黄色のブロブのような細胞がシュールなタイムラプスビデオでしわくちゃのサンショウウオに変身

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魅惑的な6分のタイムラプスは、かつて黄色の塊が渦巻いたダータンサラマンダーオタマジャクになるまで、単一の細胞が一見無限に分裂していることを示しています。

「私は生命の起源を撮影したかった」と、最近リリースされた「Becoming」と呼ばれる短編作品を制作したオランダを拠点とする写真家で映画製作者のJan van IJkenは語った。

しかし、この映画で正確に何が起こっているのでしょうか? Live Scienceは、詳細を学ぶために発生生物学者を呼び出しました。

Van IJkenは両生類の高山イモリを賢く選択しました。 「卵をまっすぐ見ることができる」と彼はライブサイエンスに語った。 「それらは透明であり、プロセス全体を見ることができます。」それで、彼はサラマンダーブリーダーに連絡して、数十の受精卵を拾いました。

しかし、受精と最初の細胞分裂の間に数時間しかないので、ヴァンIJkenは家に戻り、顕微外科医のように、サンショウウオの母親が注意深く貼り付けた葉からそれぞれの卵を広げて接着します。 「時々、私はちょうど間に合った」とバン・アイケンは言った。

その後、卵を水で満たしたペトリ皿に入れ、顕微鏡に取り付けられたカメラを使用して数千枚の写真を次の4週間撮影しました。

その最初のショットでは、受精卵(胚とも呼ばれる)が透明な卵黄膜で確認できます。この映画には関与していなかったニューヨーク大学の生物学の准教授、ライオネルクリスチャンは言った。この膜は「卵を湿らせ、病原菌の侵入を防ぐのに役立ちます」とクリスティアンはLive Scienceに語った。

黄色いサンショウウオの胚は、ほとんどすぐに数百の細胞に分裂しています。 (画像クレジット:Becoming、Jan van IJkenの映画)

次に、胚はマニアックなように分裂します。サイズが拡大するのではなく、胚はすべての分裂でその細胞数を増やし、すべて同じ量の空間内にいます。クリスティアン氏によると、各細胞は細胞内の遺伝物質を複製し、分裂というプロセスで分裂するため、遅れが生じるという。

映画のほんの少しのマークで、「穴」が胚に現れます。穴が作成されるプロセスは、胚が3つの異なる細胞層に組織化するときに原腸形成と呼ばれます。原腸形成の重要性は、引退した発生生物学者であるルイスウォルパートによって捕らえられました。有名なのは、それは「出生、結婚、死ではなく、原腸形成が人生で最も重要な時期である」ということです。

原腸形成の段階では、胚は何千もの細胞で構成され、一部はすでにそれらまたはその子孫が脳細胞、腸細胞などになることを「知っている」。 「しかし、これらの細胞の多くはまだ卵の外側にある」とクリスティアンは言った。原腸形成の間、細胞は動き回って、最外層または外胚葉(神経系、皮膚細胞、色素細胞)に行くことによって組織化します。中胚葉(腸、筋肉、赤血球);または内層、または内胚葉(肺細胞、甲状腺細胞、膵臓細胞)。

1:50のマークで、胚はコートを着ているように見えます。このプロセスは神経形成として知られているとクリスティアンは言い、神経管が巻き上がると起こる。このステップの後、胚の外側にあるほとんどすべてのものはそのまま残ります。これは主に生物の保護皮膚で構成されています。

ビデオの約3分で、肢芽が形成されているのがわかります。すぐに、頭と尾を区別できます。ヴァンアイケンは、時間の経過とともに写真の撮影を中止し、胚が移動するとすぐにビデオに切り替えたと彼は述べた。

その後すぐに、やがて心臓となる管が形成され始めるとクリスチャンは言った。そして、心臓が鼓動すると、血液が流れます。えら、つまり動物が水中で呼吸できるようにガスを交換するのを助ける構造である、血液がエラを流れるのを見ることもできます。

成長しているサラマンダーは、成長するにつれて収縮します。これは、成長する脳が動物の筋肉を制御する方法を学習しているためと考えられます。

最後に、黄色のオタマジャクシは保護膜から解放されます。動物がこれをいつ行うかをどのように知っているかは不明ですが、ホルモンが役割を果たす可能性があるとクリスティアンは言いました。その質問に対する「満足のいく答えはない」と彼は言った。

オタマジャクシが孵化するのを見ると、IJkenは「すごかった」と語った。 「この内部の時計仕掛けがすべてを生き生きとさせる方法は、信じられないほどです。それは、1つの細胞が分裂して、この動物になるという、真の奇跡です。」

そして人生の輪は続いていると彼は指摘した。オタマジャクシが孵化した後、ヴァンIJkenはそれらをブリーダーに返し、映画の編集作業に取り掛かりました。

編集者注:Jan vanで「Becoming」も確認できます アイケンズ Vimeoページ.

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