Автотрофы

Организмы, способные использовать углекислый газ (CO₂) в качестве единственного или главного источника углерода для построения всех органических веществ своего тела. Они обладают необходимыми ферментными системами для его усвоения (ассимиляции).

• Ауксотрофы: Некоторые автотрофы могут нуждаться в дополнительных органических веществах, поступающих извне, например, в витаминах или факторах роста.

В зависимости от источника энергии, используемого для восстановления CO₂, автотрофы делятся на две основные группы:

1. Фотоавтотрофы (Фототрофы): Используют энергию света (фотосинтез).

   • Наземные зелёные растения.
   • Водоросли.
   • Цианобактерии (осуществляют оксигенный фотосинтез с выделением кислорода).
   • Фототрофные бактерии (осуществляют аноксигенный фотосинтез без выделения кислорода).

2. Хемоавтотрофы (Хемотрофы): Получают энергию за счёт окисления неорганических соединений (хемосинтез).

   • Нитрифицирующие, серобактерии, железобактерии и другие.

Основной путь ассимиляции: Большинство автотрофов усваивают CO₂ через восстановительный пентозофосфатный цикл (цикл Кальвина).

Экологическая роль: Автотрофы являются продуцентами — создателями первичного органического вещества в биосфере, формируя первый (основной) трофический уровень в любом сообществе.

Современный контекст

• Классификация по источнику энергии и углерода (фото-/хемо- и авто-/гетеротрофы) остаётся фундаментальной, но современная биология признаёт существование многочисленных миксотрофов — организмов, сочетающих разные стратегии питания.
• Открыты новые группы хемоавтотрофных организмов в экстремальных местообитаниях (гидротермальные источники, глубокие слои земной коры), которые играют ключевую роль в экосистемах, независимых от солнечной энергии.
• Помимо цикла Кальвина, у некоторых бактерий обнаружены другие пути фиксации углерода, например, восстановительный цикл трикарбоновых кислот (цикл Арнона–Бьюкенена) у зелёных серобактерий.