Sinds de ontdekking van de microscoop meer dan 350 jaar geleden zijn wetenschappers er echt goed in geworden om naar kleine dingen te kijken, tot aan hun atomen. Maar zelfs de meest geavanceerde microscopen hebben één grote fout: ze werken niet onder water.
Oceaanonderzoekers moeten meestal monsters uit het zilte blauw verzamelen en terugbrengen naar hun laboratoria om goed te kijken, wat betekent dat ze microscopische zeedieren uit hun leefgebied moeten verwijderen en vaak hun gedrag moeten veranderen. Maar een team van oceanografen heeft het probleem onlangs opgelost door een Benthic Underwater Microscope te ontwikkelen waarmee een duiker de kleinste stukjes van het zeeleven kan bekijken en opnemen.
"Dit is belangrijk omdat er duizenden verschillende onderwaterwezens zijn die we voorheen niet konden bestuderen tenzij ze werden verwijderd en naar het laboratorium werden gebracht, " schrijft het team voor The Conversation .
De scope is ontwikkeld in het Jaffe Lab for Underwater Imaging bij het Scripps Oceanographic Institute. Het bestaat uit twee delen: een kleine computer en een beeldeenheid. De duiker gebruikt de computer om de microscoop en camera te besturen. En de beeldeenheid is uitgerust met een krachtige lens die wordt verlicht door een ring van LED-lampen die zijn aangesloten op een flexibele, instelbare lens die een beetje op het menselijk oog lijkt. Hiermee kan de eenheid zich concentreren op objecten met slechts één micron doorsnede, ongeveer 1/100 van de grootte van een mensenhaar.
In de eerste runs heeft de lens al bewezen een game-wisselaar te zijn. Tijdens het testen op koraalriffen in de Rode Zee tuurde het team naar koraalpoliepen en observeerde nooit eerder gezien gedrag. Poliepen van dezelfde soort gebruikten af en toe hun tentakels om hun buren te omhelzen, "mogelijk om voedsel te delen, in wat wij poliep kussen noemden", schrijft het team in The Conversation .
Ze merkten ook op dat wanneer poliepen van verschillende soorten dicht bij elkaar werden geplaatst, ze aanvielen. De sterkere poliep zou filamenten uitsturen, die in wezen deel uitmaken van zijn darm, en de nabijgelegen poliep in spijsverteringsenzymen bedekken, meldt Megan Daley in de Los Angeles Times .
"Ze gebruiken die filamenten om de buurman naast hen te verteren", zegt Andrew Mullen, de afgestudeerde student die de microscoop heeft helpen ontwikkelen en hoofdauteur is van een studie over de microscoop in het tijdschrift Nature Communications. Het kostte bijna de hele nacht een poliep om zijn tegenstander te verteren.
In Maui gebruikten de onderzoekers het systeem om koraalverbleking te onderzoeken en te onderzoeken hoe algen koloniale koraalriffen koloniseren en uiteindelijk versmachten. Ze ontdekten een uniek honingraatpatroon dat de algen volgen bij het koloniseren van het rif, iets dat nog niet eerder in het laboratorium was gezien.
Toen oceanograaf Victor Smetacek het idee bedacht in 2002, vroeg hij zich af of een onderwatermicroscoop "kon doen voor microbiële ecologie wat de telescoop van Galileo deed voor astronomie." En deze voorlopige proeven suggereren dat de microscoop goed op weg is. Er zijn veel vragen die deze mooie gadget nu kan helpen beantwoorden, waaronder hoe kelp zich voortplant, hoe koraalrifziekten vorderen en hoe koraallarven zich ontwikkelen.
Het systeem is niet overal beschikbaar, maar tot het zover is, zegt het team dat het zijn microscoop beschikbaar stelt voor de wetenschappelijke gemeenschap en naar onderzoeksprojecten over de hele wereld zal reizen om te helpen met het nemen van foto's en video's.
Koraalpoliepen gedocumenteerd door de BUM (Jaffe Laboratory for Underwater Imaging / Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego)
