Секреты дарвиновских медуз: лазер определил состав консервантов в сосудах, которых не касались два века
Ученые применили лазерную спектроскопию к образцам Чарльза Дарвина, не вскрывая герметичные сосуды. Технология определила состав жидкостей, которыми законсервированы рептилии и медузы.
В подвалах лондонского Музея естественной истории стоят десятки стеклянных банок, которых почти двести лет никто не открывал. В них — медузы, ящерицы, креветки и неизвестные науке существа, пойманные Чарльзом Дарвином во время плавания на «Бигле». Учёные знали, что образцы законсервированы, но состав жидкости оставался загадкой. Вскрыть сосуды означало нарушить микроклимат и, возможно, уничтожить бесценный материал. Теперь проблема решена: лазерный луч проник сквозь стекло и вековую пыль, чтобы рассказать историю, которую молчаливые банки хранили с 1830-х годов.
Портативная лаборатория помогает ученым
Группа исследователей применила технологию, которая до недавнего времени использовалась разве что в фантастике: пространственно-смещённую рамановскую спектроскопию. В отличие от классического рамановского анализа, этот метод умеет отсекать сигнал от стеклянной стенки и фокусироваться исключительно на содержимом. Лазерный луч проходит сквозь преграду, возбуждает молекулы жидкости, и они, возвращая энергию, «называют» себя по именам.
Также читайте: Обезглавленный 400 лет назад «вампир» из Хорватии обрел облик – ученые воссоздали его лицо
Установка портативна: её можно поднести к стеллажу, навести на банку и через несколько минут получить точный химический профиль. Никакого вскрытия, никакого риска испарения, никакого контакта с образцами. Для музеев, где хранятся миллионы подобных экспонатов, это революция.
Лазеры помогли рассмотреть образцы Дарвина
Две стратегии сохранения: для позвоночных и для медуз. Анализ первых партий образцов выявил чёткое разделение стратегий консервации, которого раньше никто не фиксировал документально.
Позвоночные — мелкие млекопитающие, рептилии, рыбы — прошли двойную обработку. Сначала их помещали в формалин. Этот раствор фиксирует белки, «сшивая» ткани, не давая им разлагаться. Однако длительное хранение в формалине разрушает ДНК и делает образцы хрупкими. Поэтому после фиксации учёные викторианской эпохи перекладывали экземпляры в этанол. Спирт вытеснял воду, консервировал, но не повреждал структуру так агрессивно, как формальдегид.
Беспозвоночные — медузы, актинии, креветки, осьминоги — требовали иного подхода. Их ткани нежнее, они легко деформируются. Дарвин и его коллеги использовали буферный формальдегид, иногда с добавлением глицерина. Глицерин придавал эластичность, предохранял щупальца медуз от превращения в бесформенную слизь. В некоторых банках обнаружен ацетат натрия — ещё один мягкий консервант.
80% точности: что это значит для науки в исследованиях
Разработчики метода заявляют: в 80% случаев идентификация жидкости абсолютно точна, ещё 15% дают частичное совпадение, позволяющее сузить круг поиска до двух-трёх вероятных веществ. Это не лабораторный эталон, но для работы с уникальными, единственными в мире экземплярами — колоссальный прорыв.
Теперь кураторы музеев могут не гадать, чем залит тот или иной экспонат. Они знают: если стенки банки покрылись белым налётом, а жидкость помутнела — значит, этанол улетучивается, пора доливать. Если кристаллы на дне — это, скорее всего, соли формальдегида, выпавшие в осадок при низкой температуре.
Судьба 100 миллионов немых свидетелей: лазеры открывают большие возможности
В мире насчитывается более 100 миллионов биологических образцов, хранящихся в жидких средах. Это коллекции, собиравшиеся три столетия: от гербариев Петра I до трофеев экспедиций Кука. Многие из них до сих пор не идентифицированы до вида. Многие — залиты растворами, рецепты которых утеряны.
Лазерная спектроскопия даёт шанс заговорить этим молчаливым архивам. Она позволяет инвентаризировать наследие, не разбивая банки, не рискуя уникальными экземплярами, не провоцируя скандалы в духе «учёные уничтожили то, что изучали».
Ранее на сайте «Пронедра» писали: Космический «суперлазер»: ученые обнаружили выброс энергии, затмевающий «Звезду Смерти» в триллионы раз
