נביעה הידרותרמית
הפאונה של נביעות תת-ימיות

מקובל, באופן מסורתי, שהחיים על פני האדמה מתאפשרים בעזרת האנרגיה המגיעה מהשמש, אבל לאורגניזמים החיים במעמקי הים אין גישה לאור השמש, ולכן הם תלויים בחומרי מזון המצויים במים בהם הם חיים. בעבר סברו אוקיינוגרפים שאורגניזמים החיים באזור הנביעות תלויים בשלג הימי, כמו כל האורגניזמים החיים במעמקי הים. סברה זו הניחה שתזונת אורגניזמים אלו מבוססת על שרידי הצמחים שגדלים סמוך לפני המים בעזרת אור השמש. כמה מאורגניזמים של אזור הנביעות אכן ניזונים מ"גשם" זה, אבל אם היה זה מקור האנרגיה היחיד היו אמורות צורות החיים המתקיימות באזור זה להיות מפוזרות בדלילות. בפועל, בהשוואה לקרקעית הים שמסביב צפיפות האורגניזמים באזור הנביעות ההידרותרמיות גדולה פי 10,000 עד פי 100,000.
הנביעות ההידרותרמיות מסוגלות לקיים כמויות גדולות כאלו של אורגניזמים משום שהמים הנפלטים מהנביעות ההידרותרמיות עשירים במינרלים מומסים, ואלו מזינים אוכלוסייה גדולה של חיידקים כמואוטוטרופים. חיידקים כימוסינתטיים אלו משתמשים בתרכובות הגופרית, במיוחד במימן גופרתי, תרכובת רעילה ביותר עבור מרבית האורגניזמים המוכרים, על מנת לייצר חומר אורגני בתהליך הכימוסינתזה. החיידקים הכימוסינתטיים מתרבים ויוצרים מרבד עבה המושך אליו אורגניזמים אחרים דוגמת שטצדאים ושטרגליים הניזונים ישירות מהחיידקים. אורגניזמים גדולים יותר דוגמת חלזונות, חסילונים, סרטנים, תולעים רב זיפיות מהמשפחה Siboglinidae, דגים ותמנונים יוצרים שרשרת מזון של טורפים ונטרפים מעל הצרכנים הראשונים של החיידקים. המשפחות העיקריות של אורגניזמים השוכנים סביב נביעות בקרקעית הים הם תולעים טבעתיות, Siboglinidae, חלזונות, וסרטנאים, כשצדפות גדולות, וחסילונים עיוורים מהווים את מרבית האורגניזמים שאינם מיקרוסקופיים.
המערכת האקולוגית שנוצרה כך תלויה בקיום מתמשך של שדה הנביעות ההידרותרמיות כמקור אנרגיה עיקרי, בשונה מהחיים על פני כדור הארץ המבוססים על אנרגיה סולרית. עם זאת, אף שנהוג לומר לעיתים קרובות שחברות בעלי חיים אלו מתקיימות כשאינן תלויות בשמש, חלק מהאורגניזמים תלוי בפועל בחמצן המופק מאורגניזמים המבצעים פוטוסינתזה. אחרים הם אנארוביים כפי שהיה בתחילת היווצרות החיים על פני האדמה.
תולעים צינוריות, שיכולות להגיע לגודל של מעל לשני מטרים, הן חלק חשוב באוכלוסיית בעלי החיים סביב נביעה הידרותרמית. לתולעים אלו אין פה או מערכת עיכול, וכמו תולעים טפילות, הן סופגות חומרי מזון המיוצרים על ידי החיידקים השוכנים ברקמות שלהן. בכל גרם רקמה של התולעים שוכנים כ-10 מיליארד חיידקים. לתולעים הצינוריות יש איברים דמויי נוצות אדומות עשירים בהמוגלובין. ההמוגלובין מתקשר למימן הגופרתי ומעביר אותו לחיידקים החיים בתוך התולעת. בתמורה מזינים החיידקים את התולעת בתרכובות פחמניות. שני מיני התולעים השוכנים בנביעה הידרותרמית הם Tevnia jerichonana, ותולעת צינור ענקית (Riftia pachyptila). אחת מאוכלוסיות בעלי החיים השוכנים בנביעות הידרותרמיות שנתגלתה כונתה "עיר הצלופחים" ("Eel City") וכללה בעיקר צלופחים. אף שצלופחים אינם בעל חיים נדיר, במרבית המקרים, כפי שתואר לעיל, רוב בעלי החיים השוכנים בנביעות הידרותרמיות הם בדרך כלל חסרי חוליות. עיר הצלופחים שוכנת בסמוך להר הגעש התת-מימי ואילולואו, בסמואה האמריקנית.
עוד ב-1993 כבר זוהו יותר מ-100 מינים של חלזונות ימיים בנביעות הידרותרמיות. בסך הכל נתגלו יותר מ-300 מינים חדשים של אורגניזמים בנביעות הידרותרמיות רבים מהם "מינים אחים" שנתגלו באזורי נביעה נפרדים גאוגרפית. קיימת השערה כי לפני שהלוח הצפון-אמריקאי עלה על הרכס המרכז-אוקייני, היה אזור נביעות ביוגאוגרפי אחד במזרח האוקיינוס השקט. המחסום שנוצר בפני מעבר חופשי של בעלי חיים החל את ההתפצלות האבולוציונית של המינים באתרים השונים. צורות החיים המדגימות את תופעה אבולוציה המתכנסת, כפי שניתן לצפות בהן בנביעות הידרותרמיות נפרדות, מוצגות כדוגמאות בולטות לתמיכה בתאוריה הכללית של הברירה הטבעית והאבולוציה.
מינים חדשים ויוצאי דופן מתגלים חדשות לבקרים בסביבת מעשנות שחורות:
מין של חיידקים פוטואוטוטרופים נתגלה ב-2005 בסמוך למעשנה שחורה מול חופי מקסיקו בעומק של 2,500 מטרים. אור השמש אינו חודר לעומק זה. במקום זאת, החיידק, השייך למשפחה Chlorobiaceae (באנגלית Green sulfur bacteria – חיידק גופרית ירוק), מנצל את הזוהר החלש מהמעשנה השחורה לביצוע פוטוסינתזה. זהו האורגניזם הראשון שנתגלה בטבע המשתמש אך ורק במקור אור שאיננו אור השמש לשם ביצוע פוטוסינתזה.
''Alvinella pompejana – תולעת המכונה "תולעת פומפיי" שנתגלתה ב-1980. תולעת זו מסוגלת לחיות במים שהטמפרטורה שלהם מגיעה ל-C°‏ 80.
Crysomallon squamiferum - מין של חלזון ימי המכונה באנגלית scaly-foot gastropod, שנתגלה ב-2001 במהלך מסע מחקר אל שדה הנביעות ההידרותרמי קאיירי (Kairei) שבאוקיינוס ההודי. חלזון זה משתמש במינרלים סולפידיים של ברזל (פיריט וגרייגיט) לבניית החלק הנוקשה של העור במקום בפחמת הסידן כמקובל אצל בעלי חיים אחרים. משערים כי הלחץ הקיצוני של 2,500 מטרים או כ-250 אטמוספירות משחק תפקיד בייצוב סולפיד הברזל ומאפשר שימוש ביולוגי. ככל הנראה משמש כיסוי שריון זה כהגנה בפני המִשְׁנֶנֶת (רָדוּלָה) הרעילה של החלזונות הטורפים בקהיליית בעלי החיים של הנביעה.