مجهر (ميكروسكوب) ضوئي يكشف عن أعاجيب العالم الطبيعي

مجهر , ميكروسكوب , معادية , العالم , الطبيعي , يكشف , ضوئي

عجائب صغيرة(*)


مجلة العلوم

<.K وونگ>

دوامة زجاج ملون من خلايا نبات الصبار، غابة معمرة من الخلايا العصبية بشبكية فأر، بحر نجوم من الشعيرات على ورقة شجيرة بحديقة متعضيات organisms لديها طريقة مذهلة لإعادة تكوين نفسها تحت المجهر مما يعطي الباحثين تقديرا جديدا لما أسماه <.Ch داروين> «أشكال الطبيعة اللانهائية الأكثر جمالا.»

وفي هذه العوالم الدقيقة ينشأ الجمال عن كلٍّ من أَلمعية الحلول التطورية على نطاقها الصغير لمواجهة تحديات الحياة ومن التقانات التي يستخدمها العلماء في تصوير البنى البيولوجية والعمليات. وحين تُمعن النظر من خلال العدسة تكتشف كوناً في جنين أو عضو أو خلية. وكما قال <.I سيفانوفيتش> [من معهد هوارد هيوز الطبى] [انظر الصور في الصفحتين 59 و 61]: «يسمح المجهر لي بأن أرى ما وراء البشرة، وأن استكشف الترتيب الفخيم للألياف العضلية أو شبكة العصبونات المعقدة التي تشبة الكسور، وأن أُقدّر أن الجمال (ربما في أكثر معانيه) ليس فقط في عمق الجلد. لقد كان <سيفانوفيتش> من بين الفائزين في مسابقة شركة Olympus العالمية للتصوير الرقمي للمشاهد الحيوية لعام 2012 والتي ترحب بالمساهمات من العلماء والهواة على حد سواء. وصُورُه مع غيرها من المساهمات والتي قد راق لمجلة ساينتفيك أمريكان أن تزين بها صفحاتها. ونحن نأمل بأن تستمتع وأنت في مقعدك بهذه السفاري في هذا العالم المصغر الذي يلتقي فيه العلم والفن.


خلايا الألوين(1): كان <.I .A ميخالتسوف> [عالم النبات من مركز الأطفال البيئي والحيوي في أومسك بروسيا] يدرِّس تشريح الصبار من النوع Aloe erinacea، وهو من الأنواع المهددة بالانقراض وموطنه الأصلي ناميبيا، عندما التقط هذه الصورة لخلايا الألوين (باللون الأزرق)، وهذه الخلايا تفرز مكونا من مكونات عصير هلامي الشكل يَرشَح من أوراق الصبار المقطوعة. وقد استخدم <ميخالتسوف> أسلوب تصوير ملون قام بتطويره. وعرْض عنقود من خلايا ألوين يبلغ 300 ميكرون.

الخلايا النجمية في الشبكية: نسيج من الخلايا في شبكية (عين) الفأر توضح شبكة من الخلايا النجمية العنكبوتية الشكل (باللون الأسود)، وهذه الشبكة تعمل على التوازن بين كمية الأيونات والماء في الفراغ المحيط بالعصبونات (باللون البرتقالي) ومحاورها (باللون الأخضر). تلتف أذرع الخلايا النجمية حول الأوعية الدموية والتي تبدو كقضبان عمودية سوداء تكون حائلا ماديا وكيميائيا يحدد أيّاً من الجزيئات يصل إلى العصبونات. وقد أنتجت الباحثة في علم بيولوجيا الأعصاب بجامعة يوتا <.A بوسكو> هذه الصورة للشبكية بمقياس 0.1x5 ملليمتر كجزء من بحثها حول دور الخلايا النجمية في أمراض مثل الگلوكوما (الماء الزرقاء).

تكاثر الدياتومات(2): يقوم الدياتوم البحري(3) بالانشطار الثنائي(4)، وهو نوع من أنواع التكاثر اللاجنسي وفيه تنقسم الخلية الأم إلى خليتين بنتين daughter cells. فالبنى الذهبية golden structures هي البلاستيدات الخضراء، وهي الجسيمات التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي. والصدفة الشفافة لهذا المتعضي مكونة من سيليكات الزجاج. ولتكوين هذه الصورة تم استخدام 15 صورة مجهرية تظهر نحو 300 ميكرون من الخلايا الحديثة الانقسام.

جناح الفراشة: إن الجمال الصافي لجناح الفراشة يظهر في هذه الصورة التي التقطتها <.S خودافيردي> التي حصلت على الماجستير في بيولوجيا النبات من جامعة تبريز بإيران. وتغطي أجنحةَ الفراشة قشورٌ scales دقيقة. إن لون وتقزح الأجنحة ينشأ عن كل من الصبغات في هذه القشور، ومن الطريقة التي يتفاعل بها الضوء مع البنى الدقيقة لهذه القشور.

الأكياس البوغية للسراخس(5): بفحص الجانب السفلي لسعفة السرخس fern، ربما تجدها مغطاة ببقع سوداء تسمى اللطع sori. وتتكون كل لطعة من مجموعات من الأكياس البوغية والتي تحتوي على بَوْغَة spore أو جرثومة خاصة بالتكاثر. وتختلط هنا الأكياس البوغية للسرخس المسمى Polypodium virginianum (بُنى متعددة الألوان) بشعيرات متخصصة تسمى بالحوافظ paraphyses (باللون الأحمر) والتي يعتقد أنها تحمي الجراثيم من العناصر. وقد قام الباحث في علم بيولوجيا الأعصاب <.I سيفانوفيتش> [من معهد هوارد هيوز الطبي في أشبورن بولاية فيرجينيا] بتصوير هذه اللطع التي بلغ طولها ملليمترا واحدا باستخدام الصبغة الفلوريسنتية نفسها التي استخدمها للحيوانات اللافقارية.

جنين سمكة الزرد(6): لقد حصل على هذه الصورة الباحثون(7) في جامعة كاليفورنيا وهي صورة لجنين سمكة زرد zebra fish حي منذ 19 ساعة (في الأعلى)، باستخدام قوة تكبير بلغت عشر مرات بينما كانوا يدرسون كيف يتغير توزيع مجموعة من الكربوهيدرات المحتوية على سكر مثل الفيكوز أثناء التطور. وتعد إضافة سكر الفيكوز ضرورية لتطور الجنين بشكل مناسب.

شعيرات الأوراق: شعيرات نجمية الشكل تغطي أوراق نبات الزينة، الدودزيا Deutzia scabra (في اليمين). وتقوم هذه الشعيرات والتي هي بطول 0.25 ميللمتر بحماية النبات من الحيوانات الراعية والرياح والصقيع والأشعة فوق البنفسجية. ففي اليابان يستخدم النجارون الأوراق الخشنة للتلميع الناعم. ولإلقاء الضوء على هذه الكثافة من الشعيرات المتباينة الطول قام مصور الميكرو الحر <.S لوري> بالتقاط سلسلة من الصور بمحارق foci مختلفة، ومن ثم قام بتجميع هذه المعلومات باستخدام برنامج حاسوبي لإنشاء صورة مجمعة واحدة

يرقات العثة: في صورة مجهرية ثانية التقِطت بواسطة <سيفانوفيتش> (في الصفحة المقابلة)، يرقة عثة رخوة تعد نفسها لتتدثر فى شرنقة حريرية كمرحلة أخيرة من مراحل تحولها إلى فراشة بالغة. وكل واحدة من عيونها البسيطة تحوي ست عدسات قبابية الشكل. وفي المقابل، للفراشات البالغة عيون كبيرة مركبة ومتعددة الأوجه. ولتعويض فقر الرؤية الذي تسببه عيونها البسيطة، فإن اليرقات مغطاة بمستقبلات لحواس أخرى. وعرض رأس اليرقة يبلغ تقريبا 0.5 ميللمتر.


مراجع للاستزادة
For more information about the Olympus BioScapes competition, visit
www.olympusbioscapes.com

Scientific American, January 2013

(*) SMALL WONDERS

(1) ALOIN CELLS، aloin = مادة مرّة المذاق تذوب في الماء وتستخرج من نبات الصبار وتستخدم بشكل أساسي كـمُليِّن.
(2) الدياتومات: هي مجموعة متنوعة من الطحالب الوحيدة الخلية ويصل عدد أنواعها إلى 1200 نوع وتتراوح حجومها ما بين 5 إلى 200 ميكرون غير أن أنواعا قليلة منها يصل حجمها إلى 2 ملليمتر.
(3) Rhizosolenia setigera
(4) binary fission
(5) السراخس: هي نباتات وعائية بسيطة التركيب لا تنتج زهورا، معظمها عشبي والقليل منها شجيرات أو أشجار وأشهرها سرخس كزبرة البئر.
(6) ZEBRA FISH EMBRYO
(7) <.W .K ديهنيرت> و <.T .S لولين> و <.H آرون> و <.R .C بيرتوزي>

المصدر: ملتقى شذرات