Гидротермальные источники на дне Мирового Океана и связанная с ними особая чрезвычайно богатая и экзотическая фауна - одно из самых грандиозных открытий ХХ века.

Выяснилось, что энергетическую основу гидротермальных экосистем составляет хемосинтез.

ХЕМОСИНТЕЗ - способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO2 служат реакции окисления неорганических соединений. Явление хемосинтеза было открыто в 1887 году русским учёным С.Н.Виноградским.

Тем более значительным стало открытие спустя 90 лет природных сообщества, существующих за счет этого процесса. Первый экологический оазис был открыт американскими учеными на подводном обитаемом аппарате «Алвин» в 1977 году в районе Галапагосского рифта.

Десятки видов бактерий окисляют соединения железа и других металлов, серы, марганца, сероводорода и метана, высвобождая энергию для синтеза первичной бактериальной продукции. На утилизации бактериальной продукции строится сообщество, связанное сложной трофической цепью. Эта «другая жизнь», существующая только благодаря химической, а не солнечной энергии, получила название хемобиос.

Ярким примером хемобиоса стали рифтовые экосистемы, располагающиеся в районах с высокотемпературной гидротермальной активностью. Подобные участки формируются в зонах спреддинга - раздвигания литосферных плит, перемещаемых во внешнем слое полужидкой оболочки ядра Земли — мантии. Раскаленное вещество оболочки (магма) изливается наружу, образуя молодую кору. По трещинам молодой коры воды океана проникают в недра, пересыщаются там минеральными веществами, разогреваются и снова возвращаются в океан через гидротермальные источники. Самые горячие источники похожей на дым черной или темной воды называют черными курильщиками; более холодные источники белесоватой воды - белыми курильщиками.

Помпейские черви строят тонкие кожистые трубки на склонах вулканов, где температура превышает 100°. Эти животные способны выдерживать очень широкий спектр температур. Черви, живущие в кожистых трубках, составляют основу сообществ гидротермальных организмов в Тихом океане. Во многих случаях трубки отдельных особей срастаются вместе, образуя разветвленные «деревья». Стенки трубок состоят из белка и хитина, а цвет их зависит от наличия тех или иных солей металлов в окружающей среде.

Разнообразная (от беловатой до коричневой) окраска трубок у Ridgeia piscesae обусловлена наличием солей железа, никеля, титана, хрома, ванадия. Передний конец тела червя несет сложный щупальцевый аппарат. Центральные щупальца богато снабжаются кровью, насыщенной дыхательным пигментом гемоглобином, и имеют ярко-красный цвет. Через них осуществляется газообмен.

Одна из характерных особенностей вестиментифер — тяж губчатой ткани, занимающий большую часть туловища. Эта ткань, названная трофосомой, служит вместилищем симбиотических бактерий, которые могут занимать более 30% ее объема. Симбионты способны использовать ядовитый сероводород в качестве источника пищи. Вестиментиферы гидротермальных оазисов способны выдерживать перепады температур до 60° С. Свои трубки черви прикрепляют к твердым породам не более чем в 1–1,5 метрах от жерла курильщика.

Креветки Римикарисы лишены обычных глаз, зато у них развился специальный орган, работающий в инфракрасном диапазоне и позволяющий видеть струи кипятка.

Креветки «растят» бактериальные огороды на собственных конечностях и по мере надобности счищают их в рот. Бактериям нужна максимальная концентрация химических веществ, а они там, где струи гидротермального флюида ещё не разведены придонной водой. Поэтому креветки опускают конечности в самые чёрные дымы.