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Le carbone est si important pour la vie que les habitants de la Terre sont parfois appelés formes de vie à base de carbone. Les autotrophes sont les organismes capables d'extraire le carbone de l'atmosphère et de le transformer en composants riches en énergie, tandis que les hétérotrophes sont des organismes qui ne produisent pas leur propre nourriture, ayant besoin de l'obtenir en consommant d'autres matériaux - très souvent les mêmes produits par les autotrophes.
Autotrophes
Les organismes autotrophes sont appelés «producteurs» parce qu'ils créent leur propre nourriture; le mot «autotrophe» en grec signifie «auto-alimenté». Un petit nombre de bactéries, y compris l'ancien groupe Archae, sont capables de générer de la nourriture à partir du soufre ou d'autres réactions chimiques, mais la plupart des autotrophes dépendent de la lumière du soleil. En conséquence, ils sont connus sous le nom de "phototrophes", un groupe qui comprend d'autres bactéries et plantes autotrophes.
Photosynthèse
L'une des méthodes les plus courantes chez les autotrophes est appelée "photosynthèse". Dans ce processus, des molécules spécialisées capturent le carbone de l'air et le lient à l'eau, en utilisant l'énergie produite par la lumière du soleil. Suivant la terminologie scientifique standard, les molécules qui utilisent de l'eau sont des «hydrates» et le composé carbonique résultant est des «hydrates de carbone». Comme le processus photosynthétique élimine les carbones de l'air et les convertit en une forme solide, il est appelé «fixation du carbone». La capacité à fixer le carbone est la principale différence entre les autotrophes et les hétérotrophes.
Hétérotrophes
La plupart des formes de vie, y compris la plupart des bactéries, sont incapables de fixer le carbone et doivent obtenir leur énergie en consommant des composés organiques produits par les autotrophes, ou en fonction de la réduction du soufre ou de l'hydrogène. Les animaux, y compris les humains, font partie du premier groupe, avec les champignons et les organismes unicellulaires sans noyau cellulaire. De nombreux hétérotrophes sont capables de consommer les glucides produits par les autotrophes, ils font donc partie d'un grand cycle du carbone, qui implique la plupart des formes de vie.
Myxotrophes
Tous les organismes ne tombent pas dans une division entre autotrophes et hétérotrophes. Si un organisme a besoin de produire son composé carbonique au lieu de celui produit par d'autres, on parle d'autotrophe «forcé». Cependant, certaines bactéries et autres micro-organismes peuvent obtenir du carbone par activité autotrophe ou dépendent d'autres matières organiques pour cela. Ces organismes ont d'autres noms scientifiques complexes, basés sur la nature exacte de leur production d'énergie, mais ils entrent dans la catégorie générale des «myxotrophes», qui combinent des activités autotrophes et hétérotrophes.