Avec un simple clic d’obturateur d’appareil photo – et un microscope pratique – ce qui était autrefois petit peut devenir grandiose.
Un aperçu rapproché des cellules tumorales du cerveau de souris a remporté la première place au concours de photomicrographie Nikon Small World 2024. Le neuroscientifique Bruno Cisterna a pris la photo en utilisant une technique de microscopie à haute résolution dans le cadre d'une recherche visant à comprendre comment se développent les maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer et la SLA.
Les taches magenta sont les noyaux de chaque cellule tumorale, entourés de protéines d'actine (blanches) qui donnent la forme aux cellules. En vert se trouvent les bâtonnets rigides, ou microtubules, qui relient certaines cellules et transportent des organites à l'intérieur des cellules telles que les mitochondries, qui génèrent une grande partie de l'énergie d'une cellule.
Plus tôt cette année, Cisterna et ses collègues ont inclus des images similaires dans une étude qui a révélé qu'une protéine appelée profiline 1, ou PFN1, aide ces microtubules à fonctionner correctement. Sans suffisamment de PFN1, l'équipe a rapporté dans le rapport de juillet Journal de biologie cellulaireles microtubules de la cellule transportent plus de mitochondries plus rapidement autour de la cellule, provoquant la mort des cellules.
Il existe un « équilibre délicat » entre la vitesse à laquelle les mitochondries peuvent se déplacer dans une cellule et le nombre de mitochondries qui sont transportées, explique Cisterna, de l'Université d'Augusta en Géorgie. L’utilisation d’images telles que la photo gagnante pour suivre les structures cellulaires peut aider à révéler des anomalies pouvant être liées à la mort cellulaire et à la neurodégénérescence.
Les cellules tumorales sont l'une des 88 photos reconnues le 17 octobre lors du 50e concours annuel de cette année. Voici quelques autres joyaux microscopiques.
C'est électrique
Des étincelles volent entre cette épingle d'entomologie et un briquet à gaz démonté.
Le physicien et éducateur Marcel Clemens de Vérone, en Italie, a utilisé un fil pour connecter le briquet et la broche, appuyant sur la gâchette du briquet pour déclencher des étincelles. Puis, avec des temps de pose longs, il est parvenu à capter les arcs électriques circulant le long du fil depuis le briquet jusqu'à la broche. « La chose difficile était la concentration, et la seule solution était d'essayer et d'erreurs », explique Clemens. «J'ai plusieurs centaines de photos avec des étincelles floues!»
La lueur rose ou violette provient d’atomes ou d’ions chargés électriquement qui perdent ou gagnent des électrons, explique Clemens. Mais il est moins sûr de l'origine des émissions bleues autour du briquet. Il ne sait pas non plus pourquoi des traînées orange sortent du haut de l’épingle. Mais ils pourraient provenir de petites particules de métal très chaud, dit-il, peut-être autour de 2 000 ou 4 000° Celsius.
Cette araignée a les yeux rivés sur toi
Le photographe Paweł Blachowicz a combiné plusieurs dizaines de photos pour créer ce gros plan « surnaturel » des yeux d'une petite araignée crabe.
À l’échelle réelle, la tête de l’araignée mesure environ 1 millimètre. Diaée dorsale les mâles peuvent mesurer jusqu'à 4 millimètres de long et les femelles jusqu'à 6 millimètres. Présentes dans les forêts d'Europe, ces araignées crabes peuvent changer de couleur pour se fondre dans leur environnement, même si cela prend plusieurs jours.
À première vue, l'image pourrait faire penser à un OVNI, explique Blachowicz, de Bedlno, en Pologne. Pour d’autres, le gros plan ressemble à un Kermit la grenouille mutant.
Ces « grains de café » pourraient vous rendre malade
Ces paires de forme ovale pourraient ressembler à des grains de café. Mais ce sont en réalité des parasites.
À l'aide d'un microscope à haute résolution qui utilise des lasers pour imager des échantillons en trois dimensions et d'une méthode informatique pour obtenir une image claire des cellules immobiles et physiquement expansées à l'intérieur d'un gel, la scientifique Kseniia Bondarenko a pris plusieurs photos de Toxoplasma gondii parasites se divisant de manière asexuée à l’intérieur d’une cellule de peau humaine. Les coquilles internes des parasites sont de couleur magenta, les squelettes externes en jaune et les noyaux en bleu.
La plupart des personnes infectées par le parasite – contracté en mangeant de la viande insuffisamment cuite ou en contactant des excréments de chat – ne présentent aucun symptôme. Mais ceux qui le font peuvent souffrir de douleurs musculaires ou de fièvre, et une maladie grave peut causer des dommages au cerveau et à d’autres organes. Une fois à l’intérieur d’une cellule, les parasites se divisent selon un processus appelé endodyogénie. Comme le montre le coin inférieur gauche de l’image, une cellule mère est consommée lors de la formation de deux cellules filles. « Les restes de la 'coquille' maternelle reposent comme une couverture enroulée autour des deux filles fraîchement nées », explique Bondarenko, de l'Université d'Edimbourg.
Un scarabée prêt à se battre
Le zoologiste Sherif Abdallah de l'Université de Tanta en Égypte peut trouver la beauté dans la destruction.
Charançons rouges du palmier (Rhynchophorus ferrugineus) sont parmi les ravageurs des palmiers les plus destructeurs au monde. « Il utilise son museau en forme de foret pour percer le cœur des palmiers, les laissant creux et finalement les détruisant », explique Abdallah, qui recherche des moyens de lutter contre cette espèce. « Ce qui les rend encore plus dangereux est leur capacité à voler sur de longues distances, propageant rapidement les infestations et transformant des bosquets entiers en zones infestées s’ils ne sont pas contrôlés. »
Abdallah a utilisé un éclairage contrôlé et assemblé plusieurs images pour produire un instantané de la tête de l'insecte et mettre en évidence de petits détails. Avec ses antennes avant « recourbées vers l’avant comme les poings gantés d’un boxeur », il semble que ce charançon rouge des palmiers soit prêt à se battre.
Ce Hibiscus est prêt à fleurir
Le photographe allemand Daniel Knop adore capturer les moindres détails qui se produisent dans les coulisses des phénomènes naturels. Cette saisissante série de photos d'une mauve rose des marais (Hibiscus moscheutos) ne fait pas exception.
Bouton placé un millimètre H. moscheutos anthère – la partie de la fleur qui transporte le pollen – devant un microscope et a observé l'ouverture de la gousse sur une période de 40 à 50 minutes. À l’état plié, de minuscules boules de pollen hérissées sont à peine visibles. Au fur et à mesure que l’enveloppe se détache, le pollen occupe une place centrale.
Il a fallu des centaines de photos pour capturer chaque étape, explique Knop. L’image qui en résulte donne aux spectateurs un aperçu du développement des êtres vivants et, espère-t-il, « les rendra curieux d’explorer la nature ».
