Aļģu ēšana ir tipisks piemērs tam, kā tās iegūst enerģiju dzīvībai. Piemēram, augi izmanto saules enerģiju, un dzīvnieki ēd augus, kurus ēd citi plēsēji.
Pārtikas ķēde ir secība, kas ekosistēmā (bioloģiskajā kopienā) kuru apēd, lai iegūtu barības vielas un enerģiju, kas uztur dzīvību.
Autotrofu galvenās iezīmes
Autotrofi ir dzīvi organismi, kas paši ražo savu pārtiku (organiskas izcelsmes) no vienkāršām molekulām. Ir divi galvenie autotrofu veidi:
- Fotoautotrofi (fotosintētiski organismi), piemēram, augi, kas izmanto saules enerģiju, lai tos pārvērstu organiskās vielās – ogļhidrātos, fotosintēzes ceļā no oglekļa dioksīda. Citi fotoautotrofu piemēri ir zilaļģes un aļģes.
- Ķīmioautotrofi iegūst organiskos savienojumus caurķīmiskās reakcijas, kurās iesaistīti noteikti neorganiskie savienojumi: amonjaks, sērūdeņradis, ūdeņradis.
Tieši autotrofi tiek uzskatīti par jebkuras mūsu planētas ekosistēmas pamatu. Tie ir daļa no daudziem barības tīkliem un ķēdēm, un enerģiju, kas tiek iegūta ķīmiskās sintēzes vai fotosintēzes laikā, nodrošina pārējie ekoloģisko sistēmu organismi.
Runājot par aļģu uztura veidu, mēs atzīmējam, ka tās ir tipiski fotoautotrofu pārstāvji. Ja mēs runājam par vērtību pārtikas ķēdēs, tad autotrofus sauc par ražotājiem vai ražotājiem.
Heterotrofi
Kas raksturo šādu barības ķēdi? Aļģes izmanto ķīmisko vai saules enerģiju, lai pašas ražotu pārtiku (ogļhidrātus) no oglekļa dioksīda. Heterotrofi saules enerģijas vietā saņem enerģiju, izmantojot blakusproduktus vai citus organismus. To tipiskie piemēri ir sēnes, dzīvnieki, baktērijas, cilvēki. Ir vairāki heterotrofu varianti ar dažādām ekoloģiskām funkcijām, sākot no kukaiņiem līdz sēnēm.
Aļģu uzturs
Aļģes, kas ir fototrofiski organismi, var pastāvēt tikai saules gaismas, minerālvielu un organisko savienojumu klātbūtnē. Viņu galvenais biotops ir ūdens.
Ir dažas aļģu kopienas:
- planktonika;
- bentiskās aļģes;
- zeme;
- augsne;
- karstiavoti;
- sniegs un ledus;
- sāļi ūdeņi;
- kaļķa substrātā
To uztura specifika slēpjas apstāklī, ka atšķirībā no dzīvniekiem un baktērijām aļģēs evolūcijas procesā ir attīstījušas spēju savā uzturā izmantot pilnībā oksidētus neorganiskus savienojumus: ūdeni un oglekļa dioksīdu.
Aļģes darbina saules enerģija, ko papildina molekulārā skābekļa izdalīšanās.
Gaismas enerģijas izmantošana sarežģītām bioloģiskām sintēzēm aļģēs ir iespējama, pateicoties tam, ka augos ir pigmentu komplekss, kas absorbē gaismu. No tiem īpaši svarīgs ir hlorofils.
Augu oglekļa un gaismas barošanas procesu sauc par fotosintēzi. Kopumā aļģu uzturs atbilst šādam ķīmiskajam vienādojumam:
CO2+12H2O=C6H2O6+6H2O+2815680 J
Katriem 6 gramiem ūdens un skābes molekulām tiek sintezēts viens grams glikozes molekulas. Procesa laikā atbrīvojas 2815680 J enerģijas, veidojas 6 grami skābekļa molekulas.
Procesa funkcija ir gaismas enerģijas bioķīmiska pārvēršana ķīmiskajā enerģijā.
Svarīgi punkti
Katra barības ķēdes versija beidzas ar plēsēju vai superplēsēju, tas ir, būtni, kam nav dabisko ienaidnieku. Piemēram, tā ir haizivs, krokodils, lācis. Viņus sauc par savu ekoloģisko sistēmu "saimniekiem". Ja kāds no organismiem nomirst, detrītēdāji (tārpi, grifi, krabji, hiēnas) to apēd. Pārējais tiek sadalītsbaktērijas un sēnītes (sadalītāji), enerģijas apmaiņa turpinās.
Aļģu talusa morfoloģiskās diferenciācijas veidi
Aļģu barošanu pavada enerģijas plūsma, tās zudums ir raksturīgs katram barības ķēdes posmam.
Vienšūnu flagellatiem ir raksturīga noteikta organizācija. Amēboīds ir raksturīgs sugām, kurām nav blīva apvalka un kuras kustībai izmanto citoplazmas procesus. Palmelloīdu veido šūnas, kas ir iegremdētas tetrasporā (parastās gļotās).
Cenobia ir vienšūnu kolonijas, kurās funkcijas ir sadalītas starp indivīdu grupām.
Zilaļģu departaments
Tajā ir aptuveni divi tūkstoši sugu. Šī ir vecākā aļģu grupa, kuras atliekas atrodamas prekembrija atradnēs. Viņiem raksturīgs fotoautorofisks barošanās veids. Tieši šī aļģu grupa dabā ir visizplatītākā.
To vidū ir vienšūnu formas. Zilaļģēs nav dzidra kodola, mitohondriju, veidojas plastidi, un pigmenti atrodas lamelās - īpašās fotosintēzes plāksnēs.
Īpašas funkcijas
Reprodukcija tiek veikta ar vienkāršu šūnu dalīšanu vienšūnu sugām, pavedienu sugām - pateicoties mātes pavediena fragmentiem. Tie spēj fiksēt slāpekli, tāpēc nosēžas vietās, kur praktiski nav barības vides. Šis aļģu barošanas veids ļauj tām ērti eksistēt pat uzvulkāni pēc to izvirduma.
Zaļaļģēm ir hlorofils "a" un "b". Šāds komplekts ir atrodams augstākajos un eiglēnu augos. Tiem ir arī noteikts papildu pigmentu komplekts, tostarp ksantofili: zeaksantīns, luteīns.
Tām ir raksturīgs fotoautotrofisks aļģu barošanās veids, kas saistīts ar fotosintēzi nozīmīguma un mēroga ziņā. Dažādās nodaļās ir sugas, kuras var saukt par stingru fotosintētiku.
Ķīmiskā sastāva pazīmes
Aļģu uzturu var izskaidrot, pamatojoties uz to ķīmisko sastāvu. Viņš ir neviendabīgs. Zaļās aļģēs ir palielināts olb altumvielu saturs - 40-45%. Starp tiem ir alanīns, leupīns, bikarbonskābes, alginīns. Līdz 30% tie satur ogļhidrātus, līdz 10% - lipīdus. Pelni satur varu, cinku.
Aļģu uzturs ir nesaraujami saistīts ar saules enerģiju un fotosintēzi. Šobrīd interese par aļģēm ir ievērojami palielinājusies ne tikai kā barības vielu avotu, bet arī kā lielisku izejvielu biodīzeļdegvielas ražošanai.
Attiecīgi ir augi brūnaļģu audzēšanai, kas pēc tam tiek pārstrādāti videi draudzīgā biodīzeļdegvielā.
Aļģes ir neaizstājami kosmosa izpētes palīgi. Ar viņu palīdzību kosmosa kuģa apkalpe saņem skābekli. Šādiem nolūkiem piemērotas ir vienkāršākās aļģes – hlorella, kam raksturīga augsta fotosintēzes aktivitāte. Eksperimentālie aļģu augi jau darbojas mūsu valstī, kā arī Eiropānorāda.
Būdami autotrofi, sintezējot organiskos savienojumus no neorganiskām vielām, viņi izmanto saules gaismu, lai iegūtu pareizo uzturu. Tas tiek darīts ar fotosintēzes palīdzību - nopietnu procesu, kas sastāv no divām fāzēm: gaišās un tumšās.
Pirmā fāze ir saistīta ar hlorofila hromatofora izspiešanu ar elektronu gaismas stariem, kas nepieciešami dažiem procesiem: fotofosforilēšanai (pārvērš ADP par ATP), ūdens fotolīzei (hidroksilgrupu atbrīvošanai), NADP uzkrāšanai, oglekļa dioksīds, ūdeņradis.
Tumšās fāzes laikā viss, kas sakrājies pa dienu, tiek pielietots Kalvina ciklā. Bioķīmisko reakciju produkts ir glikoze, kas ir aļģu barība.
