Автотрофы

Автотро́фы, или автотро́фные органи́змы (др.-греч. αὐτός — «сам» и τροφή — «пища») — организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических. Именно они являются первичными продуцентами органического вещества в биосфере, 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))^[].

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.

Фототрофы

Организмы, 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

Сообщества микроорганизмов (чёрных курильщиков) являются хемотрофами и основными (продуцентами) на дне океанов

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. Среди эукариот также встречаются миксотрофы.

Терминология

Иногда 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.

Критика термина

(А. М. Уголев) считал термин «автотроф» неверным, так как все живые существа нуждаются в 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.

Примечания

1. АВТОТРО́ФНЫЕ ОРГАНИ́ЗМЫ : [ 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). — .
2. Гиляров, 1986, с. 9.
3. (Продуценты) — статья из Большой советской энциклопедии (3-е издание)
4. Миркин Б., Наумова Л., Суматохин С. Экология. 10-11 классы. Базовый уровень. 2018. С. 103.
5. От молекул до человека, 1973, с. 119.
6. Шуйский В. Ф. Основы общей биологии и общей экологии: учебное пособие — СПб.: Изд-во СПГГИ (ТУ), 2001. — 63 с.
7. Александр Уголев. Теория адекватного питания и трофология. — Наука, 1991. — С. 10 абзац 5-8.

Литература

• (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.

Ссылки