Szukając odpowiedzi na pytania naukowe, warto czasami cofnąć się o krok, by docenić wspaniałość świata.

Biolodzy zajmujący się rozwojem, Daniel Castranova, Bakary Samasa i Brant Weinstein, uważają, że część tego delikatnego piękna tkwi w danio pręgowanym [zebrafish]. Podczas pracy w laboratorium Weinsteina w National Institutes of Health w Bethesda w stanie Maryland, Castranova i Samasa zrobili wspaniałe zdjęcie młodego danio pręgowanego, oświetlając nigdy wcześniej nie widziane części jego układu limfatycznego.

Zdjęcie pochodzi z badań, które miały na celu ustalenie, czy danio pręgowany ma naczynia limfatyczne wewnątrz czaszki. Układ limfatyczny pomaga usuwać toksyny i odpady z organizmu, a wcześniej naukowcy uważali, że tylko ssaki mają takie struktury blisko mózgu.

Ale danio pręgowany też ma te naczynia – donoszą Castranova i współpracownicy we wstępnych badaniach opublikowanych w maju na bioRxiv.org. Zespół wykorzystał ryby zmodyfikowane genetycznie, aby miały naczynia limfatyczne świecące na pomarańczowo w określonych warunkach a szkielet i łuski świecącymi na niebiesko. Ponieważ ryby są łatwiejsze do hodowania i obrazowania w laboratorium niż ssaki, twierdzi Castranova, odkrycie może pomóc naukowcom w łatwiejszym badaniu roli układu limfatycznego mózgu w chorobach neurologicznych, takich jak rak mózgu czy choroba Alzheimera.

Po zrobieniu serii zdjęć – złożonej z 350 zdjęć wykonanych za pomocą mikroskopu konfokalnego, „przez kilka tygodni nawet nie patrzyłem na te zdjęcie” – mówi Castranova. „A kiedy spojrzałem na to w pewnym momencie po przetwarzaniu danych, pomyślałem „Wow”.

Nawet jeśli Castranova potrzebował czasu, aby docenić to, co ma w ręku, jurorzy konkursu fotomikroskopowego Nikon Small World 2020 zdali sobie sprawę, że to zwycięzca. Zdjęcie zajęło pierwsze miejsce w 46. corocznym konkursie. Wyniki ogłoszono 13 października.

Oto kilka naszych ulubionych zdjęć z tegorocznego konkursu.

Wewnątrz jajka błazenka [clownfish]

Drugie miejsce zajął rozwijający się embrion błazenka (Amphiprion percula). Seria zdjęć dokumentuje wzrost zarodka (od lewej do prawej) pierwszego dnia, rano i wieczorem trzeciego, piątego i dziewiątego dnia. DANIEL KNOP / NATUR UND TIER-VERLAG NTV

W ciągu dziewięciu dni niemiecki fotograf Daniel Knop obserwował, jak zarodek wyrasta z złotego woreczka żółtkowego w małego błazenka (Amphiprion percula).

Złożony obraz, utworzony przez zestawienie razem wielu zdjęć wykonanych podczas ruchu embrionu, dokumentuje etapy jego rozwoju od lewej do prawej. Pierwsze jajo przedstawia nowo rosnące ryby kilka godzin po zapłodnieniu, z białą gromadą dodatkowych plemników wciąż na zewnątrz jaja. Kolejne zarodki przedstawiają rybę dwukrotnie w trzecim dniu rozwoju (rano i wieczorem) oraz w piątym i dziewiątym dniu, na godzinę przed wykluciem się ryby.

Język ślimaka

To barwne przedstawienie części języka ślimaka w 40-krotnym powiększeniu ukazuje jego strukturę w trzech wymiarach. Sekcje w kolorze niebieskim są najdalej od widza, a te w kolorze gorącego różu są najbliżej. Obraz zajął trzecie miejsce w konkursie. IGOR SIWANOWICZ / HHMI

Kiedy akwarium kolegi z laboratorium Igora Siwanowicza przejęły słodkowodne ślimaki, Siwanowicz postanowił zrobić zdjęcie części języka jednego ślimaka, zdobywając trzecie miejsce w konkursie. Wyrostek, powiększony 40 razy, sfotografowano warstwami laserem, aby zrekonstruować język w trzech wymiarach. Kawałki najbliżej widza są w kolorze gorącego różu; najdalsze kawałki są niebieskie. Podobne do grzebienia wypustki języka zdrapują algi z powierzchni.

„Wybrałem to zdjęcie, aby pokazać, że w naturze piękno można znaleźć w najbardziej nieoczekiwanych miejscach, takich jak paszcza ślimaka” – mówi Siwanowicz z kampusu badawczego Janelia Research Campus Instytutu Medycznego Howarda Hughesa w Ashburn w stanie Wirginia i zdobywca drugiego miejsca w konkursie w 2019.

Włosy wyhodowane w laboratorium

Pokazany w 20-krotnym powiększeniu organoid (kolor niebieski) skóry ma ludzkie mieszki włosowe (grube wypustki) i nerwy (czerwony). Obraz zdobył honorowe wyróżnienie. KARL KOEHLER I JIYOON LEE / BOSTON CHILDREN’S HOSPITAL & HARVARD MEDICAL SCHOOL

Neurobiolog Karl Koehler i biochemik Jiyoon Lee, obaj z Bostońskiego Szpitala Dziecięcego i Harvard Medical School, uchwycili ten obraz ludzkich mieszków włosowych wyrastających ze skupiska wyhodowanych w laboratorium w naczyniu laboratoryjnym, komórek skóry, zwanych powszechnie organoidami. Inne rodzaje organoidów istnieją w różnych częściach ciała, takich jak jelita i mózg.

Organoid skóry rośnie w laboratorium po około czterech do pięciu miesięcy. Struktury te rozwijają nerwy, które łączą wyspecjalizowane komórki w mieszkach włosowych, podobnie jak system obwodów nerwowych, który pozwala nam odczuwać dotyk i może pewnego dnia pomóc w opracowaniu lepszych przeszczepów skóry. Ta wyhodowana w laboratorium skóra rozwija się na odwrót, stroną wewnętrzną do zewnątrz, mówi Koehler. Tak więc powierzchnia, na której rosną włosy, znajduje się wewnątrz kępy komórek, a widzowie widzą podstawę mieszków włosowych. Zespół opublikował swoje ustalenia 3 czerwca w Nature.

Majestatyczny mech

Kapsułki mchu, takie jak ta pokazana tutaj w 10-krotnym powiększeniu i pokazane w sztucznym kolorze, uwalniają setki tysięcy zarodników, które są przenoszone przez wiatr do nowych części lasu, aby rosły. Zdjęcie zostało wyróżnienione w tegorocznym konkursie fotograficznym Nikon Small World. MIROSLAV ŽÍT

Miroslav Žít, fotograf amator z Prachatice w Czechach, zrobił zdjęcie oszałamiającej kapsułki z mchem wypełnionej zarodnikami prawie gotowymi do lotu. Kapsułki osadzają się na łodygach wystających z mchu. Zarodniki unoszą się na wietrze po uwolnieniu, czasami podróżują na duże odległości i pozostają w stanie uśpienia, dopóki warunki nie sprzyjają rozwojowi.

Infekcja wirusowa

Łapa myszy została zakażona wirusem Chikungunya (w dolnej części łapy zabarwiony na różowo), patogenem powodującym bolesne zapalenie stawów. Odpowiedź immunologiczna gryzonia na wirusa, w postaci komórek odpornościowych zwanych mikrofagami, jest pokazana na niebiesko, a ogólna tkanka ma kolor pomarańczowy. Obraz zdobył wyróżnienie. JONARD CORPUZ VALDOZ, PAM VAN RY I RICHARD ROBISON / BRIGHAM YOUNG UNIV.

Naukowcy z Uniwersytetu Brighama Younga w Provo w stanie Utah połączyli ponad 2200 zdjęć wykonanych za pomocą mikroskopu konfokalnego, aby stworzyć to żywe ujęcie 1-centymetrowej łapy myszy zakażonej wirusem Chikungunya.

Chikungunya to choroba, która może powodować wycieńczający ból stawów. Biochemicy Jonard Corpuz Valdoz i Pam Van Ry połączyli siły z mikrobiologiem Richardem Robisonem, aby przyjrzeć się, jak mysz reaguje na infekcję, w nadziei, że rzucą światło na to, jak wirus rozprzestrzenia się u zwierząt, w tym ludzi. Zdjęcie pokazuje, że komórki odpornościowe zwane makrofagami rzuciły się do łapy, aby walczyć z wirusem.

Zarodek nietoperza

To zdjęcie zarodka nietoperza owocożernego karolia okularowa (Carollia perspicillata) jest zabarwione, aby pokazać jego szkielet na zielono, a chrząstkę na pomarańczowo; w konkursie fotograficznym zajęła 20. miejsce. DORIT HOCKMAN / UNIV. Z CAPE TOWN, VANESSA CHONG-MORRISON / UCL

Podczas udziału w kursie embriologii w Marine Biological Laboratory w Woods Hole w stanie Massachusetts, Vanessa Chong-Morrison, biolog rozwojowy na Uniwersytecie Oksfordzkim, przygotowała ten obraz zarodka nietoperza owocowego karolia okularowa (Carollia persicillata).

Chong-Morrison, obecnie na University College London, i Dorit Hockman z University of Cape Town w Południowej Afryce wykonali zdjęcia szkieletu rozwijającego się nietoperza.. Hockman jest także biologiem rozwojowym, który bada, jak nietoperze wyrastają „imponujące skrzydła”. Para następnie połączyła razem obrazy, aby stworzyć ostateczne zdjęcie, które zostało zmodyfikowane, aby pokazać kości nietoperza na zielono i chrząstkę na pomarańczowo.

Dzieło sztuki aminokwasów

Aminokwasy L-glutamina i beta-alanina w ciepłym roztworze etanolu i wody tworzą kryształy, sfotografowane tutaj z czterokrotnym powiększeniem. Zdobyły 13 miejsce JUSTIN ZOLL / JUSTIN ZOLL PHOTOGRAPHY

Nie, to zdjęcie nie jest obrazem abstrakcyjnym. To portret kryształów, które powstają po podgrzaniu dwóch aminokwasów – L-glutaminy i beta-alaniny w roztworze z etanolu i wody. Jeden ze związków, L-glutamina, jest budulcem białek i zapewnia funkcjonowanie układu odpornościowego. Drugi, beta-alanina, pomaga w utrzymaniu wytrzymałości mięśni.

Justin Zoll, fotograf z Ithaca w stanie Nowy Jork, połączył wiele zdjęć kryształów wykonanych z czterokrotnym powiększeniu w panoramę, aby pokazać skomplikowane szczegóły kryształów w szerszym polu widzenia. Mówi, że kiedy kryształy oddziałują z wieloma wiązkami spolaryzowanego światła, układ ich cząsteczek przyjmuje oszałamiające kolory.

Źródło: Erin Garcia de Jesus

2020 Nikon Small World photomicrography competition. Published online October 13, 2020.

D. Castranova et al. Live imaging of intracranial lymphatics in the zebrafish. bioRxiv.org, May 14, 2020. doi: 10.1101/2020.05.13.094581

J. Lee et al. Hair-bearing human skin generated entirely from pluripotent stem cellsNature. Vol 582, June 3, 2020, p. 399. doi: 10.1038/s41586-020-2352-3

Zdjęcia: D. CASTRANOVA, B. WEINSTEIN AND B. SAMASA/NIH, NIKON SMALL WORLD

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x