Взгляд изнутри: мир вокруг нас – 3


    Посвящается всем, кто любил, помогал,
    верил, поддерживал, несмотря ни на что,
    и с кем я не мог быть рядом …


    Всё хорошее когда-нибудь заканчивается. Мне безмерно жаль, что данный пост будет заключительным в серии увлекательного – по крайней мере, я надеюсь на это – путешествия в микро- и иногда даже наномир, о котором 50 лет назад без преувеличения великий физик Фейнман сказал: “There is plenty of room at the bottom”. Действительно внизу гораздо больше места, чем мы могли бы себе представить. Там, внизу, живут бактерии, размножаются растения и животные, работают наши повседневные приборы от кофеварки до Ватсона (Watson, IBM), там протекает невообразимое множество процессов, которые зачастую не дано понять и осмыслить человеку, но которые определяют наш мир.

    Многое, конечно, осталось за пределами нашего рассмотрения в данной серии публикаций, однако даже того материала, который был представлен и будет сегодня пожалован на суд общественности с лихвой хватит для того, чтобы даже самого скептически настроенного обывателя заставить оглянуться вокруг и узреть многогранность мира. Не вдаваясь глубоко в философию Канта, моя максима такова: я желал бы видеть большую часть русскоговорящего населения, способного прочитать данный пост (будь то украинцы, россияне, прибалты или кто-либо ещё), заинтересованной и увлечённой – в моём случае, наукой и исследованиями – и, думаю, что немного преуспел на этом поприще.



    Пока длился весенне-летний сезон 2012 года, удалось собрать широкую подборку материалов о скрытой жизни растений, чем, собственно, я и планирую поделиться с уважаемыми читателями. Текста будет не много, всё больше картинки – поэтому устройтесь поудобнее и наслаждайтесь!

    Ремарочка: Если не указано иное, фотографии растений взяты с Wikipedia

    Цветки растений


    Одуванчик



    Начнём с самых простых и обыденных, казалось бы, цветов, которые только могут нас окружать. Многие, полагаю, считают одуванчик (Taraxacum) не более чем сорняком, хотя он принадлежит к семейству астровых, то есть по большому счёту мало чем отличается от той же астры или герберы (см. Взгляд изнутри: мир вокруг нас).

    Форма клеток лепестка схожа с другими астровыми, например, самой астрой:

    image

    И даже скорее походит на какого-то червяка:


    Сферы пыльцы, перекатывающиеся по поверхности червяков из Dune

    Однако форма пестика поражает – это какой-то пришелец:


    Пестик с налипшей пыльцой

    Ромашка



    Так же представитель семейства астровых – ромашка (Matricaria), точнее декоративная ромашка, но это к рассматриваемому вопросу отношения не имеет. Но вот, что показалось интересным – это форма клеток. Она разительно отличается от «классической астры», более округлая:


    Поверхность лепестка – пеньки и кочки на болоте

    А вот с самим цветком на этот раз не очень повезло – всё-таки планировал увидеть его распустившимся:


    Нераспустившиеся трубчатые цветки ромашки

    Боюсь оказаться неправым, но, на мой взгляд, удалось запечатлеть отдельную частичку пыльцы – какое поразительное различие с одуванчиком, не правда ли?!


    Пыльца ромашки

    Тюльпан и лилия


    Тюльпан


    Лилия

    Как ни странно это звучит, но тюльпан (Tulipa) относится совершенно к тому же семейству, что и лилия (Lilium), то есть лилейных. А посему у этих двух растений действительно необычайно много общих черт.

    Вот, например, поверхность пестика тюльпана:


    Поверхность пестика тюльпана

    И аналогичные леса, покрывающие пестик, можно встретить у лилии:


    Поверхность пестика лилии – заросли и сталактиты с потолка

    Кстати, чтобы не было сомнений в том, что пестик является важной частью всего цветка и только ради размножения и живёт растение – обратите внимание, сколько на нём дыхательных пор:


    Поверхность пестика тюльпана: поля дыхательных пор

    К сожалению, в хорошем качестве получить микрофотографии пыльцы тюльпана не удалось (для сравнения с пыльцой лилии). Могу лишь отметить, что она действительно несколько отличается от последней. Но взгляните на эти частички пыльцы – разве они не похожи на яйца Фаберже, только в микроисполнении?


    Природа бесспорно отменный ювелир и обскакала Фаберже в изготовлении яиц

    Стык двух лепестков лилии подобен zip-защёлке или молнии на нашей одежде:


    Zip-locker made by Nature

    Орхидея


    Источник

    А вот и одно из самых популярных декоративных домашних растений, прибывшее к нам из далёких стран – орхидея (Orchidaceae). Интереснейшее растение для изучения, потому как даже поверхность лепестков соцветия имеет различную структуру: на одной стороне – одни клетки, на другой – другие, что вероятно связано с выполняемыми клетками функциям:


    Поверхность лепестков орхидеи


    Ничего такого ввиду не имею, но мне это фото нравится!

    Гибискус



    Ещё одно крайне распространённое растение с очень нежными цветками – гибискус (Hibiscus). Поверхность лепестков данного цветка напоминает чем-то ромашку, хотя абсолютно никакого отношения к ней не имеет:


    Лепесток гибискуса: червячки нынче в моде

    Конечно, быть может это всего-навсего лишь какая-то «грязь», но для грязи уж слишком хорошая форма. Ниже представлены частички пыльцы гибискуса:


    Пыльца Гибискуса похожа на планету, как минимум на спутник Юпитера – Европу, покрытую коркой льда

    Крокус (Шафран)


    Источник

    Крокус (Crocus) или в просторечье шафран. Да, это не только специя на вашей кухне, но и красивый цветок, который мне понравился из-за своей внутренней красоты:


    Пестик шафрана под микроскопом: как можно пройти мимо такого?!

    А пыльца – как на подбор, идеальные круглые шарики, текстурированные с одного боку:


    Пыльца крокуса – идеальная геометрия

    Гортензия



    Однажды, одним чудесным весенним утром, в нашей лаборатории зацвела гортензия (Hydrangea). Вроде бы ничего необычного: крупное, шарообразное соцветие, которое сложно перепутать с другими, да и поверхность лепестков знакома на первый взгляд – ромашку напоминает:


    Поверхность лепестков гортензии

    Однако на пестике данного цветка поселилась странная клякса, формой своей больше напоминавшая морскую звезду… или хэд-краба – кому что ближе. По всей видимости, это какой-то микроорганизм паразитирующий (или живущий в симбиозе?!) с цветками гортензии:


    Пестик гортензии с прилипшим паразитом…

    Каштан


    Источник

    Теперь к более крупным растениям – деревья и кустарникам. Одно из самых красиво цветущих растений в наших краях – безусловно, каштан (Castanea). Сложно не заметить эти ёлочки-соцветия, когда идёшь в середине-конце апреля по аллеям вокруг главного здания МГУ.

    Смотрится потрясающе, но что же скрыто внутри? А там магический лес из 100-200 микронных отросточков, формирующих слегка шероховатую поверхность лепестка соцветия:


    Magic forest…

    И периодически можно наткнуться на пыльцу:


    Мячи для микрорегби готовы

    Но если оставить не некоторое время сорванный цветок, то он немедленно обзаводится собственной микрофлорой. Густой губкой плесени и такой же морской звездой, которую уже видели на поверхности пестика гортензии:


    Пищевая пирамида в действии: плесень и микроорганизмы, пожирающие соцветие каштана

    Сирень



    И напоследок, кустарник, который на майские праздники точно подвергнется нападкам людей, желающих принести в дом немножко весны – сирень (Syringa).

    Что меня удивило в сирени – форма клеток. Они не похожи на стройные ряды уложенных и похожих друг на друга «кирпичей», как в случае с прочими рассмотренными растениями, а располагаются, как камни старых зданий, заставляя иногда подивиться всем этим причудливым изгибам и сопряжению разрозненных клеток в единое целое – лепесток.


    Что-то хаотичное присутствует в форме этих клеток, но, как известно, из хаоса рождается порядок

    За всё время не нашёл ни одной частицы пыльцы, которая бы не заряжалась, и начинаю подозревать, что это неспроста, что «диэлектрической» пыльце легче достигнуть цели (другого цветка, например), ведь в микромире даже малые электрические поля могу намертво прикрепить эту частичку новой жизни к переносчику – от насекомых до человека:


    Вот такая вот она коварная – зарядка образца…

    Крохотные соцветия, среди которых некоторые из нас в детстве отыскивали четырёхлистные и поедали их, то ли на счастье, то ли веря в удачу, под микроскопом кажутся огромными, и иногда не совсем понятно, что же всё-таки перед глазами:


    Думаю, что эту картинку Фрейд использовал бы в своём психоанализе





    Во-первых, полный список опубликованных статей на Хабре:

    Вскрытие чипа Nvidia 8600M GT, более обстоятельная статья дана тут: Современные чипы – взгляд изнутри
    Взгляд изнутри: CD и HDD
    Взгляд изнутри: светодиодные лампочки
    Взгляд изнутри: Светодиодная промышленность в России
    Взгляд изнутри: Flash-память и RAM
    Взгляд изнутри: мир вокруг нас
    Взгляд изнутри: LCD и E-Ink дисплеи
    Взгляд изнутри: матрицы цифровых камер
    Взгляд изнутри: Plastic Logic
    Взгляд изнутри: RFID и другие метки
    Взгляд изнутри: аспирантура в EPFL. Часть 1
    Взгляд изнутри: аспирантура в EPFL. Часть 2
    Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 2
    Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 3
    Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 4
    Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 1
    Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 2
    Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 3
    Взгляд изнутри: IKEA LED наносит ответный удар
    Взгляд изнутри: а так ли хороши Filament-лампы?

    и 3DNews:
    Микровзгляд: сравнение дисплеев современных смартфонов

    Во-вторых, помимо блога на HabraHabr, статьи и видеоматериалы можно читать и смотреть на Nanometer.ru, YouTube, а также Dirty.

    В-третьих, если тебе, дорогой читатель, понравилась статья или ты хочешь простимулировать написание новых, то действуй согласно следующей максиме: «pay what you want»

    Yandex.Money 41001234893231
    WebMoney (R296920395341 или Z333281944680)


    Иногда кратко, а иногда не очень о новостях науки и технологий можно почитать на моём Телеграм-канале — милости просим;)

    Хотел бы уважаемый читатель Хабра увидеть данные фотографии в качестве обоев на своём смартфоне илл мобильном телефоне?

    Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.

    Поделиться публикацией
    Похожие публикации
    Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

    Подробнее
    Реклама
    Комментарии 38
    • –8
      Что может быть круче, чем разглядывать сперматозоиды одуванчика с умным видом. :)
      • +2
        Разглядывать все подряд.
      • +12
        > Думаю, что эту картинку Фрейд использовал бы в своём психоанализе
        Я бы завалился на этом вопросе с вероятностью 69% )
        • +2
          Это вы еще крепки, гм, духом )
        • +4
          А можно дилетантский вопрос: а чего оно монохромное? Цветные изображения получить никак нельзя?
          • +3
            Может это как то связано с длинами волн?
            • +3
              Похоже это кадры полученные электронным микроскопом
              • 0
                А нельзя на основании градаций серого восстановить цвет? Ну типа как НАСА фотки с других планет раскрашивает. В электронных микроскопах вместо света используются электроны, они вообще могут передавать информацию о цвете предмета?
                • 0
                  На сколько я знаю, поток электронов позволяет получить «карту» поверхности (или внутренней структуры), т.е. это ближе к УЗИ чем к освещению
                • 0
                  Где-то слышал (к сожалению, найти не могу). что есть техники, которые пытаюся использовать «разные» электроны для «воссоздания» цвета.

                  Но принципиальная проблема в ином, в электронной микроскопии измеряется интенсивность потока отражённых, вторичных или каких-либо иных других электронов, но как преобразовать частицы/волну с длинной волны в 1 ангстрем (0,1 нм) в длину волны в диапазоне от 400 до 700 нм?
                  • 0
                    Преобразование частиц не требуется, нужно только преобразовать изображение. Если детектор электронов будет различать их по энергии, то можно будет построить несколько изображений на разной энергии (длине волны) электронов и потом наложить их, отобразив спектр электронов в видимый спектр изображения.
                    • +3
                      Но это всё равно будет псевдоцвет (т.е. по сути та же градация серого, только усложнённая), а не реальное изображение.

                      Я же говорю, что потенциально можно совместить два изображения с разных детекторов, например, но с интерпретацией того, что получится будут проблемы. А фундаментальная проблема такова, что в какой цвет стоит преобразовать электрон с энергие 50 эВ — синий, фиолетовый или всё же красный?!

                      Это как с картинками NASA с Хаббла — они совместили 3 или 4 спектральных диапазона, но в реальности Вселенная черна, как негр…
                      • 0
                        Ну да, псевдоцвет, если угодно. На самом деле это просто способ визуализации — добавление в изображение цветового канала, который, хоть и не соответствует реальному цвету, все же позволяет человеку получить больше информации, просматривая такое изображение.
              • +1
                Это элекронная микроскопия. Там есть градации серого, что соответствует интенсивности сигнала от 0 (чёрный) до 100 (белый).
              • 0
                Продолжаю серию дилетантских вопросов, а что если посмотреть на электрическую искру в микроскоп? Я понимаю, что она как вспышка ярко светит, и там возможно все будет просто белым, просто интересно.
                • 0
                  Слишком быстрый процесс. Максимум, что можно будет заметить, что изображение поддёрнулось…
                  • 0
                    А если скоростной камерой?
                    • 0
                      Микроскоп-то электронный, там нет камеры как таковой, есть летектор с вполне определённой скоростью работы.
                • +3
                  Создалось впечатление, что автор без микроскопа видит объекты в 10 мкм, а потом понравившиеся фотографирует через электронный микроскоп.
                  • +2
                    Профессиональная деформация
                  • +4
                    К вопросу о приложении: думаю я, как и многие здесь, не особый фанат «нескучных обоев». Но вот просто отдельное приложение, которое в котором периодически появляются новые, показавшиеся вам интересными, микрофотографии подобного толка, с вашими комментариями и описанием, сыскало бы немалый спрос, мне кажется.
                    • +1
                      Спасибо! Над комментариями подумаю…
                    • +1
                      Если не секрет, то почему пост заключительный? Пропал доступ к микроскопам или решили сменить поприще?
                      Всегда искренне радовался новым вашим материалам, за что огромное спасибо, и немножко расстроился от новости.
                      • 0
                        Да, примерно так и есть. См. пост про EPFL.
                        Как только появится доступ к микроскопу — продолжим, но пока есть некоторые трудности, которые только предстоит преодолеть!
                      • 0
                        Пестики-тычинки. Кажется пришла весна ))
                        • 0
                          Статья положительная. Понял это, когда смотрел фотографии. Утвердился в мысли, когда увидел пункт про «завод». И окончательно убедился, когда посмотрел результаты голосования! )
                          • 0
                            Интересно, наши клетки также пытаются изучить нас, как мы вселенную?
                            Давным-давно у меня бредовая идея, что всё взаимосвязано, и что микромир, как и наш мир, как и макромир, есть одно и то же, только масштаб разный…
                            • 0
                              Мало фантастики читаете.
                              • 0
                                Много, но эта идея родилась еще до того, как начал )
                                Посоветуете по теме что-нить?
                              • 0
                                Что-то напримере вот этого?
                                • 0
                                  Это реально круто, спасибо! Не всё понятно, конечно, но я физиком не являюсь )
                                  >> Нобелевский лауреат Стивен Вайнберг иронически заметил, что «если все эти вселенные недостижимы и непознаваемы, утверждение об их существовании, похоже, не имеет никакого смысла, кроме возможности избежать вопроса, почему они не существуют»

                                  Всё зависит от уровня абстракции. Это не имеет никакого смысла «здесь и сейчас», в этом он прав, но, возможно, имеет смысл в общем взгляде на возможность существования параллельных вселенных, где всё немного по-другому.
                                  • 0
                                    Этому мнению также способствует TheFactoryOfFactoryOfFactory, которую java-программисты сократят до FactoryNameFactoryFactory (шучу :))
                                    Итого, имеем несколько типов людей, кто:
                                    1) думает, что человек уникален
                                    2) может абстрагироваться от 3-мерного пространства (ох, простите, 4-мерного, с учетом времени)
                                    3) может абстрагироваться от уникальности людей
                                    4) может абстрагироваться от уникальности вселенной
                                    5) может абстрагироваться… (как только переступаете черту, можно абстрагировать дальше, вплоть до N-мерных пространств и теории струн)
                              • 0
                                Всегда с огромным удовольствием читаю Ваши статьи! Спасибо за труд!

                                Вот думаю, не начать ли то же самое, но про небо? А то телескоп без дела пылится :)
                                • 0
                                  Можно, я думаю, примкнёте к постам о Марсе. Как это всё выглядит с Земли…
                                • +1
                                  Какая-то грустная нотка. Чтобы её развеять, прочтите рассказ Шукшина «Микроскоп» :)

                                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.