Hipnotyzujący 6-minutowy upływ czasu pokazuje, że pojedyncza komórka dzieli się pozornie bez końca, aż to, co kiedyś było żółtą kroplą, stało się wijącą się, rzucającą się kijanką salamandry.
„Chciałem sfilmować pochodzenie życia” - powiedział Jan van IJken, fotograf i filmowiec z Holandii, który stworzył niedawno wydany film krótkometrażowy „Becoming”.
Ale co dokładnie dzieje się w tym filmie? Live Science wezwał biologa rozwoju, aby dowiedzieć się więcej.
Van IJken był mądry, wybierając amfibię alpejską traszkę. „Możesz zajrzeć prosto w jajko”, powiedział Live Science. „Są przezroczyste i widać cały proces”. Skontaktował się więc z hodowcą salamandry i podniósł kilkadziesiąt zapłodnionych jaj.
Ale jest tylko kilka godzin między zapłodnieniem a pierwszym podziałem komórek, więc van IJken musiał ścigać się do domu i, jak mikrochirurg, rozwijać i odlewać każde jajko z liścia, na którym matka salamandry ostrożnie go przykleiła. „Czasami zdążyłem na czas” - powiedział van IJken.
Następnie umieścił jajka w wypełnionych wodą szalkach Petriego i robił tysiące zdjęć za pomocą aparatu przymocowanego do mikroskopu przez następne cztery tygodnie.
W tym pierwszym ujęciu można zobaczyć zapłodnione jajo (zwane również zarodkiem) w przezroczystej, ochronnej błonie witellinowej, powiedział Lionel Christiaen, profesor biologii z New York University, który nie był zaangażowany w film. Ta membrana „pomaga utrzymać wilgotność jaja i zapobiega przedostawaniu się patogenów”, powiedziała Christiaen Live Live.
Następnie zarodek dzieli się jak maniak. Zamiast powiększać rozmiar, zarodek zwiększa liczbę komórek przy każdym podziale, wszystkie w tej samej przestrzeni. Christiaen powiedział, że istnieje opóźnienie, ponieważ każda komórka replikuje w niej materiał genetyczny, a następnie dzieli się w procesie zwanym mitozą.
Mniej więcej w ciągu minuty na filmie pojawia się „dziura” w zarodku. Proces, który tworzy dziurę, nazywa się gastrulation, gdy zarodek organizuje się w trzy odrębne warstwy komórkowe. Znaczenie gastrulacji zostało uchwycone przez Lewisa Wolperta, emerytowanego biologa rozwojowego, który słynie powiedział, że „nie narodziny, małżeństwo czy śmierć, ale gastrulacja jest naprawdę najważniejszym czasem w twoim życiu”.
Na etapie gastrulacji zarodek składa się z tysięcy komórek, a niektóre już „wiedzą”, że one lub ich potomstwo staną się komórkami mózgowymi, komórkami jelitowymi lub czymś innym. „Ale wiele z tych komórek wciąż znajduje się na zewnątrz jajka”, powiedziała Christiaen. Podczas gastrulacji komórki poruszają się, organizując się, przechodząc do najbardziej zewnętrznej warstwy lub ektodermy (układ nerwowy, komórki skóry i komórki pigmentowe); mezoderma (jelita, mięśnie i czerwone krwinki); lub warstwa wewnętrzna lub endoderma (komórki płuc, komórki tarczycy i komórki trzustki).
Około znaku 1:50 zarodek wygląda, jakby nakładał płaszcz. Christiaen powiedział, że proces ten nazywa się neurulacją i dzieje się tak, jak podczas zwijania się rurki nerwowej. Po tym kroku prawie wszystko na zewnątrz zarodka pozostanie. Składa się głównie z ochronnej skóry organizmu.
Po około 3 minutach filmu można zobaczyć, jak tworzą się pąki kończyn. Wkrótce możesz odróżnić głowę od ogona. Zauważył, że Van IJken przestał robić zdjęcia do upływu czasu i przełączył się na wideo, gdy tylko zarodek się poruszył.
Niedługo potem zaczęła tworzyć się rurka, która ostatecznie staje się sercem, powiedział Christiaen. A gdy serce bije, krew płynie. Możesz nawet zobaczyć krew przepływającą przez skrzela, struktury, które pomagają zwierzęciu w wymianie gazu, aby mógł oddychać pod wodą.
Jak mówi Christiaen, rozwijająca się salamandra drga wraz z wiekiem, prawdopodobnie dlatego, że jej rosnący mózg uczy się kontrolować mięśnie zwierzęcia.
Wreszcie żółta kijanka odrywa się od membrany ochronnej. Nie wiadomo, skąd zwierzę wie, kiedy to zrobić, ale hormony mogą odgrywać pewną rolę, powiedziała Christiaen. „Nie ma zadowalającej odpowiedzi” na to pytanie, powiedział.
Oglądanie włazu kijanek „było niesamowite”, powiedział van IJken. „Jak ten wewnętrzny mechanizm zegarowy ożywa to wszystko, jest niesamowity. To prawdziwy cud, jedna komórka dzieli się, a potem staje się tym zwierzęciem”.
Zauważył, że krąg życia trwa. Po wykluciu kijanek van IJken oddał je hodowcy i zabrał się do edycji filmu.
Od redakcji: Możesz także zobaczyć „Stawanie się” w Jan van IJkena Strona Vimeo.
