Equipe de pesquisa do Schmidt Ocean Institute descobre 31 novas espécies

Esta é uma nova espécie do gênero Tomopteris, comumente conhecida como vermes teia de aranha. A equipe científica da expedição testou uma nova tecnologia que oferece aos cientistas novas maneiras não invasivas de estudar esses animais extraordinários. Crédito: ROV SuBastian / Schmidt Ocean Institute

Uma fêmea de polvo (Haliphron atlanticus) consome uma água-viva a 800 metros de profundidade. A observação das interações alimentares ajuda os cientistas a compreender como funcionam as comunidades mesopelágicas e oferece informações sobre processos dos quais todos dependemos, como o ciclo do carbono no maior habitat da Terra. Crédito: ROV SuBastian / Schmidt Ocean Institute

Um sifonóforo — um invertebrado marinho colonial aparentado com a caravela-portuguesa (Physalia physalis), uma espécie venenosa — é escaneado usando a tecnologia Deep Particle Image Velocimetry (DeepPIV) a uma profundidade de 350 metros. O sistema de imagem foi desenvolvido pelo Laboratório de Bioinspiração do MBARI (Instituto de Pesquisa do Aquário da Baía de Monterey) para criar modelos 3D de animais gelatinosos. Esta espécie não havia sido descrita antes deste encontro e provavelmente é nova para a ciência. Crédito: ROV SuBastian / Schmidt Ocean Institute

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Uma equipe internacional de especialistas em águas intermediárias a bordo do navio de pesquisa Falkor (too), do Instituto Oceanográfico Schmidt, descobriu mais de duas dezenas de novas espécies marinhas em uma expedição recente na costa do Brasil, no Oceano Atlântico Sul tropical. Os cientistas utilizaram tecnologias avançadas para explorar as águas intermediárias do oceano — a camada superficial entre a superfície e o fundo do mar — que é o maior e menos explorado ecossistema habitável da Terra. Embora a identificação e descrição de novas espécies possam levar décadas, a combinação de tecnologia e conhecimento especializado permitiu que a equipe confirmasse a existência dessas espécies em questão de dias.

A lista inclui um anfípode, um tipo de crustáceo aparentado com caranguejos e lagostas; um verme teia-de-fada que se move mais rápido do que os cientistas esperam, com base no formato do seu corpo; nove medusas; sete sifonóforos, organismos coloniais aparentados com medusas e corais; sete ctenóforos, famosos pelos cílios brilhantes que usam para nadar; quatro larváceos, criaturas semelhantes a girinos que vivem em casulos de muco e são mais aparentados aos humanos do que os invertebrados; e dois rizários gigantes, organismos unicelulares visíveis a olho nu.

A equipe testemunhou uma diversidade e abundância de organismos mesopelágicos muito maior do que esperavam, disse Osborn, incluindo lulas-de-vidro e um polvo pelágico se alimentando de uma água-viva vermelha brilhante.

A zona mesopelágica é uma das áreas mais desafiadoras da Terra para explorar devido à sua inacessibilidade e imenso volume. O Programa de Bolsas de Pesquisa Ocean Shot da Fundação Sasakawa para a Paz financiou dois programas de pesquisa nessa zona mesopelágica que tornaram este trabalho possível, um sediado na Universidade da Austrália Ocidental e o outro no Laboratório Bigelow de Ciências Oceânicas, nos EUA.

As tecnologias utilizadas para identificar novas espécies foram uma combinação de sistemas de imagem e análises genéticas.

Os sistemas de imagem incluíam os instrumentos DeepPIV (velocimetria por imagem de partículas) e EyeRIS (sistema de imagem remota), desenvolvidos pelo Laboratório de Bioinspiração do MBARI (Instituto de Pesquisa do Aquário da Baía de Monterey), que foram acoplados ao veículo operado remotamente (ROV) SuBastian do Instituto Oceanográfico Schmidt. O DeepPIV e o EyeRIS são ferramentas sofisticadas e não invasivas para escanear animais marinhos; eles usam lasers para escanear organismos e criar imagens 3D deles. Além disso, a equipe acoplou ao ROV uma câmera shadowgraph da Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia Marinha-Terrestre (JAMSTEC), que pode capturar detalhes mais finos dos animais não visíveis nas varreduras 3D. As imagens ajudam os cientistas a descrever a forma e as estruturas internas dos animais sem precisar coletá-los.

Muitos animais mesopelágicos são gelatinosos, com corpos macios e delicados que frequentemente são danificados pelos métodos tradicionais de coleta de amostras. Para superar esse desafio, a expedição utilizou tecnologias adicionais que permitiram aos cientistas observar os animais em um ambiente controlado que simula seu habitat natural. Entre essas tecnologias, estavam uma câmara de realidade virtual desenvolvida na Universidade da Austrália Ocidental e uma “máquina de gravidade” desenvolvida na Universidade Stanford — um microscópio especializado que funciona como uma esteira hidrodinâmica para o estudo de micróbios.

A equipe utilizou outro microscópio desenvolvido na Universidade de Stanford para obter novas informações cruciais sobre a fisiologia de animais mesopelágicos. O microscópio, conhecido como Squid, é um microscópio confocal de código aberto. Usando o Squid, a equipe alcançou um feito inédito na pesquisa marinha e obteve imagens tridimensionais de estruturas celulares internas de organismos vivos. Um dos organismos visualizados foi um grande micróbio unicelular chamado protista. O microscópio permitiu que os cientistas observassem como a estrutura celular do protista interagia com seu esqueleto de vidro.

Em conjunto com as imagens de alta resolução, a equipe sequenciou genomas de espécimes coletados a bordo da embarcação, permitindo a rápida identificação de novas espécies sob a liderança da Dra. Cheryl Ames, da Universidade de Tohoku, e do Dr. John Burns, do Laboratório Bigelow.