Hiili on niin tärkeää eläville olennoille, että maapallon asukkaita kutsutaan joskus "hiilipohjaiseksi elämäksi". Autotrofit ja heterotrofit ovat kaksi pääryhmää eläviä organismeja. Autotrofit ovat organismeja, jotka kykenevät uuttamaan raakaa hiiltä ilmakehästä ja muuttamaan sen energiapitoisiksi yhdisteiksi; heterotrofit ovat sitä vastoin niitä organismeja, jotka eivät pysty tuottamaan omaa hiilipohjaista ruokaa ja - on hankittava se kuluttamalla muita materiaaleja - hyvin usein, samoja kuin autotrofit.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Autotrofit, kuten kasvit, tuottavat oman ruoan. Heterotrofit, kuten ihmiset, syövät muiden organismien tuottamia elintarvikkeita.
Mitä ovat autotrofit?
Autotrofisia organismeja kutsutaan "tuottajiksi", koska ne luovat oman ruoan; sana "autotrofinen" kreikaksi tarkoittaa "itsesyöttämistä". Pieni määrä bakteereja, mukaan lukien muinainen Archaea-ryhmä, pystyvät tuottamaan ruokaa rikistä tai muista kemiallisista reaktioista, mutta suurin osa autotrofeista luottaa siihen auringonvalo. Tämän seurauksena ne tunnetaan nimellä "fototrofit", ryhmä, joka käsittää jäljellä olevat autotrofiset bakteerit sekä kasvit.
Autotrofit ja fotosynteesi
Yksi yleisimmistä autotrofisista käyttäytymistä kutsutaan "fotosynteesiksi". Tässä prosessissa erikoistuneet molekyylit sitovat hiiltä ilmasta ja sitovat sen veteen käyttämällä auringonvalosta tuotettua energiaa. Noudattamalla tavanomaista tieteellistä terminologiaa, jonka mukaan vettä käyttävät molekyylit tunnetaan "hydraateina", tuloksena oleva hiiliyhdiste tunnetaan "hiilihydraateina". Koska se poistaa vapaasti kelluvan ilmakehän hiili ja muuntaa sen kiinteään muotoon, tämä fotosynteettinen prosessi tunnetaan nimellä "hiilen kiinnitys". Kyky kiinnittää hiili on ensisijainen ero autotrofien ja heterotrofit.
Mitä ovat heterotrofit?
Useimmat elämäntyypit, mukaan lukien useimmat bakteerit, eivät pysty kiinnittämään hiiltä ja niiden on saatava energiansa kuluttamalla joko autotrofien tuottamia orgaanisia yhdisteitä tai luottamalla rikin tai vedyn pelkistykseen. Heterotrofi-esimerkkejä on monia. Eläimet, ihmiset mukaan lukien, ovat heterotrofeja yhdessä sienien ja useimpien yksisoluisten organismien kanssa, joilla ei ole soluydintä. Monet autotrofit pystyvät kuluttamaan autotrofien tuottamat hiilihydraatit, ja ovat siksi osa suurempaa hiilen kiertoa, joka käsittää useimmat elämän muodot.
Keskellä: Mixotrofit
Kaikki organismit eivät sovi siististi jakoon heterotrofin ja autotrofin välillä. Jos elimistön on tuotettava omat hiiliyhdisteensä sen sijaan, että kulutettaisiin muiden tuottamia, se tunnetaan "pakollisena" autotrofina. Jotkut bakteerit ja muut mikro-organismit voivat kuitenkin joko saada hiiltä autotrofisesta aktiivisuudesta tai luottaa siihen muuhun orgaaniseen materiaaliin. Näillä organismeilla on monimutkaisemmat tieteelliset nimet, jotka perustuvat niiden energian tarkkaan luonteeseen mutta kuuluvat yleiseen "mixotrofien" luokkaan, jossa yhdistyvät heterotrofiset ja autotrofiset toiminta.