Fotosynthese en chemosynthese zijn beide processen waarbij organismen voedsel produceren; fotosynthese wordt aangedreven door zonlicht, terwijl chemosynthese werkt op chemische energie.
Schakel JavaScript in om deze video te bekijken en overweeg om te upgraden naar een webbrowser die HTML5-video ondersteunt
Het grootste deel van het leven op deze planeet is gebaseerd op een voedselketen die draait om zonlicht, aangezien planten voedsel maken via fotosynthese. In de diepe oceaan is er echter geen licht en dus ook geen planten; dus in plaats van dat zonlicht de primaire vorm van energie is, wordt chemische energie geproduceerd via chemosynthese. Plaatsen met chemosynthetische organismen kunnen oases van leven worden in een omgeving die anders vaak geen voedsel bevat. Video met dank aan het NOAA Office of Ocean Exploration and Research, Gulf of Mexico 2017. Grotere versie downloaden (mp4, 108,2 MB).
Ecosystemen zijn afhankelijk van het vermogen van sommige organismen om anorganische verbindingen om te zetten in voedsel dat andere organismen vervolgens kunnen exploiteren (of eten!). Het grootste deel van het leven op aarde is gebaseerd op een voedselketen die draait om zonlicht, aangezien planten voedsel maken via fotosynthese. In omgevingen waar geen zonlicht is en dus geen planten, vertrouwen organismen in plaats daarvan op primaire productie via een proces dat chemosynthese wordt genoemd en dat werkt op chemische energie. Samen voeden fotosynthese en chemosynthese al het leven op aarde.
Fotosynthese vindt plaats in planten en sommige bacteriën, overal waar er voldoende zonlicht is – op het land, in ondiep water, zelfs binnen en onder helder ijs. Alle fotosynthetische organismen gebruiken zonne-energie om kooldioxide en water om te zetten in suiker (voedsel) en zuurstof: 6CO2 + 6H2O – > C6H12O6 + 6O2.
Chemosynthese vindt plaats in bacteriën en andere organismen en omvat het gebruik van energie die vrijkomt door anorganische chemische reacties om voedsel te produceren. Alle chemosynthetische organismen gebruiken energie die vrijkomt door chemische reacties om een suiker te maken, maar verschillende soorten gebruiken verschillende routes. Bij hydrothermale ventilatieopeningen oxideren bacteriën bijvoorbeeld waterstofsulfide, voegen kooldioxide en zuurstof toe en produceren ze suiker, zwavel en water: CO2 + 4H2S + O2 – > CH20 + 4S + 3H2O. Andere bacteriën maken organisch materiaal door sulfide te verminderen of methaan te oxideren.
Onze kennis van chemosynthetische gemeenschappen is relatief nieuw, aan het licht gebracht door oceaanonderzoek toen mensen voor het eerst een opening op de diepe oceaanbodem observeerden in 1977 en een bloeiende gemeenschap vonden waar geen licht was. Sindsdien zijn chemosynthetische bacteriegemeenschappen aangetroffen in hete bronnen op het land en op de zeebodem rond hydrothermale ventilatieopeningen, koude sijpelingen, walviskarkassen en gezonken schepen. Niemand had ooit gedacht om ze te zoeken, maar deze gemeenschappen waren er altijd al.