Chemosyntéza

Proč se bakterie, které žijí hluboko pod povrchem oceánu, spoléhají při výrobě jídla na chemické sloučeniny místo slunečního záření?

Většina autotrofů vyrábí jídlo fotosyntézou, ale to není jediný způsob, jak autotrofy produkují jídlo. Některé bakterie vytvářejí jídlo jiným procesem, který místo světelné energie využívá chemickou energii. Tento proces se nazývá chemosyntéza. Při chemosyntéze se jedna nebo více molekul uhlíku (obvykle oxid uhličitý nebo metan, CH4) a živiny přeměňují na organickou hmotu pomocí oxidace anorganických molekul (jako je plynný vodík, sirovodík (H2S) nebo amoniak (NH3)) nebo methan jako zdroj energie, spíše než sluneční světlo. Při chemosyntéze sirovodíku lze v přítomnosti oxidu uhličitého a kyslíku produkovat sacharidy (CH2O):

CO2 + O2 + 4H2S → CH2O + 4S + 3H2O

Mnoho organismů, které použití chemosyntézy jsou extremophiles, žijící v drsných podmínkách, například v nepřítomnosti slunečního světla a širokého rozsahu teplot vody, některé se blíží bodu varu. Některé chemosyntetické bakterie žijí kolem hlubinných průduchů známých jako „černí kuřáci“. Sloučeniny, jako je sirovodík, které vytékají z průduchů z vnitřku Země, jsou bakteriemi využívány k výrobě energie. Mezi spotřebitele, kteří jsou závislí na tom, že tyto bakterie produkují potravu pro ně, patří obří červi, jako ti na obrázku níže. organismy jsou známé jako chemoautotrofy. Mnoho chemosyntetických mikroorganismů spotřebovávají jiné organismy v oceánu a symbiotické asociace mezi těmito organismy a dýchajícími heterotrofy jsou zcela běžné.

Tubeworms hluboko v Galapagos Rift získávají energii z chemosyntetických bakterií. Tubeworms nemají ústa, oči ani žaludek. Jejich přežití závisí na symbiotickém vztahu s miliardami bakterií, které v nich žijí. Tyto bakterie přeměňují chemikálie, které střílejí z hydrotermálních průduchů do potravy pro červa.