Chemoautotrofitit

Chemoautotrofitit ovat mikro-organismeja, jotka hankkivat energiansa epäorgaanisten yhdisteiden hapettamisesta ja rakentavat solujensa orgaanisen massan hiilidioksidista. Kyse on kemiallisesta hapettumisesta (chemotrophy) yhdistettynä autotrofiseen hiilen kiinnitykseen. Chemoautotrofitteja esiintyy sekä bakteereissa että arkeoissa; suuri osa niistä on lithotrofeja, jotka saavat energiansa epäorgaanisista elektroninluovuttajista kuten vety (H2), rikkivety (H2S), ammoniakki (NH3), nitriitti (NO2-) tai rautahappo (Fe2+).

Esimerkkejä ovat rikkibakteerit kuten Thiomicrospira ja Beggiatoa, nitrifikaatiobakteerit kuten Nitrosomonas ja Nitrobacter sekä vetyä hapettavat ja rautaa hapettavat bakteerit kuten Hydrogenophilus ja Acidithiobacillus ferrooxidans. Joillakin arkeoilla on vastaavaa metabolismia; hiilen kiinnitys tapahtuu useilla poluilla, kuten Calvin-syklin kautta, mutta myös reverse TCA -syklillä tai Wood–Ljungdahl -reitillä.

Chemoautotrofitteja tavataan laajasti pimeissä tai valosta riippumattomissa ympäristöissä: syvänmeren hydrotermisillä venttiileillä, kylmillä lähteillä sekä maaperässä ja vesistöissä. Ne osallistuvat primaarituotantoon sekä biogeokemialliseen kierron kannalta tärkeisiin prosesseihin, kuten typen ja rikin kiertoon sekä raudan kiertoon.

Konseptin kehittivät varhaisella 1900-luvulla Sergei Winogradsky ja hänen työtoverinsa, jotka osoittivat lithotrofeille hiilen kiinnityksen ja energian hankkimisen epäorgaanisista yhdisteistä. Chemoautotrofitit ovat olennaisia ekosysteemien kiinteässä rakennuspalikassa ja biogeokemiallisen kierron ajureita.