Vtikate söömine on tüüpiline näide sellest, kuidas nad saavad eluks energiat. Näiteks taimed kasutavad päikeseenergiat ja loomad söövad taimi, mida söövad teised kiskjad.
Toiduahel on järjestus selle kohta, kes keda sööb ökosüsteemis (bioloogilises koosluses), et omandada toitaineid ja eluks vajalikku energiat.
Autotroofide peamised omadused
Autotroofid on elusorganismid, mis toodavad lihtsatest molekulidest ise (orgaanilist päritolu) toitu. Autotroofe on kahte peamist tüüpi:
- Fotoautotroofid (fotosünteesivad organismid), näiteks taimed, mis kasutavad päikeseenergiat nende muundamiseks orgaanilisteks aineteks – süsivesikuteks fotosünteesi teel süsinikdioksiidist. Teised fotoautotroofide näited on tsüanobakterid ja vetikad.
- Kemoautotroofid omandavad orgaanilisi ühendeid läbikeemilised reaktsioonid, mis hõlmavad teatud anorgaanilisi ühendeid: ammoniaak, vesiniksulfiid, vesinik.
Just autotroofe peetakse iga meie planeedi ökosüsteemi aluseks. Nad on osa paljudest toiduvõrkudest ja -ahelatest ning kemosünteesi või fotosünteesi käigus saadavat energiat toetavad ökoloogiliste süsteemide ülejäänud organismid.
Rääkides vetikate toitumisviisist, märgime, et need on tüüpilised fotoautotroofide esindajad. Kui me räägime väärtusest toiduahelates, siis autotroofe nimetatakse tootjateks või tootjateks.
Heterotroofid
Mis iseloomustab sellist toiduahelat? Vetikad kasutavad süsinikdioksiidist toidu (süsivesikute) tootmiseks keemilist või päikeseenergiat. Heterotroofid saavad päikeseenergia asemel energiat kõrvalsaaduste või muude organismide abil. Nende tüüpilised näited on seened, loomad, bakterid, inimesed. Erinevate ökoloogiliste funktsioonidega heterotroofidel on mitu varianti putukatest seenteni.
Vetikate toitumine
Vetikad, mis on fototroofsed organismid, võivad eksisteerida ainult päikesevalguse, mineraalide ja orgaaniliste ühendite juuresolekul. Nende peamine elupaik on vesi.
Seal on mõned vetikakooslused:
- plankton;
- põhjavetikad;
- maa;
- muld;
- kuumallikad;
- lumi ja jää;
- soolavesi;
- lubjasubstraadis
Nende toitumise eripära seisneb selles, et erinev alt loomadest ja bakteritest on vetikatel evolutsiooni käigus välja kujunenud võime kasutada oma toitumises täielikult oksüdeerunud anorgaanilisi ühendeid: vett ja süsinikdioksiidi.
Vetikad saavad energiat päikeseenergiast, millega kaasneb molekulaarse hapniku vabanemine.
Valgusenergia kasutamine vetikate keeruliseks bioloogiliseks sünteesiks on võimalik tänu sellele, et taimedes on pigmentide kompleks, mis neelavad valgust. Nendest on eriti oluline klorofüll.
Taimede süsiniku- ja valgustoitumise protsessi nimetatakse fotosünteesiks. Üldiselt vastab vetikate toitumine järgmisele keemilisele võrrandile:
CO2+12H2O=C6H2O6+6H2O+2815680 J
Iga 6 grammi vee- ja happemolekuli kohta sünteesitakse üks gramm glükoosi molekuli. Protsessi käigus vabaneb 2815680 J energiat, moodustub 6 grammi hapnikumolekule.
Protsessi funktsioon on valguse energia biokeemiline muundamine keemiliseks energiaks.
Olulised punktid
Iga toiduahela versioon lõpeb kiskja või superkiskjaga, st olendiga, kellel pole looduslikke vaenlasi. Näiteks on see hai, krokodill, karu. Neid nimetatakse oma ökoloogiliste süsteemide "meistriteks". Kui üks organismidest sureb, söövad detritiivoorid (ussid, raisakotkad, krabid, hüäänid) selle ära. Ülejäänud osa lagunebbakterid ja seened (lagundajad), energiavahetus jätkub.
Vetikatalluse morfoloogilise diferentseerumise tüübid
Vetikate toitumisega kaasneb energiavoog, selle kadu on omane igale toiduahela lülile.
Üherakulisi flagellaate iseloomustab teatud korraldus. Amoeboid on omane liikidele, millel puudub tihe kest ja mis kasutavad liikumiseks tsütoplasmaatilisi protsesse. Palmelloidi moodustavad rakud, mis on sukeldatud tetraspoori (tavaline lima).
Cenobia on üherakulised kolooniad, mille funktsioonid on jagatud indiviidide rühmade vahel.
Sinivetikate osakond
Selles on umbes kaks tuhat liiki. See on vanim vetikate rühm, mille jäänuseid leidub eelkambriumi ladestustest. Neid iseloomustab fotoautoroofne toitumisviis. Just see vetikate rühm on looduses kõige levinum.
Nende hulgas on üherakulisi vorme. Sinivetikates puudub selge tuum, mitokondrid, moodustunud plastiidid ja pigmendid paiknevad lamellides – spetsiaalsetes fotosünteesiplaatides.
Erifunktsioonid
Sigimine toimub üherakuliste liikide, niitjate liikide puhul lihtsa rakkude pooldumise teel – tänu emalõnga fragmentidele. Nad suudavad siduda lämmastikku, nii et nad settivad kohtadesse, kus toitainekeskkonda praktiliselt pole. Selline vetikate söötmise viis võimaldab neil mugav alt eksisteerida isegi sellelvulkaanid pärast nende purset.
Rohevetikatel on klorofüllid "a" ja "b". Sellist komplekti leidub kõrgemates ja euglena taimedes. Neil on ka teatud komplekt täiendavaid pigmente, sealhulgas ksantofülle: zeaksantiin, luteiin.
Neid iseloomustab fotoautotroofne vetikate toitumine, mis on seotud fotosünteesiga nii olulisuse kui ka ulatuse poolest. Erinevates osakondades on liike, mida võib nimetada rangeks fotosünteesiks.
Keemilise koostise omadused
Vettika toitumist saab selgitada nende keemilise koostise põhjal. Ta on heterogeenne. Rohevetikates on valkude sisaldus suurenenud - 40-45%. Nende hulgas on alaniin, leupiin, bikarboksüülhapped, alginiin. Kuni 30% sisaldavad süsivesikuid, kuni 10% - lipiide. Tuhk sisaldab vaske, tsinki.
Vetikate toitumine on lahutamatult seotud päikeseenergia ja fotosünteesiga. Praegu on huvi vetikate vastu märgatav alt kasvanud mitte ainult toitainete allikana, vaid ka kui suurepärase toorainena biodiisli tootmisel.
Asjakohased on taimed pruunvetikate kasvatamiseks, mis seejärel töödeldakse keskkonnasõbralikuks biodiislikütuseks.
Vetikad on kosmoseuuringute asendamatud abilised. Nende abiga saab kosmoseaparaadi meeskond hapnikku. Sellisteks eesmärkideks sobib kõige lihtsam vetikas - klorella, mida iseloomustab kõrge fotosünteesi aktiivsus. Eksperimentaalsed vetikataimed tegutsevad juba meil, aga ka Euroopasosariigid.
Olles autotroofid, sünteesivad anorgaanilistest ainetest orgaanilisi ühendeid, kasutavad nad õige toitumise saamiseks päikesevalgust. Seda tehakse fotosünteesi kaudu – tõsine protsess, mis koosneb kahest faasist: hele ja tume.
Esimest faasi seostatakse klorofülli kromatofoori väljalöömisega elektronide valguskiirte poolt, mis on vajalikud teatud protsesside jaoks: fotofosforüülimine (muudab ADP ATP-ks), vee fotolüüs (hüdroksüülrühmade vabastamine), NADP akumuleerumine, süsinikdioksiid, vesinik.
Pimeda faasi ajal rakendatakse Calvini tsüklis kõike, mis on päeva jooksul kogunenud. Biokeemiliste reaktsioonide produkt on glükoos, mis on vetikate toit.
