"Oppervlak, oppervlak, dit is Triton."
Van dit verhaal
[×] SLUITEN
Een bultrug zeeduivel met zijn "hengel" en bioluminescent lokaas. Zeedieren schitteren om maaltijden te vangen, vrienden aan te trekken en aanvallers te dwarsbomen. (Norbert Wu / Minden Pictures / Corbis) 
Kwallen gloeien met de stroom in de Golf van Maine en de Weddell-zee. (David Shale / NPL / Minden Pictures / Ingo Arndt / Minden Pictures) 
De spookachtige omtrek van een Japanse vuurvlieginktvis. (Michael Ready / Visuals Unlimited / Getty Images) 
Een kaketoepinktvis uit de Zee van Japan. (Dante Fenolio / Foto-onderzoekers / Getty Images) 
Een zee-pen, een koloniaal organisme zoals een zacht koraal, in de buurt van Indonesië. (Patricia Danna / Dieren Dieren / Aardescènes) 
Een addervis is klaar om een diepzeegarnaal aan te vallen. (Edith Widder, ORCA) 
Een diepzeegarnaal spuwt bioluminescent materiaal om een addervis te dwarsbomen. (Edith Widder, ORCA) 
In de oceaan, zegt Widder (in haar laboratorium in Florida met een fles dinoflagellaten), is bioluminescentie "eerder regel dan uitzondering" (Bob Croslin) 
Eindelijk wordt de kraken vastgelegd: Widder werkte afgelopen zomer samen met wetenschappers om de eerste video van een gigantische inktvis in het wild te verkrijgen. (NHK / NEP / Discovery Channel / AP-afbeeldingen) 
Widder gebruikt nu bioluminescentie (plankton op een strand op de Malediven) om de gezondheid van de oceaan te controleren. Dimmen lichten, zegt ze, zijn een slecht teken. (Afbeeldingen Doug Perrine / NPL / Minden) 
Dragonfish zonder bioluminescentie. (Tom Smoyer, HBOI) 
Dragonfish die bioluminescentie toont. (Edith Widder, ORCA) 
Atolla vanhoeffeni kwallen. (Edith Widder, ORCA) 
Atolla vanhoeffeni-kwallen met bioluminescentie. (Edith Widder, ORCA) 
Periphylla-kwallen. (Edith Widder, ORCA) Periphylla-kwallen met bioluminescentie. (Edith Widder, ORCA) 
Fotogallerij
gerelateerde inhoud
- Venus vliegenvallen gloeien blauw om hun prooi aan te trekken
- Bioluminescente wormen verwelkomden Columbus in de nieuwe wereld
De acrylbol zweeft als een zeepbel in de ruwe golven en ik laat me door het druipende luik in mijn stoel vallen naast de beroemde oceaanontdekkingsreiziger Edith Widder.
We testen een nieuwe drie-persoons onderzeeër in woelige wateren voor het eiland Grand Bahama. Ondanks de schommelende windstoten buiten is Widder sereen.
"Oppervlak, oppervlak, dit is Triton, " zegt onze piloot. 'Mijn luik is veilig. Mijn levensondersteunende systemen zijn actief. "
"Je bent klaar om te duiken, " antwoordt een statisch verdronken stem.
"OK, mensen, hier gaan we."
Wij zinken.
Widder bestudeert onderwaterlicht. Van bacteriën tot zeekomkommers tot garnalen en vissen, en zelfs een paar soorten haaien, meer dan 50 procent van de diepzeedieren gebruiken licht om te schreeuwen en te flirten en te vechten. Ze dragen gloeiende fakkels boven op hun hoofd. Ze braken helderheid uit. Ze smeren licht op hun vijanden. Bioluminescentie, gelooft Widder, is de meest voorkomende en meest welsprekende taal op aarde, en het informeert velden van biomedische geneeskunde tot moderne oorlogvoering tot diepzee-exploratie. Onlangs gebruikte ze op een historische reis voor de kust van Japan haar bioluminescente zak met trucs om het meest legendarische zeedier van allemaal op te roepen: de gigantische inktvis.
Vandaag hopen we ostracoden, zaadgroot bioluminescente schaaldieren te zien die ongeveer 15 minuten na zonsondergang uit ondiepe zeegrasbedden en koraalriffen tevoorschijn komen om een van de meest verfijnde lichtshows in de natuur op te zetten. De mannetjes laten klodders slijm en stralende chemicaliën achter zich die hangen als gloeiende ellipsen. "De afstand tussen de punten is soortspecifiek", legt Widder uit. "Een vrouw weet dat als ze naar het einde van de juiste snaar gaat, ze een man van haar soort zal vinden waarmee ze kan paren." Deze lichtgevende verleiding wordt het "parelsnoer" fenomeen genoemd.
Zestig voet onder het oppervlak stuurt de piloot naar het knoestige kalksteenlabyrint van een koraalrif. Een drie-voet barracuda geeft ons de harige oogbol. Een leeuwvis staat in onze lichten. (Omdat het een invasieve soort is, kijkt Widder terug.) De sub springt tussen de landingsbanen van zacht wit zand. We zien hog snapper en omgekeerde kwallen en een gestreepte zeekomkommer. Prachtige sponzen lijken op eierdopjes, golfballen en schaakstukken. De meeste flabbergasting zijn de kleuren: er zijn sorbetkoralen, smaragdgroene borden van algen, vleugjes lavendel, banaan en roos. Vis snelt voorbij in perzik en platina.
Maar het is al laat in de middag en deze schitterende tinten duren niet lang. Terwijl de duisternis over de Bahama's begint te vallen, vervaagt de regenboog van het rif. Het water lijkt zich te vullen met grijze rook. "We hebben de rode en de sinaasappels verloren, " zegt Widder terwijl de subneuzen door de plotselinge mist heen. “Je kunt nog steeds geel zien, dan verdwijnt dat, dan verlies je groen. Al snel is alles wat je overhoudt blauw. ”(Bijna alle bioluminescente wezens produceren blauw licht: de korte golflengten dringen het verst in zeewater door.) Sommige dieren worden actiever naarmate de duisternis valt. Diep in de kamers van het nu zo grauwe rif bewegen hongerige vissen.
Dan wordt onze zoektocht afgebroken door een statische stem via de radio, die ons terug naar de oppervlakte roept vanwege het slechte weer, en we hebben geen keus.
Zelfs terwijl we naar de zonsondergang klimmen, blijft Widder haar nek uitstrekken, boven en achter kijkend. "Veel ontdekkingen gebeuren gewoon door iets uit je ooghoek te vangen", zegt ze. Ze vertelt ons over William Beebe, de naturalist en ontdekkingsreiziger uit het begin van de 20e eeuw en een persoonlijke held van haar, die afdaalde in een stalen badkuip en de eerste was om diepzeedieren in het wild te bekijken, inclusief wat bioluminescente wezens moeten zijn geweest die "Explodeerde" in "een uitstorting van vloeibare vlammen." Omdat hij beweerde zoveel dieren in korte tijd te zien, twijfelden wetenschappers later aan zijn bevindingen. "Ik geloof dat hij zag wat hij zei dat hij zag, " zegt Widder. En ze heeft veel meer gezien.
***
Het feest waar ik Widder voor het eerst ontmoet, is in een huis in Vero Beach, Florida. De buitenkant is bekleed met blauwe lichten en de binnenkant is een hel van theelichten, blauwe laserlichten en vlammende rumdranken. Achter de bar mengt een bioloog Manhattans bij zwart licht. (Er zijn veel klachten dat hij te precies is met de whiskymeting.) Een op afstand bestuurbare vliegende Mylar-ballonhaai, bedoeld als een bioluminescente soort, een koekjessnijder, maakt de rondes, zijn buik bedekt met glow-in de donkere verf.
Widder is amper vijf voet lang, maar bezit de menigte en is vanavond een echte ster. Ze draagt een blauw met glitter ingelegd vest en een hoofdtooi met gloeistokken. Fel kunstaas lokt haar bijgesneden haar. In deze belachelijke situatie lijkt ze op de een of andere manier perfect gekapt. Ze heeft 30 jaar in haar diepzeecarrière wateren verkend voor de kusten van Afrika, Hawaii en Engeland, van de West Alboran Zee tot de Zee van Cortez tot de Zuid-Atlantische Bocht. Ze heeft Fidel Castro geraadpleegd over de beste manier om kreeft te bereiden (volgens hem niet met wijn). Ze is vertrokken met Leonardo DiCaprio en Daryl Hannah voor een beroemdheid-evenement dat de oceaan redt. Maar gedurende een groot deel van haar carrière was ze de ongewone aan boord: veel van de onderzoeksschepen die ze in de vroege dagen bezocht, hadden alleen ooit mannen vervoerd. Oude zouten werden geamuseerd om te zien dat ze een strikje kon knopen. En sommige wetenschappers realiseerden zich al jaren niet dat EA Widder, die met verwoestende frequentie en met grote bijval publiceerde, een jonge vrouw was.
De partij is een fondsenwerver voor haar non-profit, de Ocean Research and Conservation Association (ORCA), gevestigd in het nabijgelegen Fort Pierce. De missie van ORCA is het controleren van kustvervuiling, met name in de Indian River Lagoon. Widder vecht tegen tranen terwijl ze de menigte vertelt over dolfijnen die sterven aan vervuiling in wateren vlak voor de deur. Mullet verschijnen met laesies, zeekoeien groeien tumoren. Widder maakt zich ook zorgen over de implicaties voor de menselijke gezondheid. “
Toen ik met ORCA begon, ging het om het beschermen van de oceaan waarvan ik hield, 'zegt ze. "Maar het gaat ook over onszelf beschermen."
De volgende ochtend ontmoeten Widder en ik elkaar op het hoofdkantoor van ORCA, een voormalig kustwachtgebouw met een schelproze dak. Op Widder's overvolle boekenplank staan twee foto's tegenover elkaar. Een toont haar moeder, een kind van Canadese tarweboeren, die met een team van vier paarden door de prairie van Saskatchewan rijdt. Haar moeder was een begaafd wiskundige, maar haar carrière kwam altijd op de tweede plaats die van haar man, die de wiskundeafdeling van de Harvard University leidde. Ze herinnerde de jonge Edith vaak aan het bijbelverhaal over Martha, die vast zat met afwassen toen Jezus op bezoek kwam. "Ze vertelde me dat je daar moet zijn wanneer de grote denker in de stad is, niet in de keuken, " herinnert Widder zich. Toen ze 11 was, nam haar vader een jaar lang sabbatical en reisde de familie de wereld rond. In Parijs beloofde Widder een kunstenaar te worden; in Egypte, een archeoloog. Op de Fiji-riffen, waar ze gigantische kokkels lonkte en een lionfish in het nauw zette ("Ik wist niet dat het giftig was"), veroverde de oceaan haar hart. (Op dezelfde reis, in het arme Bangladesh, besloot ze nooit kinderen te krijgen; zij en haar man, David, hebben die belofte gehouden.)
Naast de foto van haar moeder en de door paarden getrokken ploeg is er een van Widder zelf. Ze is verzegeld in een omvangrijk duikpak voor een persoon, meer als een ruimtepak van een astronaut dan elk normaal duikuitrusting. Ze staat op het punt aan een van haar eerste diepzeeduiken te beginnen en ze straalt.
Die duik markeerde het zeldzame geval waarin toeval, in plaats van wilskracht, een van Widder's avonturen katalyseerde. Ze studeerde biologie aan Tufts en promoveerde in neurobiologie aan de Universiteit van Californië in Santa Barbara. Als afgestudeerde student werkte ze aan de membraanbiofysica van dinoflagellaten, die haar interesse wekte in bioluminescentie, en toen haar adviseur een subsidie ontving voor een spectrofotometer, een temperatuurmachine die werd gebruikt om licht te meten, 'begon ze ermee te rotzooien om het te berekenen out 'en' werd de laboratoriumexpert. 'Een andere wetenschapper eiste de nieuwe gadget op voor een onderzoekscruise uit 1982 voor de kust van Californië; Widder ging als onderdeel van het pakket.
Ze had ongewild opgeborgen op een mijlpaalmissie. Tot die tijd hadden mariene biologen (William Beebe en enkele anderen uitgezonderd) vertrouwd op netstalen om een glimp op te vangen van het diepzee-leven, een nogal misleidende methode: vooral lichtdragers zijn zo delicaat dat ze kunnen uiteenvallen in standaardnetten, vaak vermoeiend hun bioluminescentie voordat ze het oppervlak bereiken. Maar deze reis zou de WASP inzetten, een gemotoriseerd "atmosferisch duikpak" dat offshore oliebedrijven hadden ontwikkeld om onderwaterinstallaties te repareren. Biologen wilden het in plaats daarvan gebruiken om zeedieren te observeren.
Bruce Robison, de hoofdwetenschapper van de reis, nu bij het Monterey Bay Aquarium Research Institute, had een crack team van wetenschappers, meestal jonge, gung-ho en mannelijke, uitgekozen als potentiële WASP-piloten. Eén voor één daalden ze meer dan 300 voet in het pak, vastgebonden aan het schip door een lange kabel, terwijl Widder aan de oppervlakte bleef, luisterend naar hun jubelende gejank over de radio. "Ik was gewoon een postdoc, behoorlijk laag op de totempaal, " zegt ze. Tegen het einde van de reis vroeg Robison aan Widder, tegen die tijd bijna enthousiast van enthousiasme, of ze als piloot voor de volgende reis wilde trainen.
Haar eerste duik, in het Santa Barbara-kanaal in 1984, was bij zonsondergang. Terwijl ze zonk, veranderde het uitzicht van korenbloemblauw naar kobalt in zwart. Zelfs met het verpletteren van tonnen water boven haar, ervoer ze niet de klamme paniek die de eerste duik van sommige piloten tot hun laatste maakt. Ze passeerde etherische kwallen en garnalen met ultralange antennes die ze leken te berijden als ski's en daalde 880 voet naar beneden, waar de zon slechts een smoggy nevel was. Toen: "Ik deed het licht uit."
Ze hoopte op een flits hier, een flits daar. Maar wat ze zag in de duisternis wedijvert met Van Goghs Sterrennacht - pluimen en bloesems en bloeit van schittering. "Er waren overal explosies van licht, en vonken en wervelingen en grote kettingen van wat eruitzag als Japanse lantaarns, " herinnert ze zich. Licht schoot, rookte en versplinterde: 'Ik was omhuld. Alles gloeide. Ik kon het ene licht niet van het andere onderscheiden. Het was gewoon een verscheidenheid aan dingen die licht maakten, verschillende vormen, verschillende kinetiek, meestal blauw, en zo veel ervan. Dat heeft me verbaasd. '
Waarom was er zoveel licht? Wie maakte het? Wat zeiden ze? Waarom bestudeerde niemand dit spul? "Het leek een krankzinnig gebruik van energie en evolutie is niet krankzinnig", zegt ze. "Het is armzalig." Al te snel begon de oppervlaktebemanning haar in te lieren.
Tijdens een volgende expeditie naar Monterey Canyon zou ze een dozijn vijf uur duiken besturen, en met elke afdaling werd ze betoverder. Soms waren de mysterieuze dieren buiten zo helder dat Widder zwoer dat het duikpak bogen van elektriciteit in het omringende water losliet. Ooit 'verlichtte het hele pak'. Wat ze nu gelooft, was een sifonofoor van 20 voet - een soort kwallenkolonie - hoorde voorbij en viel van het ene uiteinde naar het andere. "Ik kon elke wijzerplaat en meter in het pak aflezen aan het licht", herinnert Widder zich. "Het was adembenemend." Het bleef 45 seconden gloeien.
Ze had een blauw licht geslagen naar de voorkant van de WASP, in de hoop een reactie van dieren te stimuleren. Onder water knipperde de hengel fel, maar de dieren negeerden haar allemaal. "Ik zit in het donker met dit felblauwe gloeiende ding, " zegt Widder. "Ik kon gewoon niet geloven dat er niets op lette."
Het decoderen van het bioluminescente lexicon zou haar levenswerk worden. Gaandeweg drong het tot haar door dat voordat ze met licht leerde praten, ze moest luisteren.
***
Widder leidt me in een lichtdichte kast aan de achterkant van haar lab en zoekt dan in de koelkast naar een fles zeewater. Het ziet er duidelijk en stil uit en niet te veelbelovend. Dan doet ze het licht uit en geeft het water een beetje werveling. Een triljoen saffieren ontbranden.
Dit glinsterende brouwsel, de kleur van mondwater, zit vol dinoflagellaten, dezelfde planktonische dieren die de bioluminescente baaien van Puerto Rico betoveren en snel dolfijnen baden in buitenaards blauw licht. De chemie achter de gloed, gedeeld door veel bioluminescente wezens, omvat een enzym genaamd luciferase, dat zuurstof toevoegt aan een verbinding genaamd luciferin, een foton van zichtbaar licht afwerpen - een beetje zoals wat er gebeurt wanneer je een gloeistaaf knapt. Gestimuleerd door de werveling van Widder schitteren de dinoflagelleten om alles te ontmoedigen wat hen heeft aangeraakt - of het nu een roofzuchtige copepod of een kajakpeddel is - in de hoop dat het zijn maaltijd verliest.
Grotere dieren vertonen dezelfde schrikreactie: verlicht langs hun lichte groeven, klokkenaaltjes zien eruit als cartoonelektrocuties. Widder realiseerde zich uiteindelijk dat de Vegas-achtige displays die ze van de WASP zag, vooral voorbeelden waren van schrikreacties die werden gestimuleerd door contact met haar duikpak.
Slechts een klein percentage van het leven op aarde is bioluminescent - vuurvliegjes, de meest bekende, maar ook enkele duizendpoten, klikkevers, schimmelmuggen, jack-o'-lantaarnpaddestoelen en een paar andere. De enige bekende lichtgevende zoetwaterbewoner is een eenzame limpet uit Nieuw-Zeeland. De meeste bewoners van meren en rivieren hoeven geen licht te produceren; ze bestaan in zonovergoten werelden met veel plaatsen om vrienden te ontmoeten, prooien tegen te komen en zich te verbergen voor roofdieren. Zeedieren moeten daarentegen hun weg vinden in de obsidiaan leegte van de oceaan, waar zonlicht elke 225 voet tienvoudig afneemt en met 3.000 verdwijnt: het is pikzwart zelfs op hoog middaguur, dat is waarom zoveel zeedieren uitdrukken zichzelf met licht in plaats van kleur. De eigenschap is minstens 40 keer, en misschien meer dan 50, in de zee geëvolueerd, verspreid over de voedselketen van affakkelen zoöplankton tot kolossale inktvis met grote lichte organen aan de achterkant van hun oogbollen. Weekdieren alleen hebben zeven verschillende manieren om licht te maken en er worden voortdurend nieuwe gloeiende wezens gezien.
Wetenschappers geloven tegenwoordig dat bioluminescentie altijd een middel is om andere dieren te beïnvloeden - een signaalbrand in de diepte. De boodschap moet belangrijk genoeg zijn om op te wegen tegen de risico's van het onthullen van iemands locatie in het zwart. "Het is de basis dingen om te overleven, " zegt Widder. “Er is een ongelooflijke selectieve druk op de visuele omgeving, waarbij je je zorgen moet maken over wat boven je is als je een roofdier bent en wat er onder je zit als je een prooi bent. Vaak zijn jullie allebei. '
Bejaagde dieren activeren niet alleen hun schrikreacties, maar gebruiken ook licht als camouflage. Veel roofdieren in het midden van de zee hebben permanent naar boven gerichte ogen, die overhead zoeken naar prooien tegen het neerwaartse zonlicht. Zo wordt zelfs de zwakste garnaal een eclips. Dus prooidieren vullen hun buik met lichtorganen die fotoforen worden genoemd. Door deze heldere mantels te activeren, kunnen ze opgaan in het omgevingslicht en effectief onzichtbaar worden. Vissen kunnen naar believen hun maag uitblazen of dimmen als er een wolk overvliegt. De Abralia-inktvis kan overeenkomen met de kleur van maanlicht.
Voedsel lokken is het tweede bioluminescente motief. De toepasselijk genoemde zaklampvis veegt de duisternis met zijn intense wanglichten, op zoek naar smakelijke buren. Voor zijn wrede kaken bengelt de addervis een gloeiend lokmiddel aan het einde van een gemuteerde vinstraal die lijkt op hongerige voorbijgangers, een schitterend stuk vispoep - een favoriete diepzeesnack. (In plaats van hun eigen licht aan te steken, genieten sommige van deze roofdieren symbiotische relaties met bioluminescente bacteriën, die ze kweken in gloeilampachtige holtes die ze kunnen snuiven met glijdende flappen van de huid of door de lichte organen in hun hoofd te rollen, " precies zoals de koplampen van een Lamborghini, "zegt Widder.)
Ten slotte wordt licht gebruikt om vrienden te werven. "We denken dat ze specifieke patronen flitsen, of soortspecifieke gevormde lichtorganen hebben, " zegt Widder. Vrouwelijke octopoden zetten soms hun mond in vuur en vlam met gloeiende lippenstift; Bermuda-vuurwormen verlevendigen het ondiepe water met ravelike groene orgieën. Het meest romantisch van allemaal is het liefdeslicht van de zeeduivel, een van de favoriete dieren van Widder. Het vrouwtje, een angstaanjagende gal met een toothy onderbeet, zwaait met een lantaarn van gloeiende bacteriën boven haar hoofd. Het mannetje van haar soort, klein en lantaarnloos maar met scherpe ogen, zwemt naar haar toe en smooit aan haar zijde; zijn lippen worden versmolten met haar lichaam totdat ze alles absorbeert behalve zijn testikels. (Je zou kunnen zeggen dat ze altijd een fakkel voor hem zal dragen.)
Het gebruik van licht door zeedieren verbijstert Widder. Waarom haalt de glanzende buisschoudervis licht op? Waarom heeft de smalltooth dragonfish twee koplampen in plaats van één, in iets verschillende tinten rood? Hoe gebruikt de kolossale inktvis zijn lichtorgaan?
Deze vragen zijn niet alleen theoretisch. Veel van de vroege financiering van Widder kwam van de Amerikaanse marine. Kleine wezens die de vorm van een verborgen onderzeeër kunnen benadrukken, zijn een zorg voor de nationale veiligheid, dus bedacht Widder een hulpmiddel om lichtniveaus te meten. Het wordt HIDEX genoemd en zuigt grote hoeveelheden zeewater en eventuele bioluminescente dieren in een lichtdichte kamer en leest hun gloed. "Het vertelt je over de verdeling van organismen in de waterkolom, " zegt ze.
Toen ze eenmaal een manier had gevonden om onderzees licht te meten, probeerde ze een preciezer onderscheid te maken tussen de talloze lichtmakers. Op haar steeds vaker wordende excursies in diep water was Widder begonnen met het zoeken naar thema's in de strobelachtige bril. Verschillende soorten, zo leek het, hadden verschillende lichtsignaturen. Sommige wezens flitsten; anderen pulseerden. Sifonoforen zagen eruit als lange zwepen van licht; kamgelei leek op exploderende zonnen.
"Voor de meeste mensen lijkt het op willekeurige flitsen en chaos", zegt Robison, die een van de vroege mentors van Widder werd. 'Maar Edie zag patronen. Edie zag dat er een gevoel is voor het soort signalen dat de dieren gebruiken, en de communicatie die daar plaatsvindt. Dat was een doorbraak. '
Wat als ze dieren kon identificeren alleen aan de vorm en de duur van hun gloedcirkels? Ze zou dan een bioluminescente volkstelling kunnen houden. Widder ontwikkelde een database met algemene lichtcodes die ze had leren herkennen. Toen monteerde ze een drie-voet breed gaasscherm op de voorkant van een langzaam bewegende onderzeeër. Toen dieren het gaas troffen, vernietigden ze hun bioluminescentie. Een videocamera nam de fakkels op en een computerbeeldanalyseprogramma plaagde de identiteit en locatie van de dieren. Widder verzamelde het soort basisinformatie dat biologen op het land als vanzelfsprekend beschouwen, zoals of, zelfs in de oceaan, bepaalde soorten territoriaal zijn. De camera was ook een venster op de nachtelijke zwermen van diepzeeschepselen in de richting van het voedselrijke oppervlak - de "verticale migratie" die wordt beschouwd als het grootste migratiepatroon van dieren op de planeet. "De hele waterkolom reorganiseert zichzelf in de schemering en het ochtendgloren, en dat is wanneer veel predatie gebeurt, " zegt ze. “Hangen bepaalde dieren achterover en migreren verticaal op verschillende tijdstippen van de dag? Hoe zoek je dat uit? '
Hoe nuttig deze uitvindingen ook bewezen, een aantal van Widder's meest verbluffende ontdekkingen kwamen aan het licht alleen omdat ze op het juiste moment op de juiste plaats rondhing, zoals haar moeder haar opdroeg. Vaak was dat ongeveer 2500 voet onder water. Op een duikboot in de Golf van Maine heeft Widder een voetlange rode octopus gevangen en naar de oppervlakte gebracht. Het was een bekende soort, maar Widder en een afgestudeerde student waren de eersten die het in het donker onderzochten. ("Mensen kijken gewoon niet, " zucht ze.) Ze doofden de lichten in hun laboratorium uit en waren verbaasd te zien dat waar sukkels op andere octopussen worden gevonden, rijen glinsterende lichtorgels in plaats daarvan de armen bezaaiden. Misschien waren gewone zuignappen niet nuttig voor een inwoner van de open oceaan met weinig oppervlakken om aan vast te houden, en carnavalachtige voetlichten, waarschijnlijk gebruikt als een "kom hier" voor de volgende maaltijd van het dier, waren een betere gok. "Het was evolutie gevangen in de handeling, " zegt Widder.
***
Hoewel het fonkelende licht van het licht ingewikkelder en veel subtieler is dan ze aanvankelijk had gedacht, wilde Widder er nooit mee stoppen. Halverwege de jaren negentig had ze een camerasysteem voor ogen dat op verrood licht zou werken, wat mensen wel kunnen zien maar vissen niet. Verankerd aan de zeebodem en onopvallend, zou de camera haar in staat stellen bioluminescentie op te nemen zoals deze van nature voorkomt. Widder - ooit de gearhead - schetste zelf het cameraontwerp. Ze noemde het de Eye-in-the-Sea.
Ze lokte haar lichtgevende onderwerpen naar de camera met een cirkel van 16 blauwe LED-lampjes die waren geprogrammeerd om te flitsen in een reeks patronen. Deze zogenaamde e-Jelly is gemodelleerd naar de paniekreactie van de atolla-kwal, wiens "inbraakalarm" kan worden gezien vanaf 300 meter onder water. Het alarm is een soort caleidoscopische schreeuw die de aangevallen kwal gebruikt om een nog groter dier te begroeten om zijn roofdier te komen opeten.
De Eye-in-the-Sea en e-Jelly werden in 2004 in de noordelijke Golf van Mexico ingezet. Widder plaatste ze aan de rand van een griezelige onderzeese oase, een pekelbad genaamd, waar methaangas opkookt en vissen soms ten onder gaan overtollig zout. De camera beveiligd aan de onderkant, de e-Jelly lanceerde zijn gechoreografeerde histrionics. Slechts 86 seconden later kwam een inktvis in beeld. De zes meter lange bezoeker was volledig nieuw voor de wetenschap. Toen hij in de Monterey Canyon werd ingezet, legde Widder's Eye-in-the-Sea prachtige beelden vast van gigantische zeskieuwhaaien die in het zand wroeten, mogelijk voor pil-insecten, een nooit eerder gezien foerageergedrag dat zou kunnen verklaren hoe ze overleven in een verlaten omgeving. En in de Bahama's op 2000 voet flitste iets in het zwart terug naar de e-Jelly, die sporen van heldere stippen uitzond. Elke keer dat de gelei wenkte, gaf het mysterieuze wezen een reactie. "Ik heb geen idee wat we zeiden, " geeft ze toe, "maar ik denk dat het iets sexy was." Eindelijk was Widder bezig met een licht gesprek, waarschijnlijk met een diepzeegarnaal.
Een sensationeel hoogtepunt kwam afgelopen zomer op de Ogasawara-eilanden, ongeveer 600 mijl ten zuiden van Japan, toen Widder, de e-Jelly en een drijvende versie van de Eye-in-the-Sea genaamd de Medusa samenwerkten om de ongrijpbare reuzeninktvis te filmen voor het eerst in zijn natuurlijke habitat. Andere missies hadden gefaald, hoewel één beelden van een stervende reus aan de oppervlakte had vastgelegd. Widder was nerveus om haar kunstaas en camera in het middenwater te gebruiken, waar de apparaten aan een kabel van 700 meter bungelden in plaats van veilig op de bodem te rusten. Maar tijdens de tweede, 30 uur durende inzet, zag de Medusa een glimp van de inktvis. "Ik moet 20 keer 'Oh mijn God' hebben gezegd en ik ben een agnost, " zegt ze over het eerste beeldmateriaal. De dieren kunnen zogenaamd meer dan 60 voet lang worden. “Het was te groot om het hele ding te zien. De armen kwamen binnen en raakten de e-Jelly. Het schoof zijn sukkels over het aas. '
Ze ving meer dan 40 seconden beeldmateriaal en in totaal vijf ontmoetingen. Op een gegeven moment wikkelde de inktvis zich rond de Medusa, met zijn mond tot vlak bij de lens, zegt Widder. De enorme inktvis wilde de nietige kleine e-Jelly niet; in plaats daarvan hoopte hij het wezen op te eten dat het vermoedelijk pestte. Een andere wetenschapper op dezelfde reis filmde vervolgens een gigantische inktvis van de onderzeeër, en die beelden, samen met die van Widder, haalden de krantenkoppen. Het was het pulserende licht van e-Jelly dat de reus in de eerste plaats opwekte en geschiedenis schreef. "Bioluminescentie, " zegt Widder, "was de sleutel."
***
De knipogende dinoflagellate bloemen in de Indian River Lagoon aan de oostkust van Florida kunnen zo helder zijn dat scholen vissen eruit zien geëtst in turquoise vlammen. Het is mogelijk om de soort te identificeren die in het verlichte water zwemt: omwonenden noemen dit raadspel 'het vuur lezen'.
Maar er is niet zoveel vuur meer om te lezen. Lang geleden beschouwd als de meest diverse monding van Noord-Amerika, is de lagune nu misschien aan het uitsterven. Vervuiling heeft de dinoflagellate bloemen verdund en het licht van duizenden nieuwe huizen overstemt de resterende helderheid. Dieren die eenmaal in blauw vuur zijn gehuld, zijn ook ziek. Veel dolfijnen worden getroffen door een vleesetende schimmel die hun huid aantast; anderen zijn besmet door virussen en hebben het immuunsysteem ernstig onderdrukt. Luxe zeegrasbedden worden kaal en laten schelp- en maagdenpalmslakken zonder beschutting achter. Mammoet algenbloei stinkt als rottende eieren. De schelpdierindustrie bevindt zich in puin.
Deze kwalen zijn niet uniek voor de wateren van Florida. Twee verschrikkelijke beoordelingen van de algehele gezondheid van de oceaan - het Pew Ocean-rapport in 2003 en de Amerikaanse Commissie voor oceaanbeleid in 2004 - hebben Widder aangespoord om haar oude positie als senior wetenschapper bij het Ocean Branch Institute in Florida Harbor Branch te verlaten en ORCA te starten. "Sinds ik mijn eerste duik deed, vroeg ik me af waarom er al dat licht in de oceaan is en waar het voor wordt gebruikt, " zegt ze. "Meer recentelijk ben ik erachter gekomen waar we het voor kunnen gebruiken."
Wetenschappers streven fel naar toepassingen voor bioluminescente technologie, met name in medisch onderzoek, waar ze hopen dat het zal veranderen hoe we ziektes behandelen van staar tot kanker. In 2008 eerde de Nobelprijs voor de chemie de celbiologische vooruitgang op basis van het groene fluorescerende eiwit van de kristalkwal, een bioluminescente stof die wordt gebruikt om genexpressie in laboratoriummonsters te volgen. Widder is gericht op het gebruik van lichtgevende bacteriën, die extreem gevoelig zijn voor een breed scala aan milieuverontreinigende stoffen.
Op een dag touren we de lagune in een kleine vissersboot met een platte bodem. Het is een dichte groene wereld, hier en daar onderbroken door de pastelkleurige rotsen van de Floridiaanse architectuur. Een sliert van een zilverreiger dwaalt over de kust en pelikanen bovenop palen lijken verzonken in contemplatie. Vingers van mangrovewortels steken uit de inktzwarte oevers. Meer dan 150 mijl lang, de lagune is de thuisbasis van Logjams van zeekoeien, een rustplaats voor trekvogels en een kwekerij voor stier- en mutshaaien. Maar water dat 30 jaar geleden gin helder was, lijkt nu meer op bourbon.
De bronnen van vervuiling zijn hier ontmoedigend divers: er is kwik in de lucht uit China, kunstmest en pesticidenafvoer van citrusvruchten en veehouderijen in het binnenland, zelfs het grasresten van lokale gazons. "Er komen letterlijk duizenden chemicaliën vrij in onze omgeving en niemand houdt ze bij", zegt Widder. Zoveel van de omringende wetlands zijn verhard en drooggelegd dat de lagune snel een gootsteen wordt voor de gifstoffen van het land. Het is moeilijk om je een mooie toekomst voor de plaats voor te stellen.
Om de lagune te beschermen, heeft Widder oceaanmonitors ontworpen die stromingen, regenval en andere variabelen volgen en in kaart brengen waar water vandaan komt en waar het in realtime naartoe gaat. Ze wil dat dit netwerk ooit de hele wereld overspant - 'de bedrade oceaan'.
Nu bestudeert ze de meest vervuilde delen van de lagune, die ze identificeert met behulp van bioluminescente levensvormen. Met gele keukenhandschoenen scheppen we grijsgroen vuil uit de voet van het dok van ORCA, een gebied dat Widder nog nooit eerder heeft getest. Een laboratoriumassistent homogeniseert het monster in een verfmixer en haalt vervolgens een flesje gevriesdroogde bioluminescente bacteriën op. Het is Vibrio fischeri, dezelfde soort die de pijlinktvis gebruikt voor zijn diepzeedraak. Ze laat het, samen met kleine druppels van de lagunemodder, in een Microtox-machine vallen, die het licht bewaakt. We kunnen het niet met onze blote ogen zien, maar de gezonde bacteriën gloeien eerst.
"De lichtopbrengst van bacteriën is direct gekoppeld aan de ademhalingsketen", legt Widder uit. "Alles wat de ademhaling in de bacteriën belemmert, dooft het licht." Interferentiestoffen zijn pesticiden, herbiciden, bijproducten van aardolie en zware metalen, en hoe meer ze het licht doven, des te giftiger ze zijn.
Widder en de lab-assistent denken niet dat de modder van buiten de deur te giftig zal blijken te zijn, maar ze hebben het mis: binnen een half uur laten metingen zien dat de levende lichten van de bacteriën zwak zijn en in de meest geconcentreerde monsters zijn ze verbrand uit.
