Исследователи разработали новый микроскоп для изучения подводного мира

Новая микроскопическая система визуализации раскрывает ранее недоступный вид подводного мира. Исследователи из Океанографического института Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали и построили управляемый водолазом подводный микроскоп для изучения процессов миллиметрового масштаба в их естественной среде на морском дне. С помощью новой технологии команда наблюдала «войны» кораллов за территорию, «поцелуи» коралловых полипов и многое другое.

Многие важные биологические процессы в океане происходят в микроскопических масштабах, но при переносе организмов в лабораторию теряется контекст и информация. Чтобы преодолеть эту проблему, океанограф Джулс Джаффе и его команда создали Benthic Underwater Microscope (BUM). Это двухкомпонентная система с подводным компьютером и микроскопическим блоком визуализации, способная изучать морские объекты с разрешением почти в микрон. Инструмент обладает объективом высокого увеличения, кольцом светодиодов для коротких выдержек, возможностями флуоресцентной визуализации и гибкой настраиваемой линзой для фокусировки и 3D-обзора.

«Это первый прибор, который позволяет визуализировать морское дно в таких малых масштабах, — сказал аспирант Скриппса Эндрю Маллен, соавтор исследования, опубликованного в журнале Nature Communications. — Система способна различать объекты размером с отдельные клетки под водой». Мотивацией для создания системы было лучшее понимание экологических процессов, происходящих на микроскопическом уровне.

В ходе испытаний у побережья Израиля в Красном море и у Мауи (Гавайи) микроскоп зафиксировал, как кораллы разных видов, помещённые рядом, выпускают нитевидные филаменты, выделяющие ферменты для химической «войны» за пространство. Кораллы одного вида таких действий не предпринимали. «Они могут отличить друга от врага», — отметил Маллен. Также было заснято неизвестное ранее явление — «поцелуи» соседних полипов в одной колонии, когда они по очереди обнимают друг друга.

У побережья Мауи, после массового обесцвечивания кораллов, микроскоп выявил ранее не описанный процесс: начальное поселение и рост нитчатых водорослей в виде медовых сот в областях между отдельными полипами. Эти наблюдения дают представление о «смене водорослей», когда они активно захватывают живые кораллы в ослабленном состоянии. «Этот инструмент — часть новой тенденции в океанографии: приносить лабораторию в океан, а не океан в лабораторию», — заключила соавтор исследования Тали Трейбиц.