Η βασική διαφορά μεταξύ φωτοσυνθετικών και χημειοσυνθετικών βακτηρίων είναι ότι τα φωτοσυνθετικά βακτήρια λαμβάνουν ενέργεια από το ηλιακό φως για να παράγουν υδατάνθρακες, ενώ τα χημειοσυνθετικά βακτήρια λαμβάνουν ενέργεια από την οξείδωση ανόργανων ουσιών για να παράγουν υδατάνθρακες.
Οι οργανισμοί μπορούν να κατηγοριοποιηθούν με βάση τον τρόπο διατροφής τους. Τα αυτότροφα και τα ετερότροφα είναι δύο τέτοιες κύριες κατηγορίες. Τα αυτότροφα μπορούν να παράγουν τη δική τους τροφή ενώ τα ετερότροφα εξαρτώνται από άλλους οργανισμούς για τα τρόφιμα, καθώς δεν μπορούν να παράγουν τη δική τους τροφή. Για να παράγουν τα δικά τους τρόφιμα ή υδατάνθρακες, τα αυτότροφα χρησιμοποιούν δύο κύριες διαδικασίες: τη φωτοσύνθεση και τη χημειοσύνθεση.
Η φωτοσύνθεση τροφοδοτείται από την ενέργεια του ήλιου ενώ η χημειοσύνθεση τροφοδοτείται από την ενέργεια που προέρχεται από την οξείδωση χημικών ενώσεων, κυρίως ανόργανων ουσιών. Υπάρχουν φωτοσυνθετικά βακτήρια και χημειοσυνθετικά βακτήρια. Τα φωτοσυνθετικά βακτήρια παράγουν τροφή με φωτοσύνθεση, ενώ τα χημειοσυνθετικά βακτήρια παράγουν τροφή από την ενέργεια που λαμβάνεται από τη χημική διάσπαση.
Τι είναι τα φωτοσυνθετικά βακτήρια;
Τα φωτοσυνθετικά βακτήρια είναι μια ομάδα βακτηρίων που ονομάζονται κυανοβακτήρια ή γαλαζοπράσινα φύκια που μπορούν να παράγουν υδατάνθρακες με φωτοσύνθεση. Επομένως, είναι φωτοαυτοτροφικά. Περιέχουν διαφορετικές φωτοσυνθετικές χρωστικές όπως χλωροφύλλη-α, φυκοβιλίνη και φυκοερυθρίνη. Επομένως, αυτοί οι οργανισμοί είναι επίσης γνωστοί ως προκαρυωτικοί αυτότροφοι. Η φωτοσύνθεση λαμβάνει χώρα στις πλασματικές μεμβράνες των κυανοβακτηρίων.
Τα κυανοβακτήρια είναι μονοκύτταροι νηματώδεις οργανισμοί. Μερικές φορές υπάρχουν και ως κυανοβακτηριακά άνθη. Το μέγεθος των κυανοβακτηρίων ποικίλλει από 0,5 – 60 μm. Βρίσκονται κυρίως σε περιβάλλοντα γλυκού νερού και σε υγρά χερσαία περιβάλλοντα. Τα κυανοβακτήρια αναπαράγονται μέσω δυαδικής σχάσης. Είναι ο κύριος μηχανισμός πολλαπλασιασμού και αναπαραγωγής κυανοβακτηριακών κυττάρων. Ωστόσο, ορισμένα είδη υφίστανται κατακερματισμό και πολλαπλή σχάση.
Εικόνα 01: Κυανοβακτήρια
Εκτός από τη φωτοσυνθετική τους ικανότητα, τα κυανοβακτήρια μπορούν επίσης να σταθεροποιήσουν το ατμοσφαιρικό άζωτο. Περιέχουν μια ειδική δομή γνωστή ως ετεροκύστη η οποία είναι ικανή να δεσμεύει άζωτο από την ατμόσφαιρα. Τα κυανοβακτηριακά είδη όπως τα Anabaena και Nostoc είναι δημοφιλή ως κυανοβακτήρια που δεσμεύουν το άζωτο.
Εξάλλου, τα κυανοβακτήρια χρησιμοποιούνται ευρέως ως συμπληρώματα διατροφής λόγω της πλούσιας σε θρεπτικά συστατικά φύσης ορισμένων ειδών (σπιρουλίνα, χολερέλλα). Επιπλέον, ορισμένα είδη χρησιμεύουν ως εμβόλια στη διαδικασία παραγωγής βιολιπασμάτων. Τα κυανοβακτήρια λειτουργούν επίσης ως αναπόσπαστος εταίρος σε πολλές συμβιωτικές σχέσεις. Ο λειχήνας είναι μια τέτοια σημαντική συμβιωτική αλληλεπίδραση που υπάρχει μεταξύ μυκήτων και κυανοβακτηρίων. Οι λειχήνες είναι εξαιρετικά σημαντικοί στη γεωργία.
Παρόλο που έχει πολλές θετικές επιπτώσεις, η συσσώρευση κυανοβακτηρίων μπορεί να οδηγήσει σε ευτροφισμό στις υδάτινες οδούς, καθιστώντας τους σημαντικό ρύπο των υδάτινων σωμάτων. Επομένως, τα κυανοβακτήρια λειτουργούν και ως δείκτες ρύπανσης των υδάτων.
Τι είναι τα χημειοσυνθετικά βακτήρια;
Τα χημειοσυνθετικά βακτήρια είναι μια ομάδα βακτηρίων που μπορούν να παράγουν τη δική τους τροφή από την ενέργεια που λαμβάνεται από την οξείδωση ανόργανων ουσιών. Είναι επίσης μια ομάδα αυτότροφων. Στην πραγματικότητα, είναι χημειοαυτοτροφικά. Σε αντίθεση με τα φωτοσυνθετικά βακτήρια, δεν είναι σε θέση να πραγματοποιήσουν φωτοσύνθεση ή να παγιδεύσουν ενέργεια από το ηλιακό φως. Αλλά μπορούν να παράγουν υδατάνθρακες από CO2 και H2O από την ενέργεια της χημικής διάσπασης. Επομένως, δεν χρειάζονται ηλιακό φως ή συστήματα χρωστικών. Χρησιμοποιούν την ενέργεια που απελευθερώνεται από την οξείδωση ανόργανων ενώσεων για την παραγωγή υδατανθράκων.
Εικόνα 02: Χημειοσυνθετικά βακτήρια
Διαφορετικά χημειοσυνθετικά βακτηριακά είδη χρησιμοποιούν διαφορετικές ανόργανες πηγές. Για παράδειγμα, χημειοσυνθετικά βακτήρια που ζουν σε υδροθερμικές οπές οξειδώνουν το υδρόθειο για να λάβουν ενέργεια για την παραγωγή τροφίμων. Κάποια άλλα βακτήρια οξειδώνουν το μεθάνιο για να παράγουν ενέργεια, ενώ μερικά χρησιμοποιούν νιτρώδη ή αέριο υδρογόνο για την παραγωγή τροφής. Επιπλέον, ορισμένα βακτήρια παίρνουν ενέργεια από το θείο, ενώ μερικά από τον σίδηρο. Ομοίως, διαφορετικά χημειοσυνθετικά βακτήρια χρησιμοποιούν διαφορετικές ανόργανες ουσίες για να λάβουν ενέργεια.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ φωτοσυνθετικών και χημειοσυνθετικών βακτηρίων;
- Τόσο τα φωτοσυνθετικά όσο και τα χημειοσυνθετικά βακτήρια ανήκουν στα Kingdom Bacteria.
- Έχουν προκαρυωτική κυτταρική οργάνωση.
- Επιπλέον, είναι αυτότροφα που μπορούν να παράγουν τα δικά τους τρόφιμα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ φωτοσυνθετικών και χημειοσυνθετικών βακτηρίων;
Τα φωτοσυνθετικά βακτήρια πραγματοποιούν φωτοσύνθεση και παράγουν τη δική τους τροφή, αξιοποιώντας την ενέργεια από το ηλιακό φως. Εν τω μεταξύ, τα χημειοσυνθετικά βακτήρια πραγματοποιούν χημειοσύνθεση και παράγουν τη δική τους τροφή, παίρνοντας ενέργεια από την οξείδωση ανόργανων ουσιών. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ φωτοσυνθετικών και χημειοσυνθετικών βακτηρίων.
Επιπλέον, τα φωτοσυνθετικά βακτήρια ζουν σε μέρη όπου υπάρχει ηλιακό φως ενώ τα χημειοσυνθετικά βακτήρια ζουν σε μέρη όπου δεν υπάρχει ηλιακό φως. Επίσης, μια άλλη διαφορά μεταξύ φωτοσυνθετικών και χημειοσυνθετικών βακτηρίων είναι ότι τα φωτοσυνθετικά βακτήρια έχουν χρωστικές ουσίες για να παγιδεύουν το ηλιακό φως ενώ τα χημειοσυνθετικά βακτήρια δεν έχουν χρωστικές.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ φωτοσυνθετικών και χημειοσυνθετικών βακτηρίων.
Σύνοψη – Φωτοσυνθετικά έναντι χημειοσυνθετικών βακτηρίων
Τα φωτοσυνθετικά βακτήρια είναι μια ομάδα βακτηρίων που μπορούν να παράγουν τη δική τους τροφή με φωτοσύνθεση. Ονομάζονται επίσης κυανοβακτήρια. Εν τω μεταξύ, τα χημειοσυνθετικά βακτήρια είναι μια ομάδα βακτηρίων που πραγματοποιούν χημειοσύνθεση προκειμένου να παράγουν τα δικά τους τρόφιμα. Εν ολίγοις, τα φωτοσυνθετικά βακτήρια χρησιμοποιούν ενέργεια από το ηλιακό φως για την παραγωγή υδατανθράκων, ενώ τα χημειοσυνθετικά βακτήρια λαμβάνουν ενέργεια από την οξείδωση ανόργανων ουσιών όπως θείο, υδρόθειο, μεθάνιο κ.λπ. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ φωτοσυνθετικών και χημειοσυνθετικών βακτηρίων.
