ما هي التغذية الذاتية

يقصد بالتغذية الذاتية

يقصد بالتغذية الذاتية هي

كائنات حية تستخدم مصدر طاقة خارجي لاستيعاب الموارد غير العضوية من البيئة وتوليف الجزيئات البيولوجية اللازمة لاستمرار الحياة


، من خلال القيام بذلك، يقومون بتزويد المحيط الحيوي بالطاقة ، وتجديد الأكسجين في الغلاف الجوي، وتوفير الإنتاجية الأولية المطلوبة لشبكات الغذاء المعقدة والنظم البيئية، ويتضمن معظم نشاط التغذية الذاتية في الكائنات الحية امتصاص الكربون من ثاني أكسيد الكربون؛  ومع ذلك، فإن autotrophs تستوعب أيضًا أشكالًا غير عضوية من النيتروجين والكبريت والفوسفور والمغذيات المعدنية الأخرى.

تستخدم التغذية الضوئية الطاقة في الضوء لاستيعاب الجزيئات غير العضوية،  المصدر النهائي لهذه الطاقة هو الاندماج النووي للهيدروجين في الشمس.

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 مواد التغذية الليفية مهمة في تجوية الصخور وتجديد التربة والدورة الجيوكيميائية الحيوية للكبريت والنيتروجين.  تستمد العديد من الصخور الحجرية طاقتها من مصادر جيولوجية مثل انخفاض المركبات في الصخور، أو الانبعاثات في الفتحات البركانية والينابيع الساخنة، تُشتق الطاقة الجيولوجية في النهاية من الانشطار النووي للعناصر المشعة داخل الأرض، يوضح استخدام الطاقة الجيولوجية أن مدخلات الطاقة في المحيط الحيوي لا يتم اشتقاقها حصريًا من الطاقة الشمسية عبر عملية 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. [1]

من أنواع ذاتية التغذية

تشتمل الكائنات الحية الضوئية على النباتات والطحالب والبكتيريا الضوئية، وهي تمثل الغالبية العظمى من الطاقة التي تدخل جزء المحيط الحيوي الذي يشمل البشر وملايين الأنواع في مجال حقيقيات النوى، النباتات الحقيقية هي أنواع داخل المملكة بلانتاي، والتي تشمل نباتات أرضية متعددة الخلايا (الطحالب، السرخس، عاريات البذور، كاسيات البذور)، والأنواع ذات الصلة التي تنوعت في الموائل المائية، مثل الطحالب عبارة عن كائنات حية ضوئية تقتصر بشكل عام (ولكن ليس دائمًا) على الموائل المائية وتفتقر إلى السمات المميزة للنباتات الحقيقية، مصطلح “الطحالب” ليس مصطلحًا تصنيفيًا، لأن هذه الكائنات بدائية النواة أو حقيقية النواة، أحادية أو متعددة الخلايا، وتحدث 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.[1]

الفرق بين ذاتية والغير ذاتية التغذية

هناك عدة فروق بين ذاتية التغذية وغير ذاتية التغذية 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.[2]

غير ذاتية التغذية

الكائنات غيرية التغذية هي كائنات لا تستطيع تحضير طعامها وتعتمد على المنتجين أو النباتات الخضراء والحيوانات الأخرى في غذائها، يُعرف هذا النمط من التغذية بالنمط الغذائي غير المتجانسة.

تعتمد الكائنات غيرية التغذية على التغذية الذاتية لتوفير إمدادات مستمرة من الجزيئات العضوية الجديدة، تعتبر الكائنات غيرية التغذية بمثابة مستهلكين في شبكة الغذاء ويتم وضعها في المستوى الثانوي أو العالي.

جميع النباتات والحيوانات غير الخضراء، بما في ذلك البشر، هي أفضل الأمثلة على الكائنات غيرية التغذية.

• تستفيد الكائنات غيرية التغذية من التمثيل الضوئي بعدة طرق.
• مباشرة عن طريق استهلاك النباتات آكلات أعشاب
• بشكل غير مباشر عن طريق مهاجمة وقتل واستهلاك الحيوانات العاشبة الأخرى (آكلات اللحوم) أو كل من الحيوانات والنباتات (آكلات اللحوم)
• باستخدام الأكسجين في عملية التنفس الخلوي[3]

بكتريا ذاتية التغذية

البكتيريا ذاتية التغذية هي تلك

البكتيريا التي يمكنها تصنيع طعامها


،  يقومون بإجراء العديد من التفاعلات التي تتضمن الطاقة الضوئية (الفوتونات) والمواد الكيميائية من أجل اشتقاق الطاقة من أجل استدامتها البيولوجية، من أجل القيام بذلك، يستخدمون مركبات غير عضوية مثل ثاني أكسيد الكربون والماء وكبريتيد الهيدروجين وما إلى ذلك لتحويلها إلى مركبات عضوية مثل الكربوهيدرات والبروتينات وما إلى ذلك والتي من المعروف أنها جزيئات توفر الطاقة في النظم البيولوجية.

وبالتالي، فإن البكتيريا ذاتية التغذية هي كائنات ذاتية الاستدامة تشبه إلى حد كبير النباتات من حيث الاعتماد على التغذية.

دور البكتيريا في نظامنا البيئي يتكون العالم الطبيعي من كائنات حية وغير حية،  حيث تتطلب الكائنات الحية الطاقة للحفاظ على أجسادهم المادية وأداء العمل كل يوم،  يتم الحصول على هذه الطاقة من الطعام الذي يأكلونه، يتم إنتاج هذا الغذاء من قبل المنتجين الأساسيين للطبيعة، وتُعرف النباتات الخضراء بالمنتجين الأساسيين الذين يوفرون الغذاء لجميع الكائنات الحية الأخرى بما في ذلك البشر.

وتُعرف هذه الكائنات الدقيقة باسم البكتيريا ذاتية التغذية، حيث تنتج جميع الكائنات الحية مثل النباتات والبكتيريا الخضراء طعامها في أشكال مركبات عضوية مثل الكربوهيدرات والبروتين وما إلى ذلك، وهي في الأساس المركبات العضوية التي تحولها من مواد غير عضوية بمساعدة ضوء الشمس كمصدر من الطاقة، وتستخدم البكتيريا ذاتية التغذية الضوء أيضًا لتحويل المركبات غير العضوية إلى مركبات عضوية، وتقوم بعض أنواع البكتيريا أيضًا بتوليد الطعام باستخدام الطاقة من المركبات الكيميائية.

لذلك يتم تمييز هاتين الفئتين من البكتيريا إلى بكتيريا ذاتية التغذية وبكتيريا كيميائية التغذية على التوالي، مثل النباتات الخضراء، يحتاج هذان النوعان من البكتيريا أيضًا إلى مصدر للكربون (C). [4]