Die Sonne ist die ultimative Energiequelle in den meisten terrestrischen und marinen Ökosystemen. Die größten Ausnahmen sind Tiefseegemeinschaften, die auf die Wärme hydrothermaler Quellen angewiesen sind, sowie lithotrophe Archaebakterien, die Energie direkt aus Gestein beziehen .
Bis vor einigen Jahrzehnten wussten Biologen nicht, dass es auf Ökosystemebene Ausnahmen gab. In jeder bekannten terrestrischen und aquatischen Umwelt wurden als Basis der Nahrungskette Produzenten angesehen, d. h. autotrophe Organismen, die zur Photosynthese befähigt sind, wie Pflanzen, Algen, Phytoplankton und Cyanobakterien. Da Produzenten für die Photosynthese auf Sonnenlicht angewiesen sind und jede trophische Ebene über den Produzenten für Nahrung und Energie von ihnen abhängt, war die logische Schlussfolgerung, dass alle Ökosysteme direkt oder indirekt von der Sonne als ihrer ultimativen Energiequelle abhängen.
Diese Ansicht änderte sich dramatisch im Jahr 1977, als Wissenschaftler an Bord des Tauchboots Alvin ein Tiefseeökosystem entdeckten, das rund um hydrothermale Quellen im Pazifischen Ozean gedeiht. In dieser Umgebung sind die Produzenten chemosynthetische Bakterien, die die Wärme der thermischen Lüftungsöffnungen nutzen, um Schwefelwasserstoff zu spalten und seine chemische Energie zu verwenden, um ATP und Nahrungsmoleküle herzustellen. Röhrenwürmer und Riesenmuscheln ernähren sich von den Bakterien. An später entdeckten Thermalquellen im Atlantischen Ozean sind die Bewohner Muscheln, Krabben und Garnelen. Die Produzenten sind immer noch chemosynthetische Bakterien, die Basis der Nahrungskette in einem Ökosystem, das ohne Sonnenlicht überlebt.
