自养生物，或称初级生产者，是一类可以利用光(光合作用)或无机化学反应(化能合成作用)产生的能量将周围环境中的简单物质转化为复杂有机化合物(如碳水化合物、脂肪和蛋白质)的生物。[1]陆地上的植物和水中的藻类都是典型的食物链中的生产者，它们不需要以生物体或有机碳为能量来源——而这恰与作为自养生物消费者的异养生物的需求相反。自养生物能将二氧化碳还原为有机化合物，而且在此过程中产生的能量也可以作为化学能储存起来。大多数自养生物是以水作为还原剂的，但还有一些自养生物则能以其它氢化物（如硫化氢）作为还原剂。前文提到的陆生植物和藻类都是光养生物，即它们会将阳光中的电磁能转化为化学能并储存于还原型的碳中。
自养生物可以分为两类，光能自养生物和化能自养生物。光养生物使用光作为能量来源，化养生物则使用有机或无机电子供体作为能量来源。但须注意，化能自养生物的电子供体都是无机电子供体，它们是无机营养型生物。在进行生物合成和贮存化学能时，无机营养型生物是以硫化氢、单质硫、氨盐和亚铁化合物等无机物作为还原剂的。所有自养生物在进行光合作用或化能合成作用期间均产生ATP，其中一部分ATP会将NADP+还原为NADPH以参与进一步反应，形成有机化合物。[2]
有一些生物，它们是以有机化合物作为碳源、但却以光或无机化合物作为能源的。我们将这类生物归为异养生物，而非自养生物。从有机化合物中获得碳但从光中获得能量的生物称为光异养生物，而从有机化合物中获得碳但从无机化合物的氧化过程中获得能量的生物称为化学异养生物、化能无机异养生物或无机异养生物。
有证据表明，一些真菌也可能从辐射中获得能量。在切尔诺贝利核电站的反应堆内，人们就曾发现过这类“辐射营养型真菌”。[6]
自养生物（初级生产者）是世界上所有的生态系统中食物链的基础。它们从外界的阳光或无机物中获取能量，进而制造出富含能量的分子（如碳水化合物）——这种机制被称为初级生产。我们将不能进行初级生产的其它生物统称为异养生物，包括所有动物、绝大多数真菌以及大部分细菌和原生动物。自养生物为异养生物提供了它们生活、体内生产所需的原料（碳水化合物、脂肪和蛋白质等有机分子）和能量（在分解原料的过程中释放出的）。此外，由于食肉动物的摄食对象也是异养生物，而这些异养生物又是直接或间接以自养生物为食的，因此食肉动物也间接地依赖于自养生物。
大多数生态系统都离不开植物及其初级生产机制。植物能捕获由太阳所释放的光子，但其进行的光合作用却仅能利用到这些能量的1%左右。[7] 光合作用是分解水分子(H2O)、向大气中释放氧气(O2)，并还原二氧化碳(CO2)、释放氢原子以推动初级生产进行的过程。光合作用转换了能量的存在形式，光子中蕴含的能量被植物以单糖的化学键的形式储存起来。而为了便于储存，这些单糖又会聚合为长链碳水化合物（包括其他类型的糖、淀粉和纤维素）。当然，像葡萄糖这样的单糖也会被机体用于生产脂肪和蛋白质。当自养生物被异养生物(即消费者，如动物)摄食之后，构成它们的碳水化合物、脂肪和蛋白质就成为异养生物的能量来源了。[8] 植物中的蛋白质也可由吸收自土壤中的硝酸盐、硫酸盐和磷酸盐加工而成。[9][10]
^Chang, Kenneth (12 September 2016). "Visions of Life on Mars in Earth's Depths". The New York Times. Retrieved 12 September 2016..
^Mauseth, James D. (2008). Botany: An Introduction to Plant Biology (4 ed.). Jones & Bartlett Publishers. p. 252. ISBN 978-0-7637-5345-0..
^Frank, Albert Bernard (1892–93). Lehrbuch der Botanik. Leipzig: W. Engelmann..
^"Bacteria Knowledge". eni school energy & environment. Retrieved 3 May 2019..
^Townsend, Rich (13 October 2019). "The Evolution of Autotrophs". University of Wisconsin-Madison Department of Astronomy. Retrieved 3 May 2019..
^Melville, Kate (23 May 2007). "Chernobyl Fungus Feeds On Radiation". Archived from the original on 4 February 2009. Retrieved 18 February 2009..
^H., Schurr, Sam. Energy, economic growth, and the environment. New York. ISBN 9781617260209. OCLC 868970980..
^Beckett, Brian S. (1981). Illustrated Human and Social Biology. Oxford University Press. p. 38. ISBN 978-0-19-914065-7..
^Odum, E. P.; Barrett, G. W. (2005). Fundamentals of ecology. Brooks Cole. p. 598. ISBN 978-0-534-42066-6.[永久失效连结].
^Smith, Gilbert M. (2007). A Textbook of General Botany. READ BOOKS. p. 148. ISBN 978-1-4067-7315-6..
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