Может ли крупное животное получать питание из минералов?

Литотрофия — явление, известное из микроскопической жизни, когда организм превращает неорганические вещества, обычно минералы, в энергию.

Итак, мы знаем, что одноклеточная форма жизни может это делать, но как насчет более сложной формы? Мог ли макроскопический, подвижный, похожий на животное организм питаться минералами, такими как железо или сера, и если да, то как бы он работал?

Я задаю этот вопрос для использования при создании чужой планеты, с помощью которой я хочу сломать тенденцию земных инопланетян, которую можно увидеть в самых популярных фильмах и книгах, рассказывающих о сложной внеземной жизни.

Рассматриваемый организм(ы) должен быть размером с человека или больше, иметь несколько ног и твердый эндоскелет. Причина, по которой я задаю этот вопрос, заключается в следующем: а) я не биохимик, б) это явление никогда не наблюдалось в макрофауне, и в) я могу предположить, что оно принесет множество побочных эффектов и возможных разветвлений.

В ответ я надеюсь на «да» или «нет», чтобы указать, возможно ли это, а затем, надеюсь, несколько слов о таких вещах, как пищеварение, биохимия или о любых других вещах, которые мне нужно знать, чтобы понять , как организм работает, а не просто знаю, что он делает.

Обратите внимание , что я просмотрел вопрос « Может ли что-нибудь выжить, питаясь камнями и другими полезными ископаемыми?» и это не отвечает на мой вопрос. Он спрашивает, существуют ли какие-либо литотрофы в реальной жизни, о которых я знаю и ясно дал понять в первом предложении вопроса. Это не переходит в сферу спекуляций, в которые я хочу войти, и ОП также не хочет понимать, как это явление будет работать.

Ответы (2)

Конечно. Вам нужно, чтобы животное содержало популяцию комменсальных бактерий, выполняющих за него метаболическую работу. Одним из примеров такого животного является гигантский корабельный червь, моллюск, комменсалы которого питаются посредством метаболизма сероводорода.

гигантский корабельный червь https://www.straitstimes.com/asia/se-asia/scientists-find-giant-shipworm-in-philippines

https://en.wikipedia.org/wiki/Shipworms#Таксономия

Вместо этого корабельный червь не питается, они полагаются на полезные симбиотические бактерии, живущие в его жабрах. Бактерии используют сероводород в качестве энергии для производства органического углерода, которым питаются корабельные черви. Этот процесс подобен фотосинтезу зеленых растений для преобразования углекислого газа в воздухе в простые соединения углерода во время фотосинтеза. Ученые обнаружили, что K. polythalamia сотрудничает с другими бактериями, чем другие корабельные черви, что может быть причиной того, что он эволюционировал от употребления гнилой древесины к питанию сероводородом в иле. Внутренние органы корабельного червя уменьшились из-за неиспользования в ходе его эволюции.

Гигантские корабельные черви сидячие. Мог ли такой организм быть подвижным? Конечно - гигантские родственники корабельных червей очень подвижны - они нападают на древесину кораблей, откуда и получили свое название. Их комменсальные бактерии помогают им переваривать целлюлозу древесины. Крупные наземные животные, которые питаются богатыми целлюлозой растительными веществами, также имеют огромные популяции комменсальных бактерий и грибков - рубец коровы представляет собой гигантский резервуар таких существ, которые расщепляют и переваривают растительные вещества, съеденные коровой. Взамен корова охраняет их.

У вашего предполагаемого существа будет похожий на рубец орган, который будет полон архонтов или комменсалов, которые могут выполнять тип энергетического метаболизма, который вы хотите для своего существа. Существо будет искать и поглощать минеральные материалы, предоставляя их своим внутренним комменсалам.

Не помечая это как дубликат, потому что мне нравятся эти спекулятивные вопросы энергетического метаболизма. Вместо этого позвольте мне предложить заинтересованным лицам дополнительную литературу на этом сайте.

Многоклеточные хемотрофы?

Как будет работать пищеварение у инопланетян с диетой, состоящей из минералов?

Как гигантские, уединенные, обитающие в подземных пещерах насекомые получают достаточно пищи?

Могу я спросить, как существо будет выглядеть во время кормления? Будет ли он буквально засовывать в рот камни с земли или что-то менее причудливое?
Проблема камней в том, что они очень твердые и плотные. Это существо, вероятно, перегребало бы вещи с большей площадью поверхности: грязь, ил, навоз. Анаэробные донные отложения были бы богатым источником энергии - это то, чем питается гигантский корабельный червь.

Краткий ответ: вероятно, нет.

В этом ответе подробно рассказывается о том, как работают гигантские трубчатые черви, живущие в симбиозе с хемотрофными бактериями. Характерным моментом является то, что они живут за счет воды, богатой сероводородом, который доставляется им через подводные жерла.

Однако, исходя из вашего описания рассматриваемых инопланетян, вы не хотите, чтобы они были сидячими, сгруппированными вокруг мест, которые, как оказалось, поддерживают их. Вы хотите, чтобы они ходили, паслись, кормились, что у вас есть.

Проблема там одна из энергии. Люди (и другие знакомые нам животные) получают энергию в виде сложных органических молекул, включая жиры, углеводы и белки, все из которых имеют значительное количество энергии связи, которая (относительно) доступна. В результате у них есть много энергии, доступной им для таких вещей, как ходьба, жевание, высшие функции мозга и т. Д. Трубчатые черви не делают многого из этого; ни деревья, ни водоросли.

Литотрофы не имеют преимущества уже существующих органических молекул. У них довольно низкий запас энергии, которую они получают из окружающей среды, потому что химия просто не дает им столько возможностей для работы. На самом деле это та же самая причина, по которой животные не фотосинтезируют — это недостаточно вознаграждает.

Другими словами, проблема в том, что горные породы не так энергичны, как органические материалы. Ваши инопланетяне теоретически могли бы сидеть на вершине пищевой цепи литотрофных «растений», но это не сделало бы их литотрофами в большей степени, чем употребление в пищу обычных растений делает людей способными к фотосинтезу. (Ваша планета, вероятно, также нуждалась бы в очень странной атмосфере и коре, чтобы осуществить это.)

Другой способ думать об этом таков: подумайте о человеке в сравнении с растениями и другими животными, которых человек должен есть, чтобы жить. Мы можем делать сложные вещи, потому что перекладываем тяжелую химию на других живых существ. Это так же верно, независимо от того, является ли исходным источником энергии солнце, окисление металлов или что-то более экзотическое. (Интересно, могли бы вы иметь радиоизотопные бактерии, работающие на тепловой энергии...) Обнажая некоторые действительно исключительные биологические особенности, инопланетянин, который узнаваемо похож на животное, должен был бы точно так же находиться выше в своей собственной пищевой цепочке.

Может ли крупное животное получать питание из минералов?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v