- ลักษณะของ photoautotrophs
- ตัวอย่างของสิ่งมีชีวิตโฟโตโทรฟิก
- - ไซยาโนแบคทีเรีย
- - โปรโตซัว
- - ไลเคน
- - สาหร่ายเซลล์เดียวพืชและสาหร่ายขนาดมหึมา
- สาหร่ายเซลล์เดียว
- พืช
- สาหร่ายมาโคร
- - สัตว์
- อ้างอิง
photoautotrophsหรือสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงจะขึ้นอยู่กับแสงเป็นแหล่งพลังงานและทำให้โมเลกุลของสารอินทรีย์จากโมเลกุลนินทรีย์ กระบวนการนี้เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงและโดยทั่วไปสิ่งมีชีวิตเหล่านี้แสดงถึงฐานของห่วงโซ่อาหาร
แหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุดสำหรับชีวิตคือแสงแดดซึ่งตกลงบนพื้นผิวโลก พลังงานแสงถูกจับระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง ในระหว่างกระบวนการนี้พลังงานจะถูกดูดซับโดยคลอโรฟิลล์และเม็ดสีอื่น ๆ จากนั้นจะเปลี่ยนเป็นพลังงานเคมี
พืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีรูปถ่าย (ภาพจากภาพถ่ายฟรีที่ www.pixabay.com)
Photoautotrophs โดยทั่วไปใช้พลังงานของแสงในการเปลี่ยน CO2 และน้ำให้เป็นน้ำตาลซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับโมเลกุลอินทรีย์หลายพันโมเลกุล น้ำตาลเหล่านี้สามารถดูดซึมได้โดยสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ไม่ใช่แค่โฟโตโทรฟ
คำว่า "fotoautotroph" มาจากคำสามคำที่นำมาจากภาษาละตินซึ่งมีความหมายต่างกัน คำว่าภาพถ่ายซึ่งแปลว่า "แสง" คำว่ารถยนต์ซึ่งแปลว่า "ของตัวเอง" และคำว่าโทรฟอสซึ่งหมายถึง "โภชนาการ"
คำว่า "photoautotroph" ครอบคลุมสิ่งมีชีวิตหลายกลุ่ม ได้แก่ แบคทีเรียและโปรโตซัวบางชนิดพืชสาหร่ายและไลเคน นอกจากนี้ยังมีสัตว์สายพันธุ์ที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งรวมเอาลักษณะของโฟโตโทรฟิคและเฮเทอโรโทรฟิก
ลักษณะของ photoautotrophs
ลักษณะบังคับของสิ่งมีชีวิตโฟโตโทรฟิกคือการมีรงควัตถุไวแสง รงควัตถุไวแสงเป็นโมเลกุลที่สามารถรับรู้และดูดซับพลังงานแสงในรูปของโฟตอน
โฟโตโทรฟมีความสามารถในการดูดซับและเปลี่ยนพลังงานแสง (จากแสง) เป็นพลังงานเคมี พลังงานนี้จะถูกเก็บไว้ในโมเลกุลอินทรีย์โดยผ่านกระบวนการเผาผลาญของการสังเคราะห์ด้วยแสง
สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์ด้วยแสงและสังเคราะห์แสงส่วนใหญ่มีโมเลกุลของคลอโรฟิลล์เนื่องจากเป็นเม็ดสีหลักที่ทำหน้าที่ในการดำเนินขั้นตอนเริ่มต้นของการสังเคราะห์ด้วยแสง เนื่องจากมีคลอโรฟิลล์โฟโตโทรฟเกือบทั้งหมดจึงมีสีเขียว
โฟโตโทรฟีพบในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเช่นไซยาโนแบคทีเรียและโปรโตซัวบางชนิดหรือในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ขนาดมหึมาเช่นสาหร่ายไลเคนและพืช
สิ่งมีชีวิต Photoautotrophic กระจายอยู่ในระบบนิเวศเกือบทั้งหมดและขนาดของมันมีความผันแปรสูงเนื่องจากอาจมีขนาดเล็กเท่ายูกลีนาหรือมีขนาดใหญ่เท่าซีคัวยาขนาดยักษ์
ยกเว้นแอนตาร์กติกาพืชจะปกคลุมพื้นผิวโลกเกือบทั้งหมดและเป็นตัวแทนหลักของสิ่งมีชีวิตโฟโตโทรฟิก ภายในพืชมีหลากหลายรูปแบบไม่เหมือนใครและปรับให้เข้ากับทุกสภาพอากาศและระบบนิเวศบนบกได้อย่างสมบูรณ์แบบ
ตัวอย่างของสิ่งมีชีวิตโฟโตโทรฟิก
มีความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในรูปถ่ายอัตโนมัติเนื่องจากเป็นการปรับตัวที่ทำให้สิ่งมีชีวิตที่ได้มามีความสามารถในการอยู่รอดในทุกสภาพและระบบนิเวศตราบใดที่พวกมันอยู่ในที่ที่มีแสง
- ไซยาโนแบคทีเรีย
ไซยาโนแบคทีเรีย (ที่มา: Patrioter6 ที่ en.wikibooks ผ่าน Wikimedia Commons)
Cyanobacteria หรือ oxyphotobacteria อยู่ในโดเมนโปรคาริโอต พวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวมีคลอโรพลาสต์ดังนั้นจึงสามารถสังเคราะห์แสงได้ เยื่อหุ้มชั้นในของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มี“ ลาเมลไลสังเคราะห์แสง” คล้ายไธลาคอยด์อยู่ภายในคลอโรพลาสต์ของพืช
ไซยาโนแบคทีเรียทั้งหมดมีคลอโรฟิลล์เอและบิลิโปรตีนพิกเมนต์เช่นไฟโคบิลินหรือไฟโคไซยานิน การรวมกันของเม็ดสีเหล่านี้ภายในเซลล์ของไซยาโนแบคทีเรียทำให้มีสีเขียวอมฟ้า
สิ่งมีชีวิตเหล่านี้กระจัดกระจายไปทั่วชีวมณฑลและเป็นเรื่องปกติของทะเลสาบสระน้ำดินเปียกและอินทรียวัตถุที่เน่าเปื่อย พวกเขาเป็นคนทั่วไปเนื่องจากโฟโตโทรฟีของพวกเขาช่วยให้พวกเขาสามารถแจกจ่ายกับเงื่อนไขที่เฉพาะเจาะจงเกินไปได้โดยต้องใช้แสงแดดเท่านั้น
- โปรโตซัว
ภาพถ่ายของสายพันธุ์ Volvox (ที่มา: Craigpemberton ผ่าน Wikimedia Commons)
ภายในโปรโตซัว photoautotrophic คือยูกลีนา สิ่งมีชีวิตทั้งหมดเหล่านี้มีลักษณะเป็นกล้องจุลทรรศน์แฟล็กเจลและถูกจัดอยู่ในกลุ่ม Mastigophora
ในหลาย ๆ ครั้ง euglenidae ถูกจัดให้เป็นสาหร่ายเซลล์เดียว อย่างไรก็ตามการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่านอกเหนือจากการให้อาหารโดยการสังเคราะห์ด้วยแสงแล้วพวกเขายังสามารถใช้ประโยชน์จากสารบางชนิดในสิ่งแวดล้อมผ่านพิโนไซโทซิส
Euglenidae มีชีวิตอิสระอาศัยอยู่ในน้ำจืด (มีเพียงไม่กี่ชนิดที่เป็นน้ำเค็ม) และส่วนใหญ่อยู่โดดเดี่ยว มีรูปร่างที่หลากหลายและสามารถยืดออกเป็นทรงกลมรูปไข่หรือรูปใบหอก
เนื่องจากพวกมันสังเคราะห์ด้วยแสงพวกมันจึงมีการถ่ายภาพในเชิงบวก (พวกมันไวต่อสิ่งเร้าด้วยแสง) และพวกมันมีการขยายขนาดที่ฐานของแฟลเจลลัมหน้าซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวรับแสงสำหรับพลังงานแสง
Euglenidae ยังเป็น photoautotrogos (ที่มา: David J. Patterson ผ่าน Wikimedia Commons)
มีทั้งคลอโรฟิลล์ A และ B, phycobilins, β-carotenes และ neoxanthin และ diadinoxanthine ชนิด xanthophylls ในหลายกรณี euglenidae ไม่สามารถตอบสนองความต้องการทางโภชนาการได้ทั้งหมดผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงดังนั้นพวกเขาจึงต้องกินวิตามินบี 1 และบี 12 จากสิ่งแวดล้อม
- ไลเคน
ไลเคนถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์ทางชีวภาพระหว่างสาหร่ายและเชื้อรา ดังนั้นพวกมันจึงมีทั้งสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน (ผ่านเชื้อรา) และสิ่งมีชีวิตโฟโตโทรฟิก (ผ่านสาหร่าย)
ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตทั้งสองประเภทมีประโยชน์สำหรับทั้งสองเนื่องจากสาหร่ายสามารถใช้ประโยชน์จากสารตั้งต้นที่เชื้อราให้มาเพื่อเจริญเติบโต ในขณะที่เชื้อราสามารถกินน้ำตาลที่สาหร่ายผลิตได้ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง
ไลเคนไม่สอดคล้องกับกลุ่มอนุกรมวิธาน แต่โดยทั่วไปแล้วจะถูกจำแนกตามประเภทของเชื้อรา symbiont เชื้อราทั้งหมดที่ประกอบเป็นไลเคนเป็นของไฟลัม Ascomycota ภายในอาณาจักร Fungi
- สาหร่ายเซลล์เดียวพืชและสาหร่ายขนาดมหึมา
สาหร่ายเซลล์เดียวอาจเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีรูปถ่ายที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในระบบนิเวศทางน้ำ ในขณะที่พืชเป็นสิ่งมีชีวิตระดับมหภาคที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในระบบนิเวศบนบก
ทั้งสาหร่ายและพืชต้องการน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อทำการสังเคราะห์แสงและเพื่อให้สามารถรองรับความต้องการทางโภชนาการได้
สาหร่ายเซลล์เดียว
หากคุณใช้น้ำเพียงเล็กน้อยจากแอ่งน้ำทะเลสาบลากูนแม่น้ำทะเลหรือแหล่งน้ำอื่น ๆ และสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์คุณจะพบสิ่งมีชีวิตสีเขียวขนาดเล็กหลายล้านรูปแบบแฟลกเจลเลตซึ่งส่วนใหญ่เป็นสาหร่ายเซลล์เดียวอย่างแน่นอน .
สาหร่ายเซลล์เดียวเกือบทั้งหมดมีแฟลกเจลลาหนึ่งตัวขึ้นไปและโดยทั่วไปมีชีวิตอิสระแม้ว่าจะมีบางชนิดที่อาศัยอยู่ในอาณานิคม สาหร่ายเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีรูปถ่าย แต่มีหลายกรณีของสาหร่ายที่แตกต่างกัน
พวกเขาถือเป็นหนึ่งในผู้ผลิตออกซิเจนหลักของโลกและผู้เขียนบางคนคิดว่าพวกมันเป็นผู้ผลิตหลักในมหาสมุทรเนื่องจากพวกมันอยู่ที่ฐานของห่วงโซ่อาหาร
พืช
พืชเป็นสิ่งมีชีวิตบนบกที่มีลักษณะร่างกายแบ่งออกเป็นสองส่วน: ส่วนหนึ่งทางอากาศและส่วนหนึ่งบนบก ส่วนบนบกประกอบด้วยรากในขณะที่ส่วนทางอากาศประกอบด้วยลำต้นซึ่งจะแบ่งออกเป็นลำต้นใบและดอกไม้
พวกมันมีรูปร่างที่แตกต่างกันจำนวนมากอย่างไม่น่าเชื่อและพวกมันผลิตอาหารเองโดยการสังเคราะห์ด้วยแสงเช่นเดียวกับโฟโตโทรฟอื่น ๆ
อย่างไรก็ตามพืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความเชี่ยวชาญในการใช้พลังงานแสงมากขึ้นเนื่องจากพวกมันมีเซลล์หลายล้านเซลล์ในใบของพวกมันโดยจัดเฉพาะเพื่อสังเคราะห์แสงอย่างต่อเนื่องในระหว่างวัน
สาหร่ายมาโคร
สาหร่ายมาโครเป็นตัวแทนของพืชในสื่อที่เป็นน้ำ สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่อาศัยอยู่ใต้น้ำในสภาพแวดล้อมทางน้ำตั้งรกรากที่ใด ๆ ที่มีวัสดุพิมพ์ที่เหมาะสมเพื่อยึดเกาะ
รูปถ่ายของสาหร่ายขนาดใหญ่ (ที่มา: W. carter จาก Wikimedia Commons)
สาหร่ายในกลุ่ม glaucophytes เป็นกลุ่มสาหร่ายที่ถือว่าเกี่ยวข้องกับพืชบกมากที่สุด อย่างไรก็ตามผู้เขียนบางคนจำแนกสาหร่ายร่วมกับโปรโตซัว
- สัตว์
ทากทะเล Elysia chlorotica หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า "Eastern emerald" สามารถใช้ประโยชน์จากคลอโรพลาสต์ที่กินผ่านอาหารที่อุดมไปด้วยสิ่งมีชีวิตที่มีโฟโตโทรฟิคเนื่องจากมันอาศัยอยู่โดยการดูดซับน้ำนมจากสาหร่ายทะเล
กระบวนการใช้ประโยชน์จากคลอโรพลาสต์จากอาหารของคุณเรียกว่า kleptoplasty จากปรากฏการณ์นี้ทำให้ทากสามารถอยู่รอดได้โดยการผลิตสารโฟโตแอสซิมิเลตในสถานที่ที่มีแสงแดดโดยไม่ต้องกินอาหารเป็นเวลานาน
อ้างอิง
- Bresinsky, A. , Körner, C. , Kadereit, JW, Neuhaus, G. , & Sonnewald, U. (2013). วิทยาศาสตร์พืช Strasburger: รวมทั้งโปรคาริโอตและเชื้อรา (ฉบับที่ 1) เบอร์ลินเยอรมนี: Springer
- Brusca, RC, & Brusca, GJ (2005). สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง (เลขที่ Sirsi) i9788448602468) มาดริด: McGraw-Hill
- Chan, CX, Vaysberg, P. , Price, DC, Pelletreau, KN, Rumpho, ME, & Bhattacharya, D. (2018). การตอบสนองของโฮสต์ที่ใช้งานอยู่ต่อ symbionts สาหร่ายในทากทะเล Elysia chlorotica อณูชีววิทยาและวิวัฒนาการ, 35 (7), 1706-1711.
- Hu, Q. , Guterman, H. , & Richmond, A. (1996). โฟโตไบโอรีแอคเตอร์แบบแยกส่วนเอียงแบนสำหรับการเพาะปลูกโฟโตโทรฟกลางแจ้งจำนวนมาก เทคโนโลยีชีวภาพและวิศวกรรมชีวภาพ, 51 (1), 51-60.
- เรเวน, PH (1981). การวิจัยในสวนพฤกษศาสตร์ Bot ยาห์บ 102, 52-72
- Shimakawa, G. , Murakami, A. , Niwa, K. , Matsuda, Y. , Wada, A. , & Miyake, C. (2019). การวิเคราะห์เปรียบเทียบกลยุทธ์ในการเตรียมอ่างอิเล็กตรอนในภาพถ่ายสัตว์น้ำ การวิจัยการสังเคราะห์ด้วยแสง, 139 (1-3), 401-411.
- Willey, JM, Sherwood, L. , & Woolverton, CJ (2008) Prescott, Harley และ Klein จุลชีววิทยา การศึกษาระดับอุดมศึกษา McGraw-Hill