Τι είναι τα ετερότροφα;

Τα ετερότροφα είναι οργανισμοί που δεν μπορούν να παράγουν μόνοι τους την τροφή τους μέσω της στερέωσης του άνθρακα και εξαρτώνται από άλλες πηγές οργανικού άνθρακα για να εκπληρώσουν τις ανάγκες τροφής τους.

Τα ετερότροφα είναι παντού γύρω μας—στους ωκεανούς, τις ερήμους, τα δάση και ίσως ακόμη και κάθονται ακριβώς δίπλα σας!

Τεχνικά, οι οργανισμοί που δεν μπορούν να παράγουν τη δική τους τροφή μέσω της στερέωσης του άνθρακα και εξαρτώνται από άλλες πηγές οργανικού άνθρακα για να εκπληρώσουν τις ανάγκες τροφής τους ονομάζονται ετερότροφοι. Έτσι, τα ετερότροφα περιλαμβάνουν βασικά όλα τα ζώα και άλλους οργανισμούς που δεν μπορούν να φτιάξουν τη δική τους τροφή εσωτερικά. Η στερέωση άνθρακα είναι η διαδικασία μετατροπής του ανόργανου άνθρακα, δηλαδή του CO2 σε μια οργανική μορφή, όπως οι υδατάνθρακες. Αυτή η μετατροπή γίνεται μέσω της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης. Οι οργανισμοί που μπορούν να πραγματοποιήσουν καθήλωση άνθρακα για να καλύψουν μόνοι τους τις διατροφικές τους ανάγκες, χωρίς να εξαρτώνται από άλλες βιολογικές πηγές, ονομάζονται αυτότροφοι. Τα φυτά, τα δέντρα, τα πράσινα φύκια και τα κυανοβακτήρια είναι όλα παραδείγματα αυτότροφων.

Σε μια τροφική αλυσίδα, τα ετερότροφα αντιπροσωπεύονται από οργανισμούς από τους κύριους καταναλωτές έως τους καταναλωτές κορυφής. Στην πραγματικότητα, το 95% όλων των οργανισμών στη Γη είναι ετερότροφοι. Ο όρος ετερότροφος εμφανίστηκε το 1946 από την ανάγκη ταξινόμησης των μικροοργανισμών με βάση τον τύπο διατροφής τους.

Ταξινόμηση ετερότροφων

Με βάση την πηγή ενέργειας, τα ετερότροφα μπορεί να είναι ένας από τους δύο τύπους:φωτοετερότροφα και χημειοετερότροφα.

Φωτοερότροφα είναι οι οργανισμοί που χρησιμοποιούν το φως για να αντλήσουν την ενέργειά τους. Ωστόσο, δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν το CO2 ως αρχική πηγή άνθρακα και, ως εκ τούτου, εξαρτώνται από οργανικές ενώσεις που βρίσκονται σε άλλες ζωντανές πηγές στο περιβάλλον. Ηλιοβακτήρια, μωβ μη θειούχα βακτήρια και πράσινα μη θειούχα βακτήρια είναι μερικά παραδείγματα ετερότροφων.

Χημειοετερότροφα, Από την άλλη πλευρά, εξάγετε ενέργεια λαμβάνοντας προσχηματισμένες οργανικές πηγές ενέργειας, όπως υδατάνθρακες, πρωτεΐνες, λιπίδια κ.λπ., που έχουν συντεθεί νωρίτερα από άλλους οργανισμούς.

Η κατανάλωση επεξεργασμένων (και επομένως μειωμένων) ενώσεων άνθρακα διευκολύνει τα ετερότροφα να χρησιμοποιήσουν όλη την ληφθείσα ενέργεια για σημαντικές βιολογικές διεργασίες, όπως η ανάπτυξη και η αναπαραγωγή. Τώρα, ας δούμε μερικά παραδείγματα ετερότροφων.

Φυτοφάγα

Τα ετερότροφα που καταναλώνουν φυτά και φύλλα για να καλύψουν τις διατροφικές τους ανάγκες ονομάζονται φυτοφάγα. Τα φυτοφάγα ζώα αποτελούν τους κύριους καταναλωτές σε οποιαδήποτε τροφική αλυσίδα.

Τώρα, αυτοσυντηρούμενο τα αυτότροφα επεξεργάζονται πολύπλοκα οργανικά μόρια (CO2) κατά τη φωτοσύνθεση και τα μετατρέπουν σε ενέργεια, με τη μορφή τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP), κατά την κυτταρική αναπνοή. Αυτό το ATP έχει συχνά τη μορφή απλών υδατανθράκων, όπως η γλυκόζη, καθώς και πιο σύνθετων υδατανθράκων, όπως η κυτταρίνη και το άμυλο.

Εκτός από τους απλούς υδατάνθρακες, το άμυλο διασπάται από τα περισσότερα ζώα. Χάρη στην έκκριση ενός ενζύμου που ονομάζεται αμυλάση από το πάγκρεας και τους σιελογόνους αδένες, το οποίο βοηθά στη διάσπαση του αμύλου. Ωστόσο, η κυτταρίνη, ένα κύριο συστατικό των φυτικών κυτταρικών τοιχωμάτων, είναι δύσκολο να χωνευτεί για πολλά ετερότροφα. Ευτυχώς, ορισμένα φυτοφάγα ζώα έχουν συμβιωτική χλωρίδα του εντέρου που τα βοηθά να διασπάσουν ακόμη και την κυτταρίνη σε μια χρησιμοποιήσιμη μορφή ενέργειας.

(Φωτογραφία:Pixabay)

Αγελάδες, κατσίκες, ελάφια και άλλα μηρυκαστικά είναι μερικά από τα πιο δημοφιλή παραδείγματα φυτοφάγων. Ζυμώνουν φυτικό υλικό σε ειδικούς θαλάμους που περιέχουν τους προαναφερθέντες συμβιωτικούς οργανισμούς μέσα στο στομάχι τους. Τα ζώα που τρώνε μόνο φρούτα, όπως ορισμένα πουλιά, νυχτερίδες και πίθηκοι, είναι ειδικοί τύποι φυτοφάγων που ονομάζονται φρογοφάγα . Ομοίως, νεκταροφάγα είναι φυτοφάγα ζώα που λαμβάνουν τη διατροφή τους από το νέκταρ των φυτών, το οποίο είναι άφθονο σε απλά σάκχαρα. Οι μέλισσες, οι πεταλούδες και μερικοί άλλοι σκώροι είναι παραδείγματα νεκταροφάγων.

Ένα αιγυπτιακό φρουτορόπαλο—ένα φρουτοφάγο (Φωτογραφία :Arpingstone/Wikimedia Commons)

Σαρκοφάγα

Αντί να τρώνε με φυτά, τα σαρκοφάγα είναι εκείνα τα ετερότροφα που προτιμούν να τρώνε κρέας. Αν και τα σαρκοφάγα γενικά τρώνε φυτοφάγα, ορισμένα σαρκοφάγα (σε υψηλότερα τροφικά επίπεδα) μπορεί επίσης να τρώνε άλλα σαρκοφάγα. Τα σαρκοφάγα συχνά αναφέρονται ως αρπακτικά.

(Φωτογραφία:Pixabay)

Τα λιπίδια (λίπη) που αποθηκεύονται στο σώμα ενός φυτοφάγου είναι η κύρια πηγή ενέργειας για τα σαρκοφάγα. Αν και η παροχή γλυκογόνου είναι περιορισμένη, μικρές αναλογίες γλυκογόνου (πολυσακχαρίτης γλυκόζης) μπορούν επίσης να χρησιμεύσουν ως αποθήκευση ενέργειας και γενικά αποθηκεύονται στο ήπαρ και στους μύες του σαρκοφάγου.

Λύκοι, λιοντάρια, τίγρεις και λεοπαρδάλεις είναι μερικά δημοφιλή παραδείγματα σαρκοφάγων. Αυτά τα σαρκοφάγα έχουν αιχμηρά δόντια για να σχίζουν τη σάρκα και να έχουν πρόσβαση στο πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά κρέας. Τα γεράκια, οι αετοί και τα γεράκια είναι μερικά πουλιά που είναι σαρκοφάγα. Χάρη στην ακριβή όρασή τους, είναι σε θέση να ανιχνεύουν τρωκτικά όπως αρουραίους για κατανάλωση. Η θαλάσσια ζωή μπορεί επίσης να υπερηφανεύεται για πολλά σαρκοφάγα. Οι καρχαρίες είναι ένα συνηθισμένο παράδειγμα που μας έρχεται στο μυαλό όταν σκεφτόμαστε αρπακτικά ψάρια που θέλουν να θηράξουν άλλα ζώα. Εκτός από τους καρχαρίες, υπάρχουν πολλά άλλα σαρκοφάγα ψάρια, όπως το φουσκωτό, το λεοντόψαρο, το τίγρης, το χέλι κ.λπ.

Μερικά σαρκοφάγα ζώα μπορεί να είναι οδοκαθαριστές, δηλαδή πλάσματα που τρώνε νεκρά ζώα, αντί να λεηλατούν απευθείας ένα. Οι οδοκαθαριστές παίζουν σημαντικό ρόλο στην ολοκλήρωση του τροφικού κύκλου και στη διατήρηση του περιβάλλοντος καθαρού τρώγοντας τον νεκρό πληθυσμό. Χωρίς αυτά, ο πλανήτης μας θα μύριζε αφόρητα βρωμερά.

Τα όποσουμ και οι γύπες είναι δύο συνηθισμένοι οδοκαθαριστές που θα δείτε συχνά να τρώνε σάπια ή υπολείμματα νεκρών ζώων σε κανάλια όπως το National Geographic ή το Animal Planet. Προτιμούν να τρώνε τη σάρκα ζώων που έχουν πεθάνει πρόσφατα. Ένα ενδιαφέρον γεγονός για τους γύπες είναι ότι τα φτερά και τα ούρα τους είναι φτιαγμένα για να προστατεύουν φυσικά από τις μάστιγες των βακτηρίων και άλλων παρόμοιων μικροοργανισμών, που είναι άφθονα στα σφάγια με τα οποία τρέφονται.

Γύπες που τρέφονται με σφάγιο ελαφιού (Προσφορά φωτογραφίας :Mdjaveed01/Wikimedia Commons)

Μύκητες

Οι μύκητες είναι ένας ειδικός τύπος ετερότροφων - δεν καταπίνουν απευθείας την τροφή τους όπως άλλα ετερότροφα, αλλά αντ' αυτού τρέφονται με απορρόφηση. Οι μύκητες έχουν δομές που ονομάζονται υφές, οι οποίες είναι παρόμοιες με τις ρίζες των φυτών. Οι υφές αναπτύσσονται και σχηματίζουν ένα δίκτυο μέσω του υποστρώματος με το οποίο τρέφονται οι μύκητες. Οι υφές εκκρίνουν πεπτικά ένζυμα για να διασπάσουν το υπόστρωμα και να απορροφήσουν θρεπτικά συστατικά από αυτό.

Τα υποστρώματα για μύκητες περιλαμβάνουν ξύλο, τυρί ή μερικές φορές ακόμη και σάρκα. Ωστόσο, οι περισσότεροι εξειδικεύονται στη διάσπαση μιας περιορισμένης σειράς ειδών διατροφής. Στην πραγματικότητα, ορισμένες ποικιλίες μυκήτων λαμβάνουν τη διατροφή τους από ένα μόνο υπόστρωμα.

Είναι ενδιαφέρον ότι κάποιοι μύκητες είναι χρήσιμοι για εμάς. Για παράδειγμα, Saccharomyces cerevisiae βοηθά στην παραγωγή μαγιάς, που καθιστά δυνατή την παρασκευή ψωμιού, τυριού και μπύρας. Μερικοί μύκητες χρησιμοποιούνται επίσης σε φάρμακα όπως η πενικιλίνη, η λοβαστατίνη, η κυκλοσπορίνη κ.λπ.