Gatunki fotosyntetyczne na wiele sposobów stanowią podstawę życia na Ziemi. Być może przede wszystkim przekształcają wodę, światło słoneczne i dwutlenek węgla w tlen dla innych stworzeń, jednocześnie wytwarzając cukier dla siebie. Ziemia wspiera liczne organizmy posiadające zielony pigment, w którym zachodzi fotosynteza. Niektóre, jak rośliny, są dobrze znane ze swojej roli w dostarczaniu powietrza i pożywienia wielu ekosystemom. Inne, takie jak glony, niektóre bakterie, a nawet niektóre zwierzęta, również posiadają zdolność tworzenia własnego cukru i wykorzystywania go jako energii chemicznej.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Życie na Ziemi zależy od fotosyntezy, procesu, który zamienia dwutlenek węgla i światło słoneczne w tlen i cukier. Fotosyntezę przeprowadzają rośliny, glony, sinice, a nawet niektóre zwierzęta.
Fitoplankton: niezbędny dla powietrza
Fitoplankton odgrywa zasadniczą rolę w środowisku Ziemi. Podobnie jak w przypadku zwykłych roślin, ta szeroka kategoria – obejmująca rośliny jednokomórkowe, bakterie i glony – wykorzystuje chlorofil do przekształcania dwutlenku węgla, światła słonecznego i składników odżywczych na bazie wody w tlen. Te mikroskopijne organizmy, występujące zarówno w wodzie słodkiej, jak i słonej, stanowią podstawę życia w oceanie, zapewniając pożywienie wszystkim, od większych gatunków planktonu po ogromne wieloryby. Podobnie jak lasy, fitoplankton pochłania ogromne ilości dwutlenku węgla, a naukowcy szacują, że te maleńkie organizmy wspólnie wytwarzają lwią część tlenu na Ziemi. Fitoplankton obejmuje różne, większe kategorie stworzeń fotosyntetyzujących, ale ich wkład w środowisko jest prawdopodobnie największy.
Glony: od mikroskopijnych do makroskopowych
Powszechne w większości zbiorników wodnych, algi różnią się znacznie wielkością, od maleńkich, jednokomórkowych organizmów w planktonie po liście wodorostów o wysokości 200 stóp w oceanie. Podobnie jak rośliny, gatunki glonów dokonują fotosyntezy, aby wytworzyć energię chemiczną, której potrzebują do przetrwania. Jednak gatunki glonów różnią się od roślin brakiem odpowiednich liści, korzeni i organów rozrodczych. Różne gatunki glonów zawierają różne kolory chloroplastów – zielone, niebiesko-zielone, czerwone i brązowe.
Rośliny: wyżywienie świata
Najbardziej znana grupa stworzeń fotosyntetyzujących, rośliny pełnią rolę ważnej części światowego ekosystemu. Wiele zwierząt wodnych i lądowych wykorzystuje gatunki roślin jako pokarm, a duże środowiska tworzą rośliny dostarczają tlen do atmosfery ziemskiej – amazońskie lasy deszczowe tworzą około 20 procent światowej tlen. Ich liście lub substytuty liści zawierają chlorofil, miejsce fotosyntezy, który przyczynia się do ich zielonego zabarwienia.
Sinice: pierwsze fotosyntezatory?
•••Michaił Kotow/iStock/Getty Images
Stworzenia mikroskopijne i wodne, sinice należą do najstarszych istniejących gatunków na Ziemi, których historia sięga ponad 3,5 miliona lat. Niektórzy naukowcy uważają, że chloroplast w komórkach roślinnych ewoluował w wyniku endosymbiozy, procesu, w którym cyjanobakterie zaczęły żyć w komórkach roślinnych. To partnerstwo uformowało się w pewnym momencie w okresie proterozoicznym lub kambryjskim. Komórki bakterii wykorzystują komórki roślinne jako dom i z kolei produkują pożywienie dla swojego gospodarza. Sinice, choć są małe, tworzą kolonie wystarczająco duże, aby oko mogło je zobaczyć.
Zwierzęta: rzadkie, ale nie niespotykane
Podczas gdy wiele zwierząt zjada stworzenia fotosyntetyczne, tylko nieliczne potrafią dokonać fotosyntezy. Ślimaki morskie kradną geny, które pozwalają algom na fotosyntezę podczas ich zjadania i przekazują komórki alg swojemu potomstwu. Salamandry plamiste mają podobny związek z glonami, chociaż jako kręgowiec jest to szczególnie specjalne, ponieważ większość stworzeń z kolcami ma układ odpornościowy, który ma tendencję do zabijania ciał obcych, takich jak glony. Niektórzy naukowcy sądzą, że szerszenie orientalne mogą czerpać energię ze światła słonecznego, chociaż wydaje się, że nie jest to właściwe dla fotosyntezy. Inni badacze teoretyzują, że fotosynteza rzadko ewoluowała u zwierząt z kilku powodów: ekspozycja na ciepło i światło ultrafioletowe może być niebezpieczne; potrzeba dużych powierzchni koliduje z innymi strategiami przetrwania zwierząt; i istnieją problemy zdrowotne związane z dietą bogatą w cukier.