Сканирующий электронный микроскоп SEM-HHS-2R (1977 г.) - ogvsg

Участвую в создании энтомологического музея Сибирского института химизации сельского хозяйства... Хочу как можно лучше построить экспозицию отдела "Насекомые и цветы", который, как считаю, непременно должен быть организован в будущем новом здании Дарвиновского музея в Москве... Ищу новые приемы и способы изображения. Мечтаю, где бы и с кем бы осуществить давнюю идею объемной и "сверхобъемной" рентгеноскопии и рентгенографии, выношенную уже до деталей.

ПОВЕРХНОСТНЫЕ СТРУКТУРЫ ХИТИНОВЫ ПОКРОВОВ НАСЕКОМЫХ

1. Желобки на надкрыльях навозника Aphodius. Увеличено в 100 раз.

2. Скобкообразные ямки и светлые волосистые пятна на надкрылье бронзовки Potosia. Увеличено в 70 раз.

3. Светлое волосистое пятно на надкрылье бронзовки Potosia при более сильном увеличении (570 раз).

4. Фрагмент спинки наездника из Chalcidoidea с ячеистой структурой. Увеличено в 260 раз.

5. Ямки на переднеспинке мертвоеда Silpha. Увеличено в 200 раз.

6. Ямки на надкрылье мертвоеда Silpha. Увеличено в 300 раз.

7. То же при более сильном увеличении (1300 раз).

8. Шипы на 2-м членике антенны песчаной осы Ammophila. Увеличено в 1000 раз.

9. Подпись внизу слева: СибНИИХима, 1977 г.

10. Подпись внизу справа: Снимки выполнены на сканирующем электронном микроскопе SEM-HHS-2R в лаборатории биометода СибНИИХима Ю.П. Бухаровым. Материал предоставлен и обработан В.С. Гребенниковым.

ОРГАНЫ ЧУВСТВ НАСЕКОМЫХ

1. Антенна ихневмоноидного наездника. Увеличение: 80 раз.

2. То же при более вильном увеличении: видны различные сенсиллы. Увеличение: 430 раз.

3. Конец губного щупика кожееда Dermestes. Увеличение: 3100 раз.

4. Звуковая "терка" брюшка мутиллиды и сенсилла. Увеличение: 500 раз.

5. Фасеточный глаз слоника-зеленушки и чешуйки головы. Увеличение: 600 раз.

6. Три простых и два фасеточных глаза журчалки-сферофории. Увеличение: 200 раз.

7. Фасеточный глаз жука Bledius (Staphylinidae). Увеличение: 600 раз.

8. Сенсиллы и хеморецепторы ихневмоноидного наездника. Увеличение: 2000 раз.

9. Антенна журчалки Sphaerophoria. Увеличение: 130 раз.

10. Подпись внизу: Фото Ю.П. Бухарова (сканирующий электронный микроскоп лаборатории биометода СибНИИХима) по материалам В.С. Гребенникова, 1977 г.

АНТЕКОЛОГИЯ

ПЫЛЬЦЕСОБИРАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ ПЧЕЛИНЫХ

1. Хеты (волоски) с вертлуга задней ноги Adrena. Увелич. 1000 раз.

2. Хеты 2-го членика лапки задней ноги Adrena. Увелич. 1500 раз.

3. Хеты 1-го членика лапки задней ноги Adrena. Увелич. 520 раз.

4. Хеты голени задней ноги ("корзиночка") Apis. Увелич. 3000 раз.

5. Хеты бедра средней ноги Adrena. Увелич. 500 раз.

6. Хеты низа брюшка ("щетки") Osmia. Увелич. 650 раз.

7. Нога Apis mellifera. Увелич. 20 раз.

8. Хеты вертлуга Adrena. Увелич. 290 раз.

9. Хеты бедра задней ноги Apismellifera. Увелич. 3000 раз.

10. Подпись внизу справа: Фото Ю.П. Бухарова (сканирующий электронный микроскоп лаборатории биометода СибНИИХима) по материалам В.С. Гребенникова, 1977 г.

ПЧЕЛЫ ПОД ЭЛЕКТРОННЫМ МИКРОСКОПОМ

Современная электронно-микроскопическая техника дает апидологам богатейшие, можно сказать, неисчерпаемые возможности для изучения пыльцесобирательных аппаратов медоносных и диких пчел, органов чувств, особенностей их морфологического строения на различных, даже самых тонких уровнях.

Преимущества перед обычной оптикой тут не только в увеличении (4-5 тыс. раз и выше). Предварительная подготовка фрагмента насекомого - напыление на него золота в вакууме - и последующее сканирование (перемещение по объекту пучка электронов, создающего изображение на экране) выявляют даже у слабоувеличенных объектов объемно-структурные характеристики, недоступные обычной оптике.

Напыленный на хитин тончайший слой металла как бы приводит объект к единому тону, устраняет тональные и колористические характеристики (цвет, пятна, блики и пр.) и изображение, образованное бегущим по экрану или фотопленке лучом, дает лишь объем объекта, но зато необыкновенно четко.

Дело еще и в том, что частицы золота при напылении в вакууме оседают преимущественно на выступающих, высоких деталях, в глубокие же впадины, ямки и щели их попадает гораздо меньше, что еще более подчеркивает объем.

Еще одно преимущество сканирующего электронного микроскопа перед оптическим: чрезвычайно большая глубина резкости. На снимках четко выходят даже стоящие торчком длинные щетинки, антенны и т. п. (как говорят художники «в остром ракурсе»), чего не достичь при обычных микросъемках, когда значительная часть объекта оказывается вне фокальной плоскости, и изображение потому получается нерезким.

Мы производили фотосъемки пыльцесобирательных аппаратов и других органов медоносной пчелы, шмелей и мегахилид на сканирующем электронном микроскопе SЕМ-ННS-2R (японская модель) в лаборатории биометода Сибирского НИИ химизации сельского хозяйства (инженер-оператор Ю. П. Бухаров), используя увеличения от 35 до 1500 раз. Сначала тщательно выбирали участок уже подготовленного объекта путем визирования его на экране монитора, подбирали увеличение, Делали фокусировку, придавали различный наклон объекту по отношению к падающему на него пучку электронов, перемещали объект в различных направлениях для получения наиболее эффектной композиции кадра. Затем производилась съемка на обратимую фотобумагу «Роlаrоid» (размер кадра 114 X 89 мм), удобную тем, что позитивный отпечаток, получаемый без предварительных процедур, не требует дополнительной обработки и готов уже через несколько минут.

Рис. 1. Пятка (первый членик лапки задней ноги) и часть корзиночки (голени) медоносной пчелы при увеличении 24 раза. Видны пыльцесобирательные волоски различных типов и их распределение.

Рис. 2. Щетка, образованная перекрещенными и сомкнувшимися краевыми волосками голени и пятки медоносной пчелы на их стыке. Увеличение - 130 раз.

Рис. 3. Фрагмент пятки медоносной пчелы: то же, что на рис. 1, но при более сильном увеличении - 490 раз. Видна спиральная структура пыльцесобирательных волосков, возможно необходимая для эластичности волоска и лучшего налипания на него пыльцы.

Рис. 4. Еще один участок пятки Арis mellifera при увеличении 1000 раз. Хорошо видна чешуйчато-ступенчатая микроструктура хитина пятки, сочленение с нею волосков, подвижно сидящих в гнездах, и спиральная их структура.

Рис. 5. Фрагмент безволосой поверхности корзиночки медоносной пчелы при увеличении 490 раз. Видна поперечно-чешуйчатая фактура хитина, совсем не гладкого, как это представляется при обычном оптическом рассматривании.

Рис. 6. Участок брюшной пыльцесобирательной щетки одиночной пчелы осмии (Osmia sp. Megachilidae), увеличенной в 450 раз. Видны пыльцевые зерна, густо набившиеся между длинными спиральными пыльцезадерживающими волосками.

Рис. 7. Пятка (первый членик задней ноги) рабочего шмеля Bombus lucorum. Увеличение - 23 раза.

Рис. 8. Ветвистые волоски в основании пятки рабочего шмеля Bombus lucorum. при увеличении в 230 раз (сравните со снимком аналогичного участка ноги медоносной пчелы, рис. 2).

Рис. 9. Генитальный (копулятивный) аппарат самца шмеля Bombus muscorum при увеличении 25 раз.

Снимки частей тела пчел, полученные на электронном сканирующем микроскопе, настолько своеобразны, что могут иметь не только сугубо научное, но и познавательно-эстетическое значение. Может быть стоит - всерьез подумать об издании подробного атласа микрофотографий медоносной пчелы, изображающих фрагменты поверхности, органы чувств, рабочие органы. Отснять их, видимо, следует при различных увеличениях при разных ракурсах как на электронном сканирующем так и оптическом микроскопе.

Такой атлас послужил бы ценным пособием не только для специалистов-апидологов: любой пчеловод и вообще любитель природы смог бы заглянуть в тонкую суть микроскопических конструкций, усовершенствовавшихся в результате многомиллионолетней эволюции одного из удивительных творений природы - медоносной пчелы.

633128, Новосибирск, СО ВАСХНИЛ

С помощью друзей нам удалось продвинуться в понимании найденного эффекта. Мы объясняем его как проявление волновых свойств материи, хорошо известное физикам еще с 20-х годов и применяемое сейчас, в частности, в электронных микроскопах. О воздействии этих волн на живое до сих пор известно не было, ну, а я натолкнулся - вот и вся штука.

Волны Материи вскоре после их открытия прочно вошли в научный и технический быт, например в электронных микроскопах - замечательных приборах, дающих увеличение в сотни тысяч раз.

Скажу лишь, что отличное применение волны де Бройля нашли в электронных микроскопах - замечательных приборах, дающих увеличение в согни тысяч раз. Объем этой книги не позволяет воспроизвести здесь удивительно тонкие и сложные микроструктуры насекомых, сфотографированные нами через электронный микроскоп: внутреннее строение чешуек с крыла бабочки, тысячи «ультрамикрофасеток» на каждой микроскопической фасетке ее глаза, сверхтончайшие органы чувств на усиках, и многое-многое другое. Но если будете в ВАСХНИЛ-городке под Новосибирском, увидите эти чудо-снимки в музее агроэкологии и охраны природы, который я организовал здесь в 1973 году.

Я рассматривал конец чудо-иглы эфиальта в электронный микроскоп, дающий увеличение в десятки тысяч раз и находящийся в Сибирском институте земледелия и химизации сельского хозяйства, где я сейчас работаю. Этот замечательный прибор установлен в лаборатории биометода (при биологическом методе защиты растений от вредителей, в отличие от химического, используются насекомые-хищникн, паразиты, болезнетворные микроргаиизмы, которыми заражают на полях вредителей, что гораздо безопаснее для окружающей среды). Так вот под электронным микроскопом чудо-бур эфиальта оказался очень сложным. Это была целая система трубок, вкладышей, пазов, пилок. Главной частью инструмента, по-видимому, служат концы двух срединных вкладышей, которые на концах заострены, чуть подальше от конца заметно расширены и имеют по бокам косые острые насечки.

Оказалось, что все это - проявление Волн Материи, вечно подвижной, вечно меняющейся, вечно существующей, и что за открытие этих волн физик Луи да Бройль еще в 20-х годах получил Нобелевскую премию, и что в электронных микроскопах используются эти волны.

Эти странные, необыкновенно тонкие и сложные приборы и устройства у насекомых предназначены не только для осязания, обоняния, зрения, звучания, но и принимают или образуют электронные волны, а некоторые - противодействуют земному притяжению. Снято через электронный микроскоп.

Примечание.

1. Верхняя левая фотография, согласно подписи к общей фотографии: "прибор или устройство насекомого для осязания".

2. Верхняя правая фотография, согласно подписи к общей фотографии: "прибор или устройство насекомого для обоняния".

3. Можно только сделать предположение, основываясь на цитате из книги В.С. Гребенникова "Тайны мира насекомых", с.208: "Объем этой книги не позволяет воспроизвести здесь удивительно тонкие и сложные микроструктуры насекомых, сфотографированные нами через электронный микроскоп: внутреннее строение чешуек с крыла бабочки, тысячи «ультрамикрофасеток» на каждой микроскопической фасетке ее глаза, сверхтончайшие органы чувств на усиках, и многое-многое другое." А конкретно две верхние фотографии - сверхтончайшие органы чувств на усиках бабочки соответственно осязания и обоняния.

Одна из странных структур насекомьих покровов с несколькими функциями. Электронно-микроскопический фотоснимок.

Примечание.

Видны шестиугольные структуры похожие на фасетки глаза насекомого. Кроме того - что отличает пчел от большинства насекомых - волосатые глаза. Поэтому, с большой долей вероятности, можно утверждать, что это электронно-микроскопический фотоснимок глаза пчелы.

Чешуйки, устилающие крылья бабочек, под электронным микроскопом при увеличении в 150, 500 и 5000 раз.

Примечание.

1. От бабочки к самолёту. И. Ковалёв. Наука и жизнь, 2011, №1, с. 57-61.

Многоячеистые структуры насекомых, увеличенные электронным микроскопом в сотни (вверху) и тысячи (внизу) раз.

Примечание.

Эти многоячеистые структуры очень похожи на фасетки глаза насекомого. А конкретно - глаза бабочки. Об этом свидетельствует цитата из книги В.С. Гребенникова "Тайны мира насекомых", с.208: "Объем этой книги не позволяет воспроизвести здесь удивительно тонкие и сложные микроструктуры насекомых, сфотографированные нами через электронный микроскоп: внутреннее строение чешуек с крыла бабочки, тысячи «ультрамикрофасеток» на каждой микроскопической фасетке ее глаза, ..."

Многоячеистые структуры насекомых, увеличенные электронным микроскопом в сотни (вверху) и тысячи (внизу) раз.

Примечание.

Структуры очень похожие на яйца бабочки.