Kemo-autotrof (chemo-autotroph): Jenis makhluk yang menggunakan energi yang berasal dari oksidasi senyawa kimia dan CO2 sebagai sumber karbon utamanya untuk membentuk cadangan pangan; disebut juga kemotrof
Kemoautotrof adalah organisme yang menggunakan sumber energi anorganik, seperti hidrogen sulfida, belerang[1], besi[1], hidrogen, dan amonia. Sebagian besar kemoautotrof berasal dari bakteri atau archaea yang hidup di lingkungan yang ekstrem seperti ventilasi hidrotermal laut dalam [2]. Organisme tersebut merupakan produsen utama dalam ekosistem tersebut.
Kemoautotrof menggunakan sumber energi anorganik, Pada umumnya, kemoautotrof terdiri dari beberapa kelompok, yaitu bakteri metanogen, halofila, pengoksidasi dan pereduksi sulfur, nitrifier atau pengikat nitrogen, Anammox dan termoasidofila. Pertumbuhan kemolitotrofik sangat cepat, contohnya Thiomicrospira crunogena yang memiliki pertumbuhan dua kali lipat selama satu jam.
Fungsi dari Chemoautotroph
Dasar Ekosistem Tanpa Sinar Matahari
Kemoautotrof membentuk dasar dari piramida energi untuk ekosistem di mana fotosintesis tidak dapat bertahan. Tanpa kemoautotrof, kehidupan hanya akan ada di mana energi dapat diperoleh dari sinar matahari.
Mereka adalah dasar dari beberapa ekosistem laut dalam, seperti yang ada di sekitar lubang hidrotermal laut dalam.
Para ilmuwan berspekulasi bahwa kemoautotrof dapat membentuk dasar kehidupan di planet-planet yang menerima lebih sedikit sinar matahari daripada bumi.
Fiksasi nitrogen
Salah satu jenis chemoautotroph, Nitrosomonas, memainkan peran yang sangat penting dalam memperbaiki nitrogen di tanah beberapa ekosistem. Seperti kebanyakan kemoautotrof, Nitrosomonas dapat mengambil bahan kimia beracun – dalam hal ini amonia – dan mengubahnya menjadi bahan seumur hidup.
Nitrosomonas memanen nitrogen dari amonia, dan memperbaikinya menjadi senyawa organik yang kemudian dapat digunakan untuk menghasilkan asam amino, protein, dan bahan penting lainnya untuk kehidupan.
Kemungkinan Asal Kehidupan
Kami tidak memiliki fosil sel pertama di Bumi, jadi kami tidak dapat mengatakan seperti apa mereka saat ini. Kita tahu bahwa mereka harus autotrof, karena mereka harus menghasilkan semua bahan organik mereka sendiri.
Beberapa ilmuwan berpikir bahwa sel-sel pertama kemungkinan photoautotrophs, memperoleh energi dari sinar matahari – tetapi ilmuwan lain berpikir sel-sel pertama mungkin adalah chemoautotrophs, dan bahwa fotosintesis mungkin telah berkembang kemudian.
Jika benar, ini akan membuat kita semua keturunan kemoautotrof!
Contoh dari Chemoautotrophs
Nitrosomonas
Nitrosomonas adalah genus bakteri pengikat nitrogen.
Seperti yang sudah Anda duga, “fiksasi nitrogen” berarti mengambil nitrogen dari senyawa anorganik, seperti amonia, dan merakitnya menjadi senyawa organik, seperti asam amino.
Fiksasi nitrogen sangat penting untuk banyak ekosistem, bahkan beberapa yang terutama bergantung pada tanaman. Banyak tanaman tidak dapat memperbaiki nitrogen mereka sendiri – artinya mereka membutuhkan bakteri pengikat nitrogen di tanah, atau mereka tidak dapat memperoleh senyawa nitrogen yang mereka butuhkan untuk hidup.
Fiksasi nitrogen adalah konsep yang sangat penting dalam pertanian, di mana banyak tanaman tidak dapat melakukan fiksasi nitrogen sendiri. Untuk memastikan bahwa tanah mengandung cukup senyawa nitrogen organik untuk tumbuh, petani banyak memastikan bahwa ada cukup bakteri pengikat nitrogen yang ada untuk menopang tanaman mereka, atau menambahkan senyawa nitrogen buatan dalam bentuk pupuk.
Dari catatan, beberapa bakteri pengikat nitrogen telah mengembangkan hubungan simbiosis permanen dengan spesies tanaman tertentu. Ini termasuk bakteri simbiotik yang ditemukan dalam nodul pada akar tanaman “pengikat nitrogen” seperti kacang-kacangan. Namun, bakteri pengikat nitrogen ini bukan kemoautotrof, karena mereka berevolusi untuk bergantung pada inang tanaman untuk makanan. Mereka tidak lagi autotrof, karena mereka tidak lagi dapat makan sendiri.
Jenis bakteri pengikat nitrogen lainnya tetap independen, dan masih bersifat kemoautotrof.
Bakteri Besi
Bakteri besi adalah jenis bakteri yang memperoleh energi dengan mengoksidasi besi besi yang larut dalam air.
Karena mereka memperoleh energi dari zat besi, mereka dapat hidup di air dengan konsentrasi zat besi yang akan membunuh sebagian besar organisme. Bakteri besi dapat ditemukan di sumur kaya besi, sungai, dan sumber air panas.
Mereka kadang-kadang dianggap sebagai hama karena besi teroksidasi yang mereka hasilkan dapat menodai wastafel, toilet, pakaian, dan bahan lainnya jika masuk ke sumber air. Ini sangat umum terjadi pada air sumur, yang tidak melewati proses penyaringan yang sama dengan air leding kota.
Namun, bakteri besi juga menjadi sekutu bagi beberapa industri. Dalam industri penambangan besi, penelitian sedang dilakukan tentang bagaimana menggunakan bakteri ini untuk menangkap dan memurnikan zat besi yang mungkin tidak dapat diakses oleh manusia karena dilarutkan dalam air atau dicampur dengan mineral lain.
Metanogen
Methanogen adalah bakteri yang menghasilkan metana. Mereka adalah chemoautotrophs, yang energi dari elektron ditemukan dalam gas hidrogen untuk menghasilkan metana dan senyawa organik lainnya.
Methanogen dapat ditemukan di dasar laut, di mana mereka dapat membuat gelembung metana besar di bawah dasar laut. Mereka juga dapat ditemukan di rawa-rawa dan rawa-rawa, di mana mereka bertanggung jawab untuk memproduksi metana “gas rawa.”
Beberapa methanogen hidup dalam nyali ruminansia seperti sapi, dan pada tingkat yang lebih rendah dalam nyali manusia. Itu berarti ada kemoautotrof yang hidup tepat di tubuh Anda sendiri!
Metana adalah gas rumah kaca yang sangat kuat, dengan kekuatan untuk menjebak lebih banyak panas dari matahari daripada karbon dioksida. Karena sejumlah kecil metana dapat menjadi gas rumah kaca yang sangat kuat, banyak pencinta lingkungan mengkhawatirkan industri daging sapi, yang memelihara jutaan sapi yang punya nyali sebagai tuan rumah bagi banyak triliunan bakteri penghasil metana.
Diperkirakan bahwa mengurangi pemeliharaan ternak dan konsumsi daging sapi akan menjadi salah satu cara ampuh untuk memerangi perubahan iklim buatan manusia yang disebabkan oleh gas rumah kaca.
