Гидротермальные жерла - это сооружения на дне океана, которые имеют экстремальные условия. В этих вентиляционных отверстиях и вокруг них наблюдается сильная жара и чрезмерное давление. Поскольку солнечный свет не может проникнуть в глубины этих структур, для ранней жизни должен был быть другой источник энергии, который мог образоваться там. Текущая форма вентиляционных отверстий содержит химические вещества, которые поддаются хемосинтез- способ для организмов создавать свою собственную энергию, подобную фотосинтезу, которая использует химические вещества вместо солнечного света для производства энергии.
Эти типы организмов являются экстремофилами, которые могут жить в самых тяжелых условиях. Гидротермальные жерла очень горячие, отсюда и название «тепловой» в названии. Они также имеют тенденцию быть кислыми, что обычно вредно для жизни. Однако жизнь, которая живет в этих вентиляционных отверстиях и вблизи них, имеет приспособления, которые позволяют им жить и даже процветать в этих суровых условиях.
Archaea жить и процветать в этих местах и рядом с ними. Так как эта область жизни считается наиболее примитивным из организмов, не трудно поверить, что они первыми заселили Землю. Условия в гидротермальных жерлах как раз подходят для поддержания археи живым и размножающимся. С количеством тепла и давления в этих областях, а также с типами химических веществ, жизнь может быть создана и изменена относительно быстро. Ученые также проследили ДНК всех ныне живых организмов до общего экстремофила предка, который был бы обнаружен в гидротермальных жерлах.
Ученые также считают, что виды, содержащиеся в области архей, являются предшественниками эукариотических организмов. Анализ ДНК этих экстремофилов показывает, что эти отдельные клеточные организмы на самом деле более похожи на эукариотическая клетка и домен Eukarya, чем другие одноклеточные организмы, которые составляют бактерии домен.
Одна гипотеза о том, как развивалась жизнь, начинается с архей в гидротермальных жерлах. В конце концов, эти типы одноклеточных организмов стали колониальными организмами. Со временем один из более крупных одноклеточных организмов поглотил другие одноклеточные организмы, которые затем эволюционировали, превращаясь в органеллы в эукариотической клетке. Эукариотические клетки в многоклеточных организмах были тогда свободны дифференцироваться и выполнять специализированные функции. Эта теория о том, как эукариоты развились из прокариот, называется эндосимбиотическая теория и был впервые предложен американским ученым Линн Маргулис. Имея много данных, подтверждающих это, включая анализ ДНК, который связывает существующие органеллы в эукариотических клетках с древними прокариотическими клетками, Эндосимбиотическая теория связывает гипотезу о начале жизни в гидротермальных жерлах на Земле с современными многоклеточными организмы.