At være et dyr med snack i det åbne hav er hårdt. Nogle har det lettere end andre. Væsener i bunden kan blandes ind med sten og sand. Stande af tare og koraller giver skjulesteder i andre havhabitater.
Men i midtvand er der ikke noget sted at skjule. Der kan væsner spises temmelig hurtigt af noget, medmindre de kan finde en måde at forsvinde på. Laura Bagge, en kandidatstuderende ved Duke University, tror, hun ved, hvordan man får det til at ske - i det mindste i en gruppe små, rejerlignende krebsdyr, der kaldes hyperiider.
Bagge sammen med biolog Sönke Johnsen og Smithsonian zoolog Karen Osborn offentliggjorde for nylig et papir i tidsskriftet Current Biology, der beskrev hvordan hyperiid amfipoder bruger nanoteknologi til at kappe sig selv med usynlighed.
Opdagelsen blev foretaget af Bagge, papirets hovedforfatter, der arbejdede med Osborn på Smithsonian's National Museum of Natural History i Washington, DC “Hun var interesseret i gennemsigtigheden af disse dyr. Der er set gennemsigtighed hos andre dyr, og de gør det på kendte måder indtil videre, men ingen havde set på dette hos disse fyre. "
Bagge undersøgte overfladerne på dyrets eksoskelet for at undersøge deres struktur. ”Hun fandt disse ujævnheder og syntes, de var interessante, ” siger Osborn.
Stødene viste sig at være mikroskopiske kugler. I nogle tilfælde fandt hun et nano-størrelse shag-tæppe og på andre et lag med tætpakkede nano-sfærer. De blev dimensioneret lige ret til at dæmpe lys på en måde, der svarer til den lydisolerede skumisolering, der reducerer støj i et optagestudio. Hyperiider ser ud til at have to mulige måder at gøre, at deres overflader ikke reflekterer lys - nano-fremspring på deres neglebånd (i det væsentlige et shag-tæppe) eller et mikrofilmlag af små kugler. Jo tættere de så ud, jo mere syntes de små sfærer at være bakterier.
”Hver indikation er, at de er bakterier, men. . . de er ekstremt små til bakterier, ”siger Osborn. ”Der er en mulighed for, at dette er nogle mærkelige udskillelser, men det er en ret mikroskopisk chance.” Hun tilføjer, at Bagge nu arbejder på at udforske denne mulighed med mikrobiologer.
Dyr, der bor i havets midtvandsmiljø, tilpasser forskellige camouflagemetoder til at håndtere lys fra forskellige retninger. Lys fra solen bliver lysere og ændrer farve, når det trænger ned i dybere vand. For at håndtere dette skjuler fisk og andre havdyr sig for rovdyr, der forfølger dem ovenfra ved at tilpasse mørke farver på de øverste dele af deres kroppe som en forklædning til at blandes med de mørke dybder nedenfor.
På samme tid for at skjule sig for rovdyr, der lurer under dem, kan de være skraverede under deres kroppe med lysere farver eller endda glød for at blande sig ind med lyset ovenfra. Spejling på siderne af nogle fisk er en anden måde at skjule.
Hyperiiderne starter med en stor fordel: De er gennemsigtige. Men det får dem kun indtil videre. En rude af glas er også gennemsigtig, men når du skinner et lys mod det fra visse vinkler, vil den blinke og blive synlig.
Bioluminescens er en vigtig del af strategierne for mange skabninger, der både er rovdyr og byttedyr i havet. Ved at blinke lys fra forskellige retninger kan et rovdyr se flashet tilbage fra dets gennemsigtige bytte. For at undgå detektering har en frit svømmende hyperiid uden plads at skjule en måde at dæmpe lyset på og forhindre det i at blinke tilbage.
Dette er, hvad bakterierne ser ud til at gøre for deres værter. Disse celler er små, når bakterier går, lige fra under 100 nanometer til ca. 300 nanometer (100 nanometer er mindre end diameteren på en enkelt hårstreng). Den ideelle størrelse til dæmpning af blink er 110 nanometer i diameter, men alt op til ca. 300 nanometer kan hjælpe med at reducere synligheden.
”Hyperiider er virkelig hårde små buggers, ” siger Osborn. De var relativt lette at arbejde med, siger hun, fordi de forbliver i live i et laboratorium. ”De er glade i en spand, glade, hvis du lader dem være i fred.”
Forskerne planlægger at sekvensere mindst dele af bakteriernes genomer for at lære mere om dem. Har alle arter af hyperiid den samme bakterieart? Lever bakterierne også i vandet uden en vært? Sekventering af DNA er et vigtigt skridt hen imod besvarelse af disse og andre spørgsmål.
Bagge koncentrerede sig oprindeligt kun om to arter af hyperiider, men Osborn opfordrede hende til at forgrene sig og se, om disse nanoteknologier var almindelige blandt flere af de 350 kendte arter i underordenen. Osborn var i stand til at finde hende flere prøver, både levende og længe døde.
”Det var virkelig interessant at sammenligne de friske eksemplarer med de ting, vi har i samlingerne på Nationalmuseet for naturhistorie, der er over 100 år gamle, ” siger Osborn. ”Vi fandt mikrofilmen konsekvent på de prøver, vi kiggede på. . . Det giver os den mangfoldighed, som du ikke kan få fra andre steder. Smithsonians historiske samlinger kommer til at spille i mange studier. ”
