ავტოტროფულ ორგანიზმებს შეუძლიათ დამოუკიდებლად გამოიმუშაონ ენერგია სიცოცხლის ყველა პროცესის განსახორციელებლად. როგორ აკეთებენ ისინი ამ გარდაქმნებს? რა პირობებია საჭირო ამისათვის? მოდით გავარკვიოთ.
ავტოტროფული ორგანიზმები
ბერძნულად "auto" ნიშნავს "თვითონ" და "trophos" ნიშნავს "საჭმელს". სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ავტოტროფული ორგანიზმები ენერგიას იღებენ მათ ორგანიზმში მიმდინარე ქიმიური პროცესებიდან. ჰეტეროტროფებისგან განსხვავებით, რომლებიც იკვებებიან მხოლოდ მზა ორგანული ნივთიერებებით.
ორგანული სამყაროს წარმომადგენელთა უმეტესობა მეორე ჯგუფს მიეკუთვნება. ცხოველები, სოკოები, ბაქტერიების უმეტესობა ჰეტეროტროფებია. მცენარეული ორგანიზმები დამოუკიდებლად აწარმოებენ ორგანულ ნივთიერებებს. ვირუსები ასევე ბუნების ცალკე სამეფოა. მაგრამ ცოცხალი ორგანიზმების ყველა ნიშნებიდან მათ შეუძლიათ მხოლოდ საკუთარი სახის გამრავლება თვითშეკრებით. უფრო მეტიც, მასპინძელი ორგანიზმის გარეთ ყოფნისას, ვირუსები აბსოლუტურად უვნებელია და არ ავლენენ სიცოცხლის ნიშანს.
მცენარეები
ავტოტროფულიორგანიზმები ძირითადად მცენარეული წარმოშობისაა. ეს არის მათი მთავარი განმასხვავებელი თვისება. ორგანული ნივთიერებები, კერძოდ მონოსაქარიდი გლუკოზა, ისინი წარმოიქმნება ფოტოსინთეზის პროცესში. ის გვხვდება მცენარეთა უჯრედებში, სპეციალიზებულ ორგანელებში, რომლებსაც ქლოროპლასტები ეწოდება. ეს არის ორმემბრანიანი პლასტიდები, რომლებიც შეიცავს მწვანე პიგმენტს. ფოტოსინთეზის ნაკადის პირობები ასევე არის მზის, წყლის და ნახშირორჟანგის არსებობა.
ფოტოსინთეზის არსი
ნახშირორჟანგი მწვანე უჯრედებში ხვდება სპეციალური წარმონაქმნების - სტომატების მეშვეობით. ისინი შედგება ორი ფლაპისგან, რომლებიც იხსნება ამ პროცესის განსახორციელებლად. მათი მეშვეობით ხდება გაზის გაცვლა: ნახშირორჟანგი უჯრედში შედის, ფოტოსინთეზის დროს წარმოქმნილი ჟანგბადი კი გარემოში. გარდა ამ აირისა, რომელიც სიცოცხლის ერთ-ერთი აუცილებელი პირობაა, მცენარეები ქმნიან გლუკოზას. ისინი იყენებენ მას როგორც საკვებს ზრდისა და განვითარებისთვის.
ფოტოსინთეზის პროცესის პარალელურად მცენარეები განუწყვეტლივ სუნთქავენ. როგორ შეიძლება მოხდეს ეს ორი საპირისპირო პროცესი ერთდროულად? ყველაფერი მარტივია. სუნთქვის პროცესი ნაკლებად ინტენსიურია ვიდრე ფოტოსინთეზი. აქედან გამომდინარე, მცენარეები გამოყოფენ უფრო მეტ ჟანგბადს, ვიდრე ნახშირორჟანგი. თუმცა, დიდი ხნის განმავლობაში ბნელ ოთახში ყოფნა, სადაც ბევრი მცენარეა, სუნთქვა გაუჭირდება. ფაქტია, რომ ჟანგბადის რაოდენობა შემცირდება, ნახშირორჟანგი კი პირიქით, მოიმატებს.
ზოგადად ფოტოსინთეზური ორგანიზმებიპლანეტარული მნიშვნელობისაა. მათი წყალობით დედამიწაზე სიცოცხლე არსებობს. და ეს არ არის დიდი სიტყვები. ყოველივე ამის შემდეგ, სიცოცხლე ჟანგბადის გარეშე შეუძლებელია.
ბაქტერია
ბაქტერიები ასევე ავტოტროფული ორგანიზმებია. და ჩვენ არ ვსაუბრობთ ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეებზე, რომლებიც შეიცავს მწვანე პიგმენტ ქლოროფილს მათ უჯრედებში.
არსებობს ორგანიზმების განსაკუთრებული ჯგუფი - ქიმიოტროფები. ისინი არღვევენ რთულ ორგანულ ნაერთებს მარტივ ნაერთებად, რომლებიც შეიძლება შეიწოვოს მცენარეებმა. როდესაც ქიმიური ბმები იშლება, გამოიყოფა გარკვეული რაოდენობის ენერგია, რომელსაც ქიმიოტროფები იყენებენ თავიანთი სიცოცხლისთვის. მათ შორისაა აზოტის დამაგრება, რკინისა და გოგირდის ბაქტერიები. მაგალითად, ეს ორგანიზმები ამიაკის ჟანგვას ახდენენ ნიტრიტებად - აზოტის მჟავის მარილებად, გოგირდის ნაერთებად - გოგირდმჟავას მარილებად, სულფატებად.
მაგრამ ყველაზე ხშირად ბაქტერიებს შორის არის სხვადასხვა ჰეტეროტროფული ორგანიზმები - საპროტროფები. საკვებად იყენებენ მკვდარი ორგანიზმების ნარჩენებს ან მათ მეტაბოლურ პროდუქტებს. ეს არის გახრწნისა და დუღილის ბაქტერიები.
საინტერესოა ის ფაქტი, რომ ბუნებაში არ არსებობს ნივთიერებები, რომლებსაც ბაქტერიები ვერ ანადგურებდნენ.
ავტოტროფულ ორგანიზმებს ყოველთვის არ შეუძლიათ ორგანული ნივთიერებების წარმოქმნა. ყოველივე ამის შემდეგ, ბუნებაში ძალიან ხშირად იცვლება ორგანიზმების საცხოვრებელი პირობები. მაშინ ეს პროცესები უბრალოდ შეუძლებელი ხდება. ევოლუციის პროცესში მყოფი ავტოტროფები ამას თავისებურად შეეგუნენ. მაგალითად, ერთუჯრედიანი ცხოველი ევგლენა მწვანე არახელსაყრელ პერიოდში შეუძლია იკვებება მზა ორგანული ნივთიერებებით. მაგრამროდესაც ცხოვრების პირობები ნორმალიზდება, ის უბრუნდება ფოტოსინთეზს. ასეთ ორგანიზმებს მიქსოტროფებს უწოდებენ.
ავტოტროფული ორგანიზმები ასრულებენ მნიშვნელოვან როლს ბუნებაში, რაც უზრუნველყოფს პირობებს ველური ბუნების ყველა სხვა სამეფოს არსებობისთვის.
