Erst vor wenigen Jahren erhielt Laurent Formerys Bild eines Seeigels eine ehrenvolle Erwähnung in unserem Image of the Year 2020 Wettbewerb. 2022 hat sein atemberaubendes Bild eines Seesterns den globalen Preis des Wettbewerbs gewonnen. Damit wurde er zum Star unseres Lichtmikroskopie-Wettbewerbs und gewann den Hauptpreis – ein brandneues SZX7 Stereomikroskop mit einer DP23 Digitalkamera.
In diesem Interview erzählt Laurent Formery mehr über sein preisgekröntes Bild, seine Herangehensweise an die Kunst der Wissenschaft und seinen Blick auf das Leben im Meer durch die Linse des Mikroskops.
Frage: Was ist auf Ihrem Gewinnerbild zu sehen?
Laurent Formery: Dieses Bild zeigt das Nervensystem eines Seesterns (Patiria miniata). Das Hauptmerkmal des Nervensystems von Seesternen sind drei lange Bahnen von Neuronen, die als radiäre Nervenstränge bezeichnet werden und auf der Mundseite entlang der Mittellinie jedes der fünf Arme verlaufen. Diese fünf Nervenstränge sind durch einen Nervenring miteinander verbunden, der den Mund umgibt. Von den Nervensträngen verzweigen sich in regelmäßigen Abständen Seitennerven in Richtung der Ränder der Arme.
Dieses von Laurent Formery (USA) aufgenommene Bild des Nervensystems eines jungen Seesterns (Patiria miniata) gewann den globalen Preis in unserem Image of the Year 2022 Wettbewerb.
Frage: Was interessiert Sie an der Aufnahme und der Thematik am meisten?
Laurent Formery: Es mag überraschend sein, aber Seesterne sind eng mit Wirbeltieren (der Tiergruppe, zu der auch der Mensch gehört) verwandt. Auf den ersten Blick könnten sie jedoch nicht unterschiedlicher sein als wir. In dem Ast im Stammbaum des Lebens, in dem die Seesterne und ihre Verwandten (Seeigel, Seegurken) zu finden sind, hat die Evolution etwas verrückt gespielt und diesen Tieren eine fünffache Symmetrie verliehen, die sich von uns und anderen verwandten Tieren völlig unterscheidet. Weil sie so unterschiedlich sind, wissen wir sehr wenig über sie: zum Beispiel darüber, wie ihr Nervensystem beschaffen ist, wie es funktioniert und wie es im Vergleich zu unserem Nervensystem funktioniert.
Frage: Wie haben Sie dieses Bild aufgenommen?
Laurent Formery: Dieses Bild zeigt eine Whole-Mount-Immunfärbung mit einem Antikörper gegen acetyliertes Tubulin, einem Marker des Nervensystems. Die Probe ist sehr groß (ca. 1 cm) und wurde mit einem konfokalen Mikroskop bei 5X Vergrößerung in einem Kachelscan aufgenommen. Die Bilder wurden entlang der oral-aboralen Achse des Tieres gestapelt. Mit der Fiji-Software wurde dann eine farbcodierte Z-Tiefenprojektion erstellt. Dieser Farbcode gibt die auf den Bildern sichtbaren Farbnuancen an, die dem Abstand des Fluoreszenzsignals zur oralen Seite (der Seite mit dem Mund) des Tieres entsprechen.
Frage: Mit welchen Herausforderungen waren Sie bei der Aufnahme dieses Bildes konfrontiert?
Laurent Formery: Seesterne sind nicht transparent und daher in der Fluoreszenzmikroskopie normalerweise nicht leicht abzubilden. Aus diesem Grund ist es schwierig, sich ein genaues Bild von ihrem Nervensystem zu machen. Für dieses Bild wurde der Seestern mit Hilfe eines in unserem Labor entwickelten Klärungsprotokolls auf Hydrogelbasis transparent gemacht. Nach der Klärung konnte ich das gesamte Tier mit einem konfokalen Fluoreszenzmikroskop abbilden, so dass ich die Anatomie des Nervensystems gut darstellen konnte.
Frage: Warum haben Sie dieses Bild als Beitrag für den Image of the Year Wettbewerb ausgewählt?
Laurent Formery: Seesterne und ihre Artgenossen (d. h. die Gruppe der Stachelhäuter) haben eine fünffache Symmetrie, die ich ästhetisch ansprechend finde. Die Abbildung des gesamten Körpers von Tieren mit dieser fünffachen Symmetrie ergibt in der Regel schöne Bilder. Von all den Seesternen und Seeigeln, die ich bisher fotografiert habe, war dieses Exemplar am besten geeignet. Das Tier war perfekt erhalten und es gab weder Staub noch Ablagerungen, die manchmal Bildartefakte verursachen. Es ist auch ein viel größeres Exemplar, als ich sonst auf meinem Tisch hatte. Er sieht eher wie ein ausgewachsener Seestern aus, was beim Blick auf das Bild sehr hilfreich ist.
Frage: Möchten Sie mit diesem Bild eine bestimmte Botschaft vermitteln?
Laurent Formery: Unsere Ozeane sind voll von vielfältigen und faszinierenden Tieren, die wir kaum kennen, geschweige denn verstehen. Indem ich die Schönheit dieser Tiere zeige, hoffe ich, dazu beitragen zu können, das Bewusstsein für diese Vielfalt zu schärfen und zu verdeutlichen, warum wir sie erforschen und – vor allem - schützen müssen.
Frage: Wo und wann haben Sie zum ersten Mal mit einem Mikroskop gearbeitet?
Laurent Formery: Ich bin Entwicklungsbiologe und habe während meiner Promotion am Observatoire Océanologique de Villefranche-sur-Mer, einer Meeresstation der Universität Sorbonne in Frankreich, gelernt, ein konfokales Mikroskop zu benutzen.
Frage: Was hat Sie dazu inspiriert, die Mikroskopie für künstlerische Zwecke zu verwenden?
Laurent Formery: Ich habe das Glück, mit besonders schönen Tieren zu arbeiten, und deshalb versuche ich natürlich, ihnen gerecht zu werden, indem ich sie auch so schön wie möglich abbilde.
Frage: Wann haben Sie damit begonnen, Kunst und Mikroskopie miteinander zu verbinden?
Laurent Formery: Meine erste Teilnahme an einem Bildwettbewerb war der Evident Image of the Year Award 2020. Damals erhielt ich eine ehrenvolle Erwähnung für ein Seeigelbild. Es ist wirklich schön zu sehen, dass ich seither Fortschritte gemacht habe.
Laurent Formerys Bild eines Seeigels erhielt bei unserem Image of the Year Award 2020 eine ehrenvolle Erwähnung.
Frage: Was fasziniert Sie an der Mikroskopie am meisten?
Laurent Formery: Die Mikroskopie ist ein Fenster zu einer anderen Welt. Sie offenbart die Schönheit der kleinen Dinge, die wir mit bloßem Auge nicht erkennen können. Am faszinierendsten finde ich es, eine Probe aus dem Meer zu nehmen (am besten mit einem Planktonnetz) und sie unter einem zusammengesetzten Mikroskop zu betrachten. Es wimmelt darin nur so von Leben. Einige dieser mikroskopisch kleinen Algen, Larven und Tiere haben unglaubliche Formen, Farben oder Gestalten. Eine faszinierende Welt, von der man ohne ein Mikroskop keine Ahnung hätte. Mikroskope zeigen auch Dinge, die eher abstrakt sind. Im Falle der Fluoreszenzbildgebung enthüllen Mikroskope Strukturen, die eine eigene Schönheit besitzen, wie etwa ein Nervensystem.
Frage: Woher kommt diese Faszination?
Laurent Formery: Ich fand Pflanzen, Blumen und Insekten schon immer schön und faszinierend. Als Wissenschaftler mit Zugang zu Mikroskopen kann ich nun auch die Schönheit des Lebens in einem viel kleineren Maßstab bestaunen – Plankton zum Beispiel oder kleine wirbellose Tiere.
Laurent Formerys Bild eines Seeigels erhielt bei unserem Image of the Year Award 2020 eine ehrenvolle Erwähnung.
Frage: Spielt Bildgebung eine Rolle in Ihrem Beruf? Oder ist das eher ein Hobby, eine Kunstform oder eine Leidenschaft für Sie?
Laurent Formery: Ich bin jetzt Postdoktorand im Lowe Laboratory der Stanford University. Dort untersuche ich die Evolution der Tiere aus einer molekularen Perspektive und versuche zu verstehen, wie Veränderungen alter genetischer Systeme die Evolution von Tiergruppen mit völlig unterschiedlicher Anatomie ermöglicht haben. Für meine Forschung ist Bildgebung ganz wesentlich. Ich verbringe in der Regel etwa 10 Stunden pro Woche am Mikroskop (meist konfokale Mikroskope).
Frage: Woran arbeiten Sie derzeit beruflich?
Laurent Formery: In meiner Forschung befasse ich mich mit der Evolution von Körperplänen bei Tieren. Im Besonderen geht es dabei um wirbellose Tiergruppen, die eng mit uns verwandt sind, insbesondere Stachelhäuter (Seesterne, Seeigel, Seegurken). Obwohl sie ganz anders aussehen als wir, bilden diese Tiere ihren erwachsenen Körper mit denselben genetischen Mitteln wie wir (sie verwenden dieselben Architekten-Gene).
Die Unterschiede in der Anatomie der erwachsenen Tiere ergeben sich aus der unterschiedlichen Verbindung dieser Gene während ihrer Entwicklung. In jüngster Zeit haben wir uns mit der Frage beschäftigt, wie sich die Gene, die bei Wirbeltieren die antero-posteriore Achse bilden, bei Stachelhäutern verändert haben, um ihre einzigartige pentaradiale Symmetrie zu ermöglichen. Diese Arbeit ist jetzt als Vorabdruck verfügbar und wird demnächst veröffentlicht.
Insgesamt ist es so, dass Wirbeltiere eine antero-posteriore Achse haben, um verschiedene Körperregionen zu bilden, z. B. den Kopf und den Rumpf. Bei Stachelhäutern haben wir festgestellt, dass nur Kopfgene aktiviert sind, während ein Rumpf völlig fehlt. Stachelhäuter, wie zum Beispiel Seesterne, sind also quasi wandelnde Köpfe, die auf dem Meeresboden herumkriechen.
Werden Sie der Star unseres nächsten Image of the Year Award
Verpassen Sie nicht die Ankündigung unseres Image of the Year Wettbewerbs im nächsten Monat! Unser Lichtmikroskopie-Bildwettbewerb zieht immer größere Kreise, und wir können es kaum erwarten zu sehen, wie Sie die Kunst der Wissenschaft durch das Mikroskopobjektiv einfangen.
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