Twee eeuwen lang zijn rijen glazen potten met specimens verzameld door Charles Darwin tijdens zijn baanbrekende reis op de HMS Beagle ongeopend gebleven in de archieven van het Natural History Museum (NHM) in Londen. Nu heeft een nieuwe, op laser gebaseerde techniek gezorgd voor een ongekend, niet-destructief kijkje binnenin, waardoor de chemische cocktails worden onthuld die deze historische schatten behouden.
Darwins nauwgezette observaties van wilde dieren op de Galapagoseilanden vormden de basis van zijn revolutionaire theorie van natuurlijke selectie en evolutie – een hoeksteen van de moderne biologie. Hoewel onderzoekers de zichtbare inhoud van deze potten (zoogdieren, reptielen, vissen en ongewervelde dieren) lange tijd hebben bestudeerd, bleef de precieze samenstelling van de conserveringsvloeistoffen tot nu toe een mysterie.
Waarom dit belangrijk is: Bij het openen van deze monsters bestaat het risico van schade door verdamping, besmetting of blootstelling aan lucht. Het identificeren van de conserveringsvloeistoffen is cruciaal voor conservering op de lange termijn, omdat verschillende chemicaliën in verschillende snelheden worden afgebroken en in de loop van de tijd met de monsters kunnen reageren. Musea over de hele wereld bezitten meer dan 100 miljoen in vloeistof geconserveerde monsters, waarvan er vele te kwetsbaar zijn om te openen.
Een niet-destructieve aanpak: SORS-technologie
De doorbraak komt van de toepassing van een techniek die ruimtelijk gecompenseerde Raman-spectroscopie (SORS) wordt genoemd. Deze geavanceerde methode maakt gebruik van lasers om de moleculaire structuur van materialen te analyseren zonder deze fysiek te verstoren. Traditionele Raman-spectroscopie heeft moeite met ondoorzichtige containers zoals deze potten, omdat het laserlicht van het oppervlak verstrooit en de inhoud maskeert. SORS lost dit op door meerdere lasermetingen uit te voeren onder enigszins verschillende hoeken. Als u deze metingen aftrekt, worden de chemische vingerafdrukken van zowel de container als de vloeistof erin zichtbaar.
De wetenschappers gebruikten een draagbaar SORS-apparaat om bijna 80 procent van Darwins potten met hoge nauwkeurigheid te analyseren. Nog eens 15 procent gaf gedeeltelijke resultaten, terwijl slechts 6,5 procent niet identificeerbaar bleef. Dit is een monumentale sprong voorwaarts op het gebied van biologische natuurbehoud.
Wat ze erin vonden
Het onderzoek bracht een verrassende diversiteit aan conserveringsmethoden aan het licht. Zoogdieren en reptielen werden voornamelijk gefixeerd in formaline en opgeslagen in ethanol. Ongewervelde dieren, vooral kwallen en garnalen, werden ondergedompeld in formaldehyde, soms gemengd met glycerol of fenoxetol om de weefselintegriteit te behouden.
Deze bevindingen onderstrepen de historische variabiliteit in conserveringstechnieken. Aan het einde van de 19e eeuw werd formaldehyde populair. Eerdere methoden omvatten aromatische kruiden (kruidnagel, peper en kardemom) gedrenkt in ethanol-water door de Nederlandse anatoom Frederik Ruysch, of het mengsel van formaldehyde, picrinezuur en azijnzuur waar de Franse histoloog Pol Bouin de voorkeur aan gaf.
“Deze techniek stelt ons in staat deze exemplaren van onschatbare waarde te monitoren en te verzorgen zonder hun integriteit in gevaar te brengen”, zegt natuurkundige Sara Mosca.
De toekomst van biologische collecties
Deze nieuwe methode beperkt zich niet tot de collectie van Darwin. Het biedt een essentieel hulpmiddel voor het conserveren van de talloze in vloeistof geconserveerde exemplaren die wereldwijd in musea zijn gehuisvest. Door conserveringsvloeistoffen op niet-destructieve wijze te identificeren, kunnen onderzoekers de opslagomstandigheden optimaliseren en ervoor zorgen dat deze waardevolle biologische gegevens bewaard blijven voor toekomstig onderzoek.
De mogelijkheid om specimens te analyseren zonder ze te openen markeert een keerpunt in de biologische conservering. Het stelt wetenschappers in staat onvervangbare hulpbronnen veilig te stellen en tegelijkertijd de geheimen die erin verborgen liggen te ontsluiten.
