"Pinta, pinta, tämä on Triton."
Tästä tarinasta
[×] SULJE
Rypytän merikrotti sen kalastusnavalla ja bioluminesenssiviehellä. Merieläimet loistavat vangitakseen aterioita, houkutellakseen tovereita ja torjumaan hyökkääjiä. (Norbert Wu / Minden Kuvat / Corbis) 
Meduusat hehkuvat virtauksen myötä Mainenlahdella ja Weddellinmerellä. (David Shale / NPL / Minden-kuvat / Ingo Arndt / Minden-kuvat) 
Japanilaisen perhonen kalmarin aavemainen ääriviiva. (Michael Ready / Visuaalit rajoittamaton / Getty Images) 
Kakadu kalmari Japanin merestä. (Dante Fenolio / Valokuva-tutkijat / Getty Images) 
Merikynä, siirtomaa-organismi kuin pehmeä koralli, lähellä Indonesiaa. (Patricia Danna / Eläimet Eläimet / Maisemakuvat) 
Merikalas on valmis hyökkäämään syvänmeren katkarapuja. (Edith Widder, ORCA) 
Syvänmeren katkarapu speversi bioluminesenssimateriaalia viperkalan torjumiseksi. (Edith Widder, ORCA) 
Widder (Floridan laboratoriossaan, jossa on pullo dinoflagelaatteja) sanoo, että valtameressä bioluminesenssi ”on pikemminkin sääntö kuin poikkeus” (Bob Croslin) 
Lopuksi kraken vangitaan: Widder työskenteli tiedemiesten kanssa viime kesänä saadakseen ensimmäisen videon jättiläisestä kalmarista luonnossa. (NHK / NEP / etsintäkanava / AP-kuvat) 
Widder käyttää nyt bioluminesenssia (planktonia rannalla Malediivit) valvomaan merien terveyttä. Hänen mukaansa himmennetyt valot ovat huono merkki. (Doug Perrine / NPL / Minden-kuvat) 
Dragonfish ilman bioluminesenssia. (Tom Smoyer, HBOI) 
Dragonfish osoittaa bioluminesenssia. (Edith Widder, ORCA) 
Atolla vanhoeffeni meduusat. (Edith Widder, ORCA) 
Atolla vanhoeffeni meduusat osoittavat bioluminesenssia. (Edith Widder, ORCA) 
Periphylla-meduusat. (Edith Widder, ORCA) Periphylla-meduusat, jotka osoittavat bioluminesenssia. (Edith Widder, ORCA) 
Kuvagalleria
Asiaan liittyvä sisältö
- Venus-lentolukot hehkuvat siniseksi houkutellakseen saalistaan
- Bioluminesenssiset madot toivottivat Columbuksen tervetulleeksi uuteen maailmaan
Akryylikallo kelluu kuin saippuakupla karkeissa aalloissa, ja pudon tippuvan luukun läpi istuimelleni kuuluisan merimatkailijan Edith Widderin vieressä.
Koe ajamme uutta kolmen hengen sukellusvenettä rapeissa vesissä Grand Bahaman saaren edustalla. Widder on rauhallinen, vaikka tuulenpuuskista onkin ulkona.
"Pinta, pinta, tämä on Triton", lentäjämme sanoo. ”Luukuni on turvallinen. Elämäni tukijärjestelmäni ovat käynnissä. ”
”Sinulla on sukellus, ” staattinen hukkunut ääni vastaa.
"Okei, ihmiset, tässä nyt."
Uppoaamme.
Widder tutkii vedenalaista valoa. Bakteereista merikurkoihin katkarapuihin ja kaloihin, ja jopa muutamiin hailajeihin, yli 50 prosenttia syvänmeren eläimistä käyttää valoa pahoinpitelyyn, flirttailuun ja taisteluun. Heillä on hehkuva taskulamppu päänsä päällä. He oksentavat kirkkautta. He leviävät valoon vihollisilleen. Bioluminesenssi, Widder uskoo, on yleisin ja kaunopuheisin kieli maan päällä, ja se on informaatiokenttiä biolääketieteestä nykyaikaiseen sodankäyntiin syvänmeren etsintään. Viimeksi Japanin rannikon edustalla käyneellä historiallisella matkalla hän käytti bioluminesenssia temppuihinsä kutsuakseen kaikkien aikojen legendaarisimman merieläimen: jättiläinen kalmarin.
Tänään toivomme näkevän ostrakodot, siemenkokoiset biologisesti luminoivat äyriäiset, jotka nousevat matalista meriruohoista ja koralliriutoista noin 15 minuuttia auringonlaskun jälkeen asettaakseen yhden luonnon hienoimmista valonäyttelyistä. Urokset jättävät takana lima- ja säteileviä kemikaaleja, jotka roikkuvat kuten hehkuvat ellipsit. "Pisteiden etäisyys on lajien mukainen, " Widder selittää. "Nainen tietää, että jos hän menee oikean narun päähän, hän löytää lajistaan uroksen, jonka kanssa hän voi pariutua." Tätä valoisaa viettelyä kutsutaan "helminauhaksi" -ilmiöksi.
Kuusikymmentä jalkaa pinnan alapuolella, lentäjä ohjaa kohti koralliriutta haisevaa kalkkikiven labyrinttia. Kolmen jalkainen kasarmu antaa meille karvaisen silmämunan. Lionfish-harjakset valoissamme. (Koska se on invasiivinen laji, Widder häikäisee.) Sub-hyppäämatot pehmeän valkoisen hiekan laskeutumispaikkojen välillä. Näemme sikapihvin ja ylösalaisin meduusat ja raidallisen merikurkun. Upeat sienet muistuttavat munakuppeja, golfpalloja ja shakkipalasia. Suurin osa räpylöivistä väreistä on värejä: Siellä on sorbetti korallit, smaragdilevyt leviä, kosketus laventelia, banaania ja ruusua. Kala viiva ohut persikka ja platina.
Mutta jo on myöhään iltapäivällä, ja nämä häikäisevät sävyt eivät kestä kauan. Kun pimeys alkaa pudota Bahaman yli, riutan sateenkaari haalistuu. Vesi näyttää täyttävän harmaata savua. "Olemme menettäneet punaiset ja appelsiinit", Widder sanoo, että sub nenä äkillisen sumun läpi. ”Voit silti nähdä keltaisen, sitten se katoaa, sitten menetät vihreän. Pian kaikki, mitä sinulla on, on sininen. ”(Lähes kaikki bioluminesenssit olennot tuottavat sinistä valoa: Sen lyhyet aallonpituudet tunkeutuvat kauimmin meriveteen.) Jotkut eläimistä kasvavat aktiivisemmiksi pimeyden laskiessa. Nälkäinen kala sekoittuu syvällä nyt tuhkariutta-riuton kammioihin.
Sitten hakuamme lyhentää staattinen ääni radion kautta, kutsuen meidät takaisin pintaan huonon sään vuoksi, ja meillä ei ole valintaa.
Vaikka kiipeämme kohti auringonlaskua, Widder craning hänen kaulaansa, katsot ylhäältä ja taakse. "Monet löytöt tapahtuvat vain sieppaamalla jotain silmäsi kulmasta", hän sanoo. Hän kertoo William Beebestä, 1900-luvun alkupuolen luonnontieteilijästä ja tutkimusmatkustajasta sekä hänen henkilökohtaisesta sankaristaan, joka laskeutui teräskylpyssä ja oli ensimmäisenä tarkkailemassa syvänmeren eläimiä luonnossa, mukaan lukien mitä piti olla bioluminesoivia olentoja, jotka olivat "Räjähti" "nestemäisen liekin vuotamisessa". Koska tutkija väitti näkevänsä niin monia eläimiä lyhyessä ajassa, tutkijat kyseenalaistivat myöhemmin hänen havaintonsa. "Uskon, että hän näki mitä sanoi, että näki", Widder sanoo. Ja hän on nähnyt paljon enemmän.
***
Juhla, jossa tapasin Widderin, on talossa Vero Beachissä, Floridassa. Ulkopinta on roped sinisissä valoissa ja sisäpuolella on teevaloja, sinisiä laservaloja ja palavia rommijuomia. Baarin takana biologi sekoittaa Manhattania mustalla valolla. (On yleisesti valitettuja, että hän on liian tarkka viskin mittauksessa.) Kauko-ohjattava lentävä Mylar-ilmapallohai, joka oli tarkoitettu emäsleikkuriksi kutsuttuun bioluminesoivaan lajiin, tekee kierroksia, sen vatsa on päällystetty hehkuvalolla. tumma maali.
Vain viisi jalkaa korkea, mutta omistaa väkijoukon, Widder on todellinen valoisa tänään. Hänellä on sinisellä kimalleella varustettu vest ja päähine hehkukepit. Kirkkaat kalastus vieheet koristavat hänen leikattuja hiuksia. Tässä naurettavassa sisustuksessa hän näyttää jotenkin täydelliseltä coiffed. Hän on 30 vuotta syvänmeren uransa aikana tutkinut Afrikan, Havaijin ja Englannin rannikkovesien vesialueita Länsi-Alboraninmereltä Cortezin merelle Etelä-Atlantin lahteen. Hän on kuullut Fidel Castroa parhaasta tavasta valmistaa hummeri (hänen mielestään ei viinin kanssa). Hän on lähtenyt purjehtimaan Leonardo DiCaprion ja Daryl Hannahin kanssa säästää-valtameri -kuuluisuustapahtumaan. Mutta suuren osan urastaan hän oli aluksella epätavallinen: Monilla tutkimusaluksista, joita hän oli käynyt alkuaikoina, oli ollut vain miehiä. Vanhoja suoloja huvittiin nähdä, että hän pystyi sitomaan keulan solmun. Ja jotkut tutkijat eivät ymmärtäneet vuosia, että EA Widder, joka julkaisi tuhoisasti ja suuresti suosiota, oli nuori nainen.
Puolue on keräilijä hänen voittoa tavoittelemattomalleen Ocean Research and Conservation Associationille (ORCA), joka sijaitsee lähellä Fort Piercea. ORCA: n tehtävänä on valvoa rannikkovesien pilaantumista etenkin Intian joen laguunissa. Widder torjuu kyyneleet, kun hän kertoi väkijoukolle delfiineistä, jotka kuolevat pilaantumisesta vesillä aivan oven ulkopuolella. Multilla esiintyy leesioita, manaatit kasvavat kasvaimia. Leveämpi huolissaan myös vaikutuksista ihmisten terveyteen. ”
Kun aloitin ORCA: n, oli kyse rakastetun valtameren suojelemisesta ”, hän sanoo. "Mutta kyse on myös itsemme suojelemisesta."
Seuraavana aamuna Widder ja minä tapaamme ORCA: n päämajassa, entisessä rannikkovartiostorakennuksessa, jossa on kuori-vaaleanpunainen katto. Widderin tungosta kirjahyllyssä kaksi kuvaa ovat vastakkain. Yksi osoittaa hänen äitinsä, Kanadan vehnänviljelijöiden lapsen, ajavan neljän hevosen ryhmää Saskatchewan-preerian yli. Hänen äitinsä oli lahjakas matemaatikko, mutta hänen uransa tuli aina toiseksi miehensä kanssa, joka johti Harvardin yliopiston matematiikan laitosta. Hän muistutti usein nuorta Edithiä raamatullisesta tarinasta Martasta, joka oli jumissa ruuan tekemisessä, kun Jeesus tuli käymään. ”Hän kertoi minulle, että sinun on oltava siellä, kun suuri ajattelija on kaupungissa, ei keittiössä”, Widder muistaa. Kun hän oli 11-vuotias, hänen isänsä jatkoi koko vuoden sapattia ja perhe matkusti maailmaa. Pariisissa Widder lupasi tulla taiteilijaksi; Egyptissä, arkeologi. Fidian riuttoilla, joissa hän hiili jättiläis simpukat ja nurkkasi lionkalan (”En tiennyt, että se oli myrkyllistä”), valtameri valloitti hänen sydämensä. (Samalla matkalla köyhyydessä kärsivään Bangladeshiin hän päätti koskaan olla lapsia; hän ja hänen miehensä David ovat pitäneet lupauksen.)
Äitinsä kuvan ja hevosvetoisen kuvan vieressä on yksi Widder itse. Hän on sinetöity mahtavaan yhden hengen sukelluspukuun, enemmän kuin astronautin avaruuspuku kuin mikään normaali sukellusväline. Hän on aloittamassa yhtä ensimmäisistä syvänmeren sukelluksistaan, ja hän säteilee.
Se sukellus merkitsi harvinaista tapausta, jossa sattuma, ei tahdonvoima, katalysoi yhtä Widderin seikkailuista. Hän opiskeli biologiaa Tuftsissa ja sai tohtorin neurobiologian Kalifornian yliopistosta Santa Barbarasta. Jatko-opiskelijana hän työskenteli dinoflagelaattien membraanibiofysiikan suhteen, mikä herätti kiinnostustaan bioluminesenssiin, ja kun hänen neuvonantajansa sai apurahan spektrofotometrille, temperamenttikoneelle, jota käytettiin valon mittaamiseen, hän “alkoi vain sekoittaa sitä kuvaamaan sitä. toinen ”tiedemies haki uuden välineen vuoden 1982 tutkimusristeilylle Kalifornian rannikolla; Widder meni osana pakettia.
Hän oli tahattomasti jättänyt matkan tärkeään tehtävään. Siihen asti meribiologit (William Beebe ja muutamat muut lukuun ottamatta) olivat luottaneet verkkonäytteisiin vilkaistamaan syvänmeren elämää, melko harhaanjohtavaa menetelmää: Erityisesti valonkulkijat ovat niin herkkiä, että ne voivat hajota tavallisiin verkkoihin, usein uuvuttaen. heidän bioluminesenssinsa ennen kuin ne saavuttavat pinnan. Mutta tällä matkalla voitaisiin ottaa käyttöön WASP, moottoroitu ”ilmakehän sukelluspuku”, jonka offshore-öljy-yhtiöt olivat kehittäneet korjaamaan vedenalaiset lautat. Biologit halusivat sen sijaan tarkkailla merieläimiä.
Matkan johtava tutkija Bruce Robison, joka on nyt Monterey Bayn akvaariointutkimuslaitoksessa, oli valinnut halkeamman tutkijaryhmän, lähinnä nuoria, gung-ho- ja miespuolisia, potentiaalisiksi WASP-lentäjiksi. He laskeutuivat yksi kerrallaan yli 1 000 metrin päässä pukusta, kytkettynä laivaan pitkällä kaapelilla, kun taas Widder pysyi pinnalla kuunnellen heidän juoruisaa huokaustaan radion kautta. "Olin vain postdoc, melko alhainen toteminavalla", hän sanoo. Matkan loppupuolella Robison kysyi Widderiltä, joka oli siihen mennessä melkein kiihkeä innostuneena, halusiko hän kouluttaa lentäjäksi seuraavalle matkalle.
Hänen ensimmäinen sukellus Santa Barbaran kanavassa vuonna 1984 oli auringonlaskun aikaan. Kun hän upposi, näkymä muuttui ruiskunkuinisinisestä koboltiksi mustaksi. Jopa murskaamalla tonnia vettä yläpuolella, hän ei kokenut sipulia paniikkia, joka saa jotkut lentäjät ensin sukeltamaan viimeiseksi. Hän ohitti eteeriset meduusat ja katkarapuja ultrakevillä antenneilla, joiden näyttivät ajavan kuin sukset, ja hän ajautui alas 880 metriä, missä auringonpaiste oli vain savuinen sameus yläpuolella. Sitten "sammutin valot".
Hän toivoi salamaa täällä, salamaa siellä. Mutta se, mitä hän näki pimeässä, herätti Van Goghin Tähtitaidetta - kukoistaa ja kukkii ja kukoistaa kirkkauden. "Ympärillä oli valon räjähdyksiä, kipinöitä ja pyörteitä sekä suuria ketjuja siitä, mikä näytti japanilaisten lyhtyistä", hän muistaa. Kevyt poppi, savustettu ja halkeileva: ”Minä olin kirjekuoressa. Kaikki oli hehkuva. En voinut erottaa yhtä valoa toisesta. Se oli vain erilaisia asioita, jotka tekivät valoa, erilaisia muotoja, erilaista kinetiikkaa, enimmäkseen sinistä ja juuri niin paljon. Se hämmästyttää minua. ”
Miksi valoa oli niin paljon? Kuka teki sen? Mitä he sanoivat? Miksi kukaan ei opiskellut näitä juttuja? "Se näytti mielenkiintoiselta energian käytöltä, ja evoluutio ei ole järjetöntä", hän sanoo. ”Se on surullista.” Pinta miehistö alkoi aivan liian pian vinssata häntä sisään.
Seuraavassa retkillä Montereyn kanjonille hän lentäsi tusinaa viiden tunnin sukellusta, ja jokaisen laskeutumisen myötä hän lisääntyi. Joskus ulkona olevat mysteerieläimet olivat niin kirkkaita, että Widder vannoi, että sukelluspuku vapautti sähkökaaria ympäröivään veteen. Kerran ”koko puku syttyi.” Se, minkä hän nyt uskoo olevan 20 jalkan sifonofori - eräänlainen meduusakolonki -, oli kulkemassa kuullaan, kevyesti askeltuen päästä toiseen. ”Pystyin lukemaan jokaisen soiton ja mittarin puvun sisällä sen valon perusteella”, Widder muistaa. ”Se oli henkeäsalpaava.” Se jatkoi hehkua 45 sekuntia.
Hän kiinnitti sinisen valon WASP: n etuosaan toivoen stimuloivan eläimen vastausta. Vedenalainen sauva välähti kevyesti, mutta kaikki eläimet jättivät hänet huomiotta. "Istun pimeässä tämän kirkkaansinisen hehkuva jutun kanssa", Widder sanoo. "En vain uskonut, ettei mikään kiinnittänyt siihen huomiota."
Bioluminesenssikirjan purkamisesta tulisi hänen elämänsä. Vähitellen hänelle valutti, että ennen kuin hän oppi puhumaan valolla, hänen täytyi kuunnella.
***
Widder vie minut valoisan kaappiin laboratorionsa takaosaan, rypistää sitten jääkaapissa meriveden pullon. Se näyttää selkeältä ja silti eikä ole liian lupaava. Sitten hän sammuttaa valon ja antaa vedelle hieman pyöriä. Miljoonari safiireja syttyy.
Tämä kimalteleva keksi, suuveden väri, on täynnä dinoflagelaatteja, samoja planktonieläimiä, jotka lumoavat Puerto Ricon bioluminesenssilahteita ja kylpevät ylinopeutta lisääviä delfiinejä muualla maailmassa olevassa sinisessä valossa. Hehkuisuuden takana olevaan kemiaan, joka on yhteinen monien bioluminesoivien olentojen kanssa, sisältyy lusiferaasi nimeltään entsyymi, joka lisää happea luciferiini-nimiseen yhdisteeseen, heikentäen näkyvän valon fotonia - vähän kuin mitä tapahtuu, kun napsautat hehkua. Widderin pyörittämän stimuloimalla dinoflagelletes kimaltelevat estääkseen mitä tahansa, joka on heitä lyönyt - olipa kyse sitten saalistavasta koppadista tai kajakkien melasta - siinä toivossa, että se menettää ateriansa.
Suuremmilla eläimillä on sama hätkähdyttävä vaste: Valaistu pitkin kevyitä uriaan, gulper-ankeriaat näyttävät sarjakuvan sähköisiltä. Widder huomasi lopulta, että WASP: n näkemät Vegas-kaltaiset näytöt olivat enimmäkseen esimerkkejä yllättävistä reaktioista, joita stimuloi kosketus hänen sukelluspukuunsa.
Ainoastaan pieni osa maanpäällisestä elämästä on bioluminesenssia - kuuluisimmin tulikärpäsiä, mutta myös joitain millipedejä, napsahduskuoriaisia, sieni-kitkoja, jack-o-lyhty-sieniä ja muutama muu. Tunnettu valaiseva makean veden asukas on yksinäinen Uuden-Seelannin limpe. Useimpien järvien ja jokien asukkaiden ei tarvitse valmistaa valoa; niitä esiintyy aurinkoisissa maailmoissa, joissa on paljon paikkoja tavata tovereita, kohdata saalista ja piiloutua petoeläimiltä. Merieläinten sen sijaan on matkalla meren obsidiaaniseen tyhjyyteen, missä auringonvalo laskee kymmenkertaisesti 225 jalan välein ja katoaa 3000: lla: Se on sävelkorkeasti musta jopa keskipäivällä, minkä vuoksi niin monet merieläimet ilmaisevat itse valolla värin sijasta. Ominaisuus on kehittynyt itsenäisesti ainakin 40 kertaa ja ehkä yli 50 meressä ja ulottuu ruokaketjuun eläinplanktonin paisuttamisesta kolosaaliseen kalmariin, jonka silmämunien takana on suuret kevyet elimet. Pelkästään nilviäisillä on seitsemän erillistä tapaa tehdä valoa, ja uusia hehkuisia olentoja on aina havaittu.
Tutkijat uskovat nykyään, että bioluminesenssi on aina keino vaikuttaa muihin eläimiin - signaalipalo syvyydessä. Viestin on oltava riittävän tärkeä, jotta se voi ylittää riskit paljastuaksesi sijaintinsa pimeydessä. "Se on selviytymisen perustiedot", Widder sanoo. ”Visuaaliseen ympäristöön kohdistuu uskomattoman valikoiva paine, jossa sinun on huolehdittava siitä, mikä on yläpuolellasi, jos olet petoeläin, ja mikä on allasi, jos olet saalista. Usein olet molemmat. ”
Hämmästyttävän vasteen aktivoinnin lisäksi metsästetyt eläimet käyttävät myös valoa naamiointiin. Monilla veden petoeläimillä on pysyvästi ylöspäin osoitetut silmät, jotka etsivät yläpäässä saalista, joka on siluettoitunut auringonvaloa vastaan. Näin katsottuna jopa heikoimmista katkarapuista tulee pimennys. Joten saalistautuneet eläimet kastelevat vatsansa valokehoilla, joita kutsutaan fotoforeiksi. Aktivoimalla nämä kirkkaat vaipan, ne voivat sekoittua ympäröivään valoon ja tulla tehokkaasti näkymättömiksi. Kalat voivat haastaa mahansa haluttaessa tai himmentää niitä, jos pilvi kulkee yläpuolella. Abralian kalmari voi vastata kuutamon väriä.
Ruoan houkuttaminen on toinen bioluminesenssi aihe. Tyylikkäästi nimeltään taskulamppukala pyyhkäisee pimeyden voimakkailla poskivaloillaan etsien maukkaita naapureita. Julkien leukojensa edessä viperfish ripustaa hehkuvan houkutuksen mutatoituneen ersäteen päähän, joka nälkäisille ohikulkijoille muistuttaa loistavaa kappaletta kalaa - suosittua syvänmeren välipalaa. (Sen sijaan, että he sytyttäisivät omaa valoaan, jotkut näistä saalistajista nauttivat symbioottisista suhteista bioluminesenssien bakteerien kanssa, joita he viljelevät lamppujen kaltaisissa onteloissa, joita ne voivat sumua liukuvilla ihonläppillä tai pyörittämällä valoelimiä päähänsä ". aivan kuten Lamborghinin ajovalot ", Widder sanoo.)
Viimeinkin, kevyttä käytetään rekrytoimaan parikavereita. "Uskomme, että ne vilkkuvat tiettyjä kuvioita tai niillä on laji-erityisiä muotoisia valoelimiä", Widder sanoo. Naispuoliset mustekalat asettavat toisinaan suunsa kiinni hehkuvaan huulipunaan; Bermudan tulisäkkeet virkistävät matalia ravemaisilla vihreillä orgioilla. Kaikkein romanttisin on merikrotin rakkausvalo, joka on Widderin suosikki eläimiä. Naaras, pelottava gal, jolla on hampaiden alaosa, merkitsee hehkuvien bakteerien lyhtyä päänsä yläpuolella. Lajinsa uros, pieni ja lyhyt, mutta terävin silmin, ui häntä kohti ja tukahduttaa hänen puolensa; hänen huulensa sulautuvat hänen vartaloonsa, kunnes hän imee kaiken paitsi hänen kiveensä. (Saatat sanoa, että hän kuljettaa hänelle aina soihtua.)
Jotkut merieläimet käyttävät valoa mystifioimaan Widderin. Miksi loistava putki-olkapää tuo valon? Miksi pienikokoisella lohikäärmekalailla on kaksi ajovaloa yhden sijasta, hieman eri punaisissa sävyissä? Kuinka kolosaalinen kalmari käyttää kevyttä elintään?
Nämä kysymykset eivät ole vain teoreettisia. Suuri osa Widderin varhaisesta rahoituksesta tuli Yhdysvaltain laivastolta. Pienet olennot, jotka voisivat korostaa piilotetun sukellusveneen muodon, ovat kansallisen turvallisuuden huolenaihe, joten Widder keksi välineen valotason mittaamiseksi. Nimeltään HIDEX, se imee suuria määriä merivettä ja mahdolliset sisällä olevat bioluminesenssieläimet valotiiviin kammioon ja lukee niiden hehkua. "Se kertoo organismien jakautumisesta vesipylväässä", hän sanoo.
Kun hän löysi tavan mitata vedenalainen valo, hän alkoi yrittää erottaa tarkemmin lukemattomien valontekijöiden keskuudessa. Yhä useammin syvänmeren retkeillään Widder oli alkanut etsiä teemoja strobelike-silmälasissa. Vaikuttaa siltä, että eri lajeilla oli selkeät allekirjoitukset. Jotkut olennot leimahtivat; toiset sykkyivät. Sifonoforit näyttivät pitkiltä valonsipuloilta; kampahyytelöt muistuttivat räjähtävää aurinkoa.
"Useimmille ihmisille se näyttää satunnaisesti vilkkuvalta ja kaaokselta", sanoo Robison, josta tuli yksi Widderin varhaisista menttoreista. ”Mutta Edie näki kuviot. Edie näki, että eläinten käyttämille signaaleille ja siellä tapahtuvalle viestinnälle on järkeä. Se oli läpimurto. ”
Entä jos hän voisi tunnistaa eläimet vain hehkuvien ympyröidensä muodon ja keston perusteella? Sitten hän voisi suorittaa bioluminesenssinlaskennan. Widder kehitti tietokannan yleisistä valokoodeista, jotka hän oli oppinut tunnistamaan. Sitten hän asensi kolmen jalkan leveän silmäsuojuksen hitaasti liikkuvan sukellusveneen etuosaan. Kun eläimet osuivat verkkoon, he räjäyttivät bioluminesenssinsa. Videokamera tallensi soihdut, ja tietokonekuva-analyysiohjelma kiusasi eläinten henkilöllisyyttä ja sijaintia. Widder oli kerännyt sellaista perustietoa, jonka maalla toimivat biologit pitävät itsestäänselvyytenä, esimerkiksi siitä, ovatko tietyt lajit jopa meressä alueellisia. Kamera oli myös ikkuna syvänmeren olentojen öiseen parvimiseen kohti ravintoa sisältävää pintaa - "pystysuuntaista muuttoa", jota pidetään planeetan suurimpana eläinten muuttomuodona. "Koko vesipylväs organisoituu uudelleen iltahämärällä ja aamunkoitteessa, ja silloin tapahtuu paljon saalistamista", hän sanoo. ”Mukautuvatko tietyt eläimet taaksepäin ja siirtyvätkö ne pystysuunnassa eri päivisin? Kuinka lajitella se? ”
Kuten hyödyllistä kuin nämä keksinnöt osoittivat, jotkut Widderin upeimmista löytöistä tulivat esiin vain siksi, että hän oli hengailla oikeassa paikassa oikeaan aikaan, kuten äiti käski hänen tehdä. Usein se oli noin 2500 metriä vedenalaista. Maine-lahden vedenalaisessa vedessä Widder loukkasi jalkapituisen punaisen mustekalan ja toi sen pintaan. Se oli tunnettu laji, mutta Widder ja jatko-opiskelija tutkivat sitä ensimmäisenä pimeässä. (”Ihmiset eivät vain katso”, hän huokaisee.) Heiluttaen laboratoriossaan olevat valot, he hämmästyivät nähdessään, että jos muilla mustekalailla löytyy imukuppeja, rivit hehkuvia kevyitä elimiä kiinnittivät aseita. Ehkä tehtaanvalmistajat eivät olleet hyödyllisiä avomerellä asuville asukkaille, joilla oli vain vähän pintoja, ja carnivalesque-jalkavalot, joita todennäköisesti käytettiin “tule tänne” eläimen seuraavaan ateriaan, olivat parempi veto. "Se oli evoluutio, joka oli kiinni teossa", Widder sanoo.
***
Vaikka valon twinkling-lingo on monimutkaisempi ja hienovaraisempi kuin hän alun perin kuvitti, Widder ei koskaan lakannut haluavansa puhua siitä. 1990-luvun puolivälissä hän kuvasi kamerajärjestelmän, joka toimisi kaukana punaisessa valossa, jonka ihmiset voivat nähdä, mutta kalat eivät voi. Ankkuroituna merenpohjaan ja huomaamatta, kamera sallii hänen tallentaa bioluminesenssia sellaisena kuin se luonnollisesti tapahtuu. Leveämpi - aina vaihdepää - luonnosteli itse kameran suunnittelun. Hän antoi sille silmän meressä.
Hän houkutteli valoisat kohteet kameraan 16 sinisen LED-valon ympyrällä, joka oli ohjelmoitu vilkkumaan kuvioiden sarjassa. Tämä ns. E-Jelly on mallinnettu atolon meduusan paniikkivasteeseen, jonka ”murtohälytys” -näyttö näkyy 300 metrin päässä vedenalaisesta. Hälytys on eräänlainen kaleidoskooppinen huuto, jota hyökkäyksessä käynyt meduusa käyttää rakeuttamaan vielä suurempaa eläintä tulemaan syömään saalistajansa.
Silmämeri ja e-Jelly otettiin käyttöön Meksikonlahden pohjoisosassa vuonna 2004. Widder sijoitti ne aavemaisen vedenalaisen keitauksen, jota kutsutaan suolavesialueeksi, reunaan, missä metaanikaasu kiehuu ja kalat joskus hukkaan ylimääräinen suola. Kamera kiinnitetty pohjaan, e-Jelly aloitti koreografioidussa historiassaan. Vain 86 sekuntia myöhemmin, kalmari kaadeli näkymään. Kuuden jalkaa pitkä vierailija oli täysin uusi tieteelle. Asennettuna Montereyn kanjonille Widder's Eye-in-the Sea -kaappaus upea materiaali hiekkaan juurtuneista jättiläisistä kuuden gill-haista, mahdollisesti pilleri-virheitä varten, ennennäkemättömän ruokintakäyttäytymisen, joka saattaa selittää kuinka he selviävät autio ympäristö. Ja Bahamalla 2000 metrin korkeudessa jotain pimeydessä vilkkui takaisin e-Jellyssä, lähettäen jälkiä kirkkaita pisteitä. Aina kun hyytelö kutsui, mysteeri-otus herätti vastauksen. "Minulla ei ole aavistustakaan siitä, mitä sanoimme", hän myöntää, "mutta mielestäni se oli jotain seksikästä." Widder oli vihdoin käynyt kevyttä keskustelua, todennäköisesti syvänmeren katkarapun kanssa.
Sensaatiomainen kohokohta tuli viime kesänä Ogasawaran saarilla, noin 600 mailia Japanista etelään, kun Widder, e-Jelly ja Medus-nimisen silmän kelluva versio, nimeltään Medusa, liittyivät pyrkimykseen kuvata vaikeasti saavutettava jättiläinen kalmari. luonnollisessa elinympäristössään ensimmäistä kertaa. Muut operaatiot olivat epäonnistuneet, vaikkakin yksi sieppaus otti pintaan kuolleen jättiläisen. Widder oli hermostunut käyttäessään viehettä ja kameraa vedessä, jossa laitteet roikkuvat 700 metrin kaapelista sen sijaan, että levätisivät turvallisesti pohjassa. Mutta toisen, 30 tunnin mittaisen käyttöönoton aikana, Medusa vilkaisi kalmaria. ”Minun on täytynyt sanoa” Voi luoja ”20 kertaa, ja olen agnostikko”, hän sanoo nähdessään ensimmäisen videomateriaalin. Eläinten voidaan väittää kasvavan yli 60 metriä pitkiksi. ”Oli liian iso nähdä koko asia. Aseet tulivat sisään ja koskettivat e-Jellyä. Se liukasti tikkarinsa syöttiin. "
Hän sai yli 40 sekunnin videomateriaalin ja yhteensä viisi kohtaamista. Yhdessä vaiheessa kalmari ”kietoi itsensä Medusan ympärille suunsa ollessa lähellä linssiä”, Widder sanoo. Valtava kalmari ei halunnut tylsää pientä e-Jellyä; pikemminkin se toivoi syövän olennon, joka oletettavasti kiusaa sitä. Toinen tiedemies samalla matkalla kuvansi myöhemmin sukellusveneen kalmarin, ja tämä materiaali yhdessä Widderin kanssa teki otsikoita. Se oli e-Jellyn sykkivä valo, joka herätti jättiläisen ensin, tekemällä historiaa. "Bioluminesenssi, " Widder sanoo, "oli avain."
***
Vilkkuva dinoflagellaatti kukkii Floridan itärannikolla sijaitsevassa Intian joen laguunissa voi olla niin kirkas, että kalojen koulu näyttää syöpyneen turkoosi liekissä. On mahdollista tunnistaa lajit, jotka uivat valaistuissa vesissä: Paikalliset asukkaat kutsuvat tätä arvaamispeliä "tulen lukemiseen".
Mutta ei ole enää niin paljon tulta, että luettaisiin. Pitkäksi pidetyksi Pohjois-Amerikan monipuolisimmaksi suistoksi laguuni saattaa nyt kuolla. Saastuminen on ohensi dinoflagelaattikukkien kasvua, ja tuhansien uusien talojen valo hävittää jäljellä olevan kirkkauden. Myös sinisessä tulessa kerätyt eläimet ovat vaikeuksissa. Monia delfiinejä kärsii lihaa syövästä sienestä, joka syövyttää heidän ihoaan; toiset ovat viruksen tartuttamia ja he ovat vakavasti tukahduttaneet immuunijärjestelmän. Ylelliset meriheinänsängyt kasvavat kaljuina, jättäen kotilo- ja perinkinkkuiset etanat ilman suojaa. Mammutleväkukinnat haisevat kuin mätäävät munat. Simpukkateollisuus on hämärissä.
Nämä ongelmat eivät ole ainutlaatuisia Floridan vesillä. Kaksi epämiellyttävää arviota valtameren yleisestä terveydestä - Pew Ocean -raportti vuonna 2003 ja Yhdysvaltojen valtameripolitiikan komissio vuonna 2004 - sai Widderin kannustamaan jättämään pitkäaikaisen tehtävänsä vanhempana tutkijana Floridan Harbor Branchin Oceanographic Institute -laitoksessa ja perustamaan ORCA: n. "Ensimmäisen sukelluksen jälkeen olen kysynyt, miksi valtameressä on niin valoa ja mihin sitä käytetään", hän sanoo. "Viime aikoina olen tullut selvittämään, mihin voimme käyttää sitä."
Tutkijat etsivät innokkaasti bioluminesenssitekniikan sovelluksia, etenkin lääketieteellisessä tutkimuksessa, jossa he toivovat, että se muuttaa tapaa hoitaa sairauksia kaihista syöpään. Vuonna 2008 kemian Nobel-palkinnolla kunnioitettiin solubiologian edistysaskelta, joka perustuu kidemetallisen vihreään fluoresoivaan proteiiniin, bioluminesenssiaineeseen, jota käytetään geenien ilmentymisen seuraamiseen laboratorionäytteissä. Widder keskittyy valaisevien bakteerien käyttöön, jotka ovat erittäin herkkiä monille ympäristösaasteille.
Eräänä päivänä kiertämme laguunia pienellä litteäpohjaisella kalastusveneellä. Se on tiheä vihreä maailma, jonka Floridian arkkitehtuurin pastellihalkut keskeyttävät täällä. Pikkujauven rynnäkkö kulkee rannalla, ja pilikanit kasaanien päällä näyttävät uppoutuneen mietiskelyyn. Mangrovejuurten sormet ulkonevat musteisista pankeista. Yli 150 mailia pitkä laguuni on koti manaattien lokkeille, muuttolintujen lepopaikka ja härän- ja konehaiden taimitarha. Mutta vesi, joka oli 30 vuotta sitten ollut gin-kirkasta, näyttää nyt enemmän bourbonilta.
Saasteen lähteet ovat täällä masentavia: Kiinasta löytyy ilmassa olevaa elohopeaa, lannoitteita ja torjunta-aineita valuu sisävesisitrus- ja karjatiloilta, jopa ruoholeikkeitä paikalliselta nurmikolta. "Ympäristöömme vapautuu kirjaimellisesti tuhansia kemikaaleja, eikä kukaan seuraa niitä", Widder sanoo. Niin suuri osa ympäröivistä kosteikoista on päällystetty ja kuivattu, että laguunista on nopeasti tulossa maan myrkkyjen pesuallas. Paikan valoisaa tulevaisuutta on vaikea kuvitella.
Laguunin suojelemiseksi Widder on suunnitellut valtameren valvontaa, joka seuraa virtauksia, sademäärää ja muita muuttujia kartoittaen, mistä vesi tulee ja mihin se kulkee reaaliajassa. Hän haluaa tämän verkon yhtenä päivänä kattavan maailman - ”kiinteän valtameren”.
Nyt hän tutkii laguunin saastuneimpia osia, jotka hän tunnistaa bioluminesenssien elämänmuotojen avulla. Käytämme keltaisia keittiöhansikkaita, lapioimme harmaa-vihreän muhan ORCA: n telakan jalka-alueelta, jota Widder ei ole koskaan testannut. Lab-avustaja homogenoi näytteen maalisekoittimessa ja hakee sitten pullon kylmäkuivattuja bioluminesenssbakteereita. Se on Vibrio fischeri, sama kanta, jota ampuma-ampumakalmari käyttää syvänmeren lohikäärmeen hengittämiseen. Hän pudottaa sen pienten tippujen kanssa laguunimustasta Microtox-koneeseen, joka tarkkailee valoa. Emme näe sitä paljain silmin, mutta terveet bakteerit hehkuttavat aluksi.
"Bakteerien valonlähtö on suoraan yhteydessä hengitysketjuun", Widder selittää. "Kaikki, joka häiritsee bakteerien hengitystä, sammuttaa valon." Häiriöitä aiheuttavia aineita ovat torjunta-aineet, rikkakasvien torjunta-aineet, öljytuotteiden sivutuotteet ja raskasmetallit. Mitä enemmän he sammuttavat valoa, sitä myrkyllisemmät ne ovat.
Widder ja laboratorion avustaja eivät usko, että oven ulkopuolelta tuleva muta osoittautuu liian myrkylliseksi, mutta ne ovat väärässä: Puoli tunnin sisällä lukemat osoittavat, että bakteerien elävät valot ovat himmeitä ja keskittyneimmissä näytteissä ne ovat palanneet ulos.
