Chemosynteza
Dlaczego bakterie żyjące głęboko pod powierzchnią oceanu polegają na związkach chemicznych zamiast światła słonecznego jako energii do produkcji żywności?
Większość autotrofów wytwarza żywność przez fotosyntezę, ale nie jest to jedyny sposób, w jaki autotrofy produkują żywność. Niektóre bakterie wytwarzają żywność w innym procesie, który wykorzystuje energię chemiczną zamiast energii świetlnej. Ten proces nazywa się chemosyntezą. W chemosyntezie jedna lub więcej cząsteczek węgla (zwykle dwutlenek węgla lub metan, CH4) i składniki odżywcze są przekształcane w materię organiczną za pomocą utleniania cząsteczek nieorganicznych (takich jak gazowy wodór, siarkowodór (H2S) lub amoniak (NH3)) lub metan jako źródło energii, a nie światło słoneczne. W chemosyntezie siarkowodoru, w obecności dwutlenku węgla i tlenu, mogą powstawać węglowodany (CH2O):
CO2 + O2 + 4H2S → CH2O + 4S + 3H2O
Wiele organizmów, które stosują chemosyntezę są ekstremofilami, żyjącymi w trudnych warunkach, takich jak brak światła słonecznego i szerokiego zakresu temperatur wody, niektóre zbliżają się do punktu wrzenia. Niektóre bakterie chemosyntetyczne żyją w pobliżu otworów głębinowych zwanych „czarnymi palaczami”. Związki, takie jak siarkowodór, które wypływają z otworów wentylacyjnych z wnętrza Ziemi, są wykorzystywane przez bakterie do wytwarzania pożywienia. Konsumenci, którzy są zależni od tych bakterii, aby wytworzyć dla nich pożywienie, obejmują gigantyczne robaki, takie jak te pokazane na poniższym rysunku. organizmy znane są jako chemoautotrofy. Wiele mikroorganizmów chemosyntetycznych jest konsumowanych przez inne organizmy w oceanie, a symbiotyczne powiązania między tymi organizmami a oddychającymi heterotrofami są dość powszechne.
Tubewormy głęboko w Szczelinie Galapagos czerpią energię z bakterii chemosyntetycznych. Tubewormy nie mają ust, oczu ani żołądka. Ich przetrwanie zależy od symbiotycznego związku z miliardami bakterii, które w nich żyją. Bakterie te przekształcają chemikalia, które wystrzeliwują z kominów hydrotermalnych do pożywienia dla robaka.
