Seit der Entdeckung des Mikroskops vor über 350 Jahren haben Wissenschaftler es wirklich verstanden, winzige Dinge bis hin zu ihren Atomen zu betrachten. Aber auch die fortschrittlichsten Mikroskope haben einen großen Nachteil: Sie funktionieren nicht unter Wasser.
Ozeanforscher müssen in der Regel Proben aus dem Briny Blue entnehmen und sie in ihre Labors zurückbringen, um sie genauer zu untersuchen. Dies bedeutet, dass mikroskopisch kleine Meerestiere aus ihrem Lebensraum entfernt werden müssen, wodurch sich häufig ihr Verhalten ändert. Ein Team von Ozeanographen hat das Problem jedoch kürzlich gelöst und ein Benthic-Unterwassermikroskop entwickelt, mit dem ein Taucher die kleinsten Teile des Meereslebens betrachten und aufzeichnen kann.
"Dies ist wichtig, da es Tausende von Unterwasser-Kreaturen in Millimetergröße gibt, die wir bisher nicht untersuchen konnten, wenn sie nicht entfernt und ins Labor gebracht wurden", schreibt das Team für The Conversation .
Das Oszilloskop wurde am Jaffe Lab for Underwater Imaging des Scripps Oceanographic Institute entwickelt. Es besteht aus zwei Teilen: einem kleinen Computer und einer Bildeinheit. Der Taucher benutzt den Computer, um das Mikroskop und die Kamera zu steuern. Die Bildeinheit ist mit einem leistungsstarken Objektiv ausgestattet, das von einem LED-Lichtring beleuchtet wird und mit einem flexiblen, abstimmbaren Objektiv verbunden ist, das wie das menschliche Auge funktioniert. Es ermöglicht dem Gerät, auf Objekte mit einem Durchmesser von nur einem Mikrometer zu fokussieren, etwa 1/100 der Größe eines menschlichen Haares.
In Vorläufen hat sich das Objektiv bereits als Game Changer erwiesen. Während des Tests an Korallenriffen im Roten Meer beobachtete das Team Korallenpolypen und beobachtete dabei noch nie dagewesene Verhaltensweisen. Polypen der gleichen Art benutzten gelegentlich ihre Tentakel, um ihre Nachbarn zu umarmen, "um möglicherweise Nahrung zu teilen, in dem, was wir Polypenküssen nannten", schreibt das Team bei The Conversation .
Sie bemerkten auch, dass sie angriffen, wenn Polypen verschiedener Arten nahe beieinander standen. Der stärkere Polyp würde Filamente aussenden, die im Wesentlichen Teil seines Darms sind und den nahe gelegenen Polypen mit Verdauungsenzymen bedecken, berichtet Megan Daley von der Los Angeles Times .
„Mit diesen Filamenten verdauen sie im Grunde genommen den Nachbarn neben sich“, sagt Andrew Mullen, der Doktorand, der das Mikroskop mitentwickelt hat, und leitender Autor einer Studie über das Mikroskop in der Zeitschrift Nature Communications. Es dauerte fast die ganze Nacht einen Polypen, um seinen Gegner zu verdauen.
In Maui untersuchten die Forscher mit dem System das Bleichen von Korallen und wie Algen Korallenriffe besiedeln und schließlich ersticken. Sie entdeckten ein einzigartiges Wabenmuster, dem die Algen folgen, wenn sie das Riff besiedeln.
Als der Ozeanograph Victor Smetacek die Idee im Jahr 2002 erfand, überlegte er, ob ein Unterwassermikroskop "für die mikrobielle Ökologie das tun könnte, was Galileos Teleskop für die Astronomie getan hat". Und diese vorläufigen Versuche legen nahe, dass das Mikroskop auf gutem Weg ist. Es gibt viele Fragen, die mit diesem ausgefallenen Gerät jetzt beantwortet werden können, einschließlich der Frage, wie sich Seetang vermehrt, wie sich Korallenriffkrankheiten entwickeln und wie sich Korallenlarven entwickeln.
Das System ist nicht allgemein verfügbar, aber bis es verfügbar ist, gibt das Team bekannt, dass es sein Mikroskop für die wissenschaftliche Community zur Verfügung stellt und zu Forschungsprojekten auf der ganzen Welt reist, um Fotos und Videos aufzunehmen.
Korallenpolypen, dokumentiert vom BUM (Jaffe Labor für Unterwasseraufnahmen / Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego)
