Το να είσαι ένα σνακ-μεγέθους ζώο στον ανοιχτό ωκεανό είναι σκληρό. Ορισμένοι το έχουν πιο εύκολο από τους άλλους. Τα πλάσματα στο κάτω μέρος μπορούν να αναμειχθούν με πέτρες και άμμο. Οι βάσεις των φύλλων και των κοραλλιών παρέχουν κρύβονται σε άλλα ωκεάνια ενδιαιτήματα.
Αλλά στη μέση του νερού, δεν υπάρχει χώρος για να κρυφτεί. Εκεί, τα πλάσματα μπορούν να καταναλωθούν αρκετά γρήγορα από κάτι εκτός αν βρουν έναν τρόπο να εξαφανιστούν. Η Laura Bagge, πτυχιούχος φοιτήτρια στο πανεπιστήμιο του Duke, πιστεύει ότι ξέρει πώς να το κάνει - τουλάχιστον σε μια ομάδα μικροσκοπικών καρκινοειδών που μοιάζουν με γαρίδες που λέγονται υπεριώδη.
Ο Bagge μαζί με τον βιολόγο Sönke Johnsen και τον ζωολόγο Smithsonian Karen Osborn δημοσίευσαν πρόσφατα ένα άρθρο στο περιοδικό Current Biology, που περιγράφει πώς οι υπερφυσικοί αμφίποιοι χρησιμοποιούν τη νανοτεχνολογία για να καλύψουν τον εαυτό τους με αόρατο.
Η ανακάλυψη έγινε από τον Bagge, τον συγγραφέα του βιβλίου, ο οποίος συνεργάστηκε με τον Osborn στο Εθνικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Smithsonian στην Ουάσινγκτον. "Ενδιαφερόταν για τη διαφάνεια αυτών των ζώων. Η διαφάνεια έχει εξεταστεί σε άλλα ζώα και το κάνουν με γνωστούς τρόπους μέχρι στιγμής, αλλά κανείς δεν το είχε εξετάσει σε αυτούς τους τύπους ».
Ο Bagge εξέτασε τις επιφάνειες του εξωσκελετού του ζώου για να μελετήσει τη δομή τους. "Βρήκε αυτά τα χτυπήματα και σκέφτηκε ότι ήταν ενδιαφέροντα", λέει ο Osborn.
Οι εξογκώματα αποδείχθηκαν μικροσκοπικές σφαίρες. Σε μερικές περιπτώσεις βρήκε ένα χαλί ναγκό και σε άλλους, ένα στρώμα σφιγμένων νανοσφαίρων. Τα μεγέθη ήταν σωστά σωστά για να εμποδίζουν το φως με τρόπο παρόμοιο με τη μόνωση αφρού ηχομόνωσης που μειώνει τον θόρυβο σε ένα στούντιο ηχογράφησης. Τα υπερπεριβάλλοντα φαίνεται να έχουν δύο τρόπους ώστε οι επιφάνειές τους να μην αντανακλούν τις ελαφριές προεξοχές στην επιδερμίδα τους (ουσιαστικά ένα χαλί τύπου shag) ή ένα στρώμα μικροφίλμ μικροσκοπικών σφαιρών. Όσο πιο κοντά έμοιαζαν, τόσο περισσότερο αυτές οι μικρές σφαίρες φάνηκαν να είναι βακτήρια.
"Κάθε ένδειξη είναι ότι είναι βακτηρίδια, αλλά. . . είναι εξαιρετικά μικρά για βακτήρια ", λέει ο Osborn. "Υπάρχει μια πιθανότητα ότι πρόκειται για κάποιες περίεργες εκκρίσεις, αλλά είναι μια πολύ μικροσκοπική ευκαιρία". Προσθέτει ότι ο Bagge εργάζεται τώρα για να διερευνήσει τη δυνατότητα αυτή με μικροβιολόγους.
Τα ζώα που ζουν στο μεσογειακό βιότοπο του ωκεανού προσαρμόζουν διαφορετικές μεθόδους καμουφλάζ για να αντιμετωπίσουν το φως που προέρχεται από διαφορετικές κατευθύνσεις. Το φως από τον ήλιο γίνεται πιο έντονο και αλλάζει το χρώμα καθώς διεισδύει στο βαθύτερο νερό. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, τα ψάρια και τα άλλα θαλάσσια πλάσματα κρύβονται από τα αρπακτικά που τα καταδιώκουν από ψηλά προσαρμόζοντας τα σκούρα χρώματα στα κορυφαία μέρη του σώματός τους ως μεταμφίεση για να τα συνδυάσουν με τα σκοτεινά βάθη κάτω.
Ταυτόχρονα, για να αποκρύψουν τους εαυτούς τους από τους θηρευτές που κρύβονται κάτω από αυτά, μπορεί να σκιάζονται κάτω από το σώμα τους με ελαφρύτερα χρώματα ή ακόμα και να ανάβουν για να αναμειχθούν με το φως από πάνω. Η κάμψη στις πλευρές ορισμένων ψαριών είναι ένας άλλος τρόπος για να κρύψετε.
Τα υπεριώδη ξεκινούν με ένα μεγάλο πλεονέκτημα: Είναι διαφανή. Αλλά αυτό τους παίρνει μόνο μέχρι τώρα. Ένας υαλοπίνακας είναι επίσης διαφανής, αλλά όταν το λάμπει από συγκεκριμένες γωνίες, θα αναβοσβήνει και θα γίνει ορατή.
Η βιοφωταύγεια είναι ένα σημαντικό μέρος των στρατηγικών πολλών πλασμάτων που είναι τόσο αρπακτικά όσο και θύματα στον ωκεανό. Αναβοσβήνοντας τα φώτα από διάφορες κατευθύνσεις, ένας θηρευτής μπορεί να δει το φλας πίσω από το διαφανές θήραμά του. Προκειμένου να αποφευχθεί η ανίχνευση, ένας υπερήλικος ελεύθερης κολύμβησης χωρίς χώρο για κρύψιμο χρειάζεται έναν τρόπο να αμβλύνει το φως και να μην αναβοσβήνει.
Αυτό φαίνεται ότι τα βακτήρια κάνουν για τους οικοδεσπότες τους. Αυτά τα κύτταρα είναι μικρά καθώς τα βακτήρια πηγαίνουν, που κυμαίνονται από κάτω από 100 νανόμετρα έως περίπου 300 νανόμετρα (τα 100 νανόμετρα είναι μικρότερα από τη διάμετρο μιας μονής δέσμης μαλλιών). Το ιδανικό μέγεθος για τη μείωση των αναλαμπών είναι 110 νανόμετρα σε διάμετρο, αλλά οτιδήποτε μέχρι περίπου 300 νανόμετρα μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της ορατότητας.
"Τα υπερπειρίσματα είναι πραγματικά σκληρά μικρά buggers, " λέει ο Osborn. Ήταν σχετικά εύκολο να εργαστούν, λέει, επειδή μένουν ζωντανοί σε εργαστηριακό περιβάλλον. "Είναι χαρούμενοι σε ένα κουβά, χαρούμενοι αν τους αφήσεις μόνοι τους".
Οι επιστήμονες σκοπεύουν να ακολουθήσουν τουλάχιστον τμήματα των γονιδιωμάτων των βακτηρίων για να μάθουν περισσότερα γι 'αυτά. Υπάρχουν όλα τα είδη των υπεριωδών που φιλοξενούν τα ίδια είδη βακτηρίων; Τα βακτήρια ζουν επίσης στο νερό χωρίς έναν ξενιστή; Η ταξινόμηση του DNA είναι ένα σημαντικό βήμα για την απάντηση σε αυτά και σε άλλες ερωτήσεις.
Η Bagge επικεντρώθηκε αρχικά σε δύο μόνο είδη υπεριωδών, αλλά η Osborn την ενθάρρυνε να διακλαδιστεί και να δει αν αυτές οι νανοτεχνολογίες ήταν κοινές μεταξύ περισσότερων από τα 350 γνωστά είδη της υπο-τάξης. Η Osborn μπόρεσε να βρει περισσότερα δείγματα, τόσο ζωντανά όσο και νεκρά.
"Ήταν πραγματικά ενδιαφέρον να συγκρίνουμε τα φρέσκα δείγματα με τα στοιχεία που έχουμε στις συλλογές στο Εθνικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας που είναι πάνω από 100 χρόνια", λέει ο Osborn. "Βρήκαμε το μικροφίλμ σταθερά στα δείγματα που εξετάσαμε. . . Μας δίνει την ποικιλία που δεν μπορείτε να πάρετε από οπουδήποτε αλλού. Οι ιστορικές συλλογές του Smithsonian μπαίνουν στο παιχνίδι για πολλές σπουδές. "
