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Mirando con otros ojos … los insectos

Mirando con otros ojos … los insectos

     Última actualizacón: 7 noviembre 2017 a las 23:18

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Cuando uno mira a través de los oculares de un microscopio espera adentrarse en un mundo extraño, llamativo y profundamente misterioso, quizás por la cantidad de veces que ha oído frases como «es sorprendente la cantidad de detalles que resultan imposibles de ver a simple vista» o «ni te imaginas cómo son en realidad los insectos que nos rodean». Pues bien, esa fue precisamente la sensación que me embargó cuando coloqué mi primera muestra en la platina y comencé a enfocar con el objetivo de cuatro aumentos de mi microscopio.

Había decidido realizar mi primera preparación con un piojo (Pediculus humanusy tenía la suerte de contar tanto con una liendre  ya vacía (el huevo desde el que eclosionan) y otra que aún tenía dentro a nuestro molesto amigo. Permitid que no entre en detalles acerca de la forma en que obtuve esos ejemplares, baste decir que tengo dos hijas pequeñas que estudian en un colegio rodeado de árboles, y por supuesto, de otros niños.

Las preparaciones microscópicas en general están formadas por cuatro elementos, de los cuales al menos tres deben ser transparentes: un portaobjetos (de cristal y con una medida estándar de 26 x 76 mm) es el elemento que conforma la base; el medio de inclusión, que puede ser agua, aire o, si queremos que sea permanente, otra sustancia ópticamente más densa con un índice de refracción aproximado de 1,50 (generalmente se trata de una resina que endurece con el tiempo y sella el objeto de estudio manteniendo todas sus estructuras); el objeto de estudio y, por último, un cubreobjetos (una delgada lámina de cristal de 0,17 mm de grosor por lo general).

Para realizar una observación a través del microscopio, el primer paso siempre consiste en desengrasar bien el portaobjetos. En mi caso, y dado que estoy comenzando mi camino en las técnicas microscópicas, no he utilizado los productos químicos habituales para este cometido. Para nuestros propósitos, bastará limpiarlo bien con productos de limpieza caseros (lavavajillas) o un limpiador de cristales con base de isopropanol.

Una vez limpio, y si queremos una preparación permanente como es nuestro caso, depositamos una pequeña gota de la resina en el portaobjetos (yo utilizo una resina DPX, que es una resina acrílica con base de xileno). Acto seguido se introduce el objeto de estudio (la muestra) con unas pinzas y se coloca acto seguido el cubreobjetos desde un lateral con un ángulo de 45º. A continuación se baja con lentitud para evitar la formación de burbujas de aire que estropearían la visión. Y ya está, ya podemos ponernos manos a la obra.

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Pasos necesarios para montar una preparación permanente.

Para que veáis que no es nada sencillo y la práctica sin duda se convierte en la mejor aliada, os dejo con una imagen de la primera preparación que hice para la liendre:

Burbujas de aire en una preparación

Burbujas de aire en una preparación

Vemos como en este primer intento aparecieron no una, sino tres burbujas de aire que estropean bastante la preparación y dificultan bastante la observación (sin que tengamos en cuenta aún la calidad fotográfica de la imagen, algo que analizaremos más adelante).

En cualquier caso, una vez superados estos primeros obstáculos, pude lograr mejores imágenes de la liendre de nuestro intruso Pediculus humanus:

Liendre de Pediculus humanus (40x). Canon EOS 550D. Tokina AT-X 11-16 / 2.8 Pro DX V (f/0, 1/125 s, ISO 100)

Liendre de Pediculus humanus (40x). Canon EOS 550D (f/0, 1/125 s, ISO 100).

 

Liendre de Pediculus humanus (100x). Canon EOS 550D. Tokina AT-X 11-16 / 2.8 Pro DX V (f/0, 1/125 s, ISO 100)

Liendre de Pediculus humanus (100x). Canon EOS 550D (f/0, 1/125 s, ISO 100).

 

Liendre de Pediculus humanus (400x). Canon EOS 550D. Tokina AT-X 11-16 / 2.8 Pro DX V (f/0, 1/50 s, ISO 100)

Liendre de Pediculus humanus (400x). Canon EOS 550D (f/0, 1/50 s, ISO 100).

Para que comprendamos mejor la sutileza de la naturaleza, en la imagen inferior vemos representado dónde estaría situado el pelo sobre el que se engancha la liendre hasta que el piojo madura:

Liendre de Pediculus humanus (40x). Canon EOS 550D (f/0, 1/125 s, ISO 100).

Liendre de Pediculus humanus (40x). Canon EOS 550D (f/0, 1/125 s, ISO 100).

Bien, ya tenemos una imagen bastante clara de cómo es la liendre ya vacía. Ahora toca la misma imagen pero con su huésped aún dentro esperando a salir:

Liendre de Pediculus humanus (40x). Canon EOS 550D (f/0, 1/125 s, ISO 100).

Pediculus humanus (100x). Canon EOS 550D (f/0, 1/125 s, ISO 100).

Si os interesa ver mejor esta preparación, he realizado un vídeo muy breve para que podáis apreciar mejor el volumen y la textura:

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Tengo que reconocer que me ha impresionado bastante el enorme poder de este instrumento, y las posibilidades de observar con exquisito detalle estos especímenes. Sin duda, las fotografías que aquí reproduzco no tienen la calidad suficiente como para hacer justicia a la visión directa a través de los oculares, pero seguro que os podéis hacer una idea. Mis hijas desde luego se quedaron asombradas al ver los «bichitos» con ese detalle, ya que cuando les enseñaba el portaobjetos no conseguían distinguir nada.

En fin, a raíz de este éxito (o lo que al menos para mí así lo es), conseguí que las niñas se unieran a la causa y me trajeran todos los insectos que quisieran ver «más grandes». Así que dos pájaros de un tiro, no solo han perdido miedo a esos inseparables habitantes de nuestras casas, sino que estoy consiguiendo que se interesen por hacer nuevos «descubrimientos» (sólo hay que verles las caras cuando cada dos por tres me vienen con una nueva captura para examinar).

En fin, que lo siguiente que pudimos ver es una hormiga (tened presente que aún no estoy realizando técnicas complejas de preparación de muestras):

Hormiga (40x). Canon EOS 550D (f/0, 1/40 s, ISO 100).

Hormiga (40x). Canon EOS 550D (f/0, 1/40 s, ISO 100).

 

Hormiga (100x). Canon EOS 550D (f/0, 1/40 s, ISO 100).

Hormiga (100x). Canon EOS 550D (f/0, 1/40 s, ISO 100).

 

Hormiga (100x). Canon EOS 550D (f/0, 1/40 s, ISO 100).

Hormiga (100x). Canon EOS 550D (f/0, 1/40 s, ISO 100).

 

Hormiga (400x). Canon EOS 550D (f/0, 1/40 s, ISO 100).

Hormiga (400x). Canon EOS 550D (f/0, 1/40 s, ISO 100).

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Y como no quiero cansaros demasiado, para terminar os dejaré con algunas imágenes de otro «molesto» visitante de nuestros hogares: el mosquito. No voy a poner ahora muchas fotografías porque quiero hacer algo especial, pero permitidme que os deje con algunos detalles que me han llamado mucho la atención:

Ala de mosquito (40x). Canon EOS 550D (f/0, 1/80 s, ISO 100).

Ala de mosquito (40x). Canon EOS 550D (f/0, 1/80 s, ISO 100).

Se trata del ala de un mosquito macho (cuyo tamaño es considerablemente mayor que las hembras) aunque no puedo determinar la especie. De nuevo, para que podáis apreciar mejor los detalles, os dejo otro vídeo: Ala de mosquito.

Quizás lo más llamativo de estos insectos sea la boca, el órgano mediante el que se alimentan y culpable de dejarnos las molestas picaduras. Así es como la podemos ver:

Boca de mosquito (40x). Canon EOS 550D (f/0, 1/80 s, ISO 100).

Boca de mosquito (40x). Canon EOS 550D (f/0, 1/80 s, ISO 100).

Esto es todo por ahora. Seguiré informando acerca de mi incursión en el mundo de lo más pequeño…

Publicado por José Luis Moreno en CIENCIA, 4 comentarios
Las partes de un microscopio óptico

Las partes de un microscopio óptico

     Última actualizacón: 13 junio 2018 a las 12:27

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By the means of Telescopes, there is nothing so far distant but may be represented to our view; and by the help of Microscopes, there is nothing so small as to escape our inquiry.

Con la ayuda de los Telescopios, no hay nada tan lejano que no podamos visualizar; y con la ayuda de los Microscopios, no hay nada tan pequeño que escape a nuestro análisis.

Robert Hooke, Micrografía, o algunas descripciones fisiológicas de los cuerpos diminutos realizadas con cristales de aumento con observaciones y disquisiciones sobre ellas. 1665. Prefacio.

Hace unos días os comentaba que había comprado un microscopio óptico y que iba a comenzar una nueva serie en este blog para adentrarme en el fascinante mundo de lo más pequeño. Bueno, para ello, lo primero que vamos a hacer es conocer cuáles son las partes y el funcionamiento general del microscopio.

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A rasgos generales, un microscopio óptico consta de las siguientes partes:

Ocular (1): Es la lente donde situamos nuestros ojos para observar y que amplía la imagen que proviene del objetivo (normalmente ofrece un aumento de 10x). En nuestro caso, este microscopio posee tres tubos de observación —uno para cada ojo (1), y un tercero para la inserción de una cámara (2)— por lo que se trata de un microscopio trinocular. El instrumento nos permite ajustar la distancia interpupilar, es decir, la separación entre nuestros ojos (3) (en un rango que va de los 53 a los 75 mm) además de las dioptrías (4). Ajustando la distancia interpupilar logramos que, al mirar por los dos oculares, el campo de visión izquierdo y derecho se fundan en uno solo. Para ajustar las dioptrías elegimos el objetivo de 40 aumentos y observamos la muestra con el ojo derecho, ajustando el enfoque hasta ver una imagen clara (más abajo explico esta operación). Acto seguido observamos con el ojo izquierdo y ajustamos el control de dioptrías (4) hasta ver una imagen clara con ambos ojos.

Los oculares se insertan en el cabezal (que ya hemos comentado que en nuestro caso es trinocular) por medio del tubo óptico. El cabezal por su parte se une a la caja de prismas donde hay un prisma cuya función es la de desviar la imagen que se recibe desde la lente de los diferentes objetivos hacia el ocular formando un ángulo de 120 grados. La caja de prismas se puede girar sin necesidad de mover todo el microscopio para facilitar y hacer más cómoda la observación por varias personas.

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Soporte: Mantiene la parte óptica y está formado a su vez por dos partes: el pie o base (con un peso considerable que garantiza la estabilidad del instrumento, y donde se encuentra, por ejemplo, la fuente de luz) y el brazo (que sirve de ayuda en el transporte del instrumento).

Objetivo: Cada una de las lentes (5) situada cerca de la preparación que sirven para ampliar la imagen de ésta. Su principal función consiste en recoger la luz que proviene de la preparación y proyectar una imagen nítida, real, invertida y aumentada hacia el cuerpo del microscopio. El revólver (6) es la pieza del microscopio que se encuentra bajo la caja de primas que soporta los lentes objetivos. Recibe este nombre porque semeja el tambor circular de un revólver, permitiendo el cambio de objetivo con solo girarlo y que éste quede alineado con el ocular. En nuestro caso, el microscopio posee cuatro objetivos con diferentes aumentos: 4x, 10x, 40x y 100x (objetivo de inmersión en aceite).

Platina: Plataforma horizontal donde se deposita la preparación (7). La platina es una placa metálica con un hueco en el centro sobre el que se coloca la muestra que se va a observar y por donde pasa el rayo de luz generado por la fuente luminosa. Generalmente posee un par de pinzas para sostener la preparación (8) y un sistema mecánico denominado carro, que permite mover la platina y, por lo tanto, desplazar longitudinal y transversalmente la preparación. Estos movimientos se realizan con un par de tornillos (9).

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Condensador: Lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparación (10) (en nuestro caso, se trata de un condensador Abbe) con la finalidad de formar conos luminosos grandes, con aperturas mayores, necesarios para ver con los objetivos de mayor aumento. El condensador se localiza debajo de la platina y recoge la luz de la fuente de iluminación (11). Se puede mover hacia arriba o abajo mediante el correspondiente mando (12). Para observaciones con objetivos de gran aumento se requiere que el condensador esté cerca de la platina, concentrando la luz sobre la pequeña porción de la muestra que está siendo magnificada. Sin embargo, trabajando con objetivos de poco aumento es aconsejable retirar el condensador por poder obtener una iluminación en todo el campo observado.

Las dos lentes sin corrección y el diafragma de iris (13) —que regula la cantidad de luz que entra en el condensador y se controla mediante una palanca lateral (14)—, nos permite controlar la brillantez, contraste, profundidad de campo, e iluminación uniforme de la preparación.

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Detalle del condensador Abbe

Detalle del condensador Abbe.

Fuente de luz: El microscopio está dotado con una lámpara halógena de 20W (11). Estas lámparas son radiadores térmicos que emiten una luz continua en un espectro comprendido entre los 300 y los 1200 nm. Este tipo de lámparas permite un control de la intensidad de la luz con una rueda (15) situada en el pie del microscopio. En nuestro caso empleamos la iluminación Köhler, que ilumina la preparación con un campo uniforme de luz del mismo diámetro que el área de captura del objetivo. La utilización adecuada de esta fuente de luz junto con el condensador y el diafragma la analizaremos en próximas anotaciones.

Mecanismo de enfoque: El enfoque se consigue desplazando en sentido vertical, o bien la platina donde se coloca la preparación, o bien el revólver donde están colocados los objetivos. En nuestro caso se desplaza la platina mediante dos mecanismos, uno rápido (de enfoque grueso o aproximado) por medio del tornillo macrométrico (16), y otro lento (de mayor precisión) gracias al tornillo micrométrico (17). El enfoque macrométrico se utiliza con los objetivos de poco aumento, y también para bajar la platina cuando queremos colocar o retirar la preparación.

Por contra, el tornillo micrométrico posee una graduación tal que cada división de la rosca permite un movimiento vertical casi imperceptible en el orden de 0,001 mm. Además de obtener una imagen nítida, nos permite evaluar de manera aproximada el espesor de los objetos, contando el número de vueltas que damos al tornillo desde que enfocamos la parte más superficial del espécimen, hasta la más profunda.

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Si queréis conocer más detalles de la historia de este instrumento esencial para la investigación científica os recomiendo los siguientes artículos de la serie Apparatus escrita por César Tomé en el Cuaderno de Cultura Científica:

Publicado por José Luis Moreno en CIENCIA, 13 comentarios