A fotoszintézis és a kemoszintézis mindkettő olyan folyamat, amelynek során az organizmusok élelmet termelnek; A fotoszintézist a napfény hajtja, míg a kemoszintézis kémiai energiával működik.
A videó megtekintéséhez engedélyezze a JavaScript használatát, és fontolja meg a HTML5 videót támogató webböngészőre való frissítést
A bolygón az élet nagy része egy táplálékláncban áll, amely a napfény körül forog, mivel a növények fotoszintézis útján készítik az ételt. A mély óceánban azonban nincs fény, és így nincsenek növények; így ahelyett, hogy a napfény lenne az energia elsődleges formája, a kémiai energiát kemoszintézissel állítják elő. A kemoszintetikus organizmusokkal rendelkező helyek élet oázisává válhatnak egy olyan környezetben, amelyet gyakran kimerítenek az élelmiszerek. Videó a NOAA Office of Ocean Exploration and Research, Mexikói-öböl 2017. jóvoltából. Töltse le a nagyobb verziót (mp4, 108,2 MB).
Az ökoszisztémák egyes szervezetek képességétől függenek a szervetlen vegyületeket táplálékká alakítani, amelyet más organizmusok aztán kiaknázhatnak (vagy megehetnek!). Az élet nagy része a bolygón egy táplálékláncra épül, amely a napfény körül forog, mivel a növények fotoszintézis útján készítik az ételt. Azonban olyan környezetekben, ahol nincs napfény és így nincs növény, az élőlények ehelyett az elsődleges termelésre támaszkodnak egy kémiai szintézisnek nevezett folyamat révén, amely kémiai energián fut. A fotoszintézis és a kemoszintézis együttesen táplálja az egész életet a Földön.
A fotoszintézis a növényekben és néhány baktériumban fordul elő, bárhol is van elegendő napfény – szárazföldön, sekély vízben, még a tiszta jég belsejében és alatt is. Valamennyi fotoszintetikus szervezet napenergiát használ a szén-dioxid és a víz cukorrá (étel) és oxigénné alakításához: 6CO2 + 6H2O – > C6H12O6 + 6O2.
A kemoszintézis baktériumok és más szervezetek, és magában foglalja a szervetlen kémiai reakciók során felszabaduló energia felhasználását az élelmiszer előállításához. Valamennyi kemoszintetikus organizmus kémiai reakciók során felszabaduló energiát használ fel cukor előállításához, de a különböző fajok különböző utakat használnak. Például a hidrotermikus szellőzőnyílásoknál a szellőző baktériumok oxidálják a hidrogén-szulfidot, szén-dioxidot és oxigént adnak hozzá, és cukrot, ként és vizet termelnek: CO2 + 4H2S + O2 – > CH20 + 4S + 3H2O. Más baktériumok a szerves anyagokat a szulfid redukciójával vagy a metán oxidálásával állítják elő.
A kemoszintetikus közösségekkel kapcsolatos ismereteink viszonylag újszerűek, amelyeket az óceán feltárása hozott napvilágra, amikor az emberek 1977-ben először észleltek egy szellőzőt az óceán mélyén és egy virágzó közösséget találtak, ahol nem volt fény. Azóta kemoszintetikus baktériumközösségeket találtak a szárazföldi forrásokban és a tengerfenéken a hidrotermikus nyílások, a hideg szivárgások, a bálna tetemek és az elsüllyedt hajók körül. Soha nem jutott eszébe, hogy keresse őket, de ezek a közösségek végig ott voltak.