تعريف المخلوقات ذاتية التغذية

التغذية الذاتية هي كائنات يمكن أن تنتج طعامها باستخدام مواد من مصادر غير عضوية، تأتي كلمة “autotroph” من كلمة “auto” لكلمة “self” و “troph” لكلمة food Autotrophs هي كائنات حية تتغذى من تلقاء نفسها دون مساعدة الكائنات الحية الأخرى، التغذية الذاتية مهمة جدًا لأن أشكال الحياة الأخرى لا يمكن أن توجد بدونها ، على سبيل المثال ، بدون النباتات التي تنتج ثاني أكسيد الكربون و السكر من ضوء الشمس من خلال عملية التمثيل الضوئي ، لن يكون هناك آكلات أعشاب ولا آكلات اللحوم تأكل العواشب.

لهذا السبب ،في

ممالك المخلوقات الحية

غالبًا ما يطلق على autotrophs اسم “المنتجين”، إنها تشكل أساس هرم الطاقة في النظام البيئي وتوفر الوقود الذي يجب إيجاد جميع الكائنات غيرية التغذية (الكائنات الحية التي يجب أن تحصل على طعامها من الآخرين).

في السابق ، كان يجب أن تكون الكائنات الحية الأولى على الأرض ذاتية التغذية من أجل الوجود في بيئة غير حية ولتكوين الطاقة والمواد البيولوجية، عندما أصبحت ذاتية التغذية أكثر شيوعًا ، كان من المرجح أن تتطور الكائنات غيرية التغذية ، ووجدت بعض أشكال الحياة أنه من الأسهل تناولها ذاتية التغذية بدلاً من جعل نفسها طاقة ومواد عضوية.[1]

ما هي المخلوقات ذاتية التغذية

تُعرف هذه الكائنات باسم autotrophs و على عكس

المخلوقات التي لا تصنع غذائها بنفسها

، و هي مثال مهم للعامل الحيوي في النظام البيئي، يمكنك أيضًا سماعهم يقولون المنتج، تستخدم autotrophs مواد كيميائية مثل ثاني أكسيد الكربون و ضوء الشمس و حتى الماء لإنتاج الغذاء، يمكن العثور على هذه المخلوقات الصغيرة الممتعة في أعماق المحيط أو حتى في الفناء الخلفي الخاص بك.

يصنف العلماء autotrophs وفقًا لكيفية حصولهم على طاقتهم، تشمل الأنواع التغذية الضوئية و هي إنها نباتات خضراء يمكنك من خلالها سقي حديقتك وحتى ربطك أثناء السباحة، و الكيميائية التي يستخدمون المواد الكيميائية لتحويل مواد مثل الكبريت وكبريتيد الهيدروجين إلى طعام.[2]

ما هي الفوتوتروفس

كائنات التمثيل الضوئي هي كائنات حية تأخذ الطاقة من ضوء الشمس لصنع مادة عضوية، عكس

المحللات تصنع غذائها بنفسه

، تشمل الصور التي تحتوي على عملية التمثيل الضوئي جميع النباتات و الطحالب الخضراء و البكتيريا الناتجة عن التمثيل الضوئي، تقوم جميع الصور الميكانيكية بعملية التمثيل الضوئي ، و هي كلمة تأتي من جذر الكلمتين “light” و “do”، تلتقط Photoautotrophs الفوتونات من الشمس ، وتحصد طاقتها وتستخدمها لأداء عمليات كيميائية حيوية مهمة مثل صنع ATP، بالنسبة للكائنات غيرية التغذية مثلنا ، كن أكثر تغذية ضوئية من الوقود والمركبات العضوية!

تأخذ العديد من كائنات التمثيل الضوئي الكربون من الغلاف الجوي وتستخدمه لصنع السكر و الجزيئات الأخرى التي تخزن الطاقة الشمسية في روابطها الجزيئية، للقيام بذلك ، يأخذون جزيئات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن العمليات الجيولوجية غير الحية ويطلقون جزيئات O2 ، المعروفة أيضًا باسم الأكسجين الذي نحتاجه للتنفس!
حتى انتشرت تأثيرات الضوء في بحار العالم ، كان يُعتقد أن الأكسجين الحر غائب في الغلاف الجوي للأرض.
بعد ذلك ، أنتجوا الكثير من الأكسجين الحر بحيث تفاعلت كميات كبيرة من الحديد ، المذابة سابقًا في مياه المحيطات ، مع الأكسجين ، مما تسبب في الصدأ!
خلقت هذه العملية صخورًا تسمى تشكيلات الحديد النطاقات التي لا يزال بإمكاننا النظر إليها اليوم لرؤية هذا السجل لتاريخ الأرض.
إن إطلاق كميات كبيرة من الأكسجين الحر في الغلاف الجوي للأرض من خلال التغذية الكهروضوئية قد مهد الطريق لحيوانات كبيرة مثلنا ، والتي تحتاج إلى عملية تنفس هوائي عالية الكفاءة للبقاء على قيد الحياة.
يُعتقد أن بعض الأكسجين الذي تنتجه الخلايا الكهروضوئية يشكل طبقة الأوزون التي تسمح بنقل الحياة إلى الأرض دون خوف من تلف الحمض النووي الناتج عن أشعة الشمس فوق البنفسجية، اليك بعض الامثلة:

الطحالب

هل تعلم السلايم الأخضر الذي حاولت تجنبه أثناء السباحة؟هذا هو، يمكن العثور على الطحالب في المحيطات والبحيرات في جميع أنحاء العالم، يمكنك حتى أن تجده في حوض السمك الخاص بك.

العوالق النباتية

مثال آخر على ذاتية التغذية البحرية ، العوالق النباتية هي العوالق التي تستخدم الضوء لصنع طعامها، لا تستطيع السباحة ، يمكن العثور عليها أثناء الانجراف في المسطحات المائية الكبيرة، مثل النباتات في التربة الجافة ، تعتبر العوالق النباتية غذاء أساسي لمجموعة من الحيوانات المائية.

البكتيريا الزرقاء

ليست كل عناصر الضوء نباتات. بعضها بكتيريا، هذه الأمثلة الفريدة من الكائنات البحرية ذاتية التغذية ، والمعروفة باسم طحالب البركة أو الطحالب الخضراء المزرقة ، تعيش في الماء لصنع الغذاء من ضوء الشمس، هذه المخلوقات الصغيرة ليست فريدة من نوعها فحسب ، بل تمتلك أيضًا سجلات أحفورية تعود إلى 3.5 مليار سنة.[3]

ما هي الكيماوتوتروفس

الأطعمة الكيميائية هي كائنات حية تحصل على الطاقة من العمليات الكيميائية غير العضوية، اليوم ، توجد العناصر الغذائية الكيميائية الأكثر شيوعًا في بيئات المياه العميقة بدون ضوء الشمس، يتعين على الكثير أن يعيش حول الفتحات البركانية في أعماق البحار التي تولد حرارة كافية للسماح لعملية التمثيل الغذائي أن تحدث بمعدل مرتفع.

تستخدم Chemoautotrophs مواد كيميائية متطايرة مثل الهيدروجين الجزيئي وكبريتيد الهيدروجين والكبريت الأولي والحديد الحديدية والأمونيا كمصدر للطاقة.
وهذا يجعلها مناسبة جدًا للعيش في الأماكن التي يمكن أن تكون سامة للعديد من الكائنات الحية الأخرى ، وكذلك الأماكن الخالية من أشعة الشمس.
عادةً ما يكون الغذاء الكيميائي عبارة عن بكتيريا أو بكتيريا تتبع لأن عمليات التمثيل الغذائي الخاصة بها غالبًا ما تكون غير فعالة بما يكفي لدعم أكثر من خلية واحدة.
توقع العلماء أن الحياة يمكن أن توجد في بيئات مظلمة ومتقلبة كيميائيًا ، مثل بحار قمر المشتري تيتان ، باستخدام عمليات التمثيل الغذائي المماثلة لتلك التي تظهر في المواد الكيميائية على الأرض.
لم يتم العثور على دليل على مثل هذه الحياة بعد ، لكن بعض العلماء يعتقدون أن طيف خيارات التمثيل الغذائي التي يوفرها التركيب الكيميائي يوسع بشكل كبير نطاق الأماكن التي يمكننا أن نتوقع أن نجد فيها حياة في الكون.
في الواقع ، من غير المعروف ما إذا كانت الكائنات الحية الضوئية أو المغذيات الكيميائية هي أول أشكال الحياة على الأرض.
يفضل الكثيرون فكرة أن الخلايا الأولى كانت ضوئية لأن ضوء الشمس يسطع عبر سطح الأرض بأكمله.
ومع ذلك ، يعتقد بعض العلماء أن المناطق البركانية في أعماق البحار أو على سطح الأرض يمكن أن توفر طاقة أكثر تركيزًا ومواد كيميائية أكثر تطايرًا ، مما يؤدي إلى تكوين الخلايا الأولى.
يتكهن هؤلاء العلماء بأن هذه الخلايا يمكن أن تكون قد طورت بعد ذلك عملية التمثيل الضوئي كمصدر للطاقة يمكن أن تعمل في مكان آخر على سطح الأرض وتنتشر بعيدًا عن نقاط المنشأ البركانية.
المواد الكيميائية أو التمثيل الضوئي ، مثل الخلايا المفردة والكيمياء الحيوية الخاصة بها لا تتعظم بشكل جيد، اليك بعض االامثلة:

بكتيريا الحديد

قد لا تكون على دراية بذلك ، ولكن من المحتمل أن يكون لديك بكتيريا الحديد في منزلك، هذه البكتيريا هي التي تخلق لون الصدأ في وعاء المرحاض أو على طلاء أنابيب مياه الآبار، إذا كان هناك الكثير من الحديد ، فسيكونون هناك، وذلك لأن بكتيريا الحديد تعمل على أكسدة الحديد من أجل الغذاء. لذا ، في المرة القادمة لديك علاقة بمشاكل سباكة الحديد ، ربما يمكنك شكر بكتيريا الحديد.

بكتيريا الكبريت

وتحول بكتيريا الكبريت الكبريت إلى غذاء حسب اسمها، يمكن العثور على هذه البكتيريا ليس فقط في قاع المحيط ولكن أيضًا في مياه الآبار، هل سبق لك أن لاحظت رائحة بيضاء فاسدة من ماء الآبار؟ قد تكون بكتيريا الكبريت موجودة[4]