Autotroph Definizione
Gli autotrofi sono organismi in grado di produrre il proprio cibo, utilizzando materiali provenienti da fonti inorganiche. La parola “autotroph” deriva dalle parole radice ” auto “per” sé “e” troph “per” cibo.”Un autotropo è un organismo che si nutre da solo, senza l’assistenza di altri organismi.
Gli autotrofi sono estremamente importanti perché senza di loro non possono esistere altre forme di vita., Senza piante che creano zuccheri dal gas di anidride carbonica e dalla luce solare attraverso il processo di fotosintesi, ad esempio, non potrebbero esistere animali erbivori e non potrebbero esistere animali carnivori che mangiano erbivori.
Per questo motivo, gli autotrofi sono spesso chiamati “produttori.”Formano la base della piramide energetica di un ecosistema e forniscono il carburante di cui tutti gli eterotrofi (organismi che devono ottenere il loro cibo dagli altri) hanno bisogno per esistere.,
Le prime forme di vita sulla Terra avrebbero dovuto essere autotrofi, per esistere e produrre energia e materiali biologici in un ambiente precedentemente non vivente. Gli eterotrofi molto probabilmente si sono evoluti quando gli autotrofi sono diventati più comuni e alcune forme di vita hanno scoperto che era più facile mangiare semplicemente gli autotrofi che produrre energia e materiali organici per se stessi.
Tipi di autotrofi
Gli scienziati classificano gli autotrofi in base a come ottengono la loro energia. I tipi di autotrofi includono fotoautotropi e chemioautotropi.,
Fotoautotropi
I fotoautotropi sono organismi che ottengono l’energia per produrre materiali organici dalla luce solare. I fotoautotropi includono tutte le piante, le alghe verdi e i batteri che eseguono la fotosintesi.
Tutti i fotoautotrofi eseguono la fotosintesi – una parola che deriva dalle parole radice “luce” e “fare.”I fotoautotropi catturano i fotoni dal Sole e raccolgono la loro energia, usandola per eseguire importanti processi biochimici come la produzione di ATP.,
I fotoautotropi fanno molto di più di un semplice combustibile e composti organici per eterotrofi come noi!
Molti fotoautotropi prendono il carbonio dall’atmosfera e lo usano per produrre zuccheri e altre molecole che immagazzinano l’energia del Sole nei loro legami molecolari. Per fare questo, prendono molecole di CO2, che viene creato da processi geologici non viventi, e rilasciano molecole di O2 – noto anche come l’ossigeno di cui abbiamo bisogno per respirare!
Si pensa che l’ossigeno libero non fosse presente nell’atmosfera terrestre fino a quando i fotoautotropi non divennero comuni nei mari della Terra., Poi, hanno prodotto così tanto ossigeno libero che grandi quantità di ferro che era stato precedentemente sciolto in acqua dell’oceano reagito con l’ossigeno e trasformato in ruggine!
Questo processo ha creato rocce chiamate formazioni di ferro fasciato, che possiamo ancora guardare oggi per vedere questo record della storia della nostra Terra. Il rilascio di grandi quantità di ossigeno libero nell’atmosfera terrestre da parte dei fotoautotropi ha aperto la strada a grandi animali, come noi, che hanno bisogno del processo altamente efficiente della respirazione aerobica per sopravvivere.,
Si pensa che parte dell’ossigeno prodotto dai fotoautotropi abbia anche creato lo strato di ozono della Terra, che ha permesso alla vita di spostarsi sulla terraferma senza temere danni al DNA dalla luce UV del Sole.
Chemoautotrofi
I chemoautotrofi sono organismi che ottengono energia dai processi chimici inorganici. Oggi, i chemoautotrofi si trovano più comunemente in ambienti di acque profonde che non ricevono luce solare. Molti hanno bisogno di vivere intorno alle bocche vulcaniche del mare profondo, che producono abbastanza calore per consentire il metabolismo ad un ritmo elevato.,
I chemioautotrofi utilizzano sostanze chimiche volatili come idrogeno molecolare, idrogeno solforato, zolfo elementare, ferro ferroso e ammoniaca come fonti di energia. Questo li rende adatti a vivere in luoghi che sarebbero tossici per molti altri organismi, così come in luoghi senza luce solare. I chemioautotropi sono solitamente batteri o archaebatteri, poiché i loro metabolismi di solito non sono abbastanza efficienti da supportare la multicellularità.,
Gli scienziati hanno ipotizzato che la vita potrebbe essere in grado di esistere in ambienti scuri e chimicamente volatili come i mari della luna di Giove Titano utilizzando metabolismi simili a quelli osservati nei chemioautotropi sulla Terra. Nessuna prova di tale vita è stata ancora trovata, ma alcuni scienziati ritengono che la gamma di opzioni metaboliche offerte dalla chemiosintesi amplia drasticamente la gamma di luoghi nell’universo in cui possiamo aspettarci di trovare la vita.
In realtà non si sa se i fotoautotropi o i chemioautotropi siano stati le prime forme di vita sulla Terra., Molti favoriscono l’idea che le prime cellule fossero fotosintetiche, poiché la luce del Sole splende su tutta la superficie della Terra. Ma alcuni scienziati ritengono che i siti vulcanici nel mare profondo o sulla superficie della Terra avrebbero potuto fornire energia più concentrata e sostanze chimiche più volatili, potenzialmente portando alla creazione delle prime cellule.
Questi scienziati ipotizzano che queste cellule potrebbero poi hanno evoluto la fotosintesi come fonte di energia che avrebbe funzionato ovunque sulla superficie terrestre si diffondono ulteriormente dai loro punti di origine vulcanica.,
Poiché le singole cellule e la loro biochimica non si fossilizzano bene, potremmo non sapere mai se i chemioautotropi o i fotoautotropi siano stati le prime forme di vita sulla Terra.
Esempi di Autotrofi
Piante
Le piante, con pochissime eccezioni (come la trappola di venere che può mangiare insetti) sono fotoautotropi. Producono zuccheri e altri ingredienti essenziali per la vita usando i loro pigmenti, come la clorofilla, per catturare i fotoni e sfruttare la loro energia., Quando le piante vengono consumate dagli animali, gli animali sono quindi in grado di utilizzare quell’energia e quei materiali organici per se stessi.
Alghe verdi
Alghe verdi, che possono essere familiari a voi come feccia stagno, sono anche fotoautotropi. Le alghe verdi possono infatti avere una grande somiglianza con la prima forma di vita comune sulla Terra – i cianobatteri, un batterio verde che è cresciuto nelle stuoie e ha iniziato il processo di trasformare la Terra in un mondo con un’atmosfera di ossigeno.
”Batteri del ferro” – Acidithiobacillus ferrooxidans
Il batterio Acidithiobacillus ferrooxidans ottiene energia dal ferro ferroso., Nel processo, converte gli atomi di ferro da una forma molecolare in cui non possono essere sciolti in acqua in una forma molecolare in cui possono.
Di conseguenza, Acidithiobacillus ferrooxidans è stato utilizzato per estrarre ferro da minerali che non potevano essere estratti con mezzi convenzionali.
Il campo della bioidrometallurgia è lo studio dell’utilizzo di organismi viventi per ottenere metalli sciogliendoli in acqua, dove possono essere ulteriormente elaborati.
- Piramide energetica – Una struttura che mostra il flusso di energia attraverso un ecosistema.,
- Eterotropo-Un organismo che si basa su altri organismi, come piante o animali da preda, per il cibo.
- Fotosintesi-Il processo utilizzato dai fototrofi per estrarre energia dalla luce solare.
Quiz
1. Quale delle seguenti affermazioni è vera per i chemoautotrofi?
A. Sfruttano l’energia della luce solare per produrre cibo.
B. Si affidano ad altri organismi, come piante e prede animali, per il cibo.
C. Sfruttano l’energia da sostanze chimiche come idrogeno, zolfo e ferro per produrre cibo.
D. Nessuno dei precedenti.,
2. Quale dei seguenti NON è un esempio di un photoautotroph?
A. Margherite
B. Batteri del ferro
C. Cianobatteri
D. Nessuno dei precedenti.
3. La prima forma di vita sulla Terra era probabilmente phot
A. Un fotoautotropo.
B. Un chemoautotroph .
C. Nessuno dei precedenti.
D. Nessuno lo sa.,
