Välipalakokoon kuuluva eläin avoimessa valtameressä on vaikeaa. Joillakin on helpompaa kuin toisilla. Pohjassa olevat olennot voivat sekoittua kivien ja hiekan kanssa. Rannekkeet ja koralli tarjoavat piilopaikkoja muissa valtameren elinympäristöissä.
Mutta puolivälissä ei ole paikkaa piiloutua. Siellä jotakin olentoja voi syödä melko nopeasti, elleivät löydä keinoa kadota. Duke-yliopiston jatko-opiskelija Laura Bagge luulee tietävänsä, miten se tapahtuu - ainakin pienten, katkarapujen kaltaisten äyriäisten ryhmässä, jota kutsutaan hyperiideiksi.
Bagge yhdessä biologin Sönke Johnsenin ja Smithsonian eläintieteilijän Karen Osbornin kanssa julkaisi äskettäin lehdessä Current Biology lehden, jossa kuvataan, kuinka hyperiidit ampifododit käyttävät nanoteknologiaa peittämään itsensä näkymättömästi.
Löytöksen teki paperin johtava kirjailija Bagge, joka työskenteli Osbornin kanssa Smithsonianin kansallisessa luonnontieteellisessä museossa Washington DC: ssä. ”Hän oli kiinnostunut näiden eläinten läpinäkyvyydestä. Läpinäkyvyyttä on tarkasteltu muissa eläimissä, ja he tekevät sen tunnetulla tavalla, mutta kukaan ei ollut katsonut tätä näissä kavereissa. "
Bagge tutki eläimen ulkokuoren pintoja tutkiakseen niiden rakennetta. "Hän löysi nämä kuopat ja piti niitä mielenkiintoisina", Osborn kertoo.
Kuopat osoittautuivat mikroskooppisiksi palloiksi. Joissain tapauksissa hän löysi nanokokoisen shag-maton ja toisissa kerroksen tiiviisti pakattuja nanopalloja. Ne mitoitettiin oikein vaimentamaan valoa samalla tavalla kuin äänieristetty vaahtoeristys, joka vähentää melua äänitysstudiossa. Hyperiideillä näyttää olevan kaksi mahdollista tapaa saada pintaansa heijastamatta valoa - nanokoneiden ulkonevat kynsinauhat (olennaisesti shag-matto) tai mikrofilmikerros pieniä palloja. Mitä lähemmäksi he katsoivat, sitä enemmän nuo pienet pallot näyttivät olevan bakteereja.
”Jokainen merkki on, että ne ovat bakteereja, mutta. . . ne ovat erittäin pieniä bakteereille ", Osborn sanoo. "On mahdollista, että nämä ovat outoja ulosteita, mutta se on melko mikroskooppinen mahdollisuus." Hän lisää, että Bagge tutkii nyt tätä mahdollisuutta mikrobiologien kanssa.
Eläimet, jotka elävät valtameren keskialuevedessä, mukauttavat erilaisia naamiointimenetelmiä käsittelemään eri suunnista tulevaa valoa. Auringonvalo muuttuu himmeämmäksi ja muuttaa väriä, kun se tunkeutuu syvemmälle veteen. Tämän ratkaisemiseksi kalat ja muut merieläimet piiloutuvat petoeläimiltä, jotka seuraavat niitä ylhäältä, sovittamalla ruumiinsa yläosiin tummat värit naamiointiin sekoittumaan alla olevien tummien syvyyksien kanssa.
Samanaikaisesti piiloutuakseen niiden alla peittävistä petoeläimiltä ne voidaan varjostaa vartalonsa alapuolelle vaaleammilla väreillä tai jopa hehkua, jotta ne sulautuvat ylhäältä tulevaan valoon. Peilien peittäminen joidenkin kalojen sivuilla on toinen tapa piiloutua.
Hyperiidit alkavat suurella etulla: Ne ovat läpinäkyviä. Mutta se saa heidät vain toistaiseksi. Lasiruutu on myös läpinäkyvä, mutta kun loistat siihen valoa tietyistä kulmista, se vilkkuu ja tulee näkyväksi.
Bioluminesenssi on tärkeä osa monien olentojen strategioita, jotka ovat sekä petoeläimiä että saalistavat meressä. Vilkuttamalla valoja eri suunnista, petoeläin näkee salaman takaisin läpinäkyvästä saalistaan. Ilmaamisen välttämiseksi ilmainen uima-hyperiidi, jolla ei ole piilopaikkaa, tarvitsee tavan vaimentaa valoa ja estää sitä vilkkumasta takaisin.
Tätä bakteerit näyttävät tekevän isännilleen. Nämä solut ovat pieniä bakteerien kulkeutuessa, vaihteleen alle 100 nanometristä noin 300 nanometriin (100 nanometriä on pienempi kuin yhden hiuksen juosteen halkaisija). Ihanteellinen koko vaimentaville salamoille on halkaisijaltaan 110 nanometriä, mutta mikä tahansa noin 300 nanometriin saakka voi vähentää näkyvyyttä.
"Hyperiidit ovat todella kovia pieniä vikoja", Osborn sanoo. Hänellä oli suhteellisen helppo työskennellä, hän sanoo, koska he pysyvät hengissä laboratorioympäristössä. "He ovat onnellinen ämpäri, onnellinen, jos jätät heidät rauhaan."
Tutkijat suunnittelevat sekvenssin ainakin osille bakteerien genomeista saadakseen lisätietoja niistä. Isännöivätkö kaikki hyperiidilajit samoja bakteereja? Elävätkö bakteerit myös vedessä ilman isäntää? DNA: n sekvensointi on tärkeä askel kohti vastausta näihin ja muihin kysymyksiin.
Bagge keskittyi alun perin vain kahteen hyperiidilajiin, mutta Osborn rohkaisi häntä jakautumaan ja näkemään, ovatko nämä nanoteknologiat yleisiä useammassa 350 alalajissa tunnetusta lajista. Osborn pystyi löytämään lisää näytteitä, sekä eläviä että kauan kuolleita.
"Oli todella mielenkiintoista verrata tuoreita näytteitä yli 100 vuotta vanhoihin asioihin, joita meillä on kansallisen luonnonhistorian museon kokoelmissa", Osborn sanoo. ”Löysimme mikrofilmin johdonmukaisesti katsomistamme näytteistä. . . Se antaa meille monimuotoisuuden, jota et pääse muualta. Smithsonianin historialliset kokoelmat tulevat olemaan mukana monissa tutkimuksissa. ”
