Изучение зрения глубоководных ракообразных в экспедиции к Барбадосу и Бермудам

На глубинах океана, куда постепенно проникает солнечный свет, ракообразные специально приспособлены для зрения в тусклой среде. Однако если поднять их на поверхность, их чувствительные глаза могут быть повреждены или даже ослеплены ярким светом.

Это создаёт проблему для исследователей, изучающих глубоководное зрение. Джонатан Коэн, доцент морских бионаук в Колледже наук о Земле, океане и окружающей среде Университета Делавэра, использует специальные методы для изучения зрения мелких, похожих на креветок ракообразных — копепод, которые являются важным источником пищи для рыб.

Работа в "темной комнате" на борту судна

Ловя копепод с глубин до полумили (около 800 метров), Коэн тщательно оберегает животных от света, перемещая их в судовую лабораторию: это огороженное пространство 3×3 фута с красным освещением, напоминающее миниатюрную фотолабораторию. Материалы амортизируют вибрацию судна, пока Коэн изучает крошечные глаза копепод длиной всего в несколько миллиметров, работая на качающейся лодке.

"Это требует большой практики, и это трудно делать на движущемся корабле", — сказал он.

Экспедиция и научные цели

Коэн взял свою научную установку на борт исследовательского судна Atlantic Explorer для 11-дневного рейса от Барбадоса до Бермуд. Как визуальный эколог, он выступает со-руководителем научной группы в учебном рейсе UNOLS (до 9 июня), который помогает начинающим морским исследователям учиться управлять междисциплинарными экспедициями в море.

Помимо управленческих обязанностей, Коэн сосредоточится на зрительной функции глубоководных копепод, которые имеют необычно сложные глаза. Он пытается понять, насколько быстро их зрительные системы могут улавливать свет, что может дать представление о динамике "хищник-жертва" и спаривания.

Методика исследований

Для своих тестов зрения Коэн будет использовать 100-миллисекундные вспышки света. Электрофизиологический аппарат покажет, сколько света нужно копеподам, чтобы видеть, и какие длины волн они могут обнаруживать. На основе этого он надеется интерпретировать, как эти организмы видят свет в своей среде обитания: например, быстро ли они улавливают биолюминесцентные вспышки или их глаза настроены на максимальное использование минимального солнечного света.

Другие исследователи применяли подобный подход к крупным креветкам и крабам, но Коэн масштабировал методику для мелких амфипод и копепод, которые являются многочисленным кормом для рыб в глубоком море.

Значение миграций копепод

Копеподы поднимаются на мелководье ночью и мигрируют глубже в течение дня. Коэн предполагает, что они каким-то образом используют свои глаза для управления этой вертикальной миграцией. Это океанографическое явление перемещает пищу вверх и вниз, чем пользуются рыбы.

"Понимание этих миграций — действительно большой океанографический вопрос", — отметил Коэн.