Elektronenmicroscopische beelden - Een niet alledaagse blik in een alledaagse wereld

Door Edwin Bruinooge gepubliceerd in Weird Science
Om ons heen bestaat een wonderlijke en artistieke wereld van het extreem kleine. God of Moeder Natuur als artiest. En wij kunnen die kunstwerken bewonderen, met een elektronenmicroscoop, een camera en een computer.
 
 

Beauty is Truth

 

6509329ed22954e7a0b9044044d7bf46.jpg

Schoonheid in de alledaagse wereld

Hij schreef het in 1819, in zijn wereldberoemde “Ode to a Grecian Urn’. De Britse dichter John Keats gaf de wereld zijn woorden “Beauty is Truth, Truth Beauty, that is all ye know on Earth and all ye need to know”. Sinds ik die woorden op de middelbare school hoorde, zijn ze me bijgebleven. Schoonheid en Waarheid gaan voor mij hand in hand. En met ‘waarheid’ bedoel ik dan ‘kennis over de werking van iets’.  Voor mij verdwijnt de magie van een schittende sterrenhemel niet als ik weet hoe ver ze van ons verwijderd zijn en hoe zo’n ster haar energie opwekt. Toen ik voor het eerst op een echo het skeletje van mijn zoontje in aanbouw zag, voelde ik het wonder van het leven. Dat ik weet hoe een embryo zich ontwikkelt, welke stappen er op welk tijdstip worden genomen, welke chemische signalen op welk tijdstip overgedragen worden, het verdiept voor mij het wonder alleen maar. Als ik verliefd word, geniet ik met volle teugen van dat heerlijke gevoel. Dat ik weet welke hormonen en neurotransmitters er op dat moment in mijn lichaam vrijkomen, doet aan dat gevoel niets af. Maar het is wel leuk om te weten.

Genieten van schoonheid en genieten van kennis zijn voor mij persoonlijk twee handen op één buik. Natuurlijk moet er wel sprake zijn van balans. Als ik van iemand een bos bloemen krijg, zal ik op dat moment niet denken: “Bedankt voor deze afgesneden geslachtsorganen van planten.” Ik zal het al helemaal niet zo zeggen. Ik geniet van de intentie waarmee het gegeven is, van de kleur en van de geur. En als ik ze goed bekijk, geniet ik van de vorm en de structuur van de bloemen zelf, ik krijg een beeld van de wiskundige precisie waarmee de bloemblaadjes ten opzichte van elkaar zijn gegroeid en snap soms zelfs de reden, de logica erachter. Met mijn blote ogen kan ik maar tot een bepaald niveau kijken. Gelukkig hebben wij mensen hulpmiddelen ontwikkeld die een wereld ontsluiten die anders verborgen blijft.

70d5a3222baca3fc2f8941b53a2e65b1.jpg
 

Lichtmicroscopie en Elektronenmicroscopie

Ik heb hier al in een eerder artikel over geschreven en herhaal het hier in het kort. Met een lichtmicroscoop kan je details zien die je met het blote oog onmogelijk kan waarnemen. Maar het heeft zijn grenzen. Met een elektronenmicroscoop verleg je die grenzen tot het zeer kleine.  Maar ook voorwerpen die je normaal met een lichtmicroscoop of een vergrootglas bekijkt, krijgen door elektronenmicroscopie nog veel meer details. 
Dat geldt dan met name voor Scanning Elektronenmicroscopie. In zo'n microscoop plaats je een voorwerp in een vacuüm, dat je met een elektronenbundel aftast. Je krijgt een bijzonder gedetailleerd beeld. Dat beeld is via een computer in te kleuren, zodat de details nog beter uitkomen. 
Om het even duidelijk te maken, kijk dan naar het volgende plaatje van een kristal. Links zie je een kristal door een lichtmicroscoop, rechts door een Scanning Elektronenmicroscoop (SEM). De detaillering in een SEM-beeld is superieur. 
085070da8f14860be0deb9a4f243e1c7_medium.
En nu wil ik jullie graag meenemen op een reisje naar die onbekende maar alledaagse wereld die wij normaal niet kunnen zien. Ik zal uitleggen wat jullie zien en ik hoop dat jullie, net als ik, de schoonheid en het kunstzinnige ervan zullen zien.
 
 
ae09e5f5ee3e688fbbe9f513f53773dd.jpg

1.     And so Life begins

Wij zijn allemaal ooit zo begonnen. Een min of meer toevallige ontmoeting tussen een grote eicel en een klein rondzwemmend (hier blauw ingekleurd) spermacelletje. En toen ging letterlijk de wereld voor ons open. Zie je het enorme verschil in grootte?
 
c1b9627bd1234881b1d16b3d36d1898e.jpg
En hoe groot is eigenlijk groot in dit geval? Hier zie je een bevruchte eicel, rood gekleurd. En waar is het in geplaatst? In het oog van een naald. Zo klein is ‘groot’. Zo klein begon jij, ik, je kind, iedereen. En kijk nou in de spiegel en zie hoe ver je gekomen bent. 
 
 
a719d31abc28a186a5d0a5e34df16fe1_medium.

2.     Something fishy

En nu we toch bezig zijn met het begin van leven, met embryo’s, kijk dan eens naar dit plaatje. Aliens? Vreemde dieren uit een of andere Fantasy-film? Nee, het zijn twee net uitgekomen visjes van de bekende aquariumvis Danio rerio, het zebravisje. Je ziet duidelijk hun mondopening. Waar wij ogen zouden verwachten zitten twee kleine openingen, waarmee ze geur waarnemen. Hun ogen, dat zijn die dingen aan de zijkant van hun kopjes, die op het eerste gezicht lijken op een knoepert van een koptelefoon. De diertjes zijn waarschijnlijk nog geen centimeter groot. Deze prachtige foto is genomen door Jürgen Berger en Mahendra Sonawane van het Max Planck Institute.

 

08c39cc7500b35e675f4a1b17345f7ec_medium.

3.     Red-eyed Alien from Outer Space!

Maar dit complete nachtmerrie-achtige beest is dan toch wel een Alien van een andere wereld? Ja en nee. Het komt niet van een andere planeet, maar leeft gewoon op de onze. Maar wel op een plek en onder omstandigheden die voor ons letterlijk ‘alien’ zijn. Het is een klein wormpje dat leeft op die plekken op de oceaanbodem waar nieuwe aardkorst wordt gevormd. Waar het water zo heet is dat wij er onmogelijk kunnen overleven. Hoe het wormpje precies heet en hoe groot het is, weet ik helaas niet. Ik heb het vermoeden dat het wel eens een heel klein beestje zou kunnen zijn. Maar zijn snoetje, dat mag er wezen! 

 
5fdb654ffd35f22a7af1cbbe6cfaefb8.jpg

4.     All I need is the Air that I breathe

Wij ademen lucht in en uit. Lucht verplaatst zich door de luchtpijp. Aan het eind splitst deze zich in een linker- en rechterbronchus. Binnen in de longen vertakt de bronchus zich in steeds meer en steeds kleinere pijpjes. Deze pijpjes monden uiteindelijk uit in kleine longtrechtertjes, waarvan de wand uitgestulpt is tot kleine zogenaamde alveolenzakjes. En de wand van een alveolenzakje bestaat weer uit een tiental blaasjes, de longblaasjes, die grenzen aan hele fijne haarvaatjes, adertjes die een stuk dunner zijn dan een haar. Zuurstof passeert de dunne wanden van het longblaasje en het haarvaatje het bloed in; kooldioxide gaat juist de andere kant op, om vervolgens uitgeademd te worden. En hier zie je ze dus. Longblaasjes en haarvaatjes, in een mooie netstructuur. Adem diep in en uit en probeer te voelen wat er op dat niveau binnen je gebeurt. Mooi toch?
 
 
94a9ca6d58c57e473c3dcf479edf0a05_medium.

5.     Mosquito Coast

Geen idee wat je hier ziet? Kan ik me voorstellen. Dit is het oppervlak van een muggenei! Muggen leggen hun eieren in het water. Over die eitjes ligt een netachtige structuur, dat er voor zorgt dat er lucht onder gevangen blijft zitten, zodat het eitje kan drijven. Die structuren met de lucht eronder werken waterafstotend. 
 
 
9a2f6b94ab5a385ee30990482f84ccf8_medium.

6.     Let it snow, let it snow, let it snow!

Een mooie kristalvorm, zeshoekig. Wat zou het zijn? Een sneeuwvlok, je herkent ze uit duizenden. Geen sneeuwvlok is exact hetzelfde. Eén ding hebben ze allemaal gemeen: ze zijn altijd zeshoekig.

 

ee07c09f4a999a8896fc8eca4592b005_medium.

7.     Is er leven op Mars?

Is dit een mooi plaatje van het oppervlak van Mars, ons Rode Broertje? Het heeft er wel wat van weg, toch? Nee, dit is veel meer "Aards". Het oppervlak van een roestige spijker...Ik was er bijna ingetrapt.

 

97072b3080aa0707df50efc16f334dff.jpg

8.    Een kleine anti-climax?

Met wat voor moois komt hij nou weer aan? Iets wonderlijks, iets van bijzonder esthetische schoonheid? Wat dacht je van het topje van een haartje van een tandenborstel. Met een roodgekleurde smurrie van tandplak? Brengt je vast niet in een romantische stemming. Heb ik weer! 

 

4d9c6cf5fbd436f907f11a268b08f8e5.jpg

9.    Almost cut my hair

Drieduizend keer vergroot. Haren en hoofdhuid. Maar er is wel iets aan de hand. Het gebied rond de haarfollikel is ontstoken. Ziektekiemen worden bestreden. Dat is de taak van de Lymphocyten, hier te zien als de kleine gele bolletjes. De Landmacht van een ieders lichaam. 

 

125d1142be5bf5fb04dc7231e54d0b25_medium.

10.   Klein...of toch niet?

En wat voor moois en ontzettend kleins heeft de elektronenmicroscoop nu weer vastgelegd? Grapje...dit beeld is vastgelegd door een telescoop. Het is de beroemde Rode Vlek van de planeet Jupiter, de grootste planeet uit ons Zonnestelsel. De Rode Vlek is een storm die al honderden jaren woedt, met windsnelheden van meer dan 400 kilometer per uur. En hoe groot is het? Zie je die ovale witte vlek, beneden de Rode Vlek? Die is ongeveer zo groot als onze hele Aarde. Om de zaken even in het juiste perspectief te plaatsen.

Was dit interessant? Ik vond het leuk om dit reisje te organiseren. Ik heb voor een volgende keer al een paar aardige bestemmingen op het oog. Truth en Beauty gaan voor mij nog steeds hand in hand. En erover schrijven, dat is een tweede natuur.

 

 

 

21/12/2015 13:03

Reacties (8) 

1
23/12/2015 12:18
Die telescoop is een beetje vloeken in de kerk vind je niet? De wereld van het minuscule is zo mooi en dan toch iets totaal anders erbij...
Ik hoop ooit zelf nog eens met een elektronenmicroscoop te mogen werken, maar voorlopig blijft dat bij kweekbakjes met levende cellen en strengen DNA vrees ik.
23/12/2015 12:30
Soms is het gewoon lekker om even recalcitrant te doen.
In 1985-1986 heb ik veel achter de elekrtonenmicroscoop gezeten. Maar dat was een 'gewone' transmissie-EM, geen SEM.

Met DNA heb ik ook uitgebreid mogen spelen, toen het hele vakgebied nog in de kleuterschoentjes stond. Wat is er sinds die tijd een enorme hoop vooruitgang geboekt!
23/12/2015 15:52
Ha, toen bestond ik nog niet eens :P Maar ben wel een beetje jaloers op je!
En qua DNA, ik ben blij dat er tegenwoordig zo veel mee kan, en vooral ook met de vooruitgang in de apparatuur!
1
21/12/2015 21:25
Niet alles had ik direct herkend, maar het is dan ook geen alledaagse praktijk voor mij om door een electronenmicroscoop te kijken. Een leesbril is al heel wat.

Dank voor de rondleiding. Je bent een uitstekende gids.
23/12/2015 12:32
Dank u, mevrouw! Ik ga het volgende reisje maar alvast voorbereiden...
1
21/12/2015 13:53
“Bedankt voor deze afgesneden geslachtsorganen van planten.”

Oh wat vind ik het jammer dat ik nooit eens bloemen krijg. Want deze zin, die flapt er dan uit. -))

Ik vind dat ene bekkie niet echt aantrekkelijk, Die van dat wormpje. Maar dat wormpje zal van mij waarschijnlijk hetzelfde vinden. -))

Die vlek herkende ik direct. Dat is nog eens een storm.
1
21/12/2015 15:05
Feel free to use it! ☻☻

Dit wormpje lijkt een tandenloos bekkie te hebben met ingevallen lipjes. Ik vind die andere ook schattiger.

Dat had ik wel verwacht. Het is inderdaad een aardig briesje.
21/12/2015 15:27
Al was het maar om de kop van de gever te zien. -))

Ja en tenminste niet zielig een dagje of zo, nee gewoon meteen een eeuw.
Copyright © Tallsay.com. Alle rechten voorbehouden.
Door gebruik te maken van deze website geef je aan dat je onze Algemene voorwaarden en ons Privacy statement accepteert