ModalitÀ di vita (assunzione di energia e relazioni)

MODALITÀ DI VITA (ASSUNZIONE DI ENERGIA E RELAZIONI)

La distinzione degli organismi viventi in regni varia a seconda che si vogliano privilegiare i caratteri discriminanti, attualmente

osservabili, o valorizzare i dati filogenetici (relativi alla discendenza effettiva avvenuta nel corso dell'evoluzione). Inizialmente distinti in due regni (piante ed animali), alcuni anni fa furono distinti in 5 regni: Plantae, Animalia, Monera, Protisti, Fungi.

Non mancano però ora distinzioni in due soli regni: Procarioti ed Eucarioti che esaltano le somiglianze tra diversi animali e vegetali. Indipendentemente dalla classificazione che si voglia seguire, già esaminando i regni più primitivi abbiamo occasione di distinguere i tipi principali di vita e di nutrizione degli organismi.

Gli esseri viventi subiscono una costante perdita d'energia, in quanto le loro attività vitali generano forme d'energia in buona parte inutilizzabili a fini metabolici (per esempio calore) e devono pertanto rifornirsi d'energia prelevandola dal mondo esterno, pena la morte.

Nell'ambiente sono presenti svariate forme d'energia, ma solo quella luminosa e quella chimica contenuta in un numero limitato di sostanze possono essere utilizzate direttamente dagli organismi viventi.

Autotrofi: organismi che ricavano energia dalla luce (fotoautotrofi) o da alcuni composti inorganici in grado di entrare in reazioni biologiche (chemioautotrofi). Questo apporto energetico consente agli autotrofi di organicare l'anidride carbonica dell'aria e l'azoto dei nitrati e dei sali ammoniacali prelevati dal terreno.

Eterotrofi: organismi, incapaci di sfruttare luce o sostanze inorganiche, costretti ad assumere carbonio ed eventualmente azoto in combinazioni già organiche, utilizzando composti altamente energetici sintetizzati da altri esseri viventi. L'esistenza degli eterotrofi è perciò condizionata dai produttori di materia organica. Gli eterotrofi possono essere saprofiti, parassiti e simbionti.

La distinzione tra autotrofia e eterotrofia non è però netta: molti organismi sono solo parzialmente autotrofi perché necessitano di sostanze in tracce (vitamine, ormoni) per catalizzare reazioni biologiche importanti. Altri (per esempio le Euglene) in assenza di luce e su substrati organici diventano eterotrofi saprofiti.

I fotoautotrofi si riforniscono d'energia attraverso la fotosintesi: il più grandioso fenomeno d'energia dal mondo inorganico a quello della vita.

L'energia luminosa, grazie all'azione di pigmenti fotosensibili, viene convertita in energia chimica, utilizzata per trasformare composti poveri di energia (CO2 e H2O) in composti ad elevato livello energetico (carboidrati).

Un caso particolare è rappresentato dai solfobatteri che svolgono la fotosintesi utilizzando, tramite batterioclorofille, la luce come fonte energetica e l'acido solfidrico come donatore d'elettroni; ma altri batteri (purpurei non sulfurei) utilizzano invece alcooli, acidi grassi, chetoacidi, ecc.

I chemioautotrofi ricorrono alla CO2 dell'aria, ma ricavano energia demolendo composti minerali presenti nell'ambiente (Sali ferrosi, ammoniaca, nitriti, ecc.) che vengono trasformati in sostanze a minore contenuto energetico (reazioni esoergoniche); l'energia liberata viene utilizzata per elaborare composti organici altamente energetici.

La fotosintesi arricchisce il patrimonio energetico della Terra poiché l'energia ha origine esterna, cosmica. La chemiosintesi,

invece, trasforma energia già presente nel nostro pianeta.

La suddivisione degli eterotrofi in saprofiti, parassiti e simbionti deriva non tanto da una differente impostazione delle reazioni chimiche svolte, quanto dalla loro ecologia, cioè dai rapporti con le loro fonti di nutrizione.

Saprofiti: utilizzano residui organici privi di vita, presenti nell'ambiente. Possiedono enzimi specifici che scindono questi

residui in sostanze più semplici (ammoniaca, CO2, H2S, ecc.) con liberazione di energia per l'organicazione di C e N. Alcuni sono eterotrofi per l'organicazione del C, ma autonomi per quella dell'azoto (a partire da sali azotati minerali): in questo caso si tratta di una autotrofia limitata e dipendente (necessita di energia ottenuta demolendo sostanze organiche). Molti invece necessitano di sostanze organiche sia per il carbonio sia per l'azoto. Saprofiti obbligati sono la maggior parte dei batteri e dei funghi.

Esistono saprofiti facoltativi (Euglena) o temporanei (batteri del tifo e del colera) che si comportano come saprofiti solo in determinate condizioni ambientali.

I saprofiti sono importantissimi per chiudere i cicli degli elementi restituendo i composti organici all'ambiente.

Parassiti: si nutrono a spese di organismi viventi e sono eterotrofi per il carbonio e per l'azoto, possono essere facoltativi (flora intestinale) oppure obbligati; oloparassiti (Cuscuta) o emiparassiti (Vischio).

Simbiosi: convivenza tra due esseri vantaggiosa per entrambi in quanto ognuno utilizza l'attività dell'altro per sopperire a

proprie deficienze (parassitismo bilanciato) conseguendo un equilibrio costante, obbligato (licheni) o temporaneo (con vantaggi in una fase per un organismo ed in un'altra per l'altro; batteri azotofissatori e leguminose.

Frequenti e particolarmente importanti per le piante superiori sono le simbiosi tra eterotrofi ed autotrofi a livello radicale,

definite micorrize.