A geobióloga Victoria Orphan está na popa do navio de pesquisas Western Flyer, assistindo seus colegas darem os últimos retoques em uma propagação incomum. Entre as ofertas:uma grande perna de peru, uma cabeça de crocodilo e tigelas de ágar gelatinoso que lembram o consomê.

Esta refeição não é para a tripulação do navio, no entanto. É uma isca.

As entradas são ancoradas em uma grade de plástico e empurradas para fora do barco para que afundem no cânion submarino mais profundo ao longo da costa oeste da América do Norte.

Os cientistas verificam a câmera anexada, que vai espionar as criaturas que aparecem para festejar - peixes, vermes, caranguejos e micróbios também.

Os habitantes microbianos de Monterey Canyon são muito diferentes de muitos de seus irmãos que vivem na superfície. Eles fazem comida com rochas e detritos mortos e coletam energia do metano que vaza do fundo do oceano. Para sobreviver neste escuro, alta pressão, baixo oxigênio, ambiente de baixo nutriente, eles formam todos os tipos de relacionamentos cooperativos.

Orphan ajusta a posição de uma tigela de ágar e depois volta para verificar os amostradores em forma de tubo que ela usará para coletar sedimentos cheios de micróbios.

"Eles não são tão empolgantes quanto cabeças de crocodilo, " ela diz.

Órfão está sendo modesto. Seu estudo desses "extremófilos" pode oferecer insights sobre a evolução da vida na Terra - e guiar a busca por vida em outros planetas. Seu trabalho lhe rendeu uma bolsa MacArthur, também conhecido como um subsídio "gênio".

Muitas de suas pesquisas acontecem na Caltech, onde dirige um laboratório com dezenas de alunos de graduação e pesquisadores de pós-doutorado. Mas expedições como esta, milhas ao largo da costa da Califórnia na Baía de Monterey, são uma parte crucial de seu trabalho.

Orphan está co-liderando esta viagem com Shana Goffredi, uma bióloga do Occidental College que também é sua companheira de vida. Onde Orphan estuda alianças microbianas, Goffredi explora as relações entre micróbios e animais maiores, como mariscos ou caracóis.

Cabeças de crocodilo e pernas de peru são uma espécie de fritura pequena para esta tripulação. Cerca de uma década atrás, Goffredi e outros cientistas do Monterey Bay Aquarium Research Institute rebocaram as carcaças de baleias mortas até o cânion e as soltaram em diferentes profundidades. O resultado foi um enorme experimento que lançou luz sobre a complexa dinâmica populacional dessas comunidades de águas profundas.

Assim como flores silvestres florescem no deserto árido após uma tempestade, micróbios há muito adormecidos florescem em uma "queda de baleia" enquanto se banqueteiam na carcaça ao lado de caranguejos, amêijoas e peixes. Os micróbios produzem produtos químicos que outros micróbios podem usar. O resultado é uma comunidade cuja demografia muda drasticamente ao longo do tempo, dependendo da profundidade e da pressão do oceano.

Órfão e Goffredi visitam essas cachoeiras duas ou três vezes por ano, amostrando a água, vida selvagem e sedimentos para descobrir se algo mudou.

"Quase sempre, encontramos uma nova espécie, "Goffredi disse." E esses são apenas os animais. "Os micróbios, ela adicionou, têm a garantia de produzir algo que nunca foi visto antes.

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O objetivo principal desta expedição de dois dias é conduzir um rover subaquático para o Monterey Canyon, insira amostradores de sedimentos com produtos químicos e recupere os espécimes das profundezas.

O rover é uma caixa amarela do tamanho de uma van de carga com braços robóticos e uma série de caixas e recipientes para armazenar o que quer que encontre. Muito lentamente, ele é baixado através do coração do navio para as águas turbulentas abaixo.

Em uma sala escura perto da popa, os cientistas fixam os olhos nos monitores alimentados pelas várias câmeras do rover. Por muito tempo, parece os créditos de abertura de "Star Trek, "com estrelas voando em um vazio azul escuro.

"Neve marinha, "Órfão diz, seu rosto iluminado apenas pelo brilho das telas. "Alguns deles podem ser animais reais. Existem pelotas fecais, ou muco que foi eliminado. Você pensa na água do mar como sendo esta matriz líquida, mas é realmente esta vida, gel muito denso. "

Quando o rover está a mais de meia milha abaixo da superfície, o fundo do mar arenoso aparece. Os pilotos e cientistas se inclinam para frente, procurando por quaisquer sinais de Francisco, a baleia que eles afundaram em torno deste local específico. De repente, o silêncio é quebrado.

"A costela de cordeiro!" Goffredi grita, apontando para a tela.

Um dos pilotos do rover usa um braço robótico para pegar um amostrador de núcleo cilíndrico. Ele o empurra profundamente em um local que o órfão escolhe, enchendo-o com sedimentos. Em seguida, ele usa um segundo braço robótico para injetar fluido no recipiente.

Este fluido contém água pesada, cujos átomos de hidrogênio têm um nêutron junto com um próton, bem como duas moléculas que servem como blocos de construção para proteínas e cujos átomos de nitrogênio contêm um nêutron extra. Os micróbios irão consumir esses isótopos estáveis ​​extrapesados ​​e passá-los através da cadeia alimentar de uma espécie para outra.

Em poucos meses, o navio retornará e puxará os cilindros para fora do solo. Em seguida, os cientistas analisarão o sedimento para rastrear o progresso dos isótopos no sistema microbiano. Os resultados revelarão como os micróbios comem, crescer e compartilhar recursos uns com os outros.

Depois de coletar os cilindros que eles plantaram na última viagem, o rover dobra de volta para uma infiltração de metano para que a equipe possa plantar mais amostradores. Os pilotos configuram rapidamente, sabendo que eles não têm muito tempo.

O robô está bem no meio de um aperto quando a palavra desce:O oceano ficou muito agitado, e eles devem sair.

Órfão suspira. "Tão perto, " ela diz.

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A equipe começa o mergulho do dia seguinte mais cedo, na esperança de recuperar o tempo perdido.

Assim que o submarino for retirado da água, recheado com espécimes, os pesquisadores levam as amostras para o laboratório úmido.

A equipe de Goffredi começa a abrir mariscos, armazenamento de sangue em pequenos frascos para análise e preservação do tecido em etanol.

Do outro lado do balcão, Órfã e quatro de seus pesquisadores cortaram cuidadosamente os cilindros de sedimento, colocar cada fatia em uma placa rotulada de acordo com a profundidade:0-1 centímetros, 1-2 cm, 2-3 cm, e assim por diante. Eles plantam bem os pés contra o balanço do navio.

Órfã cheira a tampa aberta antes de cortar, à caça do cheiro de ovo podre do sulfeto de hidrogênio.

Algumas dessas fatias são colocadas em pequenos sacos plásticos e congeladas; outros são colocados em uma máquina que usa argônio para extrair a água das amostras. Alguns mililitros vão para tubos minúsculos para análise de RNA ou DNA.

A água é separada dos sólidos - diferentes micróbios podem viver em dois meios diferentes - e parte dela é exposta a uma substância química que fica roxa e revela a quantidade de ferro que contém. Sujung Lim, um dos alunos de graduação da Orphan, enche pequenos frascos que ela usará para testar se algum micróbio come quitina, o difícil, proteína abundante no exoesqueleto de caranguejos e muitas outras criaturas marinhas.

Quando a Órfã leva seus micróbios de volta para Caltech, ela espera criar um minúsculo ecossistema de águas profundas em seu laboratório. Então ela pôde ver como eles interagem entre si em diferentes situações.

O entusiasmo do geobiólogo por seus micróbios marinhos não conhece limites. Ela reuniu muitas amostras desta vez, e sua equipe corre para processá-los.

"Meus olhos são maiores do que meu freezer -80, "ela diz com um suspiro.

"Nós o chamamos de fator Victoria 30 por cento, "Lim deadpans.

Os ossos de baleia, Contudo, não encontrará um lar permanente no laboratório. Eles pertencem ao oceano, os cientistas dizem - e em uma futura viagem ao cânion, eles serão devolvidos ao seu lugar de descanso final.

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