Mikroaquarien zur Langzeitbeobachtung lebender Organismen

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Michael
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Mikroaquarien zur Langzeitbeobachtung lebender Organismen

#1 Beitrag von Michael » 4. April 2019, 08:14

Hallo in die Runde,

da ich kürzlich auf der Kornrade 2019 einen Vortrag über die Erstellung von Mikroaquarien gehalten habe, möchte ich diese Präparationsmethode auch hier kurz vorstellen.

Unter Mikroaquarien verstehe ich Präparate in Objektträgergröße, die man direkt mit dem Mikroskop beobachten kann. Dabei sollte die optische Qualität der Mikroaquarien (speziell die Schichtdicke) gut genug sein, um jede mögliche Vergrößerung zu verwenden. Außerdem sollte die Lebensdauer der Organismen zumindest einige Wochen betragen, um das Verhalten bzw. die Entwicklung der Objekte studieren zu können. Nicht zuletzt muss das Verfahren einfach und schnell anwendbar sein - ein umständliches und mit einem hohen apparativen Aufwand verbundenes Verfahren ist in meinen Augen im Amateurbereich nicht praktikabel.
Vor einigen Jahren bin ich im Internet auf eine Präparationsmethode gestoßen, die ich zu einem Langzeit-Mikroaquarium weiterentwickeln konnte. Ein solches Mikroaquarium ist folgendermaßen aufgebaut:

Bild
Aufbau eines Mikroaquariums

Die Lebensdauer eines "normalen", temporären Tümpler-Präparates kann erhöht werden, wenn man das Verdunsten des Wasser effektiv verhindert. Dies kann erreicht werden, wenn man das Deckglas mit einem Vaseline-Rand wasserdicht versiegelt. Vaseline besitzt zu diesem Zweck eine Reihe von idealen Eigenschaften:

- sie ist absolut wasserdicht
- Vaseline ist luftdurchlässig (kennt man von Feuchtigkeitscremes auf Vaselinebasis)
- wegen ihrer Konsistenz ist Vaseline leicht zu verarbeiten
- sie ist in jedem Drogerie-Mark preiswert zu finden

Um das Deckglas mit einem Vaselinerand zu versehen, trägt man einen dünnen (!) Vaselinefilm auf seinen Handballen auf und streift mit jedem Deckglasrand einen dünnen Steg von der Haut ab. Das Deckglas kann dann direkt mit einem Rand auf den Objektträger (mit Probe) gesetzt werden. Von diesem Rand aus senkt man das Deckglas ab und drückt das Deckglas mit einem Holzstäbchen langsam auf die gewünschte Schichtdicke zurecht. Überschüssiges Wasser wird dadurch unter dem Deckglas heraus gedrückt und kann dann leicht entfernt werden.
Um ein langlebiges Mikroaquararium zu erstellen, ist es nötig eine relativ große Wassermenge im Präparat einzuschließen. Ist dieser Wasserpuffer zu gering, würden die Organismen nach wenigen Tagen versterben. Deshalb verwendet man für ein Mikroaquarium einen Objektträger mit Hohlschliff. Um die zur Beobachtung nutzbare Fläche zu erhöhen, verwende ich ein möglichst großes Deckglas (z. B. 24mm x 32 mm oder 24mm x 60mm). Dadurch ist die Fläche außerhalb des Hohlschliffs - die Fläche mit der optimalen Schichtdicke - maximiert.
Ein so erstelltes Mikroaquarium hat viele Vorteile:

- Lebensdauer der Organismen ca. 6 Wochen
- große mechanische Stabilität:
- durch das festsitzende Deckglas kann ist die Reinigung problemlos
- senkrechte Aufbewahrung in normalen Präparateboxen (transparente Abdeckung!)
- absolut stabile Verhältnisse auch für Langzeit - Videoaufnahmen
- Einsatz von Immersionsöl unproblematisch: DG verrutscht nicht, Öl zieht nicht unter das Deckglas
- Zusatzaufwand zur Erstellung nur wenige Handgriffe

Der Hauptvorteil ist aber in meinen Augen, dass sich die Organismen nach einer Eingewöhnungszeit von ca. einem Tag in den Mikroaquarien "natürlich" verhalten. Die typische große Unruhe, wie man sie aus den "normalen", temporären Tümpler-Präparaten kennt, ist abgeklungen und die eingeschlossenen Tiere gehen zu ihrem "Tagesgeschäft" über. Die meisten Ciliaten weiden ruhig ihre Nahrung ab oder stehen sogar über Stunden an dem selben Platz und strudeln entspannt ihr Futter ein. Gastrotrichen beruhigen sich und tauchen nach einiger Zeit aus ihren Verstecken auf und weiden - optimal beobachtbar - die Unterseite des Deckglases ab.
Um diese entspannten Verhältnisse in einem Mikroaquarium zu demonstrieren, möchte ich folgenden - nahezu unbearbeiteten Film - zeigen, der in mehreren Mikroaquarien einige Tage nach deren Erstellung aufgenommen wurde:

Bild
Zum Starten des Filmes bitte auf das Bild klicken!

Für mich ist diese Art der Präparation inzwischen die befriedigendste Art, die Wunderwelt im Tümpel zu beobachten. Natürlich ist es so nicht möglich, die letzten anatomischen Details der Organismen abzubilden. Dafür erhält man aber die Möglichkeit das Verhalten oder die Entwicklung der Organismen über einen langen Zeitraum und stressfrei zu verfolgen.

Viel Grüße

Michael

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Re: Mikroaquarien zur Langzeitbeobachtung lebender Organismen

#2 Beitrag von paramecium » 7. April 2019, 22:09

Hallo Michael,

Deine Mikroaquarien sind wirklich Klasse. Wenn man bedenkt, dass man so etwas für teuer Geld und aufwändig konstruiert kaufen kann und Deine Methode der Umrandung mit Vaseline vergleichsweise sehr billig ist.

Anfänglich habe ich oft mit Video gearbeitet. Man sollte anzufügen, dass diese Methode unbedingt HD-Video erfordert und eine entsprechende Nachvergrößerung, damit das Sampling-Theorem erfüllt ist und das mikroskopische Bild von der vollen mikroskopische Auflösung profitiert. Ein Vorteil der Videomikroskopie ist, dass die Ausbeute an scharfen Aufnahmen sehr gut ist verglichen mit der Fotografie von Einzelbildern. So kann man nachträglich aus dem Video die schärfsten Standbilder durch drehen an der Zeitleiste auswählen und zu Einzelbildern umwandeln. Für Anfänger der Mikrofotografie schneller Organismen ist diese Videomikroskopie für den Anfang unbedingt empfehlenswert. Das habe ich auch in meinem Artikel zur Fluoreszenz betont.

Hohlgeschliffene Objektträger nutze ich für die Fotografie jedoch nicht mehr. Hierfür und für die große Tiefe in die die Objekte entschwinden können sind die Mikroskopobjektive meist nicht gut optimiert. Gut funktionieren tut es jedoch interessanterweise mit einfacheren Achromaten oder den sündhaft teuren Multi-Immersionobjektiven, die man für die unterschiedliche Tiefe im Präparat justieren kann. Ich vermute, dass es bei Dir ähnlich ist und die guten und scharfen Aufnahmen nur am Rand bei geringer Tiefe des Objektträgers erhalten werden.

Viele Grüße

Thilo
eMail: paramecium@microinformatics.net [Thilo Bauer]

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Re: Mikroaquarien zur Langzeitbeobachtung lebender Organismen

#3 Beitrag von Michael » 8. April 2019, 07:24

Hallo Thilo,

Du hast Recht, der Hohlschliff ist für die Beobachtung unbrauchbar - er dient lediglich als Wasserpuffer. Die Beobachtung erfolgt außerhalb des Hohlschliffs, wo die Schichtdicke optimal ist. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, ein möglichst großes Deckglas zu verwenden. Dadurch wird die nutzbare Fläche optimiert. Im Moment verwende ich Deckgläser der Größe 24 mm x 60 mm, die den Objektträger praktisch vollständig überdecken. Der Flächenverlust durch den Hohlschliff fällt dann nicht mehr ins Gewicht.
Videos verwende ich nur, um das Verhalten von Organismen zu dokumentieren. Um Details zu zeigen, finde ich Fotos, bei denen man sich mehr auf die Aufnahme konzentrieren kann, besser.

Viele Grüße

Michael

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Re: Mikroaquarien zur Langzeitbeobachtung lebender Organismen

#4 Beitrag von paramecium » 15. April 2019, 21:33

Hallo Michael,

Danke für die Erläuterung. Diese Idee eines Wasserreservoirs und einem großen Deckglas werde ich ausprobieren.

Viele Grüße

Thilo
eMail: paramecium@microinformatics.net [Thilo Bauer]

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