Jesť riasy je typickým príkladom toho, ako získavajú energiu pre život. Napríklad rastliny využívajú slnečnú energiu a zvieratá jedia rastliny, ktoré jedia iní predátori.
Potravinový reťazec je postupnosť toho, kto koho zje v ekosystéme (biologickej komunite), aby získal živiny a energiu, ktorá udržiava život.
Hlavné vlastnosti autotrofov
Autotrofy sú živé organizmy, ktoré si vyrábajú svoje vlastné potraviny (organického pôvodu) z jednoduchých molekúl. Existujú dva hlavné typy autotrofov:
- Fotoautotrofy (fotosyntetické organizmy), napríklad rastliny, ktoré využívajú energiu slnka na ich premenu na organické látky – sacharidy fotosyntézou z oxidu uhličitého. Ďalšími príkladmi fotoautotrofov sú cyanobaktérie a riasy.
- Chemoautotrofy získavajú organické zlúčeniny prostredníctvomchemické reakcie zahŕňajúce určité anorganické zlúčeniny: amoniak, sírovodík, vodík.
Sú to autotrofy, ktoré sa považujú za základ každého ekosystému na našej planéte. Sú súčasťou mnohých potravinových sietí a reťazcov a energiu, ktorá sa získava počas chemosyntézy alebo fotosyntézy, podporujú ostatné organizmy ekologických systémov.
Keď už hovoríme o type výživy pre riasy, poznamenávame, že ide o typických predstaviteľov fotoautotrofov. Ak hovoríme o hodnote v potravinových reťazcoch, potom sa autotrofy nazývajú producenti alebo producenti.
Heterotrofy
Čo charakterizuje takýto potravinový reťazec? Riasy využívajú chemickú alebo slnečnú energiu na výrobu vlastnej potravy (sacharidov) z oxidu uhličitého. Heterotrofy namiesto energie slnka prijímajú energiu pomocou vedľajších produktov alebo iných organizmov. Ich typickým príkladom sú huby, zvieratá, baktérie, ľudia. Existuje niekoľko variantov heterotrofov s rôznymi ekologickými funkciami, od hmyzu po huby.
Výživa rias
Rasy ako fototrofné organizmy môžu existovať iba v prítomnosti slnečného svetla, minerálov a organických zlúčenín. Ich hlavným biotopom je voda.
Existuje niekoľko spoločenstiev rias:
- planktonická;
- bentické riasy;
- ground;
- soil;
- horúcezdroje;
- sneh a ľad;
- slané vody;
- vo vápennom substráte
Špecifikum ich výživy spočíva v tom, že na rozdiel od zvierat a baktérií si riasy v procese evolúcie vyvinuli schopnosť využívať na svoju výživu plne oxidované anorganické zlúčeniny: vodu a oxid uhličitý.
Riasy sú poháňané slnečnou energiou sprevádzanou uvoľňovaním molekulárneho kyslíka.
Využitie svetelnej energie na komplexné biologické syntézy v riasach je možné vďaka skutočnosti, že rastliny majú komplex pigmentov, ktoré absorbujú svetlo. Z nich je obzvlášť dôležitý chlorofyl.
Proces výživy rastlín uhlíkom a svetlom sa nazýva fotosyntéza. Vo všeobecnosti výživa rias zodpovedá nasledujúcej chemickej rovnici:
CO2+12H2O=C6H2O6+6H2O+2815680 J
Na každých 6 gramov molekúl vody a kyseliny sa syntetizuje jeden gram molekuly glukózy. Počas procesu sa uvoľní 2815680 J energie, vytvorí sa 6 grammolekúl kyslíka.
Funkciou tohto procesu je biochemická premena svetelnej energie na chemickú energiu.
Dôležité body
Každá verzia potravinového reťazca končí predátorom alebo superpredátorom, teda tvorom, ktorý nemá prirodzených nepriateľov. Napríklad je to žralok, krokodíl, medveď. Hovorí sa im „majstri“vlastných ekologických systémov. Ak niektorý z organizmov uhynie, zožerú ho detritivy (červy, supy, kraby, hyeny). Zvyšok je rozloženýbaktérie a huby (rozkladače), výmena energie pokračuje.
Typy morfologickej diferenciácie talu rias
Výživa rias je sprevádzaná tokom energie, jej strata je charakteristická pre každý článok v potravinovom reťazci.
Jednobunkové bičíkovce sa vyznačujú určitou organizáciou. Améboid je vlastný druhom, ktoré nemajú hustú škrupinu a na pohyb využívajú cytoplazmatické procesy. Palmelloid je tvorený bunkami, ktoré sú ponorené do tetraspóry (bežný hlien).
Cenobia sú jednobunkové kolónie, v ktorých sú funkcie rozdelené medzi skupiny jednotlivcov.
Oddelenie modrozelených rias
Má asi dvetisíc druhov. Ide o najstaršiu skupinu rias, ktorej zvyšky sa nachádzajú v prekambrických ložiskách. Vyznačujú sa fotoautorickým spôsobom kŕmenia. Práve táto skupina rias je v prírode najbežnejšia.
Sú medzi nimi jednobunkové formy. V modrozelených riasach nie je jasné jadro, mitochondrie, vytvorené plastidy a pigmenty sú umiestnené v lamelách - špeciálnych fotosyntetických platniach.
Špeciálne funkcie
Rozmnožovanie sa uskutočňuje jednoduchým delením buniek u jednobunkových druhov, u vláknitých druhov - vďaka fragmentom materského vlákna. Dokážu fixovať dusík, preto sa usadzujú na miestach, kde prakticky nie je živná pôda. Tento spôsob kŕmenia rias im umožňuje pohodlne existovať aj nasopky po ich erupcii.
Zelené riasy majú chlorofyly „a“a „b“. Takýto súbor sa nachádza vo vyšších a euglena rastlinách. Majú tiež určitý súbor ďalších pigmentov, vrátane xantofylov: zeaxantín, luteín.
Vyznačujú sa fotoautotrofným typom výživy rias spojenou s fotosyntézou z hľadiska významu a rozsahu. V rôznych oddeleniach existujú druhy, ktoré možno nazvať prísnymi fotosyntetikami.
Vlastnosti chemického zloženia
Výživu rias možno vysvetliť na základe ich chemického zloženia. Je heterogénny. V zelených riasach je zvýšený obsah bielkovín - 40-45%. Medzi nimi sú alanín, leupín, bikarboxylové kyseliny, alginín. Až 30% obsahujú sacharidy, až 10% - lipidy. Popol obsahuje meď, zinok.
Výživa rias je neoddeliteľne spojená so slnečnou energiou a fotosyntézou. V súčasnosti výrazne vzrástol záujem o riasy nielen ako zdroj živín, ale aj ako výbornú surovinu na výrobu bionafty.
Relevantné sú rastliny na pestovanie hnedých rias, ktoré sa následne spracúvajú na bionaftu šetrnú k životnému prostrediu.
Riasy sú nepostrádateľnými pomocníkmi pri výskume vesmíru. S ich pomocou posádka kozmickej lode dostáva kyslík. Na takéto účely je vhodná najjednoduchšia riasa - chlorella, ktorá sa vyznačuje vysokou aktivitou fotosyntézy. Experimentálne rastliny na riasy už fungujú u nás aj v Európeštáty.
Ako autotrofy, syntetizujúce organické zlúčeniny z anorganických látok, využívajú slnečné svetlo na získanie správnej výživy. Deje sa tak prostredníctvom fotosyntézy – vážneho procesu, ktorý pozostáva z dvoch fáz: svetla a tmy.
Prvá fáza je spojená s vyradením chlorofylového chromatofóru svetelnými lúčmi elektrónov, ktoré sú potrebné pre niektoré procesy: fotofosforylácia (premena ADP na ATP), fotolýza vody (uvoľnenie hydroxylových skupín), akumulácia NADP, oxid uhličitý, vodík.
Počas fázy tmy sa všetko, čo sa nahromadilo počas dňa, aplikuje v Calvinovom cykle. Produktom biochemických reakcií je glukóza, ktorá je potravou pre riasy.
