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水素と酸素の反応によって生じる化学エネルギーを利用し、炭酸同化作用を行う細菌。ふつう有機物を摂取できる従属栄養細菌として土壌細菌にみられるが、高温環境を好む好熱菌の中に独立栄養性の水素細菌が見つかっている。