• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
1351
Раздел: Биология
Мир глазами науки. #На пересечении науки и искусства

Мир глазами науки.
На пересечении науки и искусства

На веб-сайт Olympus BioScapes Competition ученые и микроскописты-любители из более 70 стран мира ежегодно присылают свыше 2 тыс. фотоснимков и фильмов, из которых выбираются десять победителей.

В этом номере журнала представлены фотографии, победившие на конкурсе 2013 г., а также рассказ абсолютного победителя конкурса нейробиолога И. Сивановича о «герое», вдохновившем его на создание одного из выигрышных фотоснимков, – об одноклеточных десмидиевых водорослях, отличающихся огромным разнообразием своих размеров и форм, а также поразительной зеркальной симметрией своих клеток.

10.01.jpg

Десмидиевые водоросли (Desmidiales) издавна привлекают внимание не только ученых, но и натуралистов-любителей удивительным разнообразием, красотой и симметрией своих форм. Эта группа преимущественно одиночных организмов, относящаяся к зеленым водорослям, по разным оценкам насчитывает от 200 до 400 видов. Среди них встречаются и такие гиганты, как Micrasterias rotata размером 0,3 мм (одни из самых больших клеток в царстве растений!), и карлики, такие как миниатюрная Cosmarium, длина которой не превышает 10 мкм.

Типичная клетка десмидиевых водорослей состоит из двух симметричных, зеркально отображенных половинок – полуклеток, образовавшихся в результате деления, одна из которых всегда старше другой. Слоистая оболочка клеток пронизана отверстиями-порами и покрыта скульптурными украшениями (ямками, буграми, шипами и т. п.), расположенными в определенном порядке и образующими причудливые узоры. Автора, как бывшего структурного биохимика, особенно поразила многочисленность групп симметрии, которые можно выявить среди десмидиевых. Удивително, что немецкий естествоиспытатель и философ Э. Геккель, «отец» органической кристаллографии, посвятил этим водорослям лишь одну иллюстрацию в своей широко известной книге «Красота форм в природе» (1904) .

Для создания «артобъекта» была выбрана компоновка, навеянная геометрией янтры – одного из древнейших графических символов в индуизме, духовного символа возвышающегося сознания. Такая композиция удачно раскрывает природную симметрию и разнообразие размеров водорослей.

Для визуализации стенок клеток использовалась специальная целлюлозо-связующая флуоресцентная краска, поглощающая ультрафиолет и испускающая сине-зеленый свет. Красный цвет – результат присущей водорослям флуоресценции пигмента хлорофилла. Чтобы создать многоцветное изображение, излучение фиксировалось одновременно на трех каналах. Такое объединение трех изначально цветных картинок в одну, дающее целую палитру цветов, фактически придает микроскопу нормальное цветовое «зрение», как у людей.

И. Сиванович (Медицинский институт Говарда Хьюза,
Ашберн, Джорджия, США)

10.02.jpg

Этот обитатель пруда вовсе не животное, а хищное бескорневое растение – пузырчатка обыкновенная, самое быстрое плотоядное растение в мире, питающееся мелкими насекомыми и ракообразными. На листовой пластинке пузырчатки расположен небольшой округлый пузырек, окруженный покрытыми слизью волосками, с помощью которого хищник заманивает добычу. Внутри ловушки этой водоросли видны захваченные ею десмидиевые водоросли, выделяющиеся необычными симметричными формами.

Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия. 100-кратное увеличение. Фото И. Сивановича. 1-я премия международного конкурса «2013 Olympus BioScapes Digital Imaging Сompetition». www.OlympusBioScapes

10.03.jpg

В фибробластах (клетках соединительной ткани, производящих компоненты межклеточного вещества) эмбриона мыши синим цветом флуоресцирует ДНК, красным – актиновые нити, компонент сократительных систем. Зеленым флуоресцирующим белком визуализированы части митохондрий – энергетических фабрик клетки.

Микроскопия структурированного освещения с флуоресценцией. 60-кратное увеличение. Фото Д. Бернетта (Национальные институты здоровья, Бетесда, Мэриленд, США). 5-я премия международного конкурса «2013 Olympus BioScapes Digital Imaging Сompetition». www.OlympusBioScapes

10.04.jpg

У толстохоботных комаров из семейства земноводных длинноусых двукрылых (Chaoboridae) даже взрослые особи почти прозрачные, не говоря уже о личинках (вверху). Взрослые самцы этих земноводных насекомых украшены пышными усами, при этом все половозрелые особи являются либо чистыми вегетарианцами, питающимися нектаром, либо вообще обходятся без пищи. В отличие от своих родителей, личинки толстохоботных комаров относятся к типичным хищникам. Свою добычу – личинок других насекомых и рачков – они захватывают толстым хоботком. Бесцветная и прозрачная мускулатура личинки комара является двоякопреломляющей средой, поэтому ее удалось сделать видимой с помощью особой подсветки.

Поляризационная микроскопия, 100-кратное увеличение. Фото Ч. Кребса (Айсаква, Вашингтон, США). 7-я премия международного конкурса «2013 Olympus BioScapes Digital Imaging Сompetition». www.OlympusBioScapes

10.05.jpg

Это создание – личинка ручейника, одного из широко распространенных и легко узнаваемых насекомых. На сегодня описано более 15 тыс. видов ручейников, которые встречаются по всему миру. Ручейник относится к насекомым с так называемым «полным превращением». При таком типе метаморфоза особь в своем развитии проходит ряд оследовательных стадий, резко отличающихся друг от друга по внешнему виду и образу жизни. Взрослые ручейники напоминают небольших ночных бабочек, а личинки живут исключительно в водной среде – на дне пресных водоемов, от чистых быстрых ручьев до заросших прудов. Личинки ручейников – любимый корм рыб. Чтобы защитить свое мягкое тело, ручейник строит чехлик (переносной домик) из всего, что попадается под руку: частиц песчаника, коры, веточек, мелких ракушек и т. п. Питаются личинки ручейников растительными остатками и маленькими водными беспозвоночными.

Стереомикроскопия. 15-кратное увеличение. Фото Ф. Паре (Fabrice Parais), Канны, Франция. 9-я премия международного конкурса «2013 Olympus BioScapes Digital Imaging Competition». www.OlympusBioScapes

10.06.jpg

Два веселых «брата-жука» – нимфы клопа вида Gonocerus acuteangulatus, относящегося к семейству краевиков, или ромбовиков. Клопы относятся к насекомым с неполным превращением, которые не проходят в своем развитии сложных морфологических превращений, как бабочки, стрекозы или те же комары. Внешне нимфы клопов представляют собой уменьшенные копии взрослых насекомых, разве что без развитых жестких надкрылий. Взрослые особи этого вида достигают в длину 11—14 мм. Размер этих крошек на фото – всего 3 мм, возраст – 2 часа.

Фото К. Вирца (Базель, Швейцария). 6-я премия международного конкурса «2013 Olympus BioScapes Digital Imaging Сompetition». www.OlympusBioScapes

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!

comments powered by HyperComments