早在幾年前，Laurent Formery的海膽圖像在我們的Evident第二屆全球顯微圖像大賽中獲得了榮譽獎。2023年，他拍攝的海星圖像在Evident第四屆全球顯微圖像大賽中同樣大放異彩，并獲得了全球大獎 —— 一臺配有DP23數(shù)碼相機的SZX7體視顯微鏡，并成為我們光學顯微成像比賽中的佼佼者。

這幅由Laurent Formery（美國）拍攝的幼年海星（Patiria miniata）神經(jīng)系統(tǒng)圖像在我們的2022年全球顯微圖像大賽中獲得了全球獎。這張圖像展示了海星的神經(jīng)系統(tǒng)。海星神經(jīng)系統(tǒng)的主要特征是三條長長的神經(jīng)元束，稱為放射狀神經(jīng)索。它們沿著海星五條腕足的中線分布在口部一側。這五條神經(jīng)索通過環(huán)繞口部的神經(jīng)環(huán)連接在一起。側向神經(jīng)在神經(jīng)索上有規(guī)律地間隔分布，延伸至每條腕足邊緣。

“令人驚訝的是，海星與脊椎動物（我們所屬的動物門類）關系密切。然而，乍一看，它們卻與我們大相徑庭。在包含海星及其同類（海膽、海參）的生命樹領域，進化頗有些隨心所欲，賦予了這些動物完全不同于我們以及其他相關動物的五重對稱性。由于它們?nèi)绱伺c眾不同，我們對以下情況知之甚少：它們的神經(jīng)系統(tǒng)如何分布、如何工作、以及與我們相比有何區(qū)別。”Laurent 向我們興奮地講解道：“這張圖片顯示的是使用抗乙酰化-微管蛋白抗體進行的全圖免疫染色，該微管蛋白抗體是一種神經(jīng)系統(tǒng)標志物。樣本非常大（約1厘米），在共聚焦顯微鏡上以5倍放大率進行平鋪掃描拼圖成像。沿動物的口部-肛門軸拍攝了多組z軸圖像堆棧，并使用Fiji軟件進行了深度色彩編碼的Z軸投影。這種色彩編碼在圖片上提供了可視的顏色深淺對比，這實際上對應的是熒光信號相對于動物口部一側（即長有嘴的一側）的距離。”

拍攝這幅圖像時，Laurent遇到了不少挑戰(zhàn)。“海星不是透明的動物，因此難以用熒光顯微鏡對其進行成像。所以，我們很難清晰了解神經(jīng)系統(tǒng)的構造。在這張?zhí)厥獾膱D像中，我們使用實驗室開發(fā)的一種基于水凝膠的透明化方案使海星變得透明。這種透明化處理使我能夠使用熒光共聚焦顯微鏡對整個動物進行成像，從而全面了解其神經(jīng)解剖結構。在我迄今為止拍攝的海星和海膽圖像中，這是最令人滿意的一張。這只動物保存得完好無缺。這里沒有灰塵或碎屑，而灰塵或碎屑有時會產(chǎn)生圖像偽影。此外，它也比我通常使用的標本大得多。它看起來更像一顆成年海星，這對您了解這張照片有很大幫助。”

Laurent是一名資深的發(fā)育生物學家，在法國索邦大學下屬的維勒弗朗什海洋觀測站攻讀博士學位期間學會了使用共聚焦顯微鏡。“我很幸運能與精致美麗的動物們打交道，所以我自然想要為它們拍下最美的圖像，還它們一個公道。我們的海洋中充滿了各種各樣迷人的動物，我們對它們知之甚少，遑論了解。通過展示這些動物的美，我希望這項研究能夠幫助人們提高對這種多樣性的認識，了解為什么我們需要研究它們，最重要的是，要保護它們。”

值得一提的是，Laurent第一次參加圖像大賽是2020年的Evident第二屆全球顯微圖像大賽。當時，他的海膽圖像獲得了榮譽獎。

顯微鏡下的海膽

顯微鏡是一扇通往不同世界的視窗。它揭示了我們用肉眼無法看到的微小事物之美。“我覺得采集海水樣本（最好使用浮游生物網(wǎng)）特別吸引人，然后在顯微鏡下進行觀察。海水中充滿了生命。有些您看到的微小藻類、幼蟲和動物有著令人難以置信的形狀、顏色或形態(tài)。如果沒有顯微鏡，你無從了解這個迷人的世界。顯微鏡還能展示更抽象的事物。在熒光成像中，顯微鏡可以探索具有自身美感的結構，例如神經(jīng)系統(tǒng)。”

“我現(xiàn)在是斯坦福大學Lowe實驗室的博士后研究員。我從分子角度研究動物的進化，試圖了解古代遺傳系統(tǒng)的改變是如何使解剖結構完全不同的動物群體得以進化的。成像是我研究的關鍵。我通常每周要花大約 10 個小時使用顯微鏡（主要是共聚焦顯微鏡）。我的研究涉及動物身體結構的進化。我的研究重點是與我們關系密切的無脊椎動物，特別是棘皮動物（海星、海膽、海參）。雖然它們的外觀與我們大為不同，但這些動物成體形成所使用的基因工具與我們相同（它們使用相同的建筑基因）。這些相同基因在發(fā)育過程中的連接差異，導致它們的成體解剖結構出現(xiàn)差異。最近，我們一直在研究脊椎動物中形成前后軸的基因如何在棘皮動物中發(fā)生改變，以適應其獨特的五重軸對稱性。這項工作現(xiàn)已作為預印本發(fā)表，并將很快出版。簡而言之，脊椎動物以前后軸為模式，形成身體的不同區(qū)域，如頭部和軀干。在棘皮動物中，我們發(fā)現(xiàn)只有頭部基因被激活，而軀干基因則完全缺失。在某種程度上，像海星這樣的棘皮動物應該被看作是在海底匍匐行走的頭。

EVIDENT第五屆全球顯微圖像大賽已矚目盛啟，如果您也是顯微攝影/攝像專家或愛好者，快來與我們分享您眼中的奇妙微觀世界吧！為了讓更多用戶有機會參與活動，我們會將活動報名入口開放至2024年5月31日，歡迎點擊此處進入參賽頁面參與活動！參賽即有獎，收到投稿信息后，我們會盡快為您寄送參與獎禮品——折疊插頭雙線快充一個！