Elusolendite klassifikatsioon on keeruline teadus ja väga vajalik organismide toimimise täielikuks mõistmiseks. Üks paljudest viisidest, kuidas eluvorme jagunevad, on nende energia saamise protsess, mis viib autotroofsete ja heterotroofsete organismide erinevuse tundmiseni.
See jaotus, kuigi kontseptuaalsel tasandil lihtne, hargneb ja muutub keerulisemaks, kui süvenete iga rühma erinevatesse elusolenditesse. Selles artiklis on teil vajalik teave selle klassifikatsiooni saamiseks paremal jalal. Ära jäta seda kasutamata.
Mis on autotroofne organism?
Autotroofne organism on organism, mis on võimeline anorgaanilistest ühenditest ise toitu tootma. Seetõttu ei pea ta toituma teistest elusolenditest. Autotroofsed organismid liigitatakse kahte klassi:
- Fototroofid: need organismid sünteesivad orgaanilisi molekule, kasutades energiana päikesevalgust ning lähteainetena süsinikdioksiidi ja vett. Seda protsessi nimetatakse fotosünteesiks ja kõige levinumad organismid, mis seda läbi viivad, on taimed, vetikad, mõned bakterid ja fütoplankton. Selle läbiviimise eest vastutavad organellid on kloroplastid.
- Kemiolitoautotroofid ehk kemosünteesid: need organismid saavad energiat ja orgaanilisi molekule anorgaaniliste molekulide vahelistest keemilistest reaktsioonidest. Mõned äärmuslikes tingimustes elavad bakterid kuuluvad sellesse kategooriasse.
Neid organisme nimetatakse ka tootjateks, kuna nad moodustavad toiduahela esimese lüli. Ilma nendeta ei saaks ülejäänud elusolendid elada.
Taimed sisaldavad 80% planeedil Maa leiduvast süsiniku kujul olevast orgaanilisest ainest.
Mis on heterotroofne organism?
Heterotroofsed organismid, erinev alt eelmistest, ei suuda toota ise toitaineid, mistõttu peavad nad toituma teistest elusolendeist. Neid tuntakse ka tarbijatena ja nende hulka kuuluvad kõik loomad, seened, teatud taksonite bakterid ja muud mikroskoopilised organismid (näiteks algloomad).
Heterotroofid sõltuvad autotroofidest terve elu. Isegi sekundaarsed tarbijad, näiteks röövloomad (kes toituvad teistest heterotroofidest), vajavad oma saaki köögiviljade või nende derivaatide söömiseks, et mitte kaduda.
Sellesse klassifikatsiooni kuuluvad ka lagunevad organismid, mis sulgevad energiaringe elutu orgaanilise aine toitmise ja ringlussevõtuga.
Erinevus autotroofsete ja heterotroofsete organismide vahel
Nüüd, kui teate mõlemat terminit paremini, on aeg süveneda peamistesse erinevustesse, mis neid eraldavad. Kuigi need on väga mitmekesised, saab erinevused järgmistes jaotistes eraldada.
Toidu hankimine
Nagu eespool lugesite, ei vaja autotroofsed organismid ellujäämiseks teisi elusolendeid, vaid on võimelised looma toiduühendeid looduses leiduva anorgaanilise süsiniku fikseerimisest. Seevastu heterotroofid peavad energia saamiseks tarbima teisi elusorganisme, olgu need siis loomad või taimed.
Autotroofsete ja heterotroofsete organismide erinevus ainevahetuses
Kui nad on toidu kätte saanud, peavad mõlemad organismid selle energia saamiseks metaboliseerima. Kuigi nad kõik kasutavad anaboolseid ja kataboolseid protsesse, on esimese mehhanismiga võrreldes märgatav erinevus. Teeme selle kokku järgmistes punktides:
- Autotroofid: anaboolseid protsesse nendes organismides iseloomustab lihtsate molekulide, nagu aminohapped ja rasvhapped, konstrueerimine muudest lihtsatest anorgaanilistest ühenditest (CO₂, H20 ja väljub). See anaboolne protsess on neile organismidele ainulaadne.
- Heterotroofid: keeruliste orgaaniliste molekulide (valgud, lipiidid ja palju muud) ehitamiseks peavad heterotroofid metaboliseerima teisi orgaanilisi molekule. Need pärinevad teistest organismidest või anaboolsest ainevahetusest, mida need elusolendid oma toitu süües läbi viivad.
Energiaallikas
See erinevus autotroofide ja heterotroofide vahel on veel üks kõige elementaarsem. Autotroofsetes organismides tuleb energia kahest peamisest allikast: päikesevalgusest (fotosüntees) ja anorgaaniliste elementide, nagu raud, väävel või lämmastik, oksüdatiivsetest reaktsioonidest.
Heterotroofide puhul tuleb see energia tarbitud toitainete lagunemisest ehk teisisõnu rakuhingamisest. Nendel organismidel on 4 erinevat toitumisviisi:
- Holosooik: esindab organisme, kes söövad ära kogu toidu ja saavad energiat seedimisprotsessi kaudu. Inimene on selle modaalsuse näide.
- Saprotroofne: seda toitumisviisi praktiseerivad organismid teostavad laguneva orgaanilise aine välist seedimist. Valdav enamus saprotroofidest on bakterid, seened ja algloomad.
- Parasiit: need on organismid, kes toituvad teistest, kuid ei tapa neid. Peremees ei saa sellest suhtest mingit kasu ja saab üldiselt kahju.
- Sümbiootiline: kaks või enam organismi jagavad oma ruumi ja ressursse, et üksteisele kasu saada.
Erinevus organellide autotroofide ja heterotroofide vahel
Kuna autotroofid ja heterotroofid toituvad erinev alt, on loogiline, et energiat püüdvad organellid on iga toitumistüübi jaoks spetsialiseerunud.Seega on autotroofsetel organismidel energia hõivamiseks spetsiaalsed organellid: kloroplastid. Nendes on klorofüll, roheline pigment, mis võimaldab fotosünteesi.
Neil pigmentidel on võime neelata erinevatel lainepikkustel päikesevalgust, et muuta see keemiliseks energiaks.
Om alt poolt puuduvad heterotroofidel need organellid. Kuigi päikesevalgus põhjustab mõnes neist ka keemilisi reaktsioone (näiteks meie D-vitamiini süntees), ei saa nad sellest energiat kätte. Sel põhjusel on mitokondrite arv heterotroofide rakkudes tunduv alt suurem kui autotroofides.
Elusolendite klassifitseerimise sellise viisi tundmine on looduses toimuva energiaringe visualiseerimiseks äärmiselt kasulik, sest see on selge tõestus, et toiduahela ühe lüli katkestamisel on tagajärjed kõigil tasanditel.Kõik organismid on võrdselt olulised, kuid tasakaalu säilitamiseks ei pruugi ükski puududa.