主な違い – 自家増殖型と従属栄養型の違い
自然栄養生物と従属栄養生物は、環境中に存在する2つの栄養グループです。
独立栄養生物は、光合成または化学合成のいずれかによって自分自身の食物を生成します。
従属栄養生物は、食物連鎖の一次レベルに位置する。
したがって、どちらの合成も一次合成と呼ばれる。
一方、従属栄養生物は、独立栄養生物または従属栄養生物を食物として消費する。
したがって、従属栄養生物は食物連鎖の二次レベルあるいは三次レベルに位置する。
独立栄養生物と従属栄養生物の大きな違いは、独立栄養生物が二酸化炭素などの単純な無機物から栄養となる有機物を形成できるのに対し、従属栄養生物は無機物から有機化合物を作ることができない点です。
この記事で解説しています。
- 独立栄養生物とは
– 定義、特徴、分類 - 従属栄養生物とは
– 定義、特徴、分類 - 独立栄養生物と従属栄養生物の違いとは？
独立栄養生物とは
環境中の単純な化合物から炭水化物、タンパク質、脂肪などの複雑な有機化合物を生産する生物を独立栄養生物と呼ぶ。
この機構は一次生産と呼ばれる。
光合成や化学合成を行う。
どちらのプロセスでも、還元剤として水が使われる。
しかし、一部の独立栄養生物は、硫化水素を還元剤として使用する。
独立栄養生物は、食物連鎖の生産者として考えられている。
生命エネルギー源として有機炭素を必要としない。
独立栄養生物の分類
独立栄養生物には、光合成生物と化学栄養生物があります。
光合成は、太陽光の力を借りて、二酸化炭素と水を利用し、糖を生産する過程です。
光合成生物は、太陽光の電磁波エネルギーを炭素を還元することで化学エネルギーに変換する。
光合成を行う際、独立栄養生物は大気中の二酸化炭素を還元し、光エネルギーを蓄えて単糖の形で有機化合物を生成する。
また、光合成は水を酸素に変え、大気中に放出する。
単糖のグルコースは重合して、長鎖炭水化物であるデンプンやセルロースなどの貯蔵糖になる。
タンパク質や脂質もグルコースの重合によって生成される。
光栄養生物には、植物、コンブなどの藻類、ユーグレナなどの原生生物、植物プランクトン、シアノバクテリアなどの細菌が含まれる。
一方、化学栄養生物は、有機物や無機物をエネルギー源とする。
岩石栄養生物は、硫化水素、アンモニウムイオン、鉄イオン、元素状硫黄などの無機化学物質から電子を得る。
光栄養生物も岩石栄養生物も、光合成で生成されたATPや酸化された無機化合物を利用して、NADP+を還元してNADPHを生成し、有機化合物を形成している。
鉄バクテリアのAcidithiobacillusferrooxidans、硝化細菌のNitrosomonas、硝化細菌のNitrobactor、藻類などがケモロフィーの代表例です。
ケモトロフは、太陽光が届かない海底に多く生息している。
硫黄を多く含む海底の熱水噴出孔（ブラックスモーカー）は、硫黄細菌の好適な供給源となる。
従属栄養生物とは
従属栄養生物とは、無機炭素を固定することができず、有機炭素を炭素源として利用する生物のことである。
従属栄養生物は、炭水化物、タンパク質、脂肪など、独立栄養生物によって生産された有機化合物を利用して成長する。
ほとんどの生物は従属栄養生物です。
従属栄養生物の例としては、動物、菌類、原生生物、一部の細菌が挙げられる。
図3は、独立栄養生物と従属栄養生物のサイクルの概要を示したものです。
図3：独立栄養生物と従属栄養生物のサイクル
ヘテロトロフィーの分類
従属栄養生物は、そのエネルギー源によって2種類に分類される。
光従属栄養細菌は太陽光をエネルギー源とし、化学従属栄養細菌は化学エネルギーをエネルギー源とする。
光従属栄養細菌は、紫色非硫黄細菌、緑色非硫黄細菌、Rhodospirillaceaeなどのように、バクテリオクロロフィルによる反応とクロロフィルによる反応の2つの方法で太陽光からATPを生成する。
化学従属栄養生物には、無機炭素をエネルギー源とするケモリソヘテロトロフと、有機炭素をエネルギー源とするケムオルガノヘテロフがあります。
化学従属栄養生物としては、Oceanithermus profundusのような細菌が例示される。
化学従属栄養生物は、動物、菌類、原生生物などの真核生物です。
図4に独立栄養生物か従属栄養生物かを判断するためのフローチャートを示す。
図4：独立栄養生物と従属栄養生物の判別フローチャート
独立栄養生物と従属栄養生物の違い
定義
独立栄養生物。
二酸化炭素などの単純な無機物から栄養となる有機物を作ることができる生物を独立栄養生物という。
従属栄養生物。
無機物から有機物を作ることができず、食物連鎖の中で他の生物を摂取することに依存する生物を従属栄養生物という。
自給自足
独立栄養生物。
自己増殖型：自分で食料を生産する。
従属栄養生物。
従属栄養生物は、自分では食べ物を作らない。
食物連鎖のレベル
独立栄養生物。
独立栄養生物は、食物連鎖の一次レベルにある。
従属栄養生物。
従属栄養生物は、食物連鎖の二次、三次レベルに位置する。
食べ方
独立栄養生物。
独立栄養生物は、エネルギー源となる食物を自ら生産する。
従属栄養生物。
従属栄養生物は、他の生物を食べてエネルギーを得る。
タイプ
独立栄養生物。
独立栄養生物には、光独立栄養生物と化学独立栄養生物とリトアトリエ生物があります。
従属栄養生物。
従属栄養生物： 光従属栄養生物と化学従属栄養生物とがあります。
例
独立栄養生物。
植物、藻類、一部の細菌が例として挙げられる。
従属栄養生物。
草食動物、雑食動物、肉食動物など。
結論
生物の中には、独立栄養生物と従属栄養生物という2つの栄養グループがあります。
環境中の単純な化合物から複雑な有機化合物を作り出す生物は、独立栄養生物と呼ばれる。
従属栄養生物は、環境中の単純な化合物から複雑な有機化合物を生成する生物であり、食物連鎖の生産者です。
従属栄養生物は、無機炭素を固定できず、有機炭素を炭素源として利用する。
他の生物を餌として消費する。
独立栄養生物と従属栄養生物の主な違いは、その炭素源にある。
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