- Fotoautotrofu raksturojums
- Fotoautotrofisko organismu piemēri
- - zilaļģes
- - vienšūņi
- - ķērpji
- - Vienšūnu aļģes, augi un makroskopiskās aļģes
- Vienšūnu aļģes
- Augi
- Makroskopiskās aļģes
- - Dzīvnieki
- Atsauces
Par photoautotrophs vai phototrophic organismi ir atkarīga no gaismas kā enerģijas avots, un padarīt to par organiskās molekulas no neorganiskām molekulām. Šis process ir pazīstams kā fotosintēze, un kopumā šīs būtnes pārstāv barības ķēdes pamatus.
Vissvarīgākais dzīves enerģijas avots ir saules gaisma, kas nokrīt uz zemes virsmas. Gaismas enerģija tiek uztverta fotosintēzes laikā. Šī procesa laikā enerģiju absorbē hlorofils un citi pigmenti, un pēc tam tos pārvērš ķīmiskajā enerģijā.
Augi ir fotoautotrofiski organismi (attēls no Free-Photos vietnē www.pixabay.com)
Fotoautotrofi parasti izmanto gaismas enerģiju, lai pārvērstu CO2 un ūdeni cukuros, kas ir pamats tūkstošiem organisko molekulu. Šos cukurus spēj asimilēt vairums dzīvo organismu, ne tikai fotoautotrofi.
Vārds "fotoautotroph" ir cēlies no trim vārdiem, kas ņemti no latīņu valodas un kuriem ir atšķirīga nozīme. Vārds foto, kas nozīmē "gaisma", vārds automašīna, kas nozīmē "savējais", un vārds trofoss, kas nozīmē "uzturs".
Termins "fotoautotrofs" aptver daudzas dažādas dzīvo lietu grupas, ieskaitot dažas baktēriju un vienšūņu sugas, visus augus, aļģes un ķērpjus. Turklāt ir unikāla dzīvnieku suga, kas apvieno fotoautotrofiskās un heterotrofiskās īpašības.
Fotoautotrofu raksturojums
Fotoautotrofisko organismu obligāta īpašība ir gaismjutīgu pigmentu klātbūtne. Gaismjutīgs pigments ir molekula, kas fotonu formā spēj uztvert un absorbēt gaismas enerģiju.
Fototrofiem ir spēja absorbēt un pārveidot gaismas enerģiju (no gaismas) ķīmiskajā enerģijā. Šī enerģija tiek uzkrāta organiskajās molekulās fotosintēzes metabolisma procesā.
Lielākajai daļai fotoautotrofo un fotosintētisko būtņu ir hlorofila molekulas, jo tas ir galvenais pigments, kas atbild par sākotnējiem fotosintēzes posmiem. Hlorofila klātbūtnes dēļ gandrīz visi fotoautotrofi ir zaļā krāsā.
Fotoautotrofija ir sastopama vienšūnu organismos, piemēram, zilaļģes un daži vienšūņi, vai makroskopiskos daudzšūnu organismos, piemēram, aļģēs, ķērpjos un augos.
Fotoautotrofie organismi ir izkliedēti praktiski visās ekosistēmās, un to lielums ir ļoti mainīgs, jo tie var būt tik mazi kā Euglena vai tik lieli kā milzu sekvoja.
Augi, izņemot Antarktīdu, aptver gandrīz visu zemes virsmu un ir galvenie fotoautotrofisko organismu pārstāvji. Augos ir daudz dažādu formu, kas unikāli un lieliski piemēroti visiem klimatiskajiem apstākļiem un sauszemes ekosistēmām.
Fotoautotrofisko organismu piemēri
Fotoautotrofās dzīvās būtnes ir ļoti daudzveidīgas, jo tā ir adaptācija, kas organismiem, kas to ieguva, deva iespēju izdzīvot jebkuros apstākļos un ekosistēmās, kamēr tie atrodas gaismas klātbūtnē.
- zilaļģes
Zilaļģes (Avots: Patrioter6 vietnē en.wikibooks caur Wikimedia Commons)
Zilaļģes vai oksifotobaktērijas pieder pie prokariotu domēna. Tie ir vienšūnu organismi, tiem ir hloroplasti un tāpēc tie ir spējīgi fotosintēzei. Šo sugu iekšējām membrānām ir augu tiroīdiem līdzīgās “fotosintēzes lameles” augu hloroplastos.
Visām zilaļģēm ir hlorofils A un biliproteiskie pigmenti, piemēram, fikobilīni vai fikocianīni. Šo pigmentu kombinācija zilaļģu šūnās piešķir tām raksturīgo zili zaļo krāsu.
Šie organismi ir izkaisīti pa visu biosfēru un ir raksturīgi ezeriem, dīķiem, mitrām augsnēm un pūdošām slapjām organiskajām vielām. Viņi ir vispārējie pārstāvji, jo viņu fotoautotrofija ļauj viņiem iztikt bez pārāk specifiskiem apstākļiem, kuriem nepieciešama tikai saules gaisma.
- vienšūņi
Volvox sugas fotoattēls (Avots: craigpemberton, izmantojot Wikimedia Commons)
Fotoautotrofiskajos vienšūņos ir euglena. Visi šie organismi ir mikroskopiski, flagelēti un klasificēti Mastigophora grupā.
Daudzkārt euglenidae ir klasificētas kā vienšūnu aļģes. Tomēr jaunākie pētījumi parādīja, ka papildus barošanai ar fotosintēzes palīdzību viņi var izmantot arī dažas vidē esošās vielas, izmantojot pinocitozi.
Euglenidae ir brīvi dzīvojoši, dzīvo saldūdenī (dažas sugas ir sālsūdens) un lielākoties ir vientuļnieki. Viņiem ir ļoti dažādas formas, un tie var būt iegareni, sfēriski, olveidīgi vai lancetēti.
Tā kā tie ir fotosintētiski, tiem ir pozitīva fototaktika (tie ir jutīgi pret gaismas stimuliem), un priekšējā flagellum pamatnē ir paplašināšanās, kas darbojas kā gaismas enerģijas fotoreceptors.
Euglenidae ir arī fotoautotrogos (Avots: David J. Patterson, izmantojot Wikimedia Commons)
Viņiem kā fotosintētiskie pigmenti ir hlorofils A un B, fitobilīni, β-karotīni un neoksantīna un diadinoksantīna tipa ksantofilāti. Daudzos gadījumos euglenidae ar fotosintēzes palīdzību nespēj apmierināt visas viņu uztura vajadzības, tāpēc B1 un B12 vitamīns viņiem jānoņem no apkārtējās vides.
- ķērpji
Ķērpjus nosaka simbiotiskā asociācija starp aļģēm un sēnītēm; tāpēc tie ir gan heterotrofiski (caur sēnīti), gan fotoautotrofiski (caur aļģēm) organismi.
Asociācija starp diviem organismu veidiem ir izdevīga abiem, jo aļģes var izmantot substrātu, ko nodrošina sēne, lai augtu; savukārt sēne fotosintēzes laikā var baroties ar cukuriem, ko aļģes rada.
Ķērpji neatbilst taksonomijas grupai, bet parasti tos klasificē pēc simbiontu sēnītes veida. Visas sēnes, kas veido ķērpjus, pieder pie Ascomycota patvēruma, Fungi valstībā.
- Vienšūnu aļģes, augi un makroskopiskās aļģes
Vienšūnu aļģes, iespējams, ir visizplatītākie fotoautotrofie organismi ūdens ekosistēmās; savukārt augi ir visizplatītākie makroorganismi sauszemes ekosistēmās.
Gan aļģēm, gan augiem ir nepieciešama ūdens un oglekļa dioksīda klātbūtne, lai veiktu fotosintēzi un spētu uzturēt to uztura vajadzības.
Vienšūnu aļģes
Ja jūs paņemat nedaudz ūdens no jebkuras peļķes, ezera, lagūnas, upes, jūras vai jebkura cita ūdens objekta un novērojat to mikroskopā, jūs atradīsit miljoniem niecīgu zaļas krāsas dzīvās formas flagellate, no kurām lielākā daļa noteikti ir vienšūnu aļģes. .
Gandrīz visām vienšūnu aļģēm ir viena vai vairākas flagellas, un tās parasti dzīvo brīvi, kaut arī ir dažas sugas, kas dzīvo kolonijās. Lielākā daļa šo aļģu ir fotoautotrofiski organismi, taču ir arī gadījumi, kad notiek heterotrofiskas aļģes.
Viņi tiek uzskatīti par vienu no galvenajiem skābekļa ražotājiem uz planētas, un daži autori uzskata, ka viņi ir galvenie okeānu primārie ražotāji, jo tie ir pārtikas ķēdes pamatā.
Augi
Augi ir nemanāmi sauszemes organismi, kuriem raksturīgs ķermenis, kas sadalīts divās daļās: vienā no gaisa un vienā virszemes. Sauszemes daļu veido sakne, bet gaisa daļu veido stublājs, kas savukārt ir sadalīts stublājā, lapās un ziedos.
Viņiem ir neticami daudz dažādu formu, un fotosintēzes veidā viņi paši ražo pārtiku, tāpat kā visi citi fotoautotrofi.
Tomēr augi ir dzīvās būtnes, kuras visvairāk specializējušās gaismas enerģijas izmantošanā, jo lapās ir miljoniem šūnu, kas ir īpaši izveidotas dienas laikā nepārtrauktai fotosintēzei.
Makroskopiskās aļģes
Makroskopiskās aļģes ir augu pārstāvji ūdens vidē. Tie lielākoties dzīvo iegremdēti ūdens vidē, kolonizējot jebkuru vietu, kur ir piemērots substrāts, pie kura pieķerties.
Makroaļģu fotogrāfija (Avots: W. Carter, izmantojot Wikimedia Commons)
Glaukofītu grupas aļģes ir aļģu grupa, kuru uzskata par visvairāk saistītu ar sauszemes augiem. Tomēr daži autori aļģes klasificē kopā ar vienšūņiem.
- Dzīvnieki
Jūras plēksne Elysia chlorotica, pazīstama kā “austrumu smaragds”, var izmantot hloroplastus, ko tā patērē, pateicoties diētai, kas bagāta ar fotoautotrofiem organismiem, jo tā dzīvo no jūras aļģu sulas izsūknēšanas.
Hloroplastu priekšrocības no jūsu pārtikas ir pazīstams kā kleptoplasty. Pateicoties šai parādībai, lode var izdzīvot, ražojot fotoasimilācijas vietās, kur ir saules gaisma, ilgi neēdot ēdienu.
Atsauces
- Bresinsky, A., Körner, C., Kadereit, JW, Neuhaus, G., & Sonnewald, U. (2013). Strasbērgas augu zinātnes: ieskaitot prokariotus un sēnes (1. sējums). Berlīne, Vācija: Springers.
- Brusca, RC, & Brusca, GJ (2005). Bezmugurkaulnieki (Nr. Sirsi) i9788448602468). Madride: Makgreivs.
- Chan, CX, Vaysberg, P., Price, DC, Pelletreau, KN, Rumpho, ME, & Bhattacharya, D. (2018). Aktīva saimnieka reakcija uz aļģu simbioniem jūras pūtītē Elysia chlorotica. Molekulārā bioloģija un evolūcija, 35 (7), 1706–1711.
- Hu, Q., Guterman, H., & Richmond, A. (1996). Plakans slīps modulārs fotoreators, kas paredzēts fotoautotrofu masveida kultivēšanai ārpus telpām. Biotehnoloģija un bioinženierija, 51 (1), 51-60.
- Raven, PH (1981). Pētījumi botāniskajos dārzos. Bot. Jahrb, 102, 52-72.
- Šimakawa, G., Murakami, A., Niwa, K., Matsuda, Y., Wada, A., & Miyake, C. (2019). Elektronu izlietņu sagatavošanas stratēģiju salīdzinošā analīze ūdens fotoautotrofos. Fotosintēzes pētījumi, 139 (1–3), 401–411.
- Vilejs, JM, Šervuds, L., un Vulvertons, CJ (2008). Preskota, Hārlija un Kleina mikrobioloģija. McGraw-Hill augstākā izglītība.