Η καταγραφή, παρατήρηση και μελέτη των παράξενων ζωντανών οργανισμών στα μεγάλα βάθη των ωκεανών αποτελούσε παραδοσιακά μεγάλη πρόκληση για την επιστημονική κοινότητα. Τα πλάσματα αυτά ζουν σε συνθήκες αφόρητης πίεσης, σε απόλυτο σκότος και σε ιδιαίτερα χαμηλές θερμοκρασίες. Το υγρό στοιχείο, στο οποίο επιβιώνουν, δεν υπόκειται στους κανόνες της βαρύτητας και δεν διαθέτει σκληρές επιφάνειες, ευνοώντας μέσω της φυσικής επιλογής την εμφάνιση αλλόκοτων οργανισμών. Για τα ανθρώπινα δεδομένα, οι οργανισμοί αυτοί είναι εξωγήινοι.
Σήμερα, νέου τύπου συσκευή λέιζερ ρίχνει φως σε ορισμένες από τις πιο περίεργες μορφές ζωής στις θάλασσες. Τα μαλακά σώματα των πλασμάτων της αβύσσου είναι κατασκευασμένα από υλικά που θυμίζουν ζελατίνα, όπως τα σώματα των μεδουσών. Τα σώματά τους θυμίζουν πραγματικούς διαφανείς λαβύρινθους, εμφανίζοντας επίσης μακρά άκρα-πλοκάμια, πορώδη περιβλήματα και λεπτά φίλτρα για τη συλλογή τροφής. Πρόσφατα, στα βάθη του Ινδικού, ανοικτά της Δυτικής Αυστραλίας, επιστήμονες κινηματογράφησαν είδος μέδουσας μήκους 50 μέτρων, ίσως το μακρύτερο θαλάσσιο είδος στον κόσμο.
Στις 3 Ιουνίου, η επιστημονική επιθεώρηση Nature δημοσίευσε μελέτη επιστημόνων από την Καλιφόρνια και το Περού, οι οποίοι κατασκεύασαν ειδική συσκευή μελέτης των διάφανων αυτών πλασμάτων. Το μηχάνημα εκπέμπει λεπτή δέσμη ακτίνων λέιζερ, οι οποίες σαρώνουν το σώμα των μεδουσών, συλλέγοντας ακριβείς μετρήσεις των εσωτερικών τους οργάνων και ιστών. Τα δεδομένα αυτά τροφοδοτούνται σε ηλεκτρονικό υπολογιστή, ο οποίος δημιουργεί τρισδιάστατη εικόνα μεγάλης ευκρίνειας του οργανισμού. Η συσκευή οπτικής απεικόνισης DeepPIV αποκαλύπτει τα μυστικά των θαλάσσιων οργανισμών, όπως κάνει η μαγνητική τομογραφία για το ανθρώπινο σώμα.
Με τη νέα τεχνική, η επιστημονική ομάδα κατάφερε να αποτυπώσει για πρώτη φορά τη δομή των εσωτερικών φίλτρων της γιγάντιας προνύμφης. (ΦΩΤ. A.P.)
«Είναι εντυπωσιακό. Το σύστημα αυτό θα προκαλέσει επανάσταση», λέει ο ωκεανολόγος Μπρους Ρόμπινσον, μέλος του Ερευνητικού Ινστιτούτου του Ενυδρείου του Μοντερέι της Καλιφόρνιας, ο οποίος συμμετείχε στην έρευνα. Η επιστημονική ομάδα πραγματοποίησε τις δοκιμές για το σύστημα απεικόνισης DeepPIV σε υποθαλάσσια τάφρο στον Ειρηνικό ωκεανό, στα ανοικτά του Μοντερέι της βόρειας Καλιφόρνιας. Ρομπότ εξοπλισμένο με κάμερα υψηλής ευκρίνειας και συνδεδεμένο με καλώδια καθοδηγήθηκε σε βάθος 400 μέτρων, όπου εντόπισε και κατέγραψε δεκάδες είδη ψαριών και ασπόνδυλων πλασμάτων.
Πώς λειτουργούν
Η μηχανολόγος Κακάνι Κατίτζα, που ηγήθηκε της μελέτης, λέει ότι η νέα τεχνική θα επιτρέψει στην επιστημονική κοινότητα να καταλάβει πώς οι οργανισμοί αυτοί κινούνται, αναπαράγονται, τρέφονται και προστατεύονται. «Τώρα που διαθέτουμε τρόπο απεικόνισης των δομών αυτών, μπορούμε επιτέλους να καταλάβουμε πώς λειτουργούν», λέει η δρ Κατίτζα. Στη δημοσίευση του Nature, η επιστημονική ομάδα περιέγραψε την καταγραφή γιγάντιου πλάσματος της αβύσσου, γνωστού ως θαλάσσια προνύμφη. Αυτό το θαύμα της φύσης είναι ικανό να προβάλει «δομή κατάποσης τροφής» με εμβαδόν ενός τετραγωνικού μέτρου, που του επιτρέπει να εγκλωβίζει μικρά ψάρια για να τραφεί. Μέσα στη «δομή» βρίσκονται πολλά μικροσκοπικά φίλτρα, που επιτρέπουν σε πολλά από τα μικρότερα ψάρια να διαφύγουν, διασφαλίζοντας την αναπαραγωγή τους.
Χάρη στη νέα τεχνική, η δρ Κατίτζα και η ομάδα της κατάφεραν να αποτυπώσουν για πρώτη φορά τη δομή των εσωτερικών φίλτρων της προνύμφης, απεικονίζοντας το ακριβές σχήμα της και αναγνωρίζοντας τις λειτουργίες κάθε ενός από τα μέρη της. Με τη βοήθεια ισχυρών υπολογιστών, οι επιστήμονες μετέτρεψαν την απεικόνιση σε ταινία, δίνοντας τη δυνατότητα λεπτομερούς μελέτης της λειτουργίας των φίλτρων και της ροής μέσα από αυτά.
Η συσκευή απεικόνισης DeepPIV αποκαλύπτει τα μυστικά των θαλάσσιων οργανισμών, όπως κάνει η μαγνητική τομογραφία για το ανθρώπινο σώμα. (ΦΩΤ. A.P.)
Μέχρι σήμερα, ουδείς επιστήμων είχε την ευκαιρία να μελετήσει τόσο περίπλοκες δομές σε πλάσματα της αβύσσου, λέει η δρ Κατίτζα. Τέτοιες απεικονίσεις, αναφέρει η επιστημονική ομάδα στη δημοσίευσή της, «είναι ικανές να ρίξουν φως σε ορισμένες από τις πλέον περίπλοκες δομές στη φύση».
Η νέα τεχνική θα μπορούσε να έχει τεράστιες ευνοϊκές επιπτώσεις για την ωκεανογραφία, καθώς οι «κάτοικοι» της αβύσσου έχουν μελετηθεί ελάχιστα από την επιστημονική κοινότητα. Επιστήμονες εκτιμούν ότι το 99% των ειδών της Γης βρίσκονται στους ωκεανούς. Οι αλιείς γνωρίζουν πολλά για την επιφάνεια των θαλασσών, αλλά τα βάθη των ωκεανών παραμένουν μυστηριώδη. Ο δρ Ρόμπισον εκτιμά ότι το ήμισυ των ζωντανών ειδών στις θάλασσες δεν έχει ανακαλυφθεί ακόμη: «Εάν ένας εξωγήινος πολιτισμός ερευνήσει το κυρίαρχο είδος στη Γη, θα σταθεί στα είδη της αβύσσου. Σε ό,τι αφορά τη βιομάζα, τον πληθυσμό και το γεωγραφικό εύρος, τα είδη της αβύσσου αποτελούν τη μεγαλύτερη οντότητα στη Γη, ενώ γνωρίζουμε ελάχιστα γι’ αυτά».