Pomyśl o elektrowni w twoim mieście. Zamienia ona energię z paliwa, takiego jak węgiel lub gaz ziemny, w inną formę energii – elektryczność, która zasila Twoje światła i urządzenia. A teraz pomyśl o drzewach na swojej ulicy. Zielone rośliny są oryginalnymi „elektrowniami”. Pozyskują energię słoneczną i łączą ją z materiałami nieorganicznymi, czyli nieożywionymi, w celu wytworzenia cząsteczek organicznych. Te molekuły są paliwem, które napędza wszystkie inne żywe istoty. Ta szczególna zdolność do pobierania energii ze słońca nadaje roślinom (wraz z niektórymi innymi organizmami, w tym algami i niektórymi bakteriami) miano „producentów”.
Jak producenci dokonują tej magicznej czynności polegającej na przechowywaniu energii ze światła słonecznego w cząsteczkach, z których mogą korzystać inne organizmy? Dokonują tego wyczynu za pomocą reakcji biochemicznej zwanej fotosyntezą. Proces ten wykorzystuje energię światła słonecznego do rozszczepienia cząsteczek wody na wodór i tlen. Następnie łączy wodór z dwutlenkiem węgla z powietrza i minerałami z gleby, aby wytworzyć glukozę (cukier) i inne bardziej złożone cząsteczki organiczne. Rośliny uwalniają tlen jako produkt uboczny tych reakcji.
Producenci są podstawą każdej sieci pokarmowej w każdym ekosystemie – zajmują tak zwany pierwszy poziom troficzny sieci pokarmowej. Drugi poziom troficzny składa się z konsumentów pierwotnych – roślinożerców, czyli zwierząt, które jedzą rośliny. Na najwyższym poziomie znajdują się konsumenci wtórni – mięsożercy i wszystkożercy, którzy zjadają konsumentów pierwotnych. Ostatecznie, rozkładający rozkładają martwe organizmy, zwracając ważne składniki odżywcze do gleby i ponownie rozpoczynając cykl.
Inna nazwa producentów to autotrofy, co oznacza „samozaopatrzeniowcy”. Istnieją dwa rodzaje autotrofów. Najbardziej powszechne są fotoautotrofy – producenci, którzy przeprowadzają fotosyntezę. Drzewa, trawy i krzewy są najważniejszymi lądowymi fotoautotrofami. W większości ekosystemów wodnych, w tym jezior i oceanów, najważniejszymi fotoautotrofami są glony.
Ekosystemy, w których nie ma wystarczającej ilości światła słonecznego do przeprowadzenia fotosyntezy, są zasilane przez chemoautotrofy – producentów pierwotnych, którzy nie wykorzystują energii słonecznej. Zamiast tego rozbijają one nieorganiczne związki chemiczne, takie jak siarkowodór, i wykorzystują uwolnioną energię do tworzenia cząsteczek organicznych. Tylko bakterie i niektóre inne mikroorganizmy są chemoautotrofami. Występują one znacznie mniej licznie niż fotoautotrofy. Niektóre żyją w glebie, a inne głęboko w oceanie, wokół wulkanów zwanych kominami hydrotermalnymi.
Klimat Ziemi wpływa na producentów; obfitość fotoautotrofów wzrasta w miarę przesuwania się od biegunów w kierunku równika ze względu na cieplejszą pogodę i intensywniejsze światło słoneczne. Naukowcy starają się zrozumieć, w jaki sposób globalne zmiany klimatyczne mogą wpływać na wzrost roślin. Badają również, w jaki sposób producenci pierwotni mogą być w stanie moderować zmiany klimatyczne poprzez swoją zdolność do pochłaniania dwutlenku węgla, ważnego gazu cieplarnianego.
.