Удивительные следы морских существ, которые мы не видим — Какани Катиджа

Полная версия доступна по ссылке: https://ed.ted.com/lessons/the-surprising-and-invisible-signatures-of-sea-creatures-kakani-katija

По следам, которые оставляют животные, можно узнать их вид, размеры и отличительные особенности. Морские организмы тоже оставляют следы, но они незаметны в прозрачной воде. Биоинженер Какани Катиджа объяснит, как она использует красители, лазеры и другие технологии, чтобы их увидеть, и каким образом это помогает её отважной команде узнавать больше о способах передвижения морских существ.

Автор урока — Какани Катиджа. Анимация — TED-Ed.

Меня зовут Какани Катиджа, и я биоинженер.

Я изучаю жизнь морских организмов
в их естественной среде обитания.

Вот что я хочу вам рассказать:

можете увидеть это на экране —

океан находится в постоянном движении.

Тут вы видите разнообразные потоки

и водовороты,

которые создаются приливами и отливами

или ветрами.

Представьте морских обитателей,
живущих в таких условиях.

Им всю жизнь приходится иметь дело

с подобными течениями.

Необходимо отметить,

что эти маленькие организмы
тоже создают небольшие завихрения в воде,

и именно эти завихрения я изучаю.

Можно представить,
что это своего рода следы.

Это моя собачка Киран,
посмотрите-ка на её следы.

По следам можно узнать многое.

Не только кому они принадлежат,

а также насколько они свежие

и как быстро передвигалось существо,
которое их оставило.

На суше животные,
как моя симпатяжка Киран,

оставляют следы на песке или мягкой почве.

Морские организмы оставляют следы
в виде гидродинамических структур,

или гидродинамической подписи,

в воде.

Как понимаете, в прозрачной среде

их очень сложно увидеть,

но если в неё что-нибудь добавить,
то мы получим совсем другую картину.

Вы можете заметить,
что следы морских организмов

находятся в движении

и постоянно меняются.

Морские обитатели «видят» подобные следы

и, исходя из этого, принимают решения:

продолжать ли движение по этому следу,

чтобы найти партнёра или еду,

или остерегаться этого направления,
чтобы не быть съеденными.

Представьте себе возможность

не только видеть структуры такого рода,

но и измерять их.

Это уже инженерная часть моей работы.

Я уменьшила лабораторное оборудование

и поместила его

в водонепроницаемый корпус,

создав устройство, для работы с которым
достаточно одного человека с аквалангом.

Дайвер может погружаться
на глубину до 120 футов,

около 40 метров,

и измерять
гидродинамический след организмов.

Прежде всего

хочу рассказать вам о том,
в каких условиях проводятся измерения.

Мы погружаемся ночью,

для того чтобы уменьшить воздействие

солнечного света на лазер,

и делаем замеры в полной темноте,

потому что не хотим распугать организмы,
которые собираемся изучать.

Когда мы находим
интересных нам обитателей,

то включаем зелёный лазер.

Этот лазер подсвечивает слои воды,

а в океанической воде

есть частички, которые отражают свет.

Когда организмы проплывают
сквозь луч лазера,

можно увидеть движение этих частиц.

В общем, мы рискуем жизнью,
чтобы получить эту информацию.

И вот, слева мы видим

изображения этих частиц,

которые демонстрируют
перемещение жидкости.

Используя эти данные,

можно рассчитать
скорость движения этой жидкости,

как показано
на векторной схеме посередине.

Также мы используем эти данные

для ответа на другие вопросы,

не только о направлении
вращения жидкости,

что видно справа,

но и об энергетической составляющей

и силах, которые действуют в воде,
и о том, как эти силы влияют на организмы,

а также о том, как организмы
двигаются и питаются.

Мы изучили таким образом
множество организмов.

Но есть одна проблема:

мы можем изучать только те организмы,
до которых может добраться дайвер.

Я хочу рассказать о наших планах

в области этих измерений.

Совместно с Институтом
подводных исследований залива Монтерей

мы разрабатываем оборудование
для дистанционно управляемых аппаратов,

чтобы изучать организмы,
обитающие на глубине до 2,5 миль,

это около 4 000 метров.

И тогда мы ответим на интересные вопросы
о морских обитателях.

Это аппендикулярия.

Они получают питательные вещества из воды,

фильтруя eё через свою оболочку.

Вот другое существо —

это сифонофор.

Они могут достигать длины
в половину футбольного поля

и плавать в океане вертикально,

выбрасывая струйки воды.

Также мы сможем ответить на вопросы

о том, как группы организмов,
такие как криль,

могут влиять
на перемешивание океанических вод.

И пока это самый интересный результат,

который мы получили с помощью дайверов.

Эти организмы, образуя большие скопления,

способны создавать перемешивания воды,

по силе равные некоторым
природным явлениям

вроде приливов и ветра.

В заключение

хочу дать вам пищу для размышлений.

Я считаю, что нельзя забывать о том,

что технологии наших дней,
которые мы принимаем как должное,

начинались с малого,

что-то вдохновило на их создание.

Подумайте о том, как учёные и инженеры
наблюдали за полётом птиц

и создали самолёт.

Мы принимаем как должное

перелёт из Сан-Франциско в Нью-Йорк,

а он стал возможным
благодаря наблюдению за живыми существами.

Мы создаём новые способы

изучения морских обитателей,

и мы хотим узнать,

на что вдохновят нас морские организмы.

Помогут ли они в создании
новых изобретений

вроде подводных аппаратов,
похожих на медуз?

Сейчас очень увлекательный период
в исследовании океана,

потому что у нас есть инструменты
для его изучения,

и в некоторой степени с вашей помощью

мы сможем ответить на все вопросы,

а также создать технологии будущего.

Спасибо.