- خصائص التغذية الضوئية
- أمثلة على الكائنات ذات التغذية الضوئية
- - البكتيريا الزرقاء
- - الكائنات الاوليه
- - الأشنات
- - الطحالب وحيدة الخلية والنباتات والطحالب العيانية
- الطحالب وحيدة الخلية
- النباتات
- الطحالب العيانية
- - الحيوانات
- المراجع
و photoautotrophs أو الكائنات ضوئي التغذي تعتمد الضوء كمصدر للطاقة وتجعل من الجزيئات العضوية من الجزيئات غير العضوية. تُعرف هذه العملية بالبناء الضوئي ، وتمثل هذه الكائنات بشكل عام قاعدة السلسلة الغذائية.
أهم مصدر للطاقة للحياة هو ضوء الشمس الذي يسقط على سطح الأرض. يتم التقاط الطاقة الضوئية أثناء عملية التمثيل الضوئي. خلال هذه العملية ، يتم امتصاص الطاقة بواسطة الكلوروفيل والأصباغ الأخرى ، ثم يتم تحويلها إلى طاقة كيميائية.
النباتات هي كائنات ضوئية ذاتية التغذية (صورة من الصور المجانية على www.pixabay.com)
تستخدم الصور الآلية الضوئية عمومًا طاقة الضوء لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى سكريات ، والتي تشكل أساس آلاف الجزيئات العضوية. هذه السكريات قادرة على استيعابها من قبل معظم الكائنات الحية ، وليس فقط الضوئية.
كلمة "fotoautotroph" مشتقة من ثلاث كلمات مأخوذة من اللاتينية لها معاني مختلفة. وكلمة photo وتعني "ضوء" وكلمة car وتعني "تملك" وكلمة trophos وتعني "تغذية".
يشمل مصطلح "التغذية الضوئية" العديد من المجموعات المختلفة للكائنات الحية ، بما في ذلك بعض أنواع البكتيريا والأوليات ، وجميع النباتات والطحالب والأشنات. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أنواع حيوانية فريدة تجمع بين خصائص التغذية الضوئية وغيرية التغذية.
خصائص التغذية الضوئية
السمة الإلزامية للكائنات ذات التغذية الضوئية هي وجود أصباغ حساسة للضوء. الصباغ الحساس للضوء هو جزيء قادر على إدراك وامتصاص الطاقة الضوئية على شكل فوتونات.
تتمتع الصور الفوتوغرافية بالقدرة على امتصاص وتحويل الطاقة الضوئية (من الضوء) إلى طاقة كيميائية. يتم تخزين هذه الطاقة في الجزيئات العضوية من خلال عملية التمثيل الغذائي لعملية التمثيل الضوئي.
تمتلك معظم الكائنات الضوئية والتغذية الضوئية جزيئات الكلوروفيل ، لأن هذا هو الصباغ الرئيسي المسؤول عن تنفيذ الخطوات الأولية لعملية التمثيل الضوئي. نظرًا لوجود الكلوروفيل ، فإن جميع العناصر الضوئية تقريبًا تكون خضراء اللون.
تم العثور على التغذية الضوئية في الكائنات وحيدة الخلية مثل البكتيريا الزرقاء وبعض الكائنات الأولية ، أو في الكائنات الدقيقة متعددة الخلايا مثل الطحالب والأشنات والنباتات.
تنتشر الكائنات ذات التغذية الضوئية في جميع النظم البيئية تقريبًا ويتغير حجمها بدرجة كبيرة ، حيث يمكن أن تكون صغيرة مثل الحنديرة أو كبيرة مثل السيكويا العملاقة.
باستثناء القارة القطبية الجنوبية ، تغطي النباتات كامل سطح الأرض تقريبًا وهي الممثل الرئيسي للكائنات ذات التغذية الضوئية. يوجد داخل النباتات مجموعة متنوعة غنية من الأشكال ، تتكيف بشكل فريد ومثالي مع جميع المناخات والأنظمة البيئية الأرضية.
أمثلة على الكائنات ذات التغذية الضوئية
هناك تنوع كبير في الكيانات الحية ذات التغذية الضوئية ، لأنها تكيف أعطى الكائنات الحية التي اكتسبتها القدرة على البقاء في أي حالة ونظام بيئي ، طالما أنها في وجود الضوء.
- البكتيريا الزرقاء
البكتيريا الزرقاء (المصدر: Patrioter6 في en.wikibooks عبر ويكيميديا كومنز)
تنتمي البكتيريا الزرقاء أو البكتيريا المفرطة إلى مجال بدائيات النواة. إنها كائنات وحيدة الخلية ، ولديها بلاستيدات خضراء ، وبالتالي فهي قادرة على التمثيل الضوئي. تمتلك الأغشية الداخلية لهذه الأنواع "صفائح التمثيل الضوئي" تشبه الثايلاكويد داخل البلاستيدات الخضراء للنباتات.
تحتوي جميع البكتيريا الزرقاء على أصباغ الكلوروفيل A والأصباغ ثنائية البروتين مثل phycobilins أو phycocyanins. مزيج هذه الأصباغ داخل خلايا البكتيريا الزرقاء يعطيها لونها الأزرق والأخضر المميز.
تنتشر هذه الكائنات الحية في جميع أنحاء المحيط الحيوي وهي نموذجية للبحيرات والبرك والتربة الرطبة والمواد العضوية الرطبة المتحللة. إنهم عموميون ، نظرًا لأن التغذية الضوئية الخاصة بهم تسمح لهم بالاستغناء عن بعض الظروف المحددة للغاية ، حيث يحتاجون فقط إلى ضوء الشمس.
- الكائنات الاوليه
صورة لأنواع فولفوكس (المصدر: craigpemberton عبر ويكيميديا كومنز)
داخل الأوليات الضوئية هي الأوجلينا. جميع هذه الكائنات مجهرية ومجلدة ومصنفة ضمن مجموعة Mastigophora.
في العديد من المناسبات ، تم تصنيف euglenidae على أنها طحالب وحيدة الخلية. ومع ذلك ، فقد أظهرت الدراسات الحديثة أنه بالإضافة إلى التغذية من خلال عملية التمثيل الضوئي ، يمكنهم الاستفادة من بعض المواد في البيئة من خلال كثرة الخلايا.
Euglenidae تعيش بحرية وتعيش في المياه العذبة (القليل من الأنواع هي المياه المالحة) ومعظمها منفردة. لديهم مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأشكال ، ويمكن أن تكون مستطيلة أو كروية أو بيضاوية الشكل أو سنانية الشكل.
نظرًا لأنها تقوم بعملية التمثيل الضوئي ، فإنها تتمتع بالتوجيه الضوئي الإيجابي (فهي حساسة لمحفزات الضوء) ولديها تضخم في قاعدة السوط الأمامي الذي يعمل كمستقبل ضوئي للطاقة الضوئية.
Euglenidae هي أيضًا صور فوتوغرافية (المصدر: David J. Patterson عبر Wikimedia Commons)
لديهم صبغات ضوئية الكلوروفيل A و B ، phycobilins ، β-carotenes و neoxanthin و diadinoxanthine type xanthophylls. في كثير من الحالات ، لا تلبي euglenidae جميع احتياجاتها الغذائية من خلال عملية التمثيل الضوئي ، لذلك يجب أن تتناول فيتامين B1 و B12 من البيئة.
- الأشنات
يتم تعريف الأشنات من خلال الارتباط التكافلي بين الطحالب والفطريات ؛ لذلك ، فهي كائنات غيرية التغذية (من خلال الفطر) وكائنات ضوئية (من خلال الطحالب).
يعتبر الارتباط بين نوعي الكائنات الحية مفيدًا لكليهما ، حيث يمكن أن تستفيد الطحالب من الركيزة التي يوفرها الفطر لتنمو ؛ بينما يمكن للفطر أن يتغذى على السكريات التي تنتجها الطحالب من خلال عملية التمثيل الضوئي.
لا تتوافق الأشنات مع مجموعة تصنيفية ، ولكن يتم تصنيفها عادةً وفقًا لنوع الفطريات المتعايشة. تنتمي جميع الفطريات التي تتكون منها الأشنات إلى شعبة Ascomycota ، داخل مملكة الفطريات.
- الطحالب وحيدة الخلية والنباتات والطحالب العيانية
ربما تكون الطحالب أحادية الخلية هي أكثر الكائنات الحية ذات التغذية الضوئية وفرة في النظم الإيكولوجية المائية ؛ بينما النباتات هي الكائنات الحية الكبيرة الأكثر وفرة في النظم البيئية الأرضية.
تحتاج كل من الطحالب والنباتات إلى وجود الماء وثاني أكسيد الكربون من أجل إجراء عملية التمثيل الضوئي والقدرة على دعم متطلباتها الغذائية.
الطحالب وحيدة الخلية
إذا كنت تأخذ القليل من الماء من أي بركة أو بحيرة أو بحيرة أو نهر أو بحر أو أي جسم مائي آخر ، وراقبت ذلك تحت المجهر ، فستجد الملايين من أشكال الحياة الصغيرة ذات الجلد الأخضر ، ومعظمها بالتأكيد طحالب وحيدة الخلية..
تحتوي جميع الطحالب وحيدة الخلية تقريبًا على سوط واحد أو أكثر وهي تعيش بحرية بشكل عام ، على الرغم من وجود بعض الأنواع التي تعيش في المستعمرات. معظم هذه الطحالب كائنات حية ضوئية ، ولكن هناك حالات من الطحالب غيرية التغذية.
يعتبرون أحد المنتجين الرئيسيين للأكسجين على هذا الكوكب ويعتبر بعض المؤلفين أنهم المنتجون الأساسيون الرئيسيون في المحيطات ، لأنهم في قاعدة السلسلة الغذائية.
النباتات
النباتات هي كائنات أرضية لاطئة تتميز بجسم مقسم إلى قسمين: أحدهما هوائي والآخر أرضي. يتكون الجزء الأرضي من الجذر ، بينما يتكون الجزء الجوي من الجذع ، والذي ينقسم بدوره إلى الجذع والأوراق والأزهار.
لديهم عدد لا يصدق من الأشكال المختلفة وينتجون طعامهم من خلال عملية التمثيل الضوئي ، تمامًا مثل جميع الصور الفوتوغرافية الأخرى.
ومع ذلك ، فإن النباتات هي الكائنات الحية التي تخصصت أكثر في استخدام الطاقة الضوئية ، حيث تحتوي أوراقها على ملايين الخلايا ، مرتبة خصيصًا لعملية التمثيل الضوئي باستمرار خلال النهار.
الطحالب العيانية
الطحالب العيانية هي ممثلي النباتات في الأوساط المائية. هذه ، في الغالب ، تعيش مغمورة في البيئات المائية ، مستعمرة أي مكان يوجد فيه وجود ركيزة مناسبة للتشبث بها.
صورة لطحالب كبيرة (المصدر: دبليو كارتر عبر ويكيميديا كومنز)
طحالب مجموعة glaucophytes هي مجموعة الطحالب الأكثر ارتباطًا بالنباتات الأرضية. ومع ذلك ، يصنف بعض المؤلفين الطحالب مع البروتوزوا.
- الحيوانات
البزاقة البحرية Elysia chlorotica ، المعروفة باسم "الزمرد الشرقي" ، يمكنها الاستفادة من البلاستيدات الخضراء التي تستهلكها من خلال نظامها الغذائي الغني بالكائنات ذات التغذية الضوئية ، لأنها تعيش على امتصاص النسغ من الأعشاب البحرية.
تُعرف عملية الاستفادة من البلاستيدات الخضراء من طعامك باسم كليبتوبلاستي. بفضل هذه الظاهرة ، يمكن للعبة البزاقة البقاء على قيد الحياة عن طريق إنتاج أجهزة محاكاة ضوئية في الأماكن التي يوجد بها ضوء الشمس ، دون تناول الطعام لفترة طويلة.
المراجع
- Bresinsky، A.، Körner، C.، Kadereit، JW، Neuhaus، G.، & Sonnewald، U. (2013). علوم نبات Strasburger: بما في ذلك بدائيات النوى والفطريات (المجلد 1). برلين ، ألمانيا: سبرينغر.
- Brusca، RC، & Brusca، GJ (2005). اللافقاريات (رقم سيرسي) i9788448602468). مدريد: ماكجرو هيل.
- Chan، CX، Vaysberg، P.، Price، DC، Pelletreau، KN، Rumpho، ME، & Bhattacharya، D. (2018). استجابة مضيفة نشطة للطحالب المتكافلة في سبيكة البحر Elysia chlorotica. البيولوجيا الجزيئية والتطور ، 35 (7) ، 1706-1711.
- هو ، كيو ، جوترمان ، هـ ، وريتشموند ، أ. (1996). مفاعل حيوي ضوئي معياري مائل مسطح لزراعة الكتلة في الهواء الطلق للتغذية الضوئية. التكنولوجيا الحيوية والهندسة الحيوية ، 51 (1) ، 51-60.
- رافين ، PH (1981). البحث في الحدائق النباتية. بوت. جرب ، 102 ، 52-72.
- شيماكاوا ، جي ، موراكامي ، أ ، نيوا ، ك ، ماتسودا ، واي ، وادا ، إيه ، ومياكي ، سي (2019). تحليل مقارن لاستراتيجيات تحضير أحواض الإلكترون في الكائنات الضوئية المائية. بحث التركيب الضوئي، 139 (1-3) ، 401-411.
- Willey ، JM ، Sherwood ، L. ، & Woolverton ، CJ (2008). بريسكوت ، وهارلي ، وعلم الأحياء الدقيقة كلاين. ماكجرو هيل للتعليم العالي.