Во время научной экспедиции в Южной Атлантике исследователи идентифицировали 31 вид, ранее неизвестный науке, в международных водах у побережья Бразилии. Открытия охватили организмы от медуз до шелковистых нитевидных червей.
Миссия под названием Designing the Future 3 проходила с 15 по 30 апреля 2026 года на борту судна Falkor. Экспедицию возглавила зоолог Карен Осборн из Национального музея естественной истории Смитсоновского института в США.
Карен Осборн заявила в сообщении Института океана Шмидта, что срединная зона, считающаяся крупнейшей средой обитания на планете, изобилует замечательными живыми существами, которые наука еще пытается понять.
Исследуемый регион, известный как срединная зона, соответствует обширной области океанического столба, расположенной между поверхностными слоями, освещенными солнцем, и морским дном. Несмотря на ее огромные размеры и экологическое значение, была изучена лишь небольшая часть этой экосистемы. Смитсониан сообщает, что срединная зона занимает около миллиарда кубических километров и играет важнейшие функции, такие как глобальный углеродный цикл.
Каталог малоизвестных существ
Среди 31 нового каталогизированного вида числятся девять типов медуз, семь сифонофор, семь ктинофор, четыре ларвацея, два гигантских ризария, один амфипод и один червь рода Tomopteris.
Сифонофоры, родственники кораллов и медуз, обладают особенностью: каждая видимая единица на самом деле представляет собой колонию, состоящую из специализированных частей, работающих сообща. Одним из ярких примеров стал новый вид рода Tomopteris, который в народе называют шелковистым червем (gossamer worms).
Ктинофоры перемещаются с помощью рядов ресничек, создающих мерцающий эффект при взаимодействии со светом, в то время как ларвацеи имеют внешний вид головастиков и обитают в слизистых структурах, которые используются, среди прочего, для фильтрации водных частиц. Кроме того, были обнаружены гигантские ризарии — одноклеточные организмы, которые можно наблюдать без помощи инструментов.
Одним из центральных элементов экспедиции был новый экземпляр Tomopteris, или шелковистого нитевидного червя. Институт океана Шмидта классифицировал это животное как новый вид рода, подчеркнув, что его движение было быстрее, чем ожидалось, учитывая морфологию тела.
Способность этих животных плавать уже привлекала внимание научного сообщества. Специалист по медузам, доктор Дугал Линдсей (JAMSTEC), упомянул сканирование нового вида сифонофора.
Предыдущее исследование, опубликованное в 2021 году в журнале Integrative and Comparative Biology и в котором участвовала Карен Осборн, показало, что Tomopteris используют два метода движения: мышечные волны тела и скоординированные движения придаточных органов, называемых параподиями. Исследователи заметили, что эти придатки активно генерируют импульс, а волнообразное движение тела помогает в этом процессе движения.
Эти Tomopteris живут полностью в водном столбе и имеют чрезвычайно хрупкое тело, состоящее в основном из жидкости, окруженное тонким внешним слоем геля и мышц. То, как они плавают, способствует пониманию их выживания в океане, а также интересует ученых из других областей. Исследователи отметили в своем исследовании, что томоптериды представляют собой уникальный случай сочетания различных механизмов движения, предполагая, что их биомеханика может иметь применение в таких областях, как робототехника и инженерия гибких материалов.
Как определить, является ли вид новым?
Чтобы классифицировать организм, найденный в глубинах, как неизвестный вид, недостаточно просто заметить его необычный внешний вид; необходимо провести морфологические сравнения и, по возможности, проанализировать генетические данные с уже описанными организмами.
Эта процедура особенно сложна для желеобразных животных, поскольку многие из них имеют прозрачное и очень хрупкое тело, которое может деформироваться или повредиться во время сбора и сохранения.
Исследование 2024 года, опубликованное в журнале Science Advances, проиллюстрировало, как новые технологии помогают преодолеть часть этой трудности. Эта работа объединила трехмерное изображение, робототехнику, сохранение тканей и генетическое секвенирование для сбора информации о живых организмах в их естественной среде.
Среди использованных инструментов были DeepPIV, использующий лазер для генерации трехмерных данных, и EyeRIS, система визуализации, способная фиксировать морфологические детали животных. Эти устройства были установлены на ROV SuBastian, дистанционно управляемом подводном аппарате Института океана Шмидта.
В исследовании 2024 года ученые получили данные о размере 61 животного с помощью EyeRIS и отсканировали 49 особей с помощью DeepPIV, включая сифонофоры и одного Tomopteris. В экспедиции 2026 года этот технологический комплекс был расширен. Ученые использовали передовые системы визуализации для наблюдения за животными и оборудовали генетическую лабораторию на борту Falkor, что позволило сравнивать характеристики и генетические последовательности во время путешествия. По словам участвующих учреждений, сочетание технологий и таксономических знаний позволило подтвердить 31 вид как новые всего за несколько дней, что обычно занимает годы.
Почти невидимый мир
Новые виды не были единственными сюрпризами. Исследователи также задокументировали молодую стеклянную кальмар и пелагического осьминога (Haliphron atlanticus), поедающего ярко-красную медузу. Команда обнаружила разнообразие и обилие организмов срединной зоны, превышающее ожидания.
В экспедиции также приняли участие бразильские специалисты. Сильвина Ботта из Федерального университета Риу-Гранди (FURG) была среди исследователей на борту, работая с образцами, предназначенными для анализа стабильных изотопов с целью изучения движения углерода в океане.
Открытия способствуют раскрытию биоразнообразия обширной среды, которая остается в значительной степени неизведанной. Смитсониан подчеркивает, что сообщества срединной зоны играют важную роль в глобальных биогеохимических процессах, таких как удержание и высвобождение углерода. Несмотря на обнаружение десятков видов всего за две недели, Карен Осборн заявила, что экспедиция породила, прежде всего, новые вопросы.