Il sole è l'ultima fonte di energia nella maggior parte degli ecosistemi terrestri e marini. Le principali eccezioni sono le comunità di acque profonde che dipendono dal calore generato dalle prese d'aria idrotermiche e dagli archeotropici che traggono energia direttamente dalle rocce .
Fino a pochi decenni fa, i biologi non erano a conoscenza dell'esistenza di eccezioni a livello di ecosistema. In ogni ambiente terrestre e acquatico noto, si pensava che la base della catena alimentare fosse costituita da produttori, cioè organismi autotrofi capaci di fotosintesi, come piante, alghe, fitoplancton e cianobatteri. Poiché i produttori dipendono dalla luce solare per la fotosintesi e ogni livello trofico sopra i produttori dipende da loro per cibo ed energia, la conclusione logica è stata che tutti gli ecosistemi dipendono dal sole, direttamente o indirettamente, come la loro fonte di energia.
Questa visione cambiò radicalmente nel 1977, quando gli scienziati a bordo del sommergibile Alvin scoprirono un ecosistema di acque profonde che prosperava intorno alle bocche idrotermali nell'Oceano Pacifico. In questo ambiente, i produttori sono batteri chemiosintetici che usano il calore delle bocche termiche per dividere l'idrogeno solforato e utilizzare la sua energia chimica per produrre ATP e molecole di cibo. Vermi tubolari e vongole giganti si nutrono di batteri. Alle prese d'aria termiche scoperte più tardi nell'Oceano Atlantico, i residenti includono cozze, granchi e gamberetti. I produttori sono ancora batteri chemiosintetici, la base della catena alimentare in un ecosistema che sopravvive senza la luce del sole.
