NSF、深海の水中火山を住処とするエビの秘密を解明する研究に資金提供

アンジェラ・ニコレッティ著

2022 年 9 月 15 日午前 11 時 20 分

一部の深海エビは盲目であると考えられており、その生息地、つまり他のほとんどの生物にとって有毒な日光がゼロの海の底にある沸騰するほど熱い深淵に到達するために長距離を移動します。

現在、FIUの海洋科学者ヘザー・ブラッケン・グリッソム氏は、ノバ・サウスイースタン大学教授のタマラ・フランク氏、デューク大学正教授のゼンケ・ジョンセン氏、デラウェア大学准教授のジョン・コーエン氏らとともに、この奇妙なエビの秘密を解明したいと考えている。

135万ドルの米国科学財団（NSF）の助成金を受けて、研究チームはエビが生息する圧搾圧力の海底まで降下できる最先端技術を利用して、エビとその環境を調査する予定だ。 資金提供により、研究を支援する博士研究員 1 名と FIU の学部生が支援されます。

アルビノカリス科の十脚エビ、またはベントエビは、海の熱水噴出孔に群がります。 1977 年に発見され、中央海嶺全体にまばらに点在するこの噴出口は、700 度以上に達する有毒化学物質の雲を吐き出す高い煙突のような構造物に似ています。

ベントエビの一部の種は、これらの噴出口の側面に何千匹も群がり、幽霊のような白い斑点を形成します。 それは火山の側に住んでいるのと同じです。

しかし、ベントシュリンプはそこでは生まれません。 幼虫のときは、熱水噴出孔から 300 ～ 3,000 フィート離れた場所でも生息できます。

「これらのエビには、どうやって通気口を見つけるのかなど、多くの謎があります」とブラッケン・グリッソム氏は言う。 「近距離での検出には視覚が関係しているのでしょうか。また、近距離に到達すると、どのようにしてこれほど成功するのでしょうか?これらの疑問のいくつかに答えることができれば幸いです。」

これはヘザー・ブラッケン・グリッソムにとって4回目の主要なNSF助成金となる。 海洋進化生物学者は画期的な科学的貢献をしており、進化、生物多様性、海洋動植物の保護に関する専門知識で知られています。

1980年代にベントシュリンプが初めて発見されたとき、彼らは盲目であると考えられていた。 一部の種には典型的な目はありませんが、背中に大きな白い翼のような構造があり、後に巨大な背側融合目であることが判明しました。 しかし、他の研究では、これらは機能しないと結論付けられています。

現在のチームはあまり納得していません。

以前のベントエビは潜水艇の明るい光の下で収集されましたが、おそらくエビの敏感な目には厳しすぎて盲目になってしまいました。 そこで研究者らはまず、ベントエビの視覚系を調べて、彼らが盲目であるかどうかを判断する予定だ。 次に、融合した目が光を感知して通気口の位置を特定できるかどうかを理解したいと考えています。

ノバ・サウスイースタン大学の主任研究者フランク氏は、「エビの目が機能していないことを示唆する30年前の論文を読んで以来、このエビの研究をしたいと思っていた」と語った。 「私には、どのようにして柄のある幼体の目から背側の巨大な成体へとこれほど大規模な変態を起こし、機能しない目を生み出すことができるのか理解できません。」

ベントシュリンプの視覚についての理解が深まれば、非常に敏感な光受容体など、他のエキサイティングなイノベーションへの扉が開かれ、ロブスターの目の光学系がモデルとして機能したのと同様に、低照度カメラシステムのモデルとしても機能する可能性があります。超高感度X線望遠鏡の設計。

このプロジェクトのもう 1 つの目的は、これまで記録されたことのない、熱水噴出孔システム周辺の新しい生物発光源を探索することです。

研究者らは船から制御できる遠隔操作車両（ROV）を頼りに通気孔に到達し、エビや生物発光を調査する予定だ。 基本的に巨大なロボットであるこのROVは、深海生物を盲目にすることなく収集するためにチームが数十年にわたって開発した特別な方法を使用して、サンプルと高解像度ビデオを収集します。

「これらの生息地を研究することは私の生涯の夢です。私が大学院に通っていたときに、通気口にいるこの奇妙な盲目のエビについて知って以来、研究したいと思っていました」とブラッケン・グリッソム氏は語った。 「何年も経った今、私はここにいる――そして実際にそうするつもりだ。」

ブラッケン・グリッソムに加わる研究者チームは、2019年に米国海域でダイオウイカの映像を初めて撮影したときなど、他のエキサイティングで歴史的なミッションでも彼女とともに活動してきた。

この賞は、ブラッケン・グリッソムにとって 4 回目の主要な NSF 助成金となります。 Bracken-Grissom は画期的な科学的貢献をしており、進化、生物多様性、海洋動植物の保護に関する専門知識で知られています。 彼女は FIU 環境研究所の海岸線海洋部門の副所長であり、甲殻類ゲノミクスおよびシステム学研究室 (CRUSTOMICS) も運営しています。