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Autotrophe Bakterien können ihre eigene Nahrung produzieren. („Auto“ bedeutet „selbst“ und „troph“ bedeutet „Nahrung“.) Fünf häufige Arten autotropher Bakterien sind Cyanobakterien, grüne Schwefelbakterien, violette Bakterien, Methanogene und Halophile.
Cyanobakterien sind Blaualgen. Obwohl sie nicht mit anderen Algenarten verwandt sind, leben Cyanobakterien in wässrigen Umgebungen und produzieren ihre eigene Nahrung mit Energie aus Sonnenlicht. Aufgrund dieser Fähigkeit stufen Wissenschaftler Cyanobakterien als „Photoautotrophe“ ein. („Photo“ bedeutet „Licht.“)
Der in Pflanzen vorkommende Chloroplast ist eigentlich Cyanobakterien. Diese grüne Substanz ermöglicht die Photosynthese, den Prozess, den Pflanzen zur Ernährung nutzen. Genauer gesagt wandelt die Photosynthese Kohlendioxid und Sonnenlicht in Sauerstoff und Zucker um.
Cyanobakterien gehören zu den ältesten Organismen der Erde. Wissenschaftler haben Cyanobakterien-Fossilien gefunden, die mehr als 3,5 Milliarden Jahre alt sind.
Grüne Schwefelbakterien wachsen, wie ihr Name besagt, dort, wo Schwefel vorhanden ist. Sie sind auch thermophil, was bedeutet, dass sie in heißen Umgebungen gedeihen. Zum Beispiel haben Wissenschaftler sie in heißen Quellen in Neuseeland gefunden.
Wie Cyanobakterien sind grüne Schwefelbakterien Photoautotrophe. Aber anders als Cyanobakterien produziert die Photosynthese grüner Schwefelbakterien keinen Sauerstoff. Tatsächlich haben grüne Schwefelbakterien eine geringe Toleranz gegenüber Sauerstoff und können ohne viel Lichteinfall wachsen.
Einige Wissenschaftler vermuten, dass grüne Schwefelbakterien eine alternative Energieform liefern könnten. Aus diesem Grund hat die Forschung an ihnen in den letzten Jahren zugenommen. Ein großer Durchbruch war die DNA-Sequenzierung von Chlorobium tepidum, einer bestimmten Art grüner Schwefelbakterien.
Violette Bakterien sind nach ihrer Farbe benannt, obwohl einige Arten rötlich oder bräunlich erscheinen. Sie sind ebenfalls Photoautotrophe, und wie grüne Schwefelbakterien produziert ihre Photosynthese keinen Sauerstoff. Stattdessen produziert die Photosynthese violetter Bakterien Schwefel.
Violette Bakterien gehören zum Stamm der Proteobakterien, einer der Gruppierungen, die Wissenschaftler verwenden, um zu zeigen, wie Bakterien verwandt sind. Weitere Mitglieder dieses Stamms sind Salmonellen und stickstofffixierende Bakterien.
Die US-Luftwaffe hat ein besonderes Interesse an violetten Bakterien gezeigt und hat erwogen, sie zur Antrieb von Drohnenflugzeugen zu nutzen.
Anstatt Nahrung aus Sonnenlicht zu produzieren, verlassen sich Methanogene auf eine chemische Reaktion namens Oxidation. Während der Oxidation nehmen Methanogene Kohlenstoff aus der Umgebung auf und erzeugen mit Hilfe von Wassergas Methan.
Bakterien, die chemische Reaktionen zur Nahrungsproduktion nutzen, werden als „Chemoautotrophe“ bezeichnet.
Methanogene haben viele Heimatorte. Einige leben in Mooren und Sümpfen, einige leben im Darm von Menschen und Tieren, und einige leben in heißen Quellen und Ozeanquellen. Wissenschaftler haben auch Methanogene in festen Gesteinen gefunden.
Halophile sind eine weitere Art von Chemoautotrophen. Ihr Name bedeutet „Salzliebhaber“, und sie leben dort, wo Salz reichlich vorhanden ist. Wissenschaftler haben Halophile gefunden, die im Great Salt Lake, im Toten Meer und im Lake Magadi gedeihen. Andere Halophile bevorzugen weniger extreme Umgebungen wie Binnenmeere.
Halophile spielen eine Rolle in einigen verarbeiteten Lebensmitteln. Sojasauce und eingelegter Fisch erfordern beispielsweise halophile Bakterien.
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