สิ่งมีชีวิตใดทำการสังเคราะห์ด้วยแสง?

ส่วนใหญ่ถ้าไม่ใช่ทั้งหมด สิ่งมีชีวิตบนโลกพึ่งพาการสังเคราะห์ด้วยแสงไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง สิ่งนี้ให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับสิ่งมีชีวิตหลักที่สังเคราะห์แสง พืช สาหร่าย และแบคทีเรียเฉพาะทาง แต่สมาชิกในครอบครัว Animalia ก็ได้ปรับตัวเพื่อใช้กระบวนการนี้เช่นกัน สายพันธุ์เหล่านี้เรียกว่าออโตโทรฟ (autotrophs) ดูดซับน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และแสงจากดวงอาทิตย์ และใช้เพื่อสร้างน้ำตาลธรรมดาสำหรับใช้เอง กระบวนการปล่อยน้ำตาล ออกซิเจน และน้ำ

สายพันธุ์เช่นพืช autotrophs ที่มีชื่อเสียงที่สุดสร้างสารประกอบที่จำเป็นสำหรับการหายใจของเซลล์ซึ่งเป็นกระบวนการ ดำเนินการโดย heterotrophs เช่นมนุษย์ที่หายใจเอาออกซิเจนที่ปล่อยออกมาจากพืชและในทางกลับกันหายใจออกคาร์บอน ไดออกไซด์ มนุษย์และสัตว์อื่นๆ ยังกินพืชและสาหร่ายเพื่อดูดซับน้ำตาลที่พวกมันสร้างขึ้น ความสัมพันธ์ระหว่าง heterotrophs และ autotrophs นี้ขับเคลื่อนชีวิตบนโลก

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

พืช สาหร่าย แบคทีเรีย และแม้แต่สัตว์บางชนิดก็สังเคราะห์แสงได้ กระบวนการที่จำเป็นต่อชีวิต การสังเคราะห์ด้วยแสงใช้คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และแสงแดด แล้วแปลงเป็นน้ำตาล น้ำ และออกซิเจน

การสังเคราะห์ด้วยแสงในพืชเกิดขึ้นในออร์แกเนลล์พิเศษที่เรียกว่าคลอโรพลาสต์ คลอโรพลาสอยู่ในเซลล์พืชที่เฉพาะเจาะจง เช่น เซลล์ใบ คลอโรพลาสต์ปรากฏในสปีชีส์ส่วนใหญ่ที่ใช้การสังเคราะห์ด้วยแสงด้วยออกซิเจน ซึ่งตามชื่อจะปล่อยออกซิเจน สิ่งมีชีวิตอื่นๆ เช่น มนุษย์ กินพืชเพื่อการยังชีพ ป่าฝนซึ่งมีพืชพันธุ์ที่น่าตกใจสร้างออกซิเจน 20 เปอร์เซ็นต์ของโลก

เช่นเดียวกับพืช สาหร่ายมีคลอโรพลาสต์ สาหร่ายเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่มีร่างกายเล็ก ๆ ซึ่งบางตัวไม่สามารถมองเห็นได้โดยไม่ต้องใช้กล้องจุลทรรศน์ อย่างไรก็ตาม สาหร่ายบุปผาซึ่งเป็นคอลเลกชันขนาดใหญ่ของสาหร่ายแต่ละชนิดสามารถมองเห็นได้จากอวกาศ สาหร่ายขนาดใหญ่ที่สามารถเติบโตได้สูงถึง 165 ฟุต และมักพบได้ใน "ป่า" ขนาดใหญ่ แพลงก์ตอนพืช ประเภทกว้างๆ ของสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงด้วยกล้องจุลทรรศน์ (ส่วนใหญ่เป็นสาหร่าย) สร้างประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ของโลก ออกซิเจน

ทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติกระบุว่าคลอโรพลาสต์ที่พบในสาหร่ายและพืชอาจมีต้นกำเนิดมาจากออกซิเจนไซยาโนแบคทีเรีย ซึ่งเป็นอีกประเภทหนึ่งของการสังเคราะห์แสง ประมาณ 1.5 ล้านปีก่อน สิ่งมีชีวิตที่ลอยอิสระเหล่านี้ได้ย้ายเข้าไปอยู่ในเซลล์พืช ซึ่งทั้งสองเริ่มเป็นหุ้นส่วนที่เป็นประโยชน์ร่วมกัน ทฤษฎีนี้เสนอแนะ ในขณะที่แบคทีเรียบางชนิดใช้คาร์บอนไดออกไซด์และปล่อยออกซิเจน แบคทีเรียบางชนิดเช่นแบคทีเรียกำมะถันสีเขียวและสีม่วงก็ใช้ประโยชน์จากกำมะถันในกระบวนการสังเคราะห์แสง

นักวิทยาศาสตร์บางคนตั้งทฤษฎีว่าสัตว์ไม่ได้สังเคราะห์แสงเพราะกระบวนการนี้ต้องใช้พื้นที่ผิวจำนวนมาก ซึ่งจะทำให้สายพันธุ์ง่ายต่อการล่าและกิน คนอื่นแนะนำว่าเป็นเรื่องของอาหารหรือการได้รับแสงแดดมากเกินไปอาจทำให้ร่างกายเสี่ยงต่อการเกิดความร้อนสูงเกินไป อย่างไรก็ตาม มีสัตว์บางชนิดที่ใช้ประโยชน์จากมัน ตัวอย่างเช่น ทากทะเลบางตัวขโมยข้อมูลทางพันธุกรรมจากสาหร่ายที่ประกอบเป็นอาหาร ทำให้พวกเขาสร้างอาหารของตัวเองเป็นออโตโทรฟ