Hydrotermisk væld

Biologiske samfund

Organismer i dybhavet har ikke adgang til sollys, så de er afhængige af næringsstoffer i de kemiske aflejringer og hydrotermiske væsker, som de lever i. Sammenlignet med den omgivende havbund har hydrotermiske slamslukningszoner imidlertid en 10 000 til 100 000 gange større tæthed af organismer end den omgivende havbund.

Hydrotermiske slammsamfund er i stand til at opretholde så store mængder liv, fordi slammsorganismer er afhængige af kemosyntetiske bakterier som føde. Disse bakterier bruger svovlforbindelser, især svovlbrinte, et kemikalie, der er meget giftigt for de fleste kendte organismer, til at fremstille organisk materiale gennem kemosynteseprocessen.

De kemosyntetiske bakterier vokser til en tyk måtte, som tiltrækker andre organismer såsom padderokker og copepoder, der æder bakterierne direkte. Større organismer som snegle, rejer, krabber, kæmpe rørorme, fisk og blæksprutter danner en fødekæde af rovdyr- og bytteforhold over de primære forbrugere.

De vigtigste grupper af organismer omkring slamslukkerne på havbunden er orme, snegle og krebsdyr, hvor store toskallede dyr og "øjenløse" rejer udgør hovedparten af de ikke-mikrobielle organismer.

Rørorme udgør en vigtig del af samfundet omkring en hydrotermisk slammet. De optager næringsstoffer direkte i deres væv. Der er ca. 285 milliarder bakterier pr. gram rørormevæv.

Rørorme har røde fjer, som indeholder hæmoglobin. Hæmoglobin binder svovlbrinte og overfører det til de bakterier, der lever inde i ormen. Til gengæld giver bakterierne næring til ormen med kulstofforbindelser.

Andre eksempler på den unikke fauna, der lever i dette økosystem, er sneglen Crysomallon squamiferum, en snegleart med en fod, der er forstærket af skæl af jern og organiske materialer, og "Pompejiormen" Alvinella pompejana, der kan tåle temperaturer på op til 80 °C.

Der er blevet opdaget over 300 nye arter ved hydrotermiske slamper, hvoraf mange er "søsterarter" til andre arter i geografisk adskilte slamperområder. Det er blevet foreslået, at før den nordamerikanske plade overskred den midtatlantiske ryg, var der et enkelt biogeografisk slammet område i det østlige Stillehav. Den efterfølgende rejsebarriere begyndte den evolutionære divergens mellem arter på forskellige steder. De eksempler på konvergent udvikling, der er set mellem forskellige hydrotermiske slamslukningssteder, ses som en vigtig støtte for teorien om naturlig udvælgelse og evolutionen som helhed.

Man har fundet en art fototrofisk bakterie, der lever i nærheden af en black smoker ud for Mexicos kyst på 2.500 m dybde. Intet sollys trænger så langt ned i vandet. I stedet bruger bakterierne, der tilhører Chlorobiaceae-familien, det svage lys fra black smoker til fotosyntese. Dette er den første organisme, der er opdaget i naturen, som udelukkende bruger et andet lys end sollys til fotosyntese.