在熒光燈照射下，甘油明膠基質支撐的紅色染料染過的海馬骨骼發着光。這種攝影技術可以幫助科學家用一種新方法檢查骨骼。
攝影：LEO SMITH, UNIVERSITY OF KANSAS
撰文：MISHA JONES
科學家藉助熒光、紅色染料和明膠，開發出了一種新興的攝影技術，可以更好地呈現動物骨骼。
一直以來，脊椎動物研究人員都靠所謂的清理和染色的方法（剝離標本的軟組織，用紅色染料染色），拍攝詳細的圖片，進行解剖檢查，分析物種之間的關係。但由於失去了韌帶和肌肉組織，骨骼鬆弛，很難支撐，科學家無法從特定角度進行拍攝。
一直以來，研究人員清理標本的組織，並給骨骼染色，但熒光讓細節達到了新高度，比如這隻格氏貝湖魚。
攝影：MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS
脊椎動物研究人員利用這些圖像來探索動物的進化過程，並辨別它們與其他物種的共同特徵。上圖是一隻藍唇樹蜥。
攝影：MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS
如果沒有組織，像白眼蟒這樣的動物，很多骨骼會柔弱無骨，無法定型。但明膠能把它們固定住，拍完照片後再清洗掉。
攝影：MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS
堪薩斯大學的生態學和進化生物學教授Leo Smith協助開發了這項新技術，他説：“很多照片，我們無法拍攝。如果要拍一條鯰魚，它一定會腹部貼底，我們只能拍到這麼多。如果拍的是鱒魚之類的動物，它就會側躺着，因為在另一個維度，它會坍塌。”
這時候，明膠就派上用場了：果凍狀的質地可以把骨骼固定住，方便我們從不同角度進行拍攝，拍攝結束後，只需要清洗乾淨就好。再加上紅色染料和熒光照射，通過這種方法，我們可以拍攝出以前不可能拍到的畫面。
紅光
2013年的一個深夜，Smith心血來潮，把染色的魚骨放在熒光顯微鏡下。這種顯微鏡用的是高強度燈光，而非可見白光。2018年，Smith作為首席著者，發表了一篇描述這項技術的論文。
“我只是把它放在下面，我想，天哪，這太神奇了，”Smith説：“因為熒光真的把細節呈現了出來。”
染紅的骨骼會在特定波長的光下發出熒光，比如這隻五絲長指馬鮁。聖克勞德州立大學的生物學教授Matt Davis説，這與玩具在黑暗中發光的原理類似。
攝影：MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS
“這與玩具在黑暗中發光的原理類似，”明尼蘇達州聖克勞德州立大學的生物學教授、論文合著者Matt Davis説：“基本原理是一樣的：吸收光，再釋放出來。”（鴨嘴獸、鼯鼠、海龜等動物天生具有生物熒光。）
Smith説，熒光成像的美妙之處在於，它呈現出了標本的方方面面，研究人員可以發現以前沒有注意到的細節。
Chesney Buck和Matt Girard改進了這個方法中的明膠部分。Buck是Smith實驗室的志願者；Girard來自堪薩斯大學，為Smith工作。Girard説，把染色標本嵌入明膠，帶來了一種新的可能性。
“當我們挪開某個東西，或者把鑷子放在那裏，又或者用手握住它並移動的時候，就可以看到骨頭是如何相互連接的，”他説：“我們還可以看到骨頭後面是否有什麼東西，因為很多動物，可能不包括人，有多層骨頭。”
平原旱掘蟾生活在從加拿大到墨西哥的中西部地區。開發了這種攝影技術的研究人員已經開始用不同波長的光和濾鏡做實驗，看看骨骼還能告訴我們什麼。
攝影：MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS
一隻剛孵化出的林鴛鴦發出紅色的熒光。林鴛鴦是北美地區色彩最豔麗的水鳥之一。
攝影：MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS
斑光蟾魚是一種會發光的蟾魚，呈扁平狀，生活在海底，會“唱”情歌。染料發出紅光，斑光蟾魚的自然熒光發出綠光。
攝影：LEO SMITH, UNIVERSITY OF KANSAS
眶真圓鰭魚身長約2.5釐米，身上覆滿了堅硬的突起。
供圖：AMERICAN SOCIETY OF ICHTHYOLOGISTS AND HERPETOLOGISTS
大棕蝠的翼展超過30釐米。
攝影：MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS
意外之喜
Smith、Davis和Girard已經開始用不同波長的光、相機濾鏡和顯微鏡做實驗，看看動物們還有哪些秘密。
“我們重建了這些生命之樹，並探索（標本）隨時間推移的演變，以及彼此之間如何相互關聯，”Davis説：“我們的方法是尋找共同特徵，可能是遺傳方面的，也有可能是解剖學方面的。”
不過Davis表示，這份工作的其他部分則是在享受。“科學一部分在於發現，另一部分在於樂趣。”
畢竟，這就是Smith開發出這項技術的起點。他表示，任何意外時刻都有可能帶來突破性進展。
（譯者：Sky4）