מהו אוטוטרוף? הגדרה ודוגמאות

אוטוטרוף הוא אורגניזם שיכול לייצר מזון משלו באמצעות דוֹמֵם חומרים. לעומת זאת, הטרוטרופים הם אורגניזמים שאינם יכולים לייצר את החומרים המזינים שלהם ודורשים צריכה של אורגניזמים אחרים כדי לחיות. אוטוטרופים הם חלקים חשובים של מערכת אקולוגית ידועים כיצרנים, ולעתים קרובות הם מקור המזון להטרוטרופים.

הגדרה של אוטוטרוף

אוטוטרופים הם אורגניזמים היוצרים את המזון שלהם באמצעות חומר אנאורגני. הם יכולים לעשות זאת באמצעות אור, מים ופחמן דו חמצני, בתהליך המכונה פוטוסינתזה, או על ידי שימוש במגוון כימיקלים באמצעות שיטה הנקראת כימוסינתזה. כיצרנים, אוטוטרופים הם אבני בניין חיוניות של כל מערכת אקולוגית. הם מייצרים חומרים מזינים הנחוצים לכל סוגי החיים האחרים על פני כדור הארץ.

כיצד אוטוטרופים מייצרים מזון בעצמם?

צמחים הם הסוגים הנפוצים ביותר של אוטוטרופים, והם משתמשים בפוטוסינתזה כדי לייצר מזון משלהם. לצמחים יש אברון מיוחד בתוך התאים שלהם, הנקרא א כלורופלסט, מה שמאפשר להם לייצר חומרים מזינים מאור. בשילוב עם מים ופחמן דו חמצני, האברונים הללו מייצרים גלוקוז, סוכר פשוט המשמש לאנרגיה, כמו גם חַמצָן כתוצר לוואי. גלוקוז מספק לא רק תזונה לצמח המייצר אלא גם מהווה מקור אנרגיה לצרכני הצמחים הללו. דוגמאות אחרות לאוטטרופים המשתמשים בפוטוסינתזה כוללות אצות, פלנקטון וסוגים מסוימים של חיידקים.

סוגים שונים של חיידקים יכולים להשתמש בכמוסינתזה כדי לייצר חומרים מזינים. במקום להשתמש באור בשילוב עם מים ופחמן דו חמצני, הכימוסינתזה משתמשת בכימיקלים כמו מתאן או מימן גופרתי יחד עם חמצן לייצור פחמן דו חמצני ואנרגיה. תהליך זה ידוע גם בשם חמצון. אוטוטרופים אלה נמצאים לעתים קרובות בסביבות קיצוניות על מנת למצוא את הכימיקלים הדרושים לייצור מזון. סביבות אלו כוללות פתחי אוורור הידרותרמיים תת-מימיים, שהם סדקים בקרקעית הים שמערבבים מים עם מאגמה געשית מתחת לייצור מימן גופרתי וגזים אחרים.

אוטוטרופים לעומת הטרוטרופים

הטרוטרופים שונים מאוטוטרופים בכך שהם אינם יכולים לייצר את מזונם בעצמם. הטרוטרופים דורשים צריכה של חומר אורגני, ולא אורגני, כדי ליצור חומרים מזינים הדרושים לחיים. לכן, אוטוטרופים והטרוטרופים ממלאים תפקידים שונים בתוך מערכת אקולוגית. בכל שרשרת מזון נדרשים יצרנים, או אוטוטרופים, וצרכנים, או הטרוטרופים. ההטרוטרופים כוללים אוכלי עשב, טורפים ואוכלי כל. אוכלי עשב הם אוכלי צמחים ראשוניים וצורכים אוטוטרופים כצרכנים ראשוניים. טורפים צורכים אוכלי עשב, ולכן יכולים להיות צרכנים משניים. צרכנים שלישוניים הם טורפים או אוכלי כל שאוכלים צרכנים משניים קטנים יותר. אוכלי כל הם אוכלי בשר וצמחים, ולכן משתמשים באוטוטרופים כמו גם בהטרוטרופים אחרים למזון.

דוגמאות אוטוטרופים

הדוגמה הפשוטה ביותר לאוטטרופים ושרשרת המזון שלהם כוללת צמחים כמו דשא או מברשת קטנה. בעזרת מים מהאדמה, פחמן דו חמצני ואור, צמחים אלה מבצעים פוטוסינתזה כדי לספק חומרי תזונה משלהם. יונקים קטנים, כמו ארנבות, הם צרכנים ראשוניים שאוכלים את הצמחייה שמסביב. נחשים הם צרכנים משניים שאוכלים ארנבות, ועופות דורסים גדולים כמו נשרים הם צרכנים שלישוניים הצורכים נחשים.

פיטופלנקטון הם האוטוטרופים העיקריים במערכות אקולוגיות מימיות. אוטוטרופים אלה חיים בתוך אוקיינוסים ברחבי כדור הארץ ומשתמשים בפחמן דו חמצני, אור ומינרלים כדי לייצר חומרים מזינים וחמצן. זואופלנקטון הם צרכנים ראשוניים של פיטופלנקטון, ודגי פילטר קטנים יותר הם צרכנים משניים של זואופלנקטון. דגי טורף קטנים הם צרכנים שלישוניים בסביבה זו. דגי טורף גדולים יותר או יונקים תושבי הים הם דוגמאות נוספות לצרכנים שלישוניים שהם טורפים במערכת אקולוגית זו.

אוטוטרופים המשתמשים בכמוסינתזה, כמו חיידקי המים העמוקים שתוארו לעיל, הם דוגמה אחרונה לאוטטרופים בשרשרת המזון. אלה בַּקטֶרִיָה להשתמש אנרגיה גיאותרמית לייצר חומרים מזינים מחמצון באמצעות גופרית. מינים אחרים של חיידקים יכולים לפעול כצרכנים ראשוניים של חיידקים אוטוטרופיים באמצעות סימביוזה. במקום לצרוך חיידקים אוטוטרופיים, חיידקים אלה שואבים חומרים מזינים מאוטוטרופיים חיידקים על ידי החזקתם בתוך גופם ומספקים הגנה מפני הסביבה הקיצונית שבה לְהַחלִיף. צרכנים משניים במערכת אקולוגית זו כוללים חלזונות ומולים, אשר צורכים את החיידקים הסימביוטיים הללו. טורפים, כמו תמנונים, הם צרכנים שלישוניים הטורפים חלזונות ומולים.

מקורות

• אגודת נשיונל ג'יאוגרפיק. "אוטוטרוף." אגודת נשיונל ג'יאוגרפיק, 9 באוקטובר 2012, www.nationalgeographic.org/encyclopedia/autotroph/.