化学合成生物と熱水噴出孔

ショートカット: 違い、類似点、ジャカード類似性係数、参考文献。

化学合成生物と熱水噴出孔の違い

化学合成生物 vs. 熱水噴出孔

大西洋に存在するブラックスモーカー。化学合成生物にエネルギーや栄養を供給する 化学合成生物（かがくごうせいせいぶつ Chemotroph）は、周囲環境にある電子供与体の酸化によってエネルギーを得る生物である。化学栄養生物とも言う。 使う分子は有機物の場合もあるし無機物を使う例もある。前者の場合は化学合成有機栄養生物（chemoorganotroph）、後者の場合は化学合成無機栄養生物（chemolithotroph）と言う。化学合成生物は、太陽光エネルギーを利用する光合成生物と対比する称呼である。 化学合成生物は、独立栄養生物または、従属栄養生物である。 化学合成独立栄養生物（Chemoautotrophs, chemotrophic autotroph）は、化学反応からエネルギーを得ることに加えて、必要な全ての有機化合物を二酸化炭素から合成する。化学合成独立栄養生物が利用するエネルギー源は、硫化水素、硫黄、酸化鉄(II)、水素分子、アンモニアなどがある。ほとんどは真正細菌か古細菌で、往々にして熱水噴出口のような極限環境に棲息しており、その生態系の一次生産者である。 化学合成独立栄養生物は一般的にいくつかのグループに分類される。メタン菌、メタン酸化菌、硫黄酸化菌、水素酸化菌、鉄酸化菌、硝酸菌、亜硝酸菌、アナモックス菌（anammox. 熱水噴出孔（ねっすいふんしゅつこう、）は地熱で熱せられた水が噴出する割れ目である。数百度の熱水は、重金属や硫化水素を豊富に含む。熱水噴出孔がよく見られる場所は、火山活動が活発なところ、発散的プレート境界、海盆、ホットスポットである。 熱水噴出孔は地球上ではふんだんにみられるが、その理由は地質学的活動が活発であることと、表面に水が大量にあることである。陸上にある熱水噴出孔には温泉・噴気孔・間欠泉があるが、これらについては各項目を参照するとして、ここではおもに深海熱水噴出孔について述べる。 深海によく見られる熱水噴出孔周辺は、生物活動が活発であり、噴出する液体中に溶解した各種の化学物質を目当てにした複雑な生態系が成立している。有機物合成をする細菌や古細菌が食物連鎖の最底辺を支え、そのほかに化学合成細菌と共生したり環境中の化学合成細菌のバイオフィルムなどを摂食するジャイアントチューブワーム・二枚貝・エビなどがみられる。 地球外では木星の衛星エウロパでも熱水噴出孔の活動が活発であるとみられているほか、過去には火星面にも存在したと考えられている。.

基礎生産

基礎生産（きそせいさん）とは、光合成や化学合成によって、無機物から有機物が生産されることである。 バイオマスをこのような過程で生成する生物（特に植物）は一次生産者として食物連鎖の基底をなしている。 海洋学や陸水学（湖沼学）で使われる基礎生産という言葉は、植物プランクトンが日光のエネルギーを利用して水中でバイオマスを生産する事を指す。微小藻類の細胞は、繊毛虫やカイアシ類、オキアミ等の動物プランクトンに消費され、有機物とエネルギーを供給する。.

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古細菌

古細菌（こさいきん、アーキア、ラテン語:archaea/アルカエア、単数形:archaeum, archaeon）は、生物の分類の一つで、''sn''-グリセロール1-リン酸のイソプレノイドエーテル（他生物はsn-グリセロール3-リン酸の脂肪酸エステル）より構成される細胞膜に特徴付けられる生物群、またはそこに含まれる生物のことである。古"細菌"と名付けられてはいるが、細菌（バクテリア。本記事では明確化のため真正細菌と称する）とは異なる系統に属している。このため、始原菌（しげんきん）や後生細菌（こうせいさいきん）という呼称が提案されたが、現在では細菌や菌などの意味を含まない を音写してアーキアと呼ぶことが多くなっている。 形態はほとんど細菌と同一、細菌の一系統と考えられていた時期もある。しかしrRNAから得られる進化的な近縁性は細菌と真核生物の間ほども離れており、現在の生物分類上では独立したドメインまたは界が与えられることが多い。一般には、メタン菌・高度好塩菌・好熱好酸菌・超好熱菌など、極限環境に生息する生物として認知されている。.

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二酸化炭素

二酸化炭素（にさんかたんそ、carbon dioxide）は、化学式が CO2 と表される無機化合物である。化学式から「シーオーツー」と呼ばれる事もある。 地球上で最も代表的な炭素の酸化物であり、炭素単体や有機化合物の燃焼によって容易に生じる。気体は炭酸ガス、固体はドライアイス、液体は液体二酸化炭素、水溶液は炭酸・炭酸水と呼ばれる。 多方面の産業で幅広く使われる（後述）。日本では高圧ガス保安法容器保安規則第十条により、二酸化炭素（液化炭酸ガス）の容器（ボンベ）の色は緑色と定められている。 温室効果ガスの排出量を示すための換算指標でもあり、メタンや亜酸化窒素、フロンガスなどが変換される。日本では2014年度で13.6億トンが総排出量として算出された。.

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ブラックスモーカー

大西洋にあるブラックスモーカー ブラックスモーカーとは、海底でほぼ300℃以上の高温の熱水が噴き出す煙突状の噴出口（チムニー）で、熱水に鉛・亜鉛・銅・鉄などの硫化物が多く含まれ、海水と反応して黒色を呈するものをいう。熱水の温度がこれより低く、含まれる金属硫化物が少ない場合は、白・黄色の硫黄・硫酸塩鉱物などが多く沈殿し、白色を呈するためホワイトスモーカーと呼ぶ。多くの硫化物が含まれるため人間にとっては猛毒である。.

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エネルギー

ネルギー（、）とは、.

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光合成

光合成では水を分解して酸素を放出し、二酸化炭素から糖を合成する。 光合成の主な舞台は植物の葉である。 光合成（こうごうせい、Photosynthese、photosynthèse、拉、英: photosynthesis）は、主に植物や植物プランクトン、藻類など光合成色素をもつ生物が行う、光エネルギーを化学エネルギーに変換する生化学反応のことである。光合成生物は光エネルギーを使って水と空気中の二酸化炭素から炭水化物（糖類：例えばショ糖やデンプン）を合成している。また、光合成は水を分解する過程で生じた酸素を大気中に供給している。年間に地球上で固定される二酸化炭素は約1014kg、貯蔵されるエネルギーは1018kJと見積もられている『ヴォート生化学 第3版』 DONALDO VOET・JUDITH G.VOET 田宮信雄他訳 東京化学同人 2005.2.28。 「光合成」という名称を初めて使ったのはアメリカの植物学者チャールズ・バーネス（1893年）である『Newton 2008年4月号』 水谷仁 ニュートンプレス 2008.4.7。 ひかりごうせいとも呼ばれることが多い。かつては炭酸同化作用（たんさんどうかさよう）とも言ったが現在はあまり使われない。.

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硫化水素

硫化水素や二酸化硫黄を主成分とする火山性ガスを噴出する噴気孔（黒部立山・地獄谷） 硫化水素（りゅうかすいそ、hydrogen sulfide）は化学式 H2S をもつ硫黄と水素の無機化合物。無色の気体で、腐卵臭を持つ。空気に対する比重は1.1905である。.

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真正細菌

真正細菌（しんせいさいきん、bacterium、複数形 bacteria バクテリア）あるいは単に細菌（さいきん）とは、分類学上のドメインの一つ、あるいはそこに含まれる生物のことである。sn-グリセロール3-リン酸の脂肪酸エステルより構成される細胞膜を持つ原核生物と定義される。古細菌ドメイン、真核生物ドメインとともに、全生物界を三分する。 真核生物と比較した場合、構造は非常に単純である。しかしながら、はるかに多様な代謝系や栄養要求性を示し、生息環境も生物圏と考えられる全ての環境に広がっている。その生物量は膨大である。腸内細菌や発酵細菌、あるいは病原細菌として人との関わりも深い。語源はギリシャ語の「小さな杖」（βακτήριον）に由来している。.

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生物

生物（せいぶつ）または生き物（いきもの）とは、動物・菌類・植物・古細菌・真正細菌などを総称した呼び方である。 地球上の全ての生物の共通の祖先があり（原始生命体・共通祖先）、その子孫達が増殖し複製するにつれ遺伝子に様々な変異が生じることで進化がおきたとされている。結果、バクテリアからヒトにいたる生物多様性が生まれ、お互いの存在(他者)や地球環境に依存しながら、相互に複雑な関係で結ばれる生物圏を形成するにいたっている。そのことをガイアとも呼ぶものもある。 これまで記録された数だけでも百数十万種に上ると言われており、そのうち動物は100万種以上、植物（菌類や藻類も含む）は50万種ほどである。 生物（なまもの）と読むと、加熱調理などをしていない食品のことを指す。具体的な例を挙げれば“刺身”などが代表的な例としてよく用いられる。.

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生態系

生態系（せいたいけい、ecosystem）とは、生態学においての、生物群集やそれらをとりまく環境をある程度閉じた系であると見なしたときの呼称である。.

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無機化合物

無機化合物（むきかごうぶつ、inorganic compound）は、有機化合物以外の化合物であり、具体的には単純な一部の炭素化合物（下に示す）と、炭素以外の元素で構成される化合物である。“無機”には「生命力を有さない」と言う意味があり、“機”には「生活機能」と言う意味がある。 炭素化合物のうち無機化合物に分類されるものには、グラファイトやダイヤモンドなど炭素の同素体、一酸化炭素や二酸化炭素、二硫化炭素など陰性の元素と作る化合物、あるいは炭酸カルシウムなどの金属炭酸塩、青酸と金属青酸塩、金属シアン酸塩、金属チオシアン酸塩、金属炭化物などの塩が挙げられる。 無機化合物の化学的性質は、元素の価電子（最外殻電子）の数に応じて性質が多彩に変化する。特に典型元素は周期表の族番号と周期にそれぞれ特有の性質の関連が知られている。 典型元素.

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熱水

熱水（ねっすい）とは、高温の水のこと。 地質学的には、地下水のうち高温のものを指すが、温度について厳密な定義はない。摂氏100度以上の場合、それが気化した水蒸気を含めることもある。 特に溶存成分の多いものを熱水溶液ということもある。.

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有機化合物

有機化合物（ゆうきかごうぶつ、organic compound）は、炭素を含む化合物の大部分をさす『岩波 理化学辞典』岩波書店。炭素原子が共有結合で結びついた骨格を持ち、分子間力によって集まることで液体や固体となっているため、沸点・融点が低いものが多い。 下記の歴史的背景から、炭素を含む化合物であっても、一酸化炭素、二酸化炭素、炭酸塩、青酸、シアン酸塩、チオシアン酸塩等の単純なものは例外的に無機化合物と分類し、有機化合物には含めない。例外は慣習的に決められたものであり『デジタル大辞泉』には、「炭素を含む化合物の総称。ただし、二酸化炭素・炭酸塩などの簡単な炭素化合物は習慣で無機化合物として扱うため含めない。」と書かれている。、現代では単なる「便宜上の区分」である。有機物質（ゆうきぶっしつ、organic substance『新英和大辞典』研究社）あるいは有機物（ゆうきぶつ、organic matter『新英和大辞典』研究社）とも呼ばれるあくまで別の単語であり、同一の概念ではない。。.

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