新しい水中顕微鏡でサンゴの動作を見る

350年以上前に顕微鏡が発見されて以来、科学者たちは原子にいたるまで、小さなものを見ることに非常に優れています。 しかし、最先端の顕微鏡にも大きな欠点が1つあります。水中では機能しません。

海洋の研究者は通常、ブリニーブルーからサンプルを収集し、研究室に戻してよく見る必要があります。つまり、生息地から微細な海の生き物を取り除き、しばしば行動を変えます。 しかし、最近、海洋学者のチームが問題を解決し、スキューバダイバーが海洋生物の最も小さな部分を見て記録できるようにする底質水中顕微鏡を開発しました。

「これは重要です。ミリメートル単位の水中生物が数千種類もいるので、それらを取り除いて研究室に持ってこなければ以前は勉強できませんでした」とチームはThe Conversationに書いています。

スコープは、スクリップス海洋学研究所の水中イメージングのためのジャッフェラボで開発されました。 小型コンピューターとイメージングユニットの2つの部分があります。 ダイバーはコンピューターを使用して顕微鏡とカメラを制御します。 イメージングユニットには、人間の目のような働きをする柔軟で調整可能なレンズに接続されたLEDライトのリングで照らされた高出力レンズが装備されています。 これにより、ユニットは、人間の髪の毛の約1/100の大きさの1ミクロンのみの物体に焦点を合わせることができます。

予備実験では、レンズはすでにゲームチェンジャーであることが証明されています。 紅海のサンゴ礁でテストしている間、チームはサンゴのポリープをじっと見つめ、これまで見られなかった行動を観察しました。 同種のポリープは時折、触手を使って隣人を抱きしめ、「潜在的に食物を共有するために、ポリープのキスと呼ばれる方法で」とチームはThe Conversationで書いている。

彼らはまた、異なる種のポリープが互いに近くに置かれたときに攻撃したことにも気づきました。 Losen Timesの Megan Daleyは、より強力なポリープはフィラメントを送り出します。フィラメントは本質的に腸の一部であり、消化酵素の近くのポリープを覆います。

「彼らはそれらのフィラメントを使用して、基本的に隣の隣人を消化します」と、顕微鏡の開発を手伝い、 Nature Communications誌の顕微鏡研究の筆頭著者であるAndrew Mullenは言います。 敵を消化するのにほぼ一晩中一匹のポリープが必要でした。

マウイでは、研究者はシステムを使用して、サンゴの白化と藻類がどのようにコロニーを形成し、最終的に損傷したサンゴ礁を窒息させるかを調べました。 彼らは、これまでラボでは見られなかった、サンゴ礁に定着する際に藻類が従う独特のハニカムパターンを発見しました。

海洋学者のビクタースメタチェクは2002年にこのアイデアを思いついたとき、水中顕微鏡が「ガリレオの望遠鏡が天文学のために行ったことを微生物生態学に役立てることができるか」と考えました。 この派手なガジェットは、ケルプの繁殖方法、サンゴ礁の病気の進行方法、サンゴの幼虫の成長方法など、この質問に答えることができる多くの質問があります。

このシステムは広く利用可能ではありませんが、それができるまで、チームは顕微鏡を科学コミュニティで利用できるようにし、写真やビデオの撮影を支援するために世界中の研究プロジェクトに移動する予定です。