Le soleil est la source d'énergie ultime dans la plupart des écosystèmes terrestres et marins. Les principales exceptions sont les communautés d'eau profonde qui dépendent de la chaleur des sources hydrothermales ainsi que les archébactéries lithotrophes qui tirent leur énergie directement des roches .
Jusqu'à il y a quelques décennies, les biologistes ignoraient l'existence d'exceptions au niveau de l'écosystème. Dans tous les environnements terrestres et aquatiques connus, on pensait que la base de la chaîne alimentaire était constituée de producteurs, c'est-à-dire d'organismes autotrophes capables de photosynthèse, tels que les plantes, les algues, le phytoplancton et les cyanobactéries. Étant donné que les producteurs dépendent de la lumière du soleil pour la photosynthèse et que chaque niveau trophique au-dessus des producteurs dépend d'eux pour la nourriture et l'énergie, la conclusion logique était que tous les écosystèmes dépendent du soleil, directement ou indirectement, comme leur source ultime d'énergie.
Ce point de vue a radicalement changé en 1977, lorsque des scientifiques à bord du submersible Alvin ont découvert un écosystème sous-marin prospérant autour de sources hydrothermales dans l'océan Pacifique. Dans cet environnement, les producteurs sont des bactéries chimiosynthétiques qui utilisent la chaleur des bouches thermiques pour diviser le sulfure d'hydrogène et utilisent son énergie chimique pour fabriquer de l'ATP et des molécules alimentaires. Les vers tubicoles et les bénitiers se nourrissent de la bactérie. Aux bouches thermiques découvertes plus tard dans l'océan Atlantique, les résidents comprennent des moules, des crabes et des crevettes. Les producteurs sont toujours des bactéries chimiosynthétiques, la base de la chaîne alimentaire dans un écosystème qui survit sans soleil.
