Οι
πολύποδες φωτίζονται και το αποτέλεσμα είναι μαγικό. Images of a live
coral acquired in situ with the BUM using an ETL focal scan.
Images collected using the × 5 objective and wide spectrum white LED
illumination. (a) Image of a single focal plane showing only the front
coral polyp in focus. (b) Image of a single focal plane showing only the
back coral polyp in focus. (c) A composite focus stacked image formed
using the in-focus portions of 20 images collected with the ETL focal scan.
Within a single frame (a,b), the microscope objective yields a
shallow DOF. However, the composite focus stacked image, as shown in c,
combines frames to provide an enhanced DOF such that both polyps and
surrounding area are all in focus. Scale
bars, 500 μm.
Ομάδα
αμερικανών και ισραηλινών επιστημόνων ανέπτυξε ένα μικροσκόπιο ικανό να
«βουτάει» στη θάλασσα και να πραγματοποιεί επιτόπιες αναλύσεις του πυθμένα, με
στόχο την μελέτη των κοραλλιογενών υφάλων του πλανήτη.
Όπως
εξηγούν οι ειδικοί με δημοσίευσή τους στην επιθεώρηση «Nature Communications», μέχρι σήμερα οι ερευνητές
έπρεπε να μεταφέρουν οποιοδήποτε δείγμα θαλάσσιας ζωής ήθελαν να μελετήσουν στο
εργαστήριο. Κάτι τέτοιο όμως, συχνά αφαιρούσε πολύτιμα για την έρευνα στοιχεία
που είχαν να κάνουν με την συμπεριφορά ενός θαλάσσιου οργανισμού με το φυσικό
του, υποβρύχιο περιβάλλον.
Το
νέο μικροσκόπιο έχει σχεδιαστεί ώστε να λειτουργεί στον πυθμένα της θάλασσας. «Οραματιζόμαστε τη μελέτη των θαλάσσιων
οργανισμών στο φυσικό τους περιβάλλον, το οποίο είναι υπερβολικά δύσκολο να
δημιουργήσουμε στο εργαστήριο» αναφέρει η δρ Τάλι Τράιμπιτζ από το
Πανεπιστήμιο της Χάιφας.
Το
καινοτόμο υποβρύχιο όργανο
Για
πρώτη φορά οι επιστήμονες μελετούν την θαλάσσια ζωή με τη βοήθεια ενός
υποβρύχιου μικροσκοπίου. A new microscopic imaging system is revealing a
never-before-seen view of the underwater world. Researchers have designed and
built a diver-operated underwater microscope to study millimeter-scale
processes as they naturally occur on the seafloor. Scripps Oceanography
graduate student Andrew Mullen positions the Benthic Underwater Microscope to
study corals. Credit: Jaffe Laboratory for Underwater Imaging/Scripps
Institution of Oceanography, UC San Diego
Το
υποβρύχιο μικροσκόπιο διαθέτει έναν εύκαμπτο φακό γεμάτο με υγρό, ο οποίος όταν
δέχεται ηλεκτρικό φορτίο αλλάζει σχήμα. Έχει ακόμα ένα σύστημα LED φωτισμού
προκειμένου οι οργανισμοί να φωτίζονται κατάλληλα κατά τη μελέτη τους. Όλος ο
παραπάνω εξοπλισμός βρίσκεται κλεισμένος σε ένα «κουτί» το οποίο επιτρέπει την
εύκολη μεταφορά του στον βυθό από έναν δύτη.
Μέχρι
στιγμής οι επιστήμονες κατάφεραν να αποτυπώσουν την επίδραση που θα είχε στην
έρευνα ένα τέτοιο μικροσκόπιο, καταγράφοντας την συμπεριφορά μεμονωμένων
πολύποδων και άλλων μικρών οργανισμών που μαζί συνθέτουν τους κοραλλιογενείς
υφάλους.
Microscopic-scale
processes significantly influence benthic marine ecosystems such as coral reefs
and kelp forests. Due to the ocean’s complex and dynamic nature, it is most
informative to study these processes in the natural environment yet it is
inherently difficult. Here we present a system capable of non-invasively
imaging seafloor environments and organisms in situ at nearly micrometre
resolution. We overcome the challenges of underwater microscopy through the use
of a long working distance microscopic objective, an electrically tunable lens
and focused reflectance illumination. The diver-deployed instrument permits
studies of both spatial and temporal processes such as the algal colonization
and overgrowth of bleaching corals, as well as coral polyp behaviour and
interspecific competition. By enabling in situ observations at previously
unattainable scales, this instrument can provide important new insights into
micro-scale processes in benthic ecosystems that shape observed patterns at
much larger scales.
Με
τα θαυμαστά αυτά θαλάσσια οικοσυστήματα να κινδυνεύουν εξαιτίας της κλιματικής
αλλαγής και των ανθρώπινων δραστηριοτήτων, οι ερευνητές θεωρούν ότι απαιτείται
η επιτόπου μελέτη του προβλήματος σε μικρή κλίμακα για την αποτελεσματική
αντιμετώπισή του.
«Η θάλασσα και η ζωή που κουβαλάει επηρεάζει
σημαντικά την ζωή μας. Κάποιοι άνθρωποι δεν συνειδητοποιούν την περιπλοκότητα
και τον πλούτο που υπάρχει εκεί έξω» προσθέτει η δρ Τράιμπιτζ.
Πηγή: Andrew
D. Mullen, Tali Treibitz, Paul L. D. Roberts, Emily L. A. Kelly, Rael Horwitz,
Jennifer E. Smith, Jules S. Jaffe. Underwater microscopy for in situ
studies of benthic ecosystems. Nature Communications, 2016; 7:
12093 DOI: 10.1038/ncomms12093
