Im Jahr 1977 tauchte das Forschungstauchboot Alvin am Galápagos-Rücken in eine Gegend, die Forschende zunächst aus geologischen Gründen interessierte. Aus Spalten des Meeresbodens trat erwärmtes, mit gelösten Stoffen angereichertes Wasser aus. In der Umgebung lebten auffallend viele Tiere. Die Beobachtung war ungewöhnlich: In dieser Tiefe reicht das Sonnenlicht nicht aus, um Pflanzen oder Algen wie an der Meeresoberfläche wachsen zu lassen.

Auf dem Land beginnt eine Nahrungskette häufig mit grünen Pflanzen. Sie wandeln Sonnenenergie in chemisch gespeicherte Energie um. An manchen Tiefseequellen übernehmen bestimmte Bakterien und andere Mikroorganismen eine vergleichbare Rolle, allerdings mit einem anderen Antrieb. Sie gewinnen Energie etwa durch die Oxidation von Schwefelverbindungen und bauen damit organische Stoffe auf. Diesen Vorgang nennt man Chemosynthese.

Die Tiere vor Ort profitieren davon auf unterschiedliche Weise. Einige leben mit chemischen Energiequellen nutzenden Mikroorganismen in enger Gemeinschaft. Andere fressen Mikroorganismen oder wiederum die Tiere, die von ihnen leben. An heißen Quellen finden sich unter anderem Muscheln und Röhrenwürmer. Ihre Existenz belegt nicht, dass die gesamte Tiefsee ohne Sonnenlicht auskommt. Vielmehr handelt es sich um besondere Standorte, an denen durch Gesteinsreaktionen ständig neue Stoffe in die Umgebung gelangen.

Die Ausgangsbedingung liefern geologische Prozesse: Meerwasser sickert in Spalten der Erdkruste, wird erwärmt, reagiert mit dem Gestein und steigt wieder auf. An heißen Austrittsstellen können die Fluide Hunderte Grad warm sein, das umgebende Wasser bleibt dagegen tiefseekalt. Die dichten Tierbestände leben in den geeigneten Randbereichen und nicht ungeschützt mitten im heißesten Ausstrom.

Die ursprünglichen Forschungsergebnisse wurden 1979 in der Zeitschrift Science dokumentiert. Heute kennt man zahlreiche solcher Lebensgemeinschaften. Ihre Bedeutung geht über eine einzelne Kuriosität hinaus: Sie zeigen, dass Sonnenlicht zwar die wichtigste Grundlage der globalen Biosphäre ist, aber nicht die einzige mögliche Quelle für den Aufbau biologisch nutzbarer Energie.