https://frosthead.com

Bioluminescens: Lys er mye bedre, der det er Wetter

"Overflate, overflate, dette er Triton."

Fra denne historien

[×] STENGT

En pukkellfiskfiskfisk med sin "fiskestang" og bioluminescerende lokking. Sjødyr lyser for å fange måltider, tiltrekke kamerater og hindre angripere. (Norbert Wu / Minden Pictures / Corbis) Maneter gløder med strømmen i Gulf of Maine og Weddell Sea. (David Shale / NPL / Minden-bilder / Ingo Arndt / Minden-bilder) Den spøkelsesaktige konturen av en japansk ildfluksprut. (Michael Ready / Visuals Unlimited / Getty Images) En kakadua blekksprut fra Japanhavet. (Dante Fenolio / Fotoforskere / Getty Images) En havpenn, en kolonial organisme som et mykt korall, nær Indonesia. (Patricia Danna / Animals Animals / Earth Scenes) En viperfish er klar til å angripe en dyphavs reke. (Edith Widder, ORCA) En dyphavs reker spyr bioluminescerende materiale for å hindre en viperfish. (Edith Widder, ORCA) I havet, sier Widder (i hennes laboratorium i Florida med en flaske dinoflagellater), er bioluminescens “regelen snarere enn unntaket.” (Bob Croslin) Endelig blir kraken fanget: Widder jobbet sammen med forskere i fjor sommer for å skaffe den første videoen av en gigantisk blekksprut i naturen. (NHK / NEP / Discovery Channel / AP-bilder) Widder bruker nå bioluminescens (plankton på en strand på Maldivene) for å overvåke helse på havet. Dimmende lys, sier hun, er et dårlig tegn. (Doug Perrine / NPL / Minden bilder) Dragonfish uten bioluminescens. (Tom Smoyer, HBOI) Dragonfish viser bioluminescens. (Edith Widder, ORCA) Atolla vanhoeffeni maneter. (Edith Widder, ORCA) Atolla vanhoeffeni maneter som viser bioluminescens. (Edith Widder, ORCA) Periphylla maneter. (Edith Widder, ORCA) Periphylla maneter som viser bioluminescens. (Edith Widder, ORCA)

Fotogalleri

Relatert innhold

  • Venus fluefeller lyser blått for å tiltrekke seg byttet deres
  • Bioluminescerende ormer ønsket Columbus velkommen til den nye verdenen

Akrylsfæren flyter som en såpeboble i de røffe bølgene, og jeg slipper gjennom den dryppende luken inn i setet mitt ved den berømte havutforskeren Edith Widder.

Vi testkjører en ny tremannsubåt i hakkete farvann utenfor øya Grand Bahama. Til tross for de svingende vindkastene utenfor, er Widder rolig.

"Overflate, overflate, dette er Triton, " sier piloten vår. “Luken min er sikker. Livssupport-systemene mine kjører. ”

"Du blir klarert for å dykke, " svarer en statisk druknet stemme.

"OK, folkens, her går vi."

Vi synker.

Widder studerer lys under vann. Fra bakterier til hav agurker til reker og fisk, og til og med noen få haiarter, bruker mer enn 50 prosent av dyphavsdyr lys for å felle og flørte og slåss. De har glødende fakler på hodet. De kaster lysstyrke. De smører lys på fiendene sine. Bioluminescens, mener Widder, er det vanligste og mest veltalende språket på jorden, og det er å informere felt fra biomedisin til moderne krigføring til utforskning av havdyp. Senest, på en historisk seilas utenfor kysten av Japan, brukte hun sin bioluminescerende pose med triks for å tilkalle den mest legendariske sjødyr av alle: den gigantiske blekksprut.

I dag håper vi å se ostracods, bioluminescerende krepsdyr i frø størrelse som dukker opp fra grunne havgrasbed og korallrev omtrent 15 minutter etter solnedgang for å sette på en av de mest sofistikerte lysshowene i naturen. Hannene etterlater klatter med slim og strålende kjemikalier bak seg, som henger opphengt som glødende ellipser. "Avstanden mellom prikkene er artsspesifikk, " forklarer Widder. "En kvinne vet at hvis hun går til enden av høyre streng, vil hun finne en hann av sin art som hun kan pare seg med." Denne lysende forførelsen kalles fenomenet "perlemorsnor".

Seksti fot under overflaten styrer piloten mot den kneblede kalksteinslabyrinten til et korallrev. En tre fot barracuda gir oss den hårete øyeeplen. En løvefisk bust i lysene våre. (Fordi det er en invasiv art, gliser Widder tilbake.) Underhoppet hopper mellom landingsputene av myk hvit sand. Vi ser svin snapper og opp-ned maneter og en stripet hav agurk. Storslåtte svamper ligner på eggkopper, golfballer og sjakkbrikker. Mest flabbergasting er fargene: Det er sorbetkoraller, smaragdplater av alger, innslag av lavendel, banan og rose. Fisk streker forbi i fersken og platina.

Men allerede nå er det sen ettermiddag, og disse blendende nyansene vil ikke vare lenge. Når mørket begynner å falle over Bahamas, blekner revens regnbue. Vannet ser ut til å fylles med grå røyk. "Vi har mistet de røde og appelsinene, " sier Widder mens undernærene gjennom den plutselige tåken. ”Du kan fremdeles se gult, så forsvinner det, så mister du grønt. Snart alt er igjen med er blått. ”(Nesten alle bioluminescerende vesener produserer blått lys: De korte bølgelengdene trenger lengst i sjøvann.) Noen av dyrene blir mer aktive etter hvert som mørket faller. Dypt i kamrene i det nå aske revet rører sulten fisk.

Da blir søket vårt avkortet av en staselig stemme over radioen, som tilkaller oss tilbake til overflaten på grunn av det dårlige været, og vi har ikke noe valg.

Selv når vi klatrer opp mot solnedgangen, fortsetter Widder med å kraner nakken, ser over og bak. "Mange oppdagelser skjer bare ved å fange noe ut av øyekroken, " sier hun. Hun forteller oss om William Beebe, den tidlige 1900-tallets naturforsker og oppdagelsesreisende og en personlig helt fra henne, som stammet ned i en stålbysfære og var den første som så dyphavsdyr i naturen, inkludert det som må ha vært bioluminescerende skapninger som “Eksploderte” i “en strøm av væskeflamme.” Fordi han hevdet å se så mange dyr på kort tid, spurte forskere senere om funnene sine. "Jeg tror han så det han sa at han så, " sier Widder. Og hun har sett mye mer.

***

Festen hvor jeg først møter Widder, er på et hus i Vero Beach, Florida. Det ytre er roped i blå lys, og innsiden er et inferno av te lys, blå laserlys og flammende romdrink. Bak baren blander en biolog Manhattans av svart lys. (Det er utbredte klager på at han er for nøyaktig med whiskymåling.) En fjernstyrt flygende Mylar-ballonghai, ment å være en bioluminescerende art som kalles en kakekutter, gjør rundene, magen belagt i glow-in- den mørke malingen.

Knapt fem meter høy, men å eie mengden, er Widder en ekte luminar i kveld. Hun har på seg en blå glitterkledd vest og en hodeplagge av glødepinner. Lyse fiske lokker pryder det beskårne håret hennes. I dette latterlige opptaket fremstår hun på en måte perfekt coiffed. Hun har 30 år inn i sin dyphavskarriere utforsket farvann utenfor kysten av Afrika, Hawaii og England, fra Vest-Alboranhavet til Sea of ​​Cortez til South Atlantic Bight. Hun har konsultert Fidel Castro om den beste måten å tilberede hummer (ikke med vin, etter hans mening). Hun har seilt med Leonardo DiCaprio og Daryl Hannah for en berømmelse fra havet-berget. Men i store deler av karrieren var hun den uvanlige ombord: Mange av forskningsskipene som hun besøkte de første dagene, hadde bare noen gang båret menn. Gamle salter moret seg for å se at hun kunne knytte en bue-knute. Og noen forskere visste ikke i årevis at EA Widder, som publiserte med ødeleggende frekvens og med stor anerkjennelse, var en ung kvinne.

Festen er en innsamler for hennes nonprofit, Ocean Research and Conservation Association (ORCA), basert i Fort Pierce, i nærheten. ORCAs oppdrag er å overvåke kystforurensning, spesielt i Indian River Lagoon. Widder kjemper mot tårer mens hun forteller folkemengden om delfiner som dør av forurensning i farvann rett utenfor døren. Mullet dukker opp med lesjoner, manater vokser svulster. Widder bekymrer seg også for konsekvensene for menneskers helse. “

Da jeg startet ORCA, handlet det om å beskytte havet jeg elsket, sier hun. "Men det handler også om å beskytte oss selv."

Neste morgen møtes Widder og jeg på ORCA hovedkvarter, en tidligere kystvaktsbygning med et skjellrosa tak. På Widders overfylte bokhylle står to fotografier mot hverandre. Den ene viser moren, et barn fra kanadiske hvetebønder, som kjører et team på fire hester over Saskatchewan-prærien. Moren hennes var en begavet matematiker, men karrieren kom alltid på andre siden av mannen hennes, som ledet Harvard Universitys matematikkavdeling. Hun minnet ofte unge Edith om den bibelske historien om Martha, som satt fast og holdt oppvasken da Jesus kom på besøk. "Hun fortalte meg at du må være der når den store tenkeren er i byen, ikke på kjøkkenet, " husker Widder. Da hun var 11 år tok faren en sabbatsår på året og familien reiste verden rundt. I Paris svor Widder å bli kunstner; i Egypt, en arkeolog. På de fijianske skjærene, der hun sladde gigantiske muslinger og hjalp en løvefisk (“Jeg visste ikke at det var giftig”), fanget havet hennes hjerte. (På den samme turen, i fattigdomsbekjempede Bangladesh, bestemte hun seg for å aldri få barn; hun og mannen David har holdt det løftet.)

Ved siden av fotografiet av moren og den hestetrukne plogen ligger en av Widder selv. Hun er forseglet i en voluminøs dykkedrakt med en person, mer som en romfarts romfartsdrakt enn noe vanlig dykkerutstyr. Hun er i ferd med å ta fatt på en av sine første dyphavsdykk, og hun stråler.

Det dykket markerte det sjeldne tilfellet hvor tilfeldigheter, snarere enn viljestyrke, katalyserte et av Widders eventyr. Hun studerte biologi ved Tufts og fikk en doktorgrad i nevrobiologi fra University of California i Santa Barbara. Som doktorgradsstudent jobbet hun med membranbiofysikken til dinoflagellater, noe som vekket hennes interesse for bioluminescens, og da rådgiveren hennes fikk tilskudd til et spektrofotometer, en temperamentsfull maskin som ble brukt til å måle lys, begynte hun bare å rote med det for å finne det ut ut "og" ble laboratorieekspert. "En annen forsker rekvirerte den nye dingsen for et forskningstog fra 1982 utenfor kysten av California; Widder gikk som en del av pakken.

Hun hadde ubevisst stuvet bort et landemerkeoppdrag. Fram til den tid hadde marinbiologer (William Beebe og noen få andre unntatt) stolt på nettprøver for å skimte dyphavsliv, en ganske misvisende metode: Lysbærere er spesielt så delikate at de kan gå i oppløsning i standardgarn, ofte utmattende deres bioluminescens før de når overflaten. Men denne turen ville distribuere WASP, en motorisert “atmosfærisk dykkedrakt” som oljeselskaper til havs hadde utviklet for å reparere rigger under vann. Biologer ønsket å bruke den til å observere sjødyr i stedet.

Bruce Robison, turens sjefforsker, nå ved Monterey Bay Aquarium Research Institute, hadde håndplukket et knekt team av forskere, for det meste unge, gung-ho og hanner, som potensielle WASP-piloter. Én etter en sank de mer enn 1000 fot i drakten, bundet til skipet med en lang kabel, mens Widder ble liggende ved overflaten og hørte på de jublende susene deres over radioen. "Jeg var bare postdoc, ganske lav på totempolen, " sier hun. Mot slutten av seilasen spurte Robison Widder, da da nesten hektisk av entusiasme, om hun ville trene som pilot for neste tur.

Hennes første dykk, i Santa Barbara Channel i 1984, var ved solnedgang. Da hun sank, endret utsikten fra blåblomblå til kobolt til svart. Selv med knusing av massevis av vann overhead, opplevde hun ikke den klamme panikken som gjør at noen piloter først dykker sitt siste. Hun passerte eteriske maneter og reker med ultralange antenner som de så ut til å ri som ski, og hun drev ned 880 fot, der solskinn bare var en smoggy dis oppe. Deretter sa jeg "lysene."

Hun håpet på et blitz her, et glimt der. Men det hun så i mørket konkurrerte med Van Goghs stjernekvelden - rør og blomster og blomstrer av glans. "Det var eksplosjoner av lys rundt hele, og gnister og virvler og store kjeder av det som så ut som japanske lykter, " husker hun. Lys poppet, røk og spredte: “Jeg var innhyllet. Alt var glødende. Jeg kunne ikke skille det ene lyset fra det andre. Det var bare en rekke ting som laget lys, forskjellige former, forskjellige kinetikk, for det meste blå, og bare så mye av det. Det var det som overrasket meg. ”

Hvorfor var det så mye lys? Hvem klarte det? Hva sa de? Hvorfor var det ingen som studerte dette? "Det virket som en sinnssyk bruk av energi, og evolusjonen er ikke sinnssyk, " sier hun. “Det er mistenksomt.” Alt for snart begynte overflatemannskapet å kaste henne inn.

På en påfølgende ekspedisjon til Monterey Canyon skulle hun pilotere et dusin fem timers dykk, og med hver nedstigning vokste hun mer trollbundet. Noen ganger var mysteriedyrene utenfor så lyse at Widder sverget dykkerdrakten og slapp buer med strøm ut i det omkringliggende vannet. En gang lyste "hele dressen opp." Det hun nå mener var en 20 fots sifonopore - en slags manetkoloni - passerte overhørt, lett kaskende fra den ene enden til den andre. "Jeg kunne lese hver eneste urskive og måler i drakten med lys, " husker Widder. “Det var fantastisk.” Det fortsatte å gløde i 45 sekunder.

Hun hadde surret et blått lys foran WASP, i håp om å stimulere et dyr respons. Under vann blinket stangen frenetisk, men dyrene ignorerte henne alle. "Jeg sitter i mørket med denne lyseblå glødende tingen, " sier Widder. "Jeg kunne bare ikke tro at ingenting var oppmerksom på det."

Å avkode det bioluminescerende leksikon ville bli hennes livsverk. Etter hvert gikk det opp for henne at før hun lærte å snakke med lys, trengte hun å lytte.

***

Widder fører meg inn i et lett tett skap på baksiden av laboratoriet hennes, og rusler deretter i kjøleskapet for en kolbe med sjøvann. Det ser klart ut og stille og ikke så lovende. Så slår hun av lyset og gir vannet en liten virvel. En billion safirer tenner.

Denne glitrende sammenslåingen, fargen på munnvann, er full av dinoflagellater, de samme planktoniske dyrene som fortryller Puerto Rico's bioluminescerende bukter og bader fartsdelfiner i annet verdensblått lys. Kjemien bak gløden, som deles av mange bioluminescerende skapninger, involverer et enzym kalt luciferase, som tilfører oksygen til en forbindelse som heter luciferin, og kaster et foton med synlig lys - litt som hva som skjer når du knipser en glødepinne. Stimulert av Widders virvel, glitrer dinoflagelletene for å motvirke det som har nappet dem - det være seg en rovvilt eller en kajakkpadle - i håp om at den mister sitt måltid.

Større dyr viser den samme oppsiktsvekkende responsen: Lyser opp langs de lette sporene, gulperål ser ut som tegneserieelektrosjoner. Widder skjønte etter hvert at de Vegas-lignende skjermene hun så fra WASP, for det meste var eksempler på skremmende responser stimulert av kontakt med dykkerdrakten hennes.

Bare en liten prosentandel av jordlivet er bioluminescerende - ildfluer, mest kjent, men også noen tusenbein, klikkbiller, soppnøtter, knekt-lykta-sopp og noen få andre. Den ene kjente lysende ferskvannsboeren er en ensom lim fra New Zealand. De fleste innbyggere i innsjøen og elven trenger ikke å produsere lys; de finnes i solfylte verdener med mange steder å møte kamerater, møte byttedyr og gjemme seg for rovdyr. Havdyr, derimot, må ta seg til rette i havets obsidiske tomrom, der sollyset reduseres tidoblet hver 225 fot, og forsvinner med 3000: Det er beksvart selv ved høye middagstid, og det er grunnen til at så mange havdyr uttrykker seg selv med lys i stedet for farge. Egenskapen har utviklet seg uavhengig minst 40 ganger, og kanskje mer enn 50, i havet, og spenner over næringskjeden fra blussende dyreplankton til kolossal blekksprut med store lysorganer på baksiden av øyeeplene. Bløtdyr alene har syv forskjellige måter å lage lys på, og nye glødende vesener blir oppdaget hele tiden.

Forskere i dag mener at bioluminescens alltid er et middel til å påvirke andre dyr - en signalbrann i dypet. Meldingen må være viktig nok til å oppveie risikoen for å avsløre ens beliggenhet i mørket. "Det er de grunnleggende tingene for å overleve, " sier Widder. “Det er utrolig selektivt press på det visuelle miljøet, der du må bekymre deg for hva som er over deg hvis du er et rovdyr og hva som er under deg hvis du er byttedyr. Ofte er dere begge to. ”

I tillegg til å aktivere overraskende responser, bruker jagede dyr også lys som kamuflasje. Mange rovdyr fra midtvannet har permanent oppadrettede øyne, og skanner over hodet etter byttene som er silhuett mot solnedgangen. Sett på den måten blir til og med den skrøpelige rekene en formørkelse. Så byttedyr dypper buken med lysorganer som kalles fotoforer. Ved å aktivere disse lyse mantlene kan de smelte sammen med det omgivende lyset og bli effektivt usynlige. Fisk kan snuppe ut magen etter ønske, eller dempe dem hvis en sky passerer over hodet. Abralia blekksprut kan matche fargen på måneskinn.

Å lokke mat er det andre bioluminescerende motivet. Den treffende navnet lommelyktfisk feier mørket med sine intense kinnlys, på jakt etter smakfulle naboer. Foran sine grusomme kjever henger viperfisken et glødende lokk på enden av en mutert finnstråle som ligner, til sultne forbipasserende, et lysende stykke fiskebæsj - et foretrukket dybhavssnack. (I stedet for å tenne på sitt eget lys, liker noen av disse rovdyrene symbiotiske forhold til bioluminescerende bakterier, som de dyrker i lyspærelignende hulrom som de kan snuse med glidende klaff i huden eller ved å rulle lysorganene opp i hodet, " akkurat som frontlyktene til en Lamborghini, sier Widder.)

Til slutt brukes lys for å rekruttere kamerater. "Vi tror de blinker spesifikke mønstre, eller har artsspesifikke lysorganer, " sier Widder. Kvinnelige blekkspruter svømmer noen ganger munnen med glødende leppestift; Bermuda brannormer livner grunne med ravelike grønne orgier. Mest romantisk av alt er kjærlighetslyset til fiskfisken, et av Widders favorittdyr. Hunnen, en fryktinngytende gal med en tannig underbitt, gir en lykt av glødende bakterier over hodet hennes. Hannen av arten hennes, bittesmå og lyktløs, men med skarpe øyne, svømmer mot henne og smuker siden hennes; leppene blir smeltet sammen til kroppen hennes til hun tar opp alt annet enn testiklene hans. (Du kan kanskje si at hun alltid vil bære en lommelykt for ham.)

Noen sjødyrs bruk av lys mystifiserer Widder. Hvorfor trekker den skinnende rør-skulderfisken ut lys? Hvorfor har den smalltooth dragonfish to frontlykter i stedet for en, i litt forskjellige røde nyanser? Hvordan bruker den kolossale blekkspruten det lette orgelet?

Disse spørsmålene er ikke bare teoretiske. Mye av Widders tidlige finansiering kom fra den amerikanske marinen. Små skapninger som kan fremheve formen på en skjult ubåt er en nasjonal sikkerhetsproblem, så Widder oppfant et verktøy for å måle lysnivåer. Kalt en HIDEX, det suger store mengder sjøvann, og eventuelle bioluminescerende dyr inne, inn i et lett tett kammer og leser glødene deres. "Det forteller deg om fordelingen av organismer i vannsøylen, " sier hun.

Når hun fant en måte å måle undersjøisk lys på, begynte hun å prøve å skille mer presist blant de mange lysmakeriene. På sine stadig hyppigere utflukter på dypt vann, begynte Widder å se etter temaer i strobelike briller. Ulike arter, det virket, hadde tydelige lysunderskrifter. Noen skapninger blinket; andre pulserte. Sifonoforer så ut som lange pisker av lys; kamgeléer lignet eksploderende soler.

"For de fleste ser det ut som tilfeldig blink og kaos, " sier Robison, som ble en av Widders tidlige mentorer. “Men Edie så mønstre. Edie så at det er en følelse av den type signaler som dyrene bruker, og kommunikasjonen som foregår der nede. Det var et gjennombrudd. ”

Hva om hun kunne identifisere dyr bare etter formen og varigheten av glødekretsene? Hun kunne da gjennomføre en bioluminescerende folketelling. Widder utviklet en database med vanlige lyskoder som hun hadde lært å kjenne igjen. Så monterte hun en tre fot bred nettingskjerm foran på en sakteflyttende ubåt. Da dyr slo nettet, sprengte de bioluminescensen. Et videokamera registrerte fakler, og et dataanalyse-program pirret dyrenes identitet og beliggenhet. Widder samlet den slags grunnleggende informasjonen som landbaserte biologer tar for gitt, for eksempel om, selv i havet, visse arter er territorielle. Kameraet var også et vindu inn i den nattlige svermingen av dyphavsvesener mot den næringsrike overflaten - den "vertikale vandringen" som regnes som det største dyremigrasjonsmønsteret på planeten. "Hele vannsøylen omorganiserer seg i skumring og morgen, og det er da det skjer mye predasjon, " sier hun. “Henger visse dyr tilbake og vandrer vertikalt til forskjellige tider av døgnet? Hvordan ordner du det ut? ”

Så nyttige som disse oppfinnelsene beviste, kom noen av Widders mest fantastiske oppdagelser fram bare fordi hun hang på rett sted til rett tid, slik moren ba henne gjøre. Ofte var det omtrent 2500 fot under vann. På en nedsenkbar dybde i Gulf of Maine, fanget Widder en fot-lang rød blekksprut og brakte den til overflaten. Det var en kjent art, men Widder og en doktorgradsstudent var de første som undersøkte den i mørket. (“Folk ser bare ikke, ” sukker hun.) Når de slengte lysene i laboratoriet deres, ble de forbløffet over å se at der suckere finnes på andre blekkspruter, rader med skinnende lysorganer i stedet piggene. Kanskje var sugekuttere ikke nyttige for en beboer med åpent hav med få overflater å klamre seg fast, og karnevalsk fotlys, som sannsynligvis ble brukt som et "komme hit" for dyrets neste måltid, var en bedre innsats. "Det var evolusjonen fanget i handlingen, " sier Widder.

***

Selv om den blinkende lingoen av lys er mer komplisert og langt mer subtil enn hun først trodde, sluttet Widder aldri å ville snakke det. På midten av 1990-tallet så hun for seg et kamerasystem som ville fungere på langt rødt lys, som mennesker kan se, men fisk ikke kan. Forankret til havbunnen og upåfallende vil kameraet la henne registrere bioluminescens når det naturlig forekommer. Widder - alltid girhodet - tegnet selv ut kameradesignet. Hun kalte det Øyet i havet.

Hun lokket sine lysende motiver til kameraet med en sirkel av 16 blå LED-lys som var programmert til å blinke i en serie mønstre. Denne såkalte e-Jelly er modellert på panikkresponsen til atollamanetene, hvis "innbruddsalarm" -skjerm kan sees fra 300 meter unna under vann. Alarmen er et slags kalejdoskopisk skrik som den angrepne maneten bruker for å hagle et enda større dyr for å komme og spise rovdyret sitt.

Eye-in-the-Sea og e-Jelly ble distribuert i den nordlige Mexicogulfen i 2004. Widder plasserte dem på kanten av en uhyggelig undersjøisk oase kalt en saltlakebasseng, hvor metangass koker opp og fisk noen ganger omkommer fra overflødig salt. Kameraet sikkert på bunnen, e-Jelly lanserte i sin koreograferte histrionikk. Bare 86 sekunder senere slynget en blekksprut seg ut. Den seks fot lange besøkende var helt ny innen vitenskapen. Da Widder's Eye-in-the Sea ble distribuert i Monterey Canyon, fanget det fantastiske opptakene av gigantiske seks-gjellehaier som roter seg i sanden, muligens for pillebugs, en aldri før sett virkemiddeladferd som kan forklare hvordan de overlever i en øde miljø. Og på Bahamas på 2000 fot blinket noe i mørket tilbake på e-Jelly, og ga ut spor fra lyse prikker. Hver gang geléen vinket, utløste mysteriets skapningen et svar. "Jeg aner ikke hva vi sa, " innrømmer hun, "men jeg synes det var noe sexy." Til slutt var Widder engasjert i lett samtale, mest sannsynlig med en dyphavs reke.

Et oppsiktsvekkende høydepunkt kom i fjor sommer på Ogasawara-øyene, omtrent 600 mil sør for Japan, da Widder, e-Jelly og en flytende versjon av Eye-in-the-Sea kalt Medusa gikk sammen om et forsøk på å filme den unnvikende gigantiske blekksprut i sitt naturlige habitat for første gang. Andre oppdrag hadde mislyktes, selv om man tok opptak av en døende gigant på overflaten. Widder var nervøs for å bruke lokkemiddelet sitt og kameraet i mellomvannet, der enhetene dinglet fra en 700 meter lang kabel i stedet for å hvile sikkert på bunnen. Men under den andre, 30 timer lange utplasseringen, skimtet Medusa blekksprut. "Jeg må ha sagt 'Oh my God' 20 ganger, og jeg er en agnostiker, " sier hun da hun først fikk se opptakene. Dyrene kan visstnok vokse til å bli over 60 fot lange. “Det var for stort til å se hele saken. Armene kom inn og berørte e-Jelly. Den gled sukkerne over agnet. ”

Hun fanget mer enn 40 sekunders opptak og totalt fem møter. På et tidspunkt ble blekksprut “pakket seg rundt Medusa, med munnen rett opp i nærheten av linsen, ” sier Widder. Den enorme blekkspruten ville ikke den tunge lille e-Jelly; snarere håpet det å spise skapningen som antagelig mobbet den. En annen vitenskapsmann på den samme reisen filmet deretter en gigantisk blekksprut fra ubåten, og at opptakene sammen med Widders gjorde overskrifter. Det var e-Jellys pulserende lys som vekket giganten i utgangspunktet og gjorde historie. "Bioluminescens, " sier Widder, "var nøkkelen."

***

Den blinkende dinoflagellatet blomstrer i Indian River Lagoon på Floridas østkyst kan være så lys at fiskeskoler ser etset i turkis flamme. Det er mulig å identifisere artene som svømmer i det opplyste vannet: Lokale innbyggere kaller dette gjettespillet "å lese ilden."

Men det er ikke så mye ild å lese lenger. Lagunen har lenge vært ansett som Nord-Amerikas mest mangfoldige elvemunning. Forurensning har tynnet dinoflagellatblomstene, og lyset fra tusenvis av nye hus drukner den gjenværende lysstyrken. Dyr som en gang er kranset i blå ild, er også syke. Mange delfiner er plaget av en kjøttspisende sopp som korroderer huden deres; andre er smittet av virus og har sterkt undertrykt immunforsvaret. Luksuriøse sjøgrasbed vokser skallet, og etterlater snegler og periwinkle snegler uten ly. Mammoth alger blomstrer som rotende egg. Skalldyrindustrien er i shambles.

Disse sykdommene er ikke unike for Florida farvann. To avgrensede vurderinger av havets generelle helse - Pew Ocean-rapporten i 2003 og den amerikanske kommisjonen for havpolitikk i 2004 - ansporet Widder til å forlate sin mangeårige stilling som seniorforsker ved Floridas havnebranch Oceanographic Institute og starte ORCA. "Helt siden jeg gjorde mitt første dykk, har jeg spurt hvorfor er det alt lyset i havet og hva brukes det til, " sier hun. "Nylig har jeg funnet ut for hva vi kan bruke det til."

Forskere forfølger varmt applikasjoner for bioluminescerende teknologi, spesielt innen medisinsk forskning, der de håper det vil endre hvordan vi behandler sykdommer fra grå stær til kreft. I 2008 hedret Nobelprisen i kjemi cellebiologiske fremskritt basert på krystallmanetens grønne lysstoffrør, et bioluminescerende stoff som brukes til å spore genuttrykk i laboratorieprøver. Widder er fokusert på bruken av lysende bakterier, som er ekstremt følsomme for en lang rekke miljøgifter.

En dag turnerer vi i lagunen i en liten flatbunnet fiskebåt. Det er en tett grønn verden, avbrutt her og der av pastellkrager av floridiansk arkitektur. En pisk av en egret vandrer langs kysten og pelikaner på toppen av pilings ser ut til å være nedsenket i ettertanke. Fingre av mangroveøtter stikker ut fra de blekkete bankene. Lagunen er mer enn 150 mil lang, og er et hjem for logjams av manater, et hvilestopp for trekkfugler og en barnehage for tyr og panseret hai. Men vann for 30 år siden var gin klart nå ligner mer på bourbon.

Forurensningskildene her er nedslående: det er luftbåret kvikksølv fra Kina, gjødsel og sprøytemiddelavrenning fra innlands sitrus- og storfeoppdrett, til og med gressutklipp fra lokale plener. "Det er bokstavelig talt tusenvis av kjemikalier som slippes ut i miljøet, og ingen holder rede på dem, " sier Widder. Så mye av de omkringliggende våtmarkene er asfaltert og drenert at lagunen raskt blir en vask for landets giftstoffer. Det er vanskelig å forestille seg en lys fremtid for stedet.

For å beskytte lagunen har Widder designet havmonitorer som sporer strømmer, nedbør og andre variabler, kartlegger hvor vann kommer fra og hvor det går i sanntid. Hun vil at dette nettverket en dag skal spenne over verden - "det kablede hav."

Nå studerer hun lagunens mest forurensede deler, som hun identifiserer ved hjelp av bioluminescerende livsformer. Vi har gule kjøkkenhansker, og måker grågrønn møkk fra foten av kaien til ORCA, et område som Widder aldri har testet før. En laboratorieassistent homogeniserer prøven i en malingsblander og henter deretter et hetteglass med frysetørkede bioluminescerende bakterier. Det er Vibrio fischeri, den samme belastningen som brannskytteren blekksprut bruker for sin dypt hav drage pust. Hun slipper den sammen med små drypper av lagunens gjørme til en Microtox-maskin, som overvåker lyset. Vi kan ikke se det med de blotte øynene, men de sunne bakteriene lyser med det første.

"Lyseffekten fra bakterier er direkte knyttet til luftveiene, " forklarer Widder. "Alt som forstyrrer respirasjon i bakteriene, slukker lyset." Forstyrrende stoffer inkluderer plantevernmidler, ugressmidler, biprodukter fra petroleum og tungmetaller, og jo mer de slukker lyset, desto mer giftige er de.

Widder og laboratorieassistenten tror ikke gjørmen utenfra døren vil vise seg for giftig, men de tar feil: I løpet av en halv time viser målingene at bakterienes levende lys er svake, og i de mest konsentrerte prøvene har de brent ute.

Bioluminescens: Lys er mye bedre, der det er Wetter