Ավտոտրոֆ օրգանիզմները կարողանում են ինքնուրույն էներգիա արտադրել կյանքի բոլոր գործընթացների իրականացման համար։ Ինչպե՞ս են նրանք կատարում այդ փոխակերպումները: Ի՞նչ պայմաններ են անհրաժեշտ դրա համար։ Եկեք պարզենք։
Ավտոտրոֆ օրգանիզմներ
Հունարենում «auto» նշանակում է «ես» և «trophos» նշանակում է «սնունդ»: Այլ կերպ ասած, ավտոտրոֆ օրգանիզմները էներգիա են ստանում իրենց օրգանիզմներում տեղի ունեցող քիմիական գործընթացներից։ Ի տարբերություն հետերոտրոֆների, որոնք սնվում են միայն պատրաստի օրգանական նյութերով։
Օրգանական աշխարհի ներկայացուցիչների մեծ մասը պատկանում է երկրորդ խմբին։ Կենդանիները, սնկերը, բակտերիաների մեծ մասը հետերոտրոֆներ են: Բուսական օրգանիզմներն ինքնուրույն արտադրում են օրգանական նյութեր։ Վիրուսները նույնպես բնության առանձին թագավորություն են։ Սակայն կենդանի օրգանիզմների բոլոր նշաններից նրանք ի վիճակի են վերարտադրել իրենց տեսակը միայն ինքնակազմակերպման միջոցով: Ավելին, լինելով հյուրընկալող օրգանիզմից դուրս՝ վիրուսները բացարձակապես անվնաս են և կենդանության նշաններ ցույց չեն տալիս։
Բույսեր
Դեպի ավտոտրոֆօրգանիզմները հիմնականում բուսական են: Սա նրանց հիմնական տարբերակիչ առանձնահատկությունն է: Օրգանական նյութերը, մասնավորապես մոնոսաքարիդ գլյուկոզը, առաջանում են ֆոտոսինթեզի գործընթացում։ Այն հանդիպում է բույսերի բջիջներում՝ քլորոպլաստ կոչվող մասնագիտացված օրգանելներում։ Սրանք երկմեմբրանային պլաստիդներ են, որոնք պարունակում են կանաչ պիգմենտ: Ֆոտոսինթեզի հոսքի պայմաններն են նաև արևի լույսի, ջրի և ածխաթթու գազի առկայությունը։
Ֆոտոսինթեզի էությունը
Ածխածնի երկօքսիդը մտնում է կանաչ բջիջներ հատուկ գոյացությունների՝ ստոմատների միջոցով։ Դրանք բաղկացած են երկու փեղկերից, որոնք բացվում են այս գործընթացն իրականացնելու համար: Դրանց միջոցով տեղի է ունենում գազափոխանակություն՝ ածխաթթու գազը մտնում է բջիջ, իսկ թթվածինը, որը գոյանում է ֆոտոսինթեզի ժամանակ, մտնում է շրջակա միջավայր։ Բացի այդ գազից, որը կյանքի համար անհրաժեշտ պայմաններից մեկն է, բույսերը կազմում են գլյուկոզա։ Նրանք այն օգտագործում են որպես սննդամթերք աճի և զարգացման համար։
Ֆոտոսինթեզի գործընթացին զուգահեռ բույսերը անընդհատ շնչում են։ Ինչպե՞ս կարող են այս երկու հակադիր գործընթացները միաժամանակ տեղի ունենալ: Ամեն ինչ պարզ է. Շնչառության պրոցեսն ավելի քիչ ինտենսիվ է, քան ֆոտոսինթեզը։ Հետևաբար, բույսերն ավելի շատ թթվածին են արտանետում, քան ածխաթթու գազ: Այնուամենայնիվ, երկար ժամանակ գտնվելով մութ սենյակում, որտեղ շատ բույսեր կան, դժվար կլինի շնչել։ Բանն այն է, որ թթվածնի քանակը կնվազի, իսկ ածխաթթու գազը, ընդհակառակը, կաճի։
Ընդհանրապես ֆոտոսինթետիկ օրգանիզմներմոլորակային նշանակություն ունեն։ Նրանց շնորհիվ կյանք կա Երկիր մոլորակի վրա։ Եվ սրանք մեծ խոսքեր չեն։ Ի վերջո, առանց թթվածնի կյանքն անհնար է։
Բակտերիա
Բակտերիաները նույնպես ավտոտրոֆ օրգանիզմներ են։ Եվ մենք չենք խոսում կապույտ-կանաչ ջրիմուռների մասին, որոնք իրենց բջիջներում պարունակում են կանաչ պիգմենտ քլորոֆիլ:
Գոյություն ունի օրգանիզմների հատուկ խումբ՝ քիմոտրոֆներ։ Նրանք բաժանում են բարդ օրգանական միացությունները պարզ միացությունների, որոնք կարող են կլանվել բույսերի կողմից: Երբ քիմիական կապերը կոտրվում են, որոշակի քանակությամբ էներգիա է ազատվում, որը քիմոտրոֆներն օգտագործում են իրենց կենսագործունեության համար։ Դրանք ներառում են ազոտի ամրագրող, երկաթի և ծծմբի բակտերիաները: Օրինակ՝ այս օրգանիզմները ամոնիակը օքսիդացնում են նիտրիտների՝ ազոտաթթվի աղեր, ծծմբային միացություններ՝ ծծմբաթթվի աղերի, սուլֆատների:
Բայց բակտերիաների մեջ ամենից հաճախ հանդիպում են հետերոտրոֆ օրգանիզմների բազմազանություն՝ սապրոտրոֆներ։ Սննդի համար նրանք օգտագործում են մահացած օրգանիզմների մնացորդները կամ դրանց նյութափոխանակության արտադրանքները։ Սրանք փտած և խմորման բակտերիաներ են։
Հետաքրքիր է այն փաստը, որ բնության մեջ չկան նյութեր, որոնք բակտերիաները չկարողանան քայքայել։
Ավտոտրոֆ օրգանիզմները ոչ միշտ են ընդունակ օրգանական նյութեր առաջացնելու։ Չէ՞ որ բնության մեջ շատ հաճախ փոխվում են օրգանիզմների կենսապայմանները։ Հետո այդ գործընթացները դառնում են ուղղակի անհնարին։ Էվոլյուցիայի գործընթացում գտնվող ավտոտրոֆները յուրովի են հարմարվել դրան: Օրինակ, միաբջիջ կենդանի Էուգլենա կանաչը անբարենպաստ ժամանակահատվածում կարողանում է սնվել պատրաստի օրգանական նյութերով։ ԲԱՅՑերբ կենսապայմանները նորմալանում են, այն վերադառնում է ֆոտոսինթեզի: Նման օրգանիզմները կոչվում են միքսոտրոֆներ։
Ավտոտրոֆ օրգանիզմները կարևոր դեր են խաղում բնության մեջ՝ պայմաններ ապահովելով վայրի բնության մյուս բոլոր թագավորությունների գոյության համար։
