Hydrotermal öppning

Biologiska samhällen

Djuphavsorganismer har inte tillgång till solljus, så de måste vara beroende av näringsämnen i de kemiska avlagringar och hydrotermala vätskor som de lever i. Jämfört med den omgivande havsbottnen har hydrotermiska skorstenar en 10 000-100 000 gånger högre organismtäthet.

Hydrotermiska skorstenssamhällen kan upprätthålla så stora mängder liv eftersom organismerna i skorstenarna är beroende av kemosyntetiska bakterier som föda. Dessa bakterier använder svavelföreningar, särskilt svavelväte, en kemikalie som är mycket giftig för de flesta kända organismer, för att producera organiskt material genom kemosyntes.

De kemosyntetiska bakterierna växer till en tjock matta som lockar till sig andra organismer, t.ex. amfipoder och copepoder, som betar av bakterierna direkt. Större organismer som sniglar, räkor, krabbor, jättelika rörmaskar, fiskar och bläckfiskar bildar en näringskedja av rovdjur och bytesdjur ovanför de primära konsumenterna.

De viktigaste organismgrupperna kring havsbottenventiler är maskar, snäckor och kräftdjur, med stora musslor och "ögonlösa" räkor som utgör huvuddelen av de icke-mikrobiella organismerna.

Rörmaskar utgör en viktig del av samhället runt en hydrotermisk skorsten. De absorberar näringsämnen direkt i sina vävnader. Det finns ungefär 285 miljarder bakterier per gram tubmaskvävnad.

Rörmaskar har röda fjädrar som innehåller hemoglobin. Hämoglobin binder vätesulfid och överför det till de bakterier som lever inuti masken. I gengäld ger bakterierna näring till masken med kolföreningar.

Andra exempel på den unika fauna som lever i detta ekosystem är snäckan Crysomallon squamiferum, en snigelart med en fot som är förstärkt med fjäll av järn och organiska material, och "Pompejiormen" Alvinella pompejana, som klarar temperaturer på upp till 80 °C.

Över 300 nya arter har upptäckts i hydrotermiska skorstenar, varav många är "systerarter" till andra arter i geografiskt skilda områden. Det har föreslagits att det innan den nordamerikanska plattan överskred den mellanatlantiska ryggen fanns ett enda biogeografiskt ventilationsområde i östra Stilla havet. Det efterföljande hindret för resor inledde den evolutionära divergensen mellan arter på olika platser. Exemplen på konvergent utveckling mellan olika hydrotermiska skorstenar ses som ett viktigt stöd för teorin om naturligt urval och evolutionen som helhet.

En art av fototrofa bakterier har hittats i närheten av en svart rökare utanför Mexikos kust på 2 500 meters djup. Inget solljus tränger in så långt ner i vattnet. I stället använder bakterierna, som tillhör familjen Chlorobiaceae, det svaga skenet från den svarta rökaren för fotosyntes. Detta är den första organism som upptäckts i naturen som uteslutande använder ett annat ljus än solljus för fotosyntesen.