Respiro hidrotérmico

Os organismos do mar profundo não têm acesso à luz solar, portanto devem depender dos nutrientes dos depósitos químicos e dos fluidos hidrotermais em que vivem. Em comparação com o fundo marinho circundante, entretanto, as zonas de respiro hidrotermais têm uma densidade de organismos de 10.000 a 100.000 vezes maior.

As comunidades de respiro hidrotermais são capazes de sustentar quantidades tão grandes de vida porque os organismos de respiro dependem de bactérias quimiosintéticas para a alimentação. Essas bactérias utilizam compostos de enxofre, particularmente o sulfeto de hidrogênio, um produto químico altamente tóxico para a maioria dos organismos conhecidos, para produzir matéria orgânica através do processo de quimiossíntese.

As bactérias quimiossintéticas crescem em um tapete espesso que atrai outros organismos como os anfípodos e copépodos que pastam diretamente sobre as bactérias. Organismos maiores como caramujos, camarões, caranguejos, vermes tubarões gigantes, peixes e polvos formam uma cadeia alimentar de relações predadoras e de presas acima dos consumidores primários.

Os principais grupos de organismos ao redor das aberturas do fundo do mar são vermes, gastrópodes e crustáceos, com grandes bivalves, e camarões "sem olhos" que compõem o grosso dos organismos não-microbianos.

Os vermes tubulares formam uma parte importante da comunidade em torno de um respiradouro hidrotermais. Eles absorvem nutrientes diretamente em seus tecidos. Existem aproximadamente 285 bilhões de bactérias por onça de tecido de trompa.

Os tubeworms têm plumas vermelhas que contêm hemoglobina. A hemoglobina combina sulfeto de hidrogênio e a transfere para as bactérias que vivem dentro da minhoca. Em troca, a bactéria nutre o verme com compostos de carbono.

Outros exemplos da fauna única que habita este ecossistema são o gastrópode Crysomallon squamiferum, uma espécie de caracol com um pé reforçado por escamas feitas de ferro e materiais orgânicos, e a 'Pompeii Worm' Alvinella pompejana, capaz de suportar temperaturas de até 80°C (176°F).

Mais de 300 novas espécies foram descobertas em respiros hidrotermais, muitas delas "espécies irmãs" para outras em áreas de respiros geograficamente separadas. Foi proposto que antes da placa norte-americana ultrapassar a crista do Médio-Atlântico, havia uma única região de respiro biogeográfico encontrada no Pacífico oriental. A barreira subseqüente para viajar começou a divergência evolutiva das espécies em diferentes locais. Os exemplos de evolução convergente vistos entre diferentes respiradouros hidrotermais são vistos como o principal suporte para a teoria da seleção natural e da evolução como um todo.

Uma espécie de bactéria fototrófica foi encontrada vivendo perto de um fumante negro na costa do México, a uma profundidade de 2.500 m (8.200 pés). Nenhuma luz solar penetra tão longe nas águas. Em vez disso, a bactéria, parte da família Chlorobiaceae, usa o fraco brilho do fumante negro para a fotossíntese. Este é o primeiro organismo descoberto na natureza a utilizar exclusivamente uma luz diferente da luz solar para a fotossíntese.