Klasyfikacja istot żywych jest złożoną nauką i bardzo potrzebną do pełnego zrozumienia funkcjonowania organizmów. Jednym z wielu sposobów podziału form życia jest proces pozyskiwania energii, co prowadzi do poznania różnicy między organizmami autotroficznymi i heterotroficznymi.
Podział ten, choć prosty na poziomie koncepcyjnym, rozgałęzia się i staje się bardziej skomplikowany, gdy zagłębisz się w różne żywe istoty z każdej grupy. W tym artykule masz niezbędne informacje, aby dostać się do tej klasyfikacji na właściwej stopie. Nie przegap tego.
Co to jest organizm autotroficzny?
Organizm autotroficzny to organizm zdolny do wytwarzania własnego pożywienia ze związków nieorganicznych. Dlatego nie musi żywić się innymi żywymi istotami. Organizmy autotroficzne dzielą się na dwie klasy:
- Fototrofy: te organizmy syntetyzują cząsteczki organiczne, wykorzystując światło słoneczne jako energię oraz dwutlenek węgla i wodę jako prekursory. Proces ten nazywa się fotosyntezą, a organizmy, które go najczęściej przeprowadzają, to rośliny, algi, niektóre bakterie i fitoplankton. Organellami odpowiedzialnymi za jego przeprowadzenie są chloroplasty.
- Chemiolithoautotrofy lub chemosyntetyki: Organizmy te uzyskują energię i cząsteczki organiczne w wyniku reakcji chemicznych między cząsteczkami nieorganicznymi. Niektóre bakterie żyjące w ekstremalnych warunkach należą do tej kategorii.
Organizmy te nazywane są również producentami, ponieważ stanowią pierwsze ogniwo w łańcuchu pokarmowym. Bez nich reszta żywych istot nie mogłaby żyć.
Rośliny są żywicielami 80% materii organicznej w postaci węgla obecnego na planecie Ziemia.
Co to jest organizm heterotroficzny?
Organizmy heterotroficzne, w przeciwieństwie do poprzednich, nie mogą wytwarzać własnych składników odżywczych, więc muszą żywić się innymi żywymi istotami. Są również znani jako konsumenci i obejmują wszystkie zwierzęta, grzyby, bakterie niektórych taksonów i inne mikroskopijne organizmy (na przykład pierwotniaki).
Heterotrofy są całkowicie zależne od autotrofów na całe życie. Nawet konsumenci drugorzędni, tacy jak drapieżniki (które żywią się innymi heterotrofami), potrzebują, aby ich ofiary jadły warzywa lub ich pochodne, aby nie zniknąć.
Ta klasyfikacja obejmuje również organizmy rozkładające się, które zamykają cykl energetyczny poprzez odżywianie i recykling martwej materii organicznej.
Różnica między organizmami autotroficznymi i heterotroficznymi
Teraz, gdy znasz lepiej oba terminy, nadszedł czas, aby zagłębić się w główne różnice, które je dzielą. Chociaż są one bardzo zróżnicowane, różnice można wyodrębnić w kolejnych sekcjach.
Zdobywanie jedzenia
Jak przeczytałeś powyżej, organizmy autotroficzne nie potrzebują innych żywych istot do przeżycia, ale są zdolne do wytwarzania składników pokarmowych z wiązania węgla nieorganicznego obecnego w przyrodzie. W przeciwieństwie do tego, heterotrofy muszą konsumować energię z innych żywych organizmów, czy to zwierząt, czy roślin.
Różnice w metabolizmie organizmów autotroficznych i heterotroficznych
Po zdobyciu pożywienia oba organizmy muszą je zmetabolizować, aby uzyskać energię. Chociaż wszystkie wykorzystują procesy anaboliczne i kataboliczne, istnieje wyraźna różnica w odniesieniu do pierwszego z mechanizmów. Podsumowujemy to w następujących punktach:
- Autotrofy: procesy anaboliczne w tych organizmach charakteryzują się budową prostych cząsteczek, takich jak aminokwasy i kwasy tłuszczowe, z innych prostych związków nieorganicznych (CO₂, H20 i wychodzi). Ten proces anaboliczny jest unikalny dla tych organizmów.
- Heterotrofy: Aby zbudować złożone cząsteczki organiczne (białka, lipidy i inne), heterotrofy muszą metabolizować inne cząsteczki organiczne. Pochodzą one z innych organizmów lub z metabolizmu anabolicznego, który te żywe istoty przeprowadzają, jedząc pożywienie.
Źródło Energii
Ta różnica między autotrofami a heterotrofami jest kolejną z najbardziej podstawowych. W organizmach autotroficznych energia pochodzi z dwóch głównych źródeł: światła słonecznego (fotosynteza) oraz reakcji oksydacyjnych pierwiastków nieorganicznych, takich jak żelazo, siarka czy azot.
W przypadku heterotrofów energia ta pochodzi z rozkładu spożywanych składników odżywczych, czyli oddychania komórkowego. Organizmy te mają 4 różne formy odżywiania:
- Holozoik: reprezentuje organizmy, które zjadają całe swoje pożywienie i uzyskują energię w procesie trawienia. Człowiek jest przykładem tej modalności.
- Saprotroficzny: Organizmy praktykujące tę formę odżywiania przeprowadzają zewnętrzne trawienie rozkładającej się materii organicznej. Zdecydowana większość saprotrofów to bakterie, grzyby i pierwotniaki.
- Parasite: Są to organizmy, które żywią się innymi, ale ich nie zabijają. Gospodarz nie czerpie żadnych korzyści z tego związku i generalnie zostaje skrzywdzony.
- Symbiotyk: 2 lub więcej organizmów dzieli swoją przestrzeń i zasoby, aby przynosić sobie nawzajem korzyści.
Różnica między autotrofami a heterotrofami w organellach
Ponieważ autotrofy i heterotrofy żywią się inaczej, logiczne jest, że organelle, które wychwytują energię, są wyspecjalizowane dla każdego rodzaju odżywiania.Tak więc organizmy autotroficzne mają wyspecjalizowane organelle do wychwytywania energii: chloroplasty. Zawierają chlorofil, zielony barwnik, który umożliwia fotosyntezę.
Pigmenty te mają zdolność pochłaniania światła słonecznego o różnych długościach fali, aby przekształcić je w energię chemiczną.
Z kolei heterotrofy nie mają tych organelli. Chociaż światło słoneczne powoduje również reakcje chemiczne w niektórych z nich (takie jak nasza synteza witaminy D), nie mogą one uzyskać z niego energii. Z tego powodu liczba mitochondriów w komórkach heterotrofów jest znacznie wyższa niż w komórkach autotrofów.
Znajomość tego sposobu klasyfikacji istot żywych jest niezwykle przydatna do wizualizacji cyklu energetycznego w przyrodzie, ponieważ jest to jednoznaczny dowód na to, że zerwanie jednego z ogniw łańcucha pokarmowego ma konsekwencje na wszystkich poziomach.Wszystkie organizmy są równie ważne, ale żadnego nie może zabraknąć, aby zachować równowagę.
