Вчені відкрили 31 новий вид у найбільшій екосистемі Землі біля берегів Бразилії

Міжнародна наукова експедиція біля узбережжя Бразилії виявила 31 новий для науки вид глибоководних організмів, що населяють середні шари Південної Атлантики — величезну напівтемну зону між поверхневими водами, куди проникає сонячне світло, та справжніми океанськими безоднями. Паралельно дослідники досягли ще одного знакового результату: вперше в морських умовах їм вдалося отримати тривимірне зображення живої клітинної структури мікроорганізму.

Роботи проводилися на борту дослідницького судна «Falkor (too)», що належить Інституту океану Шмідта. Для підтвердження існування та опису нових видів фахівці поєднали передові методи візуалізації з геномним секвенуванням. Керівниця експедиції, зоолог Смітсонівського національного музею природної історії Карен Осборн наголосила, що середні шари океану є найбільшим середовищем існування на Землі, а населяють його дивовижні істоти, яких людство лише починає пізнавати.

Серед відкритих організмів — прозорі багатощетинкові черви роду Tomopteris, схожі на примарні нитки, та гребневики, що рухаються за допомогою мерехтливих пальцеподібних відростків. Науковці також знайшли гігантських ризарій — одноклітинних організмів, які настільки великі, що їх можна побачити неозброєним оком. Попри те що ці істоти складаються лише з однієї клітини, за розмірами вони разюче відрізняються від переважної більшості одноклітинних. Серед інших мешканців середніх глибин — личинкохордові, що будують навколо себе «будинки» зі слизу для фільтрації їжі, та сифонофори — колоніальні організми з безлічі спеціалізованих зооїдів, кожен із яких виконує окрему функцію, проте разом вони діють як єдина жива істота.

Особливу роль у дослідженні відіграли новітні технології. На дистанційно керованому підводному апараті SuB­as­t­ian було встановлено три системи візуалізації, зокрема прилад Deep­PIV та система Eye­RIS — обидва розроблені фахівцями Дослідницького інституту акваріуму Монтерей-Бей (MBARI). Вони дають змогу безконтактно сканувати організми лазерами та створювати високоточні 3D-моделі. Додатково використовувалася тіньова камера Японського агентства морських і земних наук та технологій, що дозволяє виявляти дрібні анатомічні деталі, непомітні при лазерному скануванні.

Одним із найвизначніших досягнень стало перше в історії проведення тривимірної візуалізації живих клітинних структур просто під час морської експедиції. Для цього застосовувався мікроскоп Squid, розроблений у Стенфордському університеті. З його допомогою дослідники розглянули живі клітинні структури та скловидний скелет одноклітинного протиста, а також надзвичайно детально вивчили світлочутливі клітини у великих очах дрібних ракоподібних амфіпод.

Команда також вивчала поведінку тварин за допомогою застосунку віртуальної реальності, створеного в Університеті Західної Австралії, та спеціальної гідродинамічної «бігової доріжки» зі Стенфорда — вертикальної кільцевої камери, що імітує нескінченний водяний стовп. Завдяки цим інструментам науковці спостерігали за мікроорганізмами без будь-якого втручання в їхнє природне середовище. Саме поєднання сучасних методів дало змогу підтвердити існування великої кількості раніше невідомих організмів за лічені дні — тоді як ще недавно подібна робота могла тривати роки або навіть десятиліття.

Виконавча директорка Інституту океану Шмідта Джіотіка Вірмані зазначила, що ця експедиція стала вже третім спільним рейсом із групою вчених та інженерів, спрямованим на випробування та вдосконалення обладнання для дослідження середніх океанічних глибин. За її словами, місія організації полягає у просуванні технологічних інновацій, і вона сподівається, що в майбутньому морські біологи зможуть вивчати океанічне життя так само ефективно й делікатно — зокрема із застосуванням технологій віртуальної реальності.