تفاوت بین دگرپروردگی و خودپروردگی

خودپرورده‌ها و دگرپرورده‌ها دو دسته مهم از موجودات زنده بر روی زمین هستند. خودپرورده‌ها موجوداتی هستند که قادر به استخراج کربن خام از اتمسفر و تبدیل آن به ترکیبات انرژی‌زا بوده و سوخت خود را تولید می‌کنند؛ در مقابل، دگرپرورده‌ها موجوداتی هستند که نمی‌توانند غذای مبتنی بر کربن خود را تولید کنند و باید آن را از طریق مصرف مواد دیگر — که اغلب همان موادی هستند که توسط خودپرورده‌ها تولید شده‌اند — به دست آورند.

روابط مصرف و تولید بین خودپرورده‌ها و دگرپرورده‌ها زنجیره‌های غذایی (یا دقیق‌تر، شبکه‌های غذایی) را تشکیل می‌دهند که زیست‌بوم‌ها را در سراسر جهان به حرکت درمی‌آورند.

خودپرورده‌ها چیستند؟

موجودات خودپرورده به «تولیدکنندگان» معروف هستند زیرا غذای خود را تولید می‌کنند؛ کلمه «خودپرورده» در زبان یونانی به معنی «خود تغذیه» است. تعداد کمی از باکتری‌ها، از جمله گروه باستانی آرکیا، قادر به تولید غذا از طریق واکنش‌های شیمیایی مانند گوگرد هستند، اما بیشتر خودپرورده‌ها به نور خورشید وابسته‌اند. به همین دلیل، آن‌ها به عنوان «نورپرورده» یا «نورخودپرورده» شناخته می‌شوند، گروهی که شامل سایر باکتری‌های خودپرورده و گیاهان نیز می‌شود.

همه این خودپرورده‌ها تولیدکنندگان اولیه هستند، به این معنی که انرژی و مواد لازم را برای ایجاد پایه‌ترین منابع و انرژی در یک زیست‌بوم فراهم می‌کنند.

خودپرورده‌ها و فتوسنتز

یکی از فرآیندهای متداول خودپروردگی، «فتوسنتز» است که از مولکول‌های خاصی برای جذب کربن از هوا و اتصال آن به آب با استفاده از انرژی حاصل از نور خورشید استفاده می‌کند. بر اساس اصطلاح علمی استاندارد، مولکول‌هایی که از آب استفاده می‌کنند به عنوان «هیدرات» شناخته می‌شوند و ترکیب کربنی حاصل به عنوان «کربوهیدرات» معروف است. از آنجا که این فرآیند فتوسنتزی کربن آزاد اتمسفر را به شکل جامد تبدیل می‌کند، به آن «ثابت‌سازی کربن» گفته می‌شود. توانایی ثابت‌سازی کربن تفاوت اصلی بین خودپرورده‌ها و دگرپرورده‌ها است.

گیاهان و سایر خودپرورده‌ها از یک سری فرآیندهای پیچیده برای جذب دی‌اکسید کربن از اتمسفر، انرژی خورشیدی و آب استفاده کرده و گلوکز و اکسیژن تولید می‌کنند. سپس گیاهان از این محصولات برای رشد خود استفاده می‌کنند.

برخی از نمونه‌های خودپرورده شامل فیتوپلانکتون‌ها، جلبک‌ها، درختان و بسیاری از گیاهان و باکتری‌ها هستند. آن‌ها جزء کلیدی در تبدیل مواد غیرآلی به تغذیه و منبع انرژی برای زیست‌بوم‌های جهان به شمار می‌روند.

دگرپرورده‌ها چیستند؟

اکثر انواع حیات، از جمله بسیاری از باکتری‌ها، نمی‌توانند کربن را ثابت کنند و باید انرژی خود را از طریق مصرف ترکیبات آلی تولید شده توسط خودپرورده‌ها یا با اتکا به کاهش گوگرد یا هیدروژن به دست آورند. نمونه‌های زیادی از دگرپرورده‌ها در سطوح تغذیه‌ای و زیست‌بوم‌های مختلف وجود دارد. حیوانات، از جمله انسان‌ها، دگرپرورده هستند، به همراه قارچ‌ها و بیشتر موجودات تک‌سلولی که هسته سلولی ندارند. بسیاری از خودپرورده‌ها نیز قادر به مصرف کربوهیدرات‌های تولید شده توسط خودپرورده‌ها هستند و بنابراین بخشی از یک چرخه کربنی بزرگتر را تشکیل می‌دهند که بیشتر اشکال حیات را دربر می‌گیرد.

رابطه بین دگرپرورده‌ها و خودپرورده‌ها به توالی انرژی و مصرف تقسیم می‌شود. انواع مختلفی از دگرپرورده‌ها وجود دارند، اما در یک سیستم رایج، گیاهان ماده کربنی و انرژی را از منابع اطراف خود ایجاد می‌کنند. گیاهخواران سپس این گیاهان را مصرف کرده و انرژی ذخیره‌شده در کربن و گلوکز را استخراج می‌کنند. گوشتخواران گیاهخواران یا دیگر گوشتخواران را به جای مواد گیاهی مصرف می‌کنند و همه‌چیزخواران قادر به خوردن گیاهان و حیوانات هستند. تجزیه‌کنندگان (مانند قارچ‌ها، باکتری‌ها و موجودات کوچک) چرخه را با تجزیه مواد گوشتخواران و گیاهخواران به مواد آلی که گیاهان می‌توانند برای پشتیبانی از فتوسنتز استفاده کنند، ادامه می‌دهند.

فرآیندی که طی آن دگرپرورده‌ها انرژی و تغذیه دگرپروردگی را به دست می‌آورند، تنفس سلولی است که کربن آلی، مولکول‌های آلی، آب و اکسیژن را مصرف کرده و انرژی برای سیستم آن‌ها تولید می‌کند.

در میانه

همه موجودات به‌طور کامل در تقسیم‌بندی بین دگرپرورده و خودپروده جای نمی‌گیرند. اگر یک موجود مجبور به تولید ترکیبات کربنی خود باشد، به جای مصرف ترکیبات تولیدشده توسط دیگران، به عنوان «خودپروده اجباری» شناخته می‌شود. با این حال، برخی از باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌های دیگر می‌توانند یا از فعالیت خودپروردگی برای به دست آوردن کربن استفاده کنند یا به مواد آلی دیگر متکی باشند. این موجودات دارای نام‌های علمی پیچیده‌تری بر اساس طبیعت دقیق تولید انرژی خود هستند اما در دسته کلی «میکستروف» قرار می‌گیرند، که ترکیبی از فعالیت‌های دگرپروردگی و خودپروردگی را دارند.

برخی از موجودات ممکن است همچنان فتوسنتز یا شیمی‌سنتز برای تولید انرژی و کربن انجام دهند، اما نمی‌توانند تنها به دی‌اکسید کربن به عنوان منبع کربن خود متکی باشند. آن‌ها اغلب به عنوان فتو‌دگرپرورده یا شیمی‌دگرپرورده شناخته می‌شوند. عملاً آن‌ها همچنان از تغذیه خودپروردگی استفاده می‌کنند و ممکن است کربن مکمل را از منابع آلی یا غیرآلی به دست آورند، اما همچنان تفاوتی با خودپرورده‌های کلاسیک دارند.