Le specie fotosintetiche costituiscono la base per la vita sulla Terra in molti modi. Forse in particolare, convertono acqua, luce solare e anidride carbonica in ossigeno per altre creature mentre producono zucchero per se stessi. La Terra supporta numerosi organismi che hanno il pigmento verde in cui si verifica la fotosintesi. Alcuni, come le piante, sono famosi per il loro ruolo nel fornire aria e sostegno a molti ecosistemi. Altri, come alghe, alcuni batteri e persino alcuni animali, possiedono anche la capacità di creare il proprio zucchero e utilizzarlo come energia chimica.
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La vita sulla Terra dipende dalla fotosintesi, un processo che trasforma l'anidride carbonica e la luce solare in ossigeno e zucchero. Piante, alghe, cianobatteri e persino alcuni animali conducono la fotosintesi.
Fitoplancton: essenziale per l'aria
Il fitoplancton svolge un ruolo essenziale nell'ambiente terrestre. Simile alle piante comuni, questa vasta categoria - che comprende piante monocellulari, batteri e alghe - utilizza la clorofilla per convertire l'anidride carbonica, la luce solare e i nutrienti a base d'acqua in ossigeno. Trovati sia in acqua dolce che in acqua salata, questi microrganismi microscopici costituiscono la base della vita nell'oceano, fornendo sostentamento a qualsiasi specie di plancton più grande fino alle enormi balene. Simile alle foreste, il fitoplancton assorbe enormi quantità di anidride carbonica e gli scienziati stimano che questi minuscoli organismi creano collettivamente la parte del leone di ossigeno sulla Terra. Il fitoplancton abbraccia categorie diverse e più grandi di creature fotosintetizzanti, ma il loro contributo all'ambiente è forse il più grande.
Alghe: dal microscopico al macroscopico
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Comune nella maggior parte dei corsi d'acqua, le alghe variano in modo drammatico da minuscoli organismi monocellulari in plancton a fronde di alghe alte 200 piedi nell'oceano. Come le piante, le specie di alghe fotosintetizzano per creare l'energia chimica di cui hanno bisogno sopravvivono. Tuttavia, le specie di alghe differiscono dalle piante in quanto prive di foglie, radici e organi riproduttivi adeguati. Diverse specie di alghe contengono diversi colori di cloroplasti: verde, blu-verde, rosso e marrone.
Piante: nutrire il mondo
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Il gruppo più noto di creature fotosintetizzanti, le piante agiscono come una parte importante dell'ecosistema mondiale. Molti animali acquatici e terrestri usano specie vegetali come cibo e grandi ambienti formati da piante contribuiscono all'ossigeno nell'atmosfera terrestre - le foreste pluviali amazzoniche creano circa il 20 percento dell'ossigeno del mondo. Le loro foglie o sostituti delle foglie contengono clorofilla, il sito della fotosintesi, che contribuisce al loro colore verde.
Cianobatteri: i primi fotosintetizzatori?
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Microscopici e a base d'acqua le creature, i cianobatteri sono tra le più antiche specie esistenti sulla Terra, risalenti a oltre 3,5 milioni di anni. Alcuni scienziati ritengono che il cloroplasto nelle cellule vegetali si sia evoluto attraverso l'endosimbiosi, un processo che ha visto i cianobatteri iniziare a vivere all'interno delle cellule vegetali. Questa collaborazione si è formata ad un certo punto nel periodo proterozoico o cambriano. Le cellule batteriche usano le cellule vegetali come casa e, a loro volta, producono cibo per il loro ospite. Mentre sono piccoli, i cianobatteri formano colonie abbastanza grandi da essere visibili all'occhio.
Animali: rari ma non sconosciuti
Mentre molti animali mangiano creature fotosintetiche, solo pochi possono fotosintetizzare. Le lumache di mare rubano i geni che permettono alle alghe di fotosintetizzarsi mentre le mangiano e trasmettono le cellule algali alla loro prole. Le salamandre macchiate hanno una relazione simile con le alghe, sebbene sia un vertebrato, è particolarmente speciale perché la maggior parte delle creature con spine hanno un sistema immunitario che tende a uccidere corpi estranei come le alghe. Alcuni scienziati teorizzano che i calabroni orientali possano attingere energia dalla luce solare, anche se questo non sembra essere vero fotosintesi. Altri ricercatori teorizzano che la fotosintesi si è evoluta raramente negli animali per diversi motivi: l'esposizione al calore e alla luce ultravioletta può essere pericolosa; la necessità di ampie superfici è in conflitto con altre strategie di sopravvivenza negli animali; e ci sono problemi di salute associati alle diete ricche di zucchero.