Przez dwa stulecia rzędy szklanych słoików zawierających okazy zebrane przez Karola Darwina podczas jego pionierskiej podróży na HMS Beagle pozostały nietknięte w archiwach Muzeum Historii Naturalnej (NHM) w Londynie. Teraz nowa technologia laserowa umożliwiła bezprecedensowe, nieniszczące spojrzenie do środka, ujawniając koktajle chemiczne, które chronią te historyczne skarby.
Uważne obserwacje Darwina dzikiej przyrody na Wyspach Galapagos stworzyły podstawę jego rewolucyjnej teorii doboru naturalnego i ewolucji, będącej kamieniem węgielnym współczesnej biologii. Chociaż badacze od dawna badali widoczną zawartość tych słoików (ssaki, gady, ryby i bezkręgowce), dokładny skład płynów konserwujących pozostawał aż do teraz tajemnicą.
Dlaczego jest to ważne: Otwarcie tych próbek niesie ze sobą ryzyko uszkodzenia w wyniku parowania, zanieczyszczenia lub narażenia na działanie powietrza. Określenie ilości płynów konserwujących ma kluczowe znaczenie dla długoterminowej konserwacji, ponieważ różne substancje chemiczne ulegają degradacji z różną szybkością i mogą z czasem reagować z próbkami. Muzea na całym świecie przechowują ponad 100 milionów okazów zakonserwowanych w płynach, z których wiele jest zbyt delikatnych, aby je otworzyć.
Podejście nieniszczące: technologia SORS
Przełom nastąpił dzięki zastosowaniu techniki zwanej spektroskopią Ramana z przesunięciem przestrzennym (SORS). Ta zaawansowana technika wykorzystuje lasery do analizy struktury molekularnej materiałów bez fizycznego zakłócania ich. Tradycyjna spektroskopia Ramana ma trudności z nieprzezroczystymi pojemnikami, takimi jak te słoiki, ponieważ światło lasera jest rozpraszane na powierzchni, maskując zawartość. SORS rozwiązuje ten problem, wykonując wiele pomiarów laserowych pod nieco różnymi kątami. Odejmowanie tych pomiarów ujawnia chemiczne ślady zarówno pojemnika, jak i cieczy w środku.
Naukowcy wykorzystali przenośne urządzenie SORS do przeanalizowania z dużą dokładnością prawie 80 procent słoików Darwina. Kolejne 15 procent dało częściowe wyniki, podczas gdy tylko 6,5 procent pozostało niezidentyfikowanych. Jest to monumentalny krok naprzód w dziedzinie ochrony biologicznej.
Co znaleźli w środku
Badania ujawniły zaskakującą różnorodność metod konserwacji. Ssaki i gady utrwalano głównie w formaldehydzie i przechowywano w etanolu. Bezkręgowce, zwłaszcza meduzy i krewetki, zanurzano w formaldehydzie, czasem mieszanym z gliceryną lub fenoksyetolem, aby zachować integralność tkanki.
Odkrycia te podkreślają historyczną zmienność metod konserwacji. Pod koniec XIX wieku formaldehyd stał się popularny. Wcześniejsze metody obejmowały aromatyczne przyprawy (goździki, pieprz i kardamon) podawane w wodzie etanolowej przez holenderskiego anatoma Frederika Ruyscha lub preferowaną przez francuskiego histologa Paula Bouina mieszaninę formaldehydu, kwasu pikrynowego i kwasu octowego.
„Ta technika pozwala nam monitorować te bezcenne okazy i dbać o nie bez narażania ich na szwank” – mówi fizyk Sara Mosca.
Przyszłość zbiorów biologicznych
Ta nowa metoda nie ogranicza się do kolekcji Darwina. Oferuje niezbędne narzędzie do konserwacji niezliczonych okazów zakonserwowanych w płynie przechowywanych w muzeach na całym świecie. Dokonując nieniszczących pomiarów płynów konserwujących, badacze mogą zoptymalizować warunki przechowywania i zapewnić zachowanie bezcennych zapisów biologicznych na potrzeby przyszłych badań.
Możliwość analizy próbek bez ich otwierania stanowi punkt zwrotny w ochronie biologicznej. Pozwala to naukowcom chronić niezastąpione zasoby, jednocześnie odkrywając ukryte w nich tajemnice.
