Timp de mai bine de doi ani, un mic obiect găsit la adâncimi mari i-a derutat pe specialiștii din adâncurile oceanelor. La prima vedere, părea desprins dintr-un film science fiction: o sferă netedă, aurie, cu o gaură minusculă, ferm atașată de o stâncă în întunericul complet al adâncurilor abisale. Multe voci au indicat o posibilă un ou necunoscut sau un burete ciudatși au existat chiar speculații despre structuri complet noi pentru știință.
Acum, după o investigație lungă și meticuloasă, misterul a fost rezolvat. Departe de a fi un organism extraterestru sau o nouă formă de viață, faimoasa „sferă aurie” s-a dovedit a fi baza detașată a unei anemonă gigantică de mare adâncă, o specie deja descrisă, dar încă puțin cunoscută: Relicanthus daphneaeDescoperirea, condusă de oameni de știință de la NOAA și Muzeul Național Smithsonian de Istorie Naturală, evidențiază cât de limitate sunt cunoștințele noastre despre adâncurile oceanului și cât de complex poate fi să identificăm ce se găsește acolo.
Povestea începe în vara anului 2023, în timpul unei serii de expediții științifice în Golful Alaska la bordul navei de cercetare Okeanos Explorer de la NOAA. În cadrul misiunii Seascape Alaska 5, cercetătorii au operat vehiculul operat de la distanță (ROV) Deep Discoverer la o adâncime de peste 3.000 de metri, într-o zonă în care presiunea este enormă, lumina soarelui nu ajunge, iar temperatura este aproape de îngheț.
Cum și unde a apărut misterioasa sferă aurie?
În timpul uneia dintre scufundări, camerele ROV-ului au surprins ceva ce nu se încadra în peisajul obișnuit al fundului mării. Pe o stâncă goală, în mijlocul sedimentelor întunecate, se vedea o o mică sferă aurie de aproximativ zece centimetricu o suprafață aparent netedă și strălucitoare. Obiectul contrasta atât de mult cu împrejurimile sale încât echipa a rămas tăcută câteva secunde, așa cum s-a văzut în transmisiunea în direct difuzată de NOAA în 2023.
Pe măsură ce imaginile ajungeau pe uscat în timp real, ipotezele se înmulțeau. Unii oameni de știință sugerau că ar putea fi o capsulă cu ou, alții indicau un burete în descompunere și au existat chiar și cei care glumeau despre posibilitatea de a fi martorii începutului unui thriller marin, temându-se că atingerea lui ar fi periculoasă. ceva neașteptat a ieșit la iveală din interior.În ciuda confuziei, consensul a fost clar: proba trebuia colectată.
Sonda Deep Discoverer și-a folosit mai întâi sistemul de aspirație și, în alte cazuri similare, brațul robotic pentru a separa cu grijă sfera de rocă și a o aduce la bord. De acolo, misterioasa sferă a călătorit la Muzeul Național de Istorie Naturală Smithsonian din Washington, D.C., unde avea să înceapă o investigație care avea să dureze considerabil mai mult decât se anticipase.
Teste inițiale: o structură fibroasă, fără o anatomie clară
Odată ajunși în laborator, echipa de biologi marini și zoologi a început o examinare clasică: observare macroscopică, analiză microscopică și teste de identificare bazate pe caracteristici externe. Ceea ce a fost izbitor a fost faptul că globul auriu Nu avea anatomia tipică a unui animal marinNu au fost găsite gură, tentacule, mușchi sau organe interne recognoscibile.
Ceea ce era vizibil era o textură fibroasă, compusă din straturi suprapuse de material organic, cu o suprafață stratificată. La microscop, cercetătorii au descoperit că acest înveliș era plin de celule urticante, numite cnidocite sau nematociste, caracteristice... cnidari, grupul care include meduzele, coralii și anemonele.
Zoologul NOAA Abigail Reft a fost unul dintre oamenii de știință care s-au concentrat asupra tipului specific de celule implicate. Ea a stabilit că acestea erau spirociste, un subtip de cnidocite care apare doar în grupul de Hexacoraliaunde se găsesc multe anemone și câțiva corali. Acesta a fost primul indiciu solid că globul ar putea fi înrudit cu o anemonă de adâncime.
Chiar și așa, trăsăturile morfologice nu corespundeau cu nicio specie cunoscută. Nu părea un individ complet, ci mai degrabă un... resturi structuraleun fel de cochilie sau înveliș. Pentru a dezlega misterul, tehnicienii au apelat la instrumente de genetică moleculară, convinși că ADN-ul le-ar permite să încadreze piesa în arborele marin al vieții.
Între timp, alte echipe au început să compare proba cu materiale obținute din expediții anterioare, în special cu un specimen colectat în 2021 de Institutul Oceanografic Schmidt. Scopul era de a vedea dacă acest material aparent izolat putea fi legat de vreun nevertebrat deja descris în adâncurile Pacificului de Nord.
ADN-ul complică misterul înainte de a-l rezolva
Următorul pas logic a fost aplicarea tehnicilor standard de codificare genetică cu bare, care implică compararea fragmentelor mici de ADN cu bazele de date existente. Cu toate acestea, rezultatele inițiale au fost dezamăgitoare. Proba a fost încărcată cu ADN-ul provenit de la o multitudine de microorganisme, probabil bacterii, ciuperci și alte organisme asociate cu țesutul în descompunere, ceea ce a încețoșat citirea.
Când cercetătorii au încercat să potrivească ADN-ul sferei cu secvențe cunoscute, potrivirile au fost incomplete sau ambigue. Nici referințele obișnuite la meduze, corali sau anemone nu au oferit un răspuns concludent. NOAA recunoaște că aceste încercări inițiale au fost „neconcludente”, în parte pentru că sfera a acționat ca un mic ecosistem plin de viață microscopică fără legătură cu țesutul său original.
Având în vedere lipsa de claritate, cazul a devenit, după cum spunea Allen Collins, zoolog și director al Laboratorului Național de Sistematică a Pescuitului NOAA, un «caz special care a necesitat eforturi specifice „și colaborarea mai multor persoane.” Protocoalele de identificare de rutină nu au fost suficiente: a fost necesară combinarea morfologiei, geneticii, cunoștințelor despre ecosistemele marine adânci și instrumentelor bioinformatice avansate.
Între timp, globul auriu a continuat să fie subiect de dezbateri în comunitatea științifică internațională. Imaginile descoperirii, difuzate de NOAA, au circulat pe scară largă pe rețelele de socializare și în presa specializată, alimentând tot felul de teorii: de la un posibil ou al unei specii încă nedescrise, la un tip rar de burete de adâncime sau o structură asociată cu un organism simbiotic.
În acest moment, echipa a decis să facă un salt metodologic: în loc să se limiteze la fragmente de ADN, au optat pentru secvențierea completă a genomului, o tehnică mai scumpă și mai complexă, dar și mult mai informativă atunci când rezultatele anterioare sunt confuze.
Secvențierea genomului dă un nume globului auriu
Secvențierea întregului genom a schimbat radical regulile jocului. Această metodă, care se bazează pe utilaje specializate și software puternic, este adesea utilizată pentru a studia boli neclare sau pentru a identifica organisme dificil de clasificat. În acest caz, a permis o determinare mult mai precisă a fragmentelor de ADN care corespundeau de fapt țesutului Pământului și care aparțineau microorganismelor care l-au colonizat.
Prin reconstrucția genomului și compararea acestuia cu referințele existente, cercetătorii au confirmat că ADN-ul animal prezent în probă a fost practic identic cu genomul de referință al Relicanthus daphneaeAceastă specie a fost descrisă pentru prima dată în 2006 și este considerată o anemonă gigantică de adâncime, capabilă să dezvolte tentacule de peste doi metri lungime și care locuiește în zonele din apropierea izvoarelor hidrotermale și a altor habitate extreme de adâncime.
Pentru a întări concluzia, genomul mitocondrial al globului auriu a fost comparat și cu cel al unui specimen similar colectat în 2021 de Institutul Oceanografic Schmidt. Rezultatele au arătat că secvențele au fost... genetic aproape identicconfirmând că ambele structuri erau legate de același tip de organism.
În acest fel, a fost posibil să se excludă definitiv faptul că globul era un ou al unui animal necunoscut, un burete sau un organism complet. În schimb, echipa l-a interpretat ca fiind un cuticulă sau învelișul exterior produsă chiar de anemonă. Această cuticulă, compusă din mai multe straturi de material fibros, este realizată în principal din chitină, același biopolimer rezistent găsit în cochiliile insectelor sau în pereții unor ciuperci.
Prin urmare, ceea ce ROV-ul capturase pe fundul mării nu era corpul animalului, ci baza cu care Relicanthus daphneae Se atașează de stâncă. În mod normal, această zonă este ascunsă sub restul anemonei, așa că este rareori văzută izolată în sălbăticie. În acest caz particular, partea superioară a animalului ar fi... mort sau s-ar fi mutat, dezvăluind acea structură aurie care a atras atât de mult atenția cercetătorilor.
Urmă de deplasare sau încercare eșuată de reproducere?
Odată ce specia a fost identificată, a rămas întrebarea ce anume însemna acea structură izolată. Una dintre ipotezele pe care oamenii de știință le iau în considerare este că cuticula reprezintă o urma lăsată de anemonă pe măsură ce se mișcă pe fundul mării. Conform observațiilor făcute în cadrul altor expediții, unele exemplare par să lepede o parte din țesutul cu care erau atașate de rocă, generând un fel de amprentă dură pe măsură ce își schimbă poziția.
O altă posibilitate, invocată de mass-media specializată, precum Science Alert, este aceea că globul ar putea fi rezultatul unei reproducere asexuată incompletăAnumite anemone sunt capabile să se reproducă printr-un proces cunoscut sub numele de lacerare pedală, în care animalul lasă în urmă un fragment din baza sa pe măsură ce partea superioară se îndepărtează. În timp, acest „ciot” se poate regenera într-un individ nou, complet.
În cazul Relicanthus daphneaeNu s-a dovedit încă în mod concludent că folosește acest tip de reproducere. Lucrarea științifică preliminară, publicată pe serverul de preprint bioRxiv, recunoaște că interpretarea morfologiei globului Rămâne deschis dezbaterii. Ar putea fi pur și simplu un fragment de cuticulă desprins în timpul unui proces de deplasare sau ar putea fi o rămășiță a unei tentative de clonare eșuate.
Ceea ce pare clar este că structura nu este o piesă nesemnificativă de deșeu. Analiza compoziției sale și a organismelor asociate sugerează că acționează ca un focar autentic al activității microbieneȚesutul în descompunere servește drept substrat pentru bacterii și alte microorganisme, contribuind posibil la cicluri biogeochimice, cum ar fi ciclul azotului în aceste ecosisteme profunde.
Aceste tipuri de descoperiri ne amintesc că, în adâncurile oceanului, chiar și rămășițele și urmele lăsate de animale pot juca un rol ecologic semnificativ. Departe de a fi simple „deșeuri biologice”, ele fac parte dintr-o rețea de interacțiuni care este încă doar parțial înțeleasă.
Ce ne spune globul auriu despre explorarea adâncurilor oceanice?
Dincolo de curiozitatea de a ști ce era globul auriu, cazul ilustrează măsura în care fundul oceanului rămâne în mare parte neexplorat. La mai mult de trei kilometri sub suprafață, unde presiunea este zdrobitoare și lumina este inexistentă, majoritatea organismelor și structurilor sunt... complet necunoscut științeiChiar și cu vehicule avansate cu telecomandă, camere de înaltă definiție și instrumente genetice de ultimă generație, nu este întotdeauna ușor să denumești ceea ce observi.
Căpitanul William Mowitt, directorul interimar al departamentului de Explorare Oceanică de la NOAA, a rezumat afirmația subliniind faptul că expedițiile în adâncuri se confruntă frecvent cu mistere precum cel al globului auriu și că acestea pot fi rezolvate treptat doar prin tehnici precum secvențierea ADN-ului. Aceste misiuni, a adăugat el, sunt esențiale pentru înțelegerea modului în care oceanul și resursele sale pot... pentru a stimula creșterea economică, a consolida securitatea și contribuiți la conservarea planetei.
De fapt, descoperirile din Pacificul de Nord și din alte zone abisale ajută la redefinirea multor aspecte ale biologiei marine: de la adevărata diversitate a nevertebratelor precum anemonele și coralii, până la modul în care comunitățile microbiene se organizează pe structuri aparent inerte. De fiecare dată când un ROV coboară la câteva mii de metri adâncime, apare posibilitatea de a întâlni specii noi, comportamente neașteptate sau... astfel de formațiuni biologice derutante ca această sferă de aur.
În timp ce echipele NOAA pregătesc noi expediții, precum cele planificate în largul coastei Hawaii, sfera aurie din Golful Alaska face deja parte din colecția Muzeului Național de Istorie Naturală al Smithsonian. Acolo este păstrată ca încă o piesă din vasta arhivă a biodiversității marine, dar și ca un exemplu clar al limitelor actuale ale cunoștințelor noastre și al nevoii de continuare a cercetării.
Ceea ce s-a întâmplat în acest caz arată că, chiar și atunci când rezultatul implică o specie cunoscută, procesul de a ajunge acolo poate fi lung și solicitant din punct de vedere tehnic. Și că, în adâncurile oceanului, o simplă sferă aurie de zece centimetri poate pune la încercare unii dintre cei mai buni experți ani de zile. nevertebrate marine și genetică.
În cele din urmă, enigma misterioasei sfere aurii găsite pe fundul oceanului a fost dezvăluită ca fiind urma unei anemone mari de adâncime, dar povestea depășește cu mult eticheta taxonomică: reflectă modul în care explorarea mării progresează, cum tehnologia și munca în colaborare sunt combinate pentru a descifra structuri aproape imposibil de clasificat și cum fiecare descoperire, oricât de mică ar părea, ne amintește că există încă o vastă lume ascunsă sub suprafață care așteaptă să fie înțeleasă.