يقصد بالتغذية الذاتية
التغذية الذاتية هي الكائنات الحية التي تستخدم مصدر طاقة خارجي لاستخلاص الموارد غير العضوية من البيئة وتحويلها إلى جزيئات حيوية تساعدها على النمو والاستمرار في الحياة. ومن خلال ذلك، توفر هذه الكائنات الطاقة للنظام الحيوي، وتجديد الأكسجين في الغلاف الجوي، وتوفير الإنتاجية الأولية لشبكات الغذاء المعقدة والنظم البيئية، ويشمل نشاط التغذية الذاتية في الكائنات الحية امتصاص الكربون من ثاني أكسيد الكربون، وعلى الرغم من ذلك، فإن الكائنات الذاتية الغذاء يمكنها أيضا استخلاص أشكال غير عضوية من النيتروجين والكبريت والفوسفور والمغذيات المعدنية الأخرى.
تعتمد التغذية الضوئية على استخدام الطاقة في الضوء لامتصاص الجزيئات الغير عضوية، ويعد الاندماج النووي للهيدروجين في الشمس هو المصدر النهائي لهذه الطاقة.
الليثوتوتروف هي بكتيريا بدائية النواة وبكتيريا بدائية، وتشمل العديد من الكائنات الحية التي تعيش في بيئات قاسية مثل الينابيع الحارة والفتحات الحرارية الأرضية والشقوق العميقة داخل قشرة الأرض. تعتبر المواد الليفية ذات أهمية كبيرة في تجوية الصخور وتجديد التربة ودورة الكبريت والنيتروجين الحيوية الجيوكيميائية. تقوم العديد من الصخور الحجرية بالاستفادة من مصادر الطاقة الجيولوجية مثل تفاعل المركبات داخل الصخور أو انبعاثات الفتحات البركانية والينابيع الساخنة. تنبع الطاقة الجيولوجية في النهاية من انشطار العناصر المشعة في باطن الأرض. يوضح استخدام الطاقة الجيولوجية أن مصادر الطاقة في النظام الحيوي لا تعتمد فقط على الطاقة الشمسية وعملية التمثيل الضوئي.
على الرغم من اعتبارها ذات يوم عناصر ثانوية من المحيط الحيوي، إلا أنه من المعروف الآن أن lithoautotrophs تشكل كتلة حيوية كبيرة مخفية داخل الشقوق الصخرية والحبوب المعدنية في جميع أنحاء القشرة العلوية للأرض. يمكن أن تكون النظم البيئية التي تدعمها lithoautotrophs معقدة، مثل أنظمة الديدان الأنبوبية بالقرب من فتحات أعماق البحار ؛ ومع ذلك ة، فإن تدفق الطاقة والكربون إلى الأجزاء السطحية والبحرية من المحيط الحيوي حيث يعيش الناس ويعملون يكاد يكون حصريًا ضوئيًا.
من أنواع ذاتية التغذية
يتضمن الكائنات الحية الضوئية النباتات والطحالب والبكتيريا الضوئية، وتمثل غالبية الطاقة المتدخلة في المحيط الحيوي الذي يشمل البشر والأنواع الملايين في مجال حقيقيات النواة. النباتات الحقيقية هي أنواع في المملكة بلانتاي، تشمل النباتات الأرضية متعددة الخلايا مثل الطحالب، والسرخس، والعاريات البذور، وكاسيات البذور، والأنواع ذات الصلة التي تنوعت في الموائل المائية. الطحالب هي كائنات حية ضوئية توجد عادة في الموائل المائية وتختلف عن النباتات الحقيقية في سماتها. ليس لكلمة `الطحالب` معنى تصنيفي، حيث تشمل هذه الكائنات البدائية أو الحقيقية النواة، وتوجد في 12 مملكة تصنيفية أو أكثر.
وأيضًا تتميز الكائنات ذاتية التغذية أنها تستخدم المواد المغذية الكيميائية الطاقة المشتقة من الجزيئات العضوية أو غير العضوية لاستيعاب ثاني أكسيد الكربون والعناصر المعدنية الأساسية، يُطلق على المواد الغذائية الكيميائية التي تستخدم جزيئات غير عضوية مثل الكبريتيدات والنترات والهيدروجين والمعادن المختزلة اسم lithotrophs (أكلة الصخور)، التغذية العضوية هي مواد كيميائية تغذوية تستخدم جزيئات عضوية وبالتالي تعتمد بشكل عام على الكائنات الحية الأخرى للحصول على الطاقة، على النقيض من التغذية الضوئية و lithoautotrophs التي تستوعب الطاقة من المصادر غير الحيوية.
الفرق بين ذاتية والغير ذاتية التغذية
هناك عدة فروق بين التغذية الذاتية والتغذية غير الذاتية، وهي كما يلي:
ذاتية التغذية
هي كائنات حية تخضع لطريقة التغذية الذاتية، وهذه هي الكائنات الحية التي يمكنها تحضير طعامها من مواد بسيطة مثل ثاني أكسيد الكربون والماء، وجميع النباتات الخضراء هي أمثلة على ذاتية التغذية، وتحتوي هذه النباتات الخضراء على صبغة الكلوروفيل في الخلية النباتية التي تساعد في تخليق طعامها عن طريق امتصاص الطاقة من ضوء الشمس، وأيضًا جميع autotrophs منتجين ويتم وضعهم في المستوى الأولي في شبكة الغذاء.
يمكن تحويل الكربوهيدرات إلى أحماض دهنية لإنتاج الدهون، يمكن إضافة عناصر أخرى لتوليف المركبات العضوية مثل البروتينات، يمكن استخدام الكربوهيدرات والبروتينات والدهون كمصادر للطاقة أثناء التنفس من قبل كل من autotrophs وغيرية التغذية، وإعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون بحيث يمكن استخدامه مرة أخرى في عملية التمثيل الضوئي.
غير ذاتية التغذية
الكائنات غيرية التغذية هي الكائنات التي لا يمكنها تحضير طعامها وتعتمد علىالمنتجين أو النباتات الخضراء أو الحيوانات الأخرى في الحصول على غذائها، ويُعرف هذا النمط من التغذية بالنمط الغذائي غير المتجانس.
يعتمد الكائنات غيرية التغذية على التغذية الذاتية من أجل توفير إمدادات مستمرة من الجزيئات العضوية الجديدة. تُعَدُّ الكائنات غيرية التغذية مستهلكين في شبكة الغذاء، وتُصنَّف عادة في المستوى الثانوي أو العالي.
تعد جميع النباتات والحيوانات غير الخضراء، بما في ذلك البشر، أمثلة جيدة على الكائنات غيرية التغذية.
- يستفيد الكائنات الحية غير النباتية من التمثيل الضوئي بطرق متعددة.
- مباشرة عن طريق استهلاك النباتات، آكلات أعشاب
- تتم مهاجمة وقتل واستهلاك الحيوانات العاشبة الأخرى (آكلات النباتات) أو المختلطة (آكلات اللحوم) غير مباشرة
- باستخدام الأكسجين في عملية التنفس الخلوي
بكتريا ذاتية التغذية
البكتيريا الأتوتروفة هي تلك البكتيريا التي تستطيع تصنيع طعامها، تقوم بعمل العديد من التفاعلات التي تشمل الطاقة الضوئية (الفوتونات) والمواد الكيميائية لاستخلاص الطاقة اللازمة لبقائها حية، لتحقيق ذلك، تستخدم مركبات غير عضوية مثل ثاني أكسيد الكربون والماء وكبريتيد الهيدروجين وما إلى ذلك لتحويلها إلى مركبات عضوية مثل الكربوهيدرات والبروتينات وما إلى ذلك، والتي تعد جزيئات توفر الطاقة في الأنظمة الحيوية.
بالتالي، البكتيريا ذاتية التغذية هي كائنات ذاتية الاستدامة وتشبه النباتات إلى حد كبير فيما يتعلق بالاعتماد على التغذية.
تلعب البكتيريا دورا في نظامنا البيئي الذي يتكون من كائنات حية وغير حية. تحتاج الكائنات الحية إلى الطاقة للحفاظ على أجسادها وأداء وظائفها اليومية. تحصل هذه الكائنات الحية على الطاقة من الطعام الذي تتناوله. يتم إنتاج هذا الطعام بواسطة المنتجين الأساسيين في الطبيعة، وتعرف النباتات الخضراء بأنها المنتجين الأساسيين الذين يوفرون الطعام لجميع الكائنات الحية الأخرى بما في ذلك البشر.
وتعرف هذه الكائنات الدقيقة بمصطلح البكتيريا ذاتية التغذية، حيث تنتج جميع الكائنات الحية مثل النباتات والبكتيريا الخضراء طعامها بصورة مركبات عضوية مثل الكربوهيدرات والبروتين وغيرها، وهذه المركبات العضوية هي أساسا تحولها من مواد غير عضوية باستخدام ضوء الشمس كمصدر للطاقة. وتستخدم البكتيريا ذاتية التغذية الضوء أيضا لتحويل المركبات غير العضوية إلى مركبات عضوية. وتقوم بعض أنواع البكتيريا أيضا بإنتاج الطعام باستخدام الطاقة المستمدة من المركبات الكيميائية.
لذلك، يتم تمييز هذين النوعين من البكتيريا إلى بكتيريا ذاتية التغذية وبكتيريا كيميائية التغذية، على التوالي، مثل النباتات الخضراء، حيث يحتاج هذان النوعان من البكتيريا أيضًا إلى مصدر للكربون (C).