Ten artykuł przeczytasz w 4 minuty.
Oprócz dobrze znanego nam świata, który nas otacza, istnieje także inny, równoległy świat trudno dostrzegalnych, a czasem nawet zupełnie niewidocznych gołym okiem, mikroskopijnej wielkości organizmów – mikroświat zwany także mikrokosmosem. Należy do niego bogata różnorodność form życia: od prostych organizmów jednokomórkowych, np. znanych ze szkolnych lekcji przyrody/biologii protistów, takich jak pantofelek, ameba czy euglena zielona, aż po bardziej złożone zwierzęta o skomplikowanej budowie, takie jak stawonogi, których reprezentantem jest m.in. rozwielitka (dafnia).
Artykuł przybliży przedstawicieli mikroświata – organizmy, których nie dostrzegamy na co dzień, ale spotykamy je znacznie częściej, niż mogłoby się wydawać. Przedstawi także metody uwieczniania mieszkańców mikrokosmosu za pomocą mikrofotografii – sztuki robienia zdjęć obiektów o mikroskopijnych rozmiarach przy użyciu mikroskopu.
Gdzie można spotkać mikroświat?
Pierwsze świadome zetknięcie z mikroświatem zwykle następuje w szkole podstawowej, na lekcji przyrody/biologii, gdzie omawiana jest budowa pantofelka. Natomiast mimowolnie spotykamy się z nim niemal codziennie. Najlepszym tego przykładem jest obecny sezon na sinice. Latem, zwłaszcza w okresie wakacyjnym, kiedy chcielibyśmy ochłodzić się w jeziorze, możemy rozczarować się, widząc znak zakazu kąpieli spowodowany właśnie przez te mikroorganizmy. Ich intensywny rozwój w sprzyjających warunkach, takich jak wysoka temperatura, brak falowania w stojącej wodzie oraz eutrofizacja (przeżyźnienie, czyli nadmierne wzbogacenie wody w składniki odżywcze, głównie azot i fosfor) prowadzi do tzw. zakwitu. Charakteryzuje się on zmętnieniem wody, na powierzchni której unosi się zielony kożuch oraz towarzyszy temu zjawisku nieprzyjemny zapach stęchlizny. Oprócz tego sinice wytwarzają toksyny, które są niebezpieczne zarówno dla zwierząt, jak i ludzi. To właśnie ta cecha – zdolność do produkowania szkodliwych związków toksycznych odróżnia sinice od glonów. Pomimo wizualnego podobieństwa sinice nie są glonami, tylko należą do cyjanobakterii.
Mikroskopijne zwierzęta można natomiast znaleźć w sklepie akwarystycznym – będą to np. suszone rozwielitki, które stanowią pokarm dla ryb akwariowych. W tym samym celu można nabyć również jaja artemii (cysty solowca) i samodzielnie wyhodować z nich larwy (naupliusy) zwane potocznie morskimi małpkami, którymi żywi się np. narybek. W akwariach występują także krewetki, które szczególnie interesująco wyglądają pod mikroskopem, podobnie jak łuski ryb, które migoczą w wodzie, mieniąc się kolorami tęczy. Zbliżony efekt można uzyskać także w przypadku innych obiektów mikroskopowych, spełniając określone warunki.
Akwaria nie są siedliskiem jedynie zwierząt, ale również organizmów samożywnych. Takie środowisko wodne z dostępem do światła oraz składników pokarmowych charakteryzuje się występowaniem glonów (alg), które często są niechcianym efektem ubocznym podczas zajmowania się akwarystyką, ale spotykają się z większym zainteresowaniem, kiedy lądują na szkiełku mikroskopowym. Trzeba pamiętać, że nie wszystkie algi wymagają usunięcia z akwariów, tak jak w przypadku większości rodzajów glonów nitkowatych (zdj. 2). Niektóre są cennymi bioindykatorami, czyli wskaźnikami czystości wód, jak np. glony z rodzaju Micrasterias.
Wspomniane wyżej glony nie są zaliczane do królestwa roślin, mimo że obie grupy są zdolne do przeprowadzania fotosyntezy. Glony – w przeciwieństwie do roślin – są prostymi organizmami samożywnymi, których ciało (plecha) nie jest zróżnicowane na korzeń, łodygę i liście. Ponadto algi stanowią niejednorodną grupę taksonomiczną, obejmującą przedstawicieli różnych królestw. Niemniej zarówno glony, jak i rośliny, mogą ciekawie wyglądać pod mikroskopem. Szczególnie w przypadku roślin mamy większe pole do obserwacji, ponieważ możemy wykonać przekrój podłużny lub poprzeczny ich łodyg czy liści. Daje nam to dosłownie możliwość zobaczenia budowy rośliny od środka. Dlatego kolejnym doskonałym miejscem do odkrywania mikroświata jest ogród.
Nieożywiona część mikroświata i polaryzacja
Do tej pory omówione zostały organizmy żywe, które tworzą mikroświat. Jego ważnym komponentem jest także jego część nieożywiona w postaci mikrokryształów. Substancje, które krystalizują, spotykamy na co dzień: każdy znajdzie je w domu – np. sól kuchenną, cukier, kwasek cytrynowy czy witaminę C (kwas askorbinowy). Takie kryształy są bezbarwne, ale można nadać im kolor, nie barwiąc ich. Tę „sztuczkę” możemy wykonać, wykorzystując technikę polaryzacji. Polega ona na użyciu uporządkowanego światła spolaryzowanego do badania wewnętrznej struktury i właściwości optycznych badanych próbek, a w praktyce na odpowiednim ustawieniu filtrów polaryzacyjnych: jednego pod stolikiem mikroskopu (polaryzator), a drugiego pod głowicą mikroskopu (analizator) względem siebie i źródła światła (żarówki w mikroskopie) (zdj. 11). Podczas obracania filtrów jesteśmy w stanie wydobyć szeroką gamę kolorów z próbki, pod warunkiem że wykazuje ona cechy anizotropowe, czyli przepuszcza światło w różnych kierunkach. Jednym z przejawów anizotropii jest dwójłomność – zdolność materiału do rozdzielenia przechodzącego światła na dwie fale o różnych prędkościach. Takim zjawiskom ulega większość przezroczystych próbek, przede wszystkim kryształy, a efektem tego jest otrzymany kolorowy obraz w okularze mikroskopu.
Mikrofotografia i podsumowanie
W artykule zaprezentowano przykłady zdjęć zarówno części przyrody ożywionej (bakterie, protisty, glony, zwierzęta, rośliny), jak i nieożywionej (zrekrystalizowane substancje chemiczne). Większość fotografii jest pełna kolorów, ponieważ została wykonana w technice światła spolaryzowanego. Istnieją jeszcze dwie główne techniki oświetleniowe: jasnego oraz ciemnego pola. Pierwsza z nich jest najprostsza i najbardziej popularna. Polega na obserwacji preparatu w świetle bezpośrednio przechodzącym przez niego. Tło jest jasne, a badane obiekty ciemniejsze, ponieważ pochłaniają część światła. Taką technikę prezentuje zdj. 12. Ciemne pole natomiast jest odwrotnością jasnego. Tutaj tło jest ciemne, a obiekty są jasne. Taki efekt można uzyskać, stosując specjalny kondensor, który blokuje centralne promienie światła, przepuszczając tylko brzegowe. Taka technika została użyta w przypadku zdj. 7.
Dzięki zastosowaniu zróżnicowanych technik zdjęcia mikroskopowe nie są nudne i stricte dokumentalne, ale stanowią połączenie nauki ze sztuką. Potencjał drzemiący w mikroświecie jest ogromny i pozwala przenieść się w zupełnie inny wymiar. Ponadto mikrofotografia to dziedzina, która pozwala puścić wodze fantazji i dzięki różnym technikom oświetleniowym uzyskać abstrakcyjne obrazy. Można również dostrzec podobieństwa między mikroświatem a światem rzeczywistym, co wiąże się ze zjawiskiem pareidolii, czyli tendencji do doszukiwania się znanych kształtów, twarzy lub postaci w przypadkowych/abstrakcyjnych elementach. Wzory w przekrojach roślin przypominają uśmiechnięte buźki, minerały wyglądają jak postaci, a mikroorganizmy są podobne do małych potworków. Jeśli tak masz, to nie musisz się martwić – nie jest to ani choroba, ani zaburzenie widzenia, tylko naturalny mechanizm interpretacji bodźców przez układ nerwowy.
Po więcej inspiracji zapraszam na: https://eemcia98.wixsite.com/micro
Autorka: Emilia Wysocka