотрофами. К примеру, фотосинтезирующие организмы не способны самостоятельно усваивать неорганический азот. Им были предложены термины «абиотроф» и «биотроф»: первым он назвал организмы, потребляющие только неорганические вещества, вторым — органические и неорганические. Но между тем существуют абиотрофные системы по типу азотфиксирующие бактерии — растения. Термин «гетеротроф» он предлагал использовать для описания полных либо частичных биотрофов[7].
Примечания
править- ↑ АВТОТРО́ФНЫЕ ОРГАНИ́ЗМЫ : [арх. 22 сентября 2020] / Н. Г. Булгаков // А — Анкетирование. — М. : Большая российская энциклопедия, 2005. — С. 172. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 1). — ISBN 5-85270-329-X.
- ↑ Гиляров, 1986, с. 9.
- ↑ Продуценты — статья из Большой советской энциклопедии (3-е издание)
- ↑ Миркин Б., Наумова Л., Суматохин С. Экология. 10-11 классы. Базовый уровень. 2018. С. 103.
- ↑ 1 2 От молекул до человека, 1973, с. 119.
- ↑ Шуйский В. Ф. Основы общей биологии и общей экологии: учебное пособие — СПб.: Изд-во СПГГИ (ТУ), 2001. — 63 с.
- ↑ Александр Уголев. Теория адекватного питания и трофология. — Наука, 1991. — С. 10 абзац 5-8.
Литература
править- Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Баев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — М. : Сов. энциклопедия, 1986. — 831 с. — 100 000 экз.
- От молекул до человека = Molecules to man / пер. с англ. К. С. Бурдина, и И. М. Пархоменко под ред. проф. Н. П. Наумова. — Москва: Просвещение, 1973. — 480 с. — 48 000 экз.