2019. június 22., szombat 12:19
Utazás a Mikrovilágba címmel elektronmikroszkóppal készült fotókból nyílt kiállítás kedden a Magyar Természettudományi Múzeumban, ahol az ELTE természettudományi karának oktatói és kutatói engednek betekintést állatok, növények, kövületek és technikai tárgyak varázslatos mikrovilágába úgy, ahogyan legtöbbünk emberi szemmel sosem tapasztalhatja meg.
A szabad szemmel végzett vizuális megfigyeléseknek legfőbb korlátja az emberi szem felbontása. A tudósok már a középkorban felismerték ezt, és a XVI. század végén megalkották az első optikai mikroszkópokat, amikkel korábban sosem tapasztalt részletek tárultak fel a világ kicsiny titkaira kíváncsi kutatók szemei előtt. Olyan apró élőlények, tárgyak finom részletei váltak megfigyelhetővé, amelyeket azelőtt elképzelni sem tudtak.
De ahogy a legélesebb emberi szemnek, a legtökéletesebb optikai mikroszkópnak is van korlátja: felbontóképességét a látható fény hullámhossza határozza meg, a tudományos kutatásnak pedig a 20. században már nem volt elég az optikai mikroszkópok által nyújtott képalkotó teljesítmény. Arra hamar rájöttek, hogy a felbontás növelése érdekében a látható fénynél rövidebb hullámhosszú (pl. ultraibolya) fényt kellene használni, azonban ennek megvalósításához a kor technikai színvonala nem volt még megfelelő.
Az áttörést Loius de Broglie Nobel-díjas francia fizikus érte, aki 1924-es doktori disszertációjában rámutatott arra, hogy a vákuumban felgyorsított elektronok a fényhez hasonlóan hullámtermészettel rendelkeznek, és a hullámhossz a gyorsítófeszültségtől függően változik. Az elektronsugár fókuszálásához szükséges elektromágneses lencse ötletét végül Hans Busch német fizikus publikálta két évvel később.
Az elektronmikroszkóp első működő prototípusát Ernst Ruska német fizikus mutatta be 1931-ben, igaz ekkor a berendezéssel még csak négyszázszoros nagyítást lehetett elérni. 1933-ban ugyanő már olyan elektronmikroszkópot épített, amely a fénymikroszkóppal elérhető nagyításnál nagyobb nagyításra volt képes. (Ruska 1986-ban Nobel-díjat kapott az elektronmikroszkóp feltalálásért.) Az elektronmikroszkópok a 20. század 2. felében Rohamos fejlődésen mentek át, a televíziós technológia segítségével, pásztázó elektronnyalábbal működő készülékek már 50 nanométeres felbontásra és bámulatos mélységélességű felvételek készítésére is képesek voltak.
Az ELTE TTK kutatóinak képei (amikből egy kis válogatást mutatunk be alább) a szakmai érdelődőkön túl a laikusok kíváncsiságát is felkelthetik. Választ kaphatunk olyan hétköznapi kérdésekre, hogy mitől bársonyos a barack héja, honnan jön a pókfonál, szívdöglesztő-e a gombaevő vaspondró mosolya, átjuthat-e egy teve a tű fokán, miért jó az éjjeli lepkék szaglása, és hogy mivel bocsájtja ki a kakukkfű mézes illatát, amitől lebukfenceznek a fémes-szürke szenderek.
A kiállítás nem jöhetett volna létre az Auro-Science Consulting Kft., a Thermo (ex-FEI) elektronmikroszkópok gyártójának hazai képviselete támogatása nélkül. A tárlat 2019. augusztus 20-ig tekinthető meg a Magyar Természettudományi Múzeumban. A kiállítás belépődíja 800 Ft, de megtekinthető a múzeum bármely más belépőjegyével is (a Dinókert kivételével).
Kakukkfű (Thymus) levélfelszín. A kakukkfű kedvelt fűszernövény, melynek jellegzetes illatát a levelek felszínén található mirigyszőrök (bordó) adják. A képen jól láthatók a gázcserenyílások is. (Fotó:
Kristóf Zoltán / Eötvös Loránd Tudományegyetem/Magyar Természettudományi Múzeum)
Csípőszúnyog. Egész világon előforduló rovarcsoportot alkotnak az igazi szúnyogok (Culicidae). Szájszervük szúró-szívó. Közismert tény, hogy a szúnyogcsípéseket nőstény szúnyogok okozzák, mivel a nőstény szúnyogoknak vérre van szüksége tojásainak lerakásához. (Fotó:
Baris Adrienn / Eötvös Loránd Tudományegyetem/Magyar Természettudományi Múzeum)
Légyarc. A legyek (Diptera) a rovarokhoz hasonlóan két összetett szemmel rendelkeznek, melyek több tízezer egyszerű szemből állnak. Mindegyik egyszerű szem egy "pixellel" járul hozzá a légy által látott képhez. (Fotó:
Ratter Kitti / Eötvös Loránd Tudományegyetem/Magyar Természettudományi Múzeum)
Selyemlepke gubója. A selyemszál az Ázsiában elterjedt szövőlepkék családjába tartozó selyemlepke (Bombyx mori) hernyóinak gubóiból készül. (Fotó:
Erdei Anna, Szabó Ábel / Eötvös Loránd Tudományegyetem/Magyar Természettudományi Múzeum)
Madártoll. A képen egy madártoll gerincéről leágazó, párhuzamosan futó ágak, vagy tollsugarak láthatók, melyekről még további sugaracskák ágaznak le és kapcsolódnak össze a szomszédos sugaracskákkal. Ez adja a toll merevségét. (Fotó:
Kristóf Zoltán / Eötvös Loránd Tudományegyetem/Magyar Természettudományi Múzeum)
Teve a tű fokában: gravírozás gallium ionnal. (Fotó:
Ratter Kitti / Eötvös Loránd Tudományegyetem/Magyar Természettudományi Múzeum)
Volfrám izzószál. A szálon áthaladó áram típustól függően 1700-3000 ⁰C-ig izzítja fel a szálat, amely ilyen nagy hőmérsékleten fényt bocsájt ki. (Fotó:
Szabó Ábel / Eötvös Loránd Tudományegyetem/Magyar Természettudományi Múzeum)
Étkezési kristálycukor, azaz szacharóz (C11H22O11) kristályai. A cukor édes ízű vegyület, az emberi étrendben a legfontosabb természetes édesítőszer. Három cukorfajta ismert: répacukor, nádcukor és juharcukor. (Fotó:
Varga Gábor / Eötvös Loránd Tudományegyetem/Magyar Természettudományi Múzeum)
Gombaevő vaspondró (Cylindroiulus boleti) mosolya. Az egyik leggyakoribb ikerszelvényes. Szájszervüket csupán egy pár rágó (mandibula) és egy pár állkapocs (maxilla) alkotja. (Fotó:
Kun András/Szabó Ábel / Eötvös Loránd Tudományegyetem/Magyar Természettudományi Múzeum)
Lepkecsáp részlete. Az éjjeli lepkék szaglása rendkívül kifinomult. A táplálkozáshoz, párkereséshez és a megfelelő tápnövény kiválasztáshoz elengedhetetlen a csápon található, szaglásérzékelő sejtek (szenzillák) megléte. (Fotó:
Bóka Károly / Eötvös Loránd Tudományegyetem/Magyar Természettudományi Múzeum)
Pók szövőmirigye. A pókok (Araneae) minden faja termel pókselymet. A fonószemölcsök több egységből felépülő mozgatható nyúlványok, számuk 2 és 8 között változik. (Fotó:
Kristóf Zoltán / Eötvös Loránd Tudományegyetem/Magyar Természettudományi Múzeum)
Kajszibarack termésfelszín. A sárgabarack, vagy kajszi termésének felszínét finom szőrök borítják, ez adja a barack hamvasságát és felelős azért is, hogy az eső gyorsan leperegjen a barackokról. (Fotó:
Kristóf Zoltán / Eötvös Loránd Tudományegyetem/Magyar Természettudományi Múzeum)
Jávorszarvas szőre. A szőrminta a jávorszarvas téli szőrzetéből származik. A fedőszőrszál legnagyobb vastagságánál készített keresztmetszet a medulla (a szőr velőállománya) szivacsos szerkezetét mutatja. (Fotó:
Ronkayné Tóth Mária / Eötvös Loránd Tudományegyetem/Magyar Természettudományi Múzeum)
(Borítókép: brit tudós légyszemet fényképez elektronmikroszkóppal a londoni Francis Crick Intézetben. Fotó: Daniel Leal-Olivas/AFP)