Протягом двох століть ряди скляних банок із зразками, зібраними Чарльзом Дарвіном під час його піонерської подорожі на HMS Beagle, залишалися недоторканими в архівах Музею природної історії (NHM) у Лондоні. Тепер нова лазерна технологія забезпечила безпрецедентний, неруйнівний погляд всередину, відкриваючи хімічні коктейлі, які зберігають ці історичні скарби.
Ретельні спостереження Дарвіна за дикою природою на Галапагоських островах лягли в основу його революційної теорії природного відбору та еволюції, наріжного каменю сучасної біології. Хоча дослідники довго вивчали видимий вміст цих банок (ссавці, рептилії, риби та безхребетні), точний склад консерваційної рідини досі залишався загадкою.
Чому це важливо: Розкриття цих зразків несе ризик пошкодження через випаровування, забруднення або вплив повітря. Визначення консервантів має вирішальне значення для тривалого зберігання, оскільки різні хімічні речовини розкладаються з різною швидкістю та з часом можуть реагувати зі зразками. Музеї по всьому світу зберігають понад 100 мільйонів зразків, що зберігаються в рідинах, багато з яких надто крихкі, щоб їх відкрити.
Неруйнівний підхід: технологія SORS
Прорив стався завдяки використанню техніки під назвою спектроскопія просторового зсуву Рамана (SORS). Ця передова техніка використовує лазери для аналізу молекулярної структури матеріалів, не порушуючи їх фізично. Традиційна раманівська спектроскопія має труднощі з непрозорими контейнерами, такими як ці банки, оскільки лазерне світло розсіюється поверхнею, маскуючи вміст. SORS вирішує цю проблему, проводячи численні лазерні вимірювання під дещо різними кутами. Віднімання цих вимірювань виявляє хімічні відбитки як контейнера, так і рідини всередині.
Вчені використовували портативний пристрій SORS для аналізу майже 80 відсотків банок Дарвіна з високою точністю. Ще 15% дали часткові результати, а лише 6,5% залишилися неідентифікованими. Це монументальний крок вперед у сфері біологічного збереження.
Що вони знайшли всередині
Дослідження виявило дивовижну різноманітність методів збереження. Ссавців і рептилій переважно фіксували у формальдегіді та зберігали в етанолі. Безхребетних, особливо медуз і креветок, занурювали у формальдегід, іноді змішуючи з гліцерином або феноксіетолом, щоб зберегти цілісність тканин.
Ці відкриття підкреслюють історичну мінливість методів збереження. Наприкінці 19 століття формальдегід став популярним. Більш ранні методи включали ароматичні спеції (гвоздику, перець і кардамон), настояні на етанол-воду голландським анатомом Фредеріком Рюйшем, або суміш формальдегіду, пікринової кислоти та оцтової кислоти, яку віддав перевагу французький гістолог Поль Буен.
«Ця техніка дозволяє нам контролювати ці безцінні екземпляри та доглядати за ними, не порушуючи їх цілісність», — каже фізик Сара Моска.
Майбутнє біологічних колекцій
Цей новий метод не обмежується колекцією Дарвіна. Він пропонує життєво важливий інструмент для збереження незліченних консервованих у рідині зразків, що зберігаються в музеях по всьому світу. Завдяки неруйнівному вимірюванню консерваційних рідин дослідники можуть оптимізувати умови зберігання та забезпечити збереження цих безцінних біологічних записів для майбутніх досліджень.
Можливість аналізувати зразки, не відкриваючи їх, знаменує поворотний момент у біологічному збереженні. Це дозволяє вченим захищати незамінні ресурси, розкриваючи таємниці, що зберігаються в них.
