https://frosthead.com

Hvordan Smithsonians Coelacanth mistet hjernen og fikk den tilbake igjen

Fram til 1938 ble det å finne en levende coelacanth (uttales “SE-luh-kanth”) ansett som lite sannsynlig som å se en velociraptor i hagen din. Oppdagelsen av den lenge antatte utdødde fisken utenfor Sør-Afrikas kyst for 80 år siden i kommende desember var intet mindre enn forbløffende. Tidenes lærebøker sa at denne avstamningen av lobfinnede fisker, velkjent fra fossiler som begynte i Devon-perioden, for rundt 360 millioner år siden, døde av med dinosaurene for rundt 70 millioner år siden.

Historien om kelakantens oppdagelse for åtte tiår siden av en ung kvinne, Marjorie Courtenay-Latimer, blir fortalt og gjenfortalt, inkludert nylig i denne herlige videoen av HHMI BioInteractive som forteller om dette bemerkelsesverdige funnet, og med den tidløse appellen til marionett og animasjon .

Levende selakanter var ukjent for den vitenskapelige verden så lenge, delvis på grunn av deres begrensede distribusjon - i dypt vannhabitater i det vestlige Indiske hav og fra 1997, dypt utenfor kysten av Sulawesi, Indonesia.

Når den vitenskapelige samlingen var oppdaget, fortsatte den i et beskjedent tempo, og antall eksemplarer over hele verden utgjør nå cirka 300. I Smithsonian's National Collection of Fishes, på National Museum of Natural History, ligger et voksent eksemplar av coelacanth, Latimeria chalumnae, tatt nær Komorene for Øst-Afrika på midten av 1960-tallet.

I midten av 1968 kjøpte avdøde Dr. Norman Schnitzlein (1927-2004), den gang professor i anatomi ved University of Alabama Medical Center, coelacanth-eksemplet for sin forskning finansiert i stor grad av National Institutes of Health for å sammenligne anatomi av fiskehjerner. Ved å studere formen av fiskehjerner, kunne Schnitzlein og kollegene bedre forstå hjernen til mennesker og andre pattedyr. Han beskrev sin filosofi for et NIH-nyhetsbrev: "Vår tilnærming - tilnærmingen til komparativ anatomi - er virkelig en studie av naturens eksperimenter på livet og naturens variasjoner i de mange former som livet tar."

På fangsttidspunktet veide coelacanth-prøven omtrent 160 pund og målte litt under fem og en halv fot lang - gjennomsnitt for voksne coelacanths, som kan bli 6 fot lange, veie så mye som 200 pund og leve opp til omtrent 60 kg år.

Dr. H. Norman Schnitzlein donerte en coelacanth til Smithsonian Institution i slutten av 1968. Dr. H. Norman Schnitzlein ga en coelacanth til Smithsonian Institution i slutten av 1968. (National Institutes of Health (FS nr 603))

Samlere sprøytet inn prøven med formalin (en løsning av formaldehyd) for konservering, og sendte det fra øst-Afrika til USA Ved ankomst til Schnitzleins laboratorium hadde det et formalinbad med noe ekstra formalin helt direkte på hjernen. Schnitzlein fjernet hjernen for sine egne studier og donerte resten av prøven til Smithsonian Institution i slutten av 1968. Et fotografi av museets coelacanth og noen svart / hvite strektegninger av hjernens nåde, et kapittel skrevet av Schnitzlein for en bok om anatomi av virveldyrhjernen.

Coelacanth hjernen er liten; den veier omtrent tre gram. En eller annen gang under reisen slo noen Smithsonian-eksemplaret ut, muligens fordi det begynte å råtne. Det er ikke kjent sex. Det hjerneløse, sløye eksemplaret hviler i en stor tank fylt med etylalkohol på Smithsonian's Museum Support Center i Suitland, Maryland. (En annen på visning i museets Ocean Hall er et eksemplar på lån fra Sør-Afrika.) Til tross for historien om grov disseksjon, er eksemplet i god stand og er fremdeles et "must-see" for besøkende i samlingen.

Når jeg ser på det ser jeg en overlevende fra en lang levet linje med bemerkelsesverdige fisker. Den levende coelacanth er akkurat som sine 300 millioner år gamle fossile slektninger med lobfinner og en særegen langstrakt midtparti av kaudal eller halefinne. I livet er coelacanths en vakker porselensblå med karakteristiske kremfargede flekker. Jeg drømmer om å svømme med selelantene, men de fleste av oss vil aldri se en levende når de bor på dypt hav og sjelden blir tatt på en dybde mindre enn 300 fot. Dette er bra for selelantene, da alle anses som truet.

For noen år siden tok historien om Smithsonians selekanth en interessant vri. For å studere hjernens anatomi benyttet Schnitzleins laboratorium en hundre år gammel teknikk: vevshistologi. En histologitekniker ville plassere et lite stykke hjernevev i et bad med parafin, en voks som gjør at den holder sin naturlige form, og skjærer den for å danne en blokk. Deretter, ved bruk av et spesielt instrument, et mikrotom, ville teknikeren skive parafinblokken i ultratinseksjoner, omtrent 0, 0002 inches tykke. Til slutt ville teknikeren montere et tynt glassdeksel over lysbildene for å beskytte seksjonene. På denne måten kan forstørrelses- og opplysningskraften til et mikroskop da synliggjøre individuelle vev.

En annen coelacanth på visning i Natural History Museums Ocean Hall er på lån fra South African Institute for Aquatic Biodiversity. En annen coelacanth på visning i Natural History Museums Ocean Hall er på lån fra South African Institute for Aquatic Biodiversity. (Don Hurlbert, NMNH)

Da Schnitzlein flyttet til University of South Florida College of Medicine i 1973, tok han med seg en samling av hjernesklier. Da han gikk av med pensjon i 1994, ønsket ikke USF medisinskole å opprettholde sine samlinger med fiskehjerner. Schnitzlein ga samlingen til Harry Grier, en forskningsassistent ved Natural History museum og en fisk forplantningsbiolog ved Florida Fish and Wildlife Research lab i St. Petersburg, Florida. Grier satte lysbildene i et skap for sikker oppbevaring.

Men da bygningen de var i skulle planlegges revet, flyttet noen andre kassene utenfor, bestemt til dumpsteren. Smithsonian hadde coelacanth kroppen, men ikke hjernen, og det var i ferd med å bli søppel. Grier visste at museet ville ønske denne verdifulle samlingen og reddet den. I 1998 pakket og sendte han Schnitzlein-samlingen - 125 esker med histologiske lysbilder av fiskehjerne, som dekket alle de viktigste fiskegruppene - til Smithsonian.

Perlen i fiskehjerne-samlingen er de fem boksene med histologiske lysbilder av hjernen i museets kelakant, nummerert 1 til 3 og 5 til 6. Boks nummer 4 mangler og antas tapt.

Grier kom også tilbake og leverte en gullgruve av brev, bilder og andre dokumenter relatert til det opprinnelige kjøpet av coelacanth-eksemplet til Smithsonian. I dag gjennomgår hjerneskredsamlingen en oppgradering, overvåket av museumsspesialisten Jeff Clayton, for å erstatte alle trekassene med ny plastikk.

Hjerneskyggene hadde bleknet etter flere tiår i lagring og var vanskelige å bruke eller tolke. Heldigvis kan et falmet histologisk lysbilde gjenopplives. Som en del av oppgraderingen reverserer museets histolog Helen Wimer ganske enkelt den opprinnelige prosedyren. Dekkslipen er gjennomvåt. De "bakt-på" -skivene med parafin-infusert vev på lysbildene kan få en ny flekk, og deretter få et nytt glass dekkglass. De pussede lysbildene er så gode som nye og er nå klare for neste generasjon lærere av hjerneanatomi. Både kroppen og hjernen kan forbli "i evighet" som vitenskapelige eksempler i National Collection of Fishes.

Redaktørens note 9/14/2018: Et brev kom fra sønnen til Dr. Norman Schnitzlein, og vi trykker det her for leserne våre.

Kjære Fru Parenti,

Takk for artikkelen din om coelacanth. Dr. H. Norman Schnitzlein var min far, og med dine mange felles forskningsinteresser, tror jeg, hadde du kjent ham, ville du og han vært gode venner. Jeg videresendt artikkelen din til søsknene mine, da det førte tilbake mange gode minner. Vi likte spesielt bildet av faren vår i artikkelen som ingen av oss husket å se før.

Tillat meg å fortelle litt bakgrunn om min fars anskaffelse av coelacanth. . . Det var den hellige gral fra hans forskerkarriere med fisker. Da han tok meg med å fiske som gutt, ville vi alltid redde hodene på det vi fanget i glass med formaldehyd for senere å fjerne hjernen. I løpet av sin tid ved University of Alabama i Birmingham skaffet han seg alle slags fiskeprøver. Han var spesielt interessert i de mange variantene av lungefisk. Også rundt den tiden han hadde selelekanten, var det to elektriske ål som svømte i en tank på kontoret hans som var bestemt til en lignende skjebne.

Etter måneder med brevskriving til Madagaskar var selekanten endelig på vei til Birmingham, men et sted underveis gikk den vill. Uka før det var kommet, husker jeg ham på telefonen som ivrig prøvde å spore opp hvor det var. T

coelacanth ble endelig funnet på en lastebrygge på Atlanta Airport. Angivelig luktet kisten i den kassen som den ble sendt i, forferdelig og inneholdt sannsynligvis noe dødt, så ingen ønsket å røre den.

Da coelakanten endelig kom, ønsket alle å se den. Jeg husker at faren min åpnet denne store metallboksen for å eksponere dette dyret dekket av formaldehyd-gjennomvåt osteklut. En av hans mindre lyse studenter spurte hvor han fikk den enorme fisken. Jeg vil aldri glemme faren min, med død pannhumor, og sa at han fanget coelacanth med en "rosa øyet helvete bender" lokker opp på Lake Purdy rett utenfor Birmingham. En mann med mange talenter, min far lagde bilderammen av berget tre som holdt bildet av selelakanten i bakgrunnen av artikkelen.

Takk for at du henviste meg til denne turen nedover med minnes far. Og takk igjen for at du nevnte ham i artikkelen din. Vi savner ham fortsatt.

Med vennlig hilsen,

Paul Norman Schnitzlein

Hvordan Smithsonians Coelacanth mistet hjernen og fikk den tilbake igjen