Tra Scienza e Arte: la fotografia scientifica

Che relazione c'è tra una staminale, un cerotto insanguinato, una larva di vespa e un rene di topo? La passione per la scienza di Sir Henry Wellcome.

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Micrografia di una cellula staminale umana (al centro dell'immagine) in una matrice di hydrogel progettato per emulare l'ambiente nativo della cellula nel midollo osseo. Il diametro della cellula è di circa 15 micrometri (millesimi di millimetro).|Sílvia A. Ferreira, Cristina Lopo, Eileen Gentleman / KCL, Wellcome Image Awards 2016

Curiosamente, prima di diventare "Sir", Henry Solomon Wellcome era solo un figlio di pionieri d'Oltreoceano, nato nel 1853 nel Wisconsin, in una capanna attorno alla quale sarebbe poi sorta Almond, non lontano dalla frontiera del grande nord canadese. Curioso, appassionato, entusiasta, nel 1880 decise di fare la strada al contrario: dai novelli Stati Uniti al vecchio Regno Unito, dove studiò, divenne farmacista (nel senso esteso della sua epoca), fondò un'industria farmaceutica dove si faceva "ricerca scientifica" e che negli anni divenne una multinazionale, sostenne molti giovani in molti campi della ricerca medica.

 

Alla sua morte, nel 1936, lasciò una notevole eredità culturale: dal fondo per la ricerca scientifica alle vaste collezioni di elementi e oggetti storici della medicina. Oggi la multinazionale Wellcome si è diluita in molti rami dai nomi differenti, ma, per mantenere viva la memoria di Sir Henry, nel 2007 la W. Foundation ha dato vita alla Wellcome Collection - museo e biblioteca "per inguaribili curiosi" - che comprende anche un vasto catalogo di fototografie e illustrazioni scientifiche, accessibile gratuitamente, e un premio fotografico (oggi non più confinato alla sola scienza): proprio da questa iniziativa abbiamo preso spunto per mostrarvi una selezione di immagini straordinarie.

 

Wellcome Images, sangue, globuli rossi, fibrina, siamo fatti così
Coaguli di sangue su di un cerotto usato. Sono visibili i globuli rossi e sottili filamenti proteici di fibrina (beige) rimasti attaccati al tessuto della garza (grigio). La fibrina è una proteina formata dai fattori di coagulazione del sangue: insieme alle piastrine forma una maglia, lungo la ferita, che protegge dalle infezioni, contiene le emorragie e avvia la rimarginazione.

# Siamo fatti così (viaggio fotografico nel corpo umano).
# L'inventario delle cellule del corpo umano.
| Anne Weston / LRI, CRUK, Wellcome Images

 

Wellcome Images, zanzare, Culex
Un maschio adulto di zanzara del genere Culex. Appartiene alla famiglia dei Culicidae, importante vettore di malattie virali e parassitiche. Il maschio della zanzara, però, non si nutre di sangue (il meccanismo che veicola le infezioni): l'ematofagia è invece una caratteristica esclusiva delle femmine, che hanno bisogno di una dieta proteica per deporre le uova, che seminano ovunque ci sia acqua stagnante - paludi, stagni, tombini, sottovasi... Le larve si sviluppano poi nell'acqua fino allo stadio adulto.

# Editing genetico: che cosa succederebbe se, per combattere la malaria, si eliminassero dalla faccia della Terra tutte le zanzare?
| Spike Walker / Wellcome Images

 

Wellcome Images, api, Apis mellifera, pesticidi, insetti impollinatori, biodiversità
Un'ape del miele (Apis mellifera): questi insetti impollinatori, minacciati anche dai pesticidi, sono fondamentali per l'ambiente e la biodiversità. Gli schemi di volo delle api riflettono i meccanismi del loro cervello collettivo.

# Al microscopio: dettagli della biologia delle api.
# La UE e i pesticidi.
# Le api nascono pronte a tutto.
| Annie Cavanagh / Wellcome Images

 

Wellcome Images, batteri, microrganismi, corpo umano, igiene della bocca, salute
Questa immagine dai colori accentuati elettronicamente mostra due specie di batteri della bocca, i Capnocytophaga e gli Aggregatibacter, responsabili della formazione della placca, il film trasparente che si deposita sui denti.

# Quanti batteri vivono nell'ombelico?
# Earth Microbiome Project: il censimento delle specie di microrganismi della Terra.
| Derren Ready / Wellcome Images

 

Wellcome Images, bachi da seta, sviluppo, stadio larvale
La "pseudozampa" di un baco da seta (Bombyx mori), una piccola struttura ausiliaria che si trova sul ventre di molti insetti allo stadio larvale. Ogni pseudozampa ha un anello di uncini, in giallo e arancione nella foto, che serve all'insetto per muoversi e arrampicarsi: i bachi da seta, oltre a tre coppie di vere zampe, hanno di cinque coppie di pseudozampe che usano anche per scavare nel terreno. Nel passaggio allo stadio adulto queste strutture scompaiono.

# Curiosità bestiali (che razza di insetto è questo?)
# Salsa di vespe, grilli fritti e vermi affumicati.
| Spike Walker / Wellcome Images

 

Wellcome Images, occhi, struttura della retina dei topi
Microfotografia della struttura della retina di un topo di 4 settimane ripresa al microscopio confocale. Questo organo è formato da diversi strati di cellule neuronali che catturano e trasmettono le informazioni luminose convertendole in segnali elettrici comprensibili al cervello. L'immagine è parte della documentazione di uno studio sui danni alla retina derivanti dalla privazione di ossigeno, avviata anche per spiegare perché i bambini prematuri sviluppano spesso problemi alla vista.

# Faresti amicizia con un robot? I ratti sì (se è simpatico).
| Freya Mowat / Wellcome Images

 

Wellcome Images, struttura delle zampe dei coleotteri
Questa immagine in luce polarizzata mostra le file di ventose sulle zampe anteriori di un Dytiscus marginalis maschio, uno dei più grossi coleotteri acquatici, molto diffuso in Europa. Questi insetti passano la maggior parte del loro tempo sott'acqua a caccia di insetti e piccoli pesci. Anche l'accoppiamento avviene sotto la superficie dell'acqua, e le ventose servono al maschio per tenersi ancorato alla femmina durante la fecondazione.

# Se esplodo mi risputi: la strategia del coleottero bombardiere.
# Le lucciole brillano (anche) per dire ai pipistrelli che sono disgustose.
| Spike Walker / Wellcome Images

 

Wellcome Images, corpo umano, siamo fatti così, aneurisma dell'arteria poplitea, vasi sanguigni
Ricostruzione 3D di un aneurisma dell'arteria poplitea in un paziente di 84 anni. L'immagine mostra il femore e, sopra, l'arteria con al centro l'aneurisma, una sorta di dilatazione progressiva del vaso sanguigno. Asintomatico fino a quando non si rompe, l'aneurisma può diventare letale se non trattato per tempo con le tecniche della chirurgia vascolare.

# Starnuto in arrivo? Lasciatelo esplodere!
# Alcol: a dosi eccessive è pericoloso come il fumo.
| Arindam Chaudhuri / Wellcome Images

 

Wellcome Images, embrione di pesce delle caverne
Un embrione di pesce delle caverne (Astyanax mexicanus) a 5 giorni della fecondazione. Di questo animale esistono due forme: una vedente e una non vedente. Quest'ultima vive nelle profondità delle caverne dei laghi e ha sviluppato strumenti che l'aiutano a vivere in ambienti inospitali - come un maggior numero di recettori del gusto e degli odori rispetto ai suoi consimili vedenti.

# I più buffi degli abissi.
# Questi non li avete mai visti: 10 specie animali e vegetali scoperte nel 2018.
| Steve Wilson / Wellcome Images

 

Wellcome Images, avanotto di pesce zebra, zebrafish, Danio rerio, cellule staminali
La retina in colori falsati di un avanotto di pesce zebra (Danio rerio) di 3 giorni: questi piccoli pesci tropicali sono spesso usati come modello di laboratorio per la ricerca scientifica. Le cellule staminali della retina si differenziano durante lo sviluppo dell'embrione e diventano neuroni responsabili dell'invio di segnali visivi al cervello: nella foto, le cellule che hanno cominciato a differenziarsi sono raffigurate in violetto, quelle non specializzate in rosso.

# Le armi segrete del gambero pistolero.
# Come vedono gli animali.
| Steve Wilson / Wellcome Images

 

Wellcome Images, microfotografia di una vespa dalla coda rossa
Microfotografia di una vespa dalla coda rossa (Chrysis ignita), facilmente riconoscibile per i colori iridescenti del corpo: la testa e il torace blu-verde metallico e l'addome rosso-bronzo. La parte inferiore dell'addome è concava e queste permette all'insetto di arrotolarvisi dentro quando si sente minacciato. La vespa dalla coda rossa è un parassitoide: depone le sue uova insieme a quelle dell'Osmia, una specie di ape solitaria, e, quando si schiudono, le larve della vespa si cibano delle uova e delle larve dell'ape.

# Predatori del microcosmo.
| Spike Walker / Wellcome Images

 

Wellcome Images, arabetta comune, genoma, DNA
L'espressione genica dell'arabetta comune (Arabidopsis thaliana), la prima pianta di cui è stato completato il sequenziamento del genoma. Viene spesso utilizzata come modello di laboratorio, per esempio per lo studio in vivo del processo che regola la conversione in proteine o altri acidi nucleici delle informazioni contenute nel DNA. L'esemplare in foto è stato geneticamente modificato in modo tale che le proteine fossero fluorescenti, per facilitarne l'identificazione e lo studio: grazie a speciali software, gli scienziati riescono poi a indagare il ruolo di ogni singolo gene.

# Come fanno i fiori a sapere quando sbocciare?
| Fernan Federici, Jim Haseloff / Wellcome Images

 

Wellcome Images, ergot, ergotismo, funghi parassiti, graminacee, segale cornuta
L'ergot (Claviceps purpurea), un fungo parassita delle graminaccee, genera nelle piante infette escrescenze a forma di corna (lo sclerozio) - tant'è che, per esempio, la segale infettata è detta segale cornuta. L'ergotismo è una grave intossicazione alimentare provocata dagli alcaloidi dello sclerozio, che hanno anche applicazioni medicinali, ma assunti in eccesso compromettono la circolazione sanguigna e interagiscono con il sistema nervoso centrale, provocando allucinazioni, convulsioni e cancrena.

# La febbre del sabato sera (del 1518).
# Le origini del pane.
| Fernan Federici, Jim Haseloff / Wellcome Images

 

Wellcome Images, rene di un embrione di topo
Ricostruzione tridimensionale in colori falsati del rene di un embrione di topo al 16° giorno di gestazione. Le aree verdi e rosse indicano la distribuzione di due proteine utilizzate dai ricercatori per evidenziare tessuti differenti. Quello colorato di verde si evolverà in mesenchima, il tessuto connettivo embrionale che diventerà rene o "corpo" del topo, quello in rosso formerà il complesso reticolo idraulico necessario al passaggio dei liquidi attaverso il rene.

# Il consumo di grassi è (nei topi) l'unica causa di aumento di peso.
| Wellcome Images

 

Wellcome Images, embrione di topo, blastocisti, cellule pluripotenti
Ricostruzione 3D in colori falsati di un embrione di topo allo stadio di blastocisti, al terzo-quarto giorno dalla fecondazione. I blastocisti sono cellule pluripotenti: possono differenziarsi in cellule e tessuti di vario tipo. Nell'area più interna (rossa) ci sono le cellule che daranno origine all'embrione vero e proprio, mentre quelle più chiare, all'esterno, formeranno la placenta e tutti i tessuti a supporto della gestazione. L'immagine è stata ottenuta "colorando" l'embrione con una speciale proteina e fotografandone le sezioni con un microscopio confocale.

# Gatti contro ratti: sicuri di sapere chi vince?
| Wellcome Images

 

Wellcome Images, struttura biologica di un embrione di topo
L'immagine tridimensionale di un embrione di topo al 12° giorno di sviluppo ottenuta mediante tomografia ottica di proiezione (OPT), una tecnica sviluppata nel 2002 che consente la visualizzazione 3D di una intera struttura biologica. Il campione, preparato con una speciale sostanza che facilita la penetrazione della luce e illuminato con una sorgente di luce visibile, viene fatto ruotare su se stesso per scattare fotografie da ogni possibile angolazione: la sequenza è infine ricomposta con uno speciale software per ottenere l'immagine tridimensionale completa.

# Editing genetico: ridotti i sintomi di una forma di autismo nei topi.
| Wellcome Images

 

Wellcome Images, corpo umano, siamo fatti così, cervello, assoni, neuroni, risonanza magnetica
La matassa di connessioni nel cervello di un maschio adulto: sono assoni, prolungamenti dei neuroni che formano la rete di comunicazione tra le aree del cervello e tra il cervello e il resto del corpo. L'immagine è ottenuta mediante DTI (Diffusion Tensor Imaging), tecnica simile alla risonanza magnetica che rileva i movimenti infinitesimali delle molecole di acqua all'interno dei tessuti. Attorno a una cellula neuronale, per esempio, l'acqua si diffonde principalmente nel senso della lunghezza: analizzando il moto delle molecole di liquido si ottengono informazioni - anche visive - sui neuroni. Nell'illustrazione, a ogni colore corrisponde una diversa direzione di diffusione dell'acqua.

# Cervello: una start-up vuole fargli il backup.
| Nuada Medical / Wellcome Images

 

Wellcome Images, evoluzione degli organi di un embrione di pesce zebra, zebrafish, Danio rerio
Micrografia in colori falsati di un embrione di pesce zebra (Danio rerio) di 4 giorni (circa 1 cm di lunghezza): in laboratorio, la trasparenza degli embrioni permette di seguire, con la crescita, l'evoluzione degli organi interni.

# 10 cose che (forse) non sai sul nostro sistema immunitario.
# Il pesce zebra spiega perché produciamo le cellule del sangue nelle ossa.
| Annie Cavanagh, David McCarthy / Wellcome Image Award 2014

 

Wellcome Images, pipistrelli, animali impollinatori, agenti patogeni, rabbia, ebola, chirotteri
Esame ai raggi X di un pipistrello comune in Europa: questi mammiferi placentati, importanti per il controllo degli insetti e per l'impollinazione di diverse specie floreali, possono però essere anche veicolo di agenti patogeni per l'uomo e per gli animali, come la rabbia (perché sono portatori sani della malattia), e di malattie letali, come ebola (nel caso di alcune specie africane di chirotteri).

# Identificata l'origine di una nuova specie di virus Ebola.
# La vita di città fa le rane più sexy.
| Chris Thorn / Wellcome Image Award 2014
07 Gennaio 2019 | Raymond Zreick