海洋中最怪异的生物,现在正处于“令人震惊的”细节中

2020-06-06 23:21:15

长期以来,海洋中部奇特的生活一直是一个难以观察、研究和深入的挑战。那个领域的生物生活在压榨的压力下,在冰冷的温度下,在漆黑的黑暗中。流体环境不受重力和坚硬表面的约束,因此自然选择允许一系列不熟悉的身体部位和建筑的狂欢。按照人类的标准,这些生物是外星人。

现在,一种新的激光正在照亮一些最超凡脱俗的生命形式。深海类的软体是由粘液和胶状物质组成的-有点像水母,只是有点奇怪。它们的特点是半透明部分和粘性结构的迷宫,包括长丝、粘液外壳和用于收集食物的细网过滤器。最近,在西澳大利亚的深海,科学家们拍摄到了一种被称为管水母的胶状生物,其长度估计为150英尺-这可能是世界上最长的海洋生物样本。

6月3日,来自加利福尼亚州蒙特利湾水族馆研究所和圣地亚哥智利教皇天主教大学的7名科学家组成的团队在《自然》杂志上描述了一种用于研究这些半透明生物的成像设备。它发射一种薄薄的激光风扇,扫描动物,收集来自内部流动和组织的反向散射射线,并将收集到的数据送入计算机,计算机将以微妙的细节可视化地重建活着的有机体。这种名为DeepPIV成像系统的设备,就像CT扫描对人体所做的那样,可以揭示人体的内部。

参与这项研究的MBARI海洋生物学家布鲁斯·H·罗宾逊(Bruce H.Robison)在一次采访中谈到这项新技术时说,“这令人震惊。”“这将以一种非常好的方式打开局面。”

该团队在加利福尼亚州海岸外的蒙特利湾进行了探索,蒙特利湾的特点是有一个很深的峡谷。一个拿着成像仪的机器人被系在一条长绳上,导致人们在长达四分之一英里的深处仔细检查了数十种生物。

这篇论文的主要作者、海洋研究所的工程师卡卡尼·卡蒂贾(Kakani Katija)说,这项新技术将有助于揭示这些黏糊糊的动物是如何行动、进食、繁殖和保护自己的。“现在我们有了可视化这些结构的方法,我们终于可以理解它们是如何运作的,”她说。

在“自然”杂志的文章中,研究小组讲述了如何将这个新颖的装置对准一种被称为巨型幼虫的深海生物,这是一种大自然的奇迹,可以分泌出宽达3英尺的气球状粘液喂养结构。在一个大的结构中,有更小的、拳头大小的过滤器,动物们用来收集猎物和微小的颗粒。

使用这项新技术,卡蒂贾博士和她的合作者第一次能够绘制出这种幼虫内部过滤器的结构图,识别出它的精确形状和各部分的确切功能。添加的计算机功能使团队成员可以将可视化效果转换为电影,从而使他们能够有效地飞过过滤器并仔细检查其流程。

卡蒂贾博士说,到目前为止,还没有科学家有机会研究深海生物中如此复杂的结构。她和她的团队在他们的论文中写道,这种可视化“可以揭示自然界中一些最复杂的形式。”

这篇论文的其他作者是詹卡洛·特罗尼、乔斯特·丹尼尔斯、凯利·兰斯、罗布·E·夏洛克、阿拉娜·D·谢尔曼和罗宾逊博士。除了圣地亚哥天主教大学的工程师特罗尼博士,研究人员都在加州海洋研究所工作。

这项新技术可能--至少是潜在的--对海洋科学产生巨大的影响,因为世界上的海洋是如此广阔,而其墨色深处的居民又是如此神秘。科学家估计,地球上99%以上的生物圈居住在海洋中。渔民知道它的表层水域,但总的来说,与陆地相比,全球海洋是未知的。

罗宾逊博士估计,多达一半的海洋生物仍未被发现-主要是中深海的超凡脱俗的生物。

他在1994年说:“如果一个外星文明来观察这个星球上占主导地位的生命形式,他们就会出去观察中水生物。”“就生物量、个体数量、地理范围而言--无论你想怎么分割--这些都是地球上最大的生态实体。但我们对他们几乎一无所知。“