kemosynteesiä

Kemosynteesi on biologinen prosessi, jossa organismit tuottavat orgaanisia yhdisteitä käyttämällä energianlähteenä epäorgaanisten yhdisteiden hapettamista sen sijaan, että energianlähteenä olisi valo. Tämä tekee mahdolliseksi primaarisen tuotannon myös pimeissä ympäristöissä, joissa fotosynteesi ei ole käytettävissä.

Energiansaanti tapahtuu kemiallisten redox-reaktioiden kautta. Epäorgaanisten yhdisteiden hapettamisesta vapautuva energia käytetään epäorgaanisista hiililähteistä, kuten hiilidioksidista, rakennettavien orgaanisten yhdisteiden synteesiin. Chemoautotrofeilla hiilenlähteenä on tyypillisesti CO2 tai muodomeja, ja niiden aineenvaihdunta voi hyödyntää erilaisia elektronien luovuttajia, kuten H2S, NH3, NO2-, Fe2+ tai CH4.

Missä kemosynteesiä esiintyy? Esiintymisalueet ovat usein pimeät tai valottomat, kuten syvänmeren hydrotermisissä venttiileissä, kylmälähteissä ja muissa geotermisissä ekosysteemeissä. Myös maanalaisissa luolistoissa ja toisaalta joissakin kuivien alueiden suoloissa voi olla chemoautotrofien perustuvia ekosysteemejä. Näiden organismien muodostamat yhteisöt ovat pohja eluontien ravintoverkoille näissä ympäristöissä.

Merkitys ja sovellukset: kemosynteesi on ratkaiseva esimerkki elämästä ilman fotosynteesiä ja se mahdollistaa ekosysteemien synergian sekä hiilen kiertoa. Tutkimuksessa se valaisee sekä chemosynthesisin evoluution että potentiaaliset sovellukset biotekniikassa, astrobiologiassa ja ympäristötutkimuksessa.

Esimerkkiryhmät: rikki-oksidoinnin, rauta-oksidoinnin sekä ammonium- ja nitriittoxidoinnin bakteerit, sekä metaanin hapettajat. Nämä mikro-organismit voivat toimia sekä yksilöllisesti että yhteisönä chemoautotrofina energianlähteenä.