Автотрофи і гетеротрофи: їх роль в екосистемі

Всім живим істотам на Землі потрібна їжа для того, щоб вижити. Їжа – це не тільки те, чим харчуються люди і тварини, це також корисні копалини і поживні речовини, які поглинають рослини. Думка про те, що рослини є початковим джерелом живлення, було б великим применшенням, так як для виживання вони теж повинні харчуватися. Все було створене природою таким способом, щоб живі істоти могли гармонійно співіснувати один з одним. Говорячи простою мовою, автотрофи і гетеротрофи – це рослини і тварини, які відрізняються за своїм способом харчування.

Автотрофи

Для рослин їжею є крохмаль та інші поживні речовини, які добуваються з грунту та сонячного світла. Їм не потрібно займатися пошуками їжі, достатньо буде просто використовувати свої природжені здібності і особливості для отримання необхідних поживних речовин, що забезпечують ріст і розвиток. Автотрофи – це рослини, які добувають собі їжу з дощу, грунту та сонячного світла. Важливу роль у постачання клітин поживними і мінеральними речовинами грає фотосинтез (використання світла), а також хемосинтез (хімічна енергія). В ході цих складних процесів «сирі» поживні речовини і корисні копалини перетворюються в спеціальні клітини, які поглинають сонячне світло і трансформують його в енергію. Автотрофи також іменуються виробниками.

Гетеротрофи

Гетеротрофи – це організми, які не силах самостійно синтезувати собі їжу. Сюди відносяться тварини і людина, тобто споживачі, які потребують в зовнішніх джерелах харчування. Вироблення енергії для збереження життя і правильного функціонування організму вимагають поглинання і перетравлення їжі. Без цих процесів гетеротрофи просто не змогли б існувати. Гетеротрофов також називають споживачами. Сюди входять травоїдні тварини (наприклад, велика рогата худоба, олені, слони і так далі), м'ясоїдні тварини (лев, змії і акули, всі ті, хто живляться іншими тваринами), а також всеїдні істоти (люди). Гетеротрофами також вважаються земляні хробаки, що поїдають залишки мертвих рослин і тварин, гриби.

Автотрофи, гетеротрофи: порівняльна характеристика

Автотрофи одержують вуглець з неорганічних джерел, наприклад, вуглекислий газ (CO2), в той час як гетеротрофи отримують свою частку вуглецю від інших організмів. Автотрофи зазвичай є рослинами, гетеротрофи – тваринами. Автотрофи і гетеротрофи відрізняються один від одного за багатьма показниками. Автотрофи створюють собі харчування фотосинтезом або хемосинтезом за допомогою неживих компонентів екосистеми. Гетеротрофи залежать від автотрофов в харчовому плані. Автотрофи безпосередньо залежать від енергії від сонця і перетворюють неорганічне речовина в органіку. Гетеротрофи залежать від сонячної енергії лише побічно, а органічні речовини набувають від автотрофов і використовують їх у метаболічних процесах.

Фотосинтез і хемосинтез

В процесі фотосинтезу автотрофи використовують енергію сонця, щоб перетворити воду з грунту, вуглекислий газ з повітря в глюкозу. Остання надає енергію і використовується для створення целюлози (яка незамінна для будівництва клітинних мембран), наприклад, рослинами, морськими водоростями, фітопланктоном і деякими бактеріями. Комахоїдні рослини використовують фотосинтез для вироблення енергії, але залежать і від інших організмів для отримання таких поживних речовин, як азот, калій і фосфор. Отже, ці рослини також вважаються автотрофами. Хемотрофи використовують енергію, що утворюється в результаті хімічних реакцій, для виробництва їжі. Найчастіше в реакцію вступає сірководень (метан з киснем). Вуглекислий газ є головним джерелом вуглецю для хемотрофов. Прикладом можуть бути бактерії, знайдені у діючих вулканах, термальних джерелах, гейзери і на морському дні. Ці організми виживають в самих екстремальних умовах.

Харчова ланцюжок

Автотрофи не залежать від інших організмів, вони самі є основним виробником і займають початковий рівень харчового ланцюжка. Травоїдні тварини, які харчуються автотрофами, займають другий трофічний рівень. Далі розташовуються всеїдні та м'ясоїдні гетеротрофи. Нарешті, на вершині ланцюга живлення знаходиться людина, яка використовує для прожитку як перше, так і друге. Біологічні організми автотрофи і гетеротрофи – це два типи біотичних компонентів екосистеми, які взаємодіють один з одним. Всі живі організми можуть бути класифіковані як автотрофи або як гетеротрофи. В екосистемі потік енергії від одного організму до іншого описаний поняттям харчової ланцюга. Кожен організм, що залежить від наступного організму в плані їжі, формує лінійну послідовність, через яку енергія переходить від одного організму до іншого. Простіше кажучи, харчова ланцюжок показує, хто кого їсть.

Автотрофи, гетеротрофи, хемотрофи: роль в екосистемі

Всі харчові ланцюжки починаються на рівні виробника. Основні споживачі їдять виробників для отримання енергії. Основні споживачі з'їдаються вторинними споживачами; вторинних споживачів їдять третинні споживачі і так далі. Загальним прикладом для пояснення поняття харчового ланцюга є екосистема, де трава - виробник, і миша, яка з'їдає траву, стає основним споживачем. Миша виявляється здобиччю для змії, яка стає вторинним споживачем. Орли їдять змій і стають третинними споживачами. Роль гетеротрофов і автотрофов, а також хемотрофов в природі неможливо переоцінити. Мертві тварини розкладаються, і таким чином поживні речовини повертаються назад в грунт. Цей цикл потоку поживних речовин від одного рівня до наступного періодично повторюється між біотичними і неживими компонентами екосистеми. Незважаючи на безліч відмінностей, автотрофи і гетеротрофи знаходяться в прямій залежності один від одного. Для виживання в глобальному розумінні цього слова вони просто необхідні один одному, так як є одними з найважливіших компонентів екосистеми, хоча в теорії хемотрофи і автотрофи змогли б існувати без гетеротрофов, останні ж без чужої життєвої енергії не проживуть.