L'ecosistema marino è il più vasto ambiente della Terra e comprende tutti i fondali oceanici. I principali fattori che influiscono sulla distribuzione degli esseri viventi sono la luce e i nutrienti. La luce solare penetra solo fino a 200 m e qui si concentra la maggior parte degli organismi marini.
Procedendo verso il basso, la temperatura dell'acqua tende a diminuire: a 2000 m si registra una temperatura di 3°C e a 3000 m di soli 2°C, sui fondali si può sfiorare lo 0°C. La pressione invece aumenta, 1 atm ogni dieci metri. Il mare profondo è dunque un ambiente estremo, abitato da pochi organismi ma riserva numerose sorprese. La più interessante per la vita marina è stata la scoperta, nei pressi della dorsale pacifica orientale, dei "camini" dai quali fuoriesce acqua a temperatura altissima (400°C) ricca di gas e particelle di diversi solfuri.
Queste strutture denominate Black smokers costituiscono un ecosistema particolarissimo, che non trae la sua energia dalla luce solare. Sui fondali oceanici delle rift valley, l'acqua penetra nella crosta terrestre attraverso le fessure della roccia giungendo in prossimità dei magmi sottostanti, si surriscalda fino a temperature di circa 400°C e solubilizza molti dei minerali presenti nella roccia. Risalendo alla superficie fuoriesce dando origine a pennacchi scuri (da qui il nome di black smokers) perché ricchi di minerali che a contatto con l'acqua fredda circostante precipitano dando così origine ai "camini". La sostanza presente in maggior quantità in queste emissioni è l'idrogeno solforato, questo è utilizzato da batteri ipertermofili quale fonte di energia, in luogo della luce solare, questi batteri rappresentano il primo anello di una catena alimentare costituita da vermi, molluschi, crostacei e anche pesci tutti con caratteristiche particolari, adatti a vivere in un ambiente tanto "strano".

ARCHEBATTERI
Pyrococcus furiosus
Le cellule dei pyrococchi sono mobili, possiedono circa 50 flagelli ad una estremità e sono spesso rintracciabili in coppie. Sono anaerobi e, oltre a vivere a temperature altissime, resistono a pH da 5 a 9. Il tempo di riproduzione è uno dei più brevi trovato fra gli Archea, a condizioni ottimali, solo 37 minuti. È il più termofilo fra i procarioti conosciuti (temperatura di crescita 113°C), la sua parete cellulare è costituita da glicoproteine. È stato trovato nei vulcani sottomarini. È litotrofico, cioè ricava l'energia dalla roccia ossidando l'idrogeno solforato e fissando CO₂.

ARCHEBATTERI
Pyrodictium occultum
Il Pyrodictium occultum insieme al Pyrodictium abyssi e Pyrolobus fumarii fa parte di un gruppo di ipertermofili che vivono a temperatura di oltre 100°C. Sono stati trovati negli ambienti dei vulcani sottomarini.

ARCHEBATTERI
Methanococcus janaschii
È un archaea metanogeno, isolato da J. A. Leight da un campione di sedimenti raccolto dal pavimento abissale a 2600 m di profondità presso un "white smoker" localizzato a 21°N sulla dorsale pacifica. È un autotrofo capace di fissare l'azoto. È il primo archaea di cui si sia fatta la sequenza genica.

ANIMALI
Riftia pachyptilia
Vermi tubicoli con rossi pennacchi all'apice. Non hanno apparato digerente, dipendono dai batteri con i quali vivono in simbiosi, milioni di batteri in un solo cm² di tessuto, praticamente una coltura batterica! I pennacchi sono rossi perché ricchissimi di emoglobina che cattura l'acido solfidrico e lo trasporta ai batteri che stanno dentro al verme, questi ossidano lo zolfo e costruiscono sostanza organica dall'anidride carbonica. Si riproducono rilasciando sperma e uova nell'acqua, qualche studioso crede che le uova abbiano già la loro dotazione di batteri nutrienti e forse uno stadio larvale libero. Alcuni individui raggiungono notevoli dimensioni.

ANIMALI
Octopus sp.
L'animale rappresentato nella foto è un polpo, alcune di queste specie vivono negli abissi. Vermi molluschi e crostacei di specie nuove rappresentano la fauna che vive sui camini sottomarini. Sono organismi molto diversi da quelli "normali". Alcuni sono privi di apparato digerente, alcuni crostacei sono senza occhi e spesso dotati di un recettore posto sulla testa. Sono in grado comunque tutti di non risentire delle condizioni proibitive (temperatura, pressione, composti chimici) che si ritrovano attorno ai camini e che ucciderebbero qualsiasi altro tipo di organismo marino. La temperatura del camino idrotermale è attorno a 400°C, ma alla distanza di pochi centimetri dalla sorgente troviamo la temperatura classica dei fondali attorno ai 2°C.

ANIMALI
Cryptosaras couesi
Ci sono circa 200 specie di pesce lanterna, sono generalmente piccoli pesci lunghi circa 15 cm, e sono chiamati così a causa degli organi laterali luminosi, che gli consentono di adescare le prede, attrarre i loro partner e anche a scopo di difesa. Vivono in acque semiprofonde e si cibano di crostacei che catturano ogni notte risalendo alla superficie del mare.

ANIMALI
Regaleus glesne
È chiamato anche "pesce nastro", da adulto può misurare dai 3 agli 8 metri e pesare più di 45 kg; è il più grande e lungo pesce osseo conosciuto. Ha bocca piccola e priva di denti, si nutre di piccoli crostacei filtrati dalle branchie in bocca. Le branchie sono luminose per attrarre i pesci. Viene alla superficie se è ammalato o sta per morire, generalmente vive a circa 1000 m di profondità ed è un preda molto difficile, se ne riesce a pescare uno ogni 10 anni circa.

ANIMALI
Carnegiella strigata, Gasteropeleus sternicla, Pterodiscus levis
I pesci accetta (hatchetfish) sono piccoli pesci (6 cm) ossei dalla strana forma. Si ritrovano a profondità fra i 200 e i 1400 m più frequentemente nel Pacifico occidentale. Il corpo presenta escrescenze luminose puntiformi ed anche gli occhi sporgono dal corpo. Hanno piccole pinne pettorali a forma di ali che permettono loro di fare salti fuori dall'acqua. Mangiano uova ed avanotti di altri pesci, la bocca è dotata di denti molto appuntiti. Anch'essi sono dotati di bioluminescenza.

ANIMALI
Chauliodus sloani
Il pesce vipera è uno dei più feroci predatori degli abissi, generalmente è un piccolo pesce di circa 30 cm ma può arrivare ai 60 cm, vive alla profondità di 1500 - 2500 m in acque molto fredde. Ha un modo curioso di attrarre le prede: possiede delle luci dentro la cavità boccale, circa 350 piccoli organi luminosi.

ANIMALI
Bufoceratias weedi
Gli angler fish, sottordine dei Ceratioidei, sono pesci che vivono in mari profondi. Si trovano fra i 500 e i 3000 m di profondità. Sono caratterizzati dalla presenza, generalmente solo nelle femmine, di un'asta, sulla sommità del capo, (illicium) dotata di una piccola "lanterna" usata per attrarre le prede; in molte specie la luminescenza è dovuta a batteri luminosi che vivono in simbiosi. La femmina può crescere fino a superare il metro di lunghezza mentre il maschio arriva a malapena a 6-7 cm. La femmina si nutre di pesci e gamberetti che sono attratti dai suoi organi luminescenti ed attrae le prede anche con la vibrazione della sua esca. Il maschio vive in modo parassitario attaccato alla femmina e vi rimane per tutta la vita, dipendendo da lei completamente per il cibo, la protezione e per qualsiasi altra necessità, attaccandosi al torrente circolatorio della femmina e contemporaneamente provvede alla fecondazione delle uova che poi saranno rilasciate dalla femmina nell'acqua. Hanno la pelle priva di squame di colore da marrone scuro a nera.