Η κατανάλωση φυκιών είναι ένα τυπικό παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο αποκτούν ενέργεια για τη ζωή. Για παράδειγμα, τα φυτά χρησιμοποιούν την ηλιακή ενέργεια και τα ζώα τρώνε φυτά που τρώνε άλλα αρπακτικά.
Η τροφική αλυσίδα είναι η αλληλουχία του ποιος τρώει ποιον σε ένα οικοσύστημα (βιολογική κοινότητα) για να αποκτήσει θρεπτικά συστατικά και την ενέργεια που συντηρεί τη ζωή.
Κύρια χαρακτηριστικά των αυτότροφων
Οι αυτότροφοι είναι ζωντανοί οργανισμοί που παράγουν τη δική τους τροφή (οργανικής προέλευσης) από απλά μόρια. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι αυτότροφων:
- Φωτοαυτότροφοι (φωτοσυνθετικοί οργανισμοί), για παράδειγμα, φυτά που χρησιμοποιούν την ενέργεια του ήλιου για να τα μετατρέψουν σε οργανικές ουσίες - υδατάνθρακες με φωτοσύνθεση από διοξείδιο του άνθρακα. Άλλα παραδείγματα φωτοαυτοτροφών είναι τα κυανοβακτήρια και τα φύκια.
- Τα χημειοαυτοτροφικά αποκτούν οργανικές ενώσεις μέσωχημικές αντιδράσεις που περιλαμβάνουν ορισμένες ανόργανες ενώσεις: αμμωνία, υδρόθειο, υδρογόνο.
Είναι τα αυτότροφα που θεωρούνται η βάση οποιουδήποτε οικοσυστήματος στον πλανήτη μας. Αποτελούν μέρος πολλών τροφικών ιστών και αλυσίδων και η ενέργεια που λαμβάνεται κατά τη χημειοσύνθεση ή τη φωτοσύνθεση υποστηρίζεται από τους υπόλοιπους οργανισμούς των οικολογικών συστημάτων.
Μιλώντας για τον τύπο διατροφής για τα φύκια, σημειώνουμε ότι είναι τυπικοί εκπρόσωποι των φωτοαυτοτροφών. Αν μιλάμε για την αξία στις τροφικές αλυσίδες, τότε τα αυτότροφα ονομάζονται παραγωγοί ή παραγωγοί.
ετερότροφα
Τι χαρακτηρίζει μια τέτοια τροφική αλυσίδα; Τα φύκια χρησιμοποιούν χημική ή ηλιακή ενέργεια για να παράγουν τη δική τους τροφή (υδατάνθρακες) από διοξείδιο του άνθρακα. Τα ετερότροφα αντί για την ενέργεια του ήλιου λαμβάνουν ενέργεια χρησιμοποιώντας υποπροϊόντα ή άλλους οργανισμούς. Χαρακτηριστικά τους παραδείγματα είναι μύκητες, ζώα, βακτήρια, άνθρωποι. Υπάρχουν διάφορες παραλλαγές ετερότροφων με ποικίλες οικολογικές λειτουργίες, από έντομα έως μύκητες.
Διατροφή με φύκια
Τα φύκια, που είναι φωτοτροφικοί οργανισμοί, μπορούν να υπάρχουν μόνο παρουσία ηλιακού φωτός, ορυκτών και οργανικών ενώσεων. Ο κύριος βιότοπός τους είναι το νερό.
Υπάρχουν μερικές κοινότητες φυκιών:
- πλαγκτονικό;
- βενθικά φύκια;
- έδαφος;
- χώμα;
- καυτόπηγές;
- χιόνι και πάγος;
- αλμυρά νερά;
- σε υπόστρωμα ασβέστη
Η ιδιαιτερότητα της διατροφής τους έγκειται στο γεγονός ότι, σε αντίθεση με τα ζώα και τα βακτήρια, στη διαδικασία της εξέλιξης, τα φύκια έχουν αναπτύξει την ικανότητα να χρησιμοποιούν πλήρως οξειδωμένες ανόργανες ενώσεις για τη διατροφή τους: νερό και διοξείδιο του άνθρακα.
Τα φύκια τροφοδοτούνται από ηλιακή ενέργεια, συνοδευόμενη από την απελευθέρωση μοριακού οξυγόνου.
Η χρήση φωτεινής ενέργειας για σύνθετες βιολογικές συνθέσεις στα φύκια είναι δυνατή λόγω του γεγονότος ότι τα φυτά έχουν ένα σύμπλεγμα χρωστικών που απορροφούν το φως. Από αυτές, η χλωροφύλλη έχει ιδιαίτερη σημασία.
Η διαδικασία της διατροφής με άνθρακα και ελαφριά διατροφή των φυτών ονομάζεται φωτοσύνθεση. Γενικά, η διατροφή των φυκιών αντιστοιχεί στην ακόλουθη χημική εξίσωση:
CO2+12H2O=C6H2O6+6H2O+2815680 J
Για κάθε 6 γραμμάρια μόρια νερού και οξέος, συντίθεται ένα γραμμάριο μόριο γλυκόζης. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, απελευθερώνονται 2815680 J ενέργειας, σχηματίζονται 6 γραμμάρια μόρια οξυγόνου.
Η λειτουργία της διαδικασίας είναι η βιοχημική μετατροπή της φωτεινής ενέργειας σε χημική ενέργεια.
Σημαντικά σημεία
Κάθε εκδοχή της τροφικής αλυσίδας τελειώνει με ένα αρπακτικό ή ένα υπεραρπακτικό, δηλαδή ένα πλάσμα που δεν έχει φυσικούς εχθρούς. Για παράδειγμα, είναι ένας καρχαρίας, ένας κροκόδειλος, μια αρκούδα. Αποκαλούνται «κύριοι» των δικών τους οικολογικών συστημάτων. Εάν ένας από τους οργανισμούς πεθάνει, τα παρασιτοφάγα (σκουλήκια, γύπες, καβούρια, ύαινες) τον τρώνε. Το υπόλοιπο αποσυντίθεταιβακτήρια και μύκητες (αποσυνθετικά), η ανταλλαγή ενέργειας συνεχίζεται.
Τύποι μορφολογικής διαφοροποίησης του θάλλου φυκών
Η διατροφή των φυκιών συνοδεύεται από ροή ενέργειας, η απώλεια της είναι χαρακτηριστική για κάθε κρίκο της τροφικής αλυσίδας.
Τα μονοκύτταρα μαστιγωτά χαρακτηρίζονται από μια συγκεκριμένη οργάνωση. Το αμοιβοειδές είναι εγγενές σε είδη που δεν διαθέτουν πυκνό κέλυφος και χρησιμοποιούν κυτταροπλασματικές διεργασίες για κίνηση. Το παλμελοειδές σχηματίζεται από κύτταρα που είναι βυθισμένα σε ένα τετράσπορο (κοινή βλέννα).
Η Cenobia είναι μονοκύτταρες αποικίες στις οποίες οι λειτουργίες κατανέμονται μεταξύ ομάδων ατόμων.
Τμήμα γαλαζοπράσινων φυκών
Έχει περίπου δύο χιλιάδες είδη. Αυτή είναι η παλαιότερη ομάδα φυκιών, τα υπολείμματα της οποίας βρίσκονται στις προκάμβιες αποθέσεις. Χαρακτηρίζονται από φωτοαυταρχικό τρόπο σίτισης. Αυτή η ομάδα φυκιών είναι πιο κοινή στη φύση.
Υπάρχουν μονοκύτταρες μορφές ανάμεσά τους. Στα γαλαζοπράσινα φύκια, δεν υπάρχει σαφής πυρήνας, μιτοχόνδρια, σχηματισμένα πλαστίδια και χρωστικές ουσίες βρίσκονται σε ελάσματα - ειδικές φωτοσυνθετικές πλάκες.
Ειδικές δυνατότητες
Η αναπαραγωγή πραγματοποιείται με απλή κυτταρική διαίρεση για μονοκύτταρα είδη, για νηματοειδή είδη - χάρη στα θραύσματα του μητρικού νήματος. Μπορούν να σταθεροποιήσουν το άζωτο, έτσι εγκαθίστανται σε μέρη όπου πρακτικά δεν υπάρχει θρεπτικό μέσο. Αυτός ο τρόπος τροφοδοσίας των φυκιών τους επιτρέπει να υπάρχουν άνετα ακόμη και επάνωηφαίστεια μετά την έκρηξή τους.
Τα πράσινα φύκια έχουν χλωροφύλλες "a" και "b". Ένα τέτοιο σύνολο συναντάται σε φυτά ανώτερης και ευγλένας. Έχουν επίσης ένα ορισμένο σύνολο πρόσθετων χρωστικών, συμπεριλαμβανομένων των ξανθοφύλλων: ζεαξανθίνη, λουτεΐνη.
Χαρακτηρίζονται από έναν φωτοαυτοτροφικό τύπο διατροφής φυκών που σχετίζεται με τη φωτοσύνθεση ως προς τη σημασία και την κλίμακα. Σε διάφορα τμήματα υπάρχουν είδη που μπορούν να ονομαστούν αυστηρά φωτοσυνθετικά.
Χαρακτηριστικά της χημικής σύνθεσης
Η διατροφή των φυκιών μπορεί να εξηγηθεί με βάση τη χημική τους σύνθεση. Είναι ετερογενής. Στα πράσινα φύκια, υπάρχει αυξημένη περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες - 40-45%. Μεταξύ αυτών είναι η αλανίνη, η λεπίνη, τα δικαρβοξυλικά οξέα, η αλγινίνη. Έως 30% περιέχουν υδατάνθρακες, έως 10% - λιπίδια. Οι στάχτες περιέχουν χαλκό, ψευδάργυρο.
Η διατροφή των φυκιών είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την ηλιακή ενέργεια και τη φωτοσύνθεση. Επί του παρόντος, το ενδιαφέρον για τα φύκια έχει αυξηθεί σημαντικά όχι μόνο ως πηγή θρεπτικών συστατικών, αλλά και ως εξαιρετική πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοντίζελ.
Σχετικά είναι φυτά για την καλλιέργεια καφέ άλγης, τα οποία στη συνέχεια μεταποιούνται σε φιλικό προς το περιβάλλον καύσιμο βιοντίζελ.
Τα φύκια είναι απαραίτητοι βοηθοί στη διαστημική έρευνα. Με τη βοήθειά τους, το πλήρωμα του διαστημικού σκάφους λαμβάνει οξυγόνο. Κατάλληλο για τέτοιους σκοπούς είναι το απλούστερο φύκι - χλωρέλλα, το οποίο χαρακτηρίζεται από υψηλή δραστηριότητα φωτοσύνθεσης. Ήδη στη χώρα μας, αλλά και στην Ευρώπη λειτουργούν πειραματικά φυτά φυκιώνπολιτείες.
Όντας αυτότροφοι, συνθέτοντας οργανικές ενώσεις από ανόργανες ουσίες, χρησιμοποιούν το ηλιακό φως για να λάβουν τη σωστή διατροφή. Αυτό γίνεται μέσω της φωτοσύνθεσης - μια σοβαρή διαδικασία που αποτελείται από δύο φάσεις: το φως και το σκοτάδι.
Η πρώτη φάση σχετίζεται με την απομάκρυνση του χρωματοφόρου χλωροφύλλης από δέσμες φωτός ηλεκτρονίων που απαιτούνται για ορισμένες διαδικασίες: φωτοφωσφορυλίωση (μετατρέπει το ADP σε ATP), φωτόλυση νερού (απελευθέρωση ομάδων υδροξυλίου), συσσώρευση NADP, διοξείδιο του άνθρακα, υδρογόνο.
Κατά τη σκοτεινή φάση, ό,τι έχει συσσωρευτεί κατά τη διάρκεια της ημέρας εφαρμόζεται στον κύκλο Calvin. Το προϊόν των βιοχημικών αντιδράσεων είναι η γλυκόζη, η οποία είναι η τροφή για τα φύκια.
