ביולוגים ימיים מגלים 31 מינים פוטנציאליים חדשים תוך שבועיים בלבד בים
השם התפל והמתעתע של "מימי האמצע" של האוקיינוס העולמי מסתיר עולם זר אפל, בלחץ גבוה, ממש מתחת לשכבת השמש של הים, שמתחיל מעל 13,000 רגל (בערך 4,000 מטר) מתחת לפני השטח. זה ה הגדול ביותר המערכת האקולוגית על פני כדור הארץ – אבל תושביה הרבים פשוט אינם מצוידים למסע עד לאזורי הלחץ הנמוכים של הים או באמת לכל מקום קרוב שבו מדענים יכולים לחקור אותם מקרוב.
למרבה המזל, צוות של מדענים ימיים על ספינת המחקר של מכון שמידט אוקיינוס (R/V) פלקור (גם) הגיע אליהם, וגילה שיא פוטנציאלי של 31 מינים חדשים תוך שבועיים בלבד באמצעות חבילה חדשה של מיקרוסקופים, צילומי ים עמוקים ורצף גנטי על הסיפון. לפי המכון, חוקרי המשלחת ניהלו את ההדמיה התלת-ממדית הראשונה אי פעם של מבנים תאיים פנימיים של אורגניזם בים: תיעוד כיצד הארכיטקטורה המיקרוביאלית של פרוטיסט ממנפת את שלד הזכוכית שלו. בין המינים החדשים, הצוות הביא לידי ביטוי סוג חדש של בן דוד של אמפיפודים לסרטנים וללובסטרים, שוחה שוחה במהירות יוצאת דופן תוֹלַעַתתשעה מינים חדשים של מדוזות, ושני אורגניזמים חד-תאיים ענקיים הנקראים rhizarians שניתן לראות בעין בלתי מזוינת.
"האוקיינוס אף פעם לא הרפה מהפתעות בכל כיס מים שחקרנו", כאחד מהאנשים פלקור (גם) המדענים הראשיים של הצוות, הביולוג המולקולרי ג'ון ברנס ממעבדת ביגלו למדעי האוקיינוס במיין, אמר בהצהרה.
חיבור שני תריסר מדענים ומהנדסים מארה"ב, אוסטרליה, ברזיל ויפן על כלי שיט אחד העלה את יכולתם "לבנות במהירות דגימות דיגיטליות", ציין ברנס, ופינה דרך חדשה ל"שיתוף וזיהוי מהיר של מינים חדשים ברחבי האוקיינוסים ומחוצה לה.
מיקרוסקופ דיונון
המיקרוסקופ הקונפוקאלי החדש של המשלחת, מכשיר שפותח בסטנפורד בשם דְיוֹנוֹןמביאה לשטח ציוד הדמיה בדרגת מעבדה, הַצָעָה סריקות לייזר תלת מימדיות ותאורת פלורסנט רב צבעונית, בין שאר טכניקות הסריקה.
"זה פותח עולם חדש של חקר", הזואולוגית הימית קארן אוסבורן, המדענית הראשית של המשלחת, סיפר הגרדיאן. "יכולנו לראות תאים מקיימים אינטראקציה זה עם זה, מחליפים חומר ובונים שלדים. ויכולנו לעשות את זה חיים על הספינה, כאשר בדרך כלל נדרשים שבועיים של צביעה והרכבה כדי לראות משהו."
מומחים גנטיים על סיפון ה-R/V פלקור (גם)בהנהגת הביולוגית הימית של ברנס ואוניברסיטת טוהוקו שריל איימס, רצפה גנומים מהדגימות שנאספו על סיפון הספינה, והוסיפה למהירות שבה ניתן כעת לזהות במהירות מינים חדשים מאמצע המים.
"מכונת הכבידה" ו-ROV
מדענים ימיים התמודדו זמן רב עם הבעיה יוצאת הדופן של חקר מיני אוקיינוסים באמצע המים שהתפתחו במידה רבה לגופים רכים, חדירים וכמעט אמורפיים המסוגלים לגלוש במים לחצים יותר מ-400 פעמים יותר מהלחץ האטמוספרי בגובה פני הים. הצוות של מכון שמידט התמודד עם בעיה זו בכמה דרכים, כולל רכב המופעל מרחוק בים עמוק (ROV), סובסטיאןמצויד במערך של כלי מדידה לא פולשניים ומיקרוסקופ "מכונת כבידה" מדמה בית הגידול של המין.
"אנו יכולים כעת לחזות בתהליכים פנימיים חיים בתוך האורגניזמים הקיצוניים הללו המותאמים לעמוד בלחץ ובחושך עצומים", חבר צוות המשלחת מאנו פראקש, שפיתח את מכונת הכבידה בסטנפורד, אמר בהצהרה.
המכשיר, למעשה אקווריום בצורת גלגל שולחן, מדמה מרחק אנכי אינסופי של מי אוקיינוס בדומה לעומקי אמצע המים המינים הללו זורמים לעתים קרובות למעלה דרכו כדי להאכיל ואז חוזרים למטה למנוחה.
למטה במעמקים הממשיים האלה, ה סובסטיאן משתמשת בכלי "מהירות תמונת חלקיקים" בשם DeepPIV כדי למדוד את המהירות של יצורים תת-מימיים והנוזל סביבם, לצד מערכות הדמיה מרחוק שפותחו על ידי חוקרים ביפן ובארה"ב
"[This] היה ההפלגה השלישית שלנו בשיתוף פעולה עם צוות המדענים והמהנדסים הזה כדי לבדוק ולפתח עוד את הציוד החדשני הזה בימי המים", אמרה מנכ"לית מכון שמידט אושן, Jyotika Virmani – והוסיפה שזו "הצצה לעתיד של המדע הביולוגי הימי".