Informace

Mohou nějaká zvířata fotosyntetizovat?


Rostliny a zvířata mají následující odlišné vlastnosti:

  • Rostliny žijí ze sluneční energie fotosyntézou, využívají sluneční energii k výrobě cukru a kyslíku z oxidu uhličitého, který jim dodává energii. Zvířata žijí z vytvořených rostlin cukru a kyslíku a produkují pro svoji energii oxid uhličitý.
  • Zvířata se mohou pohybovat po planetě, zatímco rostliny jsou svázány se zemí.

Je jasné, že zvířata mají těžší život, když nemají na dosah žádné rostliny, než rostliny, které nemají zvířata blízko. Je to logické, protože sluneční energie je vždy k dispozici, zatímco rostliny nikoli.

Moje otázka tedy zní: Existují zvířata, která dokážou fotosyntézu? Je zřejmé, že zvíře s vytrvalostí podobnou rostlině by nebylo prospěšné, protože se spoléhá na to, že jí energii z jiných rostlin a že vždy nemusí mít rostliny na dosah ze svého místa.

Ale zvířata využívající slunce a oxid uhličitý k výrobě energie nezní tak hloupě.

  • Noční zvířata mohla také sbírat energii ve spánku.
  • Mnohem snadněji než rostliny se zvířata mohla ujistit, že nic neblokuje jejich sluneční světlo.
  • Mnoho zvířat prochází obdobím hladu, protože jídla je málo, u některých z nich je toto období spojeno s vysokou hladinou slunečního světla. (období sucha, např.) (EDIT: Je to jen nápad, fotosyntéza samozřejmě vyžaduje vodu, která v suchá sezóna. Ale přesto, v teplém období s dostatkem vody, je někdy příliš mnoho zvířat na krmení z dostupné vegetace.)

Některé věci, které jsem již vzal v úvahu:

  • Vím, že rostliny, protože jsou malé hmoty (ve srovnání s oblastí, na kterou mohou sbírat sluneční světlo) a statické, nepotřebují zdaleka tolik energie jako zvířata. Je to hlavní důvod?
  • Vím, že např. plazi, ale ve skutečnosti všechna chladnokrevná zvířata, již využívají sluneční energii. Teplo ze slunce ale využívají pouze k zahřívání těla, nefotosyntetizují.

Existuje 5 odpovědí, všechny „ano“ (i když první je sporná).

  1. Za prvé: existuje alespoň jeden zvíře, které si může produkovat vlastní chlorofyl:

    Zelený mořský slimák se jeví jako částečně zvíře, částečně rostlina. Je to první tvor, který objevil produkci rostlinného pigmentu chlorofylu.

    Mořští slimáci žijí v slaniskách v Nové Anglii a Kanadě. Kromě vloupání genů potřebných k výrobě zeleného pigmentu chlorofylu, slimáci také kradou malé části buněk nazývané chloroplasty, které používají k provádění fotosyntézy. Chloroplasty používají chlorofyl k přeměně slunečního světla na energii, stejně jako to dělají rostliny, což eliminuje potřebu jíst jídlo, aby získalo energii.

    Zdá se, že slimák v článku je Elysia chlorotica.

    Elysia chlorotica je jedním ze „mořských slimáků poháněných solární energií“, využívajících sluneční energii prostřednictvím chloroplastů z potravy řas. Žije v subcelulárním endosymbiotickém vztahu s chloroplasty mořské heterokontní řasy Vaucheria litorea.

    AKTUALIZACE: Podle komentáře @Teige je toto zjištění poněkud diskutabilní.


  2. Za druhé, zvířata nemusí produkovat svůj vlastní chlorofyl a místo toho symbioticky hostitelské organismy, které používají Photosynthetis - např. řasy a sinice. Tento přístup se nazývá Fotosyntetické symbiózy.

    Celkově má ​​27 (49%) z 55 eukaryotických skupin identifikovaných Baldaufem (2003) zástupce, kteří mají fotosyntetické symbionty nebo jejich deriváty, plastidy. Patří sem tři hlavní skupiny mnohobuněčných eukaryot: rostliny, které jsou deriváty nejstarší symbiózy mezi eukaryoty a sinicemi; houby, z nichž mnohé jsou lichenizované řasami nebo sinicemi; a zvířata. My, autoři a pravděpodobně mnoho čtenářů jsme byli poučeni, že zvířata nefotosyntetizují. Toto tvrzení je pravdivé v tom smyslu, že linie rodící zvířata neměla plastidy, ale byla nepravdivá v širším smyslu: mnoho zvířat fotosyntetizuje prostřednictvím symbiózy s řasami nebo sinicemi.

    Vezměte prosím na vědomí, že zatímco většina známých organismů jsou houby a někteří vzácní bezobratlí (korály, škeble, medúzy, houby, mořské sasanky), existuje alespoň jeden příklad tohoto obratlovce - mlok skvrnitý (Ambystoma maculatum)


  3. Syntéza bez chlorofylu

    • Studie vědců z Tel Avivské univerzity z roku 2010 zjistila, že orientální sršeň (Vespa orientalis) přeměňuje sluneční světlo na elektrickou energii pomocí pigmentu zvaného xanthopterin. Podle Wikipedie jde o první vědecký důkaz o tom, že se člen živočišné říše zabývá fotosyntézou.

    • Další objev z roku 2010 je možná druhým důkazem:

      Výzkumníci biologů z Arizonské univerzity Nancy Moran a Tyler Jarvik zjistili, že mšice z hrachu si mohou vyrábět vlastní karotenoidy jako rostlina. "Stalo se, že se houbový gen dostal do mšice a byl zkopírován," řekl Moran v tiskové zprávě.

      Jejich výzkumný článek je http://www.sciencemag.org/content/328/5978/624 a nepovažovali ho za průkazný:

      Tým varuje, že bude zapotřebí dalšího výzkumu, než si budeme jisti, že mšice skutečně mají schopnosti podobné fotosyntéze.


  4. Za třetí, podle toho, jak tomu rozumíte Fotosyntéza, můžete zahrnout další chemické reakce přeměňující energii slunečního světla.

    Pokud je odpověď „obvyklá reakce 6H2O + 6CO2 ----------> C6H12O6 + 6O2 prováděna prostřednictvím chlorofylu“, podívejte se na odpovědi č. 1, č. 2.

    Ale pokud jednoduše doslova překládáte termín (syntéza nových molekul pomocí světla), pak můžete také zahrnout proces generování vitaminu D z vystavení slunečnímu záření, které lidé dělají díky cholesterolu (odkaz)


  5. Nelogická odpověď.

Jako vedlejší bonus je Ophiocordyceps sinensis označován jako napůl zvířecí poloviční rostlina (IMHO nepříliš vědecky). Ale nedělá fotosyntézu.


Byl jsem připraven odpovědět na další otázku, která byla nyní označena jako duplikát této. Moje odpověď zde přidává nové informace relevantní pro přijatou odpověď, proto jsem se rozhodl ji zveřejnit zde ...

Jedním dlouholetým kandidátem na něco, co se blíží této myšlence, je slimák zeleného moře Elysia chlorotica který používá chloroplasty odvozené z řas Vaucheria litorea. Různé důkazy naznačily, že dlouhověkost těchto chloroplastů v buňkách trávicího traktu mořského slimáka je vysvětlena přítomností genů řas, které byly přeneseny do genomu měkkýšů. Nejnovější analýza zárodečné DNA v mořském slimákovi však neodhalila žádný důkaz pro takový horizontální přenos genů. Zdá se, že všechny důkazy o genech řas a expresi genů řas v mořském slimáku je nyní třeba vysvětlit pomocí somaticky získané řasové DNA.

Bhattacharya a kol. (2013) Genomová analýza DNA vajíčka Elysia chlorotica neposkytuje žádný důkaz pro horizontální přenos genů do zárodečné linie tohoto kleptoplastického měkkýša. Mol. Biol. Evol. EPUB před tiskem


Zelený mořský slimák je částečně zvíře, částečně rostlina

Chcete -li obnovit tento článek, navštivte Můj profil a poté Zobrazit uložené příběhy.

Chcete -li obnovit tento článek, navštivte Můj profil a poté Zobrazit uložené příběhy.

SEATTLE - Je snadné být zelený pro mořského slimáka, který ukradl dostatek genů, aby se stal prvním zvířetem, které dokáže vytvořit chlorofyl jako rostlinu.

Slimák ve tvaru listu Elysia chlorotica již má pověst únosu fotosyntetizujících organel a některých genů z řas. Nyní se ukazuje, že slimák získal dost ukradeného zboží, aby celá dráha chemické výroby rostlin fungovala uvnitř zvířecího těla, říká Sidney K. Pierce z University of South Florida v Tampě.

Slimáci mohou vyrábět nejběžnější formu chlorofylu, zeleného pigmentu v rostlinách, který zachycuje energii ze slunečního světla, uvedl Pierce 7. ledna na výročním zasedání Společnosti pro integrativní a srovnávací biologii. Pierce pomocí radioaktivního stopovače ukázal, že slimáci si vytvářejí pigment, zvaný chlorofyl a, sami, a nespoléhají se pouze na zásoby chlorofylu ukradené z řas, na kterých slimáci večeří.

"Mohlo by to být spojení rostliny a zvířete - to je skvělé," řekl zoolog bezobratlých John Zardus z The Citadel v Charlestonu, S.C.

Mikrobi snadno vyměňují geny, ale Zardus řekl, že ho nenapadl další přirozený příklad genů proudících mezi mnohobuněčnými královstvími.

Pierce zdůraznil, že tento zelený slimák jde daleko za zvířata, jako jsou korály, které hostují živé mikroby, které sdílejí odměnu za jejich fotosyntézu. Většina z těchto hostitelů zastrčí partnerské buňky celé do štěrbin nebo kapes mezi hostitelskými buňkami. Pierceův slimák však odebírá jen části buněk, malé zelené fotosyntetické organely zvané chloroplasty, z řas, které jí. Velmi rozvětvená střevní síť slimáků tyto ukradené kousky pohltí a drží je uvnitř buněk slimáků.

Některé související slimáci také pohlcují chloroplasty, ale E. chlorotica sám uchovává organely v provozuschopném stavu po celý život slimáků téměř rok. Slimák snadno vysaje vnitřnosti z řasových vláken, kdykoli jsou k dispozici, ale za dobrého světla není několik jídel zásadní. Vědci prokázali, že jakmile mladý slimák vypil první chloroplastovou moučku z jednoho z mála oblíbených druhů řas Vaucheria, slimák po zbytek svého života nemusí znovu jíst. Nezbývá než se opalovat.

Chloroplasty však potřebují nepřetržitý přísun chlorofylu a dalších sloučenin, které se během fotosyntézy spotřebovávají. Zpět do svých původních buněk řas, chloroplasty závisely na jádrech buněk řas pro čerstvé zásoby. Aby chloroflasty v exilu fungovaly tak dlouho, „mohly si s sebou vzít pohár, když opustily řasy,“ řekl Pierce.

Existovaly však předchozí náznaky, že chloroplasty ve slimáku neběží pouze na uložených zásobách. Počínaje rokem 2007 Pierce a jeho kolegové, stejně jako další tým, našli v slimácích několik genů souvisejících s fotosyntézou, které se zjevně zvedly přímo z řas. Dokonce i nevylíhnutí mořští slimáci, kteří se s řasami nikdy nesetkali, nesou fotosyntetické geny „řas“.

Na setkání Pierce popsal nalezení dalších vypůjčených genů řas v genomu slimáků pro enzymy v cestě syntetizující chlorofyl. Sestavení celé sloučeniny vyžaduje asi 16 enzymů a spolupráci více buněčných složek. Aby Pierce a jeho kolegové zjistili, zda slimák skutečně dokáže vytvořit nový chlorofyl a pro doplnění zásob chloroplastů, obrátili se na slimáky, kteří nekrmili nejméně pět měsíců a přestali uvolňovat jakýkoli trávicí odpad. Slimáci stále obsahovali chloroplasty zbavené řas, ale jakákoli jiná část chlupatých řasových rohoží měla být dlouho trávena, řekl.

Poté, co Pierce a jeho kolegové podali slimákům aminokyselinu značenou radioaktivním uhlíkem, identifikovali radioaktivní produkt jako chlorofyl a. Radioaktivně značená sloučenina se objevila po opalování slimáků, ale ne poté, co nechala slimáky sedět ve tmě. V deníku se má objevit papír s podrobnostmi o práci Symbióza.

Zardus, který říká, že se ze zásady snaží udržet zdravou skepsi, by rád slyšel více o tom, jak tým kontroloval kontaminaci řasami. Možnosti vypůjčené fotosyntézy jsou však zajímavé, říká. Míchání genomů řas a zvířat by určitě mohlo zkomplikovat sledování evoluční historie. Zelený mořský slimák ve stromu života „zvyšuje možnost dotyku špiček větví“.

"Bizarní," řekl Gary Martin, biolog z korýšů na Occidental College v Los Angeles. "Kroky v evoluci mohou být kreativnější, než jsem si kdy dokázal představit."


8.1 Přehled fotosyntézy

Na konci této části budete moci provést následující:

  • Vysvětlete význam fotosyntézy pro jiné živé organismy
  • Popište hlavní struktury zahrnuté ve fotosyntéze
  • Identifikujte substráty a produkty fotosyntézy

Fotosyntéza je nezbytná pro veškerý život na Zemi, na kterém závisí rostliny i zvířata. Je to jediný biologický proces, který dokáže zachytit energii pocházející ze slunečního světla a přeměnit ji na chemické sloučeniny (uhlohydráty), které každý organismus používá k napájení svého metabolismu. Je také zdrojem kyslíku nezbytného pro mnoho živých organismů. Stručně řečeno, energie slunečního světla je „zachycena“ k energizaci elektronů, jejichž energie je pak uložena v kovalentních vazbách molekul cukru. Jak dlouho trvající a stabilní jsou tyto kovalentní vazby? Energie získaná dnes spalováním uhlí a ropných produktů představuje energii slunečního záření zachycenou a uskladněnou fotosyntézou před 350 až 200 miliony let během karbonského období.

Rostliny, řasy a skupina bakterií zvaných cyanobakterie jsou jedinými organismy schopnými provádět fotosyntézu (obrázek 8.2). Protože používají světlo k výrobě vlastních potravin, říká se jim fotoautotrofy (doslovně „samokrmitelé využívající světlo“). Jiné organismy, jako jsou zvířata, houby a většina dalších bakterií, se nazývají heterotrofy („ostatní krmítka“), protože se musí spoléhat na cukry produkované fotosyntetickými organismy pro své energetické potřeby. Třetí velmi zajímavá skupina bakterií syntetizuje cukry nikoli pomocí energie slunečního světla, ale získáváním energie z anorganických chemických sloučenin. Z tohoto důvodu jsou označovány jako chemoautotrofy.

Význam fotosyntézy není jen v tom, že dokáže zachytit energii slunečního světla. Koneckonců, ještěrka opalující se v chladném dni může využívat sluneční energii k zahřátí v procesu zvaném behaviorální termoregulace. Naopak fotosyntéza je životně důležitá, protože se vyvinula jako způsob ukládat energii ze slunečního záření („foto-“ část) do energie v vazbách uhlík-uhlík molekul uhlohydrátů (část „-syntéza“). Tyto uhlohydráty jsou zdrojem energie, kterou heterotrofové používají k napájení syntézy ATP dýcháním. Fotosyntéza tedy pohání 99 procent zemských ekosystémů. Když se vrcholový predátor, jako je vlk, živí jelenem (obrázek 8.3), vlk je na konci energetické dráhy, která přešla od jaderných reakcí na povrchu Slunce, k viditelnému světlu, k fotosyntéze, k vegetaci , k jelenům a nakonec k vlkovi.

Hlavní struktury a souhrn fotosyntézy

Fotosyntéza je vícestupňový proces, který vyžaduje specifické vlnové délky viditelného slunečního světla, oxidu uhličitého (který má nízkou energii) a vodu jako substráty (obrázek 8.4). Poté, co je proces dokončen, uvolňuje kyslík a produkuje glyceraldehyd-3-fosfát (G3P), stejně jako jednoduché molekuly uhlohydrátů (s vysokou energií), které lze poté převést na glukózu, sacharózu nebo na kteroukoli z desítek dalších molekul cukru. Tyto molekuly cukru obsahují energii a energizovaný uhlík, které všechny živé věci potřebují k přežití.

Následuje chemická rovnice pro fotosyntézu (obrázek 8.5):

Ačkoliv rovnice vypadá jednoduše, mnoho kroků, které proběhnou během fotosyntézy, jsou ve skutečnosti poměrně složité. Než se seznámíte s podrobnostmi o tom, jak fotoautotrofy mění sluneční světlo na jídlo, je důležité seznámit se s příslušnými strukturami.

Základní fotosyntetické struktury

V rostlinách fotosyntéza obecně probíhá v listech, které se skládají z několika vrstev buněk. Proces fotosyntézy probíhá ve střední vrstvě zvané mezofyl. Výměna plynu oxidu uhličitého a kyslíku probíhá prostřednictvím malých, regulovaných otvorů nazývaných stomata (singulární: stomie), které také hrají roli v regulaci výměny plynu a vodní rovnováze. Průduchy se obvykle nacházejí na spodní straně listu, což pomáhá minimalizovat ztráty vody v důsledku vysokých teplot na horním povrchu listu. Každá stomie je lemována ochrannými buňkami, které regulují otevírání a zavírání průduchů bobtnáním nebo zmenšováním v reakci na osmotické změny.

U všech autotrofních eukaryot probíhá fotosyntéza uvnitř organely zvané chloroplast. U rostlin existují buňky obsahující chloroplasty převážně v mezofylu. Chloroplasty mají dvojitý membránový obal (složený z vnější membrány a vnitřní membrány) a jsou původem odvozeny ze starověkých volně žijících sinic. V chloroplastech jsou naskládány diskovité struktury zvané tylakoidy. V membráně thylakoidu je vložen chlorofyl, pigment (molekula, která absorbuje světlo) zodpovědná za počáteční interakci mezi světlem a rostlinným materiálem a řada proteinů, které tvoří elektronový transportní řetězec. Thylakoidová membrána uzavírá vnitřní prostor nazývaný lumen thylakoidů. Jak je znázorněno na obrázku 8.6, hromádka thylakoidů se nazývá granum a prostor naplněný tekutinou obklopující granum se nazývá stroma nebo „postel“ (nezaměňovat se stomií nebo „ústy“, otvorem na epidermis listu) .

Vizuální připojení

V horkém a suchém dni ochranné buňky rostlin zavírají průduchy, aby šetřily vodu. Jaký to bude mít dopad na fotosyntézu?

Dvě části fotosyntézy

Fotosyntéza probíhá ve dvou po sobě následujících fázích: reakcích závislých na světle a reakcích nezávislých na světle. Při reakcích závislých na světle je energie ze slunečního světla absorbována chlorofylem a tato energie je přeměněna na uloženou chemickou energii. Při reakcích nezávislých na světle chemická energie získaná během reakcí závislých na světle pohání sestavu molekul cukru z oxidu uhličitého. I když tedy reakce nezávislé na světle nepoužívají světlo jako reaktant, vyžadují, aby fungovaly produkty reakcí závislých na světle. Kromě toho je však světlem aktivováno několik enzymů reakcí nezávislých na světle. Reakce závislé na světle využívají určité molekuly k dočasnému uložení energie: Jsou označovány jako nosiče energie. Energetické nosiče, které přesouvají energii ze světelně závislých reakcí na reakce nezávislé na světle, lze považovat za „plné“, protože jsou bohaté na energii. Po uvolnění energie se „prázdné“ nosiče energie vrátí do reakce závislé na světle, aby získaly více energie. Obrázek 8.7 ilustruje složky uvnitř chloroplastu, kde probíhají reakce závislé na světle a na světle nezávislé.

Odkaz na učení

Kliknutím na odkaz se dozvíte více o fotosyntéze.

Každodenní připojení

Fotosyntéza v obchodě s potravinami

Velké obchody s potravinami ve Spojených státech jsou organizovány do oddělení, jako jsou mléčné výrobky, maso, produkce, chléb, obiloviny atd. Každá ulička (obrázek 8.8) obsahuje stovky, ne -li tisíce různých produktů, které si zákazníci mohou koupit a spotřebovat.

Ačkoli existuje velká rozmanitost, každou položku lze nakonec spojit zpět s fotosyntézou. Spojení masa a mléčných výrobků, protože zvířata byla krmena rostlinnými potravinami. Chleby, obiloviny a těstoviny pocházejí převážně ze škrobových zrn, která jsou semeny rostlin závislých na fotosyntéze. A co dezerty a nápoje? Všechny tyto produkty obsahují cukr - sacharóza je rostlinný produkt, disacharid, molekula uhlohydrátu, která je postavena přímo z fotosyntézy. Navíc je mnoho položek méně zjevně odvozeno z rostlin: Například papírenské zboží je obecně rostlinné produkty a mnoho plastů (hojných jako výrobky a obaly) pochází z „řas“ (jednobuněčné rostlinné organismy a sinice). Prakticky každé koření a příchuť v uličce s kořením vyrobila rostlina jako list, kořen, kůra, květ, ovoce nebo stonek. Fotosyntéza se nakonec spojí s každým jídlem a každým jídlem, které člověk konzumuje.

Jako Amazon Associate vyděláváme na kvalifikovaných nákupech.

Chcete tuto knihu citovat, sdílet nebo upravit? Tato kniha je Creative Commons Attribution License 4.0 a musíte přiřadit OpenStax.

    Pokud redistribuujete celou nebo část této knihy v tištěné podobě, musíte na každou fyzickou stránku uvést následující uvedení:

  • K vygenerování citace použijte níže uvedené informace. Doporučujeme použít citační nástroj, jako je tento.
    • Autoři: Mary Ann Clark, Matthew Douglas, Jung Choi
    • Vydavatel/web: OpenStax
    • Název knihy: Biologie 2e
    • Datum vydání: 28. března 2018
    • Místo: Houston, Texas
    • URL knihy: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/1-introduction
    • URL sekce: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/8-1-overview-of-photosynthesis

    © 7. ledna 2021 OpenStax. Obsah učebnic vytvořený společností OpenStax je licencován pod licencí Creative Commons Attribution License 4.0. Název OpenStax, logo OpenStax, obálky knih OpenStax, název OpenStax CNX a logo OpenStax CNX nepodléhají licenci Creative Commons a nesmí být reprodukovány bez předchozího a výslovného písemného souhlasu Rice University.


    Existuje jedno zvíře, které podle všeho přežívá bez kyslíku

    V roce 2010 to vypadalo, že budou muset být přepsány učebnice biologie. Na dně Středozemního moře, v jednom z nejextrémnějších prostředí na Zemi, jeden výzkumný tým našel důkaz zvířete schopného žít celý svůj život bez kyslíku.

    To nedokáže ani jeden z dalších milionů známých druhů zvířat. Kyslík, v nějaké formě, je často považován za životně důležitý pro život zvířat. Přesto se zdálo, že existence těchto tvorů v této teorii vyfoukne díru, což má dalekosáhlé důsledky pro naše chápání života na Zemi.

    Drobná středomořská zvířata patří do skupiny zvané loriciferans a představují tak neobvyklou skupinu zvířat, že byla objevena až v 80. letech minulého století.

    Protože bahno na dně povodí L'Atalante je zcela bez kyslíku, tým nepočítal s nalezením „vyšších forem života“

    Loriciferany jsou velké asi jako velká améba. Žijí v bahnitých usazeninách na dně moří. Ale údajně by to bahno mělo obsahovat trochu kyslíku, aby zvířata mohla dýchat. Bahno v povodí L'Atalante na dně Středozemního moře nemá.

    Roberto Danovaro z Polytechnické univerzity v italském Marche a jeho kolegové po dobu jednoho desetiletí prohledávali hlubiny pánve L'Atalante. Leží 3,5 km pod povrchem, asi 200 km (124 mil) od západního pobřeží Kréty. Vnitřní část pánve je zcela bez kyslíku, protože starodávná ložiska soli pohřbená pod mořským dnem se rozpustila v oceánu, což způsobilo, že voda byla extra slaná a hustá.

    Hustá voda se nemísí s normální mořskou vodou bohatou na kyslík výše a uvízne v údolích mořského dna. Voda bez kyslíku existuje již více než 50 000 let.

    Protože bahno na dně povodí L'Atalante je zcela bez kyslíku, tým neočekával, že najde „vyšší formy života“ & ndash, což v zásadě znamená zvířata a žijící tam. Ale ve skutečnosti našli tři nové druhy loriciferanů, kteří očividně prospívali v bahně.

    Zvířata se musí potýkat nejen s nulovými hladinami kyslíku. Loriciferany jsou obklopeny jedovatými sulfidy a žijí v tak extrémně slané vodě, že by se normální buňky změnily v zaschlé slupky.

    Trvalo nám 10 let, než jsme experimenty potvrdili, že zvířata ve skutečnosti skutečně žijí bez kyslíku

    „Když jsme je poprvé viděli, nemohli jsme tomu uvěřit,“ říká Danovaro. „Před touto studií byly v hlubokém Středomoří nalezeny pouze dva [loriciferan] exempláře. Na 10 čtverečních centimetrech anoxické pánve bylo více organismů než ve zbytku Středozemního moře dohromady!“

    Ale největším překvapením ze všech byl fakt, že se zdálo, že drobná zvířata přežila bez jakéhokoli kyslíku.

    „Věděli jsme, že některá zvířata, například parazitární hlístice plochých červů, mohou strávit část svého života bez kyslíku, žijí ve střevě,“ říká Danovaro. „Takto však netráví celý svůj životní cyklus. Náš objev zpochybnil všechny předchozí myšlenky a předpoklady o metabolismu zvířat.“

    Říká, že to ostatním vědcům znemožnilo jejich objevení uvěřit. „Skutečně jsme tomu zpočátku sami nevěřili. Trvalo nám 10 let, než jsme experimenty potvrdili, že ta zvířata ve skutečnosti skutečně žijí bez kyslíku.“

    Tyto experimenty bylo obtížné provést. Vědci nemohli dostat živá zvířata na povrch, protože cesta by je okamžitě zabila. Co mohli udělat, bylo otestovat malá zvířata na známky života na mořském dně.

    Ukázali, že fluorescenční molekuly, které jsou přijímány pouze živými buňkami, byly začleněny do těl loriciferanů. Použili také barvivo, které reaguje pouze na přítomnost aktivních enzymů. Skvrna reagovala s loriciferany z pánve, ale ne se zjevně mrtvými pozůstatky jiných mikroskopických zvířat nalezených v l'Atalante.

    Čím více se vzorky vědců přibližovaly k anoxickému povodí vody, tím méně živých loriciferanů našli

    Navíc se zdálo, že někteří loriciferani mají v těle vajíčka, což naznačuje, že se množí. Další loriciferany byly nalezeny v procesu shazování jejich ulity a línání, což je další známkou toho, že jsou naživu.

    Nakonec loriciferany v l'Atalante byly zcela neporušené a vůbec se nerozkládaly na rozdíl od jiných mikroskopických zvířat, která vědci našli ve slaném prostředí bez kyslíku.

    Po této pečlivé práci Danovaro a jeho kolegové zveřejnili svá zjištění: loriciferané skutečně žili v prostředí zcela bez kyslíku. Jejich dokument z roku 2010, publikovaný v časopise BMC biologie, byla vědecká senzace.

    I přesto nejsou někteří další badatelé přesvědčeni. Druhý tým navštívil Středomoří v roce 2011, aby sám prozkoumal loriciferany a jejich neobvyklé prostředí. Jejich zjištění, která byla zveřejněna koncem roku 2015, zpochybňují myšlenku, že loriciferané opravdu žijí bez kyslíku.

    Tento druhý tým vedl Joan Bernhard z oceánografické instituce Woods Hole v Massachusetts. Ona a její kolegové sbírali vzorky bahna a vody těsně nad anoxickými kalužemi L'Atalante. Kvůli technickým potížím byly samotné bazény příliš husté na to, aby jejich dálkově ovládané vozidlo proniklo.

    Pokud by tito drobní živočichové skutečně byli mrtví a obývali je bakterie, bylo by to zřejmé

    Tým našel stejný druh loriciferanů, který objevil Danovaro. Ale tito loriciferani žili v prostředí s normální hladinou kyslíku a v horních vrstvách sedimentu nad anoxickými bazény, které měly nízkou hladinu kyslíku.

    Čím více se vzorky vědců přibližovaly k anoxickému povodí vody, tím méně živých loriciferanů našli.

    Bernhard tvrdí, že je krajně nepravděpodobné, že by loriciferany byly přizpůsobeny tak, aby žily jak v oblastech zcela bez kyslíku a s vysokým obsahem soli, tak také v prostředích s velkým množstvím kyslíku a normální hladinou soli.

    Místo toho její tým tvrdí, že mrtvoly mrtvých loriciferanů mohly vyplavat dolů do bahnitých sedimentů povodí L'Atalante, kde je obývaly bakterie „chytající tělo“. Je známo, že mnoho druhů bakterií může žít bez kyslíku, a mohly začlenit biomarkery do těl loriciferanů, což potenciálně oklamalo Danovaro a jeho kolegy v domněnce, že loriciferans jsou naživu.

    V červnu 2016 se však Danovaro a jeho tým vrátili v boji proti tomuto alternativnímu scénáři. Říká se, že protože Bernhardův tým nesbíral vzorky bahna z oblastí pánve, které jsou trvale bez kyslíku, nemohou si být jisti, že tam loriciferani nežijí.

    Všechny formy života na Zemi musí generovat energii, pokud mají jíst, rozmnožovat se, růst a pohybovat se

    Danovarův tým také poukazuje na to, že kdyby tito drobní živočichové opravdu byli mrtví a osídleni bakteriemi, bylo by to zřejmé, když byly loriciferany zkoumány pod mikroskopem. Ale ve skutečnosti loriciferany nevykazovaly žádné známky rozpadu a rozkladu mikroby. Kromě toho nebyly uvnitř loriciferanů vidět žádné bakterie žijící a barvivo použité k barvení živé tkáně obarvilo všechny části těl loriciferanů, nejen části, kde by bakterie pravděpodobně kolonizovaly mrtvé zvíře.

    Nakonec říkají, že tlusté vrstvy dávných nánosů bahna jejich argument dále podporují.

    „Dokázali jsme dokázat, že tato zvířata byla v bahně přítomna v různých vrstvách,“ říká Danovaro. „Některé z těchto vrstev jsou staré několik tisíc let, a proto, pokud byla tato zvířata jen mrtvá a zachovaná, je trochu neuvěřitelné, že zvířata v 3000 let starém bahně jsou udržována stejně jako ta, která se nacházejí na povrchu. vysvětlení je, že zvířata mohou pronikat sedimenty, plavat a tlačit dolů. "

    Proč ale probíhá taková polemika, zda zvířata bez kyslíku vůbec dokážou přežít? Nikdo nepochybuje, že například bakterie mohou přežít bez kyslíku. Proč se zdá tak nepravděpodobné, že zvířata mohou?

    Odpověď na tuto otázku vyžaduje vysvětlení, proč zvířata jako my dýchají především kyslík. Všechny formy života na Zemi musí generovat energii, pokud mají jíst, rozmnožovat se, růst a pohybovat se. Tato energie přichází ve formě elektronů, stejných záporně nabitých částic, které proudí elektrickými dráty a napájí váš notebook.

    Na prvotní Zemi byla atmosféra těžká se smogem oxidu uhličitého, metanu a amoniaku

    Výzva pro veškerý život na Zemi je stejná, ať už je to virus, bakterie nebo slon: k dokončení okruhu musíte najít jak zdroj elektronů, tak místo, kde je vyhodíte.

    Zvířata získávají své elektrony z cukru v potravě, kterou jedí. V sérii chemických reakcí, které probíhají uvnitř živočišných buněk, se tyto elektrony uvolňují a vážou se na kyslík. Tento tok elektronů pohání těla zvířat.

    Zemská atmosféra a oceány jsou plné kyslíku a reaktivní povaha prvku znamená, že „touží“ krást elektrony. Pro zvířata je kyslík přirozenou volbou pro skládku elektronů.

    Kyslík však nebyl vždy tak hojný jako nyní. Na prvotní Zemi byla atmosféra těžká se smogem oxidu uhličitého, metanu a amoniaku. Když se jiskra života poprvé vznítila, bylo kolem málo kyslíku. Ve skutečnosti byly hladiny kyslíku v oceánech pravděpodobně extrémně nízké až do doby před asi 600 miliony let & ndash přibližně ve stejnou dobu, kdy se poprvé objevila zvířata.

    To znamená, že starší, primitivnější formy života se vyvinuly tak, že jako skládky elektronů používaly jiné prvky.

    Mnoho z těchto forem života & ndash, jako jsou bakterie a archaea & ndash, stále dnes žijí šťastně bez kyslíku. Daří se jim na místech na Zemi, která mají málo kyslíku, například v bahenních bankách a poblíž geotermálních průduchů. Místo přenosu elektronů na kyslík mohou někteří z těchto tvorů předávat své elektrony kovům, jako je železo, což znamená, že účinně vedou elektřinu. Ostatní mohou „dýchat“ síru nebo dokonce vodík.

    Teorie říká, že evoluce života explodovala, když byl v atmosféře a oceánu k dispozici kyslík

    Jediná věc, která spojuje tyto formy života bez kyslíku, je jejich jednoduchost. Všechny se skládají pouze z jedné buňky. Až do objevení loriciferanů v roce 2010 nebyly nalezeny žádné složité mnohobuněčné formy života, které by mohly žít zcela bez kyslíku. Ale proč tomu tak je?

    Podle Danovara to vyplývá ze dvou zásadních bodů. Za prvé, dýchání kyslíku je široko daleko lepší přístup k výrobě energie. „Složitost a organizace vyžadují kyslík, protože ten je pro výrobu energie účinnější,“ říká.

    Když se před stovkami milionů let zvýšily hladiny kyslíku, bylo to, jako by byla brzda ambicí evoluce odstraněna. Skupina životních forem zvaná eukaryoty & ndash, která zahrnuje zvířata & ndash, toho využila, přizpůsobila se, aby využila novou látku v jejich metabolismu a v důsledku toho se stala mnohem složitější.

    „Teorie říká, že evoluce života explodovala, když byl v atmosféře a oceánu k dispozici kyslík,“ říká Danovaro.

    Ale to je jen část příběhu. Některé druhy mikrobů také začaly dýchat kyslík, ale na rozdíl od zvířat a některých jiných eukaryot se nestaly komplexními. Proč ne?

    Danovaro říká, že klíč k pochopení tajemství pochází z pohledu na mitochondrie, drobné struktury v eukaryotických buňkách, které fungují jako síla života. Uvnitř těchto mitochondrií se kombinují živiny a kyslík za vzniku látky zvané ATP, univerzální energetické měny těla.

    Nefungovalo by to, kdyby měli velikost slona

    Mitochondrie se nacházejí téměř ve všech eukaryotech. Ale bakterie a archea nenesou mitochondrie, a to je klíčový rozdíl.

    „Když se mitochondrie vyvinuly, učinily proces výroby energie a ATP mnohem efektivnější, ale k tomu potřebovali kyslík,“ říká Danovaro.

    Jinými slovy, zvířecí život vznikl jako důsledek dvou bodů. Nejprve eukaryoti získali mitochondrie uvnitř svých buněk. Když pak hladiny kyslíku stouply, umožnily tyto mitochondrie některým z těchto eukaryot získat komplexitu a stát se zvířaty.

    Jak se tedy loriciferans obejdou bez kyslíku, když jiná zvířata nemohou?

    „Jsou velmi malí, zhruba jako velká améba,“ říká Danovaro. „Malá velikost pomáhá. Nefungovalo by to, kdyby měli velikost slona. Jelikož jsou malí, jejich energetická potřeba je menší.“

    V jiném důležitém ohledu se loriciferany mohou lišit od ostatních zvířat. Zdá se, že postrádají mitochondrie využívající kyslík, které se nacházejí u všech ostatních zvířat. Místo toho mohou nést struktury související s mitochondriemi zvanými hydrogenozomy.

    Některá zvířata & ndash jako loriciferans & ndash to možná vystrčili a žili bez kyslíku, takže zůstali malí

    Ty používají místo kyslíku jako elektronovou skládku protony. Hydrogenosomy mohou být dokonce jedním z mnoha primitivních typů mitochondrií, které se u raných eukaryot vyvinuly tak, že vytvářely energii dříve, než se objevily hladiny kyslíku v atmosféře.

    „Myslím, že společný předek eukaryota byl fakultativní anaerob, který mohl žít s kyslíkem nebo bez kyslíku, podobně jako E-coli, známá bakterie, “říká William Martin, profesor molekulární evoluce na univerzitě v německém Dusseldorfu.

    To má důležité důsledky pro pochopení toho, jak a za jakých podmínek se poprvé objevil složitý život. První eukaryoty se pravděpodobně vyvinuly dříve, než byl kyslík běžně volně k dispozici v oceánu, takže struktury podobné mitochondriím uvnitř jejich buněk mohly být přizpůsobeny podmínkám přítomným kyslíku i kyslíku. Poté, jak se kyslík stal hojnějším, nejprve v atmosféře a poté v oceánu, se některé eukaryoty přizpůsobily svému novému prostředí bohatému na kyslík a staly se velkými a složitými. Stala se z nich zvířata.

    Ale některá zvířata & ndash jako loriciferans & ndash to možná vydrželi a žili bez kyslíku, takže zůstali malí.

    Aby tento scénář fungoval, loriciferané si museli zachovat schopnost žít bez kyslíku od svých dávných předků. Existuje však alternativa: loriciferané mohli svou schopnost obejít se bez kyslíku získat velmi nedávno, možná krádeží genů od jiných druhů v procesu známém jako horizontální přenos genů.

    Jakmile to dáte pod mikroskop, zabijete to

    "Může to být evoluce v akci, protože všechny dříve známé druhy loriciferanů dýchají kyslík," říká Danovaro. „Je možné, že se jedná o extrémní adaptaci, která loriferanům umožní žít v prostředí bez konkurentů nebo predátorů.“

    Vědecká komunita prozatím se zatajeným dechem čeká na další důkazy potvrzující nebo vyvracející původní nález. „Myslím, že je to v současné době patová situace,“ říká Martin. „Je zapotřebí více vzorků pro bližší studium.“

    Konečným důkazem by bylo vidět zvířata plavat v bahně, ale podle Danovara malá velikost loriciferanů a jejich obtížně dostupné prostředí ztěžuje takové pozorování.

    „Zvíře má desetinu milimetru, takže vyžaduje speciální systém, protože jakmile jej vložíte pod mikroskop, zabijete ho,“ říká. „V zásadě můžete extrahovat jeho DNA, což je další věc, na které pracujeme, ale někdo by stále mohl říci:„ No, to zvíře je mrtvé “. Cesta k definitivnímu potvrzení je velmi dlouhá, ale jsme velmi optimističtí.“

    Přidejte se k více než šesti milionům fanoušků BBC Earth lajkem na Facebooku nebo nás sledujte na Twitteru a Instagramu.


    Chlorofyl A

    Chlorofyl A je molekula nacházející se uvnitř chloroplastů fotosyntetizujících buněk. Je schopen použít světelnou energii ze Slunce k rozdělení molekuly vody a zahájení procesu fotosyntézy.

    Rozštěpením molekuly vody se uvolní elektron s energií, která začne přeměňovat CO₂ na glukózu. Rozdělením molekuly vody se také uvolňuje kyslík, což je způsob, jakým fotosyntéza produkuje kyslík.

    H₂O + světelná energie → H⁺ + O₂ + elektron

    Chlorofyl A je jednou z mála molekul, které mají schopnost tímto způsobem využívat světelnou energii. Jiné molekuly, například chlorofyl b a karotenoidy, mohou vykonávat stejnou funkci, ale nejsou tak účinné jako chlorofyl A.

    Chlorofyl A molekula má specifický tvar, který umožňuje molekule absorbovat řadu různých světelných vln. Neabsorbuje vlny zeleného světla, ale místo toho zelené světlo odráží. Tím vzniká chlorofyl A vypadají zeleně a jsou důvodem, proč jsou rostliny většinou zelené.

    Proces fotosyntézy lze rozdělit na dvě části: světelné reakce a Calvinův cyklus. Chlorofyl A je zapojen do světelných reakcí fotosyntézy.


    Radost z chloroplastů

    Vlastnictví chloroplastu přináší obrovský a okamžitý užitek. Zvířata mají pouze mitochondrie, které jim umožňují oxidovat glukózu a využívat výslednou chemickou energii k podpoře jejich metabolismu. Ale musí najít zdroj glukózy. A to znamená věnovat podstatnou část svého dne lokalizaci, pokoření a konzumaci jídla. Rostliny se na druhou stranu nemusí obtěžovat. Mohou jednoduše použít své chloroplasty k výrobě vlastní glukózy, kterou pak mohou předat do mitochondrií, aby uvolnily chemickou energii, kdykoli a kde je to potřeba.

    Určitě tedy všem ostatním chybí trik. If plants can bypass finding glucose, then surely animals could too. In fact, many animals have done exactly this. The chloroplast was just too good an invention and many other organisms managed to beg, borrow or steal a chloroplast, mainly from free-living unicellular algae that already had one. This process is known as secondary endosymbiosis to distinguish it from the primary endosymbiotic event, in which the original plant ancestor engulfed a free-living cyanobacterium.

    Why can’t I photosynthesise? R.

    It’s not entirely clear why secondary endosymbiosis appears to have occurred many times, while the primary endosymbiosis occurred only once although recently scientists have discovered a second example of a primary endosymbiosis in the making. In this case the host is a strange amoeba called Paulinella, which appears to be domesticating a cyanobacteria from the new and hence recreating the ancient event that gave rise to the land plants.

    The transfer of the chloroplast around the tree of life by secondary endosymbiosis has given rise to a whole host of ecologically important organisms, most of which are unicellular. These organisms, for example, diatoms, dinoflagellates and euglenids, are unknown to most of us and arise from independent acquisitions of a chloroplast from an alga.

    Perhaps most interesting of all for our story, these unicellular photosynthesising organisms have themselves been taken up by multicellular animals. These symbioses have evolved independently many times and the relationship between the host and the photosymbiont can take many forms.


    Solar-Powered Sea Slugs: Elysia chlorotica

    Despite their relatively advanced anatomy and physiology, animal bodies can’t use the sun’s energy directly (except in reactions such as the production of vitamin D in human skin) and can&apost produce food internally. Their cells have no chloroplasts, so they are dependent on plants or other photosynthetic organisms for their survival, either directly or indirectly. The beautiful eastern emerald elysia (Elysia chlorotica) is one animal that has found an interesting solution to this problem.

    The eastern emerald elysia is a type of sea slug. It&aposs found along the east coast of the United States and Canada in shallow water. The slug is about an inch long and is green in colour. Its body is often decorated with small white spots.

    Elysia chlorotica has wide, wing-like structures called parapodia that extend from the sides of its body as it floats. The parapodia undulate and contain vein-like structures, making the slug look like a leaf that has fallen into the water. This appearance may help to camouflage the animal. The parapodia are folded over the body when the animal is crawling over a solid surface.

    These photos show a magnified view of the eastern emerald elysia. The arrow is pointing to one of the chloroplast-filled branches of the digestive tract in the parapodia.


    Energy Production from Carbohydrates (Cellular Respiration )

    The metabolism of any monosaccharide (simple sugar) can produce energy for the cell to use. Excess carbohydrates are stored as starch in plants and as glycogen in animals, ready for metabolism if the energy demands of the organism suddenly increase. When those energy demands increase, carbohydrates are broken down into constituent monosaccharides, which are then distributed to all the living cells of an organism. Glucose (C6H12Ó6) is a common example of the monosaccharides used for energy production.

    Inside the cell, each sugar molecule is broken down through a complex series of chemical reactions. As chemical energy is released from the bonds in the monosaccharide, it is harnessed to synthesize high-energy adenosine triphosphate (ATP) molecules. ATP is the primary energy currency of all cells. Just as the dollar is used as currency to buy goods, cells use molecules of ATP to perform immediate work and power chemical reactions.

    The breakdown of glucose during metabolism is call cellular respiration can be described by the equation:


    Chemical factors

    Chemical factors of importance in the environment include the gases in the atmosphere and the water, mineral, and nutritional content of food. Plants require carbon dioxide, water, and sunlight for photosynthesis drought slows plant growth and may even kill the plant. The effects of atmospheric contaminants—e.g., oxides of nitrogen, hydrocarbons, and carbon monoxide—are known to have deleterious effects on the growth and reproduction of both plants and animals.

    Plants and animals require minerals and small amounts of elements such as zinc, magnesium, and boron. Nitrogen and phosphorus are provided to plants as nitrates and phosphates in the soil. Inadequate quantities of any nutritional factor in the soil result in poor plant growth and poor crop yields. Animals require oxygen, water, and elements from the environment. Because they are unable to synthesize sugars from carbon dioxide, animals must acquire these nutrients through the diet, either directly, by the consumption of plants, or indirectly, by the consumption of other animals that in turn have utilized plants as food. If the quality or quantity of this food is poor, either growth is retarded or death occurs (see nutrition).

    Vitamins, a class of compounds with a variety of chemical structures, are needed by animals in small amounts. Animals cannot synthesize all vitamins they require those that cannot be synthesized must therefore be acquired in the diet, either from plants or from other animals that can synthesize the vitamin. Because certain vitamins are necessary in certain important metabolic reactions, vitamin deficiency during growth may have a variety of effects—stunting, malformation, disease, or death.


    Anoxygenic Photosynthetic Bacteria

    Anoxygenic photosynthetic bacteria are fotoautotrofy (synthesize food using sunlight) that don't produce oxygen. Unlike cyanobacteria, plants, and algae, these bacteria don't use water as an electron donor in the electron transport chain during the production of ATP. Instead, they use hydrogen, hydrogen sulfide, or sulfur as electron donors. Anoxygenic photosynthetic bacteria also differ from cyanobaceria in that they do not have chlorophyll to absorb light. They contain bacteriochlorophyll, which is capable of absorbing shorter wavelengths of light than chlorophyll. As such, bacteria with bacteriochlorophyll tend to be found in deep aquatic zones where shorter wavelengths of light are able to penetrate.

    Examples of anoxygenic photosynthetic bacteria include purple bacteria a green bacteria. Purple bacterial cells come in a variety of shapes (spherical, rod, spiral) and these cells may be motile or non-motile. Purple sulfur bacteria are commonly found in aquatic environments and sulfur springs where hydrogen sulfide is present and oxygen is absent. Purple non-sulfur bacteria utilize lower concentrations of sulfide than purple sulfur bacteria and deposit sulfur outside their cells instead of inside their cells. Green bacterial cells are typically spherical or rod-shaped and the cells are primarily non-motile. Green sulfur bacteria utilize sulfide or sulfur for photosynthesis and can not survive in the presence of oxygen. They deposit sulfur outside of their cells. Green bacteria thrive in sulfide-rich aquatic habitats and sometimes form greenish or brown blooms.


    Can any animals photosynthesize? - Biologie

    The process of photosynthesis converts light energy to chemical energy, which can be used by organisms for different metabolic processes.

    Učební cíle

    Describe the process of photosynthesis

    Klíčové informace

    Klíčové body

    • Photosynthesis evolved as a way to store the energy in solar radiation as high-energy electrons in carbohydrate molecules.
    • Plants, algae, and cyanobacteria, known as photoautotrophs, are the only organisms capable of performing photosynthesis.
    • Heterotrophs, unable to produce their own food, rely on the carbohydrates produced by photosynthetic organisms for their energy needs.

    Klíčové výrazy

    • fotosyntéza: the process by which plants and other photoautotrophs generate carbohydrates and oxygen from carbon dioxide, water, and light energy in chloroplasts
    • photoautotroph: an organism that can synthesize its own food by using light as a source of energy
    • chemoautotroph: a simple organism, such as a protozoan, that derives its energy from chemical processes rather than photosynthesis

    The Importance of Photosynthesis

    The processes of all organisms—from bacteria to humans—require energy. To get this energy, many organisms access stored energy by eating food. Carnivores eat other animals and herbivores eat plants. But where does the stored energy in food originate? All of this energy can be traced back to the process of photosynthesis and light energy from the sun.

    Photosynthesis is essential to all life on earth. It is the only biological process that captures energy from outer space (sunlight) and converts it into chemical energy in the form of G3P (
    Glyceraldehyde 3-phosphate) which in turn can be made into sugars and other molecular compounds. Plants use these compounds in all of their metabolic processes plants do not need to consume other organisms for food because they build all the molecules they need. Unlike plants, animals need to consume other organisms to consume the molecules they need for their metabolic processes.

    The Process of Photosynthesis

    During photosynthesis, molecules in leaves capture sunlight and energize electrons, which are then stored in the covalent bonds of carbohydrate molecules. That energy within those covalent bonds will be released when they are broken during cell respiration. Jak dlouho trvající a stabilní jsou tyto kovalentní vazby? The energy extracted today by the burning of coal and petroleum products represents sunlight energy captured and stored by photosynthesis almost 200 million years ago.

    Plants, algae, and a group of bacteria called cyanobacteria are the only organisms capable of performing photosynthesis. Because they use light to manufacture their own food, they are called photoautotrophs (“self-feeders using light”). Other organisms, such as animals, fungi, and most other bacteria, are termed heterotrophs (“other feeders”) because they must rely on the sugars produced by photosynthetic organisms for their energy needs. A third very interesting group of bacteria synthesize sugars, not by using sunlight’s energy, but by extracting energy from inorganic chemical compounds hence, they are referred to as chemoautotrophs.

    Photosynthetic and Chemosynthetic Organisms: Photoautotrophs, including (a) plants, (b) algae, and (c) cyanobacteria, synthesize their organic compounds via photosynthesis using sunlight as an energy source. Cyanobacteria and planktonic algae can grow over enormous areas in water, at times completely covering the surface. In a (d) deep sea vent, chemoautotrophs, such as these (e) thermophilic bacteria, capture energy from inorganic compounds to produce organic compounds. The ecosystem surrounding the vents has a diverse array of animals, such as tubeworms, crustaceans, and octopi that derive energy from the bacteria.

    The importance of photosynthesis is not just that it can capture sunlight’s energy. A lizard sunning itself on a cold day can use the sun’s energy to warm up. Photosynthesis is vital because it evolved as a way to store the energy in solar radiation (the “photo-” part) as high-energy electrons in the carbon-carbon bonds of carbohydrate molecules (the “-synthesis” part). Tyto uhlohydráty jsou zdrojem energie, kterou heterotrofové používají k napájení syntézy ATP dýcháním. Therefore, photosynthesis powers 99 percent of Earth’s ecosystems. When a top predator, such as a wolf, preys on a deer, the wolf is at the end of an energy path that went from nuclear reactions on the surface of the sun, to light, to photosynthesis, to vegetation, to deer, and finally to wolf.


    Podívejte se na video: Matematika, hudební výchova, prvouka - Hospodářská zvířata (Listopad 2021).