Uhlík je pre živé bytosti taký dôležitý, že obyvatelia Zeme sa niekedy označujú ako „život založený na uhlíku“. Autotrofy a heterotrofy sú dve hlavné kategórie živých organizmov. Autotrofy sú tie organizmy, ktoré sú schopné extrahovať surový uhlík z atmosféry a zmeniť ho na energeticky bohaté zlúčeniny; naopak, heterotrofy sú tie organizmy, ktoré si nemôžu vyrobiť vlastnú potravu na báze uhlíka a musí ich získať konzumáciou iných materiálov - veľmi často tých istých, ktoré vyrába autotrofy.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Autotrofy, ako sú rastliny, si vyrábajú svoje vlastné potraviny. Heterotrofy, ako napríklad ľudia, konzumujú potraviny produkované inými organizmami.
Čo sú autotrofy?
Autotrofné organizmy sa nazývajú „producenti“, pretože si vytvárajú vlastnú potravu; slovo „autotrofný“ v gréčtine znamená „samoobsluha“. Malý počet baktérií, vrátane starodávnej skupiny Archaea, sú schopné generovať potravu zo síry alebo iných chemických reakcií, ale väčšina autotrofov sa spolieha na slnečné svetlo. Vo výsledku sú známe ako „fototrofy“, čo je skupina, ktorá zahŕňa zostávajúce autotrofné baktérie aj rastliny.
Autotrofy a fotosyntéza
Jedno z najbežnejších autotrofných prejavov sa nazýva „fotosyntéza“. V tomto procese špecializované molekuly zachytávajú uhlík zo vzduchu a viažu ho na vodu pomocou energie vyrobenej zo slnečného žiarenia. Podľa štandardnej vedeckej terminológie, že molekuly používajúce vodu sú známe ako „hydráty“, je výsledná uhlíková zlúčenina známa ako „sacharid“. Pretože odstraňuje voľne plávajúce atmosférický uhlík a premieňa ho na pevnú formu, tento fotosyntetický proces je známy ako „fixácia uhlíka“. Schopnosť fixovať uhlík je hlavným rozdielom medzi autotrofmi a heterotrofy.
Čo sú heterotrofy?
Väčšina druhov života, vrátane väčšiny baktérií, nedokáže fixovať uhlík a musí získavať svoju energiu konzumáciou buď organických zlúčenín produkovaných autotrofmi, alebo spoliehaním sa na redukciu síry alebo vodíka. Existuje veľa heterotrofných príkladov. Zvieratá vrátane ľudí sú heterotrofné druhy, spolu s hubami a väčšinou jednobunkových organizmov, ktoré neobsahujú bunkové jadro. Mnoho autotrofov je schopných konzumovať sacharidy produkované autotrofmi, a sú preto súčasťou väčšieho uhlíkového cyklu, ktorý zahŕňa väčšinu foriem života.
V strede: Mixotrofy
Nie všetky organizmy úhľadne zapadajú do rozdelenia medzi heterotrofné a autotrofné. Ak organizmus musí produkovať svoje vlastné zlúčeniny uhlíka namiesto toho, aby konzumoval tie, ktoré produkujú iné, je známy ako „obligátny“ autotrof. Niektoré baktérie a iné mikroorganizmy však môžu buď získať uhlík autotrofnou aktivitou, alebo sa pri tom spoliehajú na iný organický materiál. Tieto organizmy majú zložitejšie vedecké názvy založené na presnej povahe ich energie výroba, ale spadajú do všeobecnej kategórie „mixotrofy“, ktoré kombinujú heterotrofné a autotrofné činnosť.