Povohati pod vodo

Francoska raziskovalna skupina je v članku, objavljenem v reviji ACS Central Science, predstavila novost pri analizi morske vode. Gre za ročno napravo I-SMEL, ki omogoča zajetje in koncentriranje molekul iz večjih volumnov vode v krajšem času, kot to omogočajo že obstoječe naprave. 

Številni organizmi v morskem okolju v neposredno okolico sproščajo različne presnovne produkte, ki jih imenujemo eksometaboliti. Izločanje eksometabolitov organizmom omogoča zaščito, rast in medsebojno komunikacijo. Poleg tega delujejo kot nekakšni kemijski podpisi, na podlagi katerih lahko ugotovimo, kateri organizmi se nahajajo v okolici. Analiza kemijske sestave morske vode je sicer zahtevna zaradi prisotnosti veliko različnih molekul, ki so pogosto prisotne le v sledovih.

Ključni prednosti naprave I-SMEL v primerjavi z že obstoječimi sta zmogljivost in vsestranskost. Naprava je primerna za uporabo med potapljanjem v različnih ekosistemih in omogoča koncentriranje desetih litrov vode v desetih minutah. V nasprotju s sorodnimi napravami, ki jih je treba postaviti na ravno podlago v plitvi vodi, je I-SMEL mogoče uporabiti na različnih globinah in podlagah. Poleg tega pri odvzemu vzorca ne posega v tarčni organizem in omogoča trajnosten način pridobivanja novega znanja tudi o ogroženih vrstah.

Naprava I-SMEL zajame morsko vodo in jo s peristaltično črpalko črpa prek serije diskov. Posamezen disk je sestavljen iz plasti steklenih vlaken, ki ob filtraciji zadrži večje delce, in plasti divinilbenzenovega polimera, na površini katere se zgostijo raztopljene, pretežno nepolarne molekule. Koncentrirane vzorce so v laboratoriju analizirali z masno spektrometrijo in rezultate obdelali z računalniškimi orodji. Rezultati lahko razkrijejo denimo spremembe v metabolizmu, interakcijo med organizmi, njihove selitve in odzive na stres v povezavi z onesnaženjem ali spreminjanjem okolja.

Eksperimente za potrditev delovanja naprave I-SMEL so izvedli v mediteranskem koralnem ekosistemu. Najprej so identificirali za organizme nespecifične molekule, prisotne v povprečnem kemijskem okolju preiskovanega ekosistema. Nato so se osredotočili na detekcijo za organizem značilnih eksometabolitov. V okolju spužve Aplysina cavernicola so večkrat identificirali 16 specifičnih eksometabolitov, med katerimi sta bila tudi za to vrsto najznačilnejša aerofobin-1 in aerotionin.

Dokaz delovanja I-SMEL odpira vrata novim raziskavam s področja morske in kemijske ekologije. Poleg tega znanstvenice in znanstveniki napovedujejo izdelavo več različnih izvedb naprave, da bi povečali obseg uporabe.

V morske globine se je potopila vajenka Gaja.

Vir naslovne fotografije: https://flic.kr/p/gaxygb