Всі живі істоти за типом харчування можна розділити на два види: автотрофы і гетеротрофи.

Кожен організм має потребу в харчуванні для підтримки своєї життєдіяльності. Саме автотрофы складають основу харчової піраміди, забезпечуючи поживними речовинами гетеротрофов.

Тим не менш подібне ділення в біології вельми умовно – між ними не завжди існує чітка грань. Деякі організми здатні харчуватися і тим, і іншим способом. Їх називають миксотрофами.

Хто такі автотрофы

Автотрофы — це організми, які синтезують органічні речовини з неорганічних сполук. Всі речовини, необхідні для розвитку і життєдіяльності, вони здатні отримати з навколишнього середовища.

Найважливіший елемент, що входить до складу клітин будь-якої форми життя – вуглець і його сполуки. Для організмів, які використовують автотрофный тип харчування, його джерелом є вуглекислий газ.

Характеристика автотрофов

Для протікання процесів метаболізму живій істоті необхідна енергія, одержувана ззовні. Це джерело має бути доступним, оскільки у зв’язку зі своєю будовою, більшість автотрофов практично нерухомі.

Таким чином, джерелом енергії для них є сонячне світло або ефект хімічних реакцій. За таким ознакою всі автотрофы діляться на фототрофов і хемотрофов.

Фототрофам для створення органічних сполук необхідне світло. Завдяки присутності в клітинах хлоропластів, даний вид автотрофов здатний фотосинтезировать. У цьому процесі кванти світла в ході складного хімічного взаємодії перетворюються в живильні речовини.

Хемотрофы отримують енергію іншим способом – з реакцій окиснення деяких хімічних сполук.

Які організми належать до автотрофам

Енергія світла і вуглекислого газу забезпечує життя переважної кількості автотрофов – рослин, до яких також належать і мохи.

Водорості, що представляють собою найбільш стародавній і простий тип рослин, різноманітні, а багатьох з них можна розглянути тільки в мікроскоп. Навіть одноклітинні водорості, такі як хлорела, здатні до фотосинтезу.

Вміст хлорофілу в клітинах – прерогатива не тільки рослин. Деякі бактерії також містять цей пігмент та здатні синтезувати поживні речовини з світлової енергії.

Ціанобактерії – одні із найдавніших мікроорганізмів, які живляться подібним чином і виділяють кисень. Можливо завдяки їм атмосфера молодої Землі наповнилася киснем мільярди років тому.

Мікроскопічні водорості і зелені бактерії здатні вступати у симбіоз з грибами. В результаті такої взаємодії утворюється симбіотичний організм – лишайник.

Кожен учасник симбіозу вносить свій внесок – водорості і ціанобактерії добувають поживні речовини з допомогою фотосинтезу, а гриб поглинає готові елементи.

Поєднання різних типів живлення зустрічається не тільки у лишайників. Деякі рослини крім автотрофного живлення засвоюють корисні речовини з тіл інших організмів – комах, дрібних тварин.

Такі рослини називаються м’ясоїдними і використовують різні види пасток для відлову жертви.

Венерина мухоловка

Наприклад, росичка використовують липкі волоски на кінчиках листя, листя венериной мухоловки змикаються, а пастка непентеса виглядає як глек з кришкою.

Деякі одноклітинні водорості також є миксотрофами. Приміром, клітинна поверхня хламидомонады здатна поглинати рідину зі всіма мікроорганізмами, що там знаходяться.

Бактеріям эвглены зеленої, чия модель поведінки залежить від освітленості, може бути притаманна автотрофності або гетеротрофность.

Хемотрофный тип живлення поширений значно менше. Енергію, яка виділяється як результат реакції окислення, здатні поглинати найпростіші мікроорганізми. Їх унікальність полягає в незалежності від енергії Сонця.

Ці мікроорганізми можуть пристосовуватися до екстремальних умов існування на дні океану, куди не проникає світло, в тілах живих істот, в гарячих гейзерах.

Автотрофы і гетеротрофи – подібності та відмінності

У зв’язку з відмінностями у способах харчування, організми серйозно відрізняються між собою ззовні і на клітинному рівні. Вони займають різні місця в харчовому ланцюжку, використовують відмінні один від одного речовини для підтримки свого життя.

Таблиця 1

Порівняльна характеристика автотрофов і гетеротрофов

Ознака	Автотрофы	Гетеротрофи
Місце в харчовому ланцюзі	Продуцент – виробляє поживні речовини самостійно.	Консумент – споживає готові речовини. Редуцент – переробляє органічні елементи до неорганічних.
Джерело енергії для реакцій метаболізму	Сонячна енергія. Енергія, яка виділяється в результаті хімічної реакції.	Органічні речовини
Запас вуглеводів	Крохмаль	Глікоген
Наявність клітинної стінки – оболонки клітини, що виконує функції захисту.	Є	Немає
Реакція на зовнішні подразники	Відсутній	Присутній
Системи органів	Вегетативні та репродуктивні	Соматичні та репродуктивні

Тим не менш, будучи тісно пов’язаними між собою представниками життя на планеті Земля, автотрофы і гетеротрофи мають також схожі риси – потреба в харчуванні, воді, кисні, сонячному світлі.

Роль автотрофних і гетеротрофних організмів у біосфері

Годувальники живої природи – відповідне визначення для автотрофов. Саме вони створюють органіку з неорганічних елементів і тим самим забезпечують їжею гетеротрофов – людини, тварин, грибів, бактерій.

Деякі мікроскопічні організми є активними хижаками: амеба звичайна здатна захоплювати здобич своїми ложноножками.

Відокремлено стоять віруси, чия життєдіяльність можлива тільки в живій клітині. Поза її вірус не виявляє ніяких ознак діяльності, що надає йому подібність з паразитичними формами життя.

Природа існує, ґрунтуючись на принципі рівноваги — існування всіх форм життя тісно пов’язане між собою.

Автотрофы живлять гетеротрофов, створюючи поживні елементи. Консументы, в результаті своєї життєдіяльності, сприяють розмноженню перше, переносячи спори і насіння, запилюючи квіти рослин.

Завершують ланцюжок редуценты, розкладають мертву органіку на неорганічні елементи. Цим займаються гриби, в тому числі і мікроскопічні – пеницилл, дріжджі, деякі бактерії. Саме вони повертають поживні речовини назад в біосферу.

Так відбувається кругообіг речовин і елементів у природі, де кожен організм виконує свою функцію в харчовій піраміді.