Исследовательская группа Института океанологии им. Шмидта обнаружила 31 новый вид.

Это новый вид из рода Tomopteris, широко известный как паутинные черви. Научная группа экспедиции протестировала новые технологии, которые предоставляют ученым новые, неинвазивные способы изучения этих удивительных животных. Фото: ROV SuBastian / Schmidt Ocean Institute

Самка осьминога (Haliphron atlanticus) поедает медузу на глубине 800 метров. Наблюдение за пищевыми взаимодействиями помогает ученым понять, как функционируют сообщества в толще воды, и дает представление о процессах, от которых мы все зависим, таких как круговорот углерода в крупнейшей среде обитания на Земле. Фото: ROV SuBastian / Schmidt Ocean Institute

Сифонофор — колониальное морское беспозвоночное, родственное ядовитому португальскому кораблику (Physalia physalis) — сканируется с помощью системы Deep Particle Image Velocimetry (DeepPIV) на глубине 350 метров. Система визуализации была разработана лабораторией биоинспирации в MBARI (Монтерейский исследовательский институт аквариума залива) для создания 3D-моделей желеобразных животных. Этот вид ранее не был описан и, вероятно, является новым для науки. Фото: ROV SuBastian / Schmidt Ocean Institute

Previous Next

Международная группа экспертов по изучению средних слоев воды на борту исследовательского судна Falkor (too) Института океанологии Шмидта обнаружила более двух десятков новых морских видов во время недавней экспедиции у берегов Бразилии в тропической части Южной Атлантики. Ученые использовали передовые технологии для исследования средних слоев океана — воды между освещенным солнцем слоем и морским дном, — которая является крупнейшей и наименее изученной обитаемой экосистемой Земли. Идентификация и описание новых видов может занимать у ученых десятилетия, но сочетание технологий и опыта позволило команде подтвердить новизну этих видов всего за несколько дней.

В список входят амфипод, тип ракообразных, родственных крабам и омарам; тончайший червь, который передвигается быстрее, чем предполагают ученые, исходя из формы его тела; девять медуз; семь сифонофоров, колониальных организмов, родственных медузам и кораллам; семь гребневиков, или гребневиков, известных своими сверкающими ресничками, которые они используют для плавания; четыре личинки, головастикоподобные существа, живущие в слизистых оболочках и более тесно связанные с человеком, чем беспозвоночные; и два гигантских ризария, одноклеточных организма, видимых невооруженным глазом.

Как сообщил Осборн, команда обнаружила гораздо большее разнообразие и обилие организмов в толще воды, чем ожидала, в том числе стеклянных кальмаров и пелагического осьминога, питающегося ярко-красной медузой.

Подводные слои океана — одна из самых сложных для исследования областей на Земле из-за своей недоступности и огромного объема. Программа грантов на исследования в подводном слое океана от Фонда мира Сасакавы финансировала две программы, которые сделали эту работу возможной: одна базировалась в Университете Западной Австралии, а другая — в Бигелоуской лаборатории океанологических исследований, США.

Технологии, использованные для идентификации новых видов, представляли собой сочетание систем визуализации и генетического анализа.

В число систем визуализации входили приборы DeepPIV (метод визуализации поля скоростей частиц) и EyeRIS (система дистанционной визуализации), разработанные лабораторией биоинспирации в MBARI (Научно-исследовательский институт аквариума Монтерей-Бей), которые были установлены на дистанционно управляемом подводном аппарате (ROV) SuBastian Института океанологии Шмидта. DeepPIV и EyeRIS — это сложные неинвазивные инструменты для сканирования морских животных; они используют лазеры для сканирования организмов и создания их 3D-изображений. Кроме того, к ROV была прикреплена теневая камера от Японского агентства морских и земных наук и технологий (JAMSTEC), которая позволяет получать изображения мельчайших деталей животных, невидимых на 3D-сканах. Полученные изображения помогают ученым описывать форму и внутреннюю структуру животных без необходимости их сбора.

Многие животные, обитающие в толще воды, имеют желеобразную консистенцию, мягкие и хрупкие тела, которые часто повреждаются при использовании традиционных методов отбора проб. Для решения этой проблемы экспедиция использовала дополнительные технологии, позволившие ученым наблюдать за животными в контролируемой среде, имитирующей их естественную среду обитания. К ним относятся камера виртуальной реальности, разработанная в Университете Западной Австралии, и «гравитационная машина», разработанная в Стэнфордском университете — специализированный микроскоп, функционирующий как гидродинамическая беговая дорожка для изучения микробов.

Для получения важных новых данных о физиологии морских животных команда использовала другой микроскоп, разработанный в Стэнфордском университете. Этот микроскоп, известный как Squid, представляет собой конфокальный микроскоп с открытым исходным кодом. С помощью Squid команда впервые в истории морских исследований получила трехмерные изображения внутренних клеточных структур живых организмов. Одним из исследованных организмов был крупный одноклеточный микроб, называемый простейшим. Микроскоп позволил ученым наблюдать, как клеточная структура простейшего взаимодействует с его стеклянным скелетом.

Параллельно с получением изображений высокого разрешения команда секвенировала геномы собранных на борту судна образцов, что позволило им быстро идентифицировать новые виды под руководством доктора Шерил Эймс из Университета Тохоку и доктора Джона Бернса из лаборатории Бигелоу.