TangloppeTorsdag: Med usynlighetskappe i havdypet

Harry Potter prøver usynlighetskappen for flrste gang. Stillbilde fra filmen "Harry Potter and the Philosphers Stone", (c) Warner Bros

Harry Potter prøver usynlighetskappen for første gang. Stillbilde fra filmen “Harry Potter and the Philosophers Stone”, (c) Warner Bros

Hvert år i det siste har jeg ønsket meg samme julegaven som Harry Potter fikk det første året på Galtvort – men heller ikke denne julen fikk jeg noen usynlighetskappe. Hvordan skal jeg nå kunne snike meg usynlig rundt omkring? Kanskje kan jeg gjøre som amfipodene i slekten Cystisoma?

Cystisoma hører til blant hyperiidene – denne gruppen amfipoder holder til i vannsøylen istedenfor på havbunnen, og de regnes med blant dyreplankton. De har store øyne og er rimelig flinke til å svømme, i motsetning til mange av sine bunnlevende slektninger. Men de lever et farlig liv. De hyperiide amfipodene er blant de større dyreplanktonene, og de er ganske næringsrike hvis man vil spise dem, så det er nok mange som vil prøve seg. Det er mange forskjellige strategier man kan bruke for å unngå å bli et lett bytte – noen prøver seg på å gjemme seg i det mørke dypet og andre igjen kamuflerer seg med lys. Cystisoma har funnet en tredje vei.

De fleste store dyreplankton er nesten gjennomsiktige – da er det ikke så lett for de som vil jakte på dem å få øye på dem. Hvis de bor litt dypt er det heller ikke så mye lys som trenger ned gjennom vannet, så selv om de har litt ugjennomsiktige organer går det ofte bra. Men – det er ofte en liten bit lys som kommer ned, og andre arter kan lage lys, enten for å jakte, eller for å skremme eller skjule seg, og alt dette lyset kan få en nesten gjennomsiktig amfipode til å blinke som et juletre selv om den prøver å være usynlig for fiendene sine. Det er fordi amfipoder og andre krepsdyr har et skall, eller et “utenpåskjelett” (eksoskjelett) som er hardt, og som bryter lyset på en annen måte enn sjøvannet de bor i. Det blir som når du ser på et sugerør som står i et vannglass – det ser ut som om sugerørert har en knekk på seg akkurat i overgangen mellom luft og vann. Dette kalles lysbrytning eller refraksjon, og det er det at det er en forskjell i refraksjonen mellom sjøvann og amfipode-skall som gjør at de gjennomsiktige dyrene allikevel blir synlige. Det er denne forskjellen i lysbrytning Cystisoma har en hittil ukjent løsning på.

Amfipoden Cystisoma: gjennomsiktig og med usynlighetskappe. Foto: David Littenswager, National Geographic

Amfipoden Cystisoma: gjennomsiktig og med usynlighetskappe. Foto: David Littenswager, National Geographic

Det ligner kanskje mest på James Bond teknologi det forskere fra Duke University og Smithsonian Institution har funnet ut at disse amfipodene har. Ved hjelp av Scanning Elektron Mikroskop (SEM) har de undersøkt eksoskjelettet til en del hyperiide amfipoder. De fant ikke små kamera som kan kopiere det de filmer ned på seg selv, men noe som er minst like kult.

Figur 1 fra Bagge et al 2016. SEM-bilder av de små nano-utvekstene og kulene fra skallet til Cystisoma spp.

Figur 1 fra Bagge et al 2016. SEM-bilder av de små nano-utvekstene og kulene fra skallet til Cystisoma spp.

Beina til Cystisoma er dekket av bittesmå utstikkende avlange klumper, så små som 200nm høye. (1 nm er 1/ 1 000 000 mm!) Videre fant de at resten av kroppen til Cystisoma er dekket med et tynt lag av små kuler – så små som 50-60nm i diameter. Undersøkelser av kulene viste at hos noen arter av hyperiide amfipoder er de små kulene bittesmå nano-bakterier som bor utenpå skallet til amfipodene! Både de avlange klumpene og de små kulene/nano-bakteriene står i veldig organisete mønstre, og disse gjør at refraksjonen til amfipode-skallet blir mye mer likt refraksjonen til sjøvannet. Da blir ikke lyset bøyd så forskjellig når det treffer amfipoden, og resultatet blir at den blir nesten usynlig. Det er nesten om om de har en usynlighetskappe på seg hele tiden!

Det er mange som jobber med usynlighetsteknologi. Det er ikke så mange som har gode løsninger enda, men det går an å håpe at det snart kommer en kappe vi kan ønske oss til jul. I dyreriket er det kun denne lille gruppen med amfipoder som har en løsning (som vi vet om). Kanskje det er noe vi kan bruke i forskningen videre? Vi får si fra til Q, så blir kanskje neste Bond-bil dekket av nano-bakterier?

Anne Helene


Litteratur:

Bagge LE, Osborn KJ, Johnsen S (2016) Nanostructures and Monolayers of Spheres Reduce Surface Reflections in Hyperiid Amphipods. Current Biology 26, 3071-3076

Johnsen S (2011) Hidden in Plain Sight: The Ecology and Physiology of Organismal Transparency. Biological Bulletin 201, 301-318.