Autotroph Definition
Autotrophe sind Organismen, die ihre eigene Nahrung unter Verwendung von Materialien aus anorganischen Quellen herstellen können. Das Wort “ autotroph „kommt von den Wurzelwörtern“ auto „für“ Selbst „und“ Troph „für “ Essen“.“Ein Autotroph ist ein Organismus, der sich selbst ernährt, ohne die Hilfe anderer Organismen.
Autotrophe sind extrem wichtig, denn ohne sie können keine anderen Lebensformen existieren., Ohne Pflanzen, die beispielsweise durch Photosynthese Zucker aus Kohlendioxidgas und Sonnenlicht erzeugen, könnten keine pflanzenfressenden Tiere existieren und keine fleischfressenden Tiere, die Pflanzenfresser fressen, könnten existieren.
Aus diesem Grund werden Autotrophe oft als „Produzenten“ bezeichnet.“Sie bilden die Basis der Energiepyramide eines Ökosystems und liefern den Treibstoff, den alle Heterotrophen (Organismen, die ihre Nahrung von anderen beziehen müssen) benötigen, um zu existieren.,
Die ersten Lebensformen auf der Erde müssten Autotrophe sein, um in einer zuvor nicht lebenden Umgebung zu existieren und Energie und biologische Materialien herzustellen. Heterotrophe entwickelten sich höchstwahrscheinlich, als Autotrophe häufiger wurden, und einige Lebensformen entdeckten, dass es einfacher war, die Autotrophen einfach zu essen, als Energie und organische Materialien für sich selbst herzustellen.
Arten von Autotrophen
Wissenschaftler klassifizieren Autotrophen danach, wie sie ihre Energie erhalten. Arten von Autotrophen umfassen Photoautotrophe und Chemoautotrophe.,
Photoautotrophe
Photoautotrophe sind Organismen, die die Energie erhalten, organische Materialien aus Sonnenlicht herzustellen. Photoautotrophe umfassen alle Pflanzen, Grünalgen und Bakterien, die Photosynthese durchführen.
Alle Photoautotrophen führen Photosynthese durch – ein Wort, das aus den Stammwörtern“ Licht „und“ zu machen “ stammt.“Photoautotrophe fangen Photonen von der Sonne ein und ernten ihre Energie, um damit wichtige biochemische Prozesse wie die Herstellung von ATP durchzuführen.,
Photoautotrophe machen mehr als nur Treibstoff und organische Verbindungen für Heterotrophe wie uns!
Viele Photoautotrophe nehmen Kohlenstoff aus der Atmosphäre und verwenden ihn, um Zucker und andere Moleküle herzustellen, die die Energie der Sonne in ihren molekularen Bindungen speichern. Dazu nehmen sie CO2-Moleküle auf, die durch nicht lebende geologische Prozesse erzeugt werden, und setzen O2 – Moleküle frei, die auch als Sauerstoff bezeichnet werden, den wir zum Atmen benötigen!
Es wird angenommen, dass freier Sauerstoff in der Erdatmosphäre erst vorhanden war, nachdem Photoautotrophen in den Meeren der Erde üblich wurden., Dann produzierten sie so viel freien Sauerstoff, dass große Mengen Eisen, die zuvor im Meerwasser gelöst worden waren, mit dem Sauerstoff reagierten und sich in Rost verwandelten!
Dieser Prozess schuf Gesteine, die als gebänderte Eisenformationen bezeichnet werden und die wir noch heute betrachten können, um diese Aufzeichnung unserer Erdgeschichte zu sehen. Die Freisetzung großer Mengen freien Sauerstoffs in die Erdatmosphäre durch Photoautotrophe ebnete den Weg für große Tiere wie uns, die den hocheffizienten Prozess der aeroben Atmung benötigen, um zu überleben.,
Es wird angenommen, dass ein Teil des von Photoautotrophen erzeugten Sauerstoffs auch die Ozonschicht der Erde schuf, wodurch sich das Leben ohne Angst vor DNA-Schäden durch das UV-Licht der Sonne auf trockenes Land bewegen konnte.
Chemoautotrophe
Chemoautotrophe sind Organismen, die Energie aus anorganischen chemischen Prozessen gewinnen. Heute werden Chemoautotrophe am häufigsten in Tiefwasserumgebungen gefunden, die kein Sonnenlicht erhalten. Viele müssen um Tiefsee-Vulkanöffnungen leben, die genug Wärme produzieren, um den Stoffwechsel mit hoher Geschwindigkeit ablaufen zu lassen.,
Chemoautotrophe verwenden flüchtige Chemikalien wie molekularen Wasserstoff, Schwefelwasserstoff, elementaren Schwefel, Eisen und Ammoniak als Energiequellen. Dies macht sie gut geeignet, um an Orten zu leben, die für viele andere Organismen giftig wären, sowie an Orten ohne Sonnenlicht. Chemoautotrophe sind normalerweise Bakterien oder Archaebakterien, da ihre Metabolismen normalerweise nicht effizient genug sind, um die Vielzelligkeit zu unterstützen.,
Wissenschaftler haben spekuliert, dass Leben in dunklen, chemisch flüchtigen Umgebungen wie den Meeren des Jupitermondes Titan existieren könnte, indem ähnliche Metabolismen wie bei Chemoautotrophen auf der Erde verwendet werden. Es wurde noch kein Beweis für ein solches Leben gefunden, aber einige Wissenschaftler glauben, dass die Palette der Stoffwechseloptionen, die die Chemosynthese bietet, die Palette der Orte im Universum, an denen wir Leben erwarten können, drastisch erweitert.
Es ist eigentlich unbekannt, ob Photoautotrophe oder Chemoautotrophe die ersten Lebensformen auf der Erde waren., Viele bevorzugen die Idee, dass die ersten Zellen photosynthetisch waren, da das Licht der Sonne auf die gesamte Erdoberfläche scheint. Einige Wissenschaftler glauben jedoch, dass vulkanische Stätten in der Tiefsee oder auf der Erdoberfläche konzentriertere Energie und flüchtigere Chemikalien geliefert haben könnten, was möglicherweise zur Bildung der ersten Zellen führte.
Diese Wissenschaftler spekulieren, dass diese Zellen dann die Photosynthese als Energiequelle entwickelt haben könnten, die überall auf der Erdoberfläche wirken würde, wo sie sich weiter von ihren vulkanischen Ursprungsorten ausbreiten.,
Weil einzelne Zellen und ihre Biochemie nicht gut versteinern, wissen wir vielleicht nie, ob Chemoautotrophe oder Photoautotrophe die ersten Lebensformen auf der Erde waren.
Beispiele für Autotrophe
Pflanzen
Pflanzen, mit sehr wenigen Ausnahmen (wie die Venusfliegenfalle, die Insekten fressen kann) sind Photoautotrophe. Sie produzieren Zucker und andere lebenswichtige Inhaltsstoffe, indem sie ihre Pigmente wie Chlorophyll verwenden, um Photonen einzufangen und ihre Energie zu nutzen., Wenn Pflanzen von Tieren verzehrt werden, können Tiere diese Energie und diese organischen Materialien für sich selbst nutzen.
Grünalgen
Grünalgen, die Ihnen als Teichschaum bekannt sein können, sind ebenfalls Photoautotrophe. Grünalgen können in der Tat eine große Ähnlichkeit mit der ersten gemeinsamen Lebensform auf der Erde haben – Cyanobakterien, einem grünen Bakterium, das in Matten wuchs und den Prozess begann, die Erde in eine Welt mit Sauerstoffatmosphäre zu verwandeln.
„Eisenbakterien“ – Acidithiobacillus ferrooxidans
Das Bakterium Acidithiobacillus ferrooxidans erhält Energie aus Eisen., Dabei wandelt es die Eisenatome von einer molekularen Form, in der sie nicht in Wasser gelöst werden können, in eine molekulare Form um, wo sie können.
Infolgedessen wurde Acidithiobacillus ferrooxidans verwendet, um Eisen aus Erzen zu extrahieren, die nicht mit herkömmlichen Mitteln extrahiert werden konnten.
Das Gebiet der Biohydrometallurgie ist die Untersuchung der Verwendung lebender Organismen zur Gewinnung von Metallen durch Auflösen in Wasser, wo sie weiterverarbeitet werden können.
- Energiepyramide-Eine Struktur, die den Energiefluss durch ein Ökosystem zeigt.,
- Heterotroph-Ein Organismus, der auf andere Organismen wie Pflanzen oder Beutetiere als Nahrung angewiesen ist.
- Photosynthese-Der Prozess, der von Phototrophen verwendet wird, um Energie aus Sonnenlicht zu extrahieren.
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1. Welche der folgenden Aussagen trifft auf Chemoautotrophe zu?
A. Sie nutzen Energie aus Sonnenlicht, um Nahrung zu machen.
B. Sie verlassen sich auf andere Organismen, wie Pflanzen und Beutetiere, als Nahrung.
C. Sie nutzen Energie aus Chemikalien wie Wasserstoff, Schwefel und Eisen, um Nahrung herzustellen.
D. Keine der oben genannten.,
2. Welches der folgenden ist KEIN Beispiel für ein Photoautotroph?
A. Gänseblümchen
B. Eisenbakterien
C. Cyanobakterien
D. Keine der oben genannten.
3. Die erste form des Lebens auf der Erde war wahrscheinlich…
A. Ein photoautotroph.
B. Ein chemoautotroph.
C. keiner der oben genannten.
D. Niemand weiß.,
