在太平洋的海浪之下，科學家們在2015年以前所未有的細節觀察到了一場緩慢而令人驚訝的死亡之舞。
安德魯·D·馬倫是一位與加州大學聖地亞哥分校斯克裡普斯海洋研究所的海洋學家朱爾斯·雅法合作的研究生，他正在觀察夏威夷毛伊島附近一片垂死的珊瑚礁。這片珊瑚礁剛剛“白化”——生活在每個微小珊瑚蟲中的共生藻類變得過熱，珊瑚將它們排出。“珊瑚蟲變白了，它們很虛弱。但它們仍然活著，”馬倫回憶道。
然後厄運降臨，以其他入侵藻類的綠色細絲的形式，它們漂浮到珊瑚蟲之間鈣化合物的脊上。“即使是虛弱的珊瑚蟲也應該能夠抵抗藻類，”馬倫說。但研究人員從未見過在野外，藻類如何佔據間隙空間，並在數月內擴張以覆蓋珊瑚蟲。“一旦它們被過度生長，珊瑚就毫無機會了，”他解釋道。“它們被一層綠膜覆蓋，到那時，它們就死了。”
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顯微鏡影像顯示了Stylophora（圖片右側）被競爭對手珊瑚Platygyra（左側）吞噬，後者伸出幕簾狀的胃來享用美食。
這場生死華爾茲發生在微小的舞臺上。每個珊瑚蟲大約一毫米寬。入侵的藻類細絲可以是二十分之一毫米——類似於人類頭髮的寬度——而珊瑚排出的共生藻類則小10倍。馬倫和雅法能夠使用一種新型的防水外殼放大鏡看到所有這些：海底顯微鏡，這是第一臺足夠強大的儀器，可以在海底即時觀察這些生物。
雅法和其他海洋科學家之前能夠在實驗室中近距離觀察珊瑚蟲，但在海底，條件太黑暗和困難，普通顯微鏡無法產生清晰的影像。馬倫的解決方案是在裝置周圍安裝幾個明亮的LED燈，並使用一個帶有柔性聚合物的電動可調焦鏡頭，該聚合物可以快速變平或變厚，以保持微小物體清晰可見，就像真正的眼睛的晶狀體一樣。
該鏡頭不僅顯示了死亡，還顯示了生存策略。雅法和馬倫已經觀察到競爭珊瑚之間的戰鬥，其中一種珊瑚消化了它的鄰居（上方）。然而，當珊瑚是同種物種時，這種情況不會發生，這表明動物以某種方式感知到了它們的親屬。這是如何發生的還有待觀察，但有了新睜開的眼睛，科學家們肯定會去尋找答案。
水下顯微鏡
海底是顯微鏡的禁地。在那裡，黑暗的水域和不斷變化的水流共同作用，使任何微小的物體在大多數鏡頭下都變成模糊的運動汙跡。海底顯微鏡的獨特設計解決了這些問題。它的核心是一個可變形鏡頭（1），它可以每毫秒改變其形狀，變平或凸起以調整焦距並保持影像清晰。為了照亮目標，該系統使用來自LED環（2）的亞毫秒光脈衝，提供快速、最小程度破壞性的曝光，且無運動模糊。透過組合在不同焦距下拍攝的曝光，可以製作出單個影像，其中拍攝物件的所有部分都處於焦點中（3）。
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來源：約翰·格里姆韋德；資料來源：Andrew D. Mullen等人在Nature Communications, Vol. 7, Article No. 12093中發表的“水下顯微鏡用於底棲生態系統的原位研究”；線上發表於2016年7月12日。