Autotrophe vs. Heterotrophe

Lebende Organismen erhalten chemische Energie auf eine von zwei Arten.

Autotrophe, wie in Abbildung unten gezeigt, speichern chemische Energie in Kohlenhydratmolekülen, die sie selbst aufbauen. Nahrung ist chemische Energie, die in organischen Molekülen gespeichert ist. Nahrung liefert sowohl die Energie für die Arbeit als auch den Kohlenstoff zum Aufbau von Körpern. Da die meisten Autotrophen Sonnenlicht in Nahrung umwandeln, nennen wir den Prozess, den sie Photosynthese verwenden., Nur drei Gruppen von Organismen-Pflanzen, Algen und einige Bakterien – sind zu dieser lebensspendenden Energieumwandlung fähig. Autotrophe machen Nahrung für ihren eigenen Gebrauch, aber sie machen genug, um auch anderes Leben zu unterstützen. Fast alle anderen Organismen hängen absolut von diesen drei Gruppen für die Nahrung ab, die sie produzieren. Die Produzenten, wie Autotrophe auch bekannt sind, beginnen Nahrungsketten, die alles Leben ernähren. Lebensmittelketten werden im Konzept „Lebensmittelketten und Lebensmittelnetze“ diskutiert.

Heterotrophe können keine eigene Nahrung herstellen, daher müssen sie diese essen oder aufnehmen., Aus diesem Grund sind Heterotrophe auch als Verbraucher bekannt. Zu den Verbrauchern gehören alle Tiere und Pilze sowie viele Protisten und Bakterien. Sie können Autotrophe oder andere heterotrophe oder organische Moleküle aus anderen Organismen konsumieren. Heterotrophe zeigen eine große Vielfalt und können weitaus faszinierender erscheinen als Produzenten. Heterotrophe sind jedoch durch unsere völlige Abhängigkeit von den Autotrophen begrenzt, die ursprünglich unser Essen hergestellt haben. Wenn Pflanzen, Algen und autotrophe Bakterien von der Erde verschwinden würden, würden auch Tiere, Pilze und andere Heterotrophe bald verschwinden. Alles Leben erfordert einen konstanten Energieeintrag., Nur Autotrophen können diese ultimative Solarquelle in die chemische Energie in Lebensmitteln umwandeln, die das Leben antreibt, wie in Abbildung unten gezeigt.

Photosynthetische Autotrophe, die Nahrung mit der Energie im Sonnenlicht herstellen, umfassen (a) Pflanzen, (b) Algen und (c) bestimmte Bakterien.

Die Photosynthese liefert über 99 Prozent der Energie für das Leben auf der Erde. Eine viel kleinere Gruppe von Autotrophen-meist Bakterien in dunklen oder sauerstoffarmen Umgebungen – produziert Lebensmittel unter Verwendung der chemischen Energie, die in anorganischen Molekülen wie Schwefelwasserstoff, Ammoniak oder Methan gespeichert ist., Während die Photosynthese Lichtenergie in chemische Energie umwandelt, überträgt diese alternative Methode zur Herstellung von Lebensmitteln chemische Energie von anorganischen auf organische Moleküle. Es wird daher Chemosynthese genannt und ist charakteristisch für die in Abbildung unten gezeigten Tubenwürmer. Einige der kürzlich entdeckten chemosynthetischen Bakterien bewohnen Tiefsee-Heißwasserlöcher oder “ schwarze Raucher.“Dort nutzen sie die Energie in Gasen aus dem Erdinneren, um Nahrung für eine Vielzahl einzigartiger Heterotrophen zu produzieren: riesige Röhrenwürmer, blinde Garnelen, riesige weiße Krabben und gepanzerte Schnecken., Einige Wissenschaftler glauben, dass die Chemosynthese das Leben unter der Oberfläche von Mars, Jupitermond, Europa und anderen Planeten unterstützen kann. Ökosysteme, die auf Chemosynthese basieren, mögen selten und exotisch erscheinen, aber auch sie veranschaulichen die absolute Abhängigkeit von Heterotrophen von Autotrophen für Lebensmittel.

Eine Nahrungskette zeigt, wie Energie und Materie vom Erzeuger zum Verbraucher fließen. Materie wird recycelt, aber Energie muss weiter in das System fließen. Woher kommt diese Energie?, Obwohl diese Nahrungsketten mit Zersetzern“ enden“, verdauen Zersetzer tatsächlich Materie von jeder Ebene der Nahrungskette? (siehe das Konzept „Energiefluss“.)

Tubeworms tief in die Galapagos Rift erhalten Ihre Energie von chemosynthetische Bakterien, die Leben in Ihren Geweben. Kein Verdauungssystem benötigt!