Autor Thema: Mikroaquarien zur Langzeitbeobachtung lebender Organismen  (Gelesen 1653 mal)

Michael

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Mikroaquarien zur Langzeitbeobachtung lebender Organismen
« am: April 07, 2019, 08:38:28 Vormittag »
Hallo in die Runde,

da ich kürzlich auf der Kornrade 2019 einen Vortrag über die Erstellung von Mikroaquarien gehalten habe, möchte ich diese Präparationsmethode auch hier kurz vorstellen.

Unter Mikroaquarien verstehe ich Präparate in Objektträgergröße, die man direkt mit dem Mikroskop beobachten kann. Dabei sollte die optische Qualität der Mikroaquarien (speziell die Schichtdicke) gut genug sein, um jede mögliche Vergrößerung zu verwenden. Außerdem sollte die Lebensdauer der Organismen zumindest einige Wochen betragen, um das Verhalten bzw. die Entwicklung der Objekte studieren zu können. Nicht zuletzt muss das Verfahren einfach und schnell anwendbar sein - ein umständliches und mit einem hohen apparativen Aufwand verbundenes Verfahren ist in meinen Augen im Amateurbereich nicht praktikabel.
Vor einigen Jahren bin ich im Internet auf eine Präparationsmethode gestoßen, die ich zu einem Langzeit-Mikroaquarium weiterentwickeln konnte. Ein solches Mikroaquarium ist folgendermaßen aufgebaut:


Aufbau eines Mikroaquariums

Die Lebensdauer eines "normalen", temporären Tümpler-Präparates kann erhöht werden, wenn man das Verdunsten des Wasser effektiv verhindert. Dies kann erreicht werden, wenn man das Deckglas mit einem Vaseline-Rand wasserdicht versiegelt. Vaseline besitzt zu diesem Zweck eine Reihe von idealen Eigenschaften:

- sie ist absolut wasserdicht
- Vaseline ist luftdurchlässig (kennt man von Feuchtigkeitscremes auf Vaselinebasis)
- wegen ihrer Konsistenz ist Vaseline leicht zu verarbeiten
- sie ist in jedem Drogerie-Mark preiswert zu finden

Um das Deckglas mit einem Vaselinerand zu versehen, trägt man einen dünnen (!) Vaselinefilm auf seinen Handballen auf und streift mit jedem Deckglasrand einen dünnen Steg von der Haut ab. Das Deckglas kann dann direkt mit einem Rand auf den Objektträger (mit Probe) gesetzt werden. Von diesem Rand aus senkt man das Deckglas ab und drückt das Deckglas mit einem Holzstäbchen langsam auf die gewünschte Schichtdicke zurecht. Überschüssiges Wasser wird dadurch unter dem Deckglas heraus gedrückt und kann dann leicht entfernt werden.
Um ein langlebiges Mikroaquararium zu erstellen, ist es nötig eine relativ große Wassermenge im Präparat einzuschließen. Ist dieser Wasserpuffer zu gering, würden die Organismen nach wenigen Tagen versterben. Deshalb verwendet man für ein Mikroaquarium einen Objektträger mit Hohlschliff. Um die zur Beobachtung nutzbare Fläche zu erhöhen, verwende ich ein möglichst großes Deckglas (z. B. 24mm x 32 mm oder 24mm x 60mm). Dadurch ist die Fläche außerhalb des Hohlschliffs - die Fläche mit der optimalen Schichtdicke - maximiert.
Ein so erstelltes Mikroaquarium hat viele Vorteile:

- Lebensdauer der Organismen ca. 6 Wochen
- große mechanische Stabilität:
       - durch das festsitzende Deckglas kann ist die Reinigung problemlos
       - senkrechte Aufbewahrung in normalen Präparateboxen (transparente Abdeckung!)
       - absolut stabile Verhältnisse auch für Langzeit - Videoaufnahmen
       - Einsatz von Immersionsöl unproblematisch: DG verrutscht nicht, Öl zieht nicht unter das Deckglas
- Zusatzaufwand zur Erstellung nur wenige Handgriffe

Der Hauptvorteil ist aber in meinen Augen, dass sich die Organismen nach einer Eingewöhnungszeit von ca. einem Tag in den Mikroaquarien "natürlich" verhalten. Die typische große Unruhe, wie man sie aus den "normalen", temporären Tümpler-Präparaten kennt, ist abgeklungen und die eingeschlossenen Tiere gehen zu ihrem "Tagesgeschäft" über. Die meisten Ciliaten weiden ruhig ihre Nahrung ab oder stehen sogar über Stunden an dem selben Platz und strudeln entspannt ihr Futter ein. Gastrotrichen beruhigen sich und tauchen nach einiger Zeit aus ihren Verstecken auf und weiden - optimal beobachtbar - die Unterseite des Deckglases ab.
Um diese entspannten Verhältnisse in einem Mikroaquarium zu demonstrieren, möchte ich folgenden - nahezu unbearbeiteten Film - zeigen, der in mehreren Mikroaquarien einige Tage nach deren Erstellung aufgenommen wurde:


Zum Starten des Filmes bitte auf das Bild klicken!

Für mich ist diese Art der Präparation inzwischen die befriedigendste Art, die Wunderwelt im Tümpel zu beobachten. Natürlich ist es so nicht möglich, die letzten anatomischen Details der Organismen abzubilden. Dafür erhält man aber die Möglichkeit das Verhalten oder die Entwicklung der Organismen über einen langen Zeitraum und stressfrei zu verfolgen.

Viel Grüße

Michael


PS.: Der Beitrag wurde parallel im Mikro-Tümpler-Forum veröffendlicht
Gerne per Du

Herbert Dietrich

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Re: Mikroaquarien zur Langzeitbeobachtung lebender Organismen
« Antwort #1 am: April 07, 2019, 09:01:04 Vormittag »
Hallo Michael,

vielen Dank für die Weitergabe dieser interessanten und einfach zu verwirklichenden Methode.

Herzliche Grüße

Herbert

RainerTeubner

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Re: Mikroaquarien zur Langzeitbeobachtung lebender Organismen
« Antwort #2 am: April 07, 2019, 16:19:26 Nachmittag »
Hallo Michael,

 ich durfte Deine Methode in WÜ durch Deinen spannenden Vortrag kennen lernen und hab sie dann zuhaus gleich ausprobiert: Sie funktioniert problemlos!

Viele Grüße

Rainer
Mikroskop: Carl Zeiss Standard Universal
Bildbearbeitung: Gimp und picolay
Kamera: Canon EOS 5D II

mikropit

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Re: Mikroaquarien zur Langzeitbeobachtung lebender Organismen
« Antwort #3 am: April 07, 2019, 17:42:39 Nachmittag »
Hallo, ja diese Methode zu Tümpeln finde ich sehr faszinierend. Kann man doch die Lebewesen mehr in ihrem "natürlichen" Umfeld beobachten. Ich habe dazu ein Kunststoffplättchen durchbohrt und unten ein Deckglas auf das Loch geklebt. Fertig war das Mikroaquarium. So komme ich mit einem Inversmikro ganz dicht an den Ort des Geschehens und habe so eine gleichmässige Wassertiefe. Damit nichts verdunstet natürlich oben mit einem Deckglas abgedeckt.
vG Peter
mikropit

DR

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Re: Mikroaquarien zur Langzeitbeobachtung lebender Organismen
« Antwort #4 am: April 07, 2019, 21:43:41 Nachmittag »
Hallo zusammen,
sehr gut die Beschreibung, vielen Dank. Wie schon erwähnt gibt es zahlreiche Varianten, wenn man mal in Thingiverse unter Microscope schaut, findet man einige Ableger zum Ausdrucken auf 3D-Druckern z. B. https://www.thingiverse.com/thing:3068750. Ich habe mir einige Vorlagen ausgedruckt, funktioniert gut.
Viele Grüße
Dieter

Michael

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Re: Mikroaquarien zur Langzeitbeobachtung lebender Organismen
« Antwort #5 am: April 08, 2019, 16:57:53 Nachmittag »
Hallo Herbert, Rainer, Peter und Dieter,

es freut mich, dass mein Beitrag für Euch von Interesse war.

@Rainer:
Schön, dass bei Dir die Mikroaquarien problemlos geklappt haben. Das freut mich umso mehr als Deine Antwort die erste Rückmeldung zu dem Thema war - Danke!

@Peter:
Beim Invers-Mikroskop hilft natürlich die Schwerkraft, um viele Objekte nahe dem Deckglas anzusammeln. Prinzipiell hast Du aber mit Deiner Konstruktion die selbe Problematik wie bei einem "normalen" Mikroskop: Nur die Objekte in der Nähe des Deckglases sind mit stärkeren Objektiven zu beobachten. Das liegt einfach an der zu großen Schichtdicke. Selbst wenn Du Dein Mikroaquarium durchfokussierst, werden die Organismen in der Tiefe des Präparats nicht mehr vernünftig abgebildet. Solange Du Dich auf die Organismen in der Nähe des Deckglases (oder sollte ich sagen: "Bodenglases") beschränkst, ist natürlich alles OK.
Der entscheidende Punkt bei meiner Konstruktion ist, dass man - außerhalb des Hohlschliffs - eine hinreichend kleine Schichtdicke (z.B. 100µ) einhalten kann, die eine Beobachtung über die ganze Präparattiefe erlaubt. Das Vaseline-Mikroaquarium kann natürlich auch (mit dem Deckglas nach unten) bei einem Invers-Mikroskop verwendet werden.

@Dieter:
Der Wunsch nach Mikroaquarien ist so alt wie die Mikroskopie. Über die Jahrhunderte wurden bereits viele ausgefeilte und z.T. sehr aufwändige Mikroaquarien vorgeschlagen, die auch in der Forschung Verwendung fanden.
Mein obiger Vorschlag zielt darauf ab, ein Mikroaquarium mit möglichst wenig Aufwand und Standart-Materialien mit der nötigen optischen Qualität  zu realisieren. Für die Vaseline-Mikroaquarien benötigt man nur einen Hohlschliff-Objektträger, ein (großes) Deckglas und etwas Vaseline. Der Kostenaufwand dürfte damit deutlich unter 50 Cent liegen. Der zeitlich Zusatzaufwand zur Erstellung ist im Bereich von 30 s. Nach der Erstellung benötigt das Mikroaquarium keinerlei Betreuung und kann nach seiner Lebensdauer von ca. 6 Wochen problemlos gesäubert und wiederverwendet werden. Ich denke, damit ist dieser Art von Mikroaquarien konkurrenzlos praktisch! Natürlich gibt es Anwendungsfälle, bei denen man (z. B. bei sehr sauerstoffliebenden Organismen) auf ausgefeiltere Konstruktionen zurückgreifen muss.

Viele Grüße

Michael

Gerne per Du

Rene

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Re: Mikroaquarien zur Langzeitbeobachtung lebender Organismen
« Antwort #6 am: April 08, 2019, 17:03:22 Nachmittag »

Nur die Objekte in der Nähe des Deckglases sind mit stärkeren Objektiven zu beobachten. Das liegt einfach an der zu großen Schichtdicke. Selbst wenn Du Dein Mikroaquarium durchfokussierst, werden die Organismen in der Tiefe des Präparats nicht mehr vernünftig abgebildet.

Michael

Hi Michael, you should try a LOMO 40x waterimmersion objective with those slides!

Just a tip, good luck,
René

DR

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Re: Mikroaquarien zur Langzeitbeobachtung lebender Organismen
« Antwort #7 am: April 08, 2019, 20:08:02 Nachmittag »
Hallo Michael,
ich stimme Dir völlig zu. Meine Anmerkung war für diejenigen gedacht, die den 3D-Drucker für das wichtigste Mikroskop-Zubehör halten (früher war das einmal die Drehbank :-))). Ich habe mir eine Reihe von diesen Helferlein gedruckt, das geht schnell und kostet praktisch nichts. Mit untergelegtem Deckglas ist das am Invertoskop ein echter Fortschritt.
Viele Grüße
Dieter

Rolf-Dieter Müller

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Re: Mikroaquarien zur Langzeitbeobachtung lebender Organismen
« Antwort #8 am: April 10, 2019, 15:07:51 Nachmittag »
Hallo Michael,

ich habe seit Würzburg zwei Mikroaquarien in Betrieb. Eines mit der von Dir gestellten Tümpelprobe und das andere wurde mit einer Moorprobe von Gerd "planerdd" angelegt.

Beide Mikroaquarien sind eingefahren und liegen im Zugriff in der Nähe meines Mikroskopes, so dass ich jederzeit Einblick in die hochinteressante Mikrowelt nehmen kann.

Viele Grüße,
Rolf-Dieter