Ecologie van gemeenschappen
De piramidestructuur van gemeenschappen
De organismen die het basisniveau van de piramide vormen, verschillen van gemeenschap tot gemeenschap. In terrestrische gemeenschappen vormen meercellige planten over het algemeen de basis van de piramide, terwijl in zoetwatermeren een combinatie van meercellige planten en eencellige algen het eerste trofische niveau vormen. De trofische structuur van de oceaan is gebaseerd op het plankton dat krill wordt genoemd. Er zijn enkele uitzonderingen op dit algemene plan. Veel zoetwaterstromen hebben detritus in plaats van levende planten als hun energiebasis. Detritus bestaat uit bladeren en andere plantendelen die in het water vallen vanuit omliggende landgemeenschappen. Het wordt afgebroken door micro-organismen, en de detritus, rijk aan micro-organismen, wordt gegeten door ongewervelde waterdieren, die op hun beurt worden gegeten door gewervelde dieren.
De meest ongewone biologische gemeenschappen van allemaal zijn die rond hydrothermale openingen op de oceaanbodem. Deze zijn ontstaan door vulkanische activiteit en de beweging van continentale platen, waardoor scheuren in de zeebodem zijn ontstaan. Water sijpelt in de scheuren, wordt verhit door magma in de aardmantel, wordt geladen met waterstofsulfide en stijgt dan terug naar de oceaanbodem. Zwaveloxiderende bacteriën (chemo-autotrofen) gedijen goed in het warme, zwavelrijke water rond deze scheuren. De bacteriën gebruiken de gereduceerde zwavel als energiebron voor de vastlegging van kooldioxide. In tegenstelling tot alle andere bekende biologische gemeenschappen op aarde is de energie die de basis vormt van deze diepzeegemeenschappen afkomstig van chemosynthese in plaats van fotosynthese; het ecosysteem wordt dus ondersteund door geothermische in plaats van zonne-energie.
Sommige soorten rond deze boorgaten voeden zich met deze bacteriën, maar andere soorten hebben langdurige, wederzijds voordelige relaties (mutualistische symbiose) gevormd met de zwavelbacteriën. Deze soorten herbergen de chemo-autotrofe bacteriën in hun lichaam en ontlenen er rechtstreeks voeding aan. De biologische gemeenschappen rond deze boorgaten verschillen zo sterk van die in de rest van de oceaan dat sinds het begin van het biologisch onderzoek van deze boorgaten in de jaren tachtig ongeveer 200 nieuwe soorten zijn beschreven, en nog veel meer soorten onbeschreven zijn gebleven, d.w.z. dat zij niet formeel zijn beschreven en geen wetenschappelijke naam hebben gekregen. Onder de beschreven soorten zijn er ten minste 75 nieuwe geslachten, 15 nieuwe families, een nieuwe orde, een nieuwe klasse, en zelfs een nieuw phylum.