Es ist schwierig, ein Tier in Snackgröße im offenen Ozean zu sein. Einige haben es leichter als andere. Kreaturen auf dem Boden können mit Steinen und Sand verschmelzen. Seetang- und Korallenbestände bieten Versteckmöglichkeiten in anderen Lebensräumen des Ozeans.
Aber mitten im Wasser gibt es keinen Ort, an dem man sich verstecken kann. Dort können Kreaturen ziemlich schnell von etwas gefressen werden, es sei denn, sie finden einen Weg, um zu verschwinden. Laura Bagge, eine Doktorandin an der Duke University, glaubt zu wissen, wie dies geschehen kann - zumindest in einer Gruppe winziger, garnelenähnlicher Krebstiere, die als Hyperiiden bezeichnet werden.
Zusammen mit der Biologin Sönke Johnsen und der Smithsonian Zoologin Karen Osborn veröffentlichte Bagge kürzlich einen Artikel in der Zeitschrift Current Biology, der beschreibt, wie hyperiide Amphipoden mithilfe der Nanotechnologie sich unsichtbar machen.
Die Entdeckung wurde von Bagge gemacht, dem Hauptautor der Zeitung, der mit Osborn am Smithsonian National Museum of Natural History in Washington, DC, zusammengearbeitet hat. „Sie war an der Transparenz dieser Tiere interessiert. Bei anderen Tieren wurde auf Transparenz geachtet, und sie tun dies bisher auf bekannte Weise, aber bei diesen Jungs hatte niemand darauf geachtet. "
Bagge untersuchte die Oberflächen des Exoskeletts des Tieres, um dessen Struktur zu untersuchen. "Sie fand diese Beulen und fand sie interessant", sagt Osborn.
Es stellte sich heraus, dass die Unebenheiten mikroskopische Kugeln waren. In einigen Fällen fand sie einen nanoskaligen Noppenteppich, in anderen eine Schicht dicht gepackter Nanokugeln. Sie waren genau richtig dimensioniert, um das Licht auf eine Weise zu dämpfen, die der schalldichten Schaumisolierung ähnelt, die Geräusche in einem Aufnahmestudio verringert. Hyperiiden scheinen zwei Möglichkeiten zu haben, um ihre Oberflächen nicht lichtreflektieren zu lassen: Nano-Protuberanzen auf ihrer Nagelhaut (im Wesentlichen ein Noppenteppich) oder eine Mikrofilmschicht aus winzigen Kugeln. Je näher sie schauten, desto mehr schienen diese kleinen Kugeln Bakterien zu sein.
„Jeder Hinweis ist, dass es sich aber um Bakterien handelt. . . Sie sind extrem klein für Bakterien “, sagt Osborn. "Es besteht die Möglichkeit, dass dies einige seltsame Ausscheidungen sind, aber es ist eine ziemlich mikroskopische Chance." Sie fügt hinzu, dass Bagge jetzt daran arbeitet, diese Möglichkeit mit Mikrobiologen auszuloten.
Tiere, die im mittleren Lebensraum des Ozeans leben, passen verschiedene Tarnmethoden an, um mit Licht aus verschiedenen Richtungen umzugehen. Das Sonnenlicht wird dunkler und verfärbt sich, wenn es in tieferes Wasser eindringt. Um dem entgegenzuwirken, verstecken sich Fische und andere Meerestiere vor Raubtieren, die sie von oben verfolgen, indem sie dunkle Farben an den oberen Körperteilen anpassen, um sich in die dunklen Tiefen darunter einzufügen.
Gleichzeitig können sie, um sich vor den unter ihnen lauernden Raubtieren zu verstecken, mit helleren Farben unter ihren Körpern beschattet werden oder sogar leuchten, um sich in das Licht von oben einzufügen. Das Spiegeln an den Seiten einiger Fische ist eine weitere Möglichkeit, sich zu verstecken.
Die Hyperiiden beginnen mit einem großen Vorteil: Sie sind transparent. Aber das bringt sie nur so weit. Eine Glasscheibe ist ebenfalls transparent. Wenn Sie sie jedoch aus bestimmten Winkeln beleuchten, blinkt sie und wird sichtbar.
Die Biolumineszenz ist ein wichtiger Bestandteil der Strategie vieler Lebewesen, die sowohl Raubtiere als auch Beute im Ozean sind. Durch das Blinken von Lichtern aus verschiedenen Richtungen kann ein Raubtier den Blitz von seiner transparenten Beute aus zurückblicken. Um eine Entdeckung zu vermeiden, muss ein frei schwimmendes Hyperoid, das keinen Platz zum Verstecken hat, das Licht dämpfen und verhindern, dass es zurückblitzt.
Das scheinen die Bakterien für ihre Wirte zu tun. Diese Zellen sind klein wie Bakterien und reichen von unter 100 Nanometern bis zu etwa 300 Nanometern (100 Nanometer sind weniger als der Durchmesser einer einzelnen Haarsträhne). Die ideale Größe zum Dämpfen von Blitzen ist ein Durchmesser von 110 Nanometern, aber alles, was bis zu 300 Nanometern reicht, kann dazu beitragen, die Sichtbarkeit zu verringern.
"Hyperiiden sind wirklich harte kleine Mistkerle", sagt Osborn. Es sei relativ einfach, mit ihnen zu arbeiten, sagt sie, weil sie in einem Labor am Leben bleiben. "Sie sind glücklich in einem Eimer, glücklich, wenn Sie sie in Ruhe lassen."
Die Wissenschaftler planen, zumindest Teile des Genoms der Bakterien zu sequenzieren, um mehr über sie zu erfahren. Haben alle Arten von Hyperiiden die gleiche Bakterienart? Leben die Bakterien auch ohne Wirt im Wasser? Die Sequenzierung von DNA ist ein wichtiger Schritt zur Beantwortung dieser und anderer Fragen.
Bagge konzentrierte sich anfangs nur auf zwei Arten von Hyperiiden, aber Osborn ermutigte sie, sich zu verzweigen und zu prüfen, ob diese Nanotechnologien unter mehr als 350 bekannten Arten in der Unterordnung verbreitet waren. Osborn konnte mehr Proben finden, sowohl lebend als auch längst tot.
„Es war wirklich interessant, die frischen Exemplare mit den Dingen zu vergleichen, die wir in den über 100 Jahre alten Sammlungen des Nationalen Naturkundemuseums haben“, sagt Osborn. „Wir fanden den Mikrofilm auf den Proben, die wir uns angesehen haben, konsistent. . . Es gibt uns die Vielfalt, die Sie von keinem anderen Ort bekommen können. Smithsonians historische Sammlungen spielen für viele Studien eine Rolle. “
