Содержание
Углерод настолько важен для жизни, что жителей Земли иногда называют углеродными формами жизни. Автотрофы - это организмы, способные извлекать углерод из атмосферы и преобразовывать его в компоненты, богатые энергией, в то время как гетеротрофы - это организмы, которые не производят свою собственную пищу, нуждаясь в ее получении, потребляя другие материалы - очень часто те же, что производятся автотрофами.
Автотрофы
Автотрофные организмы называются «продуцентами», потому что они создают себе пищу; слово «автотрофный» по-гречески означает «самокормление». Небольшое количество бактерий, в том числе группа древних архей, способны производить пищу из серы или других химических реакций, но большинство автотрофов зависят от солнечного света. В результате они известны как «фототрофы», группа, в которую входят другие автотрофные бактерии и растения.
Фотосинтез
Один из самых распространенных методов у автотрофов называется «фотосинтез». В этом процессе специализированные молекулы захватывают углерод из воздуха и связывают его с водой, используя энергию, производимую солнечным светом. Согласно стандартной научной терминологии, молекулы, использующие воду, называются «гидратами», а образующееся углекислое соединение - «углеводами». Поскольку процесс фотосинтеза удаляет углерод из воздуха и превращает его в твердую форму, это называется «фиксацией углерода». Способность фиксировать углерод - главное отличие автотрофов от гетеротрофов.
Гетеротрофы
Большинство форм жизни, включая большинство бактерий, не могут связывать углерод и должны получать свою энергию, потребляя органические соединения, производимые автотрофами, или в зависимости от восстановления серы или водорода. К первой группе относятся животные, в том числе люди, вместе с грибами и одноклеточными организмами без клеточного ядра. Многие гетеротрофы способны потреблять углеводы, производимые автотрофами, поэтому они являются частью большого углеродного цикла, в котором участвует большинство форм жизни.
Миксотрофы
Не все организмы делятся на автотрофов и гетеротрофов. Если организму нужно производить свое углекислое соединение вместо того, которое вырабатывается другими, это называется «принудительным» автотрофом. Однако некоторые бактерии и другие микроорганизмы могут получать углерод за счет автотрофной активности или зависят для этого от других органических материалов. У этих организмов есть другие сложные научные названия, основанные на точной природе их производства энергии, но они подпадают под общую категорию «миксотрофов», сочетающих автотрофную и гетеротрофную деятельность.