El orden evolutivo de los tipos metabólicos es: tipo anaeróbico heterótrofo → tipo anaeróbico autótrofo → tipo aeróbico → tipo de síntesis química.
El tipo metabólico de la vida primitiva es heterótrofo y anaeróbico, al igual que el tipo metabólico de los procariotas unicelulares que evolucionaron a partir de la vida primitiva. Los procariotas unicelulares gobernaron la Tierra durante aproximadamente 654.385 millones de años. Durante estos 654,38 mil millones de años, la mayor parte de la materia orgánica en el océano primitivo se agotó, por lo que el contenido de materia orgánica en el océano primitivo fue cada vez menor y la presión de supervivencia de los procariotas aumentó. A través de la mutación y la selección, los procariotas fotoautótrofos evolucionaron gradualmente. Los primeros fotoautótrofos evolucionados utilizaban sustancias orgánicas e inorgánicas, como H2S y alcohol isopropílico, como agentes reductores para reducir el CO2 a sustancias orgánicas. Este proceso se llama fotosíntesis bacteriana. Debido a que este tipo de procariota autótrofo evolucionó cuando no había oxígeno en la Tierra, su tipo de alienación es anaeróbico. A este tipo pertenecen las bacterias rojas azufradas y las bacterias rojas no azufradas existentes. La mayoría son anaerobios facultativos. Las células de las bacterias fotosintéticas no tienen cloroplastos, sino partículas esféricas con doble membrana, similares a los tilacoides de los cloroplastos, llamados portadores de color. El colorido portador contiene bacterioclorofila y carotenoides, que pueden absorber y transmitir energía luminosa para la fotosíntesis. Las bacterias rojas del azufre utilizan CO2 como fuente de carbono y H2S u otros sulfuros como fuente de hidrógeno y donante de electrones para la fotosíntesis sin liberar oxígeno. Bacterias rojas no azufradas que acumulan azufre. CO2 2H2S —(CH2O) 2S H2O no puede utilizar sulfuro como donador de hidrógeno, pero puede utilizar algunas sustancias orgánicas (ácidos grasos, alcoholes, metano) como donadores de hidrógeno y electrones para reducir el CO2. Por ejemplo, Rhodospirillum utiliza alcohol isopropílico para reducir el CO2 y formar acetosa, pero no libera oxígeno.
Aunque las propias bacterias fotosintéticas pueden producir materia orgánica, el número de donantes de hidrógeno y de electrones (H2S, alcohol isopropílico, etc.) ) tiene un uso limitado en la Tierra Sin la liberación de oxígeno, es imposible desarrollar organismos aeróbicos. Por tanto, este tipo autótrofo no tiene perspectivas de desarrollo y no puede cambiar fundamentalmente la faz de la tierra. Sólo mediante la evolución de organismos fotosintéticos que utilicen el agua como donante de hidrógeno y electrones se podrá cambiar fundamentalmente la faz de la Tierra. Debido a que este tipo de fotosíntesis puede producir oxígeno y el agua es abundante en la tierra, puede reciclarse durante el proceso metabólico. Por tanto, el agua es casi inagotable como materia prima para la fotosíntesis. Los primeros tipos diferenciados de organismos fotosintéticos que evolucionaron todavía eran anaeróbicos. Los organismos aeróbicos evolucionaron después de que el oxígeno libre estuvo disponible en la Tierra. La eficiencia metabólica de los organismos aeróbicos es mucho mayor que la de los organismos anaeróbicos. Por tanto, el ritmo de la evolución biológica se acelera enormemente. El tipo metabólico de síntesis química apareció solo después de la evolución de los organismos fotosintéticos, porque el proceso de síntesis química requiere oxígeno y el método de disimilación es aeróbico.
1. Tipos de asimilación
1, tipo autótrofo
(1) Fotoautótrofo
Planta con semillas: chopo, sauce, pino, ciprés, etc
Helechos: Adiantum, Selaginella, Nephronia, etc.
Briofitos: hepáticas, melones, etc.
Algas: cianobacterias, Chlamydomonas, Spirogyra, kelp, algas, etc.
Bacterias fotosintéticas: bacterias rojas del azufre, bacterias púrpuras del azufre, bacterias verdes del azufre, etc.
Por ejemplo, las bacterias rojas del azufre utilizan CO2 como fuente de carbono y H2S u otros sulfuros como fuente de hidrógeno y donante de electrones. Realizan la fotosíntesis bajo la luz y no liberan oxígeno, sino que acumulan azufre. CO2 2H2S —(CH2O) 2S H2O.
(2) Tipo quimioautótrofo
Bacterias nitrificantes, bacterias del azufre, bacterias del hierro y bacterias del hidrógeno.
Por ejemplo, las bacterias sulfuradoras pueden utilizar muchos sulfuros (sulfuro de hidrógeno, azufre elemental, tiosulfato, sulfuro que contiene hierro, etc.) en el medio ambiente como fuentes de energía para producir ácido sulfúrico. La fórmula de la reacción es la siguiente:
Las bacterias del azufre absorben la energía liberada por la reacción anterior y sintetizan materia orgánica a partir del dióxido de carbono y el agua absorbidos del exterior.
Otro ejemplo, las bacterias nitritas pueden oxidar el amoníaco del medio ambiente en nitrito y liberar energía al mismo tiempo. Las bacterias que contienen nitrógeno pueden oxidar el nitrito a ácido nítrico, liberando energía al mismo tiempo.
Las dos bacterias se oxidan una tras otra y la energía química liberada se utiliza para sintetizar glucosa a partir del dióxido de carbono y el agua absorbidos del exterior.
2. Tipo heterótrofo
(1) Tipo depredador
Águilas, lobos, conejos, ratones, insectos, etc.
(2) Tipo de parásito
Parásitos de superficie: piojos, pulgas, sanguijuelas, cuscuta, etc.
Parásitos internos: Nemátodos, Taenia solium, Schistosoma japonicum, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus aureus, etc.
(3) Tipo saprofito
Buitres, escarabajos peloteros (escarabajos peloteros), larvas, lombrices, hongos (levaduras, penicillium, aspergillus, setas, hongos, ganoderma, setas hericium) etc. .
(4) Bacterias fijadoras de nitrógeno: Bacterias fijadoras de nitrógeno Chromococcus (nacidas en * * *), Rhizobium (bacterias saprotróficas), etc.
3. Tipo trófico facultativo
Espirulina, Venus atrapamoscas, planta carnívora, etc.
2. Tipos de asimilación
1. Tipo aeróbico
(1) Eucariotas
La mayoría de animales y plantas, Hongos (levadura, Penicillium, Aspergillus, setas, hongos, Ganoderma lucidum, Hericium erinaceus), etc.
(2) Procariotas
Azotobacterias cromocócicas, Rhizobium, Corynebacterium glutamicum, Brevibacterium flavum, Acetobacter, Mycobacterium tuberculosis, Pseudomonas aeruginosa, Cholera Vibrio, etc.
2. Tipo anaeróbico
(1) Eucariotas
Nemátodos humanos, tenias del cerdo, esquistosomiasis, etc.
(2) Procariotas
Bacterias del ácido láctico, bacterias del tétanos, bacterias desnitrificantes, bacterias del azufre rojo, bacterias del azufre púrpura, bacterias del azufre verde, etc.
3. Tipo anaeróbico facultativo
Levadura, Escherichia coli, Rhodosporium, Staphylococcus aureus, etc.