Учёные за две недели открыли 31 новый вид морских организмов у берегов Бразилии

Международная команда учёных на исследовательском судне «Фолкор(ту)» Института океана Шмидта совершила масштабное открытие в тропической части Южной Атлантики у побережья Бразилии. Исследуя толщу воды — крупнейшую и наименее изученную обитаемую экосистему Земли, расположенную между освещённой солнцем поверхностью и морским дном, — специалисты всего за две недели обнаружили тридцать один новый вид морских организмов. Применение передовых лазерных и генетических технологий позволило подтвердить новые виды за считаные дни, хотя обычно этот процесс занимает десятилетия.

Толща воды (или мезопелагиаль) — это загадочный слой океана на глубине от двухсот до тысячи метров, куда солнечный свет проникает уже недостаточно для фотосинтеза, но жизнь там кипит. Это самая большая по объёму среда обитания на Земле, и мы знаем о ней меньше, чем о поверхности Марса. Экспедиция «Фолкора(ту)» была нацелена именно на этот невидимый мир, скрытый между сияющей поверхностью и тёмными безднами.

Кого нашли в толще воды

Список находок включает в себя новый вид бокоплавов (родственников раков и омаров), стремительного многощетинкового червя, девять видов медуз, семь видов сифонофор (колониальных кишечнополостных, к которым относится, например, португальский кораблик), семь видов гребневиков (студенистых хищников, передвигающихся с помощью мерцающих ресничных пластин), четыре вида аппендикулярий (своеобразных существ, живущих в слизистых «домиках», которые они строят из особого геля) и двух гигантских одноклеточных ризарий, которые видны невооружённым глазом — что для одноклеточных организмов является исключительной редкостью.

Руководитель экспедиции доктор Карен Осборн из Смитсоновского национального музея естественной истории отметила, что толща воды наполнена невероятными животными, устройство которых учёные только начинают понимать. Каждое новое погружение приносит сюрпризы — от странных форм до необычного поведения.

Уникальные кадры

Учёные также зафиксировали уникальные кадры: стеклянного кальмара — прозрачного головоногого моллюска с почти невидимым телом, — а также глубоководного осьминога, поедающего ярко-красную медузу. Подобные хищнические сцены в естественной среде на глубине наблюдаются крайне редко. Большинство глубоководных животных ведут скрытный образ жизни, и застать момент охоты — большая удача.

Цифровые двойники и бесконтактная наука

Большинство глубоководных существ обладают хрупким студенистым телом, которое разрушается при классическом вылове сетями. Стоит поднять их на поверхность — и они превращаются в бесформенную слизь. Чтобы решить эту проблему, инженеры оснастили подводного робота по имени СуБастиан лазерными сканерами «Дип Пи Ви» и «Ай Райс». Эти системы бесконтактно сканируют животных прямо в океане, создавая их точные трёхмерные модели — так называемые цифровые двойники. Данные дополнили теневой японской камерой, запечатлевшей мельчайшие анатомические детали, невидимые человеческому глазу.

Для изучения микромира прямо на борту судна развернули виртуальные камеры, разработанные в Университете Западной Австралии, и так называемую «гравитационную машину» из Стэнфордского университета — гидродинамический микроскоп-беговую дорожку для микробов, позволяющий наблюдать за их движением и взаимодействием в режиме реального времени.

Главное достижение: прижизненная трёхмерная модель клетки

Главным в экспедиции стало первое в истории морских исследований прижизненное трёхмерное моделирование внутренней клеточной структуры микроорганизмов в море. С помощью открытого конфокального микроскопа «Сквид» учёные смогли рассмотреть, как живая клетка крупного глубоководного протиста взаимодействует со своим стеклянным скелетом. Конфокальная микроскопия позволяет получать изображения тонких оптических срезов образца, которые затем можно собрать в объёмную модель. Параллельно с визуализацией биологи прямо на судне провели секвенирование геномов собранных образцов — то есть расшифровку их наследственной информации.

Доктор Осборн подчеркнула, что ранее для описания одного нового вида требовались годы. Теперь, благодаря лазерному сканированию и генетическому анализу, учёные могут подтвердить статус нового вида за считаные дни. Это ускоряет темпы открытий на порядки.

Экспедиция «Фолкора(ту)» доказала, что океанская толща воды — не пустота, а густонаселённый мир, полный причудливых созданий. Стеклянные кальмары, светящиеся гребневики, строящие слизистые замки аппендикулярии — все они ждут своих исследователей. И судя по тому, что за две недели учёные нашли тридцать один новый вид, мы знаем лишь малую часть того, что скрывается в глубинах. Остальное только предстоит открыть — с помощью новых технологий, бесконтактного сканирования и генетических анализаторов, которые превращают судно в плавучую лабораторию XXI века.