Фотограф Дэвид Лииттшвагер медленно прыгнул через зазубренный коралл в мелкой лагуне острова Мо'ореа, в десяти милях от Таити. Разноцветные буйства тропических рыб рассеялись, когда он приблизился. Морские анемоны покачивались в течении. Лииттшвагер держал куб шириной в фут, сделанный из зеленых пластиковых трубок с открытыми сторонами. Это был куб его собственного изобретения.
Связанный контент
- В глубоком погружении на специально изготовленной подводной лодке обнаружен новый вид рыбы-скорпиона
Где-то в этой изумительной лагуне он найдет именно то место, где можно разместить свой куб. Идеальное место, где как можно больше видов проходило бы через этот единственный кубический фут за один день и ночь.
Что если вы перебрали каждый последний маленький организм, который живет или проходит через один кубический фут пространства в день? На коралловом рифе? В лесу? Сколько видов вы найдете?
Это был вопрос, на который Liittschwager хотел ответить - и сфотографировать. Он придумал идею биокуба; его предложенный стандарт для отбора проб биоразнообразия. 12-дюймовый куб, который он установил бы в одном месте и наблюдал бы достаточно долго, чтобы каталогизировать все в нем. Он начал с Mo'ore'a, но с тех пор принес свой метод биокубов во многие места по всему миру.
Когда сотни ученых со всего мира спустились на Mo'ore'a, чтобы попытаться документировать все виды, которые укрывал пышный тропический рай. Они провели пять лет и придумали около 3500 видов. Но затем Лииттшвагер появился в 2009 году со своим первым биокубом и обнаружил еще 22, которые они пропустили - в одном кубическом футе пространства.
Periphylla sp., медузы, Дэвидсон, подводная гора Уэст, у побережья Калифорнии. (Дэвид Лииттшвагер) 
Пантахагон Геккели, медуза, Дэвидсон Подводная гора Запад, у побережья Калифорнии (Дэвид Лииттшвагер) 
Cyerce nigricans, морской слизняк Sacaglossan, Риф Маяка, Муреа, Французская Полинезия (David Liittschwager) 
Neocirrhites armatus, Flame Hawkfish, Tamae Reef, Mo'ore'a, Французская Полинезия (David Liittschwager) 
Trapezia speciosa, сторожевой краб, риф Тамай, Муреа, Французская Полинезия (David Liittschwager) «Да, на самом деле это милая маленькая история», - говорит Лииттшвагер. «Это произошло из разговора между мной и моей партнершей, Сьюзи Рашкис. Просто пытаясь выяснить, если вы хотите показать, сколько жизни может произойти в маленьком месте, как вы это делаете? Это упражнение в определении границ ».
Он сфотографировал более 350 уникальных видов из этого единственного кубического фута пространства в лагуне и остановился только потому, что у него не хватило времени после продления двухнедельной экспедиции до месяца. «Мы думаем, что там было около тысячи видов», - говорит он.
Ученые используют множество различных методов отбора проб для изучения распределения жизни на Земле, но подход Лииттшвагера уникален. Работая с Кристофером Мейером, зоологом-исследователем в Национальном музее естественной истории Смитсоновского института, он пришел к методу исследования, который служит искусству и науке, в то же время будучи одновременно чрезвычайно узким и широким.
Вместо того, чтобы ковыряться в большой области в поисках всех улиток, всех птиц и т. Д., Liittschwager и Meyer ограничивают свои наблюдения кубом, фотографируя, считая и каталогизируя каждую видимую форму жизни любой ветви животного мира, но только в пределах того, что проходит через один кубический фут в течение 24-часового периода.
И они все еще могут упускать некоторые из самых маленьких существ, потому что микроскопы используются редко из-за огромного объема работы, считающей животных, уже видимых невооруженным глазом. Они использовали свой метод в разных точках мира, от Южной Африки до Белиза и Национального торгового центра в Вашингтоне. Биокубы можно использовать на земле, воде или даже в воздухе.
Биокуб, установленный на рифе Тамае у тихоокеанского острова Мореа. (Дэвид Лииттшвагер) Точные места для биокубов выбраны тщательно. «Если бы вы были инопланетянином, ищущим жизнь на Земле, и это было ваше единственное место, где вы могли бы использовать его, где бы вы поместили его для обнаружения множества форм жизни?» - спрашивает Мейер. «Но если бы вы собирались сделать это более статистически, было бы это более случайным? Это зависит от ваших целей. Цель Дэвида - запечатлеть все на камеру, поэтому мы тратим время на поиск места, которое поразительно ».
Сотрудники признают, что размер немного произвольный. «Один кубический фут подошел только потому, что это привычный размер для американцев», - говорит Лииттшвагер, добавляя, что метрическая система представляет некоторые проблемы с размером.
«Один кубический метр был бы неуправляемым объемом выборки», - говорит он. 7, 48 галлона воды в кубических футах вполне достижимо по сравнению с 220 галлонами в кубическом метре. «Семь галлонов воды, вы можете иметь дело с. Вы можете забрать это. В знакомой, узнаваемой единице измерения ». Обследования всей определенной категории жизни в предписанной области являются общими. Ученые могут индексировать все растения или насекомых, скажем, в четырехфутовом круге. Но подход биокуба предлагает цель идентификации всего.
Фотографии Лииттшвагера часто захватывают дух. Во многих случаях он, вероятно, является первым фотографом, когда-либо пытавшимся сделать художественный образ своего предмета. «Ему удается вывести личность из этих существ - даже плоского червя!» - говорит Мейер. «Он ставит лица на имена, а я ставлю имена на лицах. Выставка «Жизнь в одном кубическом футе» работы Лииттшвагера открыта для обозрения в Национальном музее естественной истории в Вашингтоне, округ Колумбия, начиная с 4 марта 2016 года.
Посетители увидят фотографии Liittschwager, а также модели оборудования, используемого для настройки и анализа биокубов. Видео продемонстрирует их процессы.
Студенты снимают образцы, собранные из биокуба в Калифорнии. (Дэвид Лииттшвагер) 
Мир одним кубическим футом: портреты биоразнообразия
Двенадцать дюймов на двенадцать дюймов на двенадцать дюймов, кубический фут - относительно крошечная единица измерения по сравнению со всем миром. С каждым шагом мы нарушаем и движемся через кубический фут за кубическим футом. Но вот кубическая нога в природе - от коралловых рифов до облачных лесов и приливных бассейнов - даже в этом конечном пространстве вы можете увидеть множество существ, составляющих живую экосистему.
купитьВ то время как любое дикое место, вероятно, содержит сотни видов в кубическом футе, было несколько разочарований. «Один парень сделал один на кукурузном поле на Среднем Западе и нашел только шесть видов», - говорит Мейер. Интенсивное использование гербицидов и пестицидов намеренно превратило среду обитания в пустоши для чего угодно, кроме кукурузы (что может создать проблемы для здоровья почвы).
«Для этой выставки мы попытались осмотреть Национальный Молл, чтобы показать всем, что вам не нужно идти в эти отдаленные тропические места, чтобы найти биологическое разнообразие., , , так что мы находимся в торговом центре, но здесь все так хорошо ». Биоразнообразие было слишком низким, чтобы заниматься фотографированием.
С другой стороны, результаты были не так плохи в Центральном парке в Нью-Йорке. В северной части штата они обнаружили еще большее биоразнообразие в реке недалеко от Рочестера. Утиная река Теннесси обеспечила самое высокое биоразнообразие в Северной Америке. Вам не нужно идти до кораллового рифа или тропического леса, чтобы найти разнообразие в один квадратный фут.
Liittschwager и Meyer обычно начинают с наблюдения (на расстоянии или с помощью видеокамеры) того, какие легко видимые существа перемещаются в биокубе, установленном на суше или в воде, и выходят из него - птицы, рыбы, млекопитающие, земноводные. «Позвоночные очень мобильны», - говорит Мейер. Большинство из них уйдет до того, как образец почвы, коралла или донного субстрата из реки может быть удален. Примеры этих видов будут получены от специалистов (например, от орнитологов, которые уже связывали птиц для собственных исследований), чтобы их сфотографировали до их выпуска. Даже крошечные виды, которые еще предстоит отсортировать в чашки на столе, могут представлять огромные проблемы, поскольку Liittschwager пытается их документировать.
«Я имею в виду, что вы рассчитываете ускорение, атлетизм некоторых маленьких существ, скорость, с которой они могут перемещаться по кадру [камеры], намного превосходит более крупных существ», - говорит Лииттшвагер. «Маленький весенний хвост может перемещаться по раме в десять раз быстрее, чем гепард. Собираетесь ли вы в сто раз превышать длину своего тела за одну десятую секунды? Это скорость, которую больше ничего не может сделать ».
Как только начинается этап сбора, время становится необходимым. Экосистема не перестает работать только потому, что ее доставили в полевую лабораторию. «Обычно есть куча чашек, потому что вы хотите убрать вещи друг от друга, чтобы они не дрались», - говорит Мейер. Многие субъекты все еще пытаются съесть друг друга. «В тот день, когда мы извлекаем кубическую ногу, мы знаем, что это будет трех- или четырехдневное усилие. Мы знаем, что нужно разным животным. Они долговечны? Таким образом, вы можете расставить приоритеты, кому нужны детские перчатки и быстрое внимание ». Насекомым дают увлажненную ткань, чтобы сохранить их увлажненными. Некоторые раки, крошечные осьминоги и водные улитки могут нуждаться в частой смене воды, чтобы сохранить их здоровье.
Методология биокубов может стать чем-то большим, чем средство для искусства. Мейер и Смитсоновский институт работают над созданием онлайн-системы для ввода, обмена и отслеживания содержимого биокубов со всего мира.
«Это биологический эквивалент метеорологических станций», - говорит Мейер. «Смитсоновский институт фактически был организацией, которая основала Национальную метеорологическую службу». В 1849 году Смитсоновский институт начал предоставлять метеорологические инструменты телеграфным компаниям для создания сети наблюдений. Отчеты были отправлены обратно в Смитсоновский институт по телеграфу, где создавались карты погоды. «Теперь у нас есть технология, которая делает то же самое с биологическими данными», - говорит Мейер. «Эти биокубы - маленькие биологические мониторы. Так же, как метеорологическая служба сделала это доступным для всего мира, мы можем сделать то же самое ».
Между тем, Музей естественной истории организовал онлайн-опыт с помощью отмеченной наградами образовательной программы Q? Rius, чтобы побудить учителей, студентов и любопытных людей всех возрастов исследовать свои биокубы на своих собственных задних дворах.
«Это действительно захватывающе. Вам никогда не будет скучно », - говорит Мейер. Будь твой задний двор в Рочестере или Южной Африке. «Вы будете видеть что-то новое каждый раз».
Вместо того, чтобы будущие коллекции в музее основывались на таксономической группировке, Мейер планирует создать библиотеку данных биокубов для изучения будущими учеными. «Нам нужно переосмыслить то, как мы относимся к коллекциям. Как мы узнаем, как выглядели прошлые экосистемы? Таким образом, мы захватили целые сообщества. На горизонте большие изменения ».
«Жизнь в одном кубическом футе» демонстрируется в Национальном музее естественной истории в Вашингтоне, округ Колумбия, начиная с 4 марта и в течение всего года. Педагоги и студенты могут найти больше информации о проекте Biocube в Q? Rius.
