Die Geburt war noch nie so einfach (und seltsam) wie in einem Video des Fotografen Wim van Egmond. Darin stößt eine kleine durchsichtige Daphnie oder ein Wasserfloh eine zappelnde Larve mit googly-eyed aus, deren Körper genauso transparent ist wie der seiner Mutter. Sekunden nachdem der junge Wasserfloh in das Wasser aufgetaucht ist, das seine Mutter umgibt, schießt er schnell davon.
Van Egmonds Filmmaterial erreichte zusammen mit anderen faszinierenden Videos einen Spitzenplatz beim jährlichen Nikon Small World in Motion-Wettbewerb 2018, der bereits zum achten Mal stattfindet.
Heute (27. September) kündigten Vertreter von Nikon die fünf diesjährigen Gewinner-Videos und 18 an, die für außergewöhnliche Aufnahmen von Aktivitäten in der Natur, die zu klein sind, um mit bloßem Auge gesehen zu werden, ehrenvolle Erwähnungen erhielten. Im Jahr 2018 trainierten Anwärter auf die Nikon-Erkennung ihre Mikroskoplinsen auf zerbrechliche und winzige Objekte wie Korallenpolypen, Wasserwürmer, Bakterien und schlüpfende Insekteneier, die alle aus der Nähe bemerkenswert sind.
Es konnte jedoch nur ein Video mit dem ersten Platz ausgezeichnet werden, und diese Auszeichnung ging an einen erstaunlichen Zeitraffer des wachsenden Nervensystems eines Zebrafischembryos. Elizabeth M. Haynes und Jiaye "Henry" He, Forscher am Institut für Integrative Biologie der Universität von Wisconsin-Madison, zeichneten 16 Stunden Embryonalentwicklung auf und fingen die fein verzweigten Filamente ein, während sie sich anmutig von der Wirbelsäule aus erstreckten.
Wissenschaftler, die Zebrafischembryonen untersuchen, suspendieren sie normalerweise in Gelblöcken, aber Gel hätte das Wachstum der Neuronen gebremst, sagte Haynes Live Science in einer E-Mail. Also legten Haynes und He stattdessen den Embryo in Wasser und erfassten den ungehinderten Wachstumszyklus der sich entwickelnden Neuronen.
Dies stellte jedoch eine andere Herausforderung dar, da der Embryo während der langen Stunden während der Dreharbeiten leicht von der Mikroskoplinse abdriften konnte, sagte Haynes.
"Es war eine Menge Glück vorhanden, dass es während des gesamten Films in einer guten Position blieb", erklärte sie.
Längerer Lichteinfall kann auch empfindliche Embryonen schädigen. Die Forscher lösten dieses Problem jedoch mit einer speziellen Technik namens Lichtblatt-Fluoreszenzmikroskopie, bei der der Embryo einer viel geringeren Laserleistung ausgesetzt wurde, "um ihn glücklich und gesund zu halten", sagte Haynes.
"Diese Art von Oszilloskop kann auch extrem schnell Bilder erfassen, was ein weiterer Vorteil ist. Ohne diese Technologie hätten wir keinen so bemerkenswerten Film erwerben können", fügte sie hinzu.
Die Abbildung und Untersuchung wachsender Neuronen in Zebrafischembryonen könnte Forschern helfen, die das Wachstum und die Funktion von Neuronen bei Menschen untersuchen, und nach einer Aussage von Nikon Einblicke in ihre Untersuchungen zu neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit geben.
"Wenn wir sehen können, wie die Entwicklung in einem solchen Konzert stattfindet, können wir das Gesamtbild viel besser verstehen und Dinge sehen, die wir vorher noch nicht einmal in Betracht gezogen hatten", sagte Hayes.
"Klar, knackig und fesselnd"
Ein Video, das den dritten Platz belegt hat, zeigt einen transparenten Borstenwurm, der starre innere Strukturen enthüllt, die sich schnell drehen, wenn der Wurm eine Mahlzeit verdaut. Das Video wurde von Rafael Martín-Ledo, einem Forscher für wirbellose Meerestiere beim spanischen Ministerium für Bildung, Kultur und Sport, gedreht und zeigt, dass die Bewegungen des Wurms ein großes Blutgefäß im Rücken verschieben.
Van Egmond vom Micropolitan Museum in den Niederlanden wurde laut der Website des Wettbewerbs mehr als 30 Mal von Nikon Small World ausgezeichnet. Aber was unterscheidet ein Video von der Masse? Die Richter suchen nach einer Reihe von Eigenschaften, darunter technische Exzellenz, aktuelles Interesse und Bilder, die "klar, klar und faszinierend" sind, sagte der Wettbewerbsrichter Tristan Ursell, Assistenzprofessor für Physik am Institut für Molekularbiologie der University of Oregon Live Science in einer E-Mail.
"Viele der häufigsten Fehler sind die gleichen Fehler, die bei der regulären Fotografie und Videografie auftreten", erklärte Ursell. "Bilder sind möglicherweise unscharf, sie driften möglicherweise durch die Zeit oder sind nicht lang genug, um eine überzeugende visuelle Geschichte zu vermitteln. Ihre Kontraste können wichtige Merkmale entweder zu dunkel oder verwaschen machen", sagte er.
"Und weil sich die Mikroskopie mit sehr kleinen Objekten befasst, selbst wenn alles andere perfekt ist, kann es schwierig sein, kleine und / oder sich schnell bewegende Objekte und Organismen aufzulösen", sagte Ursell.
Zu den früheren Gewinnern des Nikon-Wettbewerbs zählen ein Video einer wachsenden Pflanzenwurzel, Schweißperlen, die in einem Fingerabdruck zwischen den Rillen sickern, und eine Seesternlarve, die von wirbelnden Wasserwirbeln umgeben ist, die mit Zilien aufgewühlt wurden, um Nahrung zu finden.
Diese unglaublichen Bilder erinnern an die oft übersehene künstlerische Seite von Wissenschaft und Natur, sagte Hayes in der Erklärung.
"Und es ist wirklich etwas Besonderes zu sehen", fügte sie hinzu.
Alle diesjährigen Gewinnervideos - und Gewinner der vergangenen Jahre - können vollständig auf der Nikon Small World in Motion-Website angesehen werden.
