光合成と化学合成はどちらも、生物が食物を生産するプロセスです。光合成は太陽光を利用し、化学合成は化学エネルギーで実行されます。
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植物は光合成によって食物を作るため、地球上の生命の大部分は太陽光を中心に展開する食物連鎖に基づいています。しかし、深海には光がなく、植物もありません。したがって、太陽光がエネルギーの主要な形態である代わりに、化学エネルギーは化学合成によって生成されます。化学合成生物のいる場所は、他の方法では食物が枯渇することが多い環境で、生命のオアシスになる可能性があります。ビデオ提供：NOAA海洋探査研究局、メキシコ湾2017。拡大版をダウンロード（mp4、108.2 MB）。
生態系は一部の生物の能力に依存します無機化合物を他の生物が利用できる（または食べることができる）食物に変換すること。植物は光合成によって食物を作るため、地球上の生命の大部分は太陽光を中心に展開する食物連鎖に基づいています。しかし、日光がなく、したがって植物がない環境では、生物は代わりに、化学エネルギーで実行される化学合成と呼ばれるプロセスによる一次生産に依存しています。光合成と化学合成が一緒になって、地球上のすべての生命に燃料を供給します。
光合成は、植物や一部のバクテリアで、十分な日光が当たる場所、つまり陸上、浅瀬、澄んだ氷の内側や下で発生します。すべての光合成生物は、太陽エネルギーを使用して二酸化炭素と水を砂糖（食物）と酸素に変えます：6CO2 + 6H2O- > C6H12O6 + 6O2。
化学合成はバクテリアや他の生物であり、無機化学反応によって放出されたエネルギーを使用して食物を生産します。すべての化学合成生物は、化学反応によって放出されたエネルギーを使用して糖を作りますが、種が異なれば使用する経路も異なります。たとえば、熱水噴出孔では、ベントバクテリアが硫化水素を酸化し、二酸化炭素と酸素を追加して、砂糖、硫黄、水を生成します。CO2+ 4H2S + O2- > CH20 + 4S + 3H2O。他のバクテリアは、硫化物を還元したり、メタンを酸化したりして有機物を作ります。
化学合成コミュニティに関する私たちの知識は比較的新しく、1977年に人間が深海底の通気口を最初に観察し、光のない繁栄しているコミュニティを見つけたときに、海洋探査によって明らかになりました。それ以来、化学合成細菌群集は、陸上の温泉や熱水噴出孔周辺の海底、冷水湧出帯、鯨骨生物群集、沈没船で発見されています。誰もそれらを探すことを考えたことはありませんでしたが、これらのコミュニティはずっとそこにありました。