Классификация живых организмов

КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ

Клетки всех организмов, обитающих на Земле, в зависимости от источников используемого для жизнедеятельности углерода, делят на две основные группы: автотрофные («сами себя питающие») и гетеротрофные («питающиеся за счет других») организмы. Клетки автотрофных организмов могут использовать в качестве единственного источника углерода СО2, из которого они способны строить все свои
углеродсодержащие компоненты. Клетки гетеротрофных организмов не способны усваивать СО2 и должны получать углерод в виде достаточно сложных восстановленных органических соединений, таких, как глюкоза. Автотрофы способны к независимому существованию, тогда, как гетеротрофы с их потребностью в определенных формах углеродных соединений должны использовать продукты жизнедеятельности других организмов. Все фотосинтезирующие организмы и некоторые бактерии ведут автотрофный образ жизни; высшие животные и большинство микроорганизмов – гетеротрофы.

Второй признак, на основе которого классифицируются организмы, - это их отношение к источникам энергии. Организмы, чьи клетки, используют

в качестве источника энергии свет, называются фототрофными, а организмы, клетки которых получают энергию в результате окислительно-восстановительных реакций, - хемотрофными.

Обе эти категории в свою очередь подразделяются на группы в зависимости от природы доноров электронов, которые они используют для получения энергии. Хемотрофы, у которых донорами электронов могут служить только сложные органические молекулы (например, глюкоза), называются хемоорганотрофными. Организмы, способные использовать в качестве доноров электронов молекулярный водород, серу или какие-либо простые неорганические соединения, такие, как сероводород и аммиак, относятся к хемолитотрофам (от греч. «литос»-камень).

Подавляющее большинство организмов относится либо к фотолитотрофам, либо к хемоорганотрофам. Две другие группы охватывают сравнительно немного видов. Однако эти немногие виды распространены в природе достаточно широко. Некоторые из них играют

в биосфере исключительно важную роль. Таковы, в частности, почвенные микроорганизмы, которые фиксируют молекулярный азот и окисляют аммиак до нитратов.

Хемоорганотрофы, чаще называемые гетеротрофами, в свою очередь подразделяются на два больших класса: аэробы и анаэробы. В то время как аэробы используют в качестве конечного акцептора электронов молекулярный кислород, анаэробы – какие-нибудь другие вещества.

Многие клетки могут существовать как в аэробных, так и в анаэробных условиях, т.е. могут использовать в качестве акцептора электронов либо кислород, либо органические вещества. Такие клетки называются факультативными анаэробами. Большинство гетеротрофных клеток, в особенности клетки высших организмов, - факультативные анаэробы; при наличии кислорода они используют именно его.

Все живые организмы в природе так или иначе связаны друг с другом в смысле питания. Рассматривая биосферу в целом, можно заметить, что


15

фотосинтезирующие и гетеротрофные клетки взаимно питают друг друга. Первые образуют из атмосферного диоксида углерода органические вещества, например глюкозу, и выделяют при этом кислород; вторые используют кислород и глюкозу, образуемые фотосинтезирующими клетками, и вновь возвращают СО2 в атмосферу. Круговорот углерода в биосфере связан с энергетическим циклом. Солнечная энергия, трансформированная в процессе фотосинтеза в химическую энергию глюкозы и других продуктов фотовосстановления, используется гетеротрофами для удовлетворения их энергетических потребностей. Таким образом, солнечный свет является, в конечном счете, источником энергии для всех клеток, как автотрофных, так и гетеротрофных. Взаимная зависимость всех живых организмов в природе в отношении питания носит название синтрофии.