Kemotrofi

Kemotrofit ovat eliöitä, jotka saavat energiansa hapetusreaktiossa ympäristönsä elektronien luovuttajilta. Nämä molekyylit voivat olla orgaanisia (kemo-organotrofit) tai epäorgaanisia (kemolitotrofit). Kemotrofin päämäärä on erilainen kuin fototrofin, joka hyödyntää auringon energiaa. Kemotrofit voivat olla joko autotrofeja tai heterotrofeja. Kemotrofeja löytyy yleensä merten pohjista, missä auringon valo ei tavoita niitä, koska ne eivät ole riippuvaisia auringon valosta. Meren pohjalla on usein vedenalaisia tulivuoria, jotka korvaavat auringon lämmön.

Historia

Alun perin termi tarkoitti erilaista merkitystä, se otettiin nykyiseen käytäntöön Lwoffin ja yhteistyökumppaneiden toimesta (1946).

Kemoautotrofi

Kemoautotrofit (tai kemotrofinen autotrofi) (kreikan kemo = kemiallinen, auto = itse, trofia = ravinto), sen lisäksi, että saavat energiaa kemiallisista reaktioista, synteyttävät kaikki tarvittavat orgaaniset yhdisteet hiilidioksidista. Kemoautotrofit käyttävät epäorgaanisia energian lähteitä, kuten rikkivetyä, elementillistä rikkiä, rautaioneja sekä myös molekyylimuotoista vetyä ja ammoniakkia. Suurin osa niistä on bakteereja ja arkeoneja, jotka elävät elinkelpoisissa ympäristöissä, kuten syvän meren venttiileissä ja ovat ensisijaisia tuottajia sellaisissa ekosysteemeissä. Kemoautotrofit kuuluvat yleensä muutamaan ryhmään: metanogeenit, halofiilit, rikin hapettajat ja pelkistäjät, typen hyödyntäjät anaerobisen ammoniumtypen hapettajat ja korkeassa lämpötilassa ja happamassa ympäristössä viihtyvät eliöt. Esimerkiksi yksi näistä yksisoluisista eliöistä on Sulfobodus. Kemolitotrofien lisääntyminen voi olla erittäin nopeaa, kuten Thiomicrospira crunogena, jonka tuplaantumisaika on noin tunti.

Termin kemosynteesi otti vuonna 1897 käyttöön saksalainen kasvitieteilijä Wilhelm Pfeffer. Hän tarkoitti termillä energian tuottamista epäorgaanisia aineita hapettamalla, yhdistettynä autotrofeihin - joita nykyisin kutsutaan nimellä kemolitoautotrofi. Myöhemmin termiin ovat sisältyneet myös kemo-organotrofit, jolloin kemosynteesi voidaan nähdä synonyyminä kemoautotrofille.

Kemoheterotrofi

Kemoheterotrofit (tai kemotrofiset heterotrofit) (kreikan kemo = kemiallinen, hetero = toinen, trofia = ravinto) eivät voi muuntaa hiiltä muodostamaan niiden omia orgaanisia yhdisteitä. Kemoheterotrofit voivat olla kemolitoheterotrofeja, jotka hyödyntävät epäorgaanisia energian lähteitä, kuten rikkiä, tai kemo-organoheterotrofeja, jotka hyödyntävät orgaanisia energian lähteitä, kuten hiilihydraatteja, rasvoja ja proteiineja.