Geobioloog Victoria Orphan staat op de achtersteven van het onderzoeksschip Western Flyer, kijken hoe haar collega's de laatste hand legden aan een ongebruikelijke spread. Onder het aanbod:een grote kalkoenpoot, een krokodillenkop en kommen gelatineuze agar die op consomme lijken.

Deze maaltijd is niet voor de bemanning van het schip, Hoewel. Het is aas.

De ingangen zijn verankerd aan een plastic rooster en overboord geduwd, zodat ze zinken in de diepste onderwatercanyon langs de westkust van Noord-Amerika.

De wetenschappers controleren de bijgevoegde camera, die de wezens zullen bespioneren die opdagen om te feesten - vissen, wormen, krabben en microben ook.

De microbiële bewoners van Monterey Canyon zijn heel anders dan veel van hun aan de oppervlakte levende broeders. Ze maken voedsel van rotsen en dood puin en halen energie uit methaan dat uit de oceaanbodem sijpelt. Om te overleven in dit donker, hoge druk, zuurstofarm, omgeving met weinig voedingsstoffen, ze vormen allerlei samenwerkingsverbanden.

Orphan past de positie van een agarkom aan en gaat dan terug naar binnen om de buisvormige samplers te controleren die ze zal gebruiken om met microben gevuld sediment te verzamelen.

"Ze zijn niet zo opwindend als krokodillenkoppen, " ze zegt.

Wees is bescheiden. Haar studie van deze 'extremofielen' kan inzichten bieden over de evolutie van het leven op aarde en de zoektocht naar leven op andere planeten begeleiden. Haar werk leverde haar een MacArthur Fellowship op, ook bekend als een "geniale" subsidie.

Veel van haar onderzoek vindt plaats bij Caltech, waar ze een lab runt met tientallen promovendi en postdoctorale onderzoekers. Maar expedities als deze, mijl uit de kust van Californië in Monterey Bay, vormen een cruciaal onderdeel van haar werk.

Orphan leidt deze reis samen met Shana Goffredi, een bioloog aan het Occidental College die ook haar levenspartner is. Waar Orphan microbiële allianties bestudeert, Goffredi onderzoekt de relaties tussen microben en grotere dieren zoals mosselen of slakken.

Alligatorkoppen en kalkoenpoten zijn kleine jongen voor deze bemanning. Ongeveer een decennium geleden, Goffredi en andere wetenschappers van het Monterey Bay Aquarium Research Institute sleepten de karkassen van dode walvissen naar de kloof en lieten ze op verschillende diepten los. Het resultaat was een enorm experiment dat licht wierp op de complexe populatiedynamiek van deze diepzeegemeenschappen.

Net zoals wilde bloemen bloeien in de dorre woestijn na een storm, lang sluimerende microben bloeien op een "walvisval" terwijl ze zich tegoed doen aan het karkas naast krabben, mosselen en vis. De microben produceren chemicaliën die andere microben kunnen gebruiken. Het resultaat is een gemeenschap waarvan de demografie in de loop van de tijd drastisch verandert, afhankelijk van de diepte en de druk van de oceaan.

Orphan en Goffredi bezoeken deze walvisvallen twee of drie keer per jaar, het water bemonsteren, dieren in het wild en sedimenten om te ontdekken of er iets is veranderd.

"Bijna elke keer vinden we een nieuwe soort, " zei Goffredi. "En dat zijn alleen de dieren." De microben, voegde ze eraan toe, zijn gegarandeerd iets te produceren dat nog nooit eerder is gezien.

—-

Het primaire doel van deze tweedaagse expeditie is om een ​​onderwaterrover naar Monterey Canyon te sturen, steek chemisch geregen sedimentmonsternemers in en haal exemplaren uit de diepte.

De rover is een gele doos ter grootte van een bestelwagen met robotarmen en een reeks dozen en bussen om alles op te bergen wat hij vindt. Oh zo traag, het wordt neergelaten door het hart van het schip in het kolkende water eronder.

In een verduisterde kamer bij de achtersteven, de wetenschappers richten hun blik op monitoren die gevoed worden door de vele camera's van de rover. Voor een lange tijd, het lijkt op de aftiteling van "Star Trek, " met sterren die voorbij razen in een inktzwarte blauwzwarte leegte.

"Zee sneeuw, "Wees zegt, haar gezicht werd alleen verlicht door de gloed van de schermen. "Sommige ervan kunnen echte dieren zijn. Er zijn fecale pellets, of slijm dat is afgestoten. Je denkt aan zeewater als deze vloeibare matrix, maar het is echt dit leven, zeer dichte gel."

Als de rover meer dan een halve mijl onder het oppervlak is, de zanderige zeebodem komt in zicht. De piloten en wetenschappers leunen naar voren, op zoek naar tekenen van Francisco, de walvis die ze rond deze specifieke plek hadden laten zinken. Plotseling, de stilte wordt verbroken.

"De lamsrack!" Goffredi schreeuwt, wijzend naar het scherm.

Een van de roverpiloten gebruikt een robotarm om een ​​cilindrische kernmonsternemer te pakken. Hij duwt het diep op een plek die Orphan kiest, vullen met sediment. Vervolgens gebruikt hij een tweede robotarm om vloeistof in de container te injecteren.

Deze vloeistof houdt zwaar water vast, waarvan de waterstofatomen een neutron hebben samen met een proton, en twee moleculen die als bouwstenen voor eiwitten dienen en waarvan de stikstofatomen een extra neutron bevatten. De microben zullen deze extra zware stabiele isotopen consumeren en ze door het voedselweb van de ene soort naar de andere doorgeven.

In een paar maanden, het schip keert terug en trekt de cilinders uit de grond. Vervolgens zullen de wetenschappers het sediment analyseren om de voortgang van de isotopen door het microbiële systeem te volgen. De resultaten zullen onthullen hoe de microben eten, groeien en middelen met elkaar delen.

Na het verzamelen van cilinders die ze op hun laatste reis hadden geplant, de rover verdubbelt terug naar een methaansijpel, zodat het team meer samplers kan planten. De piloten zijn snel opgezet, wetende dat ze niet veel tijd hebben.

De robot zit midden in een druk wanneer het woord naar beneden komt:de oceaan is te schokkerig geworden, en ze moeten eruit.

Wees zucht. "Zo dichtbij, " ze zegt.

—-

Het team begint de volgende dag vroeg aan de duik, in de hoop de verloren tijd in te halen.

Zodra de onderzeeër uit het water wordt gehaald, gevuld met exemplaren, de onderzoekers haasten de monsters het natte lab in.

Goffredi's team begint mosselen open te wrikken, het opslaan van bloed in kleine flesjes voor analyse en het bewaren van het weefsel in ethanol.

Aan de andere kant van de toonbank, Orphan en vier van haar onderzoekers sneden zorgvuldig de cilinders van sediment, elk plakje op een bord plaatsen dat is gelabeld volgens diepte:0-1 centimeter, 1-2cm, 2-3cm, enzovoort. Ze planten hun voeten wijd tegen het zwaaien van het schip.

Orphan besnuffelt de open bovenkant voordat ze snijdt, op jacht naar de geur van rotte eieren van waterstofsulfide.

Sommige van die plakjes worden in kleine plastic zakjes geladen en ingevroren; andere worden in een machine gestopt die argon gebruikt om water uit de monsters te persen. Een paar milliliter gaat in kleine buisjes voor RNA- of DNA-analyse.

Het water wordt gescheiden van de vaste stoffen - verschillende microben kunnen in de twee verschillende media leven - en een deel ervan wordt blootgesteld aan een chemische stof die paars wordt en onthult hoeveel ijzer het bevat. Sujung Lim, een van Orphan's afgestudeerde studenten, kleine flesjes vult die ze zal gebruiken om te testen of microben chitine eten, de taaie, overvloedig eiwit in de exoskeletten van krabben en vele andere zeedieren.

Wanneer Orphan haar microben terug naar Caltech krijgt, ze hoopt in haar lab een klein diepzee-ecosysteem op te zetten. Dan kon ze zien hoe ze in verschillende situaties met elkaar omgaan.

Het enthousiasme van de geobioloog voor haar mariene microben kent geen grenzen. Ze heeft deze keer veel monsters verzameld, en haar team haast zich om ze te verwerken.

"Mijn ogen zijn groter dan mijn min-80 vriezer, ' zegt ze met een zucht.

"We noemen het de Victoria 30 procent factor, "Lim dooft.

De walvisbotten, echter, zal geen permanent onderkomen vinden in het lab. Ze horen thuis in de oceaan, zeggen de wetenschappers - en op een toekomstige reis naar de kloof, ze zullen worden teruggebracht naar hun laatste rustplaats.

© 2018 Los Angeles Times
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.