Découvrez les gagnants du concours de photographie Nikon Small World 2020 | Actualités scientifiques

Découvrez les gagnants du concours de photographie Nikon Small World 2020 | Actualités scientifiques

Tout en cherchant des réponses à des questions scientifiques, il vaut parfois la peine de prendre du recul pour apprécier le caractère exquis du monde.

Pour les biologistes du développement Daniel Castranova, Bakary Samasa et Brant Weinstein, une partie de cette délicate beauté se trouve à l’intérieur d’un poisson zèbre. Alors qu’ils travaillaient dans le laboratoire de Weinstein aux National Institutes of Health de Bethesda, dans le Maryland, Castranova et Samasa ont pris une superbe photo d’un jeune poisson zèbre, illuminant des parties inédites de son système lymphatique.

La photo est issue de recherches visant à déterminer si le poisson zèbre a des vaisseaux lymphatiques à l’intérieur de son crâne. Le système lymphatique aide à éliminer les toxines et les déchets du corps, et auparavant, les chercheurs pensaient que seuls les mammifères avaient de telles structures proches du cerveau.

Mais les poissons zèbres ont aussi ces navires , Castranova et ses collègues rapportent dans une recherche préliminaire publiée en mai sur bioRxiv.org. L’équipe a utilisé des poissons qui avaient été génétiquement modifiés pour avoir des vaisseaux lymphatiques qui fluorescent en orange dans certaines conditions, avec des squelettes et des écailles qui brillent en bleu. Parce que les poissons sont plus faciles que les mammifères à élever et à visualiser en laboratoire, dit Castranova, cette découverte pourrait aider les scientifiques à étudier plus facilement le rôle du système lymphatique du cerveau dans les maladies neurologiques comme le cancer du cerveau ou la maladie d’Alzheimer.

Après avoir pris la photo – un composite de 350 images prises avec un microscope confocal – lors d’une journée de travail bien remplie, «je n’ai même jamais regardé la photo pendant quelques semaines», dit Castranova. “Et puis quand je l’ai regardé à un moment donné après le traitement des données, je me suis dit” Wow “.»

Même s’il a fallu un peu à Castranova pour apprécier ce qu’il avait en main, les juges du concours de photomicroscopie Nikon Small World 2020 ont réalisé que c’était un gagnant. La photo a décroché la première place au 46e concours annuel. Les résultats ont été annoncés le 13 octobre.

Voici quelques-unes de nos photographies préférées du concours de cette année.

Dans un œuf de poisson-clown

clownfish
Un embryon de poisson-clown en développement ( Amphiprion percula ) a remporté la deuxième place du concours. La série de photos documente la croissance de l’embryon (de gauche à droite) le premier jour, le matin et le soir du troisième jour, du cinquième jour et du neuvième jour. Daniel Knop / Natur und Tier-Verlag NTV

Pendant neuf jours, le photographe allemand Daniel Knop a observé un embryon passer d’un sac vitellin doré frappant à un bébé poisson-clown ( Amphiprion percula ) pour produire cette photo qui a remporté la deuxième place.

L’image composite, créée en empilant plusieurs photos prises alors que l’embryon était en mouvement, documente les étapes du développement de l’embryon de gauche à droite. Le premier œuf montre le poisson nouvellement en croissance quelques heures après la fécondation, avec un amas blanc de spermatozoïdes supplémentaires toujours à l’extérieur de l’œuf. Les embryons suivants représentent le poisson deux fois le troisième jour de développement (matin et soir), ainsi que les cinquième et neuvième jours, quelques heures avant l’éclosion du poisson.

Langue d’escargot

snail tongue
Cette représentation colorée d’une partie de la langue d’un escargot, grossie 40 fois, montre sa structure en trois dimensions. Les sections colorées en bleu sont les plus éloignées du spectateur et celles colorées en rose vif sont les plus proches. L’image s’est classée troisième dans la compétition. Igor Siwanowicz / HHMI

Lorsque l’aquarium du compagnon de laboratoire du neurobiologiste Igor Siwanowicz a été repris par des escargots d’eau douce, Siwanowicz a décidé de prendre une photo d’une partie de la langue d’un escargot, gagnant lui troisième place dans la compétition.

L’appendice, agrandi 40 fois, a été photographié en couches au laser pour reconstruire la langue en trois dimensions. Les pièces les plus proches du spectateur sont de couleur rose vif; les bits les plus éloignés sont bleus. Les projections en forme de bande de la langue raclent les algues des surfaces pour les nourrir.

«J’ai choisi cette image pour montrer que dans la nature, la beauté peut être trouvée dans les endroits les plus inattendus, comme la gueule d’un escargot», déclare Siwanowicz, du campus de recherche Janelia du Howard Hughes Medical Institute à Ashburn, en Virginie, et ensuite -place vainqueur du concours 2019 ( SN: 21/10/19 ).

Poils cultivés en laboratoire

skin organoid
Montré à un grossissement de 20 fois, cet organoïde cutané (coloré en bleu) présente des follicules pileux humains (projections tronquées) et des nerfs (rouge). L’image a mérité une mention honorable. Karl Koehler et Jiyoon Lee / Boston Children’s Hospital et Harvard Medical School

Le neuroscientifique Karl Koehler et le biochimiste Jiyoon Lee, tous deux du Boston Children’s Hospital et de la Harvard Medical School, ont été capturés cette image de follicules pileux humains émergeant d’un groupe de cellules cutanées cultivées en laboratoire, généralement appelées organoïdes, dans une boîte de laboratoire. D’autres types d’organoïdes existent pour diverses parties du corps, telles que l’intestin et le cerveau.

Il faut environ quatre à cinq mois pour qu’un organoïde cutané se développe en laboratoire. Les structures développent des nerfs qui relient des cellules spécialisées dans les follicules pileux, tout comme le système de circuit neuronal qui nous permet de sentir le toucher, et pourraient un jour aider à développer de meilleures greffes de peau. Cette peau de laboratoire se développe à l’envers, dit Koehler. Ainsi, la surface sur laquelle les cheveux poussent se trouve à l’intérieur du groupe de cellules et les téléspectateurs voient la base des follicules pileux. L’équipe a publié ses résultats le 3 juin dans Nature .

Mousse majestueuse

skin organoid
Les capsules de mousse, comme celle illustrée ici à un grossissement 10 fois et montrée en fausses couleurs, libèrent des centaines de milliers de spores qui sont transportées par le vent vers de nouvelles parties de la forêt pour grandir. La photo est une image de distinction du concours photo Nikon Small World de cette année. Miroslav Žít

Miroslav Žít, un photographe amateur de Prachatice en République tchèque, a pris cette photo d’une superbe capsule de mousse remplie de spores presque prête à prendre son envol. Des capsules se perchent sur des tiges qui s’étendent de couvertures de mousse.

Les spores chevauchent le vent une fois libérées, parcourant parfois de longues distances et restant dormantes jusqu’à ce que les conditions soient propices à la croissance.

Infection virale

mouse paw infected with Chikungunya virus
Cette patte de souris a été infectée par le virus Chikungunya (coloré en rose dans la partie inférieure de la patte), un agent pathogène qui provoque une inflammation douloureuse des articulations. La réponse immunitaire du rongeur au virus, sous la forme de cellules immunitaires appelées microphages, est indiquée en bleu et le tissu général est de couleur orange. L’image a remporté une mention honorable. Jonard Corpuz Valdoz, Pam Van Ry et Richard Robison / Brigham Young Univ.

Des chercheurs de l’université Brigham Young de Provo, dans l’Utah, ont combiné plus de 2 200 photos prises avec un microscope confocal pour créer cette photo éclatante d’une patte de souris de 1 centimètre de long infectée par le virus Chikungunya .

Le chikungunya est une maladie qui peut entraîner des douleurs articulaires débilitantes. Les biochimistes Jonard Corpuz Valdoz et Pam Van Ry ont fait équipe avec le microbiologiste Richard Robison pour jeter un coup d’œil sur la façon dont une souris répond à l’infection, dans l’espoir de faire la lumière sur la façon dont le virus se propage chez les animaux, y compris les humains. L’image montre que des cellules immunitaires appelées macrophages se sont précipitées vers la patte pour combattre le virus.

Bébé chauve-souris

fruit bat embryo
Cette image d’un embryon de chauve-souris fruitière à queue courte de Seba ( Carollia perspicillata ) est colorée pour montrer son squelette en vert et son cartilage en orange; il s’est classé 20e au concours photo. Dorit Hockman / Univ. of Cape Town, Vanessa Chong-Morrison / UCL

En participant à un cours d’embryologie au Laboratoire de biologie marine de Woods Hole, Massachusetts, Vanessa Chong-Morrison, biologiste du développement alors à l’Université d’Oxford, a préparé cette image d’un embryon de chauve-souris à queue courte de Seba ( Carollia perspicillata ) pour le jour de la photo.

Chong-Morrison, maintenant à l’University College London, et Dorit Hockman de l’Université du Cap en Afrique du Sud ont pris des instantanés du squelette de la chauve-souris en développement, capturant de petites zones à la fois. Hockman est également un biologiste du développement qui étudie comment les mains de chauves-souris se transforment en «ailes impressionnantes». Le couple a ensuite assemblé les images pour produire la photo finale, qui a été modifiée pour montrer les os de la chauve-souris en vert et le cartilage en orange.

Une œuvre de l’art des acides aminés

L-glutamine and beta-alanine crystals
Lorsqu’ils sont dans une solution chaude d’éthanol et d’eau, les acides aminés L-glutamine et bêta-alanine forment des cristaux, photographiés ici sur une photo gagnante de la 13ème place à un grossissement quatre fois. Justin Zoll / Justin Zoll Photography

Non, cette photo n’est pas une peinture abstraite. C’est un portrait des cristaux qui se forment après que deux acides aminés – la L-glutamine et la bêta-alanine – soient chauffés dans une solution composée d’éthanol et d’eau. L’un des composés, la L-glutamine, est un élément constitutif des protéines et garantit le fonctionnement du système immunitaire. L’autre, la bêta-alanine, aide à l’endurance musculaire.

Justin Zoll, un photographe basé à Ithaca, New York, a fusionné plusieurs images de cristaux prises à quatre fois leur taille normale dans un panorama pour montrer les détails complexes des cristaux dans un champ de vision plus large. Lorsque les cristaux interagissent avec plusieurs faisceaux de lumière polarisée, la disposition de leurs molécules reflète des couleurs étonnantes, dit-il.

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