Über die Mikrofotografie von Nadelbäumen

Wer sich mit der Mikrofotografie beschäftigt muss sich damit auseinandersetzten, dass vor dem eigentlichen Fotografieren die Erstellung eines Präparats mit der gewünschten Probe kommt. Das ist auf jeden Fall mit einem nicht zu vernachlässigenden Zeitaufwand verbunden. Bleiben wir bei den hier gewählten Beispielen und beginnen mit der Fichtennadel. Je nach dem was aufgenommen werden soll, gibt es zwei unterschiedliche Verfahren:

1. Das Frischpräparat: Dieses Verfahren wird hauptsächlich dafür verwendet, um z. B. Abläufe im Stoffwechsel (in den Zellorganellen – Chloroplasten) der Nadel sichtbar zu machen. Für das Sichtbarmachen ist eine UV-Einrichtung mit den entsprechenden Filtereinsätzen notwendig. Und man muss überhaupt einmal wissen, dass eine Blauanregung benötigt wird, um diesen Ablauf sichtbar zu machen. Im konkreten Fall wird also das blaue Spektrum des sichtbaren Lichts dazu verwendet, um die Zellen in der Nadel dazu anzuregen, im Rotbereich des Spektrums eine Reaktion zu zeigen. Je aktiver die Zellen sind, desto intensiver ist das Rot.
   Für das Präparat der Nadel benötigt man eine frische Nadel, fertigt mit dem Mikrotom dünne Schnitte (Scheibchen) – von ca. 0,035 mm Dicke – an und legt diese auf einen Objektträger. Der Schnitt wird dann mit einem Tropfen entmaterialisiertem Wasser benetzt. Im nächsten Schritt wird ein Deckglas aufgelegt und angepresst, dabei ist es wichtig, dass keine Luftblasen entstehen. Dieses Sandwich wird auf den Mikroskop-Tisch gelegt und mit dem UV-Licht von oben beleuchtet. Das blaue Licht wird dazu über einen Anregungsfilter und einen teildurchlässigen Spiegel in den Strahlengang des Mikroskop-Objektivs eingespiegelt. Das von der Nadel zurück gesendete Licht geht durch das Mikroskop-Objektiv, den bereits erwähnten teildurchlässigen Spiegel und durch einen Sperrfilter in Richtung Kamera. Der Sperrfilter hat eine Schutzfunktion für unsere Augen bzw. dem Kamerasensor. Er stellt sicher, dass uns kein UV-Licht gefährdet. Wenn man gute Ergebnisse mit Frischpräparaten erzielen will, muss man flott arbeiten mit dem Vorteil, dass man rasch fotografieren kann.
2. Das Dauerpräparat: Dazu wird die Nadel nach der Probenahme fixiert, geschnitten, gefärbt und dann im Durchlicht mit einer Halogenlampe beleuchtet. Bis ein solches Präparat fertig ist vergeht deutlich mehr Zeit als bei Variante 1, allein das Fixieren der Nadel benötigt mehrere Tage. Der Vorteil, man muss nicht sofort alles Material verarbeiten, kann auch Jahre später Schneiden und Färben (evtl. hat sich in der Zwischenzeit die Fragestellung geändert) und an gut verarbeiteten Präparaten kann man sich noch viele Jahre erfreuen.

Das Entscheidungskriterium zwischen den beiden Varianten ist: will ich Lebendbeobachtungen durchführen, brauche ich Frischpräparate. Liegt mein Schwerpunkt eher auf der Anatomie eines Objekts, sind Dauerpräparate, die noch dazu mit unterschiedlichen Farben gefärbt werden können, besser geeignet.

Eine weitere Besonderheit der Mikrofotografie ist, dass meist nicht ein Einzelbild gemacht wird, sondern es werden hunderte bis tausende Bilder miteinander verrechnet, um das Problem der geringen Schärfentiefe zu umgehen – man spricht dann vom sogenannten Fokus-Stack. Wie bei einer mehrschichtigen Torte werden mehrere Einzelbilder angefertigt, indem das Präparat für die einzelnen Bilder auf der z-Achse (Vertikalen) in kleinsten Schritten bewegt wird, um die Position für die nächste Aufnahme zu erreichen. Im professionellen Bereich werden dazu Mikroschrittmotoren eingesetzt. Der so erzeugte Bilderstapel wird anschließend zu einem einzigen Bild verrechnet.

Holzproben schneidet man in drei definierten Schnittlagen: quer, tangential und radial und kann damit die Anatomie des Holzes zeigen. Von Holzproben werden meist Dauerpräparate angefertigt. Im Querschnitt sind z. B. die Jahresringe erkennbar, die Rückschlüsse zulassen auf Niederschläge, Hitzewellen oder ob der Baum durch einen anderen Baum Stress hatte. Die Muster der Jahresringe sind über Hunderte Jahre zurück bekannt und ermöglichen so die Altersbestimmung eines Baumes. Radial- und Tangentialschnitt erlauben einen erweiterten Einblick in die Transportsysteme des Baumes. Bei den hier gezeigten Beispielen sieht man das Harz-Transportsystem (Harzkanäle) und das Nährstofftransportsystem und in diesem gibt es ein ausgeklügeltes „Ventil-System“, die Tüpfel.

In diesem Beitrag kann ich nur einen kleinen Einblick in das äußerst faszinierende Thema der Mikrofotografie geben. Meinen persönlichen Einstieg in die Mikrofotografie verdanke ich den Formen, Farben und abstrakten Mustern. Schritt für Schritt lerne ich die komplexen Abläufe und Details kennen, kratze aber immer noch „nur an der Oberfläche“. Und natürlich gibt es viel mehr als Nadelbäume, das vielfältige Leben in einem Wassertropfen z.B. lässt staunen.