Hidrotermalni ventil

Biološke skupnosti

Globokomorski organizmi nimajo dostopa do sončne svetlobe, zato so odvisni od hranilnih snovi v kemičnih usedlinah in hidrotermalnih tekočinah, v katerih živijo. V primerjavi z okoliškim morskim dnom pa je gostota organizmov na območjih hidrotermalnih izvirov od 10.000 do 100.000-krat večja.

Skupnosti hidrotermalnih izvirov lahko vzdržujejo tako velike količine življenja, ker so organizmi izvirov odvisni od kemosintetičnih bakterij, ki jim zagotavljajo hrano. Te bakterije uporabljajo žveplove spojine, zlasti vodikov sulfid, kemikalijo, ki je zelo strupena za večino znanih organizmov, za proizvodnjo organskih snovi v procesu kemosinteze.

Kemosintetične bakterije se razrastejo v gosto preprogo, ki privablja druge organizme, kot so dvoživke in kopepodi, ki se pasejo neposredno na bakterijah. Večji organizmi, kot so polži, kozice, rakovice, orjaški cevni črvi, ribe in hobotnice, tvorijo prehranjevalno verigo odnosov med plenilci in plenom nad primarnimi potrošniki.

Glavne skupine organizmov v okolici vrelcev na morskem dnu so črvi, polži in raki, med nemikrobnimi organizmi pa prevladujejo velike školjke in kozice brez oči.

Cevni črvi so pomemben del skupnosti v okolici hidrotermalnega vrelca. Hranila absorbirajo neposredno v svoja tkiva. Na eno unčo tkiva cevnega črva je približno 285 milijard bakterij.

Cevne črve odlikujejo rdeči pljuči, ki vsebujejo hemoglobin. Hemoglobin združuje vodikov sulfid in ga prenaša na bakterije, ki živijo v črvu. Bakterije v zameno črva hranijo z ogljikovimi spojinami.

Drugi primeri edinstvene favne, ki živi v tem ekosistemu, so polž Crysomallon squamiferum, vrsta polža z nogo, ojačano z luskami iz železa in organskih materialov, ter "pompeijski črv" Alvinella pompejana, ki je sposoben prenesti temperature do 80 °C.

V hidrotermalnih vrelcih so odkrili več kot 300 novih vrst, od katerih so mnoge "sestrske" drugim vrstam na geografsko ločenih območjih vrelcev. Predlagano je bilo, da je pred tem, ko je severnoameriška plošča prevrnila srednjeatlantski greben, v vzhodnem Pacifiku obstajalo eno samo biogeografsko območje odprtin. Kasnejša ovira za potovanje je sprožila evolucijsko razhajanje vrst na različnih lokacijah. Primeri konvergentne evolucije med različnimi hidrotermalnimi vrelci veljajo za glavno podporo teoriji naravne selekcije in evolucije kot celote.

V bližini črnega dimnika ob mehiški obali na globini 2500 m so našli vrsto fototrofne bakterije, ki je živela v bližini črnega dimnika na globini 8200 čevljev. Tako globoko v vodo ne prodre sončna svetloba. Namesto tega bakterije iz družine Chlorobiaceae za fotosintezo uporabljajo šibek sij črnega dimnika. To je prvi odkriti organizem v naravi, ki za fotosintezo uporablja izključno svetlobo, ki ni sončna.