Les capnophiles sont des micro-organismes qui se développent en présence de concentrations élevées de dioxyde de carbone (CO
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Certains capnophiles peuvent avoir un besoin métabolique en dioxyde de carbone, tandis que d’autres se contentent de rivaliser avec plus de succès pour les ressources dans ces conditions. Le terme est généralement descriptif et a moins de pertinence comme moyen d’établir une relation taxonomique ou évolutive entre les organismes présentant cette caractéristique.
Par exemple, la capacité des capnophiles à tolérer (ou à utiliser) la quantité d’oxygène qui se trouve également dans leur environnement peut varier considérablement et être beaucoup plus critique pour leur survie. Les espèces de Campylobacter sont des bactéries capnophiles qui sont plus facilement identifiables parce qu’elles sont également microaérophiles, c’est-à-dire des organismes qui peuvent se développer dans un milieu à forte teneur en dioxyde de carbone tant qu’une petite quantité d’oxygène libre est présente, mais à une concentration considérablement réduite. (Dans l’atmosphère terrestre, la teneur en dioxyde de carbone est environ cinq cents fois inférieure à celle de l’oxygène, soit respectivement 0,04 % et 21 % du total). Les anaérobies obligatoires sont des microbes qui vont mourir en présence d’oxygène sans tenir compte de la concentration de dioxyde de carbone dans leur environnement, et acquièrent généralement de l’énergie par la respiration anaérobie ou la fermentation.
En 2004, on a caractérisé une bactérie capnophile qui semble avoir besoin de dioxyde de carbone. Cet organisme, Mannheimia succiniciproducens, possède un métabolisme unique impliquant la fixation du carbone. Alors que la fixation du carbone est commune à la plupart des organismes végétaux sur terre, puisqu’il s’agit de l’étape initiale clé de la biosynthèse de composés carbonés complexes au cours de la photosynthèse (le cycle de Calvin), elle est présente dans relativement peu de micro-organismes et n’existe pas chez les animaux. M. succiniciproducens peut fixer le dioxyde de carbone au squelette à trois carbones du phosphoénolpyruvate, un produit final de la glycolyse, pour générer un composé à quatre carbones, l’acide oxaloacétique, un intermédiaire du cycle de Krebs. Bien que M. succiniciproducens possède la plupart des intermédiaires du cycle de Krebs, il semble incapable de respiration aérobie, utilisant plutôt le fumarate comme accepteur final d’électrons.