Organismos autótrofos

Te explicamos qué son los organismos autótrofos, cómo se clasifican y las fases de su nutrición. Además, sus características y ejemplos.

¿Qué son los organismos autótrofos?

Se conoce como autótrofos a aquellos organismos capaces de sintetizar sus propias sustancias alimenticias a partir de materia inorgánica y alguna fuente de energía, como la luz solar. Su nombre proviene del griego auto, “propio” y trophos, “alimentación”.

Estos organismos pueden mantener sus metabolismos en funcionamiento sin necesidad de recurrir a la materia orgánica de otros seres vivientes. En esto último se distinguen de los organismos heterótrofos: los que deben consumir la materia orgánica proveniente de otros seres vivientes para poder sostener su metabolismo.

Los organismos autótrofos se conocen como productores dentro de las pirámides alimenticias de los ecosistemas, en las que ocupan el primer peldaño, brindando alimento al primer eslabón de consumidores. Por esa razón, fueron las primeras formas de vida en existir.

Origen de los autótrofos

La nutrición de tipo autótrofa fue, necesariamente, la primera en surgir en la Tierra primitiva, dado que no existía materia orgánica consumible antes de que la vida surgiera en el planeta Tierra.

Por eso, las primeras y más elementales formas de vida debían ser capaces de aprovechar los abundantes compuestos inorgánicos. Para ello utilizaron las fuentes disponibles de energía constante, tales como el sol o la actividad geovolcánica.

Se estima que la competencia por estos recursos las llevó a desarrollar mecanismos más eficientes para hacerlo. Así se originaron formas más sofisticadas de metabolismos autótrofos, como la fotosíntesis, lo cual implica el inicio de la vida vegetal.

Tipos de organismos autótrofos

Los organismos autótrofos pueden clasificarse de acuerdo a su método específico de obtención de energía, generalmente en dos categorías:

• Fotosintéticos. Aquellos que realizan fotosíntesis, es decir, la síntesis de nutrientes a partir del agua (como fuente de hidrógeno) y del dióxido de carbono (como fuente de carbono) empleando la luz solar como fuente de energía para la reacción. Este proceso subproduce oxígeno (O₂) y es el modo de nutrición de casi todas las plantas conocidas.
• Quimiosintéticos. Aquellos que realizan quimiosíntesis, es decir, la síntesis de nutrientes a partir de la oxidación de ciertos compuestos químicos inorgánicos, en ausencia de luz solar, pero sacando provecho de otras fuentes energéticas como los volcanes o el calor geotérmico, entre otros.

Fases de la nutrición autótrofa

Del modo que ocurra, la nutrición autótrofa puede resumirse en tres etapas:

• Paso de membrana. La etapa inicial en que la materia prima inorgánica es incorporada al interior de las células del organismo autótrofo (unicelular o pluricelular) valiéndose de la selectividad natural de la membrana celular. Esto se da a través de la absorción directa, sin que la célula deba gastar energía en el proceso.
• Metabolismo. Dentro de las células tienen lugar un conjunto diverso de reacciones químicas que descomponen los compuestos absorbidos y distinguen entre lo aprovechable y lo desechable. Estos procesos implican una primera fase (anabolismo) en que se invierte energía celular en construir grandes moléculas de azúcares, ricas en energía, y una segunda fase (catabolismo) en que dichas moléculas son oxidadas, liberando en el proceso mayores cantidades de energía a las invertidas inicialmente.
• Excreción. Las sustancias de desecho obtenidas durante el metabolismo son liberadas al medio ambiente, para evitar su acumulación dentro del organismo, emprendiendo el camino inverso al de la materia prima inorgánica en el paso de membrana.

Hábitat de los organismos autótrofos

Dado que no requieren más que una fuente de energía y la presencia de materiales inorgánicos, la vida autótrofa puede hallarse prácticamente en cualquier parte. Los autótrofos que dependen de la luz solar habitan ríos, mares y la superficie de la tierra, en donde pueden recibir las radiaciones del sol.

En cambio, los que recurren a la quimiosíntesis pueden ser hallados en hábitats realmente extremos. Por ejemplo habitan en el fondo oceánico desprovisto de luz pero abundante en ventilaciones geotermales, o en el interior de volcanes, o incluso en las entrañas de los reactores nucleares fabricados por el ser humano.

Importancia ecológica

Los organismos autótrofos son siempre los más abundantes en todos los ecosistemas, en los cuales ocupan el primer eslabón de la cadena alimenticia. Es decir, proveen de alimento a los consumidores primarios (como los herbívoros, que se alimentan de plantas).

Ser el primer eslabón de la cadena alimenticia significa que no requieren de la intervención de otras formas de vida para existir. Además, el resto de la cadena depende de ellos.

Por otro lado, los seres autótrofos suelen intervenir en la fijación de numerosos elementos en los suelos (como el nitrógeno) y en la absorción del agua de lluvia. Por eso, gracias a ellos se preserva el ciclo hídrico.

Cadena trófica o alimenticia

La cadena trófica o cadena alimenticia es el circuito de transferencia de materia y energía entre los seres vivos que integran un ecosistema. Se trata de un circuito en el que todos los seres vivos intervienen de maneras distintas.

En ella, cada organismo encuentra la oportunidad de nutrirse, crecer, reproducirse. Luego devuelve al circuito la energía y la materia que consumió, sirviendo de alimento al eslabón siguiente.

La cadena trófica puede resumirse en:

• Los productores (autótrofos). Toman la materia inorgánica de los suelos, del aire y del agua y fabrican su propia materia orgánica, para crecer, desarrollarse y reproducirse.
• Los consumidores primarios (heterótrofos). Consumen parte de la materia orgánica de los productores como alimento, para crecer, desarrollarse y reproducirse.
• Los consumidores secundarios (heterótrofos depredadores). Dan cacería a los consumidores primarios y se alimentan de su materia orgánica, para crecer, desarrollarse y reproducirse.
• Los descomponedores (heterótrofos detritófagos). Aprovechan la materia orgánica de heterótrofos y autótrofos cuando mueren y la reducen a materia inorgánica en los suelos.
• Se reinicia el ciclo. Cuando los productores toman dicha materia inorgánica.

Diferencias con heterótrofos

La diferencia fundamental entre unos y otros debe estar clara a estas alturas: los autótrofos son aquellos que pueden fabricar su propia materia orgánica para crecer, desarrollarse y reproducirse a partir de la materia inorgánica del medio ambiente y de alguna fuente de energía externa (como el sol).

Por el contrario, los heterótrofos son aquellos que no pueden fabricar su materia orgánica, sino que deben tomarla de otros seres vivos de alguna manera.

Fotoheterótrofos

Existe una categoría intermedia puntual entre los autótrofos y los heterótrofos. Consiste en cierto tipo de bacterias y organismos unicelulares capaces de sintetizar su propia materia orgánica empleando la luz solar.

Sin embargo, no son completamente autótrofos, ya que no pueden obtener todo el carbono que necesitan del dióxido de carbono. Por eso, también deben consumir restos de materia orgánica del medio ambiente.

Radiotróficos

Existe otra categoría de autótrofos que se denominan radiotróficos. Se trata de seres vivos muy raros, encontrados, por ejemplo, en el interior de reactores nucleares.

Son cierto tipo de hongos y otros organismos capaces de aprovechar cierto tipo de radiación ionizante (radiaciones gamma, por ejemplo) como fuente de energía para sus procesos metabólicos. Para ello utilizan un pigmento llamado melanina.

Ejemplos de organismos autótrofos

Los ejemplos más comunes de seres autótrofos son los integrantes del reino vegetal: plantas, yerbas, arbustos, árboles y todo tipo de vegetación, incluidas las algas, o sea, todo lo que haga fotosíntesis. Otros casos más puntuales implican las cianobacterias, capaces de sintetizar materia orgánica en ausencia de luz solar.

Referencias:

• “Nutrición autótrofa” en Wikipedia.
• “Organismos autótrofos y heterótrofos” en Oikos= de la Universidad Nacional Autónoma de México.
• “Organismos autótrofos y heterótrofos” (video) en Profesor Particular Puebla.
• “Organismos autótrofos” en Red Cultural del Banco de la República de Colombia.
• “Autotroph” en National Geographic Resource Library.
• “Autotroph” en The Encyclopaedia Britannica.