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炭素は生命にとって非常に重要であり、地球の住民は時々炭素ベースの生命体と呼ばれます。独立栄養生物は大気から炭素を抽出してエネルギーに富む成分に変換することができる生物です。一方、従属栄養生物は他の物質を消費してそれを入手する必要があり、自家栄養生物が生産するものと同じであることが多いです。
独立栄養生物
独立栄養生物は彼ら自身の食物を作るので「生産者」と呼ばれます。ギリシャ語で「独立栄養」という言葉は「自給自足」を意味します。古代の古細菌群を含む少数の細菌は、硫黄または他の化学反応から食物を生成することができますが、ほとんどの独立栄養生物は日光に依存しています。その結果、それらは他の独立栄養細菌と植物を含むグループ「光合成菌」として知られています。
光合成
独立栄養生物で最も一般的な方法の1つは「光合成」と呼ばれます。このプロセスでは、太陽光によって生成されるエネルギーを使用して、特殊な分子が空気から炭素を捕獲し、水に結合します。標準的な科学用語に従って、水を使用する分子は「水和物」であり、結果として得られる炭酸化合物は「炭水化物」です。光合成プロセスは空気から炭素を取り除き、それらを固体の形態に変換するので、「炭素固定」と呼ばれます。炭素を固定する能力は、独立栄養生物と従属栄養生物の主な違いです。
従属栄養生物
ほとんどの細菌を含むほとんどの生命体は炭素を固定することができず、独立栄養生物によって生成された有機化合物を消費するか、硫黄や水素の還元に依存して、そのエネルギーを得る必要があります。人間を含む動物は、細胞核を持たない真菌や単細胞生物とともに最初のグループに属します。多くの従属栄養生物は、独立栄養生物によって生成された炭水化物を消費することができます。そのため、それらは、ほとんどの形態の生命に関わる大きな炭素循環の一部です。
粘液栄養
すべての生物が独立栄養生物と従属栄養生物の区分に分類されるわけではありません。生物が他の人が生産したものの代わりにその炭酸化合物を生産する必要がある場合、それは「強制された」独立栄養生物と呼ばれます。ただし、一部のバクテリアや他の微生物は、独立栄養活動によって炭素を得ることができるか、またはこれを他の有機物質に依存しています。これらの生物は、そのエネルギー生産の正確な性質に基づいて、他の複雑な科学名を持っていますが、独立栄養活動と従属栄養活動を組み合わせた「粘液栄養菌」の一般的なカテゴリーに分類されます。