Autótrofo

Un autótrofo es un organismo capaz de fabricar su propia materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas sencillas, como el dióxido de carbono, el agua y algunas sales minerales. Para ello necesita una fuente de energía externa, que puede ser la luz solar o la oxidación de compuestos químicos. Los autótrofos son los productores de casi todas las cadenas tróficas y, por tanto, el sostén energético de los ecosistemas.

¿Qué es un autótrofo?

La palabra procede del griego autós («uno mismo») y trophé («alimento»): literalmente, «el que se alimenta a sí mismo». Un ser vivo es autótrofo cuando obtiene el carbono que forma sus moléculas del dióxido de carbono (CO₂) y no de otros seres vivos. Con ese carbono sintetiza azúcares, lípidos, aminoácidos y el resto de compuestos que necesita para crecer, reproducirse y mantener sus funciones vitales.

Esta capacidad contrasta con la de los heterótrofos, como los animales, los hongos y la mayoría de las bacterias, que necesitan ingerir o absorber materia orgánica ya elaborada por otros organismos.

Características de los autótrofos

• Fuente de carbono inorgánica: toman el carbono del CO₂ (o de bicarbonato disuelto en el agua).
• Fuente de energía externa: la luz o la energía liberada en reacciones químicas de oxidación.
• Son productores: ocupan la base de las pirámides tróficas y producen la materia orgánica que consumen los demás niveles.
• Poseen maquinaria específica: pigmentos fotosintéticos (clorofilas, carotenoides, ficobilinas) o enzimas capaces de oxidar sustancias inorgánicas.
• Fijan carbono: en la mayoría de los casos lo hacen mediante el ciclo de Calvin, aunque algunas bacterias y arqueas emplean otras rutas metabólicas.

Tipos de autótrofos

Según la fuente de energía que utilizan, se distinguen dos grandes grupos.

Fotoautótrofos (fotosintéticos)

Aprovechan la energía de la luz mediante la fotosíntesis. Pertenecen a este grupo las plantas, las algas, las cianobacterias y otras bacterias fotosintéticas. En la mayoría de ellos, como plantas, algas y cianobacterias, la fotosíntesis es oxigénica: el agua actúa como donante de electrones y se libera oxígeno. En otras bacterias, como las bacterias púrpuras del azufre, es anoxigénica y no se produce oxígeno.

Quimioautótrofos (quimiosintéticos)

Obtienen la energía de la oxidación de compuestos inorgánicos como el amoníaco, el nitrito, el sulfuro de hidrógeno, el hierro ferroso o el hidrógeno. Son exclusivamente procariotas: bacterias y arqueas. El microbiólogo ruso Serguéi Winogradsky describió este modo de vida a finales del siglo XIX al estudiar las bacterias del azufre.

Autótrofos y heterótrofos: diferencias

Existen organismos intermedios, llamados mixótrofos, que combinan ambas estrategias. El protista Euglena, por ejemplo, hace la fotosíntesis con luz pero también puede absorber materia orgánica en la oscuridad, y las plantas carnívoras como Drosera capturan insectos para obtener nitrógeno, aunque siguen fotosintetizando.

Ejemplos de autótrofos

• Plantas terrestres: hierbas, arbustos y árboles, productores dominantes en los ecosistemas de tierra firme.
• Fitoplancton: algas microscópicas y cianobacterias que flotan en los océanos y producen una parte muy importante del oxígeno y de la materia orgánica del planeta.
• Algas macroscópicas: como las laminarias o el alga Ulva, en las costas.
• Bacterias nitrificantes: oxidan amoníaco a nitrito y nitrito a nitrato, un paso clave del ciclo del nitrógeno.
• Bacterias quimiosintéticas de las fuentes hidrotermales: viven en simbiosis con animales como el gusano tubícola Riftia pachyptila, en ecosistemas del fondo marino donde no llega la luz solar.

Importancia de los autótrofos

Los autótrofos transforman energía no utilizable por los animales en energía química almacenada en moléculas orgánicas. De esa materia dependen directa o indirectamente todos los consumidores, incluida la especie humana. La energía fluye por la cadena alimenticia desde ellos hasta los carnívoros y los descomponedores.

Además, los fotoautótrofos oxigénicos liberaron el oxígeno que cambió la atmósfera terrestre hace más de 2.000 millones de años y siguen regulando el ciclo del carbono al retirar CO₂ del aire. Las bacterias quimioautótrofas, por su parte, intervienen en los ciclos del nitrógeno y del azufre, esenciales para la fertilidad del suelo.

Preguntas frecuentes

Referencias

• Reece, J. B. et al. (2014). Campbell Biology. Pearson.
• Madigan, M. T. et al. (2015). Brock. Biología de los microorganismos. Pearson Educación.
• Curtis, H. y Barnes, N. S. (2008). Biología. Editorial Médica Panamericana.