Кто такие гетеротрофы в биологии?

В зависимости от типа питания живые существа делятся на автотрофов (производителей энергии) и гетеротрофов (потребителей). О последних пойдет речь в статье. Вы узнаете о видах гетеротрофных организмов, познакомитесь с особенностями их питания и значением для биосферы.

Что такое гетеротрофы

Под гетеротрофами (от др.-греч. ἕτερος — «другой» и τροφή — «пища») понимают организмы, неспособные самостоятельно синтезировать энергию и органические вещества. Для их существования, развития и восполнения жизненной энергии требуется растительная или животная пища – источник необходимых микроэлементов.

Некоторые растительные виды, лишенные хлорофилла, также являются гетеротрофными, в частности:

паразиты (например, орхидеи);
насекомоядные (венерина мухоловка или росянка).

Раффлезия – растение с гетеротрофным типом питания.

К гетеротрофам относятся все животные, грибы, лишайники, птицы, рыбы, большинство бактерий.

Большая часть живых организмов на Земле является гетеротрофами. Они не участвуют в производстве и увеличении биомассы, лишь поглощая готовые органические вещества в ходе питания.

Какие подвиды гетеротрофных организмов различают?

Все гетеротрофы в биологии принято разделять в зависимости от источника их питания на две группы.

Консументы	Редуценты
питаются растительными и животными организмами	питаются органическими останками
животные	грибы, бактерии
синтезируют необходимые белки, жиры и углеводы на основе поступающей с пищей органики	разлагают органические вещества до неорганических элементов

Консументы, в свою очередь, могут быть:

первого порядка или фитофагами – травоядными (например, косули, мыши, ракообразные);
второго порядка или питающиеся травоядными (примеры – лев, рысь, куница);
третьего порядка или питающиеся хищниками (орел, гадюка).

Получаемся ими пища преобразуется в энергию и строительный материал для организма – белки и аминокислоты.

Некоторые животные могут одновременно занимать различные уровни в трофических цепочках. Так медведь, употребляя в пищу ягоды, является консументом первого порядка. В то же время, питаясь рыбой или мелкими млекопитающими, он становится консументом второго порядка.

В зависимости от типа получаемого питания гетеротрофы разделяют на биотрофов и сапротрофов. Первые едят только живые организмы (например, паразиты, хищники и др.), вторые – погибшие или продукты их жизнедеятельности (бактерии, грибы, животные-падальщики).

Редуценты представлены грибами, бактериями, дрожжами и классифицируются по типу питания:

сапротрофы употребляют продукты разложения животных и растений (например, инфузория туфелька);
симбионты, вступающие во взаимовыгодную связь с симбиотическим организмом (например, подберезовик и береза);
паразиты, питающиеся тканями и органами хозяина (например, спорынья).

Не все организмы можно отнести к гетеротрофам или автотрофам. Существуют представители, совмещающие оба типа питания, называемые миксотрофами (например, хламидомонада).

За счет чего получают энергию гетеротрофы

Строение гетеротрофов позволяет им расщеплять получаемые с пищей сложные органические соединения и производить собственные белки, жиры и углеводы. У простейших для этого существуют специальные органеллы. При попадании внутрь клетки твердых частиц пищи образуются пищеварительные вакуоли. При слиянии с лизосомами происходит расщепление органических веществ и их поступление в цитоплазму. Непереваренные частицы выводятся вакуолями за пределы клеточной мембраны. Данный тип питания называется фагоцитозом. При пиноцитозе клеточная поверхность эукариот поглощает растворенные в жидкости мелкие частицы пищи.

Фагоцитоз — Питание простейших эукариот обеспечивается процессами фагоцитоза или пиноцитоза.

Преобразование питательных веществ в энергию у животных начинается в процессе пищеварения под воздействием особых веществ – ферментов. На данном этапе происходит расщепление высокомолекулярных органических соединений на более простые, в результате чего высвобождается тепловая энергия. Образовавшиеся низкомолекулярные органические вещества усваиваются клетками организма. Дальнейшее расщепление производится на клеточном уровне двумя путями: аэробно (с участием молекул кислорода) и анаэробно (бескислородно).

Грибы и лишайники получают питательные вещества из окружающей среды вместе с водой, расщепляя их и преобразуя в простейшие неорганические соединения посредством гидролиза. Отличительными особенностями их питания являются:

наружная система пищеварения;
потребность в углеродных соединениях как источнике энергии и части строения организма;
неспособность переваривать крупную пищу;
поглощение питательных веществ за счет механизма всасывания.

Грибы выполняют не только роль разрушителей в биосфере, многие из них применяют для производства лекарств. Например, гетеротроф пеницилл – источник антибиотика пенициллина.

Значение редуцентов (грибов, бактерий) для биосферы заключается в их способности расщеплять органические соединения, возвращая питательные вещества погибших растений и животных в экосистему. Благодаря образованию перегноя становится возможным развитие автотрофов – высших растений.

Биологическая функция гетеротрофов заключается в поддержании энергетического и видового баланса экосистемы. Они обеспечивают круговорот органических и неорганических веществ в природе, их биогенное перемещение, а также естественный отбор.