Grüne Wedel eines jungfräulichen Farns, ein photoautotroph
Ohne Primärproduzenten, Organismen, die in der Lage sind, Energie selbst zu produzieren, wäre die Erde nicht in der Lage, sich selbst zu erhalten. Pflanzen produzieren zusammen mit anderen Primärproduzenten die Energie, die Wesen verbrauchen, und den Sauerstoff, den sie atmen. Es wird angenommen, dass die ersten Organismen auf der Erde Primärproduzenten auf dem Meeresboden waren.,
Autotrophe sind grundlegend für die Nahrungsketten aller Ökosysteme der Welt. Sie entziehen der Umwelt Energie in Form von Sonnenlicht oder anorganischen Chemikalien und erzeugen daraus Kraftstoffmoleküle wie Kohlenhydrate. Dieser Mechanismus wird als Primärproduktion bezeichnet. Andere Organismen, Heterotrophe genannt, nehmen Autotrophe als Nahrung auf, um die für ihr Leben notwendigen Funktionen auszuführen. So sind Heterotrophe-alle Tiere, fast alle Pilze sowie die meisten Bakterien und Protozoen – von Autotrophen oder Primärproduzenten für die Rohstoffe und Brennstoffe abhängig, die sie benötigen., Heterotrophe erhalten Energie, indem sie Kohlenhydrate abbauen oder organische Moleküle (Kohlenhydrate, Fette und Proteine) oxidieren, die in Lebensmitteln erhalten werden. Fleischfressende Organismen verlassen sich indirekt auf Autotrophe, da die Nährstoffe, die aus ihrer heterotrophen Beute gewonnen werden, von Autotrophen stammen, die sie konsumiert haben.
Die meisten Ökosysteme werden durch die autotrophe Primärproduktion von Pflanzen und Cyanobakterien unterstützt, die zunächst von der Sonne freigesetzte Photonen einfangen. Pflanzen können nur einen Bruchteil (ungefähr 1%) dieser Energie für die Photosynthese verwenden., Der Prozess der Photosynthese spaltet ein Wassermolekül (H 2 O {\displaystyle {\ce {H2O}}}), setzt Sauerstoff ( O 2 {\displaystyle {\ce {O2}}} ) in die Atmosphäre frei und reduziert Kohlendioxid (CO 2 {\displaystyle {\ce {CO2}}}), um die Wasserstoffatome freizusetzen, die den metabolischen Prozess der Primärproduktion befeuern. Pflanzen wandeln und speichern die Energie des Photons während der Photosynthese in die chemischen Bindungen einfacher Zucker um. Diese Pflanzenzucker werden zur Lagerung als langkettige Kohlenhydrate polymerisiert, einschließlich anderer Zucker, Stärke und Cellulose; Glukose wird auch zur Herstellung von Fetten und Proteinen verwendet., Wenn Autotrophe von Heterotrophen gefressen werden, d. H. Von Verbrauchern wie Tieren, werden die darin enthaltenen Kohlenhydrate, Fette und Proteine zu Energiequellen für die Heterotrophen. Proteine können mit Nitraten, Sulfaten und Phosphaten im Boden hergestellt werden.
Primärproduktion in tropischen Bächen und Flüssen <
Aquatische Algen tragen wesentlich zu Nahrungsnetzen in tropischen Flüssen und Bächen bei. Dies zeigt die Netto-Primärproduktion, ein grundlegender ökologischer Prozess, der die Menge an Kohlenstoff widerspiegelt, die in einem Ökosystem synthetisiert wird., Dieser Kohlenstoff wird letztendlich den Verbrauchern zur Verfügung gestellt. Die Netto-Primärproduktion zeigt, dass die Raten der In-Stream-Primärproduktion in tropischen Regionen mindestens um eine Größenordnung größer sind als in ähnlichen gemäßigten Systemen.