Существует достаточно много систематических групп живых организмов. В основе их классификации находятся разные признаки. Один из них – тип питания. Гетеротрофы, автотрофы – что это такое? Ответ найдем в статье.
Есть – значит жить
Питание – один из основных признаков живых организмов. Процессы обмена веществ и преобразования энергии, роста, развития невозможны без поступления питательных веществ. Представители каждого царства живой природы по-своему приспособились к их получению.
Типы питания организмов
Автотрофы и гетеротрофы – это основные группы организмов по типу питания. К первой из них относятся растения и цианобактерии, ко второй – животные и грибы.
Гетеротрофы способны питаться только готовыми веществами. Они бывают органическими (белки, липиды, углеводы) и неорганическими. Примерами последних могут выступать минеральные соли. У животных для их преобразования есть особые структуры разной сложности организации. Простейшие одноклеточные, такие как инфузория или амеба, имеют пищеварительные вакуоли. У кишечнополостной гидры есть одноименные клетки. У моллюсков и членистоногих уже появляются специализированные органы. Но самая совершенная пищеварительная система – у млекопитающих. Она состоит не только из тракта, но и желез, ферменты которых помогают расщеплению крупных молекул биополимеров. Не нуждаются в данной системе только паразитические черви. Они прикрепляются к протокам кишечника и всасывают уже переработанную пищу.
Автотрофы: что это такое
Если перевести этот термин с греческого языка, легко понять, о чем пойдет речь. «Авто» означает «сам», «трофос» – «пища». И действительно, эти организмы сами производят для себя необходимые вещества.
Автотрофы – это организмы, которые используют для получения углеводов энергию солнечного излучения. Но для протекания этого процесса необходимы определенные условия.
Суть фотосинтеза
Этот процесс происходит только в зеленых пластидах – хлоропластах, которые и обусловливают соответствующий цвет определенных органов растений. Необходимым условием также является наличие света, воды и углекислого газа.
Растения – это автотрофы, которые осуществляют сложную химическую реакцию. Но суть ее проста: из воды и двуокиси углерода получают углевод глюкозу и кислород. Их роль в природе переоценить просто невозможно. Ведь автотрофы – это организмы, благодаря которым возможен процесс дыхания, а значит, и существование всего живого на планете.
Фотосинтез является достаточно сложным процессом, протекающим в две фазы. Первая происходит на свету, вторая – в темноте, но обязательно в хлоропластах зеленых листьев. Углекислый газ проникает в них через отверстия в покровной ткани, которые называются устьицами. С их помощью также происходят дыхание и транспирация – испарение воды с поверхности растения.
Глюкоза, полученная в результате фотосинтеза, является простым углеводом – моносахаридом. Если молекулы этого вещества многократно соединяются, образуется сложный биополимер крахмал. Именно он откладывается про запас растениями «на черный день». Это объясняет и тот факт, что вся растительная пища богата углеводами, которые легко начинают расщепляться уже в ротовой полости.
И тут сразу возникает вопрос: а дышат ли сами автотрофы? Ведь этот процесс является противоположным фотосинтезу. Конечно, да, потому что растения – живые существа. Секрет в том, что интенсивность выделения ими кислорода намного больше, чем углекислого газа. Однако, если поместить комнатные растения в помещение, куда не проникает солнечный свет, они будут только дышать. Находиться в таких условиях нежелательно.
Кто такие хемотрофы
Автотрофы – это не единственная группа организмов, способных самостоятельно производить для себя «еду». Их разновидностью являются хемотрофы. Для получения необходимых веществ они используют не солнечный свет, а энергию химических связей. К ним относятся азотфиксирующие клубеньковые бактерии, развивающиеся на корнях представителей семейств Бобовые и Злаковые. Широко известны и серобактерии.
Они окисляют соответствующие химические соединения, а полученную при этом энергию расходуют на процессы жизнедеятельности.
Миксотрофы и сложности систематики
Но есть особо «хитрые» организмы. Согласитесь, условия для фотосинтеза есть не всегда. Засуха или недостаток света – серьезные преграды для его протекания. А бывают случаи отсутствия готовых органических веществ. Было бы очень удобно быть и автотрофом, и гетеротрофом одновременно – создать микс из способов питания. Но возможно ли это? Конечно. Миксотрофы – так называются такие организмы, которые имеют и хлоропласты, и способность к поглощению готовых веществ. Яркий пример тому – одноклеточная эвглена зеленая.
Хищное растение росянка, тем не менее, безусловно, автотроф. Как гетеротроф оно выступает, питаясь своей добычей из специального ловчего приспособления.
Кстати, именно тип питания является главным признаком определения принадлежности организмов к растительному или животному сообществу. Например, одноклеточная водоросль хламидомонада активно двигается, благодаря наличию жгутиков, и имеет светочувствительный глазок. Чем не животное? Однако в ее клетке находится подкововидный хлоропласт, что определяет ее принадлежность к царству Растений.
Сложнее вопрос обстоит с грибами. Они не способны к фотосинтезу, не имеют пластид и не откладывают крахмал про запас. Но прикрепленный образ жизни, неограниченный рост и наличие клеточной оболочки не позволяет назвать их животными. Поэтому систематики определили их в отдельное царство.
Автотрофы – это удивительные организмы. Являясь посредником между солнцем и землей, именно они делают жизнь на нашей планете возможной.
