1977年2月,俄勒岡州立大學的海洋地質學家傑克·科利斯和兩名船員在加拉帕戈斯群島附近海麵以下1.5英裏處巡遊。他們乘坐阿爾文號深海潛艇—一種特別為適應深海條件設計的潛艇—尋找著在前一年被遙感探測出來的熱液噴口,他們希望能近距離地觀察熱液噴口。這些噴口是海洋底的巨大裂口,是噴出滾燙熱水的海底間歇泉;這些水因與地下岩漿接觸而被加熱,從泉口噴出,與海洋冰冷的海水混合在一起。
很快,地質學家以及船員們就發現了這些噴口,與此同時,他們還發現了更奇怪的東西,在它們的周圍聚集了一整套繁盛的生態係統,其中包括巨大的蛤蜊、巨型管蟲,甚至還有白化的螃蟹,這些生物都生活在徹底的黑暗中。這些生命的發現是他們意料之外的,因為他們此時處於海麵以下八千英尺的位置,而海麵以下二千五百英尺處的壓力就足以壓垮一條核潛艇了。生物學家曾以為在這樣深的洋底應該沒有生命。事實上,當時的普遍觀念認為:生命隻能在相對較窄的溫度區間和壓力範圍內存活,而熱液噴口係統遠遠超出了這些範圍。
科利斯對噴口生態係統的這一發現,被看作“生命起源研究”的一大重要時刻。因為這使很多人懷疑:熱液噴口會不會是生命誕生的地方。當科利斯回國以後,首次提出這一想法時,卻被認為太過可疑,因而被大多數期刊拒絕發表。十多年之後,它才得到了人們的接受。
科利斯並不是獨自一人提出這個想法的。他與俄勒岡州立大學的幾位同事(約翰·巴羅斯和研究生薩拉·霍夫曼)討論之後才想到了它。引導他們得到這個想法的是:除了能量豐富,熱液噴口還具有許多對生命來說可能有益的特點。例如:在滾燙的噴口和周圍寒冷的海水之間的溫度差,可能有利於特定的化學反應發生,這種化學反應可能催生生命誕生過程中所需要的複雜的化學物質。另外,這樣的係統包含了高濃度的甲烷、氨和氫。有機生命前體分子—也就是“構成生命的基本材料”—可能就形成了。