Menjadi haiwan bersaiz makanan ringan di lautan terbuka adalah sukar. Ada yang lebih mudah daripada yang lain. Makhluk di bahagian bawah boleh digabungkan dengan batu dan pasir. Tempat duduk kelp dan karang menyediakan tempat bersembunyi di habitat laut lain.
Tetapi di tengah-tengah air, tidak ada tempat untuk bersembunyi. Di sana, makhluk dapat dimakan dengan cepat oleh sesuatu kecuali mereka dapat mencari jalan untuk menghilang. Laura Bagge, seorang pelajar siswazah di Duke University, fikir dia tahu bagaimana membuatnya berlaku-sekurang-kurangnya dalam sekelompok krustase kecil seperti udang yang disebut hyperiid.
Bagge, bersama ahli biologi Sönke Johnsen dan ahli zoologi Smithsonian Karen Osborn, baru-baru ini menerbitkan sebuah makalah dalam jurnal Current Biology, menggambarkan bagaimana amphipod hyperiid menggunakan nanoteknologi untuk jubah diri mereka dengan kekotoran.
Penemuan itu dibuat oleh Bagge, penulis utama kertas itu, yang bekerja dengan Osborn di Muzium Sejarah Alam Nasional Smithsonian di Washington, DC. "Dia tertarik dengan ketelusan hewan-hewan ini. Ketelusan telah dilihat di haiwan lain dan mereka melakukannya dengan cara yang diketahui setakat ini tetapi tiada siapa yang melihatnya dalam orang-orang ini. "
Bagge memeriksa permukaan ekosistem haiwan untuk mengkaji struktur mereka. "Dia mendapati benjolan ini dan menyangka mereka menarik, " kata Osborn.
Gumpalan ternyata sfera mikroskopik. Dalam beberapa kes, dia mendapati permaidani nano bersaiz nano dan pada yang lain, lapisan nano-bola yang padat. Mereka bersaiz tepat untuk meredakan cahaya dengan cara yang sama dengan penebat busa bunyi yang mengurangkan bunyi dalam studio rakaman. Hyperiids nampaknya mempunyai dua cara yang mungkin untuk membuat permukaan mereka tidak menggambarkan protuberances cahaya pada kutikula mereka (permaidani shag pada dasarnya) atau lapisan mikrofilam sfera kecil. Semakin dekat yang mereka lihat, semakin banyak sos yang kecil kelihatannya bakteria.
"Setiap petunjuk adalah bahawa mereka adalah bakteria tetapi. . . mereka sangat kecil untuk bakteria, "kata Osborn. "Ada kemungkinan bahawa ini adalah beberapa perkumuhan aneh, tetapi ia adalah peluang yang sangat mikroskopis." Dia menambah bahawa Bagge kini sedang berusaha meneroka kemungkinan itu dengan ahli mikrobiologi.
Haiwan yang tinggal di habitat laut di tengah laut menyesuaikan kaedah penyamaran yang berbeza untuk menangani cahaya yang datang dari arah yang berbeza. Cahaya dari matahari menjadi redup dan berubah warna kerana ia menembusi air lebih dalam. Untuk menangani ini, ikan dan makhluk laut lain menyembunyikan dari pemangsa yang mengejar mereka dari atas dengan menyesuaikan warna gelap di bahagian atas badan mereka sebagai menyamar untuk campuran dengan kedalaman gelap di bawah.
Pada masa yang sama, untuk menyembunyikan diri dari pemangsa yang bersembunyi di bawahnya, mereka mungkin diwarnai di bawah badan mereka dengan warna yang lebih ringan, atau bahkan bersinar, untuk bercampur dengan cahaya dari atas. Pencermaan di sisi beberapa ikan adalah cara lain untuk disembunyikan.
The hyperiids bermula dengan kelebihan yang besar: Mereka telus. Tetapi itu hanya mendapat mereka setakat ini. Pewter kaca juga telus, tetapi apabila anda menyinari cahaya dari sudut tertentu, ia akan berkelip dan menjadi kelihatan.
Bioluminescence adalah bahagian penting dari strategi makhluk-makhluk yang sama ada pemangsa dan mangsa di lautan. Dengan lampu berkelip dari pelbagai arah, pemangsa dapat melihat kembali kilat dari mangsa yang transparan. Untuk mengelakkan pengesanan, kebersihan bebas berenang tanpa tempat menyembunyikan memerlukan cara meredakan cahaya dan memulihkannya dari berkelip balik.
Inilah yang dilihat oleh bakteria untuk tuan rumah mereka. Sel-sel ini adalah kecil seperti bakteria pergi, dari bawah 100 nanometer hingga sekitar 300 nanometer (100 nanometer kurang daripada diameter satu helai rambut). Ukuran ideal untuk kilat lembapan adalah diameter 110 nanometer, tetapi apa-apa sehingga kira-kira 300 nanometer boleh membantu mengurangkan penglihatan.
"Hyperiids adalah buggers yang sangat sukar, " kata Osborn. Mereka agak mudah untuk bekerja dengannya, katanya, kerana mereka tetap hidup dalam suasana makmal. "Mereka gembira di dalam baldi, gembira jika anda meninggalkan mereka sendiri."
Para saintis merancang untuk menjejaki sekurang-kurangnya bahagian genom bakteria untuk mengetahui lebih lanjut mengenai mereka. Adakah semua spesis hyperiid menjadi tuan rumah spesies bakteria yang sama? Adakah bakteria juga hidup di dalam air tanpa hos? DNA urutan adalah langkah penting untuk menjawab soalan-soalan ini dan lain-lain.
Bagge pada mulanya tertumpu pada hanya dua spesies hyperiids, tetapi Osborn menggalakkannya keluar dan melihat apakah nanoteknologi ini biasa di kalangan lebih daripada 350 spesies yang diketahui di sub-order. Osborn dapat mencari lebih banyak sampel, baik yang hidup dan lama mati.
"Sangat menarik untuk membandingkan spesimen segar dengan benda-benda yang kami ada dalam koleksi di Muzium Sejarah Alam Nasional yang berusia lebih dari 100 tahun, " kata Osborn. "Kami mendapati mikrofilem secara konsisten pada spesimen yang kami lihat. . . Ia memberikan kita kepelbagaian yang tidak boleh anda dapatkan dari tempat lain. Koleksi sejarah Smithsonian dimainkan untuk banyak kajian. "
