产生生物是位于第一营养级的生物。营养水平根据生物对食物的依赖程度对其进行分类。
产生生物进行初级生产,这是指生物为了从无机化合物合成复杂的有机分子而进行的化学能的生产。
牛仔墓地植物番薯属stans。来源:Tpe.g5.stan,来自Wikimedia Commons
它通常通过光合作用发生,该过程使用光作为能源。它也可以通过化学合成发生,化学合成使用无机化合物的氧化或还原作为能源。
几乎所有形式的生命都依赖于产生生物,也称为自养生物,它们是食物链的基础,因为它们不依靠其他生物来生产食物。
生产生物:分类
术语“自养”来自希腊语“ autos”(本身)和“ trophos”(饲料),是指能够通过环境中发现的较简单的物质产生有机化合物(例如蛋白质,碳水化合物和脂质)的生物。自养生物包括植物,藻类和一些细菌
为了生产这些化合物,自养生物需要能量,根据获取能量的过程,这些生物可以是光养生物或化学营养生物。
光养生物
光养生物是那些使用光作为能源的生物。此过程称为光合作用。
光合作用是由高等植物,绿藻,棕藻和红藻(单细胞和多细胞)进行的过程。该过程包括捕获太阳能并将其转化为用于合成有机化合物的化学能。
光合作用的要素
- 太阳能,由叶绿体(植物细胞的类器官)中存在的叶绿素捕获。
- 水被植物的根部吸收并输送到叶子。
- 二氧化碳通过称为气孔的小孔进入植物的叶子。
光合作用的阶段
- 轻相
光相之所以得名,是因为它需要光。在此阶段,太阳能被叶绿素捕获,然后转化为化学能。然后水分子被分解,产生的氧气通过气孔释放到大气中。
- 黑暗阶段
之所以称为暗相,是因为不需要光。在此阶段,水分子破裂时获得的氢原子与二氧化碳结合,从而生成了一种称为葡萄糖的有机化合物(C6H1206)。这些碳化合物被植物用于营养和生长。
光合作用的基本化学反应如下:
CO 2 + H 2 O +光和叶绿素→CH 2 O + O 2
二氧化碳+水+光线→碳水化合物+氧气
6 CO 2 + 6 H 2 O +光和叶绿素→C 6 H1 2 O 6 + 6 O 2
六分子二氧化碳+六分子水+光和叶绿素→葡萄糖+六分子氧气
趋化菌
化学营养型生物是通过氧还原的化学过程合成食物的生物,通过氧还原了解一种化合物由于另一种化合物的还原而发生的化学反应。
化学合成的基本化学反应如下:
CO 2 + O 2 + 4 H 2 S→CH 2 O + 4 S + 3 H 2 O
二氧化碳+氧气+四分子*→碳水化合物+四分子硫+三分子氧气
化学营养生物的例子是活火山中存在的细菌。
陆地生产者生物
在地球表面,大部分生产是由维管植物,裸子植物(针叶植物)和被子植物(花植物)进行的。
来自藻类和非维管植物(没有循环系统)的苔藓等植物的比例也较低。
海洋生产组织
在海洋中,大部分生产是由藻类进行的,而维管植物则占了很小的一部分。从这个意义上讲,观察到相反的情况发生在地面上。
真核生物,例如绿藻,褐藻和红藻,在初级生产中起很大作用。应当指出,许多初级生产是由诸如浮游植物的微观生物进行的。
就其自身而言,最大的自养生物,即在浅水中的文字区域中发现的自养生物,所占的比例较小。
生产者生物在食物链中的作用
食物链由三个营养层次组成:生产者,消费者和分解者。
生产性生物是食物链的基础,所有其他生物都直接或间接依赖它们。食用生物以植物(主要消费者),其他食草动物(次级消费者)或其他食肉动物(第三级消费者)为食。
就其本身而言,分解生物是通过动植物尸体和其他有机化合物的分解而进食的。
这些生物使有机物矿化并释放化学元素,这些化学元素随后被自养生物使用,再次开始食物链。
参考文献
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