Хемотрофные организмы
Хемотрофные организмы — это живые существа, которые синтезируют органические вещества из неорганических, используя для этого энергию химических реакций. В отличие от фототрофов (например, растений), они получают энергию не от света, а за счёт окисления различных химических соединений, присутствующих в окружающей среде — в воде, почве или горных породах.
К таким соединениям относятся:
Классическими примерами хемотрофов являются многие бактерии:
- Нитрифицирующие бактерии — окисляют аммиак до нитритов, а затем до нитратов.
- Бесцветные серобактерии — окисляют сероводород или элементарную серу.
- Железобактерии — окисляют соединения двухвалентного железа.
- Водородные бактерии — используют в качестве донора электронов молекулярный водород.
Современный контекст
Современная биология значительно расширила представления о хемотрофии. Сегодня этот термин применяется не только к бактериям, но и к целым экосистемам, существующим в полной темноте. Наиболее яркий пример — гидротермальные сообщества «чёрных курильщиков» на дне океана. В их основе лежат хемосинтезирующие бактерии, окисляющие сероводород из термальных вод. Эти бактерии формируют основу пищевой цепи, поддерживая существование уникальных животных: гигантских трубчатых червей, моллюсков и крабов.
Кроме того, открыты новые группы архей и бактерий, способных к хемотрофии в экстремальных условиях — в глубоких подземных породах, кислотных стоках шахт и даже в атмосфере. Хемотрофные процессы играют ключевую роль в глобальных биогеохимических циклах (круговороте азота, серы, железа), формировании некоторых полезных ископаемых и, возможно, в происхождении жизни на Земле.