Ein Auge voller Zellsterne ist ein atemberaubendes Beispiel für die Schönheit, die in den kleinsten Größen der Natur existiert.
Ein Blick auf die Rückseite des Rattenauges und die Immunzellen, die es gesund halten, gewann den ersten Platz beim Nikon Small World-Mikrofotografie-Wettbewerb 2023. Das Bild, das aus mehreren Schnappschüssen besteht, die mit einem konfokalen Mikroskop aufgenommen wurden, wurde vom Neurowissenschaftler Hassanain Qambari vom Centre for Ophthalmology and Visual Science des Lions Eye Institute in Perth, Australien, aufgenommen.
Das Foto ist künstlich gefärbt, um den Sehnerv des Auges – den schwarzen Fleck in der Mitte – und die umgebenden Strukturen in der Netzhaut, einer Zellschicht im Auge, die Licht einfängt, hervorzuheben. Ein Protein, das die Kontraktion von Blutgefäßen unterstützt, ist rot dargestellt und Zellkerne sind blau. In Gelb sind Astrozyten zu sehen, eine Art Immunzelle, die dabei hilft, Entzündungen in der Netzhaut zu kontrollieren.
Das Bild ist Teil einer Forschung, die herausfinden soll, wie diabetische Retinopathie – eine Krankheit, bei der hoher Blutzucker die Blutgefäße der Netzhaut schädigt – die Funktion und Struktur der Netzhaut verändern kann, sagt Qambari. Bei der Diagnose befindet sich die Erkrankung meist bereits in einem späten Stadium und die Netzhaut ist irreversibel geschädigt. Manche Menschen können erblinden.
Durch die frühzeitige Lokalisierung auftretender Veränderungen können Forscher möglicherweise ein Medikament entwickeln, das diese Veränderungen rückgängig macht, bevor die Krankheit fortschreitet und Schäden verursacht.
Das Innenleben des Rattenauges ist eines von 86 Fotos, die im diesjährigen Wettbewerb ausgezeichnet wurden. Die Gewinner wurden am 17. Oktober bekannt gegeben. Hier sind einige unserer anderen Favoriten.
Muskeln reparieren
Einige dieser Zellen befinden sich im Fix-It-Modus.
Das vom Molekularphysiologen Vaibhav Deshmukh aufgenommene Foto zeigt Zellen, sogenannte Myoblasten, die Muskeln aufbauen. Diese Myoblasten stammen von Mäusen und können unbegrenzt in Laborschalen gezüchtet werden. Mit Farbstoffen und Antikörpern markierte Deshmukh, der damals als Doktorand am Baylor College of Medicine in Houston Herzmyoblasten untersuchte, verschiedene Teile der Zellen in Blau, Orange und Magenta.
Eine Zelle in der Bildmitte befindet sich in der Metaphase, einem Stadium des Zyklus, der eine einzelne Zelle in zwei teilt. Während der Metaphase löst sich der Zellkern auf und DNA-tragende Chromosomen ordnen sich im Zentrum der Zelle an. Im nächsten Schritt des Zyklus werden die Chromosomen auseinandergezogen. Das Bild zeigt, „wie eine sich teilende Zelle ihre Form ändert und durch einen überfüllten Raum navigiert, um den Zellzyklus abzuschließen“, sagt Deshmukh.
Im Körper laufen die Myoblasten auf Hochtouren, wenn ein Muskel geschädigt wird. Muskelfasern können sich nach Verletzungen wie Verstauchungen und Schnitten nicht selbst reparieren. Stattdessen verschmelzen Myoblasten mit den Fasern, um die Muskelregeneration zu unterstützen.
Reichlich Pollen
Allergiker aufgepasst: Dieses Foto kann zu Phantomjucken oder Niesen führen.
Der Pädagoge John-Oliver Dunn aus Bendorf, Deutschland, machte mehr als 600 Bilder, um eine Ansicht von Sonnenblumenpollen auf einer Akupunkturnadel zusammenzusetzen. Dunn wollte zeigen, wie klein Pollen im Vergleich zu einer Nadel sind, und versuchte zunächst, Fotos mit einer Insulinnadel zu machen. Aber da Akupunkturnadeln eine feinere Spitze haben, halten sie die Pollen besser fest, sagt Dunn.
Eine Sonnenblume ist eigentlich keine einzelne Blume. Die braune Mitte einer einzelnen Pflanze ist mit Hunderten winziger Blüten gefüllt. Die männlichen Blüten dieser Gruppe sind für den Pollen verantwortlich und sprießen lange, mit Pollen bedeckte Filamente, die Insekten aufnehmen und zu anderen Pflanzen transportieren können.
Mottenschuppen
Helle Schmetterlinge stehlen den stumpferen Motten oft das Rampenlicht. Aber die Schuppen dieser chinesischen Mondmotte (Actias ningpoana) schnappen es sich zurück.
Der Fotograf Yuan Ji hat dieses Foto einer toten Motte in seinem Studio im World Expo Museum in Shanghai aufgenommen. Viele Fotos konzentrieren sich auf die auffälligsten Merkmale von Mondmotten: Flecken, die ihre Flügel zieren, oder lange, tentakelartige Ausläufer. Aber Ji zoomte an einer anderen Stelle am oberen Rand des linken Flügels des Insekts heran.
Mikroskopisch kleine Schmetterlings- und Mottenschuppen verleihen den Insekten ihren Flügelschmuck, der den Organismen manchmal dabei helfen kann, sich in ihre Umgebung einzufügen und sich vor Raubtieren zu verstecken. Für Ji ähneln die Schuppen Autos auf einer Straße.
Ein kleiner Axolotl
Die Biologen Priscilla Vieto Bonilla und Brandon Antonio Segura Torres verbrachten Tage damit, ein Amphibienei von der Zygote bis zum Schlüpfen zu begleiten.
Was dabei herauskam, war dieser kleine Axolotl (Ambystoma mexicanum), gezeigt im Alter von 1 Woche. Axolotl sind Salamander, die nur in zwei Seen in Mexiko beheimatet sind, von denen einer nicht mehr existiert und der andere hauptsächlich auf Kanäle beschränkt ist. Das junge Lebewesen behält sein ganzes Leben lang seine jugendlichen Züge, ein Phänomen namens Neotenie, sagt Vieto Bonilla.
Es ist unklar, warum die Tiere ewig jung aussehen, aber es könnte daran liegen, dass ihre heimischen Seen nie ausgetrocknet sind, zumindest nicht, bevor spanische Kolonisatoren im 17. Jahrhundert damit begannen, Seen in der Nähe des heutigen Mexiko-Stadt trockenzulegen, um Überschwemmungen einzudämmen. Andere Amphibien, die in Gebieten mit fließenden Bächen oder Seen leben, entwickeln sich von wasserlebenden Jungtieren zu Erwachsenen, die an Land oder im Wasser gedeihen können. Aber der ganzjährige Zugang zu Seen hat möglicherweise dazu beigetragen, dass Axolotl sich an larvenähnlichen Merkmalen wie Kiemen festhalten konnten, die es ihnen ermöglichen, ganztägig im Wasser zu bleiben.
Das Fotografenpaar, beide Studenten der Universidad Nacional del Comahue in San Carlos de Bariloche, Argentinien, freuten sich, zu beobachten, wie sich ein neues Leben entwickelte. „Während es eine Sache ist, die Theorie im Klassenzimmer zu studieren“, sagt Vieto Bonilla, „war es eine ganz andere Erfahrung, die Teilung der Zygote in Echtzeit zu beobachten.“