For a long time, scientists have assumed that the Sun was the basic source of energy for all life on Earth. The simplest organisms create energy via photosynthesis and support the complex organisms above them in the food webs. Since 1977, however, the discovery of hydrothermal vents has thrown that picture into doubt.

Deep in the ocean, along the borders where tectonic plates meet, cracks in the seafloor allow cold seawater to seep down to where magma from the Earth's mantle is rising. The water heats up to around 400C and absorbs minerals and metals from the magma. The hot water rises out of the cracks, meets the cold seawater, and cools, dropping off its cargo of metals and minerals to from tall cones, called chimneys, around the cracks. This water also emits clouds of mineral particles that look like underwater smoke.

The water in vent zones is toxic: too hot for normal sea life, and saturated with poisonous chemicals. Yet, instead of a barren zone, the vents support a thriving ecosystem of organisms that don't exist anywhere else on Earth. There are armored snails that survive the heat, eight-foot tube worms, and more. They all survive thanks to tiny bacteria that form food directly from the vent fluid through a process called chemosynthesis. This complex, food web does not rely on the Sun for any of its energy.

This discovery was so revolutionary that it caused some scientists to reconsider the origins of life on Earth. These scholars now think perhaps all life originated near these vents and adapted later to use sunlight. Whether or not we find evidence for this theory, we do know that hydrothermal vents are not amazing geological, but are ecologically like nothing else on Earth.

오랫동안 과학자들은 태양이 지구 상 모든 생명체의 기본 에너지원이라고 추정했다. 가장 간단한 유기체는 광합성을 통해 에너지를 생성하고, 먹이 그물에서 위에 위치한 복잡한 유기체를 먹여 살린다. 그러나 1977년 이래로 열수구의 발견은 그러한 구상을 의혹에 빠뜨렸다.

바다 깊은 곳에서, 지질 구조 판이 만나는 경계선을 따라, 해저의 균열로 인해 지구의 맨틀에서 비롯된 마그마가 솟아나고 있는 곳까지 차가운 해수가 스며든다. 그 물은 약 400도 까지 가열되고, 마그마로부터 무기질과 금속을 흡수한다. 그 뜨거운 물이 균열에서 솟아나서, 차가운 해수를 만나 냉각되면서, 균열 주위에 굴뚝이라 불리는 길쭉한 원뿔 모양으로 형성된 금속과 무기질의 화물을 내려놓는다. 이 물은 또한 수중의 연기처럼 보이는 자욱한 무기질 입자를 분출한다.

열수구 지역의 물은 유독하다. 그것은 바다 생물에게는 너무 뜨겁고, 독성 화학물질로 포화되어 있다. 그러나 황량한 지역 대신 열수구는 지구 상 다른 곳에는 존재하지 않는 생물들의 활발한 생태계를 부양한다. 그 열에도 살아남은 갑옷을 두른 달팽이, 8피트 (약2.5미터)길이의 서관충이 등이 있다. 그들은 모두, 화학합성이라고 불리는 과정을 통해 열수구 액체로부터 직접 먹이를 만드는 미세 박테리아 덕분에 살아간다. 이 복잡하고 탄탄한 먹이 그물은 어떤 에너지를 위해서도 태양에 의존하지 않는다.

이 발견은 너무나 혁명적이었기에, 일부 과학자들은 지구 상 생명체의 기원을 재고하게 되었다. 이 학자들은 이제 어쩌면 모든 생명이 열수구 근처에서 비롯되어 나중에 태양광을 사용하도록 적응한 것일지도 모른다고 생각한다. 우리가 이 가설에 대한 증거를 발견하든 말든, 우리는 열수구가 놀라운 지질학적 특징일 뿐만 아니라, 생태학적으로 지구 상의 그 무엇과도 비슷하지 않다는 것을 알고 있다.