Autótrofos; Qué organismos son, nutrición, clasificación, ejemplos

En este artículo vamos a aprender cuáles son los organismos autótrofos y por qué son importantes. Desde la clasificación de las plantas y tipos de microorganismos vivos; Fotoautotrófos y quimioautotrófos, sus características, el origen, el concepto de nutrición autótrofa, además de incluir diversos esquemas, imágenes y ejemplos para una mejor comprensión.

Organismos autótrofos

Dentro de la biología, entender cómo se nutren los diferentes organismos vivos es muy importante. Aquí entra el concepto de metabolismo, qué es el conjunto de reacciones que producen la transformación de materia en los seres vivos.

Dentro del metabolismo, cuando hacemos referencia a la alimentación o mejor dicho, la forma de adquisición de nutrientes, podemos distinguir dos procedimientos principales que clasifican a las especies vivas; los organismos autótrofos y heterótrofo, que en su conjunto forman toda la vida existente de cualquier ecosistema o hábitat de la Tierra.

Recuerda que estamos estudiando los procesos de nutrición de las formas de vida que podemos encontrar en la Tierra, que necesitan energía y carbono fijado para sintetizar y formar sus células.

Sabiendo que toda vida en la naturaleza necesitan algún tipo de alimento, si desgranamos qué significa autótrofos tenemos que; El significado de “Auto”, se define como “por si mismo” y “Trofos”, significa “alimento”, así que, el concepto de la palabra engloba a todos los seres vivos que por sí mismos fabrican su propio alimento, así que estamos ante el estudio de la alimentación autótrofa y sus características.

Para un mejor entendimiento y centrarnos en ver dónde estamos, dejamos un pequeño esquema:

los organismos autótrofos

Y para tener una visión general, queremos dejar un cuadro que clasifica a todos las formas de vida atendiendo a los cinco reinos y su relación con tipo de nutrición:

clasificación de los seres vivos
Características de los 5 reinos

Qué son los organismos autótrofos

Es aquel organismo capaz de producir su propio alimento, se nutren de materia inorgánica. Toman sustancias inorgánicas en sus cuerpos y las transforman en alimento orgánico, a este proceso se le llama nutrición autótrofa. En definitiva, tienen la capacidad de sintetizar nutrientes para su metabolismo a partir de sustancias inorgánicas.

Engloban todos los vegetales, las plantas y algunos tipos de bacterias.  La mayoría habita ambientes fóticos (Definido como “con períodos de iluminación”).

Los seres autótrofos no necesitan de otros individuos vivos para nutrirse dado que generan sus propios alimentos, debido a esto, a veces se les llama productores o vegetales de color verde.

¿Cuál es el origen de la definición de autótrofo?… Hay que tener en cuenta que seres vivos están compuestos de carbono, hidrógeno, oxigeno y agua. Todo ser vivo necesita materia – energía para poder vivir y esto se obtiene mediante la nutrición para realizar tres funciones vitales (comer, relacionarse y reproducirse).

Se crearon al inicio de la tierra como un organismo básico y simple que, sobrevivía por si mismo por medio de la fotosíntesis. A partir de ellos, apareció la vida animal.

productores o autotrofos

Son esenciales para toda la vida porque son los productores primarios en la base de todas las cadenas alimentarias.

Desde una perspectiva más técnica diremos que transforman compuestos inorgánicos; H2O (Agua), CO2 (Dióxido de carbono) y sales minerales, en compuestos orgánicos como la glucosa, almidón, fructosa y oxígeno (O2) utilizando la luz solar captada por la clorofila de los cloroplastos para producir masa celular.

Para explicar mejor este proceso, debemos de ver su clasificación:

Tipos de organismos autótrofos

Existen dos categorías, que se distinguen por la energía que cada uno utiliza para sintetizar los alimentos, es decir, se clasifican según el tipo de nutrición. Los llamados:

  1. Fotoautotrófos que usan energía de la luz.
  2. Quimioautotrófos que usan energía química.

Aunque vamos a explicar ambos casos, como esquema representativo de la nutrición autótrofa, tendríamos:

esquema nutrición autótrofa
Vía César Rojas loria – Microbiología

1.- Fotoautótrofos

Son todos aquellos organismos vivos que obtienen alimento por medio de la luz. Recuerda que “foto” viene de “fotón” (Partículas que componen la luz).  En este caso, la luz es la que proporciona la energía con la que se fabrica el alimento, tienen la capacidad de utilizar la radiación solar y obtener su energía directamente de la luz solar por medio del proceso de la fotosíntesis.

El ejemplo representativo son las algas, las plantas, las bacterias (cianobacterias).

ejemplo de fotoautótrofos
Ejemplo de fotoautótrofos; Algas, plantas y cianobacterias

Debes acordarte que la fotosíntesis, utilizan la energía del sol para convertir el agua del suelo y el dióxido de carbono del aire en un nutriente llamado glucosa (Es un tipo de azúcar). La glucosa da energía a las plantas y vegetales. Las plantas también usan la glucosa para producir celulosa, una sustancia que usan para crecer y construir paredes celulares.

Queremos dejar un esquema del proceso de la fotosíntesis para así tenerlo claro:

Esquema fotosíntesis

Como también en el suelo hay aire, microorganismos, agua, microorganismos y materia orgánica a partir de las cuales las plantas obtienen sus nutrientes, el proceso de nutrición de los fotoautótrofos se complica un poco más.

Así que las fases o procesos que intervienen en la nutrición autótrofa de las plantas (organismos fotosintéticos) es variada. Todos estos procesos esquematizados los podemos comprender mejor desde la siguiente imagen:

ejemplo proceso nutrición autótrofa

  • El proceso de absorción, transporte de agua y sales minerales desde la raíz hasta el xilema. Absorción de nutrientes inorgánicos..
  • El transporte de agua y sales minerales por medio del xilema. Transporte de nutrientes inorgánicos a las parte verdes de la planta.
  • El intercambio de gases en las hojas. Las plantas intercambian con la atmósfera dióxido de carbono y oxígeno. Aunque no disponen de un aparato respiratorio como los animales poseen una estructura especial para el intercambio gaseoso.
  • La fotosíntesis. Proceso complejo anabólico cuya función es convertir la energía luminosa en energía química, así se puede sintetizar las moléculas orgánicas a partir de compuestos inorganicos. Como subproducto de este proceso, se obtiene oxígeno.
  • El transporte de materia orgánica por el floema. Los productos que han sintetizado las hojas en el proceso de fotosíntesis se denominan savia elaborada, qué es una mezcla de azúcares, aminoácidos, sales y agua, y se transportarán y repartirán por toda el vegetal.
  • La respiración celular. Es un conjunto de reacciones bioquímicas donde determinados compuestos orgánicos son degradados completamente, por oxidación. Proceso que proporciona energía para las céculas.
  • Y la excreción de los productos desecho del metabolismo. Eliminación de sustancias inservibles o perjudiciales para el organismo vegetal.

Si queremos entender más sobre estas fases que en realidad constituye el proceso de alimentación de las plantas, podemos consultar el siguiente PDF informativo que tiene una excelente calidad técnica desde AQUI.

2.- Quimioautótrofos

Todos aquellos seres vivos que fabrican su propio alimento con ciertas moléculas químicas, sobre todo, moléculas químicas inorgánica reducidas, no utilizan la energía del sol para producir alimentos. Son moléculas que no tienen carbono, pero tienen cierta cantidad de energía que permite que fabriquen su propio alimento.

Los organismos que usan quimiosíntesis viven en ambientes extremos, donde se encuentran los químicos tóxicos necesarios para la oxidación.

Ejemplos de autótrofos serian las bacterias que viven en volcanes activos oxidan el azufre para producir sus propios alimentos. En el Parque Nacional de Yellowstone (Estados Unidos), se han encontrado bacterias capaces de quimiosíntesis en aguas termales.

ejemplo de quimioautótrofos
Ejemplo de quimioautótrofos; Izquierda bacterias de azufre (Fondo mar), y derecha bacterias que oxidan

De acuerdo con el sustrato a partir del cual modelan y sintetizan sus nutrientes, las bacterias quimioautótrofas suelen ser clasificados en subgrupos:

  • Las bacterias nitrificantes: las que usan compuestos reducidos de nitrógeno inorgánico como fuente de energía;
  • Las bacterias del azufre: las que emplean sulfuro de hidrógeno (H2S), azufre elemental o parte de sus óxidos parcialmente reducidos como fuente de energía; y
  • Las bacterias del hierro: las que oxidan hierro y manganeso reducidos.

Las bacterias que viven en las profundidades oceánicas, cerca de los respiraderos hidrotermales, también producen alimentos a través de la quimiosíntesis.

Un respiradero hidrotérmico es una grieta estrecha en el fondo marino. El agua de mar se filtra a través de la grieta hasta la roca caliente parcialmente derretida que se encuentra debajo. El agua hirviendo – caliente entonces circula de nuevo hacia el océano, cargada con minerales de la roca caliente. Estos minerales incluyen el sulfuro de hidrógeno, que las bacterias utilizan en la quimiosíntesis.

Por qué son importantes los autótrofos en el ecosistema

Primero, como ya hemos comentado, son esenciales para toda la vida porque son los productores primarios en la base de todas las cadenas alimenticias (Una descripción de qué organismos comen a otros en un ecosistema) donde los organismos heterótrofos se aprovechan de estos para obtener energía. Son los organismos más abundantes en los hábitats.

Las plantas autótrofas (Vegetación y flora) son consumidas por los herbívoros, seres vivos que consumen plantas. Los herbívoros son el segundo nivel trófico. Los carnívoros, criaturas que comen carne, y los omnívoros, criaturas que comen todo tipo de organismos, son el tercer nivel trófico.

Cómo podemos ver en el siguiente esquema, los organismos heterótrofos o consumidores se aprovechan de los productores-autótrofos para obtener energía (Alimento).

ejemplo cadena tróficaTodas las cadenas alimenticias comienzan con algún tipo de autótrofo, es decir,  productor. Por ejemplo, en un prado crecen autótrofos como es el pasto y las vacas son herbívoros (consumidores primarios), que se alimentan de los pastos. Podemos entender mejor los conceptos de cadena alimenticia o cadenas tróficas, niveles tróficos y pirámides desde:

Un aumento en el número de autótrofos (Vegetales y plantas) en la naturaleza usualmente llevará a un aumento en el número de animales que los comen. Sin embargo, una disminución en el número y variedad en un área puede devastar toda la cadena alimenticia.

Si un área boscosa se quema en un incendio forestal o se tala para construir un “centro comercial”, los herbívoros como los conejos ya no pueden encontrar alimento. Algunos algunos conejos pueden mudarse a un hábitat mejor, otros morirán. Sin los conejos, los zorros y otros carnívoros que se alimentan de ellos también pierden su fuente de alimento. Ellos también deben moverse para sobrevivir o morirán.

Ejemplos más representativos y características

Las plantas verdes son el ejemplo de autótrofo en los ecosistemas terrestres de la Tierra, así que encontramos una variedad importante en cualquier hábitat. El geranio, los árboles (un pino), el perejil, el césped, el laurel, las hortensias…etc.

ejemplo organismo apóstrofos terrestres
Ejemplo planta autótrofa

En los ecosistemas acuáticos son abundantísimos como las algas, que viven en el agua y cuyas formas más grandes se conocen como algas marinas, que son autotrofas. Otro ejemplo sería el fitoplancton, que son diminutos organismos que viven en el océano y algunos tipos de bacterias.

ejemplo organismos autótrofos acuáticos
Arriba se representa Cianobacterias; Algas verdes azulada, después las imágenes de las algas rojas y verdes

Recuerda que hay tres principales ecosistemas en el mundo:

Dada la complejidad de entender las características de las plantas autótrofas queremos aportar un cuadro resumen que nos parece de interés y que arroja muchos datos sobre; El reino de las plantas, los hongos, protistas y monera:

características de las plantas autótrofasDocumentos de interés

Puntos de información y documentos de interés para aumentar el conocimiento:

  • Biología conceptos básicos… AQUI.
  • Desde National Geographic… AQUI.
  • Desde Youtube… AQUI.
  • Nutrición microbiana… AQUI.
  • Biología desde la UNED… AQUI.

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