אורגניזמים אוטוטרופיים מסוגלים לייצר באופן עצמאי אנרגיה ליישום כל תהליכי החיים. איך הם עושים את השינויים האלה? אילו תנאים נחוצים לכך? בואו לגלות.
אורגניזמים אוטוטרופיים
ביוונית, "אוטו" פירושו "עצמי" ו"טרופוס" פירושו "אוכל". במילים אחרות, אורגניזמים אוטוטרופיים מקבלים אנרגיה מהתהליכים הכימיים המתרחשים באורגניזמים שלהם. בניגוד להטרוטרופים, הניזונים רק מחומרים אורגניים מוכנים.
רוב נציגי העולם האורגני שייכים לקבוצה השנייה. בעלי חיים, פטריות, רוב החיידקים הם הטרוטרופים. אורגניזמים צמחיים מייצרים באופן עצמאי חומרים אורגניים. וירוסים הם גם ממלכת טבע נפרדת. אבל מכל הסימנים של אורגניזמים חיים, הם מסוגלים להתרבות רק על ידי הרכבה עצמית. יתרה מכך, בהיותם מחוץ לאורגניזם המארח, וירוסים אינם מזיקים לחלוטין ואינם מראים סימני חיים.
צמחים
לאוטטרופיאורגניזמים הם בעיקר צמחים. זהו המאפיין העיקרי שלהם. חומרים אורגניים, בפרט החד-סוכר גלוקוז, הם יוצרים בתהליך הפוטוסינתזה. זה מתרחש בתאי צמחים, באברונים מיוחדים הנקראים כלורופלסטים. אלו הם פלסטידים דו-ממברניים המכילים פיגמנט ירוק. התנאים לזרימת הפוטוסינתזה הם גם נוכחות של אור שמש, מים ופחמן דו חמצני.
מהות הפוטוסינתזה
פחמן דו-חמצני חודר לתאים ירוקים דרך תצורות מיוחדות - stomata. הם מורכבים משני דשים הנפתחים לביצוע תהליך זה. דרכם מתרחש חילופי גזים: פחמן דו חמצני חודר לתא, וחמצן, שנוצר במהלך הפוטוסינתזה, חודר לסביבה. בנוסף לגז זה, שהוא אחד התנאים ההכרחיים לחיים, צמחים יוצרים גלוקוז. הם משתמשים בו כמזון לצמיחה והתפתחות.
במקביל לתהליך הפוטוסינתזה, צמחים נושמים ללא הרף. איך שני התהליכים ההפוכים הללו יכולים להתרחש בו זמנית? הכל פשוט. תהליך הנשימה פחות אינטנסיבי מפוטוסינתזה. לכן, צמחים פולטים יותר חמצן מאשר פחמן דו חמצני. עם זאת, להיות בחדר חשוך עם הרבה צמחים במשך זמן רב, יהיה קשה לנשום. העובדה היא שכמות החמצן תפחת, ופחמן דו חמצני, להיפך, יגדל.
בדרך כלל אורגניזמים פוטוסינתטייםהם בעלי חשיבות פלנטרית. הודות להם, חיים קיימים על פני כדור הארץ. ואלה לא מילים גדולות. אחרי הכל, חיים ללא חמצן הם בלתי אפשריים.
חיידק
חיידקים הם גם אורגניזמים אוטוטרופיים. ואנחנו לא מדברים על אצות כחולות ירוקות, המכילות את הפיגמנט הירוק כלורופיל בתאים שלהן.
יש קבוצה מיוחדת של אורגניזמים - כימוטרופים. הם מפרקים תרכובות אורגניות מורכבות לפשוטות שיכולות להיספג בצמחים. כאשר קשרים כימיים נשברים, משתחררת כמות מסוימת של אנרגיה, אשר הכימוטרופים משתמשים בה לפעילות חייהם. אלה כוללים חיידקי קיבוע חנקן, ברזל וגופרית. לדוגמה, אורגניזמים אלו מחמצנים אמוניה לניטריטים - מלחים של חומצה חנקנית, תרכובות גופרית - למלחים של חומצה גופרתית, סולפטים
אבל לרוב בקרב חיידקים יש מגוון של אורגניזמים הטרוטרופיים - ספרוטרופים. למזון הם משתמשים בשרידים של אורגניזמים מתים או בתוצרים המטבוליים שלהם. אלו הם חיידקים של ריקבון ותסיסה.
מענין העובדה שבטבע אין חומרים שחיידקים לא הצליחו לפרק.
אורגניזמים אוטוטרופיים לא תמיד מסוגלים ליצור חומרים אורגניים. אחרי הכל, לעתים קרובות מאוד בטבע, תנאי החיים של אורגניזמים משתנים. ואז התהליכים האלה הופכים פשוט בלתי אפשריים. אוטוטרופים בתהליך האבולוציה הסתגלו לכך בדרכם שלהם. לדוגמה, חיה חד-תאית יוגלנה ירוקה במהלך תקופה לא נוחה מסוגלת להאכיל מחומרים אורגניים מוכנים. אבלכאשר תנאי החיים מנורמלים, זה חוזר לפוטוסינתזה. אורגניזמים כאלה נקראים mixotrophs.
אורגניזמים אוטוטרופיים ממלאים תפקיד חשוב בטבע, ומספקים תנאים לקיומן של כל שאר ממלכות חיות הבר.
