使用螢光、紅色染料以及明膠的新興攝影技術(shù)大幅提升科學(xué)家將動(dòng)物骨骼視覺化的程度
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架在甘油明膠混合液中的染料海馬透明骨骼標(biāo)本,其身上的及明膠的技術(shù)染料于螢光燈照耀下發(fā)出紅色光芒。這種攝影技術(shù)讓科學(xué)家能以全新的新興方式檢視骨骼。 PHOTOGRAPH BY LEO SMITH,大幅動(dòng)物 UNIVERSITY OF KANSAS

研究人員長(zhǎng)期以來(lái)一直在清理標(biāo)本組織,程度并將骨骼染色,使用攝影視覺而新的螢光成都錦江區(qū)(約炮)美女yp全套崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排面到付款螢光技術(shù)在細(xì)節(jié)上達(dá)到了全新境界,比如眼前的紅色化帶紋喉盤魚 (stippled clingfish)。 PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD,染料 UNIVERSITY OF KANSAS

以藍(lán)唇樹蜥( blue-lipped tree lizard)為例,脊椎動(dòng)物研究者利用影像來(lái)探究動(dòng)物如何演化,并鑒定它們與其他物種有哪些共有特征。 PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS

許多如馬氏巖蟒(Macklot's python)這樣的骨架,要是沒有墊個(gè)紙巾就可能松垮垮的,很難出特定姿勢(shì)。但明膠可以將這些骨架固定住,還能在攝影后清洗干凈。 PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS

圣克勞德州立大學(xué)的生物學(xué)教授麥特.戴維斯以五絲長(zhǎng)指馬鲅(royal threadfin)染過(guò)紅色染劑的骨骼標(biāo)本為例,說(shuō)明這項(xiàng)技術(shù)與夜光玩具的原理類似,在特定波長(zhǎng)光線下會(huì)發(fā)出陣陣螢光。 PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS

平原鋤足蟾(plains spadefoot toad)分布在加拿大到墨西哥的美洲中西部,開發(fā)這種攝影技術(shù)的研究人員已經(jīng)開始透過(guò)不同的波長(zhǎng)與濾鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn),看看這些骨頭還能透露出什么訊息。 PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS

剛孵化的林鴛鴦(wood duck)發(fā)出紅色螢光。在野外,它們是北美最顏色最豐富、花樣最大膽的水鳥之一。 PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS

眶真圓鰭魚(Pacific spiny lumpsucker)是種大約兩公分半的小魚,全身布滿了堅(jiān)硬的疣粒。 PHOTOGRAPH COURTESY OF AMERICAN SOCIETY OF ICHTHYOLOGISTS AND HERPETOLOGISTS
(神秘的地球uux.cn報(bào)道)據(jù)美國(guó)國(guó)家地理(撰文:MISHA JONES 編譯:曾柏諺):果凍般的「明膠」能助骨骼攝影一臂之力!這項(xiàng)技術(shù)提供了精細(xì)而怪奇的影像,以利科學(xué)家研究解剖學(xué)。
一種使用螢光、紅色染料以及明膠的新興攝影技術(shù),大幅提升了科學(xué)家將動(dòng)物骨骼視覺化的程度。
長(zhǎng)久以來(lái),鉆研脊椎動(dòng)物的研究人員一直仰賴剝除標(biāo)本上的軟組織并用紅色染料將余骨著色,好取得細(xì)膩的影像以利研究解剖學(xué),并比較不同物種間的關(guān)系。問題在于,被剝?nèi)ロg帶與肌肉組織的骨架相當(dāng)松散,讓人很難在特定角度下支撐與拍攝。
協(xié)力開發(fā)此項(xiàng)新技術(shù)的德州大學(xué)生態(tài)與演化生物學(xué)教授里歐.史密斯(Leo Smith)說(shuō):「有一大堆影像根本拿不到。好比今天要拍一條鯰魚,它只能腹部貼底,這是你唯一能拍到的姿態(tài)了;要是今天是一條鱒魚或什么的,它也只能側(cè)躺,因?yàn)閺钠渌较驍[它都會(huì)倒下。」
這時(shí)候,明膠就派上功用場(chǎng)了。明膠不僅質(zhì)地類似果凍,能協(xié)助固定骨架姿勢(shì),讓骨架能以各種角度拍攝;攝影結(jié)束后也能清洗干凈。只要將明膠與紅色染料結(jié)合,并用螢光燈照射,就有機(jī)會(huì)能拍到過(guò)去無(wú)法呈現(xiàn)的圖像。
紅色螢光
史密斯作為2018年這篇技術(shù)論文的主要作者,提起在2013年的某個(gè)深夜,他一時(shí)興起將染過(guò)色的魚骨放在螢光顯微鏡(一種以高強(qiáng)度光源取代可見白光的顯微鏡)下。
史密斯說(shuō):「我就只是把它固定在那,接著我發(fā)現(xiàn)老天啊!這太驚人了!螢光真的把細(xì)節(jié)都呈現(xiàn)出來(lái)了。」
同為研究作者的圣克勞德州立大學(xué)教授馬特.戴維斯(Matt Davis)說(shuō):「這與夜光玩具非常類似,原理基本上一樣,染料吸收光線后再重新釋出。」
史密斯表示,螢光成像的美妙之處在于,它可以排除標(biāo)本不同層面的雜訊,讓研究者專注在過(guò)去從未注意或無(wú)法聚焦的細(xì)節(jié)。
史密斯實(shí)驗(yàn)室的志工切斯尼.巴克(Chesney Buck),以及史密斯帶領(lǐng)的博士生麥特.吉拉德(Matt Girard)合力改進(jìn)了技術(shù)中的明膠部分。吉拉德表示,將染色后的標(biāo)本埋入明膠帶來(lái)的全新的可能性。
吉拉德說(shuō):「當(dāng)你真的能在標(biāo)本身上移動(dòng)一些部位,或把鑷子伸進(jìn)去,或用手握住并移動(dòng)它,你將能看到骨頭之間如何鉸接再一起;也因?yàn)楹芏鄸|西──或許不是在人類身上,但在其他動(dòng)物身上──有好幾層骨頭,因此要是骨頭后方還有東西,這套方法也能讓你看到。」
機(jī)緣巧合
史密斯、戴維斯與吉拉德已經(jīng)開始著手利用不同波長(zhǎng)的光、鏡頭濾凈以及顯微鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn),看看這些動(dòng)物還能透露出什么資訊。
戴維斯說(shuō):「我們透過(guò)尋找解剖構(gòu)造上或是基因?qū)用娴墓餐卣鱽?lái)重建這些生命樹,并探索標(biāo)本們?nèi)绾坞S著時(shí)間演化,以及它們整體彼此間的相連關(guān)系是什么。」
至于在工作之外呢?戴維斯補(bǔ)充道,就是享受它了:「科學(xué)的一部份在于發(fā)現(xiàn),另一部份是樂趣哪!」
畢竟,史密斯當(dāng)初就是這樣發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)的。他說(shuō),任何一個(gè)巧合都可能帶來(lái)另一項(xiàng)突破。