Sfiato idrotermale

Comunità biologiche

Gli organismi delle profondità marine non hanno accesso alla luce del sole, quindi devono dipendere dai nutrienti presenti nei depositi chimici e nei fluidi idrotermali in cui vivono. Rispetto al fondo marino circostante, tuttavia, le zone di sfogo idrotermale hanno una densità di organismi da 10.000 a 100.000 volte maggiore.

Le comunità delle bocche idrotermali sono in grado di sostenere una così grande quantità di vita perché gli organismi delle bocche dipendono dai batteri chemiosintetici per il cibo. Questi batteri usano composti di zolfo, in particolare il solfuro di idrogeno, una sostanza chimica altamente tossica per la maggior parte degli organismi conosciuti, per produrre materiale organico attraverso il processo di chemiosintesi.

I batteri chemiosintetici crescono in un tappeto spesso che attrae altri organismi come anfipodi e copepodi che pascolano direttamente sui batteri. Organismi più grandi come lumache, gamberi, granchi, vermi tubolari giganti, pesci e polpi formano una catena alimentare di rapporti di predatore e preda sopra i consumatori primari.

I principali gruppi di organismi intorno alle bocchette sul fondo del mare sono vermi, gasteropodi e crostacei, con grandi bivalvi e gamberi "senza occhi" che costituiscono la maggior parte degli organismi non microbici.

I vermi tubolari formano una parte importante della comunità intorno a una bocchetta idrotermale. Assorbono i nutrienti direttamente nei loro tessuti. Ci sono circa 285 miliardi di batteri per oncia di tessuto di verme tubolare.

I vermi tubolari hanno pennacchi rossi che contengono emoglobina. L'emoglobina combina l'idrogeno solforato e lo trasferisce ai batteri che vivono all'interno del verme. In cambio i batteri nutrono il verme con composti di carbonio.

Altri esempi della fauna unica che abita questo ecosistema sono il gasteropode Crysomallon squamiferum, una specie di lumaca con un piede rinforzato da scaglie fatte di ferro e materiali organici, e il 'Verme di Pompei' Alvinella pompejana, che è capace di sopportare temperature fino a 80°C (176°F).

Più di 300 nuove specie sono state scoperte nelle bocche idrotermali, molte delle quali "specie sorelle" di altre in aree geograficamente separate. È stato proposto che prima che la placca nordamericana scavalcasse il Mid-Atlantic Ridge, c'era un'unica regione biogeografica di sfiati nel Pacifico orientale. La successiva barriera al viaggio ha dato inizio alla divergenza evolutiva delle specie in luoghi diversi. Gli esempi di evoluzione convergente visti tra distinte bocche idrotermali sono visti come un importante supporto alla teoria della selezione naturale e all'evoluzione nel suo complesso.

Una specie di batterio fototrofico è stata trovata che vive vicino a un fumatore nero al largo della costa del Messico a una profondità di 2.500 m (8.200 piedi). Nessuna luce solare penetra così lontano nelle acque. Invece, i batteri, parte della famiglia Chlorobiaceae, usano il debole bagliore del fumatore nero per la fotosintesi. Questo è il primo organismo scoperto in natura che usa esclusivamente una luce diversa da quella solare per la fotosintesi.