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O segredo dos autotróficos: como eles convertem matéria inorgânica em energia vital?
Um autótrofo é um organismo que pode converter energia de fontes não biológicas em energia de compostos orgânicos, que pode ser usada por outros organismos para sobreviver. Esses organismos, como plantas ou algas na água, usam energia da luz ou de reações químicas inorgânicas para produzir compostos orgânicos complexos (como carboidratos, gorduras e proteínas) extraindo carbono de substâncias mais simples (como dióxido de carbono). Autótrofos não necessitam de carbono ou energia de organismos vivos e são objetivamente produtores na cadeia alimentar.
Os autótrofos podem reduzir o dióxido de carbono para produzir compostos orgânicos para biossíntese e armazenar combustíveis químicos.
Os autótrofos desempenham um papel fundamental nos ecossistemas, e sua existência garante a continuação da vida na Terra. A razão pela qual esses organismos conseguem continuar a se reproduzir se deve principalmente à sua capacidade de transformar substâncias inorgânicas e armazenar energia. O organismo autotrófico mais típico é o organismo fotoautotrófico, que converte energia luminosa em energia química por meio da fotossíntese e sintetiza matéria orgânica a partir dela.
História dos Autótrofos
O termo autótrofo foi cunhado pela primeira vez pelo botânico alemão Albert Bernhard Frank em 1892 e é derivado da palavra grega antiga que significa "nutrir". Os primeiros autótrofos provavelmente surgiram no período pré-histórico do Arqueano e se espalharam conforme o ambiente mudava, especialmente durante eventos de acúmulo de oxigênio, quando organismos fotossintéticos, como as cianobactérias, desempenhavam um papel dominante.
As cianobactérias evoluíram de organismos heterotróficos e crescem e se reproduzem por meio da fotossíntese.
Diferentes variações de organismos autotróficos
Embora a maioria dos autótrofos seja fotossintética, há algumas exceções chamadas autótrofos mistos. Esses organismos são capazes de obter carbono de compostos orgânicos e ainda usar luz ou compostos inorgânicos como fonte de energia. Por exemplo, os foto-heterótrofos são organismos que obtêm seu carbono da matéria orgânica, mas derivam sua energia da luz solar. Esses diversos autótrofos tornam os ecossistemas mais estáveis e ricos.
O núcleo da fotossíntese
A fotossíntese é a principal maneira dos organismos autotróficos obterem energia e fornecerem energia para outras formas de vida. Nesse processo, os produtores primários absorvem energia do sol e a usam para criar açúcares e oxigênio. Esse processo de conversão de energia não apenas ajuda as plantas a crescer, mas também é a base para a sobrevivência de outros organismos. Curiosamente, de acordo com pesquisas, a fotossíntese das plantas só consegue utilizar cerca de 1% da energia solar, mas pode fornecer os nutrientes e a energia necessários para todo o ecossistema.
Sem produtores primários, os sistemas biológicos da Terra não podem se sustentar.
Produtividade primária em ambientes aquáticos
Algas aquáticas em rios e córregos tropicais são componentes importantes das cadeias alimentares ecológicas, e esses organismos refletem, por meio da produtividade primária líquida, a quantidade de carbono sintetizado dentro do ecossistema que, em última análise, se torna um recurso para os consumidores. Em ambientes tropicais, as taxas de produção primária na água são pelo menos uma ordem de magnitude maiores do que em sistemas temperados, demonstrando a exuberância e a atividade desses ecossistemas.
Origem dos autótrofos
Os pesquisadores especulam que as células potencialmente mais antigas não eram heterótrofas, mas autótrofas, porque a existência desses organismos lhes permitiu sobreviver com substâncias inorgânicas. Esses autótrofos vivem em fontes hidrotermais subaquáticas extremas e são provavelmente autótrofos compostos anaeróbicos termofílicos. Essa especulação é consistente com evidências da análise genética de que os ancestrais de todos os seres vivos podem ter vivido em ambientes polares semelhantes.
Em resumo, os organismos autotróficos são essenciais para manter a operação do ecossistema da Terra, e a matéria orgânica que eles produzem é a base da cadeia alimentar. Imagine como seria o equilíbrio ecológico na Terra sem esses organismos autotróficos?
