https://frosthead.com

Биолюминесценция: Светлината е много по-добра, долу, където е по-влажна

"Повърхност, повърхност, това е Тритон."

От тази история

[×] ЗАКРИТЕ

Горбат рибарка със своя „въдица” и биолюминесцентна примамка. Морските животни блестят, за да улавят храна, да привличат другари и да атакуват нападателите. (Norbert Wu / Minden Pictures / Corbis) Медузите светят с потока в Мейнския залив и морето на Уделдел. (David Shale / NPL / Minden Pictures / Ingo Arndt / Minden Pictures) Призрачните очертания на калмари от японска светулка. (Michael Ready / Visuals Unlimited / Гети изображения) Какаови калмари от Японското море. (Данте Фенолио / Изследователи на снимки / Гети Имиджис) Морска писалка, колониален организъм като мек корал, близо до Индонезия. (Патриша Дана / Животни животни / Земни сцени) Вирфис е готов да атакува дълбоководни скариди. (Едит Уидър, ORCA) Дълбоководните скариди извличат биолуминесцентни материали, за да осуетят виперфис. (Едит Уидър, ORCA) В океана, казва Уидър (в нейната лаборатория във Флорида с колба от динофлагелати), биолуминесценцията „е правило, а не изключение.“ (Боб Крослин) Накрая кракенът е заловен: Уидър работи с учени миналото лято, за да получи първото видео на гигантски калмари в дивата природа. (NHK / NEP / Discovery Channel / AP Images) Сега Widder използва биолуминесценция (планктон на плаж на Малдивите), за да наблюдава здравето на океана. Затъмняването на светлините, казва тя, е лош знак. (Doug Perrine / NPL / Minden Pictures) Водни кончета без биолуминесценция. (Том Смойър, HBOI) Водни кончета, показващи биолуминесценция. (Едит Уидър, ORCA) Медузи Atolla vanhoeffeni. (Едит Уидър, ORCA) Медуза Atolla vanhoeffeni, показваща биолуминесценция. (Едит Уидър, ORCA) Медузи от перифила. (Едит Уидър, ORCA) Перуфила медуза, показваща биолуминесценция. (Едит Уидър, ORCA)

Фото галерия

Свързано съдържание

  • Капаните за мухи на Венера светят синьо, за да привлекат плячката си
  • Биолюминесцентните червеи приветстваха Колумб в Новия свят

Акрилната сфера плува като сапунен мехур сред грубите вълни и аз се спускам през капещия се люк на мястото си до известния океански изследовател Едит Уидър.

Ние провеждаме тестване на нова подводница с три лица в прохладни води край остров Гранд Бахам. Въпреки люлеещите се пориви на вятъра навън, Widder е ведър.

„Повърхност, повърхност, това е Тритон“, казва нашият пилот. „Люкът ми е сигурен. Системите ми за поддържане на живота работят. “

„Имате право да се гмуркате“, отговаря глас в статичен удар.

"Добре, хора, ето ни."

Потъваме.

По-широки изследвания подводна светлина. От бактерии до морски краставици до скариди и риби и дори няколко вида акули, повече от 50 процента от дълбокоокеанските животни използват светлина, за да хвърлят и флиртуват и да се бият. Те носят светещи факли на главата си. Те повръщат яркостта. Те намазват светлина върху враговете си. Биолуминесценцията, смята Уидър, е най-разпространеният и най-красноречив език на земята и информира полета от биомедицина до съвременна война до дълбоководни проучвания. Съвсем наскоро, на историческо пътешествие край бреговете на Япония, тя използва биолуминесцентната си чанта с трикове, за да призове най-легендарното морско създание от всички: гигантските калмари.

Днес се надяваме да видим остракоди, биолуминесцентни ракообразни ракообразни, които излизат от плитки легла на морска трева и коралови рифове около 15 минути след залез слънце, за да пуснат на едно от най-сложните светлинни шоута в природата. Мъжките оставят зад себе си петна от слуз и сияещи химикали, които висят окачени като светещи елипси. „Разстоянието на точките е специфично за видовете“, обяснява Уайдър. „Една жена знае, че ако отиде до края на дясната струна, ще намери мъж от нейния вид, с когото може да се чифтосва.“ Това светещо съблазняване се нарича феномен „перла на низ“.

На шестдесет фута под повърхността пилотът се насочва към лабиринта на варовиков ламаринт на коралов риф. Баракуда с три крака ни дава окосмената очна ябълка. Лъска риба настръхва в нашите светлини. (Тъй като това е инвазивен вид, Widder отвръща поглед назад.) Подземните жаби между площадките за кацане от мек бял пясък. Виждаме щрауса на свинете и мехурите с главата надолу и раирана морска краставица. Великолепните гъби наподобяват чаши за яйца, топки за голф и парчета от шах. Повечето цветове са цветовете: има кораби от сорбет, изумрудени плочи от водорасли, нотки на лавандула, банан и роза. Риба тире в праскова и платина.

Но вече е късно следобед и тези ослепителни нюанси няма да продължат дълго. Когато тъмнината започва да пада над Бахамските острови, дъгата на рифа избледнява. Водата изглежда изпълва със сив дим. „Изгубили сме червените и портокалите“, казва Уидър, докато подводниците носове през внезапната мъгла. „Все още можете да видите жълто, тогава това изчезва, а след това губите зелено. Скоро всичко, което ви остава, е синьо. ”(Почти всички биолюминесцентни същества произвеждат синя светлина: Кратките му дължини на вълната проникват най-далеч в морската вода.) Някои от животните стават по-активни, когато пада тъмнината. Дълбоко в покоите на вече пепелния риф се раздвижва гладна риба.

Тогава търсенето ни е прекъснато от статичен глас по радиото, призовава ни обратно на повърхността заради лошото време и нямаме избор.

Дори докато се изкачваме към залеза, Уидър продължава да си шие врата, гледайки отгоре и отзад. „Много открития се случват само като хванеш нещо от ъгъла на окото си“, казва тя. Тя ни разказва за Уилям Бийб, натуралистът и изследовател от началото на 20-ти век и неин личен герой, който слязъл в стоманена батисфера и бил първият, който гледал дълбоководни животни сред природата, включително това, което трябва да са биолюминесцентни същества, които "Избухна" в "изхвърляне на течен пламък". Тъй като той твърдеше, че вижда толкова много животни за кратко време, учените по-късно поставят под въпрос неговите открития. "Вярвам, че е видял това, което е казал, че е видял", казва Уидър. И тя е видяла много повече.

***

Партито, на което за първи път се срещам с Уидър, е в къща в Vero Beach, Флорида. Екстериорът е въжен в сини светлини, а вътрешността е инферно от чаени лампи, сини лазерни лампи и пламтящи напитки с ром. Зад бара биологът смесва Манхатънс от черна светлина. (Има широко разпространени оплаквания, че той е твърде точен с измерването на уискито.) Летяща балонна акула Mylar, управлявана от дистанционно, предназначена да бъде биолюминесцентен вид, наречен резачка за бисквитки, прави кръгчетата, коремът му е покрит с блясък. тъмната боя.

Високи едва пет фута, но притежаващи тълпата, Widder е истинска светила тази вечер. Тя носи жилетка, инкрустирана в син блясък и шапка със светещи пръчки. Ярките примамки за риболов красят подстриганата й коса. При това нелепо ставане тя някак изглежда перфектно облечена. Тя, 30 години в своята дълбоководна кариера, е изследвала води край бреговете на Африка, Хаваи и Англия, от Западно Алборско море до море от Кортес до Южноатлантическия бой. Тя се е консултирала с Фидел Кастро за най-добрия начин за приготвяне на омари (не с вино според него). Тя отплава с Леонардо Ди Каприо и Дарил Хана за събитие на знаменитости, спасяващи океана. Но през по-голямата част от кариерата си тя беше необичайната на борда: Много от изследователските съдове, които посещаваше в първите дни, са превозвали само мъже. Старите соли се забавляваха, когато виждаха, че тя може да завърже възел с въжета. И някои учени от години не осъзнават, че Е. А. Уидър, който публикува с опустошителна честота и с голямо признание, е млада жена.

Партито е набиране на средства за нейната нестопанска цел, Океанската асоциация за изследвания и опазване (ORCA), базирана в близкия Форт Пиърс. Мисията на ORCA е да наблюдава замърсяването по крайбрежието, особено в лагуната на река Индия. Уидър се бори със сълзи, докато тя разказва на тълпата за делфините, умиращи от замърсяване във води точно пред вратата. Мълетата се появяват с лезии, манатите растат тумори. По-големи притеснения за последиците за човешкото здраве също. "

Когато започнах ORCA, ставаше въпрос за опазването на океана, който обичах “, казва тя. "Но става въпрос и за защита на себе си."

На следващата сутрин Уидър и аз се срещаме в централата на ORCA, бивша сграда на бреговата охрана с покрив с розово покритие. На препълнената лавица на Widder две фотографии са обърнати една към друга. Единият показва майка си, дете на канадски фермери за пшеница, управляваща екип от четири коня през прерията Саскачеван. Майка й беше талантлив математик, но кариерата й винаги е била на второ място от тази на съпруга й, който ръководи математическия отдел на Харвардския университет. Тя често напомняше на младата Едит за библейската история на Марта, която остана приготвена да яде, когато Исус дойде на гости. „Тя ми каза, че трябва да бъдеш там, когато великият мислител е в града, а не в кухнята“, спомня си Уидър. Когато беше на 11 години, баща й взе цяла година събота и семейството обиколи света. В Париж Уидър се закле да стане художник; в Египет, археолог. На фиджийските рифове, където тя гледаше гигантски миди и вкарваше риба лъв („Не разбрах, че е отровна“), океанът завладя сърцето й. (В същото пътуване, в затънтената от бедност Бангладеш, тя реши никога да няма деца; тя и съпругът й Дейвид са спазили това обещание.)

До снимката на майка си и тегленото плуг е една от самата Widder. Тя е запечатана в обемист водолазен костюм за едно лице, по-скоро като космически костюм на астронавта, отколкото на всяка нормална екипировка за гмуркане. Тя е на път да се впусне в едно от първите си дълбоководни гмуркания и тя грее.

Това гмуркане бележи редкия случай, когато случайността, а не силата на волята, катализира едно от приключенията на Уидър. Учи биология в Туфтс и получи докторска степен по невробиология от Калифорнийския университет в Санта Барбара. Като аспирант тя работеше върху мембранната биофизика на динофлагелатите, което предизвика интереса й към биолуминесценцията, а когато нейният съветник получи грант за спектрофотометър, темпераментна машина, използвана за измерване на светлината, тя „просто започна да се забърква с нея, за да я разбере. друг ”и„ стана експерт в лабораторията. ”Друг учен реквизира новото приспособление за изследователски круиз през 1982 г. край бреговете на Калифорния; Widder отиде като част от пакета.

Неволно се беше прибрала на забележителна мисия. Дотогава морските биолози (Уилям Бийб и няколко други изключени) разчитаха на нетни проби, за да видят дълбочинния живот, доста подвеждащ метод: Светлоносите, особено, са толкова деликатни, че могат да се разпаднат в стандартните мрежи, често изтощителни тяхната биолуминесценция, преди да стигнат до повърхността. Но това пътуване ще използва WASP, моторизиран "костюм за гмуркане в атмосферата", който офшорните петролни компании са разработили за ремонт на подводни платформи. Биолозите искаха да го използват, за да наблюдават морски животни.

Брус Робисън, главният учен на пътуването, сега в Научноизследователския институт на аквариума в Монтерей Бей, подбра екип от учени, предимно млади, гунг-хо и мъже, като потенциални пилоти на WASP. Едно по едно те слязоха на повече от 1000 фута в костюма, привързани към кораба с дълъг кабел, докато Уидър остана на повърхността и слушаше веселите си войни по радиото. „Бях само постдок, доста ниско на тотемния полюс“, казва тя. Към края на пътешествието Робисън попита Уидър, дотогава почти неистово с ентусиазъм, дали иска да тренира като пилот за следващото пътуване.

Първото й гмуркане, в канала Санта Барбара през 1984 г., беше по залез слънце. Докато тя потъваше, гледката се променяше от царевично синьо в кобалтово към черно. Дори с разбиването на тонове вода отгоре, тя не изпитваше мрачната паника, която кара някои пилоти да се гмуркат последно. Минавайки ефирни медузи и скариди със свръхдълги антени, които изглеждаха да карат като ски, тя се спускаше на височина 880 фута, където слънцето беше просто смътна мъгла над главата. След това, „Изгасих светлините.“

Тя се надяваше на светкавица тук, светкавица там. Но това, което видя в тъмнината, съперничи на звездната нощ на Ван Гог - цветове и цветове и процъфтяване на блясък. „Навсякъде имаше светлинни експлозии, искри и вихри и големи вериги от това, което приличаше на японски фенери“, спомня си тя. Светлина изскочи, пуши и се разцепи: „Бях обгърната. Всичко светеше. Не можах да различа една светлина от друга. Това беше просто разнообразие от неща, правещи светлина, различни форми, различна кинетика, предимно сини, и точно толкова много от нея. Това ме учуди. "

Защо имаше толкова много светлина? Кой го правеше? Какво казваха? Защо никой не изучаваше тези неща? „Изглеждаше като безумно използване на енергия и еволюцията не е безумна“, казва тя. "Това е парсимонично." Съвсем скоро екипажът на повърхността започна да я хвърля.

При следваща експедиция до Каньон Монтерей тя ще пилотира десетина петчасови гмуркания и с всяко спускане ставаше все по-заплетена. Понякога мистериозните животни навън бяха толкова ярки, че Уидър се кълнеше, че костюмът за гмуркане изпуска дъги с електричество в заобикалящата вода. Веднъж „целият костюм светна.” Това, което тя сега вярва, е 20-футов сифонофор - вид колония от медузи - преминаваше подслушване, светлина каскада от единия към другия край. „Можех да прочета всеки един циферблат и индикатор в костюма по неговата светлина“, спомня си Уидър. „Беше спиращо дъха.“ Тя светеше 45 секунди.

Тя хвърли синя светлина в предната част на WASP, надявайки се да стимулира реакция на животни. Под вода жезълът мигаше frenetically, но животните всички я игнорираха. "Седя в тъмното с това ярко синьо светещо нещо", казва Уидър. "Просто не можех да повярвам, че нищо не ми обръща внимание."

Декодирането на биолуминесцентния лексикон ще стане работа на живота й. Постепенно й се разбра, че преди да се научи да говори със светлина, трябва да слуша.

***

Уидър ме води в леко стегнато килерче в задната част на лабораторията й, след което рови в хладилника за колба с морска вода. Изглежда ясно и неподвижно и не твърде обещаващо. Тогава тя изключва светлината и дава малко вода на водата. Трилион сапфири се запалват.

Тази блестяща смес, с цвета на вода за уста, е пълна с динофлагелати, същите планктонни животни, които очароват биолуминесцентните заливи на Пуерто Рико и къпят бързи делфини в извънземна синя светлина. Химията зад сиянието, споделена от много биолюминесцентни създания, включва ензим, наречен луцифераза, който добавя кислород към съединение, наречено луциферин, отделящ фотон видима светлина - малко като това, което се случва, когато щракнете светеща пръчка. Стимулирани от вихъра на Уидър, динофлагелетите блестят, за да обезкуражат всичко, което ги е подтикнало - било то хищни копепод или гребло за каяк - с надеждата, че ще се откаже от яденето си.

По-големите животни проявяват същата стряскаща реакция: осветени по протежение на леките си жлебове, гълъровите змиорки приличат на анимационни токове. В крайна сметка Уидър разбра, че подобни на Вегас дисплеи, които вижда от WASP, са предимно примери за стряскащи реакции, стимулирани от контакт с нейния костюм за гмуркане.

Само малък процент от наземния живот е биолюминесцентен - светулки, най-известните, но също така и няколко милипеди, бръмбари, щрауси, гъби, гъби-фенерчета и няколко други. Известният светещ обитател на сладководни води е самотен новозеландски лимп. Повечето жители на езерото и реката не се нуждаят от производство на светлина; те съществуват в светещи от слънце светове с много места за среща с приятели, срещат плячка и се крият от хищници. От друга страна, морските животни трябва да си проправят път в обсидиановата пустота на океана, където слънчевата светлина намалява десетократно на всеки 225 фута и изчезва с 3000: Тя е тъмночервена дори в висок обяд, поради което толкова много морски създания изразяват себе си със светлина вместо цвят. Характеристиката се е развила независимо най-малко 40 пъти, а може би и повече от 50, в морето, обхващайки хранителната верига от изгарящ зоопланктон до колосални калмари с големи леки органи на гърба на очните си топки. Самите молюски имат седем различни начина за правене на светлина и през цялото време се забелязват нови нажежаеми същества.

Учените днес смятат, че биолуминесценцията винаги е средство за влияние върху други животни - сигнален огън в дълбочината. Съобщението трябва да е достатъчно важно, за да надвиши рисковете от разкриване на местоположението в чернотата. „Това е основните неща за оцеляването“, казва Уидър. „Има невероятен селективен натиск върху визуалната среда, където трябва да се тревожите за това какво е над вас, ако сте хищник и какво е под вас, ако сте плячка. Често сте и двамата. "

Освен че активират своите стряскащи реакции, ловните животни използват и светлина като камуфлаж. Много средноводни хищници имат постоянно насочени нагоре очи, сканиращи отгоре за плячка, силуетна срещу намаляващата слънчева светлина. Погледнато по този начин, дори най-крехките скариди се превръщат в затъмнение. Така плячките животни карат корема си с леки органи, наречени фотофори. Активирайки тези ярки мантии, те могат да се съчетаят с околната светлина, като стават ефективно невидими. Рибите могат да заглушат стомаха си по желание или да ги затъмнят, ако облак минава над главата. Калмарите Абралия могат да съответстват на цвета на лунната светлина.

Примамването на храна е вторият биолюминесцентен мотив. Подходящо наречената риба с фенерче помита тъмнината с интензивните си бузи, като търси вкусни съседи. Пред жестоките си челюсти рибата пепелянка блести светеща примамка на края на мутирал лъчева перка, която прилича на гладни минувачи, изящно парче рибена пушка - предпочитана дълбокоморска закуска. (Вместо да запалят собствената си светлина, някои от тези хищници се радват на симбиотични взаимоотношения с биолуминисцентни бактерии, които култивират в кухини, наподобяващи крушки, които могат да задушат с плъзгащи се клапи на кожата или като превъртат светлинните органи нагоре в главите си, " точно като фаровете на Lamborghini - казва Уидър.)

И накрая, светлината се използва за набиране на приятели. „Смятаме, че те светят специфични модели или имат специфични за вида светлинни органи“, казва Уидър. Женските октоподи понякога затварят устата си пламтящи с блестящо червило; Бермудските огнени червеи оживяват плитчините с райски зелени оргии. Най-романтичната от всички е любовната светлина на морския риболов, едно от любимите животни на Уидър. Женската, страховита галка със зъбен подбел, разнася фенер от светещи бактерии над главата си. Мъжкият от нейния вид, мъничък и без фенер, но с остри очи, плува към нея и заглажда страната си; устните му се сливат с тялото й, докато тя попие всичко, освен тестисите му. (Може да кажете, че тя винаги ще носи факла за него.)

Използването на светлина от някои морски създания мистифицира Уидър. Защо блестящата риба-рамо се свива леко? Защо малката зъбна змейове има два фара вместо един, в малко по-различни нюанси на червено? Как колосалният калмар използва своя лек орган?

Тези въпроси не са само теоретични. Голяма част от ранното финансиране на Widder идва от ВМС на САЩ. Малките същества, които биха могли да подчертаят формата на скрита подводница, са грижа за националната сигурност, така че Widder изобретил инструмент за измерване на нивата на светлина. Наречен HIDEX, той засмуква големи количества морска вода и всички биолюминесцентни животни вътре в светлонепроницаема камера и отчита техния блясък. "Това ви разказва за разпространението на организмите във водния стълб", казва тя.

След като намери начин да измерва подводна светлина, тя започна да се опитва да се разграничи по-точно сред безбройните производители на светлини. По време на все по-честите си дълбоководни екскурзии Уидър бе започнал да следи теми в спектаклите със стробели. Различните видове, изглежда, имаха ясно изразени светлинни подписи. Някои същества проблясваха; други пулсираха. Сифонофорите приличаха на дълги камшичета светлина; гребените желета наподобяват взривяващи се слънца.

„За повечето хора това изглежда като случайно проблясване и хаос“, казва Робисън, който стана един от ранните ментори на Widder. - Но Еди видя модели. Еди видя, че има смисъл от вида на сигналите, които животните използват, и комуникациите, които се извършват там долу. Това беше пробив. "

Ами ако тя може да идентифицира животните само по формата и продължителността на техните светещи кръгове? След това тя би могла да проведе биолюминесцентно преброяване. Уидър разработи база данни с общи светлинни кодове, които се научи да разпознава. Тогава тя монтира мрежест екран с ширина три фута отпред на бавно движеща се подводница. Когато животните ударили мрежата, те взривили биолуминесценцията си. Видеокамера записваше пламъците, а компютърна програма за анализ на изображения изпробва идентичността и местоположението на животните. Widder събираше основната информация, която биолозите на сушата приемат за даденост, като например дали дори в океана някои видове са териториални. Камерата беше също така прозорец към нощното роене на дълбоководни същества към богатата на хранителни вещества повърхност - „вертикалната миграция“, която се смята за най-големия модел на миграция на животни на планетата. „Целият воден стълб се реорганизира привечер и призори и точно тогава се случват много хищници“, казва тя. „Определени животни ли викат назад и мигрират вертикално по различно време на деня? Как го подреждате? “

Колкото и да бяха полезни тези изобретения, някои от най-зашеметяващите открития на Уидър се появиха на бял свят само защото тя се мотаеше на правилното място в точното време, както майка й каза. Често това е било около 2500 фута под вода. На потопяемия в Мейнския залив Уидър хвана крак с дълъг крак и го изведе на повърхността. Това беше добре известен вид, но Уидър и абитуриент бяха първите, които го изследваха в тъмното. („Хората просто не гледат“, въздъхва тя.) Изключвайки светлините в лабораторията си, те с учудване видяха, че там, където са открити смукатели на други октоподи, редици от блестящи светлинни органи вместо остриета. Може би смукачите с мелници не са били полезни за обитател на открит океан с малко повърхности, за които да се прилепват, а карнавалешките светлини за крака, вероятно използвани като „дошли“ за следващото хранене на животното, са по-добър залог. „Това беше еволюцията, уловена в акта“, казва Уидър.

***

Въпреки че мигащото светлинно линго е по-сложно и далеч по-фино, отколкото първоначално си е представяла, Уидър никога не е спирал да иска да го говори. В средата на 90-те години тя предвижда система от камери, която да работи на светлочервена светлина, която хората могат да видят, но рибата не може. Закрепена на морското дъно и незабележимо, камерата ще й позволи да записва биолюминесценция, както естествено се случва. Widder - винаги със зъбни колела - е очертал самия дизайн на камерата. Тя го нарече „Окото в морето“.

Тя примамва светещите си обекти към камерата с кръг от 16 сини LED светлини, програмирани да мигат в набор от модели. Този т. Нар. E-Jelly е моделиран върху паническата реакция на медузата атола, чийто дисплей за „алармена сигнализация“ може да се види от 300 фута под вода. Алармата е един вид калейдоскопски писък, който нападнатите медузи използват, за да приветстват още по-голямо животно, което да дойде и да изяде хищника си.

Eye-the-Sea и e-Jelly бяха разположени в северния Мексикански залив през 2004 г. Widder ги постави на ръба на зловещ подводен оазис, наречен саламурен басейн, където метанът кипи и рибите понякога загиват. излишна сол. Камерата е закрепена отдолу, e-Jelly стартира в своята хореографична истрионика. Само 86 секунди по-късно, калмари изскочиха в полезрението. Шестметровият посетител беше напълно нов за науката. Когато е разположен в каньона на Монтерей, "Окото в морето" на Уидър е заснел зашеметяващи кадри на гигантски шест-хрилни акули, които се вкореняват в пясъка, вероятно за хапчета за хапчета, никога не виждано поведение на фуражи, което може да обясни как оцеляват в пуста среда. И на Бахамските острови на 2 000 фута, нещо в чернотата проблясваше обратно в е-Желето, излъчвайки следи от ярки точки. Всеки път, когато желето привличаше, мистериозното същество предизвика реакция. "Нямам представа какво говорихме", признава тя, "но мисля, че това беше нещо секси." Най-накрая Уидър се включи в лек разговор, най-вероятно с дълбоководни скариди.

Сензационен връх се появи миналото лято на островите Огасавара, на около 600 мили южно от Япония, когато Widder, e-Jelly и плаваща версия на Eye-in-Sea, наречена Медуза, се присъединиха към усилията си да заснемат неуловимите гигантски калмари в естественото му местообитание за първи път. Други мисии се провалиха, въпреки че една засне кадри на умиращ гигант на повърхността. Уидър се изнерви да използва примамката и камерата си в средновата вода, където устройствата увиснаха от 700-метров кабел, вместо да почиват сигурно на дъното. Но по време на второто, 30-часово разгръщане, Медуза зърна калмарите. „Сигурно съм казвала„ О, Боже мой “20 пъти, и съм агностик“, казва тя, като видя първо кадрите. Предполага се, че животните могат да растат с дължина над 60 фута. „Беше прекалено голям, за да видя всичко. Ръцете влязоха и докоснаха електронното желе. Плъзна своите смукатели по стръвта. "

Тя улови повече от 40 секунди кадри и общо пет срещи. В един момент калмарите се „увиха около Медуза, с устата си точно до лещата“, казва Уидър. Огромният калмар не искаше лукавия малък е-Jelly; по-скоро се надяваше да изяде създанието, което по презумпция го тормозеше. Друг учен в същото плаване впоследствие засне гигантски калмари от подводницата и тези кадри, заедно с Widder's, направиха заглавия. Именно пулсиращата светлина на e-Jelly разбуни гиганта на първо място, създавайки история. „Биолюминесценцията“, казва Уидър, „беше ключът“.

***

Мъгливият динофлагелат цъфти в лагуната на река Индия на източния бряг на Флорида може да бъде толкова ярък, че училищата с риба изглеждат осеяни в тюркоазено пламък. Възможно е да се идентифицират видовете, които плуват в осветената вода: Местните жители наричат ​​тази игра на отгатване „четене на огъня“.

Но вече няма толкова огън за четене. Дългата смятана за най-разнообразното устие на Северна Америка, сега лагуната може би умира. Замърсяването е изтънило цъфтежа на динофлагелатите и светлината от хиляди нови къщи заглушава останалата яркост. Животните, които веднъж са били подложени на син огън, също боледуват. Много делфини са засегнати от гъби, които се хранят с плът, които разяждат кожата им; други са заразени от вируси и имат силно потискана имунна система. Луксозните легла с морска трева растат плешиви, оставяйки охлюви и червени охлюви без подслон. Цъфтежът на мамут водорасли смърди като гниещи яйца. Промишлеността на мидите е в шамари.

Тези неразположения не са характерни само за водите на Флорида. Две ненужни оценки на цялостното здраве на океана - Докладът на Pew Ocean през 2003 г. и Комисията на САЩ за политиката в океана през 2004 г. - подтикнаха Уидър да напусне дългогодишната си позиция като старши учен в Океанографския институт на Флоридския бранш и да започне ORCA. „Още от първото си гмуркане ме питат защо има цялата тази светлина в океана и за какво се използва“, казва тя. „Съвсем наскоро се разбрах да разбера за какво можем да го използваме.“

Учените горещо следват приложения за биолюминесцентна технология, особено в медицинските изследвания, където се надяват, че това ще промени начина, по който се отнасяме към болестите от катаракта до рак. През 2008 г. Нобеловата награда за химия уважи напредъка на клетъчната биология въз основа на зеления флуоресцентен протеин на кристалната медуза - биолуминесцентно вещество, което се използва за проследяване на генната експресия в лабораторни проби. Widder е фокусиран върху използването на светещи бактерии, които са изключително чувствителни към широк спектър от замърсители на околната среда.

Един ден обикаляме лагуната в малка риболовна лодка. Това е плътен зелен свят, прекъснат тук-там от пастелните скали на флоридианската архитектура. Кълв от чашка броди по брега и пеликаните на върха на стълбовете изглеждат потънали в съзерцание. Пръстите на мангровите корени стърчат от мастилените брегове. Повече от 150 мили дълги, лагуната е дом на лоджами на манати, спирка за почивка на мигриращи птици и разсадник за акули бик и капак. Но водата, която преди 30 години беше чиста, сега прилича повече на бърбън.

Източниците на замърсяване тук са обезкуражаващо разнообразни: Има въздух живак от Китай, отток на торове и пестициди от вътрешни ферми за цитрусови и говеда, дори тревните изрезки от местните тревни площи. „В нашата околна среда се отделят буквално хиляди химикали и никой не ги следи“, казва Уидър. Толкова голяма част от околните влажни зони са павирани и пресушени, че лагуната бързо се превръща в мивка за отровите на сушата. Трудно е да си представим светло бъдеще за мястото.

За да защити лагуната, Widder е проектирал океански монитори, които проследяват течения, валежи и други променливи, като картографират откъде идва водата и къде отива в реално време. Тя иска тази мрежа един ден да обхване света - „жичния океан“.

Сега тя изучава най-замърсените части на лагуната, които идентифицира с помощта на биолюминесцентни форми на живот. Облечени в жълти кухненски ръкавици, ние изтласкваме сиво-зелена мука от подножието на пристанището на ORCA - зона, която Widder никога не е тествал досега. Лабораторен асистент хомогенизира пробата в смесител за боя, след което извлича флакон със сушени чрез замразяване биолуминесцентни бактерии. Това е Vibrio fischeri, същият щам, който калмарите за огнестрелни оръжия използват за дъха си на дълбокоморски дракон. Тя я пуска, заедно с малко капки от лагунната кал, в машина Microtox, която следи светлината. Не можем да го видим с невъоръжени очи, но в началото здравите бактерии светят.

„Светлинният изход на бактерии е пряко свързан с дихателната верига“, обяснява Уидър. „Всичко, което пречи на дишането на бактериите, угасва светлината.“ Механичните вещества включват пестициди, хербициди, нефтопродукти и тежки метали и колкото повече гасят светлината, толкова по-токсични са те.

Уидър и лаборантът не смятат, че калта извън вратата ще се окаже твърде токсична, но грешат: В рамките на половин час показанията показват, че живите светлини на бактериите са затъмнени, а в най-концентрираните проби са изгорели навън.

Биолюминесценция: Светлината е много по-добра, долу, където е по-влажна