- Два вида автотрофов
- Способы питания
- Что мы узнали?
- Список подвидов
- Типы гетеротрофов: травоядные, плотоядные и всеядные.
- Примеры организмов автотрофов
- Отличительные признаки автотрофов
- Размытость границ
- Перечень сходств и различий
- Гетеротрофы – едят то, что «приготовлено»
- Основные типы
- Сравнение
- Гетеротрофное питание растений
- Паразитическое питание
- Насекомоядные растения
- Сапрофиты
Два вида автотрофов
Фототрофы. Их большинство. Они производят органические вещества из неорганических веществ с помощью светового излучения. Растения – всего лишь фототрофы. Если не будет света, они умрут «от голода».
Хемотрофы. Существует небольшая группа организмов, которые могут «существовать» за счет расщепления химических соединений. Чаще всего – соединения серы. В морских глубинах обитают бактерии, которые живут на самом дне и получают энергию за счет того, что особым образом «переваривают» сероводород и некоторые другие химические соединения.
Способы питания
Автотрофы отличаются от гетеротрофов тем, что последние могут быть не только сапротрофами, миксотрофами и паразитами, но и прибегать к голозойному питанию. Этот термин используется по отношению к диким животным, имеющим особый пищеварительный тракт.
Основным процессом этого вида поглощения пищи является глотание, обеспечивающее процесс захвата пищи. Включает голозойное питание и другие процессы:
- Пищеварение – это расщепление крупных молекул на мелкие. Его разделяют на механическое, когда пища переваривается зубами, и химическое (переваривание пищи с помощью ферментов).
- Абсорбция – это перенос растворенных молекул в ткани через мембрану.
Голозойное питание предполагает ассимиляцию, то есть использование поглощенных молекул для обеспечения организма энергией. Завершающий этап – экскреция (выведение продуктов обмена).
Что мы узнали?
Из урока в 9 классе мы узнали об особенностях типов питания, а также о том, чем автотрофы отличаются от гетеротрофов. Автотрофы способны самостоятельно производить органические вещества, гетеротрофы питаются готовыми органическими веществами, поедая другие организмы. Некоторые живые существа способны одновременно к автотрофному и гетеротрофному питанию.
Список подвидов
Среди гетеротрофов принято выделять фаготрофов, которые способны поедать пищу кусками, заглатывая ее. Кроме того, существуют осмотрофы, поглощающие через клеточные стенки органические элементы, являющиеся источником питания.
Еще одним условием, по которому растение или животное относят к гетеротрофам, является способность потреблять как живую, так и неживую пищу.
Возможна следующая классификация:
- Биотрофы питаются живыми организмами различного строения. Травоядные питаются растениями, а плотоядные – мясом других животных.
- Сапротрофы питаются мертвыми организмами. Примером сапротрофов являются дрожжи или грибы.
Для некоторых гетеротрофов источником питания являются растения и животные. По-другому их называют всеядными.
Паразиты в зависимости от хозяина могут быть как хищниками, так и травоядными. Спорынья паразитирует на растениях, а круглые черви – на животных.
Сапрофиты могут поедать детрит (например, дождевых червей). Шакалы или стервятники поедают трупы животных. Личинки мух или скарабеи питаются экскрементами. Поэтому их обычно относят к подвиду копрофагов.
Типы гетеротрофов: травоядные, плотоядные и всеядные.
Гетеротрофные организмы – это те организмы, которые не могут производить собственную пищу и свое существование зависят от других живых организмов. Выделяют три основных типа гетеротрофов – травоядные, плотоядные и всеядные. В этой статье мы более подробно рассмотрим эти различные типы гетеротрофов и их значение в экосистеме
- Травоядные – организмы, питающиеся исключительно растениями. Они способны извлекать необходимые питательные вещества из растительной клетчатки и использовать их для получения энергии и роста. Примерами травоядных являются кролики, олени и слоны. Травоядные животные играют важную роль в экосистеме, поскольку помогают поддерживать баланс между популяциями растений и распространяют семена растений по всей среде их обитания.
- Хищники же едят других животных. Они хищники и находятся на вершине пищевой цепи в своей среде обитания. Примерами хищников являются львы, волки и акулы. Хищники играют важную роль в поддержании баланса между популяциями травоядных и других животных в местах их обитания.
- Всеядное животное, как следует из названия, питается как растениями, так и животными. Они способны адаптироваться к разным источникам пищи и не ограничиваются одним типом пищи. Примерами всеядных являются люди, медведи, свиньи. Всеядные животные играют важную роль в экосистеме, помогая доставлять питательные вещества и энергию от растений и животных в места их обитания.
Примеры организмов автотрофов
Почти все растения являются автотрофами. Есть растения типа раффлезии, которые являются гетеротрофами — они привлекают насекомых, насекомые застревают в соке, после чего «переваривают» их».
Но в основном все растения самостоятельно производят органические вещества из неорганических. Они поглощают из почвы неорганические вещества (воду и минеральные соли), а затем создают из них органические соединения, используя энергию Солнца. Этот процесс по-научному называется «фотосинтез».
Автотрофы встречаются и среди некоторых простейших. Например, у Volvox есть «хроматофор», который, как и хлоропласты растений, производит органические соединения.
Не менее популярный пример – зеленая эвглена. Этот организм правильнее называть «миксотрофом», поскольку он может питаться как как автотроф, самостоятельно создавая для себя органические соединения, так и как гетеротроф, поедая другие организмы. Если эвглена живет в темноте и не имеет возможности использовать хроматофоры, она переходит на «гетеротрофный» образ жизни и становится настоящим хищником.
Отличительные признаки автотрофов
Если брать растения, то их главная особенность в том, что они неподвижны. Им не нужно передвигаться в поисках еды. Они растут там, где их поймают. При этом они способны к «пассивному» движению. Например, подсолнух поворачивает листья, следуя за солнцем в течение дня, чтобы поймать как можно больше лучей.
У них нет органов для добывания, измельчения и переваривания пищи. У животных в этом плане лапы с когтями, острые зубы, сильные челюсти, желудки и кишки. Растениям все это не нужно.
Они гораздо проще гетеротрофов. Поскольку гетеротрофам необходимо любой ценой добывать себе пищу, их тела устроены гораздо сложнее. Самый яркий пример здесь — мозг и все рефлексы, так или иначе им управляемые. Хищник должен иметь возможность подкрасться к добыче и решить, с какого расстояния на нее можно напасть. И в то же время будьте осторожны, чтобы не стать добычей другого хищника. И вообще, каждую секунду анализируйте множество вещей, чтобы не проиграть в борьбе за выживание.
Размытость границ
Читатель уже знает, какие организмы относятся к автотрофам. Но интересно, что строгие определения в науке почти никогда не работают; из общего правила всегда есть исключения. Пишет известный специалист по экологии А. Т. Федорчук
«Например, у ландыша и лекарственного растения ростки ведут подземный образ жизни и являются гетеротрофами; взрослые особи вида — автотрофы, корневищные многоплодники».
Можно ли их отнести к одной группе живых организмов? Принести для них что-то особенное?
Биологи бьются над этими и другими вопросами на протяжении десятилетий. Известно, какие организмы называются автотрофами, а какие гетеротрофами. Но все живое постоянно развивается, изменяясь к новым условиям.
Интересным организмом является растение, которое производит питательные вещества посредством фотосинтеза, но при этом питается насекомыми. Среди наиболее ярких представителей – венерина мухоловка.
Перечень сходств и различий
Основное сходство обоих типов живых организмов заключается в том, что им необходимы кислород и солнечный свет. Кроме того, им необходимо достаточное питание и вода.
Существуют также различия между автотрофами и гетеротрофами, которые определены в биологии. Они указаны в таблице:
Свойство | Автотрофы | Гетеротрофы |
Углеводный запас | Крахмал | Гликоген |
Реакция на внешние раздражители | Доступный | Отсутствующий |
Строение системы органов | Существуют как репродуктивные, так и вегетативные | Помимо репродуктивного, это соматическое |
Положение в пищевой цепи | Они считаются производителями, то есть самостоятельно производят химические элементы | Они могут быть как потребителями, т е используют готовые вещества, так и производителями (питаются органическими компонентами, переработанными в неорганические) |
Наконец, автотрофы используют как солнечный свет, так и химические реакции в качестве источника энергии для метаболического процесса. Гетеротрофы используют органические вещества.
Гетеротрофы – едят то, что «приготовлено»
Скажем сразу, мы, люди, относимся к специфически гетеротрофным организмам. Слово «гетеротроф» происходит от двух древнегреческих корней — «гетерос» — «другой» и «трофе» — «питание». Название можно расшифровать так: гетеротрофы – существа, питающиеся тем, что приготовили другие.
Фактически гетеротрофные организмы способны усваивать только органические вещества. Они не могут самостоятельно синтезировать органические вещества в своем организме, поэтому поедают другие организмы или продукты их жизнедеятельности (гниения). Пищеварение гетеротрофов происходит следующим образом: они используют органические вещества и расщепляют их с помощью специальных ферментов.
К гетеротрофам относятся бактерии, грибы, почти все животные и небольшая часть растений. Гетеротрофные организмы, в свою очередь, делятся на группы. В зависимости от типа пищи, которую они едят, их делят на консументов и редуцентов. Эти сложные термины в биологии обозначают достаточно простые понятия.
Консументы — существа, потребляющие органическое вещество, созданное автотрофами, но не способные разлагать его до состояния неорганических веществ. В эту группу входят животные, питающиеся растениями (травоядные), другими животными (плотоядные), животными-паразитами, некоторыми микроорганизмами, а также паразитическими и насекомоядными растениями.
Разрушители подобны консументам в том, что для их существования им необходим органический материал, синтезируемый другими организмами (т е они являются гетеротрофами). Основное отличие редуцентов заключается в способности этих существ перерабатывать продукты разложения других организмов и превращать их в неорганические соединения.
Это важнейшая роль редуцентов в экологической системе. Ведь если бы остатки всех мертвых организмов сохранились на поверхности земли и не были разрушены до неорганического состояния, растения не получали бы питания и жизнь была бы невозможна. К разрушителям относятся бактерии и грибы.
Основные типы
Автотрофы делятся на фотосинтезирующие и хемосинтезирующие организмы.
Они имеют различия:
- фотосинтезирующие виды получают необходимую энергию посредством фотосинтеза;
- хемосинтетические разновидности питаются от энергии, вырабатываемой в результате химической реакции железа и серы.
Ярким примером хемосинтезирующих автотрофов являются продуценты, синтезирующиеся на дне океана из выбросов сероводорода. Они необходимы бактериям для поддержания жизнедеятельности.
К хемосинтетикам относятся железобактерии. Название уже говорит о том, что их характерной особенностью является способность окислять двухвалентное железо до трехвалентного. Они также выделяют серобактерии. Они могут окислять сероводород до молекулярной серы.
В эту группу также входят нитрифицирующие бактерии. Они способны окислять аммиак до азота и азотной кислоты. Взаимодействуя с минеральными веществами почвы, они образуют нитраты и нитриты.
Энергия, выделяющаяся при такой реакции, сначала используется для создания макроэнергетической связи. Кроме того, его используют для синтеза органических соединений.
Важную роль играют хемосинтетические вещества. Они являются основным звеном природного круговорота азота и серы. А еще благодаря им почва обогащается нитритами и нитратами.
Сравнение
В таблице «Автотрофы и гетеротрофы» представлена сравнительная характеристика двух типов питания.
В разводе | Автотрофы | Гетеротрофы |
Звено в пищевой цепи | Производители | Потребители, разлагатели |
Способ получения органических веществ | Фотосинтез, хемосинтез | Потребление других организмов |
Источник энергии | Солнечный свет, окисление неорганических веществ | Готовые органические вещества, прежде всего углеводы и жиры |
Некоторые организмы практикуют оба типа питания и называются миксотрофами. К ним относятся восточный изумрудный моллюск Elysia и зеленая эвглена.
Гетеротрофное питание растений
Некоторые растения не содержат хлорофилла для фотосинтеза и являются гетеротрофами.
Ниже приведены различные типы гетеротрофных растений, которые классифицируются в зависимости от способа питания:
Паразитическое питание
Некоторые гетеротрофные растения зависят от других растений и животных в качестве пищи. Такие растения называются растениями-паразитами. Однако хозяин не получает выгоды от паразита.
Примеры: Повилика (Cuscuta), Кассита (Cassytha)
Насекомоядные растения
Эти растения имеют особые особенности строения, которые помогают им ловить насекомых, и известны как плотоядные растения. Они переваривают насекомых, выделяя пищеварительные соки и поглощая из них питательные вещества. Эти растения растут на почве, бедной минералами.
Примеры: кувшинчатые растения, венерина мухоловка (Dionaea muscipula)
Сапрофиты
Сапрофитные растения получают питание от мертвых и разлагающихся остатков растений и животных. Они растворяют мертвые органические вещества, выделяют пищеварительные соки и поглощают питательные вещества.
Читайте также: Транспирация — описание метаболизма растений и вывода влаги