Fotosinteza și chemosinteza sunt ambele procese prin care organismele produc hrană; fotosinteza este alimentată de lumina soarelui în timp ce chemosinteza funcționează cu energie chimică.
Pentru a vizualiza acest videoclip, activați JavaScript și luați în considerare actualizarea la un browser web care acceptă videoclipuri HTML5
Majoritatea vieții de pe planetă se bazează pe un lanț alimentar care se învârte în jurul luminii solare, deoarece plantele produc hrana prin fotosinteză. Cu toate acestea, în oceanul adânc nu există lumină și, prin urmare, nu există plante; deci, în loc ca lumina soarelui să fie principala formă de energie, energia chimică este produsă prin chemosinteză. Locurile cu organisme chemosintetice pot deveni oaze de viață într-un mediu adesea epuizat de alimente. Video oferit de NOAA Office of Ocean Exploration and Research, Golful Mexic 2017. Descărcați versiunea mai mare (mp4, 108,2 MB).
Ecosistemele depind de capacitatea unor organisme pentru a transforma compușii anorganici în alimente pe care alte organisme le pot exploata (sau mânca!). Majoritatea vieții de pe planetă se bazează pe un lanț alimentar care se învârte în jurul luminii solare, deoarece plantele produc hrana prin fotosinteză. Cu toate acestea, în mediile în care nu există lumină solară și, prin urmare, nu există plante, organismele se bazează în schimb pe producția primară printr-un proces numit chemosinteză, care se bazează pe energie chimică. Împreună, fotosinteza și chemosinteza alimentează toată viața de pe Pământ.
Fotosinteza are loc la plante și la unele bacterii, oriunde există suficientă lumină solară – pe uscat, în apă puțin adâncă, chiar și în interiorul și sub gheața limpede. Toate organismele fotosintetice folosesc energia solară pentru a transforma dioxidul de carbon și apa în zahăr (alimente) și oxigen: 6CO2 + 6H2O – > C6H12O6 + 6O2.
Chimiosinteza are loc în bacterii și alte organisme și implică utilizarea energiei eliberate de reacțiile chimice anorganice pentru a produce alimente. Toate organismele chemosintetice folosesc energia eliberată de reacțiile chimice pentru a produce un zahăr, dar diferite specii folosesc căi diferite. De exemplu, la orificiile de ventilare hidrotermale, bacteriile de aerisire oxidează hidrogenul sulfurat, adaugă dioxid de carbon și oxigen și produc zahăr, sulf și apă: CO2 + 4H2S + O2 – > CH20 + 4S + 3H2O. Alte bacterii produc materie organică prin reducerea sulfurii sau oxidarea metanului.
Cunoștințele noastre despre comunitățile chemosintetice sunt relativ noi, aduse la lumină prin explorarea oceanelor atunci când oamenii au observat pentru prima oară un orificiu pe fundul oceanului profund în 1977 și au găsit o comunitate înfloritoare în care nu exista lumină. De atunci, comunități chimio-sintetice bacteriene au fost găsite în izvoarele termale de pe uscat și de pe fundul mării, în jurul orificiilor de ventilare hidrotermale, a scurgerilor reci, a carcaselor de balene și a navelor scufundate. Nimeni nu se gândise vreodată să le caute, dar aceste comunități au fost acolo tot timpul.