地球上に生息する生物のほとんどは、太陽エネルギーを利用して植物がつくった有機物に依存して生きています。そのため、太陽の光が届かない深海には生物はほとんど存在しないと考えられていました。

ところが1977年、アメリカの潜水調査船「アルビン」が太平洋のガラパゴス沖水深2,500mで奇妙な生物群集を発見しました。そこはプレートが生成され拡大していく場所にあたります。生物たちが群がっている場所の周辺からは、温かい海水が湧き出ていました。その後、同様な生物群集は300℃を超す熱水が噴き出している所や、周囲の海水温度と大差ない冷たい海水が湧き出している所でも発見され、前者が「熱水噴出孔生物群集」、後者が「冷水湧出帯生物群集」と呼ばれるようになりました。

熱水噴出孔生物群集や冷水湧出帯生物群集は、太陽エネルギーにほとんど依存しない特異な生態系を構成しています。地球内部から湧き出す海水に含まれる硫化水素やメタンをエネルギー源にして、化学合成細菌が有機物をつくっているのです。そのため、この生態系は「化学合成生態系」と呼ばれています。