Edith Widder: De vreemde en wonderlijke wereld van de bioluminescentie

Ik wil jullie meenemen op een reis naar een vreemde wereld. Het is geen reis van vele lichtjaren, maar naar een plek die door licht bepaald wordt.

Het is een weinig bekend feit dat de meeste dieren in onze oceanen licht maken. Het grootste deel van mijn loopbaan besteedde ik aan het bestuderen van het verschijnsel dat bioluminescentie heet. Ik bestudeer dit omdat ik denk dat het begrijpen ervan van cruciaal belang is voor het begrijpen van het leven in de oceaan, de plek waar bioluminescentie ook het meest voorkomt. Ik gebruik het ook als instrument voor het in beeld brengen en opsporen van vervuiling. Maar in de eerste plaats ben ik erdoor gefascineerd. Vanaf mijn eerste duik in een diepzeeonderzeeër, toen ik naar beneden ging, het licht uitdeed en het vuurwerk zag, werd ik een bioluminescentiejunkie. Ik probeerde wat ik zag bij het duiken vervolgens in woorden te vatten. Maar woorden schoten tekort. Ik moest een manier vinden om mijn ervaring rechtstreeks met anderen te delen. De eerste keer dat me dat lukte was met deze kleine éénpersoonsonderzeeër Deep Rover genaamd.

De volgende videoclip laat je zien hoe we de bioluminescentie aanwakkerden. Het eerste wat je gaat zien is een transectscherm van ongeveer één meter doorsnede.

(Video) Verteller: Voor de onderzeeër zal een gaasscherm in contact komen met de skeletloze wezens van de diepzee. Met de lichten van de duikboot uitgeschakeld, wordt het mogelijk om hun bioluminescentie waar te nemen -- het licht dat geproduceerd wordt als ze opbotsen tegen de mazen van het scherm. Dit is de eerste keer dat dit ooit werd geregistreerd.

Edith Widder: Ik nam het op met een verscherpte videocamera met ongeveer de gevoeligheid van een menselijk oog dat volledig aangepast is aan het donker. Wat betekent dat dit hetgene is wat je zou zien als je zou duiken met een onderzeeër. Maar gewoon al om dat feit aan jullie te bewijzen, heb ik wat lichtgevend plankton meegebracht voor wat ongetwijfeld onbezonnen poging is om een levensechte demonstratie te geven.

(Gelach)

Als de lichten even uit mogen en we het hier zo donker mogelijk maken -- ik heb hier een fles met wat lichtgevend plankton er in. Je kan opmerken dat ze nu geen licht afgeven, ofwel omdat ze dood zijn -- (Gelach) ofwel omdat ik hen er op de een of andere manier moet toe aanzetten om jullie te laten zien hoe bioluminescentie er echt uitziet.

Publiek: Ooooh.

Oeps. Sorry.

(Gelach)

Ik werk het grootste deel van mijn tijd in het donker, ik ben het gewend. Oke.

Dit licht werd gemaakt door een lichtgevende dinoflagellaat, een eencellige alg. Waarom zou een eencellige alg in staat moeten zijn om licht te produceren? Hij gebruikt het om zichzelf te verdedigen tegen roofdieren. De flits is als een schreeuw om hulp. Het wordt beschouwd als een bioluminescent inbraakalarm. Net als het alarm in je auto of je huis is het bedoeld om ongewenste aandacht op de indringer te vestigen waardoor hij zelf gevaar loopt gegrepen te worden of dat het hem afschrikt.

Er zijn een heleboel dieren die deze truc gebruiken, bijvoorbeeld deze zwarte draakvisachtige. Hij heeft een lichtorgaan onder zijn oog. Hij heeft een baarddraad op zijn kin en een heleboel andere lichtorganen die je nu nog niet kan zien, maar zodadelijk wel. We moesten deze een tijdje achtervolgen met de onderzeeër, omdat de topsnelheid van deze vis één knoop is, wat ook de topsnelheid was van onze onderzeeër. Maar het was het waard. We hebben hem met een speciaal vangapparaat onderschept, naar het lab op het schip gebracht en dan begon alles aan deze vis op te lichten. Het is ongelooflijk. De lichtorganen onder de ogen knipperen. De baarddraad is aan het knipperen. Ook lichtorganen op zijn buik knipperen. Vinnen lichten op. Het is een schreeuw om hulp bedoeld om de aandacht te trekken. Fenomenaal. Dit krijg je normaal gesproken niet te zien, omdat de luminescentie al uitgeput is als ze in netten naar boven worden gehaald.

Er zijn nog andere manieren om jezelf te verdedigen met licht. Deze garnaal bijvoorbeeld geeft haar bioluminescente chemische stoffen af in het water net zoals een inktvis of een octopus een inktwolk produceert. Dat verblindt of verwart het roofdier. Deze kleine inktvis wordt de vuurschieter genoemd omwille van zijn vermogen om dit te doen. Hij kan eruitzien als een heerlijk hapje, of als een varkenskop met vleugels - (Gelach) maar als hij wordt aangevallen, geeft hij een spervuur van licht - in feite een spervuur van fotontorpedo's. Ik heb het licht net op tijd uitgedaan om jullie deze lichtvlekken te tonen. Ze raken het transectscherm en gaan dan oplichten. Fantastisch.

Er leven een heleboel dieren in de open oceaan - en de meesten maken licht. We hebben een vrij goed idee waarom de meesten dat doen. Ze gebruiken het voor het vinden van voedsel, voor het aantrekken van partners of voor de verdediging tegen roofdieren. Maar naar de bodem van de oceaan toe wordt het echt vreemd. Sommige van deze dieren waren waarschijnlijk inspiratie voor de dingen die je zag in "Avatar" maar je hoeft niet naar Pandora te reizen om ze te zien. Dit soort dingen.

Dit is een gouden koraal, een struik. Hij groeit heel langzaam. Van sommigen denkt men dat ze 3000 jaar oud worden, wat al een voldoende reden is om het vissen met sleepnetten te verbieden. De andere reden is dat deze fantastische struik licht geeft. Als je hem eender waar aanraakt, krijg je dit adembenemende, fonkelende blauw-groen licht. Je ziet dan dit soort dingen. Dit ziet eruit als iets uit een boek van Dr. Seuss -- er zitten gewoon allerlei soorten wezens op dit ding. Het zijn vliegenvalanemonen. Als je ze port, trekken ze hun tentakels in. Maar als je blijft porren, gaan ze licht produceren. Ze gaan lijken op een sterrenstelsel. Het produceert deze snoeren van licht, vermoedelijk als een vorm van verdediging.

Er zijn zeesterren die licht kunnen maken. En slangsterren die op hun armen dansende linten van licht produceren. Dit ziet eruit als een plant, maar het is eigenlijk een dier. Het verankert zich in het zand door het einde van zijn steel op te blazen als een ballon. Daardoor kan het zich in zeer sterke stroming goed vasthouden, zoals je hier ziet. Maar wij halen het heel zachtjes op, nemen het mee naar het lab en knijpen even in de steelbasis. Het geeft dit licht dat zich voortzet van stam tot pluim. Ondertussen verandert de kleur van groen naar blauw. Inkleuring en geluidseffecten zijn toegevoegd voor het kijkplezier. (Gelach) Maar we hebben geen idee waarom het dat doet.

Hier nog een. Dit is ook een zeeveer. Er zit een meeliftende slangster op. Het is een groene sabel van licht. Net zoals die je daareven zag kan hij ook deze banden van licht produceren. Als ik in de basis knijp, gaan de banden van basis naar top. Als ik in de top knijp gaan ze van top naar basis. Wat denk je dat er gebeurt als je in het midden knijpt? (Hapt lucht) Ik ben zeer geïnteresseerd in jullie theorieën hierover.

(Gelach)

Er bestaat dus een lichttaal in de diepe oceaan, en we zijn nog maar net begonnen om ze te begrijpen. Een manier daartoe is dat we een heleboel van deze displays gaan nabootsen. Dit is een optisch lokmiddel. We noemen het de elektronische kwal. Het zijn slechts 16 blauwe LED's die we kunnen programmeren om verschillende soorten vertoningen te doen. We bekijken dat met een camerasysteem dat ik ontwikkelde en Eye-in-the-Sea noemde. Het maakt gebruik van infrarood licht dat onzichtbaar is voor de meeste dieren en dus niet opvalt. Ik wil jullie laten zien wat voor reacties van diepzeedieren we hebben uitgelokt.

Het beeld is zwartwit en van lage resolutie. Hier zie je een aasdoos met een stel -- als kakkerlakken van de zee -- isopoden er rond. Helemaal vooraan heb je de elektronische kwal. Wanneer ze begint te knipperen, is er slechts één LED die erg snel knippert. Maar zodra ze begint te knipperen gaat ze groter lijken omdat ze op de camera schijnt. Kijk nu even naar hier. Er is daar iets kleins dat reageert. We praten met iets. Het ziet er in principe uit als een klein snoer parels, in feite drie parelsnoeren. Dit kwam herhaaldelijk voor. Dit gebeurde op de Bahama's op zo'n 600 meter diepte. We hebben daar eigenlijk een soort chatruimte, want zodra ze wordt gestart, gaat iedereen praten. Ik denk dat dit een garnaal is die haar bioluminescente chemische stoffen in het water afgeeft. Maar het fantastische is dat we ermee praten. We weten niet wat we zeggen. Persoonlijk denk ik dat het iets sexy is.

(Gelach)

Tot slot, wil ik je wat reacties die we hebben opgenomen, laten zien. Dit deden we met 's werelds eerste diepzeewebcam. Wij installeerden hem vorig jaar in Monterrey Canyon. We zijn nog maar net begonnen om al deze gegevens te analyseren. Hier zie je een lichtgevende bron van bioluminescente bacteriën. Het is een optische aanwijzing dat er aas ligt op de bodem van de oceaan. Deze aaseter komt erop af, een gigantische zeskieuwhaai. Ik ben er niet zeker van dat het licht hem heeft aangelokt omdat er aas daar ligt. Maar als hij de geurpluim volgde zou hij vanuit de andere richting zijn gekomen. Hij lijkt te proberen om de elektronische kwallen op te eten. Het is een 4 meter lange reuze zeskieuwhaai.

De volgende komt van de webcam en het gaat om een soort draaiend rad met lichtjes. Het is een inbraakalarm. Dat was een Humboldt pijlinktvis, een jonge Humboldt pijlinktvis, ongeveer één meter lang. Dit is op 1000 m diepte in Monterrey Canyon. Maar als het een inbraakalarm was, zou je niet verwachten dat het de kwal rechtstreeks zou aanvallen. Het zou dat wat de kwal aanvalt moeten aanvallen. Maar we zagen een hele reeks van dergelijke reacties. Dit is eerder een peinzend kereltje. "He, wacht eens even. Daar zou iets anders moeten zijn." Hij denkt erover na. Maar hij houdt vol. Hij blijft terugkomen. Dan gaat hij voor een paar seconden weg om er nog wat over na te denken, en denkt: "Als ik het eens vanuit een andere hoek zou proberen." (Gelach) Noppes.

We beginnen er wat greep op te krijgen, maar alleen nog maar net. We hebben meer waarnemingen nodig. Als iemand van jullie ooit de kans krijgt te gaan duiken met een onderzeeër, doe het dan, klim erin en waag de duik. Dit is iets dat op iedereens verlanglijstje zou moeten staan want we wonen op een oceaanplaneet. Meer dan 90 procent, 99 procent, van de leefruimte op onze planeet bestaat uit oceanen. Het is een magische plek gevuld met adembenemende lichtshows en bizarre en wonderlijke wezens, buitenaardse levensvormen waarvoor je niet naar een andere planeet hoeft te reizen om ze te zien.

Maar als je de sprong waagt, vergeet dan niet om het licht uit te doen. Maar ik waarschuw je, het is verslavend.

Dank je.

(Applaus)