科学家们是如何捕捉到一个由半溶解的生物组成的惊人的地狱般的动物园的

一种新的成像策略负责捕捉一个地狱般的动物群:一只从画面中爬出来的骷髅蛙,一只死掉的红鱼盯着你,还有一只蹲着的悍妇,胸腔空洞。科学家是如何拍摄这些照片的?通过使它们发出红光,并将其中一些,如鱼,嵌入果冻中。...

一种新的成像策略负责捕捉一个地狱般的动物群:一只从画面中爬出来的骷髅蛙,一只死掉的红鱼盯着你,还有一只蹲着的悍妇,胸腔空洞。科学家是如何拍摄这些照片的?通过使它们发出红光,并将其中一些,如鱼,嵌入果冻中。

几十年来,科学家们一直在对骨骼进行成像,方法是剥去死去的生物的肉,将骨骼染成红色,将软骨染成蓝色以突出它们,然后抓拍一张照片。研究解剖学可以帮助研究人员弄清楚不同的生物是如何联系在一起的,以及这些生物是如何以自己的方式移动的。这些老派技术的问题在于,它们可以使标本摆姿势以清晰地拍摄复杂关节的照片变得困难,例如,当标本基本上是皮肤、骨骼和某些结缔组织时。W勘萨斯大学生态与进化系副教授Leo Smith在实验室拍摄这些生物时,描述了标本的一致性,就像“腐烂的莴苣”。

史密斯的研究小组最近在《Copeia》杂志上发表了这项新技术,它为科学家们提供了一种方法,通过将这些松软、去肉质的骨头嵌入明胶中来摆出姿势。明胶是一种将果冻从液体变为晃动的黏液的物质。由研究生马特·吉拉德(Matt Girard)和切斯尼·巴克(Chesney Buck)完善,他们是实验室的实习生,对动物标本学感兴趣,明胶在鱼或海马和蜥蜴的骨骼周围凝结(下图)。拍照后,它会被冲洗掉,而不会损坏样本。研究小组还发现,他们已经用来染色骨骼的一种红色染料在高能蓝光下会发出荧光。这就是为什么图像会发出清晰、令人毛骨悚然的红色光芒。

“众所周知,‘一张图片值一千个字’的方式,这些东西确实有助于说明某些特征,”史米斯说,他也是勘萨斯大学生物多样性研究所和自然历史博物馆的馆长。例如,该策略可以捕捉到鱼颚的准确移动方式,或突出显示骨骼之间的间隙和连接。”这听起来可能并没有什么大不了的,但当你们试图弄清楚一组鱼和另一组鱼是如何联系在一起的时候,那个些小小的差距最终成为了很多角色,”他说。

《边缘》杂志向史密斯讲述了去肉鱼、骨瘦如柴的果冻沙拉,以及他如何意外地给自己一双蓝精灵的手。

为了清晰简洁,本次采访经过编辑。

你为什么要拍骷髅的照片?

很多研究这些的人都在试图弄清楚不同的有机体是如何相互关联的。有些人用DNA做实验,有些人用解剖标本做实验,有些人用灭绝的标本做实验,比如古生物学家,有些人把所有这些东西混合在一起。在鱼类世界里,我们中的一小部分人试图将基因、活体和化石标本混合在一起,将所有这些都放入生命之树中。这有助于我们通过整合化石和事物之间的联系来了解事物的年代。

告诉我你是如何创建这些图像的

我们经历了一个称为清除和染色的过程,这是一种**骨架的方法。我们用大量酒精使标本脱水,然后将软骨染成蓝色。我们把它放在醋酸和乙醇的混合物中。这就像复活节彩蛋,你把它放在醋和染料里,它把蛋壳染成蓝色。

那味道怎么样?

它真的很结实。有一次,我摇了摇瓶子,瓶子在我手里碎了,它们像蓝精灵一样被半永久地染成了蓝色,酸把所有东西都剥落了。大概过了两三天,气味才消失。

下一步是什么?

然后我们用牛的胃酶消化掉所有的肌肉,这使得鱼相当透明。它当然会去除所有的肉质部分。然后我们把骨头染成红色,然后把它放进甘油中,甘油是一种粘稠的溶液,有点像玉米糖浆。因此,当我们完成这个过程时,我们得到的是一个所有皮肤、结缔组织和神经仍然存在的样本。但是所有的肌肉都消失了,所以这是一种透视。这基本上就像史酷比漫画里的东西,他们把骨架从东西上撕下来,只剩下皮肤了。它真的很软弱,没有任何力量。

这些都是老规矩,对吧?你们团队的进步是什么?

这些技术是大约40、50年前发展起来的。所以这部分不是新的。但问题是你不能真的摆姿势。去博物馆看T是一件美妙的事情。雷克斯。你可以摆姿势,你可以做一个可怕的场景,它在吃一只小蜥蜴。但我们不能用这些东西。这些东西只是破旧不堪。它们真的像糊状物。

所以我一直在想办法永远摆出他们的姿势。我想做的一件事是找到一种方法,基本上把它们嵌入到某些东西中。我们尝试了一系列不同的化学物质,基本上,最后,我们选择了混合甘油的明胶。我们可以随心所欲地摆姿势。这有点乏味,最好的要花很多时间。你只需在显微镜下拿着两个镊子坐在那里,在明胶变硬的时候拿着东西。如果你搞砸了,你必须从头开始。

所以它基本上就像一个骷髅果冻沙拉?

是 啊而且很有趣。这对于我们正在努力做的事情来说非常有效。它确实会被冲走。所以你把它放在这个东西里,你会想,“这些标本有多安全”,对吧?因为有些是稀有的。所以我们尝试了很多不同的方法。我们清理了一堆金鱼,把它们染上了颜色,把它们放在一边,就我们所知,看起来没有长期的损害。

颜色怎么样?

幸运的是,不管出于什么原因,我把其中一条鱼(清除并染色)放在了显微镜下。从来没有人真正注意到,我们用荧光染料染成的红色在蓝光下非常明亮。

因此,它的酷之处,以及它真正起作用的原因,是显微镜或相机上的滤光片滤除了所有其他颜色。你们只能得到这种荧光染料的特定波长。所以它删除了所有其他的东西,所以你得到了这些非常纯净的图像,其中只突出显示了骨骼,它确实使骨骼相对于其他骨骼突出。它真的只是澄清和使所有的边缘酥脆。它非常纯净。

你是怎么拍照的?

对于照片本身,我们[可以]把它放在一个已经为红色荧光设置好的显微镜下,除了通过显微镜看之外,没有什么别的。但是,因为这些鱼大部分都和你的手一样大,在显微镜下你很难看到它们,所以我们必须用普通的旧照相机拍一张照片。所以我们照亮了这些标本。我们倾向于使用这种潜水手电筒,它发出一种非常特殊的蓝光,就像类固醇上的黑光。它的波长将照亮染料。

然后你需要以某种方式过滤掉所有其他的东西。你基本上是想得到一个滤光片,它可以阻挡大部分光线,但可以让荧光灯通过。你可以为它购买真正的相机滤镜,但大多数滤镜的强度都不足以拍摄照片。所以我们用了潜水面具。牙医,当他们在你嘴里硬化不同的东西时,他们会使用紫外线。所以你可以买他们用来保护眼睛的护盾。我们使用它们,或者把它们固定在相机镜头上,或者用蹦极绳把它固定在相机上,这样我们就可以带着它四处走动。然后我们就照张相。图片部分真的很简单。

你最喜欢哪一个?

我最喜欢的一张是太平洋多刺图片。它们通常是太平洋西北部从西雅图到阿拉斯加的一种非常可爱的鱼。他们的腹鳍被改造成吸盘。所以它们通常都很可爱,但当你这么做的时候,它们看起来真的很恐怖,因为它们的身体覆盖着这些经过修饰的鳞片,看起来就像遍布全身的火山。

我试着拍一张强调正面镜头价值的照片。所以我拍了一堆鱼的正面照片,它们张着嘴——因为每一位鱼类学家都希望有这样的照片。突然间,你想到了该做的事。我喜欢这张照片,因为它在明胶中摆姿势很有用,我觉得照片拍得很好。这就是我放在办公室墙上的那个。

哪一个会让你做噩梦?

悍妇很可能是我噩梦中经常出现的那个,因为那个真的令人毛骨悚然。哺乳动物学家不喜欢它,因为他觉得它看起来太像一个坐在那里的小个子人类了。那是我最害怕的一个。我的学生拍了这张照片,所以我不太在意,因为他拍照片时我不需要看。

  • 发表于 2021-08-25 09:09
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  • 分类:互联网

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