Mixotroph - Mixotroph

Um mixotrófico é um organismo que pode usar uma mistura de diferentes fontes de energia e carbono , em vez de ter um único modo trófico no contínuo, desde a autotrofia completa em uma extremidade até a heterotrofia na outra. Estima-se que os mixotróficos representem mais da metade de todo o plâncton microscópico. Existem dois tipos de mixotróficos eucarióticos: aqueles com seus próprios cloroplastos e aqueles com endossimbiontes - e aqueles que os adquirem por meio de cleptoplastia ou pela escravização de toda a célula fototrófica.

As combinações possíveis são foto- e quimiotrofia , litho- e organotrophy ( osmotrophy , phagotrophy e myzocytosis ), automática e heterotrofia ou outras combinações destes. Mixotrofos podem ser eucarióticos ou procarióticos . Eles podem tirar proveito de diferentes condições ambientais.

Se um modo trófico for obrigatório, ele será sempre necessário para sustentar o crescimento e a manutenção; se facultativo, pode ser usado como fonte suplementar. Alguns organismos têm ciclos de Calvin incompletos , portanto são incapazes de fixar dióxido de carbono e precisam usar fontes de carbono orgânico .

Visão geral

Os organismos podem empregar a mixotrofia obrigatória ou facultativamente .

  • Obrigar a mixotrofia: para apoiar o crescimento e a manutenção, um organismo deve utilizar meios heterotróficos e autotróficos.
  • Obrigue a autotrofia com heterotrofia facultativa: a autotrofia sozinha é suficiente para o crescimento e manutenção, mas a heterotrofia pode ser usada como uma estratégia suplementar quando a energia autotrófica não é suficiente, por exemplo, quando a intensidade da luz é baixa.
  • Autotrofia facultativa com heterotrofia obrigatória: A heterotrofia é suficiente para o crescimento e manutenção, mas a autotrofia pode ser usada para suplementar, por exemplo, quando a disponibilidade de presas é muito baixa.
  • Mixotrofia facultativa: A manutenção e o crescimento podem ser obtidos apenas por meios heterotróficos ou autotróficos, e a mixotrofia é usada apenas quando necessário.

Plantas

Uma planta mixotrófica que usa fungos micorrízicos para obter produtos de fotossíntese de outras plantas

Entre as plantas, a mixotrofia classicamente se aplica a espécies carnívoras , hemiparasitárias e mico-heterotróficas . No entanto, essa caracterização como mixotrófica poderia ser estendida a um número maior de clados, já que a pesquisa demonstra que as formas orgânicas de nitrogênio e fósforo - como DNA, proteínas, aminoácidos ou carboidratos - também fazem parte do suprimento de nutrientes de várias plantas espécies.

Animais

A mixotrofia é menos comum entre animais do que entre plantas e micróbios, mas existem muitos exemplos de invertebrados mixotróficos e pelo menos um exemplo de vertebrados mixotróficos .

  • A salamandra pintada, Ambystoma maculatum , também hospeda microalgas dentro de suas células. Descobriu-se que seus embriões têm algas simbióticas vivendo dentro deles, o único exemplo conhecido de células de vertebrados hospedando um micróbio endossimbionte (a menos que a mitocôndria seja considerada).
  • Corais construtores de recifes ( Scleractinia ), como muitos outros cnidários (por exemplo, águas-vivas, anêmonas), hospedam microalgas endossimbióticas dentro de suas células, tornando-os mixotróficos.
A geléia manchada , uma água-viva mixotrófica, vive em mutualismo trófico com a zooxantela , um organismo unicelular capaz de fotossíntese.

Microorganismos

Veja também: Mixotróficos marinhos e dinoflagelado mixotrófico

Bactérias e arquéias

  • Paracoccus pantotrophus é uma bactéria que pode viver quimioorganoheterotroficamente, por meio da qual uma grande variedade de compostos orgânicos podem ser metabolizados. Tambémé possívelummetabolismo quimiolitoautotrófico facultativo, como visto em bactérias sulfurosas incolores (alguns Thiobacillus ), em que compostos de enxofre como sulfeto de hidrogênio , enxofre elementarou tiossulfato são oxidados a sulfato. Os compostos de enxofre servem como doadores de elétrons e são consumidos para produzir ATP . A fonte de carbono para esses organismos pode ser dióxido de carbono (autotrofia) ou carbono orgânico (heterotrofia).
    A organoheterotrofia pode ocorrer em condições aeróbias ou anaeróbias ; litoautotrofia ocorre aerobicamente.

Protistas

Classificação tradicional de protistas mixotróficos
Neste diagrama, os tipos em caixas abertas, conforme proposto por Stoecker, foram alinhados em relação aos grupos em caixas cinzas, conforme proposto por Jones. DIN = nutrientes inorgânicos dissolvidos
                              

Para caracterizar os subdomínios dentro da mixotrofia, vários esquemas de categorização muito semelhantes foram sugeridos. Considere o exemplo de um protista marinho com capacidades heterotróficas e fotossintéticas: Na análise apresentada por Jones, existem quatro grupos mixotróficos baseados em papéis relativos de fagotrofia e fototrofia.

  • R: Heterotrofia (fagotrofia) é a norma, e a fototrofia só é usada quando as concentrações de presas são limitantes.
  • B: A fototrofia é a estratégia dominante e a fagotrofia é empregada como suplemento quando a luz é limitante.
  • C: A fototrofia resulta em substâncias tanto para o crescimento quanto para a ingestão; a fagotrofia é empregada quando a luz é limitante.
  • D: A fototrofia é o tipo de nutrição mais comum, a fagotrofia usada apenas durante períodos prolongados de escuridão, quando a luz é extremamente limitante.

Um esquema alternativo de Stoeker também leva em consideração o papel dos nutrientes e dos fatores de crescimento e inclui mixotróficos que possuem um simbionte fotossintético ou que retêm cloroplastos de suas presas. Este esquema caracteriza os mixotróficos por sua eficiência.

  • Tipo 1: "Mixotróficos ideais" que usam presas e luz solar igualmente bem
  • Tipo 2: suplementar a atividade fototrófica com o consumo de alimentos
  • Tipo 3: Principalmente heterotrófico, usa atividade fototrófica durante períodos de abundância de presas muito baixa.

Outro esquema, proposto por Mitra et al. , classifica especificamente os mixotróficos planctônicos marinhos para que a mixotrofia possa ser incluída na modelagem do ecossistema. Este esquema classificou os organismos como:

  • Mixtotróficos constitutivos (CMs): organismos fagotróficos que são inerentemente capazes de também fotossintetizar
  • Mixotróficos não constitutivos (NCMs): organismos fagotróficos que devem ingerir presas para obter a capacidade de fotossíntese. Os NCMs são subdivididos em:
    • Mixotróficos não constitutivos específicos (SNCMs), que só ganham a capacidade de fotossintetizar a partir de um item de presa específico (seja retendo plastídeos apenas na cleptoplastidia ou retendo células de presas inteiras na endossimbiose)
    • Mixotróficos não constitutivos gerais (GNCM), que podem ganhar a capacidade de fotossintetizar a partir de uma variedade de itens de presa
Caminhos usados ​​por Mitra et al.
para derivar grupos funcionais de protistas planctônicos
como mostrado à direita →
Níveis de complexidade entre diferentes tipos de protistas de
acordo com Mitra et al. 
(A) fagotrófico (sem fototrofia); (B) fototrófico (sem fagotrofia); (C) mixotrófico constitutivo, com capacidade inata para fototrofia; (D) mixotrófico não constitutivo generalista adquirindo fotossistemas de diferentes presas fototróficas; (E) mixotrófico não constitutivo especialista em aquisição de plastídios de um tipo específico de presa; (F) mixotrófico não constitutivo especialista em adquirir fotossistemas de endossimbiontes. DIM = material inorgânico dissolvido (amônio, fosfato etc.). DOM = material orgânico dissolvido
                              
Radiolários mixotróficos
Radiolariano acanthariano hospedeiro simbiontes Phaeocystis
Espuma de algas brancas Phaeocystis aparecendo em uma praia

Veja também

Notas

links externos