Підводний мікроскоп допоміг зняти "цілуються" коралових поліпів
Вивчення глибин океану до сих пір залишається вельми непростим завданням, особливо якщо мова йде про дослідження найдрібніших форм життя. Але з новим підводним мікроскопом, розробленим в Каліфорнійському університеті Сан-Дієго, розкривати таємниці найменших мешканців морського дна стане набагато легше. Озброївшись революційної технікою, команда водолазів змогла вперше зняти поцілунок коралових поліпів і розглянути інші дивні подробиці їхнього життя.
Аспірант Ендрю Муллен (Andrew Mullen) встановлює підводний мікроскоп для вивчення життя коралового рифу.
Фото Jaffe Laboratory for Underwater Imaging / Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego.
У морських екосистемах багато важливих процесів протікають на мікроскопічному рівні, але коли вчені вилучають живі об`єкти з рідного середовища і намагаються вивчити їх поведінку в лабораторії, вони бачать далеко не все. Саме тому океанограф Жуль Жаффе (Jules Jaffe) і його колеги поставили собі за мету створити пристрій, який дозволить спостерігати мікроорганізми, не втручаючись в їх життя.
Представлений ними Донний підводний мікроскоп (Benthic Underwater Microscope, або просто BUM) складається з камери, об`єктиву і шести яскравих світлодіодів для підсвічування. Вся конструкція уміщається усередині досить компактного тубуса, який можна встановити на тринозі та направити на ділянку дна. Все управління здійснюється за допомогою окремого підводного комп`ютера.
Об`єктив забезпечений гнучкою мембраною, яка з двох сторін оточена рідиною. Він працює за принципом людського ока: змінюючи тиск рідини, можна змінювати форму мембрани і, таким чином, регулювати фокусування. Мікроскоп, здатний розрізнити деталі розміром в кілька мікрометрів, можна розмістити всього в шести сантиметрах від об`єкта дослідження. У мікросвіті така дистанція дозволяє вести спостереження "залишаючись непоміченим".
Конкуруючі колонії коралових поліпів під прицілом камери BUM.
Фото Jaffe Laboratory for Underwater Imaging / Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego.
Про потенціал пристрою говорить той факт, що в ході перших випробувань BUM допоміг зробити справжнє відкриття, яке разом з іншими спостереженнями було описано в статті, опублікованій в виданні Nature Communications.
Команда дослідників з Університету Сан-Дієго і декількох ізраїльських університетів встановила камеру на кораловому рифі біля берегів Ізраїлю в Червоному морі і залишила її включеної на цілу ніч. На наступний день, переглядаючи зняте відео, вчені помітили, що сусідні поліпи періодично нахиляються один до одного і з`єднуються ротами.
Біологи поки не можуть точно сказати, навіщо безхребетні "цілуються". Можливо, в ході такого тісного спілкування члени колонії обмінюються їжею або ферментами.
Мікроскоп розкрив і інші приклади скоординованого поведінки мешканців коралового рифу. Відомо, що поліпи можуть полювати на планктонні організми за допомогою отруйних жалких клітин. Біологи виявили, що якщо особливо щасливий мисливець захоплює занадто багато видобутку, він сплітається щупальцями з сусідами для колективного перетравлення їжі.
Але найдраматичніші кадри дослідники отримали, розмістивши мікроскоп на кордоні колоній двох різних видів поліпів. Виявилося, що там йшла справжня війна - організми діставали назовні так звані мезентеріальні нитки і намагалися вразити ними ворога. Ці утворення є частиною травної системи і містять багато жалких клітин, що робить їх дуже небезпечною зброєю.
Деякі види коралових поліпів отримують частину енергії від симбіозу з одноклітинними зеленими водоростями, що живуть в їх мезоглее. Але при підвищенні температури води ці маленькі союзники йдуть, і їх місце можуть зайняти бурі водорості, що може привести до загибелі колонії. За допомогою BUM біологи вперше дізналися, що бурі водорості створюють між окремими членами колонії сітку, схожу на бджолині стільники.
Відкриття дозволить розібратися, як поліпи борються з непроханими гостями, і чому це протистояння часто закінчується загибеллю рифа.
"Цей інструмент є частиною нового напряму в дослідженні океану, коли лабораторію розміщують в ньому, замість того щоб нести океан в лабораторію", - Робить висновок в офіційному прес-релізі один з авторів роботи Талі Трейбіц (Tali Treibitz).
