https://frosthead.com

Bioluminiscence: Světlo je mnohem lepší, dole tam, kde je vlhčí

"Povrch, povrch, tohle je Triton."

Z tohoto příběhu

[×] ZAVŘÍT

Korýš černohlavý s jeho „rybářským prutem“ a bioluminiscenční nástrahou. Mořští živočichové svítí, aby zachytili jídlo, přilákali kamarády a zmařili útočníky. (Norbert Wu / Minden Pictures / Corbis) Medúza záře s proudem v zálivu Maine a Weddell moři. (David Shale / NPL / Minden Pictures / Ingo Arndt / Minden Pictures) Strašidelný obrys japonské chobotnice chmýří. (Michael Ready / Visuals Unlimited / Getty Images) Kakadu chobotnice z Japonského moře. (Dante Fenolio / Photo Researchers / Getty Images) Mořské pero, koloniální organismus jako měkký korál poblíž Indonésie. (Patricia Danna / Zvířata Zvířata / Scény Země) Viperfish je připraven zaútočit na krevety hlubinného moře. (Edith Widder, ORCA) Krevety hlubinného moře chrlí bioluminiscenční materiál, aby zmařil viperfish. (Edith Widder, ORCA) V oceánu, říká Widder (ve své laboratoři na Floridě s bankou dinoflagelátů), je bioluminiscence „spíše pravidlem než výjimkou“ (Bob Croslin). Nakonec je kraken zachycen: Widder loni v létě spolupracoval s vědci, aby získal první video obří chobotnice v divočině. (NHK / NEP / Discovery Channel / AP Images) Widder nyní používá bioluminiscenci (plankton na pláži na Maledivách) ke sledování zdraví oceánů. Stmívací světla, říká, jsou špatné znamení. (Doug Perrine / NPL / Minden Pictures) Vážka bez bioluminiscence. (Tom Smoyer, HBOI) Dragonfish vykazující bioluminiscenci. (Edith Widder, ORCA) Medúza Atolla vanhoeffeni. (Edith Widder, ORCA) Medúza atolla vanhoeffeni vykazující bioluminiscenci. (Edith Widder, ORCA) Periphylla medúza. (Edith Widder, ORCA) Periphylla medúza vykazující bioluminiscenci. (Edith Widder, ORCA)

FOTOGALERIE

Související obsah

  • Venuše Fly Traps záře modrá přilákat jejich kořist
  • Bioluminiscenční červi přivítali Columbuse do nového světa

Akrylová koule plave jako mýdlová bublina v drsných vlnách a já padám skrz kapající poklop do svého sedadla vedle známého průzkumníka oceánu Edith Widderové.

Testujeme jízdu nové ponorky pro tři osoby v trhaných vodách nedaleko ostrova Grand Bahama. Navzdory houpajícím se nárazům větru venku je Widder vyrovnaný.

"Povrch, povrch, tady je Triton, " říká náš pilot. "Můj poklop je bezpečný." Jsou spuštěny moje systémy na podporu života. “

"Máte povoleno se ponořit, " odpověděl staticky utopený hlas.

"Dobře, lidi, jdeme."

My se potopíme.

Widder studuje podvodní světlo. Od bakterií přes mořské okurky až po krevety a ryby, a dokonce i několik druhů žraloků, používá více než 50 procent hlubinných živočichů světlo k pouštění, flirtování a boji. Na hlavách nesou zářící pochodně. Zvrací jas. Rozmazávají nepřátele světlo. Bioluminescence, Widder věří, je nejběžnějším a nejreferentnějším jazykem na Zemi a je to informační pole od biomedicíny přes moderní válčení až po hlubinné průzkumy. Naposledy použila při své historické cestě po pobřeží Japonska svůj bioluminiscenční trik k svolání nej legendárnějšího mořského tvora ze všech: obří chobotnice.

Dnes doufáme, že uvidíme ostracody, bioluminiscenční korýše o velikosti semen, které se vynoří z mělkých mořských trávníků a korálových útesů asi 15 minut po západu slunce a nasadí se na jednu z nejdokonalejších světelných show v přírodě. Samci za sebou zanechávají skvrny hlenu a zářivých chemikálií, které visí zavěšené jako žhavé elipsy. "Rozestup teček je druhově specifický, " vysvětluje Widder. "Žena ví, že pokud půjde na konec správného řetězce, najde muže svého druhu, se kterým se může spřátelit." Tato světelná svádění se nazývá jev "perel perel".

Šedesát stop pod povrchem pilot směřuje k pokroucenému vápencovému labyrintu korálového útesu. Barracuda o třech stopách nám dává chlupatou oční bulvu. Štětina perutýnka v našich světlech. (Protože se jedná o invazivní druh, Widder se zahledí zpět.) Podkopy mezi přistávacími polštářky měkkého bílého písku. Vidíme prase stříkající a vzhůru nohama medúzy a pruhovanou mořskou okurku. Nádherné houby připomínají poháry na vejce, golfové míčky a šachové figurky. Nejvíce ochablé jsou barvy: Existují sorbetské korály, smaragdové desky z řas, dotyk levandule, banánů a růže. Rybí pomlčka kolem v broskvích a platině.

Ale už je pozdě odpoledne a tyto oslnivé odstíny nebudou trvat dlouho. Když temnota začíná padat na Bahamy, útesová duha mizí. Voda vypadá, že se naplňuje šedým kouřem. "Ztratili jsme červené a pomeranče, " říká Widder jako pomocné nosy náhlou mlhou. "Stále můžete vidět žlutou, pak to zmizí, pak ztratíte zelenou." Brzy už zbývá jen modré. “(Téměř všechna bioluminiscenční stvoření vyrábějí modré světlo: její krátké vlnové délky pronikají nejdále v mořské vodě.) Některá zvířata rostou aktivněji, když klesá tma. Hluboko v komorách nyní popelavého útesu se hladové ryby rozhýbaly.

Pak je naše hledání zkráceno statickým hlasem v rádiu, přivolá nás zpět na povrch kvůli špatnému počasí a nemáme na výběr.

I když stoupáme k západu slunce, Widder jí neustále krčí krk a dívá se shora a dozadu. "Mnoho objevů se odehrává pouhým zachycením něčeho z koutku oka, " říká. Vypráví nám o Williamovi Beebeovi, přírodovědci a průzkumníkovi počátku 20. století a jejím osobním hrdiny, který sestoupil do ocelové bathyféry a jako první sledoval divoká zvířata v divočině, včetně toho, co muselo být bioluminiscenční stvoření, která „Explodoval“ v „vylití tekutinového plamene.“ Protože tvrdil, že v krátké době vidí tolik zvířat, vědci později jeho zjištění zpochybnili. "Věřím, že viděl, co řekl, " řekl Widder. A viděla mnohem víc.

***

Strana, kde jsem se poprvé setkal s Widderem, je v domě na Vero Beach na Floridě. Exteriér je svázán v modrých světlech a uvnitř je peklo čajových světel, modrých laserových světel a planoucích rumových nápojů. Za barem mísí biolog Manhattany černé světlo. (Existují rozšířené stížnosti, že je příliš přesný při měření whisky.) Dálkově ovládaný létající žraločí balónek Mylar, který měl být bioluminiscenční druh nazývaný řezačka cookie, vyrábí kola, jeho břicho je pokryto žárem tmavá barva.

Widder je sotva pět stop vysoký, ale vlastní dav, dnes večer je skutečným světlem. Na sobě má modrou třpytivou vestu a čelenku žhavých tyčinek. Její ostříhané vlasy zdobí světlé rybářské návnady. V tomto směšném vstávání se zdá, že je dokonale vycpaná. 30 let své hlubinné kariéry prozkoumala vody u pobřeží Afriky, Havaje a Anglie, od západního Alboránského moře po Cortezské moře až po jižní Atlantik. Konzultovala s Fidelem Castrem o nejlepším způsobu přípravy humra (podle jeho názoru ne s vínem). Vydala se na plavbu s Leonardem DiCapriom a Darylem Hannahem na slavnostní událost zachraňující oceán. Ale po většinu své kariéry byla neobvyklá na palubě: Mnoho výzkumných plavidel, které navštěvovala v prvních dnech, neslo jen muže. Staré soli byly pobavené, když viděly, že dokáže uvázat bowlinový uzel. A někteří vědci si už roky neuvědomovali, že EA Widder, která publikovala s devastující frekvencí as velkým pozdravem, byla mladá žena.

Strana je sbírkou finančních prostředků pro její neziskovou organizaci Ocean Research and Conservation Association (ORCA) se sídlem v nedalekém Fort Pierce. Posláním organizace ORCA je sledovat znečištění pobřeží, zejména v laguně Indické řeky. Widder bojuje proti slzám, zatímco řekne davu o delfínech umírajících na znečištění ve vodách hned za dveřmi. Mullet se objevují s lézemi, manatees rostou nádory. Také širší obavy z důsledků pro lidské zdraví. „

Když jsem začal ORCA, šlo o ochranu oceánu, který jsem miloval, “říká. "Ale je to také o ochraně sebe."

Příští ráno jsme se se Widderem setkali v ústředí ORCA, bývalé budově pobřežní stráže se skořápkovou růžovou střechou. Na Widderově přeplněné polici stojí dvě fotografie proti sobě. Jeden ukazuje její matku, dítě kanadských zemědělců pěstujících pšenici, která řídila tým čtyř koní po prérii Saskatchewan. Její matka byla nadaná matematička, ale její kariéra byla vždy na druhém místě než její manžel, který vedl matematické oddělení Harvardovy univerzity. Často připomínala mladým Edith biblický příběh Marty, která uvízla při jídle, když Ježíš přišel navštívit. "Řekla mi, že tam musí být, když je velký myslitel ve městě, ne v kuchyni, " vzpomíná Widder. Když jí bylo 11, vzal její otec celoroční volno a rodina cestovala po světě. V Paříži se Widder přislíbil stát se umělcem; v Egyptě, archeolog. Na fidžijských útesech, kde ogledovala obří škeble a zahnula si perutýnku („neuvědomila jsem si, že to bylo jedovaté“), oceán zachytil její srdce. (Na stejné cestě se v Bangladéši zasaženém chudobou rozhodla, že nikdy nebude mít děti; ona a její manžel, David, dodrželi tento slib.)

Vedle fotografie její matky a pluhu taženého koňmi je sama Widder. Je zapečetěna v objemném ponorném potápěčském obleku pro jednu osobu, spíš jako skafandr astronautů než jakékoli běžné potápěčské vybavení. Chystá se pustit se do jednoho ze svých prvních hlubinných ponorů a ona se rozzářila.

Tento skok znamenal vzácný případ, kdy náhoda, nikoli síla vůle, katalyzovala jedno z Widderových dobrodružství. Vystudovala biologii na Tufts a získala doktorát z neurobiologie na University of California v Santa Barbara. Jako postgraduální studentka pracovala na membránové biofyzice dinoflagelátů, což vzbudilo její zájem o bioluminiscenci, a když její poradkyně získala grant na spektrofotometr, temperamentní stroj používaný k měření světla, „začala s tím mluvit, aby to dokázala „a“ se stal odborníkem na laboratoře. ”Jiný vědec požadoval nový přístroj pro výzkumnou plavbu z roku 1982 u pobřeží Kalifornie; Widder šel jako součást balíčku.

Nechtěně se ukryla v mezníkové misi. Až do té doby se mořští biologové (William Beebe a několik dalších výjimek) spoléhali na vzorky čisté sítě, aby zahlédli hlubinný život, což je poněkud zavádějící metoda: zejména nositelé světla jsou tak delikátní, že se mohou rozpadat ve standardních sítích, často vyčerpávající jejich bioluminiscence dříve, než se dostanou na povrch. Ale tento výlet by nasadil WASP, motorizovaný „atmosférický potápěčský oblek“, který vyvinuli ropné společnosti na moři, aby opravily podvodní soupravy. Biologové to chtěli použít k pozorování mořských živočichů.

Bruce Robison, hlavní vědec výletu, nyní ve výzkumném ústavu v Monterey Bay Aquarium Research, si vybral crack tým vědců, většinou mladých, gung-ho a male, jako potenciálních pilotů WASP. Jeden po druhém sestoupili v obleku o více než 1 000 stop, připoutali k lodi dlouhým kabelem, zatímco Widder zůstal na hladině a poslouchal své jásavé výkřiky nad rádiem. "Byl jsem jen postdokument, docela nízký na totem, " říká. Ke konci plavby se Robison zeptala Widdera, a pak téměř zběsilě s nadšením, jestli chtěla trénovat jako pilot na další cestu.

Její první ponor, v Santa Barbara Channel v roce 1984, byl při západu slunce. Když klesla, pohled se změnil z chrpy na kobalt na černou. I když držela tuny vody nad hlavou, nezažila takovou panikářskou paniku, která způsobuje, že někteří piloti první ponořili svůj poslední. Projela éterickými medúzy a krevetami s ultralehkými anténami, které vypadaly, že jezdí jako lyže, a unášela se 880 stop, kde slunce nad hlavou bylo jen mlhavé oparu. Pak jsem zhasl světla.

Doufala, že tady bude záblesk, záblesk tam. Ale to, co viděla ve tmě, soupeřilo s Van Goghovou Hvězdnou nocí - paprsky, květy a vzkvétá brilancí. "Všude kolem byly exploze světla a jiskry, víry a velké řetězy toho, co vypadalo jako japonské lucerny, " vzpomíná. Světlo prasklo, kouřilo a štěpilo: „Byl jsem zahalený. Všechno zářilo. Nemohl jsem rozlišit jedno světlo od druhého. Bylo to jen množství věcí vytvářejících světlo, různé tvary, různé kinetiky, většinou modré, a jen tolik. To mě překvapilo. “

Proč bylo tolik světla? Kdo to dělal? Co říkali? Proč to nikdo neštudoval? "Vypadalo to jako šílené využití energie a evoluce není šílená, " říká. "Je to parsimonious." Až příliš brzy ji povrchová posádka začala vrazit dovnitř.

Na následující výpravě do Monterey Canyon pilotovala tucet pěthodinových ponorů a s každým sestupem rostla další kouzla. Někdy byla tajemná zvířata venku tak jasná, že Widder přísahal, že potápěčský oblek uvolňuje oblouky elektřiny do okolní vody. Jednou, „celý oblek se rozzářil.“ To, co nyní věří, bylo 20-noha sifonofóru - druh kolonie medúzy - zaslechla zaslechnutá lehká kaskáda z jednoho konce na druhý. "Mohl jsem přečíst každý jednotlivý číselník a měřidlo uvnitř obleku podle jeho světla, " vzpomíná Widder. "Bylo to úchvatné." 45 sekund svítilo.

Přivázala před WASP modré světlo v naději, že bude stimulovat reakci zvířat. Hůlka pod vodou freneticky zamrkala, ale všechna zvířata ji ignorovala. "Sedím ve tmě s touto zářivě modrou zářící věcí, " říká Widder. "Nemohl jsem uvěřit, že tomu nic nevěnovalo pozornost."

Dekódování bioluminiscenčního lexikonu by se stalo její životní prací. Postupně na ni začalo svítat, že předtím, než se naučila mluvit světlem, musela poslouchat.

***

Widder mě zavede do lehce těsné skříně v zadní části její laboratoře a pak se v ledničce prohrabává do baňky s mořskou vodou. Vypadá to jasně a stále a ne příliš slibně. Potom zhasne světlo a trochu vody víří. Biliónový safír se vznítí.

Tato třpytivá směs, barva ústní vody, je plná dinoflagelátů, stejných planktonických zvířat, která okouzlí bioluminiscenční zátoky Portorika a koupání urychlující delfíny v jiném nebeském modrém světle. Chemie za záře, sdílená mnoha bioluminiscenčními stvořeními, zahrnuje enzym zvaný luciferáza, který přidává kyslík do sloučeniny zvané luciferin a vylučuje foton viditelného světla - trochu jako to, co se stane, když uhodíte žhnoucí tyčinku. Dinoflagelletes, povzbuzený Widderovou vírou, jiskří, aby odrazil cokoli, co je naštvalo - ať už je to dravý copepod nebo kajakové pádlo - v naději, že ztratí své jídlo.

Větší zvířata vykazují stejnou vyděšenou reakci: Svítící podél jejich lehkých drážek vypadají gulper úhoři jako kreslená elektroka. Widder si nakonec uvědomil, že displeje podobné Vegas, které viděla od WASP, byly většinou příklady překvapivých odpovědí stimulovaných kontaktem s jejím potápěčským oblekem.

Pouze malé procento suchozemského života je bioluminiscenční - světlušky, nejznámější, ale také některé stonožky, klikáčci, houbaři, houby jack-o'-lucerny a několik dalších. Jedním známým světelným sladkovodním obyvatelem je osamělý novozélandský konopí. Většina obyvatel jezera a řeky nemusí vyrábět světlo; existují ve slunných světech se spoustou míst, kde potkávají kamarády, střetávají se s kořistí a schovávají se před dravci. Mořská zvířata se naproti tomu musí dostat do obsidiánské prázdnoty v oceánu, kde sluneční světlo desetinásobně klesá každých 225 stop, a zmizí o 3000: Je to smola černá i ve vysoké poledne, proto se tolik mořských tvorů vyjadřuje sami se světlem místo barvy. Tato vlastnost se vyvinula nezávisle na moři nejméně 40krát, a možná i více než 50, přesahující potravinový řetězec od planoucího zooplanktonu po kolosální chobotnici s velkými světlými orgány na zadní straně očních bulví. Samotní měkkýši mají sedm různých způsobů, jak vyzařovat světlo, a neustále se objevují nové žhavé bytosti.

Vědci dnes věří, že bioluminiscence je vždy prostředkem k ovlivňování jiných zvířat - signálním ohněm v hlubinách. Zpráva musí být dostatečně důležitá, aby vyvážila rizika odhalení něčí polohy v temnotě. "Je to základní věc přežití, " říká Widder. "Je tu neuvěřitelný selektivní tlak na vizuální prostředí, kde se musíte starat o to, co je nad vámi, pokud jste dravec a co je pod vámi, pokud jste kořistí." Často jste oba. “

Kromě aktivace svých vyděšených odpovědí používají lovená zvířata také kamufláž. Mnoho dravců uprostřed vody má trvale vzhůru směřující oči a hledají nad hlavou kořist siluetu proti klesajícímu slunečnímu světlu. Při pohledu na to se dokonce i nejslabší krevety stanou zatmění. Zvířata kořistí tedy zmírňují břicha světelnými orgány zvanými fotofory. Aktivací těchto jasných plášťů se mohou mísit s okolním světlem a stávají se tak neviditelnými. Ryby si mohou podle libosti vytáhnout žaludky nebo je ztlumit, pokud mrak prochází nad hlavou. Chobotnice Abralia se může shodovat s barvou měsíčního svitu.

Lákavé jídlo je druhým bioluminiscenčním motivem. Příhodně pojmenovaná ryba baterky zametá temnotu svými intenzivními lícními světly a hledá chutné sousedy. Před krutými čelistmi viperfish visí zářící návnada na konci zmutovaného ploutve ploutve, které se podobá hladovým kolemjdoucím, skvělému kousku rybího hovězího masa - oblíbenému hlubokému moři. (Namísto zapálení vlastního světla si někteří z těchto predátorů užívají symbiotické vztahy s bioluminiscenčními bakteriemi, které kultivují uvnitř dutin podobných žárovkám, které mohou šňupat šoupatými chlopněmi kůže nebo válcováním světelných orgánů do jejich hlav, “ přesně jako světlomety Lamborghini, “říká Widder.)

Nakonec se k náboru kamarádů používá světlo. "Myslíme si, že blýskají specifické vzory nebo mají druhově specifické lehké orgány, " říká Widder. Ženské chobotnice někdy zapálí ústa zářící rtěnkou; Bermudy fireworms oživí mělčiny zelenými orgiemi. Nejromantičtější ze všeho je milostné světlo mořských ryb, jedno z Widderových oblíbených zvířat. Žena, hrůzostrašný s zubatým skusem, oháněl nad hlavou hlavu lucerny zářících bakterií. Samec jejího druhu, malý a bez lucerny, ale s ostrými očima, k ní plave a udeří její stranu; jeho rty se spojí s jejím tělem, dokud nenasaje všechno kromě jeho varlat. (Dalo by se říci, že pro něj bude vždy mít pochodeň.)

Použití lehkých mystik Widder u některých mořských tvorů. Proč zářící ryba s ramenním ramenem pokrývá světlo? Proč má malá dračí rybka dvě světlomety místo jednoho v mírně odlišných odstínech červené? Jak kolosální chobotnice používá svůj světelný orgán?

Tyto otázky nejsou jen teoretické. Hodně z časného financování Widderu pocházelo od amerického námořnictva. Drobná stvoření, která by mohla zvýraznit tvar skryté ponorky, jsou problémem národní bezpečnosti, takže Widder vynalezl nástroj pro měření úrovně světla. Volal HIDEX, nasává velké množství mořské vody a všech bioluminiscenčních zvířat uvnitř do nepropustné komory a čte jejich záři. "Říká vám to o distribuci organismů ve vodním sloupci, " říká.

Jakmile našla způsob, jak změřit podmořské světlo, začala se snažit přesněji rozlišit mezi nesčetnými světelnými tvůrci. Na svých stále častějších hlubokých výletech do hloubky začala Widder sledovat strobelikeové brýle. Zdálo se, že různé druhy měly zřetelné světelné podpisy. Někteří tvorové blikali; ostatní pulzovali. Sifonofóry vypadaly jako dlouhé biče světla; hřebenové želé připomínaly vybuchující slunce.

"Pro většinu lidí to vypadá jako náhodné blikání a chaos, " říká Robison, který se stal jedním z raných Widderových mentorů. "Ale Edie viděla vzory." Edie viděla, že existuje smysl pro signály, které zvířata používají, a pro komunikaci, která se tam děje. To byl průlom. “

Co kdyby mohla zvířata identifikovat pouze podle tvaru a délky jejich záře? Pak mohla provést bioluminiscenční sčítání. Widder vytvořil databázi společných světelných kódů, které se naučila rozpoznávat. Pak namontovala obrazovku se třemi metry široká na přední část pomalu se pohybující ponorky. Když zvířata udeřila do oka, vyhodili bioluminiscenci. Videokamera zaznamenala světlice a počítačová analýza obrazu vyděsila identitu a umístění zvířat. Widder sbíral základní informace, které pozemští biologové považují za samozřejmé, jako například to, zda jsou určité druhy i v oceánu teritoriální. Kamera byla také oknem do nočního rojení hlubinných tvorů směrem k povrchu bohatému na živiny - „vertikální migrace“, která je považována za největší vzor migrace zvířat na planetě. "Celý vodní sloupec se za soumraku a úsvitu reorganizuje, a to je situace, kdy se vyskytne spousta predace, " říká. "Visí určitá zvířata a vertikálně migrují v různých denních dobách?" Jak to vyřešíte? “

Jak se tyto vynálezy ukázaly jako užitečné, objevily se některé z nejúžasnějších objevů Widderu jen proto, že se na správném místě potulovala na správném místě, jak jí řekla její matka. Často to bylo asi 2 500 stop pod vodou. Na ponoru v Mainském zálivu zachytil Widder dlouhý červený chobotnice a přinesl ji na povrch. Byl to známý druh, ale Widder a postgraduální student byli první, kdo to prozkoumal ve tmě. ("Lidé se prostě nedívají, " povzdechne si.) Když odhodili světla ve své laboratoři, byli ohromeni, když viděli, že tam, kde se na jiných chobotnicích nacházejí přísavky, raději zářící světelné orgány namáčkly ruce. Možná, že běžci bez mlýna nebyli užiteční pro obyvatele otevřeného oceánu s několika povrchy, na kterých by se mohli držet, a lepším tipem byly karnevalové nožní světla, která byla pravděpodobně používána jako „přicházejí sem“ pro další jídlo zvířete. "Byl to vývoj zachycený v činu, " říká Widder.

***

I když je záblesk světla složitější a jemnější, než si původně představovala, Widder to nikdy nepřestal chtít mluvit. V polovině 90. let si představila kamerový systém, který by pracoval na daleko červeném světle, které lidé vidí, ale ryby nemohou. Kamera, zakotvená na mořském dně a nenápadná, by jí umožnila zaznamenat bioluminiscenci, jak se přirozeně vyskytuje. Widder - vždy převodovka - načrtl design kamery sám. Pojmenovala to Eye-in-the-Sea.

Láskala své světelné předměty do kamery kruhem 16 modrých LED světel naprogramovaných na blikání v sadě vzorů. Tento tzv. E-Jelly je modelován podle panické odezvy medúzy atolla, jejíž „poplašný signál“ je vidět z 300 metrů pod vodou. Alarm je druh kaleidoskopického výkřiku, který napadená medúza používá k přivolání ještě většího zvířete, aby přišla a snědla svého predátora.

Eye-in-the-Sea a e-Jelly byly rozmístěny v severním Mexickém zálivu v roce 2004. Widder je umístil na okraj děsivé podmořské oázy zvané solný bazén, kde se metanový plyn vaří a ryby někdy hynou z přebytek soli. Kamera připevněná na dně, e-Jelly vypustila do své choreografické histrioniky. O pouhých 86 sekund později se do výhledu vrhla chobotnice. Šest stop dlouhý návštěvník byl pro vědu úplně nový. Když byl Widder's Eye-in-the Sea nasazen v kaňonu Monterey, zachytil ohromující záběry obrovských žraloků se šesti žábry zakořenění v písku, možná pro chyby v pilulkách, nikdy předtím neviděné chování při hledání potravy, které by mohlo vysvětlit, jak přežívají v pusté prostředí. A na Bahamách na 2 000 stopách něco v temnotě zářilo na e-Jelly a vyzařovalo stopy jasných teček. Pokaždé, když želé přivolaly, vyvolalo tajemné stvoření odpověď. „Nemám ponětí, co jsme říkali, “ připouští, „ale myslím, že to bylo něco sexy.“ Nakonec se Widder zapojil do lehkého rozhovoru, s největší pravděpodobností u hlubinných krevet.

Senzační vrchol přišel loni v létě na ostrovech Ogasawara, asi 600 kilometrů jižně od Japonska, když se Widder, e-Jelly a plovoucí verze Eye-in-the-Sea zvaná Medusa připojili ke snaze natočit nepolapitelnou obrovskou chobotnici poprvé ve svém přirozeném prostředí. Jiné mise selhaly, i když jeden zachytil záběry umírajícího obra na povrchu. Widder byl nervózní, když použil její nástrahu a kameru ve střední vodě, kde se zařízení namotala z kabelu 700 metrů namísto bezpečného odpočinku na dně. Během druhého, 30 hodinového nasazení však Medusa zahlédla chobotnici. "Musel jsem říkat" Ach můj bože "20krát, a jsem agnostik, " říká, když poprvé viděla záběry. Zvířata mohou údajně růst na více než 60 stop. "Bylo to příliš velké, abych viděl celou věc." Zbraně vstoupily a dotkly se e-Jelly. Nasunul své přísavky na návnadu. “

Zachytila ​​více než 40 sekund záznamu a celkem pět setkání. Na jednom místě se oliheň „ovinula kolem Medusy a ústa se zvedla poblíž čočky, “ říká Widder. Obrovská chobotnice nechtěla maličkou e-Jelly; spíš doufal, že sníst zvíře, které ho pravděpodobně šikanovalo. Další vědec na stejné plavbě následně natáčel obří chobotnici z ponorky a toto záběry spolu s Widderovými udělaly titulky. Bylo to právě pulzující světlo e-Jelly, které probudilo obra na prvním místě a vytvořilo historii. "Bioluminiscence, " řekl Widder, "byl klíč."

***

Mrkající dinoflagelátové květy v Indické laguně na východním pobřeží Floridy mohou být tak jasné, že hejna ryb vypadají leptané tyrkysovým plamenem. Je možné identifikovat druhy plavající se v zapálené vodě: Místní obyvatelé nazývají tuto hádankovou hru „čtení ohně“.

Ale už není tolik ohně, které by bylo možné přečíst. Dlouho považovaná za nejrozmanitější ústí Severní Ameriky může nyní laguna umřít. Znečištění ztenčilo květy dinoflagelátu a světlo z tisíců nových domů utopilo zbývající jas. Zvířata, která byla kdysi obepřena modrým ohněm, jsou také nemocná. Mnoho delfínů trpí houbou konzumující maso, které poškozuje jejich kůži; jiní jsou infikováni viry a mají silně potlačený imunitní systém. Luxusní postele s mořskou trávou rostou holohlavé, takže ulity a brčál brčál zůstávají bez přístřeší. Květy mamutí řasy smrdí jako hnijící vejce. Průmysl měkkýšů je v troskách.

Tyto nemoci nejsou jedinečné pro floridské vody. Dvě propastná hodnocení celkového stavu oceánu - zpráva Pew Ocean Report v roce 2003 a Americká komise pro oceánskou politiku v roce 2004 - podnítily Widdera, aby opustil své dlouholeté postavení vedoucího pracovníka na floridském přístavním oceánografickém institutu a zahájil ORCA. "Od svého prvního ponoru se ptám, proč je v oceánu všechno to světlo a na co se používá, " říká. "Nedávno jsem přišel přijít na to, k čemu je můžeme použít."

Vědci horlivě sledují aplikace bioluminiscenční technologie, zejména v lékařském výzkumu, kde doufají, že se změní způsob, jakým zacházíme s nemocemi z katarakty na rakovinu. V roce 2008 ocenila Nobelova cena za chemii pokrok v buněčné biologii na základě zeleného fluorescenčního proteinu medúzy krystalu medúzy, bioluminiscenční látky, která se používá ke sledování genové exprese v laboratorních vzorcích. Widder je zaměřen na použití světelných bakterií, které jsou mimořádně citlivé na širokou škálu látek znečišťujících životní prostředí.

Jednoho dne projedeme lagunu v malé rybářské lodi s plochým dnem. Je to hustý zelený svět, přerušený sem a tam pastelovými trhlinami floridské architektury. Pobřežní volavka putuje po pobřeží a pelikáni na vrcholu pilířů se v kontemplaci objevují zapuštěni. Z inkoustových bank vyčnívají prsty mangrovových kořenů. Více než 150 kilometrů dlouhá laguna je domovem logjamů otroků, odpočívadlem pro stěhovavé ptáky a školkou pro žraloky býka a kapoty. Ale voda, která před 30 lety byla čistá, nyní vypadá spíše jako bourbon.

Zdroje znečištění jsou zde odrazivě rozmanité: ve vzduchu je rtuť z Číny, odtok hnojiv a pesticidů z vnitrozemských hospodářství citrusů a skotu, dokonce i výřezy trávy z místních trávníků. "Dosud jsou do našeho prostředí vypouštěny doslova tisíce chemikálií a nikdo o nich nevede, " říká Widder. Tolik okolních mokřadů bylo dlážděno a vyčerpáno, že laguna se rychle stává dřezem pro pozemské jedy. Je těžké si představit světlou budoucnost místa.

Pro ochranu laguny navrhl Widder oceánové monitory, které sledují proudy, srážky a další proměnné, mapují, odkud voda pochází a kam jde v reálném čase. Chce, aby tato síť jednoho dne překlenula svět - „kabelové oceány“.

Nyní studuje nejvíce znečištěné části laguny, které identifikuje pomocí bioluminiscenčních forem života. Při nošení žlutých kuchyňských rukavic odhazujeme šedozelené bahno z paty ORCA doku, což je oblast, kterou Widder nikdy předtím nezkoušel. Laboratorní asistent homogenizuje vzorek v mixéru barev a poté získá lahvičku s lyofilizovanými bioluminiscenčními bakteriemi. Je to Vibrio fischeri, stejný kmen, jaký chobotnice požáru používá pro svůj hluboký drak. Pustí ji spolu s malými kapkami laguny do bahna do přístroje Microtox, který monitoruje světlo. Nemůžeme to vidět našíma očima, ale zdravé bakterie nejprve září.

"Světelný výstup bakterií je přímo spojen s dýchacím řetězcem, " vysvětluje Widder. "Všechno, co narušuje dýchání v bakteriích, kalí světlo." Interferující látky zahrnují pesticidy, herbicidy, ropné vedlejší produkty a těžké kovy, a čím více zhasnou světlo, tím toxičtější jsou.

Widder a laboratorní asistent si nemyslí, že bahno zvnějšku dveří se ukáže jako příliš toxické, ale mýlí se: Hodnoty do půl hodiny ukazují, že žijící světla bakterií jsou slabá a v nejvíce koncentrovaných vzorcích spálily ven.

Bioluminiscence: Světlo je mnohem lepší, dole tam, kde je vlhčí