С момента открытия микроскопа более 350 лет назад ученые действительно хорошо смотрели на мелкие предметы, вплоть до их атомов. Но даже у самых современных микроскопов есть один большой недостаток: они не работают под водой.
Исследователи океана, как правило, должны собирать пробы из солоновато-синего цвета и возвращать их в свои лаборатории, чтобы хорошенько рассмотреть, что означает удаление микроскопических морских существ из их среды обитания, часто изменяя их поведение. Но группа океанографов недавно решила эту проблему, разработав бентический подводный микроскоп, который позволяет аквалангисту смотреть и записывать мельчайшие кусочки морской жизни.
«Это важно, поскольку существуют тысячи различных подводных существ миллиметрового размера, которых мы раньше не могли изучать, если их не убрать и не доставить в лабораторию», - пишет команда для The Conversation .
Область применения была разработана в лаборатории Jaffe для подводной съемки в Океанографическом институте Скриппса. Он состоит из двух частей: небольшой компьютер и блок формирования изображения. Дайвер использует компьютер для управления микроскопом и камерой. А блок формирования изображения оснащен мощным объективом, освещаемым кольцом светодиодных фонарей, соединенных с гибким, настраиваемым объективом, который работает как человеческий глаз. Это позволяет устройству фокусироваться на объектах шириной всего в один микрон, примерно на 1/100 размера человеческого волоса.
В предварительных прогонах объектив уже зарекомендовал себя как игровой автомат. Испытывая его на коралловых рифах в Красном море, команда вглядывалась в коралловые полипы, наблюдая никогда ранее не замеченное поведение. Полипы одного и того же вида время от времени используют свои щупальца, чтобы обнять своих соседей, «потенциально для того, чтобы делиться едой, в то, что мы называем поцелуями полипа», пишет команда в The Conversation .
Они также заметили, что, когда полипы разных видов были расположены близко друг к другу, они атаковали. Меган Дейли из Los Angeles Times сообщает, что более сильный полип будет отправлять филаменты, которые, по сути, являются частью его кишечника, покрывая соседний полип пищеварительными ферментами.
«Они используют эти нити, чтобы в основном переварить соседа рядом с ними», - говорит Эндрю Маллен, аспирант, который помогал в разработке микроскопа и возглавлял автор исследования по микроскопу в журнале Nature Communications. Почти всю ночь потребовался один полип, чтобы переварить противника.
В Мауи исследователи использовали систему для изучения обесцвечивания кораллов и того, как водоросли колонизируют и в конечном итоге душат поврежденные коралловые рифы. Они обнаружили уникальную сотовую структуру, которой придерживаются водоросли при колонизации рифа, чего раньше не было в лаборатории.
Когда океанограф Виктор Сметачек задумал эту идею в 2002 году, он подумал, может ли подводный микроскоп «сделать для микробной экологии то же, что сделал телескоп Галилея для астрономии». И эти предварительные испытания предполагают, что микроскоп уже в пути. Есть много вопросов, на которые этот модный гаджет теперь может помочь ответить, в том числе, как размножаются водоросли, как развиваются болезни коралловых рифов и как развиваются личинки кораллов.
Система не является широко доступной, но пока она не существует, команда заявляет, что она делает свой микроскоп доступным для научного сообщества и отправится в исследовательские проекты по всему миру, чтобы помочь сделать фотографии и видео.
Полипы кораллов, задокументированные BUM (Лаборатория подводной визуализации им. Яффе / Институт океанографии Скриппса, Калифорнийский университет в Сан-Диего)
