Det er tøft å være et dyr med snacks i det åpne havet. Noen har det lettere enn andre. Dyr på bunnen kan blandes inn med steiner og sand. Stativ av tare og koraller gir gjemmested i andre havhabitater.
Men i midtvannet er det ikke noe sted å gjemme seg. Der kan skapninger bli spist ganske raskt av noe med mindre de kan finne en måte å forsvinne på. Laura Bagge, en doktorgradsstudent ved Duke University, tror hun vet hvordan de skal få det til å skje - i alle fall i en gruppe bittesmå, reke-lignende krepsdyr kalt hyperiider.
Bagge, sammen med biolog Sönke Johnsen og Smithsonian zoolog Karen Osborn, publiserte nylig en artikkel i tidsskriftet Current Biology, der de beskrev hvordan hyperiid amfipoder bruker nanoteknologi for å kappe seg med usynlighet.
Oppdagelsen ble gjort av Bagge, avisens hovedforfatter, som jobbet med Osborn på Smithsonians National Museum of Natural History i Washington, DC. Hun var interessert i åpenheten til disse dyrene. Det er sett på åpenhet hos andre dyr, og de gjør det på kjente måter så langt, men ingen hadde sett på dette hos disse karene. "
Bagge undersøkte overflatene til dyrets eksoskelett for å studere strukturen. "Hun fant disse støtene og syntes de var interessante, " sier Osborn.
Hudene viste seg å være mikroskopiske sfærer. I noen tilfeller fant hun et nano-størrelse shag-teppe og på andre, et lag med tettpakket nano-sfærer. De ble dimensjonert helt riktig for å dempe lyset på en måte som tilsvarer den lydisolerte skumisolasjonen som reduserer støyen i et opptaksstudio. Hyperiider ser ut til å ha to mulige måter å gjøre at overflatene ikke reflekterer lys - nanofremspring på kutikula (egentlig et shag-teppe) eller et mikrofilmlag med bittesmå kuler. Jo nærmere de så ut, jo mer syntes de små kulene å være bakterier.
“Alt tyder på at de er bakterier, men. . . de er ekstremt små for bakterier, sier Osborn. "Det er en mulighet for at dette er noen rare utskillelser, men det er en ganske mikroskopisk sjanse." Hun legger til at Bagge nå jobber med å utforske den muligheten med mikrobiologer.
Dyr som lever i midtvannshabitatet i havet tilpasser forskjellige kamuflasjemetoder for å takle lys som kommer fra forskjellige retninger. Lys fra solen blir svakere og endrer farge når det trenger dypere vann. For å takle dette skjuler fisk og andre sjødyr seg for rovdyr som forfølger dem ovenfra ved å tilpasse mørke farger på de øverste delene av kroppene sine som en forkledning for å blande seg med de mørke dybder nedenfor.
For å gjemme seg for rovdyr som lurer under dem, kan de samtidig skygges under kroppene med lysere farger, eller til og med glød, for å blande seg inn i lyset ovenfra. Speiling på sidene av noen fisker er en annen måte å gjemme seg på.
Hyperiidene starter med en stor fordel: De er transparente. Men det får dem bare så langt. En glassrute er også gjennomsiktig, men når du lyser et lys fra visse vinkler, vil den blinke og bli synlig.
Bioluminescens er en viktig del av strategiene til mange skapninger som både er rovdyr og byttedyr i havet. Ved å blinke lys fra forskjellige retninger, kan et rovdyr se blitsen tilbake fra det gjennomsiktige byttet. For å unngå oppdagelse, trenger en fri-svømmende hyperid uten sted å gjemme seg en måte å dempe lyset på og forhindre at det blinker tilbake.
Dette er hva bakteriene ser ut til å gjøre for vertene sine. Disse cellene er små når bakterier går, fra 100 nanometer til rundt 300 nanometer (100 nanometer er mindre enn diameteren til en enkelt hårstreng). Den ideelle størrelsen for å dempe blitz er 110 nanometer i diameter, men alt opp til rundt 300 nanometer kan bidra til å redusere synligheten.
"Hyperiider er veldig tøffe små buggers, " sier Osborn. De var relativt enkle å jobbe med, sier hun, fordi de holder seg i live i laboratoriesammenheng. "De er glade i en bøtte, glade hvis du lar dem være i fred."
Forskerne planlegger å sekvensere minst deler av bakteriene genom for å lære mer om dem. Har alle arter av hyperiid samme bakterieart? Lever bakteriene også i vannet uten en vert? Sekvensering av DNA er et viktig skritt mot å svare på disse og andre spørsmål.
Bagge konsentrerte seg først om bare to arter av hyperiider, men Osborn oppfordret henne til å forgrene seg og se om disse nanoteknologiene var vanlige blant flere av de 350 kjente artene i underordenen. Osborn kunne finne flere prøver, både levende og lenge døde.
"Det var veldig interessant å sammenligne de ferske eksemplene med tingene vi har i samlingene på National Museum of Natural History som er over 100 år gamle, " sier Osborn. ”Vi fant mikrofilmen konsekvent på eksemplene vi så på. . . Det gir oss mangfoldet du ikke kan få noe annet sted. Smithsonians historiske samlinger spiller inn for mange studier. ”
