Définition de l’hétérotrophe
Un hétérotrophe est un organisme qui ne peut pas fabriquer sa propre nourriture par fixation du carbone et qui tire donc son apport nutritionnel d’autres sources de carbone organique, principalement des matières végétales ou animales. Dans la chaîne alimentaire, les hétérotrophes sont des consommateurs secondaires et tertiaires.
La fixation du carbone est le processus de conversion du carbone inorganique (CO2) en composés organiques tels que les glucides, généralement par photosynthèse. Les organismes, qui peuvent utiliser la fixation du carbone pour fabriquer leur propre nutrition, sont appelés autotrophes.
Il existe deux formes d’hétérotrophes. Les photo-hétérotrophes utilisent la lumière comme source d’énergie, mais sont incapables d’utiliser le dioxyde de carbone comme seule source de carbone et, par conséquent, utilisent des composés organiques de leur environnement. Les héliobactéries et certaines protéobactéries sont des photohétérotrophes. Par ailleurs, les chimiohétérotrophes obtiennent leur énergie en ingérant des sources d’énergie organiques préformées, telles que des lipides, des glucides et des protéines, qui ont été synthétisées par d’autres organismes.
En consommant des composés carbonés réduits, les hétérotrophes sont capables d’utiliser toute l’énergie qu’ils consomment pour leur croissance, leur reproduction et d’autres fonctions biologiques.
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Exemples d’hétérotrophes
Herbivores
Les hétérotrophes qui mangent des plantes pour se nourrir sont appelés herbivores, ou consommateurs primaires.
Lors de la photosynthèse, des molécules organiques complexes (dioxyde de carbone) sont converties en énergie (ATP) par la respiration cellulaire. L’ATP se présente souvent sous la forme de glucides simples (monosaccharides), comme le glucose, et de glucides plus complexes ( polysaccharides), comme l’amidon et la cellulose.
L’amidon est facilement décomposé par la plupart des animaux, en raison de la présence d’une enzyme sécrétée par les glandes salivaires et le pancréas, appelée amylase.
La cellulose, qui est un composant majeur des parois cellulaires des plantes et un hydrate de carbone abondant, converti à partir de carbone inorganique, est plus difficile à digérer pour de nombreux animaux. La plupart des herbivores possèdent un organisme intestinal symbiotique, qui décompose la cellulose en une forme d’énergie utilisable.
Les exemples d’herbivores comprennent les vaches, les moutons, les cerfs et d’autres ruminants, qui fermentent les matières végétales dans des chambres spéciales contenant les organismes symbiotiques, à l’intérieur de leur estomac. Les animaux qui ne mangent que des fruits, comme les oiseaux, les chauves-souris et les singes, sont également des herbivores, bien qu’ils soient appelés frugivores. La plupart des matières végétales sont constituées principalement de cellulose difficile à digérer, bien que le nectar des plantes soit constitué principalement de sucres simples et qu’il soit consommé par des herbivores appelés nectarivores, comme les colibris, les abeilles, les papillons et les mites
Carnivores
L’énergie qui est transférée à travers la chaîne alimentaire, initialement à partir des composés inorganiques, convertis en composés organiques qui sont utilisés comme énergie par les autotrophes, est stockée dans le corps des hétérotrophes appelés consommateurs primaires.
L’énergie que les carnivores peuvent utiliser comme énergie provient principalement des lipides (graisses) que l’herbivore a stockés dans son corps. De petites quantités de glycogène (un polysaccharide de glucose qui sert de forme de stockage d’énergie à long terme) sont stockées dans le foie et dans les muscles et peuvent être utilisées pour l’apport énergétique des carnivores, bien que l’offre ne soit pas abondante.
Les carnivores sont généralement des prédateurs, comme les consommateurs secondaires : les hétérotrophes qui mangent des herbivores, comme les serpents, les oiseaux et les grenouilles (souvent insectivores) et les organismes marins qui consomment du zooplancton comme les petits poissons, les crabes et les méduses. Ils peuvent aussi être des consommateurs tertiaires, des prédateurs qui mangent d’autres carnivores, comme les lions, les faucons, les requins et les loups.
Les carnivores peuvent aussi être des charognards, des animaux comme les vautours ou les cafards, qui mangent des animaux déjà morts ; il s’agit souvent de charognes (viande) d’animaux qui ont été laissés sur place après la mise à mort d’un prédateur.
Les champignons
Les champignons sont des organismes hétérotrophes, bien qu’ils n’ingèrent pas leur nourriture comme les autres animaux, mais se nourrissent par absorption. Les champignons possèdent des structures ressemblant à des racines, appelées hyphes, qui se développent et forment un réseau à travers le substrat sur lequel le champignon se nourrit. Ces hyphes sécrètent des enzymes digestives, qui décomposent le substrat, rendant possible la digestion des nutriments.
Les champignons se nourrissent d’une variété de substrats différents, tels que le bois, le fromage ou la chair, bien que la plupart d’entre eux se spécialisent sur une gamme restreinte de sources de nourriture ; certains champignons sont hautement spécialisés, et ne sont capables d’obtenir la nutrition d’une seule espèce.
De nombreux champignons sont parasites, ce qui signifie qu’ils se nourrissent d’un hôte sans le tuer. Bien que, la plupart des champignons soient saprobiques, ce qui signifie qu’ils se nourrissent de matières déjà mortes ou en décomposition, comme la litière de feuilles, les carcasses d’animaux et autres débris. Les champignons saprobiques recyclent les nutriments de la matière morte ou en décomposition, qui deviennent disponibles comme nutriments pour les animaux qui mangent les champignons. Le rôle de décomposeurs que jouent les champignons en tant que recycleurs à tous les niveaux trophiques du cycle des nutriments est extrêmement important au sein des écosystèmes, mais ils ont également une grande valeur économique pour l’homme. De nombreux champignons sont responsables de la production d’aliments pour l’homme, comme la levure (Saccharomyces cerevisiae), qui est utilisée pour fabriquer du pain, de la bière et du fromage. Les champignons sont également utilisés comme médicaments, comme la pénicilline.
- Autotrophes – Également connus sous le nom de » producteurs primaires « , ce sont des organismes qui peuvent fixer le carbone inorganique comme source d’énergie ; la plupart des plantes sont autotrophes.
- Pyramide énergétique – Le flux d’énergie à travers une chaîne alimentaire peut être visualisé comme une pyramide, car l’énergie est perdue à travers chaque niveau.
- Niveau trophique – Un des niveaux hiérarchiques d’une chaîne alimentaire dans un écosystème.
- Cycle des nutriments – Le mouvement ou l’échange de matières inorganiques et organiques dans la production d’organismes vivants.
Quiz
1. Les hétérotrophes obtiennent leur énergie de :
A. D’autres animaux
B. Des produits chimiques de l’environnement
C. La lumière
D. Toutes ces réponses
2. Les algues photosynthétiques sont :
A. Hétérotrophes
B. Autotrophes
C. Chimiotrophique
D. Aucune de ces réponses
3. Par quel processus le carbone inorganique (CO2) est-il transformé en carbone organique (C) ?
A. La digestion
B. L’absorption
C. La respiration cellulaire
D. Herbivorie