Bailey Miller, un ricercatore post-dottorato presso l’Università dello Utah, si tuffò della nave da ricerca EO Wilson per esplorare un antico bosco subacqueo di cipressi nel Golfo del Messico al largo di Dauphin Island.

ISOLA DI DAUPHIN, Ala. – Erano le 6 del mattino al molo di un martedì di dicembre e il tempo non sembrava promettente. La nebbia si librava sull’acqua e il motore della nave da ricerca EO Wilson rimbombò.

La nostra nave scomparve nella nebbia e alle 7:30 l’equipaggio, una squadra di biologi, chimici e microbiologi , raggiunse la sua destinazione. Il sole si adagiava sull’acqua di ossidiana, mascherando un mondo segreto in cui terra e si scambiano posti, e passato, presente e futuro si scontrano.

Questa è la foresta sottomarina. I suoi abitanti insoliti, i navali e i relativi organismi marini, potrebbero fungere da incubatori di medicine inaspettate, sfornando nuove formule salvavita e composti che non possono essere trovati in nessun’altra parte del pianeta. Ma prima il gruppo di scienziati ha dovuto riuscire a immergersi per 60 piedi sotto la superficie dell’oceano per recuperare i loro soggetti insoliti, un compito reso più impegnativo da tre giorni di tempo non cooperativo.

“Foresta sottomarina” non è una metafora: non si tratta di una barriera corallina o di un fondale marino che assomigli a boschi superficiali ma a alberi in buona fede con radici e foglie. Per migliaia di anni, questo boschetto di cipressi – lungo circa due campi da calcio e largo cinque piedi – rimase silenzioso, conservato in una tomba di sabbia e sedimenti priva di ossigeno. Poi venne Ivan.

Nel 2004, l’uragano, categoria 5 prima di approdare , ha squarciato il Golfo del Messico, con venti fino a 140 miglia all’ora che hanno sollevato onde di 90 piedi . La tempesta sollevò quasi 10 piedi di sabbia dal fondo del , risvegliando la foresta addormentata sotto.

Ora la foresta sussurra i segreti dell’ambiente e del clima passati del golfo e suggerisce il suo futuro. Pochi l’hanno visto e coloro che hanno intenzionalmente tenuto segreto il luogo preciso. Ma hanno affidato a questo gruppo di scienziati, guidati da Dan Distel , un biologo marino di navali e direttore del Centro del genoma dell’oceano nord-orientale , le coordinate altamente custodite per la spedizione di quel giorno.

Con una sovvenzione dell’Amministrazione nazionale oceanografica e atmosferica , questo gruppo a bordo dell’EO Wilson fu il primo a esplorare, documentare e studiare i navali e altri xilofili marini che si trasferirono nella foresta quando emerse.

Un registro antico, che ospita i della nave, che può aiutare i ricercatori a scoprire nuove medicine.
Un altro ceppo recuperato dalla foresta sottomarina.

I navali, affermano gli scienziati, sono fondamentali per la scoperta di droghe. Mentre le popolazioni che invecchiano aumentano in tutto il mondo e la resistenza agli antibiotici minaccia la salute pubblica, il campo medico sta cercando una nuova frontiera che potrebbe produrre nuovi farmaci per curare condizioni come il cancro e il dolore cronico e per arginare infezioni mortali. Quindi si rivolgono a questi amanti del legno acquatico e ai loro batteri simbiotici, che sono grandi chimici .

Di nuovo sulla barca, è stato l’ultimo giorno del team per le immersioni, e la visibilità sul sito della foresta sottomarina era miserabile. Il tempo stava per scadere nella loro ricerca e la foresta, protetta solo dalla fiducia umana, non sarebbe durata per sempre.

Il loro compito era quello di esaminare il contenuto di questa capsula del tempo in legno prima che un’altra tempesta seppellisse. Ma si preoccupano anche che qualcuno elabori le coordinate del sito e raccolga il suo prezioso legname, o la prospettiva di altre attività umane, come progetti industriali, che lo distruggano. I vermi possono anche smontarlo più velocemente di quanto i ricercatori possano fare.

Quel pomeriggio sarebbe arrivato un fronte, ma durante quella stretta finestra di martedì mattina, era abbastanza sicuro che la nave di 46 piedi volasse sulla foresta – “il cinquanta percento in meno di nausea” del previsto, ha detto Brian Helmuth, un ecologo marino che studia il clima alla Northeastern University. La squadra era pronta a tuffarsi in questa strana oasi.

Preparando EO Wilson per il suo viaggio nella foresta sottomarina prima dell’alba.

Un posto come nessun altro
La foresta era una volta una palude a circa 100 miglia nell’entroterra. I suoi alberi di cipresso calvo e i loro tronchi rinforzati grandi come automobili, sostenevano una varietà di vita terrestre. Ma ora ospita cernie, dentici, gamberetti, granchi, anemoni e altri abitanti del . E per i vermi, è un buffet a volontà.

“Questo è un po ‘come una caduta di balene di legno”, ha detto Margo Haygood , un biologo molecolare dell’Università dello Utah, prima del viaggio; una caduta di balene è una balena morta che affonda nel fondale marino. La vita esplode attorno ad essa.

Il dott. Haygood ha studiato giganteschi vermi navali nelle mangrovie nelle Filippine con il dott. Distel. Ma non hanno mai visto niente del genere. Nessuno ha.

La foresta sommersa è più grande, più lontana dalla costa e più antica di qualsiasi altra cosa simile a distanza. E man mano che nuovi habitat e denaro per la scoperta di nuovi farmaci diminuiscono e con l’aumento della resistenza agli antibiotici, nuove malattie, infezioni e malattie legate all’età, il team di ricerca pensa che abbia tutto per scoprire nuovi farmaci.

Come i fiori selvatici dopo un incendio, la diversità fiorisce quando vengono stabiliti nuovi habitat. Nelle prime fasi dell’insediamento, quando tutto è ancora in lotta per lo spazio, le controversie sul territorio danno il via a molta chimica. E mentre analizza tutto, il Dr. Haygood pensa che ci siano migliori possibilità di trovare nuovi farmaci non tossici che funzionano bene.

I vermi navali sembrano essere buoni produttori di droga e, mentre li studiava altrove, il team ha scoperto composti che si stanno facendo strada nelle prime fasi dello sviluppo dei farmaci.

Il loro talento farmaceutico potrebbe essere spiegato dai batteri che vivono nelle loro branchie, che inviano enzimi all’intestino per aiutare i vermi della nave a demolire il legno. In qualche modo, questo processo lascia anche l’intestino quasi sterile, suggerendo che potrebbero essere in gioco antibiotici. E il Dr. Haygood afferma che tutti i composti che trovano hanno già attraversato milioni di anni di pre-screening nei corpi dei vermi della nave in evoluzione. Ciò li rende probabilmente meno tossici per l’uomo rispetto ai farmaci che vengono montati in laboratorio.

Ogni specie, hanno scoperto, ha un insieme distinto e diverso di partner batterici o simbionti. A loro avviso, ogni specie non studiata, ogni esemplare, è potenzialmente uno scrigno di combinazioni chimiche inimmaginabili. E un sito come la foresta sottomarina potrebbe nascondere milioni di batteri sconosciuti.

Popolare ma sconosciuto e disperatamente vulnerabile

tempesta in avvicinamento all’isola di Dauphin

Nel 2005, un pescatore al largo della costa del Golfo dell’Alabama si chiese perché stesse pescando così tanti pesci in un punto. Il fondale marino in questa zona era per lo più di sabbia senza caratteristiche. Per decenni, le persone hanno scaricato spazzatura in acqua, dalle lavatrici ai carri armati e ai bombardieri della seconda guerra mondiale , per attirare i pesci. Ma nessuna di queste strutture era stata lasciata cadere dove stava tirando su un tale fermo; si sarebbero presentati sul suo fishfinder.

Ha chiamato un negozio di immersione locale per verificarlo. Il proprietario ha scoperto alberi sul fondo del e sapeva che l’area era speciale. Ma perché c’erano gli alberi lì?

Determinato a scoprirlo, alla fine il sub si è fidato del sito con Ben Raines, un giornalista che lavorava per il sito web AL.com, che ha promesso di trovare scienziati per aiutare. Raines, anch’egli ambientalista e studente di immersioni, iniziò a pubblicare storie sulla foresta e presto ricevette una chiamata da Kristine De Long , paleoclimatologa alla Louisiana State University.

Il legno era troppo vecchio per la datazione al radiocarbonio, ma analizzando gli anelli degli alberi, i granelli di polline e la sabbia, lei e un gruppo di ricercatori hanno scoperto che aveva due ere glaciali.

Raines ha realizzato un documentario , “The Underwater Forest”, che ha attirato l’attenzione dei media nazionali sulla foresta. Abbattitori e produttori di mobili, desiderosi di raccogliere gli alberi per tavolini o chitarre, iniziarono a annusare. Alcuni hanno offerto piccole fortune per le coordinate.

Ma poche persone, anche i locali di lunga data, ne conoscono molti dettagli, come la sua posizione specifica – o che diventa meno una foresta ogni giorno.

Immersioni in Braille

Eric Schmidt , un chimico di prodotti naturali presso l’Università dello Utah, e Bailey Miller , un ricercatore post dottorato, erano in piedi sul bordo posteriore della barca in attrezzatura subacquea: bombole di ossigeno sulla schiena, maschere abbassate, coltelli tagliati alle gambe e sega arrugginita e sacche per campioni fissate a cinture pesate.

Il capitano gridò: “Tuffati! Tuffo! Tuffo!” – e sono scomparsi nell’acqua.

In pochi minuti tornarono in superficie. “Zuppa di piselli”, ha detto il dott. Miller.

Il team sapeva che la visibilità potrebbe essere scarsa. Le condizioni sono imprevedibili, specialmente durante la stagione delle inondazioni; questo inverno è stato piovoso lungo la costa del Golfo dell’Alabama. Ma i finanziamenti sono limitati e gli orari raramente si sovrappongono. Non potevano aspettare.

Gemendo, il dottor Schmidt si appoggiò sul ponte. Il Dr. Helmuth e Francis Choi , un tecnico senior, si prepararono a immergersi successivamente. “Tieni semplicemente la mano sul nastro del transetto”, ammonì, riferendosi ai nastri di plastica posti sul fondo del come guide.

Con i filmati catturati durante l’immersione, il Dr. Helmuth e il Sig. Choi speravano di costruire mappe interattive 3D dell’habitat per comprendere meglio come la sua struttura potesse fornire protezione in angoli e fessure dagli estremi del clima : chi è resiliente? Dove cercano rifugio gli animali? Conoscendo le comunità che si radunano in habitat come questo, il team può dare un’occhiata più da vicino ai probabili effetti del cambiamento climatico nel Golfo e altrove.

Ma sono tornati a mani vuote.

“È bello laggiù, oltre a non essere in grado di vedere nulla”, ha detto il dott. Helmuth. “Latte al cioccolato.”

Le nuvole si sono accumulate, una brezza costruita, il cielo si è oscurato e l’acqua ha vibrato.

Il dottor Schmidt e il dottor Miller fecero un’altra svolta, ma la loro immersione fu anche peggiore.

“Ho avuto un’esperienza surreale con una tartaruga”, ha riferito il dott. Miller. Pensò che fosse in legno e bussò per controllare, e i due si trovarono faccia a faccia. “È un po ‘inquietante imbattersi in qualcosa di vivo.”

Anche l’immersione finale è stata un fallimento.

Il sole è tornato. C’era un’opzione rimanente: esplorare le acque sotto una piattaforma di gas naturale nelle vicinanze, una delle dozzine visibili dalla costa dell’isola di Dauphin.

Se la foresta sottomarina è un esperimento naturale, l’impianto di perforazione del gas offre un controllo sperimentale. Sotto la superficie del mare, le imponenti basi della piattaforma servono in modo simile ai monconi sottomarini erosi o a qualsiasi oggetto lanciato in queste acque libere: sono tutti “raccoglitori di pesci”, ha detto il dott. Helmuth, fornendo struttura per la vita marina e le persone.

Il team voleva vedere se la distribuzione di blocchi di legno lungo la base in futuro potesse rispondere a domande che non possono essere poste nella foresta sottomarina: la foresta ha attratto la vita marina che era già nelle aree circostanti, simile a ciò che è attratto da un impianto di perforazione del gas? O ha dato origine a un ecosistema unico? Quanto dura il legno in genere sott’acqua tra i mangiatori di legno in diverse condizioni ambientali?

La nave, raggiunta la piattaforma, gira a vuoto sull’acqua spumeggiante sotto le sue rigide travi d’acciaio, in una nebbia appiccicosa e profumata dall’autostrada. Tre sommozzatori sono saltati dentro, sono scomparsi e sono tornati pochi minuti dopo con una buona notizia: la visibilità era perfetta e hanno catturato grandi filmati della vita marina per confrontarli con quelli di una precedente immersione nella foresta.

La nebbia inghiottì il rig mentre la barca lo lasciava indietro. Quindi inghiottì la barca. La temperatura è calata. I sub si sono cambiati in vestiti asciutti. Tutti riposarono.

La nave passò davanti a un faro dove acque poco profonde si riversavano su una spiaggia. Apparvero le boe, che segnavano il canale della nave dentro e fuori dal cellulare. Più lontano, barche di gamberetti galleggiavano tra le piattaforme di gas.

Se gli impianti di perforazione sono un promemoria dell’attività umana, la foresta è un promemoria di ciò che i cambiamenti climatici possono fare, ha detto il dott. Helmuth in seguito. Dalla rivoluzione industriale, il cambiamento delle condizioni ambientali prodotte dall’uomo è paragonabile a quello che ci è voluto perché i processi naturali crescessero, uccidessero e seppellissero la foresta nel corso di 100.000 anni.

Il tempo ondulato segnalava che il tempo era scaduto per un ulteriore esame della foresta. Fortunatamente, durante un’immersione nauseabonda il sabato precedente, riuscirono comunque a raccogliere sei grandi secchi di tronchi, rami e radici.

Un picnic davvero insolito

Il dottor Miller dissezionò ed esaminò il legno recuperato dalla foresta sottomarina.

Il giorno prima dei tentativi di immersione falliti di martedì, la squadra si è riunita attorno a un tavolo da picnic sotto un edificio rosa spiaggia su palafitte al Dauphin Island Sea Lab . Un telo di plastica per una tovaglia, vassoi per il pranzo per le stazioni di lavoro. I ricercatori hanno deciso di classificare i campioni raccolti durante l’immersione di maggior successo sabato. Il legno è stato ordinato in base alla durata della stima di ogni pezzo, dal più breve al più lungo, nella speranza di capire quali tipi di creatura si depositano su quale substrato.

Il legno era così flessibile che poteva essere smontato con le dita, scheggia per scheggia. Gli avanzi sembravano maiale stirato. Il dottor Haygood ha accolto gli ospiti d’onore di oggi con i guanti: vermi navali, pholadidae e briozoi, le strane palle che potrebbero portare droga sul tavolo.

I marinai chiamarono i vermi della nave, che seppellivano e divoravano navi e dighe in legno. Ma non sono vermi; piuttosto, sono vongole allungate che si frantumano nel legno con denti microscopici e digeriscono il legno con l’aiuto di batteri simbiotici che vivono nelle loro cellule.

Fino a quando gli ingegneri navali non passarono dal legno all’acciaio, i vermi navali erano argomenti di ricerca popolari. Ora sono “rimbalzi”, ha detto il dottor Haygood. Spera che la promessa di scoperta di droghe attiri più ricercatori su “questo scrigno inutilizzato”.

I Pholadidae, che assomigliano all’uva bianca, sono cugini più giovani dei vermi . Da qualche parte durante la loro evoluzione, i pholadidae hanno perso i batteri simbiotici nelle loro cellule, insieme alla loro capacità di consumare legno. Ma i batteri associati ai vermi che potenzialmente contengono oro farmaceutico aggiuntivo potrebbero fare l’autostop sui loro corpi.

Poi ci sono i briozoi, un phylum di animali tutto suo. I briozoi si attaccano al legno ma non lo mangiano. Alcune colonie assomigliano a licheni gommosi, ma a un esame più attento sono quadrati intrecciati. Ogni quadrato, spesso più piccolo della punta di uno spillo, è un singolo animale. I suoi simbionti batterici producono difese chimiche che proteggono il corpo molle e le larve dell’animale. Alcune di queste tossine e altri composti potrebbero essere utili nel trattamento di Alzheimer , cancro, HIV . o dolore.

Ma anche i granchi in miniatura che scappano dalle tane dei vermi abbandonati o sfuggono alle piastre di Petri del dottor Distel aiutano a capire meglio come funziona la comunità di organismi all’interno della foresta sottomarina: un tronco ha qualcosa per tutti.

“Nell’oceano, qualcosa a cui attaccarsi è molto importante”, afferma il Dott. Distel. “Non ci pensi molto nel mondo terrestre. Ma se non vuoi essere spazzato via dalle correnti o se vuoi essere in grado di trovare altri membri della tua specie, è importante avere dei punti di riferimento. ”

Brian Helmuth, Dr. Miller e Dr. Haygood al lavoro.
Dan Distel, biologo di vermi della Northeastern University, esaminò un esemplare di verme nel laboratorio marittimo che era stato prelevato da un tronco.

Man mano che il team sceglieva un campione dopo l’altro, li portava in un laboratorio di fortuna di solito usato come aula di un campo estivo. Hanno documentato ed elaborato il maggior numero possibile di campioni prima di tornare nei loro laboratori di casa nello Utah e nel Massachusetts.

Il dottor Haygood ha raschiato una miscela simile a un frullato di verme appena macinato, che conteneva anche i batteri dall’interno del suo corpo, e lo ha diffuso in linee a zigzag in piastre di Petri e tubi riempiti con un mezzo gelatinoso. Sperava che questo avrebbe spinto i batteri del verme di colonizzare il mezzo e iniziare a crescere.

“Ci vuole pazienza, immaginazione ed empatia con i batteri”, ha detto.

Un singolo campione può generare dozzine di ceppi di batteri. Le proiezioni sono difficili e richiedono mesi. Se un composto supera tutti i test, presumendo che il finanziamento continui, potrebbero raggiungere la clinica in 15-20 anni.

Tornati al laboratorio martedì, il giorno dell’immersione finale, i subacquei avevano già fatto la doccia e sono tornati al lavoro scientifico meno audace. Il dottor Miller stava raccogliendo altra legna, mentre il signor Choi finiva una simulazione al computer di un grosso tronco. Il dottor Distel era curvo al microscopio con una pinzetta, che separava i pholadidae. C’era un intero registro che non era stato toccato e si avvicinarono alla 200esima pagina di un quaderno per documentare gli esemplari.

Avevano generato abbastanza lavoro per durare una vita o più. Congelati a temperature ultrafredde, alcuni batteri possono sopravvivere “probabilmente più a lungo della razza umana”, ha affermato il dott. Distel.

Mesi dopo, sembrava che tutto il mal di mare, le immersioni graffiate e i secchi di schegge avrebbero potuto valere la pena.

“Prima di visitare questo sito, ho avuto incubi che non avremmo trovato molto interesse”, ha scritto il dott. Distel in un’e-mail. Ma da una singola immersione quasi cieca in solo una parte della foresta, avevano trovato cinque specie di creature marine amanti del legno che non avevano mai esaminato prima.

Non sanno se questi organismi nascondono una medicina miracolosa. Ma sono sempre desiderosi di cacciare più indizi in luoghi come la foresta sommersa.

“Non esiste un verme disinteressato”, ha detto il dott. Haygood.

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