Klasifikace živých bytostí je komplexní věda a je velmi nezbytná k plnému pochopení fungování organismů. Jedním z mnoha způsobů, jak se formy života rozdělují, je jejich proces získávání energie, který vede k poznání rozdílu mezi autotrofními a heterotrofními organismy.
Toto rozdělení, ačkoliv je na koncepční úrovni jednoduché, se rozvětvuje a stává se komplikovanějším, jakmile se ponoříte do různých živých bytostí každé skupiny. V tomto článku máte potřebné informace, abyste se do této klasifikace dostali tou správnou nohou. Nenech si to ujít.
Co je to autotrofní organismus?
Autotrofní organismus je organismus schopný produkovat si vlastní potravu z anorganických sloučenin. Proto se nepotřebuje živit jinými živými bytostmi. Autotrofní organismy jsou klasifikovány do těchto dvou tříd:
- Fototrofy: tyto organismy syntetizují organické molekuly pomocí slunečního záření jako energie a oxidu uhličitého a vody jako prekurzorů. Tento proces se nazývá fotosyntéza a nejběžnějšími organismy, které jej provádějí, jsou rostliny, řasy, některé bakterie a fytoplankton. Organely, které to mají na starosti, jsou chloroplasty.
- Chemiolithoautotrofy nebo chemosyntetika: Tyto organismy získávají energii a organické molekuly z chemických reakcí mezi anorganickými molekulami. Některé bakterie, které obývají extrémní podmínky, patří do této kategorie.
Tyto organismy se také nazývají producenti, protože tvoří první článek v potravinovém řetězci. Bez nich by zbytek živých bytostí nemohl žít.
Rostliny hostí 80 % organické hmoty ve formě uhlíku přítomného na planetě Zemi.
Co je to heterotrofní organismus?
Heterotrofní organismy si na rozdíl od předchozích nedokážou produkovat vlastní živiny, proto se musí živit jinými živými bytostmi. Jsou také známí jako konzumenti a zahrnují všechna zvířata, houby, bakterie určitých taxonů a další mikroskopické organismy (například prvoci).
Heterotrofy jsou po celý život zcela závislé na autotrofech. Dokonce i sekundární konzumenti, jako jsou predátoři (živí se jinými heterotrofy), potřebují svou kořist jíst zeleninu nebo její deriváty, aby nezmizela.
Tato klasifikace zahrnuje také rozkládající se organismy, které uzavírají energetický cyklus krmením a recyklací neživé organické hmoty.
Rozdíl mezi autotrofními a heterotrofními organismy
Teď, když znáte oba pojmy lépe, je čas ponořit se do hlavních rozdílů, které je oddělují. Přestože jsou velmi rozmanité, rozdíly lze oddělit v následujících částech.
Dostávám jídlo
Jak jste si přečetli výše, autotrofní organismy nepotřebují k přežití jiné živé bytosti, ale jsou schopny vytvářet své potravní sloučeniny z fixace anorganického uhlíku přítomného v přírodě. Naproti tomu heterotrofní musí spotřebovávat na energii jiné živé organismy, ať už jsou to zvířata nebo rostliny.
Rozdíl mezi autotrofními a heterotrofními organismy v metabolismu
Jakmile získají potravu, musí ji oba organismy metabolizovat, aby získaly energii. Přestože všechny využívají anabolické a katabolické procesy, existuje výrazný rozdíl oproti prvnímu z mechanismů. Shrneme to do následujících bodů:
- Autotrofy: anabolické procesy v těchto organismech jsou charakterizovány konstrukcí jednoduchých molekul, jako jsou aminokyseliny a mastné kyseliny, z jiných jednoduchých anorganických sloučenin (CO₂, H20 a odchody). Tento anabolický proces je pro tyto organismy jedinečný.
- Heterotrofy: Aby se vytvořily složité organické molekuly (proteiny, lipidy a další), musí heterotrofy metabolizovat jiné organické molekuly. Ty pocházejí z jiných organismů nebo z anabolického metabolismu, který tyto živé bytosti provádějí, když jedí potravu.
Zdroj energie
Tento rozdíl mezi autotrofy a heterotrofy je další z nejzákladnějších. U autotrofních organismů pochází energie ze dvou hlavních zdrojů: slunečního záření (fotosyntéza) a oxidačních reakcí anorganických prvků, jako je železo, síra nebo dusík.
V případě heterotrofů tato energie pochází z degradace spotřebovaných živin nebo jinými slovy z buněčného dýchání. Tyto organismy mají 4 různé formy výživy:
- Holozoikum: představuje organismy, které jedí veškerou potravu a energii získávají procesem trávení. Člověk je příkladem této modality.
- Saprotrofní: Organismy, které praktikují tuto formu výživy, provádějí vnější trávení rozkládající se organické hmoty. Drtivá většina saprotrofů jsou bakterie, houby a prvoci.
- Parazit: Jsou to organismy, které se živí ostatními, ale nezabíjejí je. Hostitel z tohoto vztahu nezíská žádný užitek a obvykle skončí poškozen.
- Symbiotické: 2 nebo více organismů sdílí svůj prostor a zdroje, aby si navzájem prospívaly.
Rozdíl mezi autotrofy a heterotrofy v organelách
Protože se autotrofní a heterotrofní živí odlišně, je logické, že organely, které zachycují energii, jsou specializované pro každý typ výživy.Autotrofní organismy tedy mají specializované organely pro zachycování energie: chloroplasty. Mají chlorofyl, zelený pigment, který umožňuje fotosyntézu.
Tyto pigmenty mají schopnost absorbovat sluneční světlo různých vlnových délek a přeměnit je na chemickou energii.
Heterotrofům tyto organely chybí. Sluneční záření sice v některých z nich vyvolává i chemické reakce (např. naše syntéza vitaminu D), ale energii z něj získat nemohou. Z tohoto důvodu je počet mitochondrií v buňkách heterotrofů podstatně vyšší než v autotrofech.
Znát tento způsob klasifikace živých bytostí je nesmírně užitečné pro vizualizaci energetického cyklu v přírodě, protože je jasným důkazem toho, že porušení jednoho z článků potravního řetězce má důsledky na všech úrovních.Všechny organismy jsou stejně důležité, ale žádný nesmí chybět k udržení rovnováhy.