Od odkrycia mikroskopu ponad 350 lat temu naukowcy naprawdę dobrze patrzyli na maleńkie rzeczy, aż do atomów. Ale nawet najbardziej zaawansowane mikroskopy mają jedną wielką wadę: nie działają pod wodą.
Badacze oceanów zazwyczaj muszą pobierać próbki z słonego błękitu i zabierać je z powrotem do swoich laboratoriów, aby dobrze się przyjrzeć, co oznacza usunięcie mikroskopijnych stworzeń morskich z ich siedlisk, często zmieniając ich zachowanie. Jednak zespół oceanografów niedawno złamał ten problem, opracowując podwodny mikroskop bentosowy, który pozwala płetwonurkowi patrzeć i rejestrować najmniejsze fragmenty życia morskiego.
„Jest to ważne, ponieważ istnieją tysiące różnych podwodnych stworzeń o wielkości milimetra, których wcześniej nie moglibyśmy badać, chyba że zostałyby usunięte i zabrane do laboratorium”, pisze zespół dla The Conversation .
Zakres został opracowany w Jaffe Lab for Underwater Imaging w Scripps Oceanographic Institute. Składa się z dwóch części: małego komputera i zespołu obrazującego. Nurek używa komputera do sterowania mikroskopem i kamerą. Zespół obrazujący jest wyposażony w soczewkę o dużej mocy oświetloną pierścieniem diod LED połączoną z elastyczną, regulowaną soczewką, która działa podobnie do ludzkiego oka. Pozwala to urządzeniu skupić się na obiektach o średnicy zaledwie jednego mikrona, mniej więcej 1/100 wielkości ludzkiego włosa.
Już we wstępnych testach obiektyw okazał się zmieniaczem gier. Podczas testowania go na rafach koralowych w Morzu Czerwonym zespół przyjrzał się polipom koralowym, obserwując niespotykane wcześniej zachowania. Polipy tego samego gatunku czasami wykorzystywały macki, by objąć sąsiadów, „potencjalnie dzieląc się jedzeniem, w tak zwanym całowaniu polipów”, pisze zespół w The Conversation .
Zauważyli również, że gdy polipy różnych gatunków zostały umieszczone blisko siebie, zaatakowali. Silniejszy polip wysyła filamenty, które są zasadniczo częścią jego jelita, pokrywając pobliski polip enzymami trawiennymi, informuje Megan Daley z Los Angeles Times .
„Używają tych włókien do po prostu trawienia sąsiada obok siebie” - mówi Andrew Mullen, student, który pomógł opracować mikroskop i główny autor badania na temat mikroskopu w czasopiśmie Nature Communications. Prawie całą noc zajęło jeden polip, by strawić przeciwnika.
W Maui naukowcy wykorzystali ten system do zbadania wybielania koralowców oraz tego, jak glony kolonizują i ostatecznie duszą uszkodzone rafy koralowe. Odkryli unikalny wzór plastra miodu, za którym podążają glony podczas kolonizacji rafy, czego wcześniej nie widzieliśmy w laboratorium.
Kiedy oceanograf Victor Smetacek wymyślił ten pomysł w 2002 roku, zastanawiał się, czy podwodny mikroskop „mógłby zrobić dla ekologii mikrobiologicznej to, co zrobił teleskop Galileusza dla astronomii”. Te wstępne próby sugerują, że mikroskop jest na dobrej drodze. Istnieje wiele pytań, na które ten wymyślny gadżet może teraz pomóc odpowiedzieć, w tym sposób rozprzestrzeniania się wodorostów, rozwój chorób raf koralowych i rozwój larw koralowców.
System nie jest powszechnie dostępny, ale do tego czasu zespół twierdzi, że udostępnia swój mikroskop społeczności naukowej i będzie podróżował do projektów badawczych na całym świecie, aby pomóc robić zdjęcia i nagrywać filmy.
Polipy koralowe udokumentowane przez BUM (Jaffe Laboratory for Underwater Imaging / Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego)
