Загляните в мир клеток: победители конкурса Nikon Small World показали то, чего вы ещё не встречали

Снимки победителей Nikon Small World 2026 приоткрывают завесу над невидимыми процессами, которые определяют нашу повседневную жизнь

Одним холодным февральским утром в шотландском Эдинбурге у Патрика Хики иссякли живые образцы для наблюдения под микроскопом. Растения и грибы в саду завяли, а летние лужи, кишевшие удивительным разнообразием микроорганизмов, давно сковал лёд.

Хики, миколог из компании Hypha Research Ltd., исследовал митохондрии — клеточные органеллы, вырабатывающие энергию, — на примере растительных листьев. Он планировал вырастить проростки горчицы, чтобы получить свежий материал, но ждать не хотел. Пока он варил на кухне кофе, его взгляд упал на морозостойкую каллизию душистую, свисавшую с подоконника. «Я отщипнул кусочек сантиметров в двадцать пять, положил в карман, принёс в лабораторию и был потрясён увиденным», — вспоминает Хики.

Под микроскопом митохондрии стремительно двигались внутри клеток, ловко объезжая неповоротливые хлоропласты — точно мотоциклисты, снующие между автомобилями в пробке. «Там буквально всё бурлило жизнью», — рассказал он.

Покадровая видеозапись этого микроскопического танца открывает нашу галерею. Недавно она получила награду на конкурсе Nikon Small World in Motion 2026. Ролик наглядно показывает слаженную работу органелл: хлоропласты (красные) превращают солнечный свет в сахара, а митохондрии (зелёные) переводят сахара в энергию.

Конкурс Nikon Small World проводится с 1974 года и чествует лучшие достижения в области микроскопии. По ежегодным подборкам работ можно проследить не только эволюцию творческой микрофотографии, но и прогресс технологий визуализации.

Как и многие другие представленные здесь победители, Хики применил метод конфокальной лазерной сканирующей микроскопии.

Обычный микроскоп освещает образец целиком, и из-за этого изображение нередко выходит нечётким. Конфокальный же фокусируется лишь на одном уровне глубины. Сначала исследователи «окрашивают» образец флуоресцентными красителями, которые прикрепляются к определённым клеточным структурам. Затем лазер подсвечивает тонкий слой препарата, а микроскоп улавливает возникающее свечение. Построчно сканируя образец, система собирает детальное изображение.

По мере развития технологий визуализации растёт и наше понимание клеточных процессов. Видео Хики показывает, что митохондрии куда подвижнее, чем считалось ранее, и потому они — «не просто „энергетические станции клетки“», подчеркнул он. «Скорее всего, они участвуют в движении цитоплазмы, передаче сигналов и взаимодействии с другими органеллами».

Полный перечень победителей доступен по ссылкам: здесь — для фотоконкурса и здесь — для видеоконкурса. Мы выбрали несколько победителей и работ, отмеченных почётным упоминанием, которые передают сложность устройства клеточного мира.

Митохондрии (зелёные) движутся вокруг хлоропластов (красных) в клетках листа каллизии душистой. «Это напоминало реки электричества, струящиеся внутри клеток», — рассказал Хики. (Патрик Хики / Hypha Research Limited)

Чтобы изучать болезни, Гаури Кулкарни из Института регенеративной медицины Уэйк-Форест выращивает в лаборатории миниатюрные органы, включая фрагмент кишечной ткани человека размером 1,3 миллиметра, запечатлённый на этом снимке. Светящаяся сеть — это контакты между эпителиальными клетками, которые образуют здоровый кишечный барьер. Он служит своеобразным микроскопическим стражем и не пускает в кровоток вредные микробы и пищевые токсины. «В науке мы нередко опираемся на сухие цифры и данные, чтобы понять болезнь, однако микрофотография помогает перекинуть мост между рассудком и чувствами», — сказала Кулкарни. (Гаури Кулкарни / Институт регенеративной медицины Уэйк-Форест)

На этом видео запечатлено сокращение клеток сердечной мышцы и роль кальция в регуляции этого процесса. Зелёные нити — это саркомеры, мельчайшие сократительные единицы сердечной мышцы. Красные вспышки отмечают кальций внутри клетки. В начале каждого сокращения электрический импульс заставляет кальций поступать в цитоплазму, что вызывает выброс дополнительной порции этого элемента. Весь этот кальций служит для саркомеров сигналом к сокращению. Затем кальций выводится из цитоплазмы, клетка расслабляется и готовится к следующему циклу. «Одно и то же видео способно показать красоту живых клеток сердца и в то же время дать количественные сведения об их строении и работе», — рассказала Ясаман Маареф из Университета Саймона Фрейзера, автор этой записи. (Ясаман Маареф / Университет Саймона Фрейзера)

На этом видео клеток мозга мыши видны актин (синий) — белок, помогающий клетке менять форму, и лизосомы (оранжевые) — органеллы, расщепляющие клеточные отходы. Движутся обе структуры, но лизосомы перемещаются заметно быстрее, поэтому на их фоне актиновая сеть кажется почти неподвижной. (Бруно Систерна, Халли Линдамуд, Эрик Витриол / Медицинский колледж Джорджии при Университете Огасты)

Верхний слой на этом снимке трахеи мыши — эпителий, наружный пласт покровных клеток. Каждая зелёная точка отмечает ядро отдельной клетки. Ниже расположен чёрный слой базальной мембраны, состоящей в основном из коллагена: она служит структурной опорой и одновременно работает как фильтр. Далее идёт толстый жёлтый слой — актин, сосредоточенный в гладкомышечных клетках, которые управляют движением воздуха по трахее. А что за едва различимый тёмно-синий слой в правом верхнем углу? Это, по словам Жюльена Рессегье, «та самая слизь, которую вы откашливаете и сплёвываете». Он создал это изображение, изучая взаимодействие нервной и иммунной систем. (Жюльен Рессегье / Университет Осло)

На этом снимке эндотелиальной клетки печени крысы различимы актиновые филаменты (коричневато-оранжевые) и микротрубочки (белые). Оба белковых каркаса вместе поддерживают форму клетки. Хорошо заметны межклеточные промежутки: такие отверстия способны нарушать защитный барьер между кровью и тканью печени и указывать на повреждение, воспаление или онкологический процесс. (Франсиско Ласаро-Диегес / Медицинский колледж Альберта Эйнштейна)

У эмбриональных клеток кожи шпорцевой лягушки рода Xenopus есть реснички (на снимке они зелёные), которые колеблются синхронно и тем самым создают волнообразный ток жидкости вдоль поверхности клеток. Благодаря конфокальной лазерной сканирующей микроскопии исследователям удалось рассмотреть отдельные реснички, их якорные центриоли (красные) и границы клеток (белые), помогающие клеткам удерживаться вместе. (Пьер Нуо, Лоран Коджабашьян, Камиль Бутен / Центр интегративной биологии в Тулузе)

Trypanosoma cruzi, возбудитель болезни Шагаса, — внутриклеточный патоген, способный поражать клетки практически всех типов у млекопитающих. Ричард Атертон из Лондонской школы гигиены и тропической медицины запечатлел скопление T. cruzi внутри клетки-хозяина. «Если мой снимок хоть немного привлечёт внимание к болезни Шагаса, я буду счастлив», — сказал Атертон. «Ещё я надеюсь, что он пробудит в людях интерес к науке, природе и бесконечным микроскопическим мирам, которые скрыты повсюду вокруг нас». (Ричард Атертон / Лондонская школа гигиены и тропической медицины)

Это видео, снятое Эндрю Муром из Медицинского института Говарда Хьюза, показывает, как взаимодействуют актин (белый) и митохондрии (синие) при делении клетки. Мур выяснил, что актин, по всей видимости, помогает распределять и упорядочивать митохондрии: он волнами пробегает по митохондриальной сети и формирует «кометные хвосты», вызывающие резкие всплески подвижности. Во время митоза эти хвосты «перетасовывают митохондриальную сеть и меняют расположение митохондрий — почти как крупье, тасующий колоду карт», рассказал Мур. (Эндрю Мур / Медицинский институт Говарда Хьюза)

Источник