https://frosthead.com

Bioluminestsents: Valgus on palju parem, seal, kus see on märjem

"Pind, pind, see on Triton."

Sellest loost

[×] SULETUD

Küürnokk oma „kalastusvarda” ja bioluminestseeruva peibutisega. Mereloomad säravad söögikohtade hõivamiseks, kaaslaste meelitamiseks ja ründajate peletamiseks. (Norbert Wu / Minden Pildid / Corbis) Meduusid hõõguvad koos vooluga Maine'i lahes ja Weddelli meres. (David Shale / NPL / Minden Pildid / Ingo Arndt / Minden Pildid) Jaapani jaanilinnu kalmaari kummituslik kontuur. (Michael Valmis / Visuals Unlimited / Getty Images) Jaapani merest pärit kakaduu kalmaar. (Dante Fenolio / Fotouurijad / Getty Images) Indoneesia lähedal merepliiats, kolooniaorganism nagu pehme korall. (Patricia Danna / Loomad Loomad / Maapildid) Viperfish on valmis ründama süvamere krevette. (Edith Widder, ORCA) Süvamere krevetid kasutavad bioluminestsentsmaterjali viperkala hävitamiseks. (Edith Widder, ORCA) Widder (tema Florida laboris koos dinoflagellaadi kolbiga) ütleb bioluminestsents ookeanis, et "ookean on pigem reegel kui erand" (Bob Croslin) Lõpuks jäädvustatakse kraken: Widder tegi teadlastega koostööd eelmisel suvel, et saada esimene loodusliku hiiglasliku kalmaari video. (NHK / NEP / avastuskanal / AP-pildid) Widder kasutab nüüd ookeani tervise jälgimiseks bioluminestsentsi (plankton rannas Maldiividel). Hämardavad tuled on tema sõnul halb märk. (Doug Perrine / NPL / Minden Pildid) Dragonfish ilma bioluminestsentsita. (Tom Smoyer, HBOI) Dragonfish, mis näitab bioluminestsentsi. (Edith Widder, ORCA) Atolla vanhoeffeni millimallikas. (Edith Widder, ORCA) Atolla vanhoeffeni meduus, mis näitab bioluminestsentsi. (Edith Widder, ORCA) Periphylla millimallikas. (Edith Widder, ORCA) Periphylla millimallikas, millel on bioluminestsents. (Edith Widder, ORCA)

Pildigalerii

Seotud sisu

  • Venuse kärbsepüünised helendavad siniseks, et meelitada nende saaki
  • Bioluminestsentssed ussid tervitasid Columbust uude maailma

Akrüülfäär hõljub nagu seebimull karedates lainetes ja ma kukun läbi tilkuva luugi oma kohale kuulsa ookeaniuurija Edith Widderi kõrval.

Me sõidame uue kolme inimese allveelaevaga proovile Grand Bahama saare ääres askeldavates vetes. Vaatamata õues tuuleiilidele on Widder rahulik.

"Pind, pind, see on Triton, " ütleb meie piloot. “Minu luuk on turvaline. Minu elu toetavad süsteemid töötavad. ”

“Teil on sukeldumine lubatud, ” vastab staatiline uppunud hääl.

"OK, inimesed, siin me läheme."

Me vajume.

Laiemad uurivad veealust valgust. Bakteritest merikurkide, krevettide ja kaladeni ning isegi mõne hailiigini kasutab rohkem kui 50 protsenti süvamere ookeani loomadest hollandiks, flirdiks ja võitlemiseks. Neil on peas hõõglambid. Nad oksendavad heledust. Nad määrivad vaenlasi kergelt. Bioluminestsents, Widderi arvates, on maakeral levinum ja kõnekaim keel ning see on põlde informeeriv alates biomeditsiinist kuni tänapäevase sõjapidamiseni kuni süvamere uurimiseni. Viimati kasutas ta Jaapani ranniku lähedal toimunud ajaloolisel reisil oma bioluminestsentset trikkikotti, et kutsuda kokku kõige legendaarsem mereelukas: hiiglaslik kalmaar.

Täna loodame umbes 15 minutit pärast päikeseloojangut näha madalast mererohu voodist ja korallriffidest väljuvaid ostrakodusid, seemnesuuruseid bioluminestsentsiimaid koorikloomi, et panna loodusesse üks keerukamaid valgusetendusi. Isased jätavad selja taha lima ja kiirgavate kemikaalide plekid, mis ripuvad nagu hõõguvad ellipsid. “Punktide vahekaugus on liigispetsiifiline, ” selgitab Widder. “Emane teab, et kui ta läheb õige nööri otsa, leiab ta oma liigist isase, kellega ta saab paarituda.” Seda helendavat võrgutamist nimetatakse “pärlikeera” nähtuseks.

Kuuskümmend jalga maapinnast allapoole suundub piloot korallrahude laigulise lubjakivi labürindi poole. Kolme jala pikkune barakudu annab meile karvase silmamuna. Meie tuledes harilikud lõvikala. (Kuna tegemist on sissetungiva liigiga, pimestab Widder tagasi.) Pehmed valged liivamaandumiskohtade vahelised hüpikrohud. Näeme karuputke ja tagurpidi meduusid ning triibulist merikurki. Suurepärased käsnad meenutavad munatopse, golfipalle ja maletükke. Enim hävitavad värvid: seal on sorbikorallid, vetikate smaragdiplaadid, lavendli, banaani ja roosi puudutused. Kala kriips virsiku ja plaatina.

Kuid juba on hilja pärastlõuna ja need pimestavad varjundid ei kesta kaua. Kui pimedus hakkab langema üle Bahama saarte, kaob rifi vikerkaar. Vesi täidab halli suitsu. “Punased ja apelsinid on kadunud, ” sõnab Widder, kui allpool on nina läbi äkilise udu. “Võite ikka näha kollast värvi, siis see kaob, siis kaob roheline. Varsti on siniseks jäänud vaid sinuga. ”(Peaaegu kõik bioluminestsentsed olendid toodavad sinist valgust: selle lühikesed lainepikkused tungivad kõige kaugemale mereveest.) Pimeduse langedes kasvavad mõned loomad aktiivsemaks. Sügavalt tuharahela kambrites segavad näljased kalad.

Siis lühendab meie otsing raadio teel staatilist häält, kutsudes meid halva ilma tõttu tagasi pinnale ja meil pole muud valikut.

Isegi kui me päikeseloojangu poole ronime, vändab Widder kaela, vaadates seda kõrgemale ja taha. "Paljud avastused leiavad aset just siis, kui midagi silmanurgast välja püütakse, " ütleb naine. Ta räägib meile William Beebe'ist, 20. sajandi alguse loodusteadlasest ja maadeavastajast ning tema isiklikust kangelasest, kes laskus terasest vannisfääri ja oli esimene, kes jälgis looduses süvamere loomi, sealhulgas neid, mis pidid olema bioluminestsentsed olendid, kes "Plahvatas" vedeliku leegi puhkemisel. Kuna ta väitis, et nägi lühikese aja jooksul nii palju loomi, kahtlesid teadlased tema leiud hiljem. "Ma usun, et ta nägi seda, mida ta ütles, et ta nägi, " sõnab Widder. Ja ta on näinud palju enamat.

***

Pidu, kus Widderiga esimest korda kohtun, toimub Floridas Vero Beachis asuvas majas. Väliskülg on köidetud siniste tuledega ja seestpoolt inferno teevalgustite, siniste laservalgustite ja leegitsevate rummijookidega. Baari taga segab bioloog Manhattanit musta valguse järgi. (On laialt levinud kaebusi, et ta on viski mõõtmisega liiga täpne.) Kaugjuhitav lendav Mylari õhupallhai, mis on mõeldud bioküpseks liigiks, mida nimetatakse küpsisefreesiks, teeb ringi, selle kõht on kaetud säraga - tume värv.

Vaevalt viis jalga pikk, kuid rahvamassi omav Widder on täna õhtul tõeline helendaja. Ta kannab sinist säraga varjatud vesti ja hõõgkeppidega peakatet. Tema kärbitud juukseid kaunistavad eredad kalastuspeenrad. Selles naeruväärses kohtumises näib ta kuidagi suurepäraselt varjatud. Ta on 30 aastat oma süvamere karjäärist uurinud Aafrika, Hawaii ja Inglismaa rannikuvesi Lääne-Alborani merest Cortezi mereni Lõuna-Atlandi laheni. Ta on konsulteerinud Fidel Castroga, kuidas parimal moel homaari valmistada (tema arvates mitte veini abil). Ta on koos Leonardo DiCaprio ja Daryl Hannahiga sõitnud kuulsuste päästmise ookeanile. Kuid suure osa oma karjäärist oli ta pardal ebaharilik: paljudel uurimislaevadel, mida ta algusaegadel külastas, olid mehed kaasas olnud. Vanad soolad lõbustasid, nähes, et ta võib siduda vooliku sõlme. Ja mõned teadlased ei mõistnud aastaid, et EA Widder, kes avaldas hävitava sagedusega ja suurt tunnustust, oli noor naine.

Partei kogub oma mittetulundusühingule Ocean Research and Conservation Association (ORCA), mis asub lähedal asuvas Fort Pierce'is. ORCA missiooniks on rannikualade reostuse jälgimine, eriti India jõe laguunis. Widder tõrjub pisaraid tagasi, samal ajal kui ta räägib rahvahulgale delfiinide surmast reostuse tõttu vetes just ukse taga. Mullet ilmuvad kahjustused, manaatidel kasvavad kasvajad. Laiem mure on ka mõju pärast inimese tervisele. “

Kui ma ORCA-d asutasin, oli tegemist ookeani kaitsmisega, mida ma armastasin, ”räägib ta. "Kuid see on ka enda kaitsmine."

Järgmisel hommikul kohtume Widderi ja ORCA peakorteris, endises rannavalve hoones, mille koore-roosa katus. Widderi rahvarohkel raamaturiiulil on kaks fotot vastamisi. Üks näitab ema, Kanada nisukasvatajate last, kes juhtis nelja hobusega meeskonda üle Saskatchewani preeria. Tema ema oli andekas matemaatik, kuid tema karjäär tuli alati teisele abikaasale, kes juhtis Harvardi ülikooli matemaatikaosakonda. Ta meenutas noorele Edithile sageli piibellikku lugu Marthast, kes oli Jeesuse külla tulles nõusid sööma pannud. "Ta ütles mulle, et peate kohal olema, kui suur mõtleja on linnas, mitte köögis, " mäletab Widder. Kui ta oli 11-aastane, võttis isa vastu terve aasta hingamispäeva ja pere rändas mööda maailma. Pariisis lubas Widder saada kunstnikuks; Egiptuses arheoloog. Fidži riffidel, kus ta hiilis hiiglaslikke karbikesi ja lõi lõvikala (“Ma ei teadnud, et see on mürgine”), vallutas ookean ta südame. (Samal reisil otsustas ta vaesuses kannatanud Bangladeshis kunagi lapsi saada; tema ja ta abikaasa David on seda lubadust pidanud.)

Ema foto ja hobusevanni kõrval on Widder ise. Ta on suletud mahukas ühe inimese sukeldatav sukeldusülikond, mis sarnaneb rohkem astronaudi kosmoseülikonnaga kui ükski tavaline sukeldumisvarustus. Ta on alustamas ühte oma esimestest süvamere sukeldudest ja ta kiirgab.

See sukeldumine tähistas haruldast juhtumit, kus juhus, mitte tahtejõud, katalüüsis Widderi ühte seiklust. Ta õppis Tuftsis bioloogiat ja sai Santa Barbaras California ülikoolist neurobioloogia doktorikraadi. Aspirandina töötas ta dinoflagellaatide membraani biofüüsika kallal, mis tõmbas tema huvi bioluminestsentsi vastu ja kui tema nõustaja sai stipendiumi spektrofotomeetri - temperatuuri mõõtmiseks kasutatava masina jaoks -, hakkas ta sellega lihtsalt aru saama, et seda välja mõelda. veel üks teadlane rekvireeris uue vidina 1982. aasta teaduskruiisiks California ranniku lähedal; Widder läks paketi osana.

Ta oli tahtmatult suundunud tähtsale missioonile. Kuni selle ajani olid merebioloogid (William Beebe ja mõned teised) (va erand), tuginedes süvamere elust pilgu saamiseks võrguproovidele: eriti eksitavad meetodid: eriti valguse kandjad on nii õrnad, et võivad laguneda tavalistes võrkudes, sageli kurnavalt. nende bioluminestsents enne pinnale jõudmist. Kuid sellel reisil võidakse kasutada WASP, mootoriga „atmosfääri sukeldamise ülikond“, mille avamere naftaettevõtted olid välja töötanud veealuste platvormide parandamiseks. Bioloogid soovisid seda kasutada mereloomade vaatlemiseks.

Reisi peateadlane, nüüd Monterey lahe akvaariumi uurimisinstituudis töötav Bruce Robison oli valinud potentsiaalsete WASP-pilootidena cracki teadlaste, enamasti noored, gung-ho ja meessoost. Ükshaaval laskusid nad ülikonnas rohkem kui 1000 jalga, kinnitades pika kaabli abil laevale, samal ajal kui Widder jäi pinnale, kuulates raadio kaudu nende juubeldavat vingumist. "Olin just postdoktor, totem-postil üsna madal, " räägib naine. Reisi lõpu poole küsis Robison Widderilt, kes oli selleks ajaks peaaegu meeletu entusiasmiga, kas ta soovib järgmise reisi piloodiks treenida.

Tema esimene sukeldumine 1984. aastal Santa Barbara kanalisse oli päikeseloojangu ajal. Vajumise ajal muutus vaade rukkilille sinisest koobaltist mustaks. Isegi purustades tonni vett pea kohal, ei kogenud ta kohmakat paanikat, mis pani mõne piloodi sukelduma esimesena. Mööda eeterlikke millimallikaid ja ülikõrgete antennidega krevette, mis näisid sõitvat nagu suusad, triivis ta alla 880 jalga, kus päikesepaiste oli vaid sume vihmasadu. Siis "lülitasin tuled välja."

Ta lootis siin välku, välku seal. Kuid see, mida ta pimeduses nägi, pani van Goghi Tähise öö hävitama - õied ja õied ning sära õitseb. "Ümberringi oli plahvatus ning sädemed ja keerised ja suured ketid, mis nägid välja nagu Jaapani laternad, " mäletab naine. Hele hüppas, suitsetas ja lõhestas: “Mulle tehti ümbrik. Kõik hõõgus. Ma ei suutnud ühte valgust teisest eristada. See oli lihtsalt mitmesuguseid asju, mis valmistasid kergeid, erinevaid kujundeid, erinevat kineetikat, enamasti sinist, ja just seda palju. See hämmastas mind. ”

Miks oli nii palju valgust? Kes tegi seda? Mida nad ütlesid? Miks keegi seda kraami ei õppinud? "See tundus energia hullumeelsena ja evolutsioon pole hullumeelne, " ütleb ta. “See on haletsusväärne.” Üsna pea hakkas pinnameeskond teda sisse vintsutama.

Järgnenud ekspeditsioonil Monterey kanjonisse proovis ta tosinat viietunnist sukeldumist ja iga laskumisega kasvas ta üha enam. Mõnikord olid õues olevad mõistatusloomad nii eredad, et Widder vandus, et sukeldumisülikond laskis ümbritsevasse vette elektrikaare. Kunagi süttis "kogu ülikond põlema". Nüüd uskus ta, et 20-suu pikkune sifonofoor - omamoodi meduusikoloonia - liikus ühest otsast teise kergelt kaskaadseks. "Ma oskasin lugeda iga valimisnumbrit ja ülikonna sees olevaid mõõtmeid selle valguse järgi, " mäletab Widder. “See oli hingemattev.” See hõõgus 45 sekundit.

Ta kinnitas WASP-i ette sinise tule, lootes ergutada looma reageerimist. Vee all vilksatas varras raevukalt, kuid loomad eirasid teda. "Istun pimedas selle helesinise hõõguva asjaga, " räägib Widder. "Ma lihtsalt ei suutnud uskuda, et miski sellele tähelepanu pööras."

Bioluminestsents-leksikoni dekodeerimine saaks tema elutööks. Järk-järgult hakkas talle silma, et enne kui ta õppis valgusega rääkima, oli tal vaja kuulata.

***

Widder juhatab mind oma labori tagaosas olevasse valgustpidavasse kappi, siis müristab külmikus mereveekolbi järele. See tundub selge ja siiski ning mitte liiga paljutõotav. Siis lülitab ta tule välja ja annab veega pisut keerutada. Süttib triljon safiiri.

See sädelev, suuvee värviga keeks on täis dinoflagellaate, samu planktonilisi loomi, kes lummavad Puerto Rico bioluminestseeruvaid lahte ja ujuvad kiirelt delfiine mujal maailmas sinises valguses. Hõõgumise taga olev keemia, mida jagavad paljud bioluminestsentsed olendid, hõlmab ensüümi nimega lutsiferaas, mis lisab lutsiferiiniks nimetatavale ühendile hapnikku, heites nähtava valguse footoni - pisut nagu see, mis juhtub siis, kui klõpsate hõõgkeppi. Widderi pöörise stimuleerimisel tekitavad dinoflagelletid sädemeid, et heidutada kõiki, kes neid on nüginud - olgu see siis röövelline koplikas või süsta mõla - lootuses, et see söögikorra ära jätab.

Suurematel loomadel on sama jahmunud vastus: heledate soonte valguses paistavad angerja angerjad multifilmide elektrilöögina. Lõpuks mõistis Widder, et Vegase moodi ekraanid, mida ta WASP-ist nägi, olid enamasti näited hämmingutest, mida stimuleeris kokkupuude tema sukeldusülikonnaga.

Ainult väike protsent maapealsest elust on bioluminestsentsed - kõige kuulsamalt jaanimardikad, aga ka mõned millipeedid, klõbamardikad, seenenõugud, jaanilinnud ja mõned teised. Üks teadaolev helendav mageveekogu elanik on Uus-Meremaa üksildane limps. Enamik järve- ja jõe elanikke ei pea valgust tootma; nad eksisteerivad päikesevalgustatud maailmades, kus on palju kohti kaaslaste kohtumiseks, röövloomade kohtumiseks ja kiskjate eest varjamiseks. Mereloomad peavad seevastu minema teed ookeani obsidiaanlikku tühjusesse, kus päikesevalgus väheneb iga 225 jala järel kümnekordselt ja kaob 3000 inimese võrra: see on pigi-must isegi keskpäeval, mistõttu väljendavad nii paljud mereelukad ise värvi asemel valgusega. Tunnusjoon on iseseisvalt arenenud vähemalt 40 korda ja võib-olla rohkem kui 50 meres, hõlmates toiduahelat alates zooplanktoni põlemisest kuni kolossaalse kalmaarini, mille silmamuna tagaküljel on suured kerged elundid. Ainuüksi molluskitel on seitse eraldiseisvat valguse valmistamise viisi ja uusi hõõguvaid olendeid on kogu aeg märgatud.

Tänapäeval usuvad teadlased, et bioluminestsents on alati teiste loomade mõjutamise vahend - signaaltulekahju sügaval. Sõnum peab olema piisavalt oluline, et kaaluda üles positsiooni varjamise riske. "See on ellujäämise põhiline värk, " ütleb Widder. „Visuaalsele keskkonnale on uskumatu valikuline surve, kus peate muretsema selle pärast, mis on teie kohal kiskjana, ja mis on teie all, kui olete saagiks. Sageli olete mõlemad. ”

Lisaks jahmatavatele reaktsioonidele aktiveerivad jahitud loomad ka kamuflaažina valgust. Paljudel keskmistel röövloomadel on püsivalt ülespoole suunatud silmad, skaneerides röövtoidulisi siluetti madalama päikesevalguse vastu. Nii vaadatuna muutub isegi kõige õrnem krevett varju. Nii et saakloomad summutavad oma kõhtu valgusfoorideks kutsutavate kergete elunditega. Neid eredaid mante aktiveerides võivad nad sulanduda ümbritseva valgusega, muutudes praktiliselt nähtamatuks. Kalad võivad soovi korral oma kõhud ära nuusutada või tuhmida, kui mõni pilv ületab pea. Abralia kalmaar võib olla kooskõlas kuuvalguse värviga.

Toidu meelitamine on teine ​​bioluminestsentsmotiiv. Sobiva nimega taskulampkala pühib pimeduse intensiivsete põsevalgustitega, otsides maitsvaid naabreid. Oma julmade lõualuude ees riputab rästikala hõõguva peibutusega muteerunud ujuraja otsa, mis näljastele möödujatele meenutab säravat kalatükki - soositud süvamere suupisteid. (Selle asemel, et süüdata oma valgus, naudivad mõned neist kiskjatest sümbiootilisi suhteid bioluminestseeruvate bakteritega, mida nad kasvatavad lambipirnitaoliste õõnsuste sees, mida nad saavad libisevate nahaklappidega nuusutada või kergorganite pähe veeretada, “ täpselt nagu Lamborghini esituled, ”räägib Widder.)

Ja lõpuks, paaride värbamiseks kasutatakse valgust. "Me arvame, et neil vilguvad konkreetsed mustrid või neil on liigispetsiifilised valgusorgandid, " ütleb Widder. Naiste kaheksajalgsed säravad mõnikord suu hõõguva huulepulgaga; Bermuda ilutulestikud elavdavad madalaid ravelike roheliste orgiatega. Kõige romantilisem on merikuradi armastusvalgus - Widderi üks lemmikloomi. Emane naine, kes on hambulise alaosaga hirmuäratav, tähistab pea kohal hõõguvate bakterite laterna. Oma liigi isane, pisike ja laternata, kuid teravate silmadega, ujub tema poole ja nuusutab külili; ta huuled sulanduvad tema kehasse, kuni ta imab kõik peale tema munandid. (Võib öelda, et ta kannab tema jaoks alati taskulambi.)

Mõne mereeluka valguse kasutamine müstib Widderi. Miks säravad toru-õlaga kalad valgust välja tõmbavad? Miks on väikeste Bluetooth-draakonkalade asemel kaks esilaternat ühe erineva punase värviga? Kuidas kasutab kolossaalne kalmaar oma kerget orelit?

Need küsimused pole lihtsalt teoreetilised. Suur osa Widderi ennetähtaegsest rahastamisest tuli USA mereväelt. Pisikesed olendid, mis võiksid varjatud allveelaeva kuju esile tõsta, on riikliku julgeoleku probleem, seetõttu leiutas Widder tööriista valgustuse mõõtmiseks. HIDEX-i nime all imeb see suures koguses merevett ja selles asuvaid bioluminestseeruvaid loomi valgusekindlasse kambrisse ja loeb nende sära. "See räägib teile organismide levikust veesambas, " ütleb ta.

Kui ta leidis veealuse valguse mõõtmise viisi, hakkas ta püüdma täpsemalt eristada hulgaliselt valgusetegijaid. Järjest sagedasematel süvamereretkedel oli Widder hakanud vaatama teemasid strobelike vaatemängudes. Tundus, et erinevatel liikidel olid selged allkirjad. Mõned olendid välkusid; teised pulseerisid. Sifonofoorid nägid välja nagu pikad heledad piitsad; kamm-želeed meenutasid plahvatavaid päikesi.

"Enamiku inimeste jaoks näeb see välja nagu juhuslik vilkumine ja kaos, " ütleb Robison, kellest sai Widderi üks varasemaid mentoreid. “Kuid Edie nägi mustreid. Edie nägi, et loomade poolt kasutatavate signaalide ja seal toimuvate kommunikatsioonide mõistmine on mõistlik. See oli läbimurre. ”

Mis oleks, kui ta saaks loomi tuvastada just nende hõõgringide kuju ja kestuse järgi? Seejärel võiks ta korraldada bioluminestsentsse loenduse. Widder töötas välja andmebaasi ühistest valguskoodidest, mida ta oli õppinud ära tundma. Siis paigaldas ta aeglaselt liikuva allveelaeva ette kolme jala laiuse võrgusilma. Kui loomad lõid võrgusilma, lõhkasid nad oma bioluminestsentsi. Videokaamera salvestas rakette ning arvutipiltide analüüsimise programm tegi loomade identiteedi ja asukoha kindlaks. Widder kogus just sellist põhiteavet, mida maismaal asuvad bioloogid iseenesestmõistetavaks peavad, näiteks selle kohta, kas isegi ookeanis on teatud liigid territoriaalsed. Kaamera oli aken ka süvamere-olendite öisele sülemlemisele toitainerikka pinna poole - „vertikaalsele rändele”, mida peetakse suurimaks loomade rändemustriks planeedil. "Kogu veesammas korraldab end ümber hämara ja koidiku ajal ning just siis juhtub palju röövloomi, " räägib naine. “Kas teatud loomad ripuvad tagasi ja rändavad vertikaalselt eri kellaaegadel? Kuidas seda sorteerida? ”

Nii kasulikud, kui need leiutised tõestasid, tulid mõned Widderi kõige hämmastavamad avastused ilmsiks just seetõttu, et ta oli õigel ajal õiges kohas, nagu ema käskis tal teha. Sageli oli see umbes 2500 jalga vee all. Maine lahes sukeldatava vee peal lõi Widder jalga pika punase kaheksajala ja lõi selle pinnale. See oli tuntud liik, kuid Widder ja kraadiõppur uurisid seda esimesena pimedas. („Inimesed lihtsalt ei vaata, ” ohkab ta.) Oma laboris tuled maha libistades olid nad üllatunud, et kui teistes kaheksajalgades leidub imetajaid, naastud asemele asetsevad ritta säravad heledad elundid. Võib-olla ei olnud veskijuppidest kasu ookeani elanikele, kellel oli vähe pinda, mille külge klammerduda, ning paremad panused olid karnivalesque jalamid, mida kasutati looma järgmise söögikorra jaoks „tule siia“. "See oli teos tabatud evolutsioon, " sõnab Widder.

***

Vaatamata sellele, et valguse vilkumine on palju keerulisem ja peenem, kui ta algselt ette kujutas, ei lakanud Widder kunagi sellest rääkida. 1990ndate keskel kujutas ta ette kaamerasüsteemi, mis töötaks kaugele punasel tulel, mida inimesed küll näevad, kuid kalad ei saa. Merepõhjale ankurdatud ja silmapaistmatu kaamera võimaldaks tal salvestada bioluminestsentsi, nagu see loomulikult toimub. Laius - kunagi käigukast - visandis ise kaamera kujunduse. Ta nimetas selle silma-meres.

Ta meelitas oma helendavaid objekte kaamera külge 16 sinise LED-tule abil, mis oli programmeeritud vilkuma mustrikomplektis. See niinimetatud e-tarretis on modelleeritud atolla millimallika paanilisele reageerimisele, mille "sissemurdmise häire" kuva on nähtav 300 jala kaugusel veealusest kohast. Häire on omamoodi kaleidoskoopiline kiljumine, mida rünnatud millimallikas kasutab veelgi suurema looma ragistamiseks, et ta kiskja ära sööks.

Silma-meres ja e-Jelly võeti kasutusele Mehhiko lahe põhjaosas 2004. aastal. Widder paigutas nad jubeda merealuse oaasi äärele, mida nimetatakse soolvee basseiniks, kus metaangaas keeb ja kalad hukkuvad kohati. liigne sool. Kaamera põhjas kinnitatud, käivitas e-Jelly oma koreograafilise histrionika. Vaid 86 sekundit hiljem varvas kalmaar. Kuue jala pikkune külastaja oli teaduses täiesti uus. Monterey kanjonis paiknedes jäädvustas Widder's Eye-in-the Sea vapustavaid kaadreid liivas juurdunud hiiglaslikest kuueharjalistest haidest, võib-olla pillivigade jaoks - kunagi varem nägemata söödakäitumine, mis võib selgitada, kuidas nad ellu jäävad lohutu keskkond. Ja Bahamal 2000 jala kõrgusel vilksatas midagi pimeduses e-Jelly juures tagasi, eraldades erksate punktide jälgi. Iga kord, kui tarretis helistas, tekitas müsteerium-olend vastuse. "Mul pole aimugi, mida me ütlesime, " tunnistab ta, "kuid minu arvates oli see midagi seksikat." Lõpuks oli Widder kerge vestlusega, tõenäoliselt süvamere krevettidega.

Sensatsiooniline esiletõstmine jõudis eelmisel suvel Jaapanist umbes 600 miili lõuna pool asuvasse Ogasawara saartele, kui Widder, e-Jelly ja meresilma ujuv versioon nimega Medusa ühendasid püüdluse filmida vaevalist hiiglaslikku kalmaari. esmakordselt looduslikus elupaigas. Muud missioonid olid läbi kukkunud, ehkki üks jäädvustas kaadreid pinnale surevast hiiglasest. Widder oli närviline kasutama oma peibutust ja kaamerat keskvees, kus seadmed rippusid 700-meetrise kaabli küljest, selle asemel, et põhja kindlalt puhata. Kuid teise, 30-tunnise pikkuse kasutuselevõtu ajal vaatas Medusa kalmaari. "Ma pidin olema öelnud" oh mu jumal "20 korda ja ma olen agnostik, " ütleb ta, nähes kaadrit esmakordselt. Väidetavalt võivad loomad kasvada üle 60 jala pikkuseks. “See oli liiga suur, et kogu asja näha. Käed tulid sisse ja puudutasid e-Jellyt. See libistas oma imikud söödaga üle. ”

Ta püüdis rohkem kui 40 sekundit kaadrit ja kokku viis kohtumist. Ühel hetkel mässis kalmaar end Medusa ümber, suu suu otse läätse lähedale, ”räägib Widder. Hiiglaslik kalmaar ei tahtnud meeletut väikest e-Jellyt; pigem loodeti süüa olendit, kes seda arvatavasti kiusas. Teine sama reisi teadlane filmis hiljem allveelaevast hiiglaslikku kalmaari ja sellest kaadrist koos Widderiga tehti pealkirju. See oli e-Jelly pulseeriv valgus, mis äratas hiiglase, tehes ajalugu. "Bioluminestsents, " ütles Widder, "oli võti."

***

Florida idarannikul asuvas India jõe laguunis õitsev pilkupüüdev dinoflagellaat võib olla nii ere, et kalakoolid näevad olevat türkiissinise leegiga söövitatud. Valgustatud vees ujuvaid liike on võimalik kindlaks teha: kohalikud elanikud nimetavad seda arvamismängu “tule lugemiseks”.

Kuid tulekahju pole enam nii palju, et seda lugeda. Pikka aega Põhja-Ameerika kõige mitmekesisemaks suudmealaks peetav laguun võib nüüd surra. Reostus on dinoflagellate õitsemist hõrendanud ja tuhandetest uutest majadest tulev tuli uputab allesjäänud heleduse. Ka sinisesse tulesse põlenud loomad on raskustes. Paljud delfiinid vaevavad liha söövat seeni, mis söövitab nende nahka; teised on nakatunud viirustesse ja neil on immuunsussüsteem tugevalt alla surutud. Luksuslikud mererohupeenrad kasvavad kiilaspäiselt, jättes koorimata ja periwinkle teod peavarjuta. Mammutite vetikate õitsemine haiseb nagu mädanevad munad. Karpide ja karploomade tööstus on šamblites.

Need hädad pole Florida vetes ainulaadsed. Kaks ookeani üldise tervisliku seisundi kuritahtlikku hindamist - Pew Ocean'i aruanne 2003. aastal ja USA ookeanipoliitika komisjon 2004. aastal - ärgitasid Widderit lahkuma oma kauaaegsest ametist Florida sadamaharu okeanograafiainstituudi vanemteadurina ja asutama ORCA. "Pärast esimest sukeldumist olen küsinud, miks on ookeanis nii palju valgust ja milleks seda kasutatakse, " räägib ta. "Viimasel ajal olen välja mõelnud, milleks me seda saaksime kasutada."

Teadlased otsivad kuumalt bioluminestsentstehnoloogia rakendusi, eriti meditsiinilistes uuringutes, kus nad loodavad, et see muudab seda, kuidas me ravime haigusi kataraktist vähini. 2008. aastal pälvis Nobeli keemiapreemia rakubioloogia edusammud, mis põhinesid kristallmetalli rohelisel fluorestsentsvalgul - bioluminestsentssel ainel, mida kasutatakse geeniekspressiooni jälgimiseks laboriproovides. Widder keskendub helendavate bakterite kasutamisele, mis on väga tundlikud paljude keskkonna saasteainete suhtes.

Ühel päeval tuuritame laguunis väikeses lamedapõhjalises kalalaevas. See on tihe roheline maailm, mille katkestasid siin ja seal floridiuse arhitektuuri pastellkoopad. Kibuvitsapulm rändab kaldale ja pilikantide peal olevad pelikanid paistavad mõtiskledes. Mangroovjuurte sõrmed ulatuvad tindistest pankadest välja. Rohkem kui 150 miili pikkune laguun on koduks manaatide palkidele, rändlindude puhkepaik ning härja- ja mootorhaide puukool. Kuid vesi, mis 30 aastat tagasi oli džinnipuhas, näeb nüüd rohkem välja nagu burbon.

Siinsed saasteallikad on heidutavalt mitmekesised: Hiinast tuleb õhku elavhõbedat, sisemaa tsitrus- ja karjakasvatusettevõtetest tuleneb väetisi ja pestitsiide, isegi kohalike murude murulõiked. "Meie keskkonda lastakse sõna otseses mõttes tuhandeid kemikaale ja keegi ei jälgi neid, " ütleb Widder. Nii suur osa ümbritsevatest märgaladest on asfalteeritud ja kuivendatud, et laguun on kiiresti muutumas maa mürkide vajumiseks. Selle koha helget tulevikku on raske ette kujutada.

Laguuni kaitsmiseks on Widder kavandanud ookeanimonitorid, mis jälgivad voolusid, sademeid ja muid muutujaid, kaardistades, kust vesi tuleb ja kuhu see reaalajas suundub. Ta soovib, et see võrk hõlmaks ühel päeval kogu maailma - juhtmega ookeani.

Nüüd uurib ta laguuni kõige saastatumaid osi, mida ta tuvastab bioluminestsentssete eluvormide abil. Kollaseid köögikindaid kandes kühveldame ORCA doki jalast halli-rohelise mütsi - ala, mida Widder pole kunagi varem katsetanud. Labori assistent homogeniseerib proovi värvimikseris, seejärel võtab viaal külmkuivatatud bioluminestseeruvate bakteritega. See on Vibrio fischeri, sama tüvi, mida tuletõrjuja kalmaar kasutab oma süvamere draakoni hingamiseks. Ta viskab selle koos väikeste tilkade laguunimudaga Microtoxi masinasse, mis valgust jälgib. Palja silmaga me seda ei näe, kuid terved bakterid hõõguvad algul.

“Bakterite valgusvoog on otseselt seotud hingamisahelaga, ” selgitab Widder. “Kõik, mis häirib bakterite hingamist, summutab valgust.” Häirivate ainete hulka kuuluvad pestitsiidid, herbitsiidid, nafta kõrvalsaadused ja raskmetallid ning mida rohkem nad valgust summutavad, seda mürgisemad nad on.

Widder ja labori abistaja ei usu, et ukse taga olev muda osutub liiga mürgiseks, kuid nad on ekslikud: Poole tunni jooksul näitavad näidud, et bakterite elavad tuled on tuhmid ja kõige kontsentreeritumates proovides on need põlenud välja.

Bioluminestsents: Valgus on palju parem, seal, kus see on märjem