Selama lebih dua tahun, satu objek kecil yang ditemui di kedalaman yang besar telah membingungkan pakar laut dalam. Pada pandangan pertama, ia kelihatan seperti sesuatu daripada filem fiksyen sains: sfera emas yang licin dengan lubang kecil, melekat kuat pada batu dalam kegelapan sepenuhnya di kedalaman abyssal. Banyak suara menunjukkan kemungkinan telur yang tidak diketahui atau span yang pelik, dan terdapat juga spekulasi tentang struktur yang sama sekali baharu dalam sains.
Kini, selepas penyiasatan yang panjang dan teliti, misteri itu telah terjawab. Jauh daripada menjadi organisma luar angkasa atau bentuk kehidupan baharu, "bola emas" yang terkenal itu ternyata merupakan tapak terpisah daripada anemon laut dalam gergasi, spesies yang telah diterangkan tetapi masih kurang diketahui: Relicanthus daphneaePenemuan yang diketuai oleh saintis dari NOAA dan Muzium Sejarah Alam Nasional Smithsonian itu mengetengahkan betapa terhadnya pengetahuan kita tentang lautan dalam dan betapa rumitnya untuk mengenal pasti apa yang terdapat di sana.
Kisah ini bermula pada musim panas 2023, semasa satu siri ekspedisi saintifik di Teluk Alaska di atas kapal penyelidikan. Penjelajah Okeanos dari NOAA. Sebagai sebahagian daripada misi Seascape Alaska 5, para penyelidik mengendalikan kenderaan yang dikendalikan dari jauh (ROV) Deep Discoverer pada kedalaman lebih daripada 3.000 meter, di kawasan yang tekanannya sangat besar, cahaya matahari tidak sampai, dan suhunya hampir membeku.
Bagaimana dan di manakah bola emas misteri itu muncul?
Semasa salah satu selaman, kamera ROV merakam sesuatu yang tidak sesuai dengan landskap dasar laut yang biasa. Di atas batu kosong, di tengah-tengah sedimen gelap, terserlah sebuah sfera emas kecil kira-kira sepuluh sentimeterdengan permukaan yang nampaknya licin dan berkilat. Objek itu sangat berbeza dengan persekitarannya sehingga pasukan itu berdiam diri selama beberapa saat, seperti yang dilihat dalam siaran langsung yang disiarkan oleh NOAA pada tahun 2023.
Apabila imej-imej itu tiba di darat dalam masa nyata, hipotesis mula berleluasa. Sesetengah saintis mencadangkan ia mungkin kapsul telur, yang lain merujuk kepada span yang sedang mereput, dan ada juga yang bergurau tentang kemungkinan menyaksikan permulaan filem thriller marin, kerana bimbang menyentuhnya akan berbahaya. sesuatu yang tidak dijangka muncul dari dalam diri.Walaupun terdapat kekeliruan, kata sepakat adalah jelas: sampel perlu dikumpulkan.
Deep Discoverer pertama kali menggunakan sistem sedutannya dan, dalam keadaan serupa yang lain, lengan robotnya untuk memisahkan sfera dari batu dengan berhati-hati dan membawanya ke atas kapal. Dari sana, orb misteri itu pergi ke Muzium Sejarah Alam Nasional Smithsonian di Washington, D.C., di mana satu siasatan akan bermula yang akan berlangsung jauh lebih lama daripada yang dijangkakan.
Ujian awal: struktur berserat, tanpa anatomi yang jelas
Sebaik sahaja berada di makmal, pasukan ahli biologi marin dan ahli zoologi memulakan pemeriksaan klasik: pemerhatian makroskopik, analisis mikroskopik dan ujian pengenalpastian berdasarkan ciri luaran. Apa yang menarik perhatian ialah bola emas itu Ia tidak mempunyai anatomi tipikal haiwan lautTiada mulut, sesungut, otot atau organ dalaman yang boleh dikenali ditemui.
Apa yang dapat dilihat ialah tekstur berserat, yang terdiri daripada lapisan bahan organik yang bertindih, dengan permukaan berstrata. Di bawah mikroskop, para penyelidik mendapati bahawa lapisan ini dipenuhi dengan sel-sel penyengat, yang dipanggil knidosit atau nematosit, yang menjadi ciri khas cnidarians, kumpulan yang merangkumi obor-obor, batu karang dan anemon.
Ahli zoologi NOAA, Abigail Reft, merupakan salah seorang saintis yang menumpukan pada jenis sel tertentu yang terlibat. Beliau menentukan bahawa sel-sel tersebut adalah spirosista, sejenis knidosit yang hanya muncul dalam kumpulan Hexacoralliadi mana banyak anemon dan beberapa batu karang ditemui. Itulah petunjuk kukuh pertama bahawa bola itu mungkin berkaitan dengan anemon laut dalam.
Walaupun begitu, ciri-ciri morfologi tidak sepadan dengan mana-mana spesies yang diketahui. Ia tidak kelihatan seperti individu yang lengkap, tetapi sebaliknya... baki struktursejenis cangkerang atau penutup. Untuk merungkai misteri itu, para juruteknik beralih kepada alat genetik molekul, yakin bahawa DNA akan membolehkan mereka memasukkan kepingan itu ke dalam pokok kehidupan marin.
Sementara itu, pasukan lain mula membandingkan sampel dengan bahan yang diperoleh daripada ekspedisi sebelumnya, terutamanya dengan spesimen yang dikumpul pada tahun 2021 oleh Institut Oseanografi Schmidt. Matlamatnya adalah untuk melihat sama ada bahan yang kelihatan terpencil ini boleh dikaitkan dengan mana-mana invertebrata yang telah diterangkan di kedalaman Pasifik Utara.
DNA merumitkan misteri sebelum menyelesaikannya
Langkah logik seterusnya adalah menggunakan teknik pengekodan bar genetik standard, yang melibatkan perbandingan serpihan kecil DNA dengan pangkalan data sedia ada. Walau bagaimanapun, keputusan awalnya mengecewakan. Sampel itu sarat dengan DNA daripada pelbagai mikroorganisma, mungkin bakteria, kulat dan organisma lain yang berkaitan dengan tisu yang mereput, yang mengaburkan bacaan.
Apabila para penyelidik cuba memadankan DNA orb tersebut dengan jujukan yang diketahui, padanan tersebut tidak lengkap atau samar-samar. Rujukan biasa kepada obor-obor, batu karang, mahupun anemone tidak memberikan jawapan yang muktamad. NOAA mengakui bahawa percubaan awal ini "tidak dapat disimpulkan," sebahagiannya kerana sfera tersebut bertindak sebagai ekosistem kecil yang penuh dengan kehidupan mikroskopik yang tidak berkaitan dengan tisu asalnya.
Memandangkan kekurangan kejelasan, kes itu menjadi, dalam kata-kata Allen Collins, ahli zoologi dan pengarah Makmal Sistematik Kebangsaan Perikanan NOAA, satu «kes khas yang memerlukan usaha khusus dan kerjasama beberapa orang." Protokol pengenalpastian rutin tidak mencukupi: adalah perlu untuk menggabungkan morfologi, genetik, pengetahuan tentang ekosistem laut dalam dan alat bioinformatik canggih.
Sementara itu, bola emas itu terus menjadi subjek perdebatan dalam komuniti saintifik antarabangsa. Imej penemuan itu, yang disiarkan oleh NOAA, diedarkan secara meluas di media sosial dan media khusus, mencetuskan pelbagai teori: daripada kemungkinan telur spesies yang belum diterangkan, kepada jenis span laut dalam yang jarang ditemui, atau struktur yang dikaitkan dengan beberapa organisma simbiotik.
Pada ketika ini, pasukan itu memutuskan untuk mengambil lonjakan metodologi: daripada mengehadkan diri mereka kepada serpihan DNA, mereka memilih untuk penjujukan keseluruhan genom, teknik yang lebih mahal dan kompleks, tetapi juga jauh lebih bermaklumat apabila keputusan sebelumnya mengelirukan.
Penjujukan genom memberi nama kepada orb emas
Penjujukan seluruh genom telah mengubah keadaan. Kaedah ini, yang bergantung pada jentera khusus dan perisian yang berkuasa, sering digunakan untuk mengkaji penyakit yang tidak jelas atau untuk mengenal pasti organisma yang sukar dikelaskan. Dalam kes ini, ia membolehkan penentuan yang lebih tepat tentang serpihan DNA yang sebenarnya sepadan dengan tisu Bumi dan yang mana milik mikroorganisma yang menjajahnya.
Dengan membina semula genom dan membandingkannya dengan rujukan sedia ada, para penyelidik mengesahkan bahawa DNA haiwan yang terdapat dalam sampel itu adalah hampir sama dengan genom rujukan bagi Relicanthus daphneaeSpesies ini pertama kali diterangkan pada tahun 2006 dan dianggap sebagai anemon laut dalam gergasi, mampu mengembangkan tentakel sepanjang dua meter dan mendiami kawasan berhampiran lubang hidroterma dan habitat laut dalam yang ekstrem.
Untuk mengukuhkan kesimpulan, genom mitokondria bagi orb emas juga dibandingkan dengan spesimen serupa yang dikumpul pada tahun 2021 oleh Institut Oseanografi Schmidt. Keputusan menunjukkan bahawa jujukan tersebut adalah secara genetik hampir samamengesahkan bahawa kedua-dua struktur dikaitkan dengan jenis organisma yang sama.
Dengan cara ini, adalah mungkin untuk menolak secara muktamad bahawa bola itu adalah telur haiwan yang tidak diketahui, span, atau organisma yang lengkap. Sebaliknya, pasukan itu mentafsirkannya sebagai kutikel atau lapisan luar dihasilkan oleh anemon itu sendiri. Kutikel ini, yang terdiri daripada beberapa lapisan bahan berserat, terutamanya diperbuat daripada kitin, biopolimer tahan yang sama yang terdapat dalam cangkerang serangga atau dinding sesetengah kulat.
Oleh itu, apa yang ditangkap oleh ROV di dasar laut bukanlah badan haiwan itu, tetapi pangkal yang digunakan untuk menangkapnya. Relicanthus daphneae Ia melekat pada batu. Biasanya, kawasan ini tersembunyi di bawah seluruh anemone, jadi ia jarang dilihat secara berasingan di alam liar. Dalam kes khusus ini, bahagian atas haiwan itu akan mempunyai mati atau akan berpindah, mendedahkan struktur keemasan yang begitu menarik perhatian para penyelidik.
Kesan anjakan atau percubaan pembiakan yang gagal?
Sebaik sahaja spesies itu dikenal pasti, persoalannya kekal tentang apakah sebenarnya maksud struktur terpencil itu. Salah satu hipotesis yang dipertimbangkan oleh saintis ialah kutikel mewakili jejak yang ditinggalkan oleh anemon semasa ia bergerak di sepanjang dasar laut. Menurut pemerhatian yang dibuat pada ekspedisi lain, sesetengah spesimen kelihatan menanggalkan sebahagian tisu yang melekatkannya pada batu, menghasilkan sejenis jejak keras apabila ia berubah kedudukan.
Satu lagi kemungkinan, yang dipetik oleh media khusus seperti Science Alert, ialah dunia ini mungkin hasil daripada pembiakan aseksual yang tidak lengkapAnemon tertentu mampu membiak melalui proses yang dikenali sebagai laserasi pedal, di mana haiwan itu meninggalkan serpihan pangkalnya apabila bahagian atasnya bergerak menjauh. Lama-kelamaan, "tunggul" ini boleh tumbuh semula menjadi individu baharu yang lengkap.
Dalam kes Relicanthus daphneaeIa masih belum terbukti secara muktamad bahawa ia menggunakan jenis pembiakan ini. Kerja saintifik awal, yang diterbitkan di pelayan pracetak bioRxiv, mengakui bahawa tafsiran morfologi glob Ia masih terbuka untuk dibahaskan. Ia mungkin hanya serpihan kutikel yang tertanggal semasa proses anjakan, atau ia mungkin sisa percubaan pengklonan yang gagal.
Apa yang kelihatan jelas ialah strukturnya bukanlah sekeping sisa yang tidak penting. Analisis komposisinya dan organisma yang berkaitan menunjukkan bahawa ia bertindak sebagai fokus sebenar aktiviti mikrobTisu yang mereput berfungsi sebagai substrat untuk bakteria dan mikroorganisma lain, mungkin menyumbang kepada kitaran biogeokimia seperti kitaran nitrogen dalam ekosistem yang dalam ini.
Penemuan seperti ini mengingatkan kita bahawa, di lautan dalam, sisa dan kesan yang ditinggalkan oleh haiwan juga boleh memainkan peranan ekologi yang penting. Jauh daripada sekadar "sisa biologi", ia adalah sebahagian daripada rangkaian interaksi yang masih sebahagiannya difahami.
Apakah yang diberitahu oleh bola emas itu kepada kita tentang penerokaan lautan dalam?
Di sebalik rasa ingin tahu untuk mengetahui apakah bola emas itu, kes ini menggambarkan sejauh mana dasar lautan masih belum diterokai. Lebih daripada tiga kilometer di bawah permukaan, di mana tekanannya sangat kuat dan cahaya tidak wujud, kebanyakan organisma dan strukturnya langsung tidak diketahui oleh sainsWalaupun dengan kenderaan kawalan jauh yang canggih, kamera definisi tinggi dan alat genetik yang canggih, tidak selalunya mudah untuk menamakan apa yang anda perhatikan.
Kapten William Mowitt, pemangku pengarah Penerokaan Lautan di NOAA, merumuskannya dengan menekankan bahawa ekspedisi laut dalam sering menemui misteri seperti orb emas, dan hanya melalui teknik seperti penjujukan DNA ia dapat diselesaikan secara beransur-ansur. Misi-misi ini, tambahnya, adalah kunci untuk memahami bagaimana lautan dan sumbernya boleh... untuk meningkatkan pertumbuhan ekonomi, memperkukuh keselamatan dan menyumbang kepada pemeliharaan planet ini.
Malah, penemuan di Pasifik Utara dan zon abisal lain membantu mentakrifkan semula banyak aspek biologi marin: daripada kepelbagaian sebenar invertebrata seperti anemon dan batu karang, kepada cara komuniti mikrob mengatur diri mereka pada struktur yang kelihatan lengai. Setiap kali ROV turun ke kedalaman beberapa ribu meter, kemungkinan timbul untuk bertemu spesies baharu, tingkah laku yang tidak dijangka, atau formasi biologi yang membingungkan sedemikian seperti sfera emas ini.
Walaupun pasukan NOAA menyediakan ekspedisi baharu, seperti yang dirancang di luar pantai Hawaii, bola emas dari Teluk Alaska sudah menjadi sebahagian daripada koleksi di Muzium Sejarah Alam Kebangsaan Smithsonian. Di sana ia dipelihara sebagai satu lagi bahagian dalam arkib biodiversiti marin yang luas, tetapi juga sebagai contoh jelas tentang had pengetahuan kita semasa dan keperluan untuk penyelidikan berterusan.
Apa yang berlaku dalam kes ini menunjukkan bahawa, walaupun hasilnya melibatkan spesies yang diketahui, proses untuk sampai ke sana boleh menjadi panjang dan mencabar dari segi teknikal. Dan bahawa, di lautan yang dalam, sfera emas sepuluh sentimeter yang ringkas boleh mencabar beberapa pakar terbaik selama bertahun-tahun. invertebrata marin dan genetik.
Akhirnya, teka-teki bola emas misteri yang terdapat di dasar lautan telah didedahkan sebagai jejak anemon laut dalam yang besar, tetapi ceritanya jauh melangkaui label taksonomi: ia mencerminkan bagaimana penerokaan laut sedang berkembang, bagaimana teknologi dan kerja kolaboratif digabungkan untuk menguraikan struktur yang hampir mustahil untuk dikelaskan, dan bagaimana setiap penemuan, walau betapa kecilnya ia kelihatan, mengingatkan kita bahawa masih terdapat dunia tersembunyi yang luas di bawah permukaan yang menunggu untuk difahami.