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Bioluminescência: a luz é muito melhor, para baixo, onde está mais molhado

"Superfície, superfície, esta é Triton."

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Um tamboril de corcunda com sua "vara de pesca" e isca bioluminescente. Animais marinhos brilham para capturar refeições, atrair parceiros e impedir invasores. (Norbert Wu / Minden Pictures / Corbis) As medusas brilham com o fluxo no Golfo do Maine e no Mar de Weddell. (David Shale / NPL / Fotos Minden / Ingo Arndt / Minden Pictures) O contorno fantasmagórico de uma lula de vaga-lume japonesa. (Michael Ready / Visuals Unlimited / Getty Images) Uma lula de cacatua do mar do Japão. (Dante Fenolio / Pesquisadores Fotográficos / Getty Images) Uma caneta marítima, um organismo colonial como um coral mole, perto da Indonésia. (Patricia Danna / Animais Animais / Cenas da Terra) Um viperfish está pronto para atacar um camarão do fundo do mar. (Edith Widder, ORCA) Um camarão das profundezas do mar vomita material bioluminescente para impedir o ataque de um peixe-víbora. (Edith Widder, ORCA) No oceano, diz Widder (em seu laboratório na Flórida com um frasco de dinoflagelados), a bioluminescência “é a regra e não a exceção” (Bob Croslin). Finalmente, o kraken é capturado: Widder trabalhou com cientistas no verão passado para obter o primeiro vídeo de uma lula gigante em estado selvagem. (NHK / NEP / Discovery Channel / Imagens AP) Widder agora usa bioluminescência (plâncton em uma praia nas Maldivas) para monitorar a saúde dos oceanos. Luzes apagadas, ela diz, são um mau sinal. (Doug Perrine / NPL / Minden Pictures) Peixe-dragão sem bioluminescência. (Tom Smoyer, HBOI) Dragonfish mostrando bioluminescência. (Edith Widder, ORCA) Atolla vanhoeffeni medusas. (Edith Widder, ORCA) Atolla vanhoeffeni medusa mostrando bioluminescência. (Edith Widder, ORCA) Periphylla medusa. (Edith Widder, ORCA) Periphylla medusa mostrando bioluminescência. (Edith Widder, ORCA)

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A esfera de acrílico flutua como uma bolha de sabão nas ondas ásperas, e eu caio através da escotilha escorregadia no meu lugar ao lado do famoso explorador do oceano Edith Widder.

Estamos testando um novo submarino de três pessoas em águas agitadas da Grande Bahama Island. Apesar das rajadas de vento do lado de fora, Widder é sereno.

"Superfície, superfície, esta é Triton", diz o nosso piloto. “Minha escotilha está segura. Meus sistemas de suporte vital estão funcionando.

"Você está liberado para mergulhar", responde uma voz afogada em estática.

"Ok, pessoal, aqui vamos nós."

Nós afundamos.

Widder estuda a luz subaquática. De bactérias a pepinos do mar a camarões e peixes, e até algumas espécies de tubarões, mais de 50% dos animais do oceano profundo usam a luz para gritar e flertar e lutar. Eles carregam tochas brilhantes sobre suas cabeças. Eles vomitam brilho. Eles mancham a luz em seus inimigos. A bioluminescência, acredita Widder, é a linguagem mais comum e mais eloqüente na Terra, e está informando campos desde a biomedicina até a guerra moderna e a exploração em águas profundas. Mais recentemente, em uma viagem histórica na costa do Japão, ela usou sua bolsa de truques bioluminescentes para invocar a mais lendária criatura marinha de todas: a lula gigante.

Hoje, esperamos ver os ostracodes, crustáceos bioluminescentes do tamanho de sementes, que emergem de gramados marinhos rasos e recifes de corais, cerca de 15 minutos após o pôr do sol, para realizar um dos mais sofisticados espetáculos de luz da natureza. Os machos deixam gotas de muco e substâncias químicas radiantes atrás deles, que ficam suspensas como elipses brilhantes. "O espaçamento dos pontos é específico da espécie", explica Widder. “Uma fêmea sabe que, se ela for até o final da corda certa, encontrará um macho de sua espécie com quem ela pode acasalar.” Essa sedução luminosa é chamada de fenômeno de “colar de pérolas”.

Sessenta pés abaixo da superfície, o piloto dirige-se para o labirinto de calcário retorcido de um recife de coral. Uma barracuda de três pés nos dá o globo ocular peludo. Um peixe-leão eriça-se em nossas luzes. (Como é uma espécie invasora, Widder olha para trás.) O submarino salta entre as plataformas de pouso de areia branca e macia. Vemos peixe-porco e água-viva de cabeça para baixo e um pepino-do-mar listrado. Esponjas magníficas se assemelham a copos de ovos, bolas de golfe e peças de xadrez. As cores são as mais espantosas: há corais sorbet, placas esmeraldas de algas, toques de lavanda, banana e rosa. Peixes passam correndo em pêssego e platina.

Mas já é fim de tarde, e esses tons deslumbrantes não duram muito. Quando a escuridão começa a cair sobre as Bahamas, o arco-íris do recife desaparece. A água parece estar se enchendo de fumaça cinza. "Perdemos os vermelhos e as laranjas", diz Widder, enquanto o nariz sub espreita através do súbito nevoeiro. “Você ainda pode ver amarelo, depois desaparece e perde o verde. Logo tudo o que resta é azul. ”(Quase todas as criaturas bioluminescentes fabricam luz azul: seus comprimentos de onda curtos penetram mais longe na água do mar.) Alguns animais crescem mais ativos à medida que a escuridão cai. Nas profundezas das câmaras do recife agora acinzentado, os peixes famintos se agitam.

Em seguida, nossa busca é interrompida por uma voz estática no rádio, nos chamando de volta à superfície por causa do mau tempo, e não temos escolha.

Mesmo quando subimos em direção ao pôr do sol, Widder continua esticando o pescoço, olhando para cima e para trás. "Muitas descobertas acontecem apenas pegando algo com o canto do olho", diz ela. Ela nos fala sobre William Beebe, o naturalista e explorador do início do século XX e um herói pessoal dela, que desceu em uma batisfera de aço e foi o primeiro a observar animais em alto-mar na natureza, incluindo o que devem ter sido criaturas bioluminescentes que "Explodiu" em "um derramamento de chama fluida". Porque ele alegou ver tantos animais em um curto espaço de tempo, os cientistas mais tarde questionaram suas descobertas. "Eu acredito que ele viu o que ele disse que viu", diz Widder. E ela viu muito mais.

***

A festa em que eu conheci Widder está em uma casa em Vero Beach, na Flórida. O exterior é amarrado em luzes azuis e o interior é um inferno de luzes de chá, luzes laser azuis e bebidas de rum flamejantes. Atrás do bar, um biólogo mistura Manhattans com luz negra. (Há reclamações generalizadas de que ele é muito exato com a medição do uísque.) Um tubarão-balão voador remoto controlado por Mylar, destinado a ser uma espécie bioluminescente chamada cortador de biscoitos, está fazendo as rondas, a sua barriga coberta de brilho-in a tinta escura.

Com pouco mais de um metro e meio de altura, mas possuindo a multidão, Widder é uma verdadeira luminária hoje à noite. Ela veste um colete incrustado de purpurina azul e um cocar de palitos luminosos. Iscas de pesca brilhante adornam seu cabelo cortado. Nesta ridícula apresentação, ela parece de alguma forma perfeitamente penteada. Ela tem, 30 anos em sua carreira no fundo do mar, explorou as águas ao largo da costa da África, Havaí e Inglaterra, do Mar do Alborão Ocidental ao Mar de Cortez e à Baía do Atlântico Sul. Ela consultou Fidel Castro sobre a melhor maneira de preparar a lagosta (não com vinho, na opinião dele). Ela zarpou com Leonardo DiCaprio e Daryl Hannah para um evento de celebridades de salvar o oceano. Mas durante a maior parte de sua carreira, ela era uma pessoa incomum a bordo: muitos dos navios de pesquisa que ela freqüentava nos primeiros dias só tinham homens. Velhos sais se divertiram ao ver que ela poderia amarrar um nó de bolina. E alguns cientistas não perceberam durante anos que EA Widder, que publicou com uma frequência devastadora e com grande sucesso, era uma jovem mulher.

A festa é uma arrecadação de fundos para sua organização sem fins lucrativos, a Associação de Pesquisa e Conservação do Oceano (ORCA, na sigla em inglês), sediada na vizinha Fort Pierce. A missão da ORCA é monitorar a poluição costeira, particularmente na lagoa do rio indiano. Widder luta contra as lágrimas enquanto ela diz à multidão sobre golfinhos morrendo de poluição nas águas do lado de fora da porta. A tainha está aparecendo com lesões, os peixes boi crescem tumores. Widder também se preocupa com as implicações para a saúde humana. "

Quando eu comecei a ORCA, era sobre proteger o oceano que eu amava ”, diz ela. "Mas também é sobre nos protegermos."

Na manhã seguinte, Widder e eu nos encontramos na sede da ORCA, um antigo prédio da Guarda Costeira com um telhado cor-de-rosa. Na estante lotada de Widder, duas fotografias se enfrentam. Um mostra a mãe, uma criança de fazendeiros de trigo canadenses, dirigindo uma equipe de quatro cavalos através da pradaria de Saskatchewan. Sua mãe era uma talentosa matemática, mas sua carreira sempre ficou em segundo lugar com a de seu marido, que dirigiu o departamento de matemática da Universidade de Harvard. Ela sempre lembrava a jovem Edith da história bíblica de Marta, que estava presa ao lavar pratos quando Jesus veio visitá-la. "Ela me disse que você precisa estar lá quando o grande pensador estiver na cidade, não na cozinha", lembra Widder. Quando ela tinha 11 anos, seu pai tirou um ano sabático e a família viajou pelo mundo. Em Paris, Widder prometeu se tornar um artista; no Egito, um arqueólogo. Nos recifes de Fiji, onde ela cobria amêijoas gigantes e encurralava um peixe-leão ("Eu não sabia que era venenoso"), o oceano capturou seu coração. (Na mesma viagem, em Bangladesh, pobre, ela decidiu nunca ter filhos; ela e seu marido, David, mantiveram essa promessa.)

Ao lado da fotografia de sua mãe e do arado puxado por cavalos, está a própria Widder. Ela é selada em um macacão de mergulho submersível de uma pessoa, mais como um traje espacial de astronauta do que qualquer equipamento de mergulho normal. Ela está prestes a embarcar em um dos seus primeiros mergulhos no fundo do mar e está radiante.

Aquele mergulho marcou o raro caso em que o acaso, em vez da força de vontade, catalisou uma das aventuras de Widder. Ela estudou biologia na Tufts e recebeu um PhD em neurobiologia da Universidade da Califórnia em Santa Barbara. Como estudante de pós-graduação, ela trabalhou na biofísica de membranas de dinoflagelados, o que despertou seu interesse em bioluminescência, e quando seu consultor recebeu uma bolsa para um espectrofotômetro, uma máquina temperamental usada para medir a luz, ela “começou a mexer com ela para descobrir out ”e“ tornou-se o especialista em laboratório ”. Outro cientista requisitou o novo dispositivo para um cruzeiro de pesquisa em 1982 na costa da Califórnia; Widder foi como parte do pacote.

Ela tinha involuntariamente guardado em uma missão histórica. Até aquele momento, os biólogos marinhos (William Beebe e alguns outros isentavam) tinham confiado em amostras líquidas para vislumbrar a vida no fundo do mar, um método bastante enganador: portadores de luz, especialmente, são tão delicados que podem se desintegrar em redes padrão, sua bioluminescência antes de chegar à superfície. Mas essa viagem implantaria o WASP, um “traje de mergulho atmosférico” motorizado que as empresas de petróleo offshore haviam desenvolvido para consertar plataformas subaquáticas. Os biólogos queriam usá-lo para observar animais marinhos.

Bruce Robison, cientista-chefe da viagem, agora no Instituto de Pesquisas do Aquário da Baía de Monterey, havia escolhido a dedo uma equipe de cientistas, em sua maioria jovens, entusiastas e homens, como potenciais pilotos WASP. Um a um, desceram mais de 300 metros no traje, amarrados ao navio por um longo cabo, enquanto Widder permanecia na superfície, ouvindo seus gritos jubilosos no rádio. "Eu era apenas um pós-doc, muito baixo no totem", diz ela. Perto do final da viagem, Robison perguntou a Widder, então quase frenético de entusiasmo, se ela queria treinar como piloto na próxima viagem.

Seu primeiro mergulho, no Canal de Santa Bárbara em 1984, foi ao pôr do sol. Quando ela afundou, a vista mudou de azul-centáurea para cobalto para preto. Mesmo com o esmagamento de toneladas de água em cima, ela não experimentou o pânico pegajoso que faz com que os primeiros mergulhadores durmam o último. Passando água-viva etérea e camarão com antenas ultralongas que pareciam andar como esquis, ela desceu 880 pés, onde o sol era apenas uma neblina smoggy no céu. Então, "apaguei as luzes".

Ela estava esperando por um flash aqui, um flash lá. Mas o que ela viu na escuridão rivalizou com a Noite Estrelada de Van Gogh - plumas e flores e floreios de brilho. “Havia explosões de luz ao redor, faíscas e redemoinhos e grandes correntes do que pareciam lanternas japonesas”, lembra ela. Luz estalou, fumou e lascou: “Eu estava envolvida. Tudo estava brilhando. Eu não conseguia distinguir uma luz da outra. Era apenas uma variedade de coisas que faziam a luz, formas diferentes, cinética diferente, principalmente azul, e muito do mesmo. Isso é o que me surpreendeu.

Por que havia tanta luz? Quem estava fazendo isso? O que eles estavam dizendo? Por que ninguém estava estudando essas coisas? "Parecia um uso insano de energia, e a evolução não é insana", diz ela. “É parcimonioso.” Muito cedo a tripulação de superfície começou a puxá-la para dentro.

Em uma expedição subsequente ao Monterey Canyon, ela pilotaria uma dúzia de mergulhos de cinco horas e, a cada descida, ficava mais fascinada. Às vezes, os animais misteriosos do lado de fora eram tão brilhantes que Widder jurou que o traje de mergulho estava liberando arcos de eletricidade na água circundante. Certa vez, “o traje todo se iluminou”. O que ela agora acredita ser um sifonóforo de seis metros - uma espécie de colônia de águas-vivas - estava sendo ouvido, uma luz caindo em cascata de uma ponta à outra. "Eu podia ler cada mostrador e medidor dentro do terno por sua luz", lembra Widder. "Foi de tirar o fôlego." Continuou brilhando por 45 segundos.

Ela havia chicoteado uma luz azul na frente do WASP, na esperança de estimular uma resposta animal. Debaixo d'água, a vara piscou freneticamente, mas todos os animais a ignoraram. "Estou sentado no escuro com essa coisa brilhante azul brilhante", diz Widder. "Eu simplesmente não conseguia acreditar que nada estava prestando atenção a isso."

Decodificar o léxico bioluminescente se tornaria o trabalho de sua vida. Gradualmente, ocorreu-lhe que antes de aprender a falar com a luz, ela precisava ouvir.

***

Widder me leva a um armário à prova de luz na parte de trás de seu laboratório, depois vasculha na geladeira por um frasco de água do mar. Parece claro e silencioso e não muito promissor. Então ela apaga a luz e dá um pequeno redemoinho na água. Um trilhão de safiras se inflamam.

Esta mistura brilhante, da cor do enxaguatório bucal, é cheia de dinoflagelados, os mesmos animais planctônicos que encantam as baías bioluminescentes de Porto Rico e banham os golfinhos em alta velocidade na luz azul do outro mundo. A química por trás do brilho, compartilhada por muitas criaturas bioluminescentes, envolve uma enzima chamada luciferase, que adiciona oxigênio a um composto chamado luciferina, derramando um fóton de luz visível - um pouco parecido com o que acontece quando você tira um bastão luminoso. Estimulados pelo turbilhão de Widder, os dinoflageletes brilham para desencorajar o que quer que os tenha cutucado - seja um copépode predatório ou um remo de caiaque - na esperança de perder sua refeição.

Animais maiores exibem a mesma resposta de sobressalto: iluminados ao longo de suas ranhuras claras, as enguias gulposas parecem eletrocuções de desenhos animados. Widder eventualmente percebeu que os displays parecidos com Vegas que ela via do WASP eram, na maioria das vezes, exemplos de respostas de sobressalto estimuladas pelo contato com seu traje de mergulho.

Apenas uma minúscula porcentagem da vida terrestre é bioluminescente - vaga-lumes, mais notoriamente, mas também alguns milípedes, besouros clicados, mosquitos-fungos, cogumelos-lanterna e alguns outros. O único conhecido morador luminoso de água doce é um lobo solitário da Nova Zelândia. A maioria dos moradores do lago e do rio não precisa fabricar luz; eles existem em mundos ensolarados com muitos lugares para encontrar parceiros, encontrar presas e se esconder de predadores. Os animais marinhos, por outro lado, devem abrir caminho no vazio obsidiano do oceano, onde a luz do sol decresce dez vezes a cada 225 pés e desaparece em três mil: é escuro mesmo ao meio-dia, razão pela qual tantas criaturas marinhas expressam se com luz em vez de cor. O traço evoluiu de forma independente pelo menos 40 vezes, e talvez mais de 50, no mar, abrangendo a cadeia alimentar desde o zooplâncton em expansão até a lula colossal com grandes órgãos de luz na parte de trás de seus globos oculares. Apenas os moluscos têm sete maneiras distintas de produzir luz, e novos seres incandescentes estão sendo vistos o tempo todo.

Os cientistas acreditam hoje que a bioluminescência é sempre um meio de influenciar outros animais - um sinal de fogo nas profundezas. A mensagem deve ser suficientemente importante para compensar os riscos de revelar a localização da pessoa na escuridão. "É o material básico de sobrevivência", diz Widder. “Há uma incrível pressão seletiva no ambiente visual, onde você precisa se preocupar com o que está acima de você, se for um predador e o que está abaixo de você, se for uma presa. Muitas vezes vocês são os dois.

Além de ativar suas respostas de sobressalto, os animais caçados também usam a luz como camuflagem. Muitos predadores em águas intermediárias têm olhos permanentemente voltados para cima, examinando as presas em silhueta contra a luz do sol. Visto assim, até mesmo o camarão mais frágil se torna um eclipse. Assim, os animais presas cobrem suas barrigas com órgãos de luz chamados fotóforos. Ativando estes mantos brilhantes, eles podem se misturar com a luz ambiente, tornando-se efetivamente invisíveis. Os peixes podem extinguir seus estômagos à vontade ou diminuí-los se uma nuvem passar por cima. A lula Abralia pode combinar com a cor do luar.

Atrair comida é o segundo motivo bioluminescente. O apropriadamente chamado peixe lanterna varre a escuridão com suas intensas luzes da bochecha, procurando vizinhos saborosos. Diante de suas cruéis mandíbulas, o peixe-víbora balança uma isca brilhante na ponta de um raio de barbatana mutante que se assemelha a transeuntes famintos, um pedaço resplandecente de cocô de peixe - um lanche favorecido em águas profundas. (Em vez de acender sua própria luz, alguns desses predadores desfrutam de relações simbióticas com bactérias bioluminescentes, que elas cultivam dentro de cavidades semelhantes a lâmpadas que podem ser expelidas com retalhos de pele ou rolando os órgãos de luz para dentro de suas cabeças ” exatamente como os faróis de um Lamborghini ”, diz Widder.

Finalmente, a luz é usada para recrutar parceiros. “Acreditamos que eles ativam padrões específicos ou têm órgãos de luz em forma específica de espécie”, diz Widder. Às vezes, os octópodes femininos inflamam a boca com um batom brilhante; As tempestades de fogo das Bermudas animam as águas rasas com orgias verdes parecidas com as ravinas. O mais romântico de todos é a luz de amor do tamboril, um dos animais favoritos de Widder. A fêmea, uma garota assustadora com um underbite toothy, brande uma lanterna de bactérias brilhantes acima de sua cabeça. O macho de sua espécie, pequenino e sem lanternas, mas com olhos penetrantes, nada para ela e afaga seu lado; seus lábios se fundem ao corpo dela até absorver tudo, menos os testículos. (Você pode dizer que ela sempre carregará uma tocha para ele.)

O uso de luz de algumas criaturas marinhas mistifica Widder. Por que o peixe brilhante de ombros em tubo encolhe a luz? Por que o peixe-dragão de cauda pequena tem dois faróis em vez de um, em tons ligeiramente diferentes de vermelho? Como a lula colossal usa seu órgão de luz?

Essas questões não são apenas teóricas. Muito do financiamento inicial de Widder veio da Marinha dos EUA. Pequenas criaturas que poderiam destacar a forma de um submarino oculto são uma preocupação de segurança nacional, por isso Widder inventou uma ferramenta para medir os níveis de luz. Chamado de HIDEX, ele suga grandes quantidades de água do mar, e qualquer animal bioluminescente dentro, em uma câmara à prova de luz e lê seu brilho. "Ele fala sobre a distribuição de organismos na coluna de água", diz ela.

Depois de encontrar uma maneira de medir a luz submarina, ela começou a tentar distinguir com mais precisão a miríade de fabricantes de lâmpadas. Em suas excursões de águas profundas cada vez mais freqüentes, Widder começou a assistir a temas nos espetáculos de strobelike. Diferentes espécies, ao que parece, tinham assinaturas de luz distintas. Algumas criaturas brilharam; outros pulsaram. Sifonóforos pareciam longos chicotes de luz; geléias de pente se assemelhavam a sóis explosivos.

"Para a maioria das pessoas, parece um piscar aleatório e caos", diz Robison, que se tornou um dos primeiros mentores de Widder. “Mas Edie viu padrões. Edie viu que há um senso no tipo de sinal que os animais estão usando e nas comunicações que acontecem lá embaixo. Isso foi um grande avanço ”.

E se ela pudesse identificar os animais apenas pela forma e duração de seus círculos de brilho? Ela poderia então realizar um censo bioluminescente. Widder desenvolveu um banco de dados de códigos de luz comuns que ela aprendeu a reconhecer. Então ela montou uma tela de três metros de largura na frente de um submarino lento. Quando os animais atingiram a malha, eles explodiram sua bioluminescência. Uma câmera de vídeo gravou os foguetes e um programa de análise de imagens de computador revelou a identidade e a localização dos animais. Widder estava reunindo o tipo de informação básica que os biólogos baseados em terra consideram natural, como se, mesmo no oceano, certas espécies são territoriais. A câmera também foi uma janela para o enxame noturno de criaturas do fundo do mar em direção à superfície rica em nutrientes - a “migração vertical”, que é considerada o maior padrão de migração animal do planeta. “Toda a coluna de água se reorganiza ao entardecer e amanhecer, e é aí que acontece muita predação”, diz ela. “Certos animais ficam para trás e migram verticalmente em diferentes momentos do dia? Como você resolve isso?

Tão útil quanto essas invenções provaram, algumas das mais impressionantes descobertas de Widder vieram à tona apenas porque ela estava no lugar certo na hora certa, como sua mãe lhe disse para fazer. Muitas vezes isso foi cerca de 2.500 pés debaixo d'água. Em um submersível no Golfo do Maine, Widder capturou um polvo vermelho de 30 centímetros de comprimento e o trouxe para a superfície. Era uma espécie bem conhecida, mas Widder e um estudante de pós-graduação foram os primeiros a examiná-la no escuro. (“As pessoas simplesmente não olham”, ela suspira.) Apagando as luzes do laboratório, ficaram surpresos ao ver que, quando se encontram os otários em outros polvos, filas de órgãos de luz reluzentes em vez disso prendiam os braços. Talvez otários medíocres não fossem úteis para um residente de oceano aberto com poucas superfícies nas quais se agarrar, e luzes carnavalescas, provavelmente usadas como um “venha cá” para a próxima refeição do animal, eram uma aposta melhor. "Foi a evolução capturada no ato", diz Widder.

***

Mesmo que a linguagem cintilante da luz seja mais complicada e muito mais sutil do que ela inicialmente imaginou, Widder nunca parou de querer falar. Em meados da década de 1990, ela imaginou um sistema de câmeras que operasse com luz vermelha, que os humanos podem ver, mas os peixes não conseguem. Ancorada no fundo do mar e imperceptível, a câmera permitiria que ela registrasse a bioluminescência à medida que ocorre naturalmente. Widder - sempre o redutor - esboçou o design da câmera. Ela o chamou de Olho-no-Mar.

Ela atraiu seus assuntos luminosos para a câmera com um círculo de 16 luzes LED azuis programadas para piscar em um conjunto de padrões. Essa chamada e-Jelly é modelada na resposta de pânico da água-viva atolla, cuja tela de “alarme contra ladrões” pode ser vista a 300 metros de distância debaixo d'água. O alarme é uma espécie de grito caleidoscópico que a água-viva assaltada usa para chamar um animal ainda maior para vir e devorar seu predador.

O Eye-in-the-Sea e o e-Jelly foram implantados no norte do Golfo do México em 2004. Widder colocou-os à beira de um misterioso oásis submarino chamado piscina de salmoura, onde o gás metano ferve e o peixe às vezes morre. excesso de sal. A câmera segura no fundo, a e-Jelly lançada em seus histriônicos coreografados. Apenas 86 segundos depois, uma lula apareceu. O visitante de um metro e oitenta era completamente novo para a ciência. Quando implantado no cânion de Monterey, o Eye-in-the-Sea de Widder capturou imagens impressionantes de tubarões gigantes de seis brânquias enraizando-se na areia, possivelmente por insetos, um comportamento de forrageamento nunca antes visto que poderia explicar como eles sobrevivem em um ambiente desolado. E nas Bahamas, a 600 metros de altitude, algo na escuridão voltou para a e-Jelly, emitindo trilhas de pontos brilhantes. Cada vez que a geléia chamava, a criatura misteriosa lançava uma resposta. “Eu não tenho ideia do que estávamos dizendo”, ela admite, “mas acho que foi algo sexy”. Finalmente, Widder estava envolvido em conversas leves, provavelmente com um camarão do fundo do mar.

Um destaque sensacional veio no verão passado nas Ilhas Ogasawara, a cerca de 1.500 km ao sul do Japão, quando Widder, a e-Jelly e uma versão flutuante do Eye-in-the-Sea chamada Medusa se uniram para filmar a lula gigante indescritível em seu habitat natural pela primeira vez. Outras missões falharam, embora uma tenha capturado imagens de um gigante moribundo na superfície. Widder estava nervoso ao usar sua isca e câmera no meio da água, onde os aparelhos pendiam de um cabo de 700 metros, em vez de ficarem descansados ​​no fundo. Mas durante a segunda implantação de 30 horas de duração, a Medusa vislumbrou a lula. “Eu devo ter dito 'Oh meu Deus' 20 vezes, e sou agnóstico”, diz ela ao ver primeiro as imagens. Os animais podem supostamente crescer mais de 18 metros de comprimento. “Era grande demais para ver a coisa toda. Os braços entraram e tocaram a e-geléia. Ele deslizou seus sugadores sobre a isca.

Ela pegou mais de 40 segundos de filmagem e um total de cinco encontros. Em um ponto, a lula "envolveu-se em torno da Medusa, com a boca bem perto da lente", diz Widder. A enorme lula não queria a pequena e-Jelly; em vez disso, esperava comer a criatura que presumivelmente a intimidava. Outro cientista na mesma viagem, em seguida, filmou uma lula gigante do submarino, e essa filmagem, junto com a de Widder, ganhou as manchetes. Foi a luz pulsante da e-Jelly que despertou o gigante em primeiro lugar, fazendo história. “A bioluminescência”, diz Widder, “foi a chave”.

***

O florescimento das flores dinoflageladas na Indian River Lagoon, na costa leste da Flórida, pode ser tão brilhante que cardumes de peixes parecem gravados em chamas turquesa. É possível identificar as espécies nadando na água iluminada: os residentes locais chamam esse jogo de adivinhação de "ler o fogo".

Mas não há muito fogo para ler mais. Há muito considerado o estuário mais diversificado da América do Norte, a lagoa pode estar morrendo. A poluição diminuiu as flores dinoflageladas e a luz de milhares de novas casas abafa o brilho remanescente. Os animais antes cobertos de fogo azul também estão doentes. Muitos golfinhos são atingidos por um fungo comedor de carne que corrói sua pele; outras estão infectadas por vírus e reprimiram severamente o sistema imunológico. Luxuosas camas de ervas marinhas crescem em calvície, deixando caracóis e caramujos sem abrigo. Flores de algas gigantescas fedem como ovos podres. A indústria do marisco está em frangalhos.

Esses males não são exclusivos das águas da Flórida. Duas avaliações abismais da saúde geral do oceano - o Pew Ocean Report em 2003 e a Comissão dos EUA sobre Políticas do Oceano em 2004 - estimularam Widder a deixar sua posição de longa data como cientista sênior no Instituto Oceanográfico do Ramo Harbour, na Flórida, e iniciar a ORCA. “Desde que fiz meu primeiro mergulho, tenho perguntado por que há toda essa luz no oceano e para que é usada”, diz ela. “Mais recentemente, cheguei a descobrir para que podemos usá-lo.”

Os cientistas estão buscando ativamente aplicações para a tecnologia bioluminescente, particularmente na pesquisa médica, onde esperam mudar a forma como tratamos as doenças de catarata ao câncer. Em 2008, o Prêmio Nobel de Química honrou os avanços da biologia celular baseados na proteína fluorescente verde da medusa de cristal, uma substância bioluminescente usada para rastrear a expressão gênica em amostras de laboratório. Widder está focado no uso de bactérias luminosas, que são extremamente sensíveis a uma ampla gama de poluentes ambientais.

Um dia visitamos a lagoa em um pequeno barco de pesca de fundo chato. É um denso mundo verde, interrompido aqui e ali pelos penhascos da arquitetura da Flórida. Um punhado de garças vagueia pela costa e pelicanos em cima de estacas parecem afundadas em contemplação. Dedos de raízes de mangue se projetam dos bancos escuros. Com mais de 240 quilômetros de extensão, a lagoa é o lar de lapas de peixes-boi, um ponto de parada para aves migratórias e um viveiro para tubarões-boi e touro. Mas a água que há 30 anos era gim agora parece mais com bourbon.

As fontes de poluição aqui são diversamente desanimadoras: há mercúrio transportado pelo ar da China, fertilizantes e escoamento de pesticidas das fazendas de cultivo de frutas cítricas e de gado, até mesmo os gramados dos gramados locais. "Há literalmente milhares de produtos químicos sendo liberados em nosso ambiente e ninguém está acompanhando-os", diz Widder. Muitas das áreas úmidas circundantes foram pavimentadas e drenadas de modo que a lagoa está rapidamente se tornando um afundamento dos venenos da terra. É difícil imaginar um futuro brilhante para o lugar.

Para proteger a lagoa, Widder projetou monitores oceânicos que rastreiam correntes, chuvas e outras variáveis, mapeando de onde vem a água e para onde ela vai em tempo real. Ela quer que essa rede um dia abranja o mundo - "o oceano com fio".

Agora ela está estudando as partes mais poluídas da lagoa, que ela identifica com a ajuda de formas de vida bioluminescentes. Usando luvas amarelas de cozinha, nós removemos a lama cinza-esverdeada do pé da doca da ORCA, uma área que Widder nunca testou antes. Um assistente de laboratório homogeneiza a amostra em um misturador de tinta e, em seguida, recupera um frasco de bactérias bioluminescentes liofilizadas. É o Vibrio fischeri, a mesma cepa que a lula usa em sua respiração de dragão do fundo do mar. Ela deixa cair, junto com pequenas gotas da lama da laguna, em uma máquina Microtox, que monitora a luz. Nós não podemos ver com nossos olhos nus, mas as bactérias saudáveis ​​estão brilhando no início.

“A saída de luz das bactérias está diretamente ligada à cadeia respiratória”, explica Widder. “Qualquer coisa que interfira na respiração da bactéria extingue a luz.” Substâncias interferentes incluem pesticidas, herbicidas, derivados de petróleo e metais pesados, e quanto mais eles apagam a luz, mais tóxicos eles são.

Widder e o assistente de laboratório não acham que a lama de fora da porta será muito tóxica, mas estão errados: em meia hora, as leituras mostram que as luzes vivas da bactéria estão fracas e, nas amostras mais concentradas, elas queimaram. Fora.

Bioluminescência: a luz é muito melhor, para baixo, onde está mais molhado