Zawartość
Węgiel jest tak ważny dla życia, że mieszkańcy Ziemi są czasami nazywani formami życia opartymi na węglu. Autotrofy to organizmy zdolne do wydobywania węgla z atmosfery i przekształcania go w składniki bogate w energię, podczas gdy heterotrofy to organizmy, które nie wytwarzają własnego pożywienia, potrzebując go poprzez spożywanie innych materiałów - bardzo często tych samych, które wytwarzają autotrofy.
Autotrofy
Organizmy autotroficzne nazywane są „producentami”, ponieważ tworzą własną żywność; słowo „autotroficzny” w języku greckim oznacza „samodzielne karmienie się”. Niewielka liczba bakterii, w tym starożytna grupa Archae, jest w stanie wytwarzać pożywienie z siarki lub innych reakcji chemicznych, ale większość autotrofów zależy od światła słonecznego. W rezultacie są one znane jako „fototrofy”, grupa obejmująca inne bakterie i rośliny autotroficzne.
Fotosynteza
Jedną z najpowszechniejszych metod stosowanych w autotrofach nazywa się „fotosynteza”. W tym procesie wyspecjalizowane cząsteczki wychwytują węgiel z powietrza i wiążą go z wodą, wykorzystując energię wytwarzaną przez światło słoneczne. Zgodnie ze standardową terminologią naukową, cząsteczki wykorzystujące wodę są „hydratami”, a powstały związek węglowy to „węglowodany”. Ponieważ proces fotosyntezy usuwa węgiel z powietrza i przekształca go w postać stałą, nazywa się to „wiązaniem węgla”. Zdolność do wiązania węgla jest główną różnicą między autotrofami a heterotrofami.
Heterotrofy
Większość form życia, w tym większość bakterii, nie jest w stanie wiązać węgla i musi pozyskiwać swoją energię poprzez zużywanie związków organicznych wytwarzanych przez autotrofy lub w zależności od redukcji siarki lub wodoru. Zwierzęta, w tym ludzie, należą do pierwszej grupy wraz z grzybami i organizmami jednokomórkowymi bez jądra komórkowego. Wiele heterotrofów jest w stanie konsumować węglowodany wytwarzane przez autotrofy, więc są one częścią dużego cyklu węglowego, który obejmuje większość form życia.
Myxotrophes
Nie wszystkie organizmy można podzielić na autotrofy i heterotrofy. Jeśli organizm potrzebuje wytwarzać swój związek węglanowy zamiast tego wytwarzanego przez inne, nazywa się to „wymuszonym” autotrofem. Jednak niektóre bakterie i inne mikroorganizmy mogą pozyskiwać węgiel przez aktywność autotroficzną lub być zależne od innych materiałów organicznych. Organizmy te mają inne złożone nazwy naukowe, oparte na dokładnym charakterze ich produkcji energii, ale należą do ogólnej kategorii „myksotrofów”, które łączą aktywność autotroficzną i heterotroficzną.