Tekst ja fotod: SULEV KUUSE
Inglismaa Leonardo da Vinciks kutsutud Robert Hooke (1635–1703) uuris esimese inimesena elusorganisme enda leiutatud mikroskoobiga: vaatles loodust suurendatuna kahe kumerläätse abil. Koos Antonie van Leeuwenhoekiga panid nad teineteisest sõltumatult aluse mikroskoopiale kui uurimismeetodile. Hooke’i 1655. aastal ilmunud raamatust „Mikrographia“, milles ta jagas avastusi mikromaailmast ja seda, kuidas mikroskoop laiendab meie tajude piire, kujunes maailma esimene teaduslik menuk.
Tänapäevane mikroskoop võib olla lihtne ja sobida isegi algajale huvilisele, ent ka äärmiselt kõrgtehnoloogiline teadusaparatuur (elektronmikroskoopiast saab lugeda Eesti Looduse 2021. aasta detsembrinumbrist, biokuvamisest 2022. aasta mainumbrist).
Selleks et töötada valgusmikroskoobiga, on vaja eelteadmisi. Siin on mehaaniline osa, valguse suunamiseks mõeldud peegel ja objekti lähedale ulatuv objektiiv ning okulaar, mille ülesanne on valgus objektiivilt kinni püüda ja kujutis vaatajani juhtida (joonis 1).
Uudishimulik noor teadusjünger saab loodust lähemalt uurida ka kergemal viisil. Kõige lihtsam on loomulikult vaadelda kõike hästi lähedalt, nii et silm veel seletab. Kui silma lahutusvõimest jääb väheseks, on võimalik kasutada luupi, et jälgitav objekt oleks mõnevõrra suurendatud. Kui kasutada veebis otsingusõna „luup“, saate tulemuseks sadu eri otstarbeks mõeldud ja ulatusliku hinnavahega plastist, metallist ja klaasist suurendusvahendeid.
Luupi kasutatakse ka argielus
Nüüd on vaja selgeks teha, milleks soovite luupi kasutada. Luubiga saab lugeda väikest kirja, niiti nõela taha ajada, vaadelda ning lähedalt uurida putukaid ja muid pisikesi loomi. Entomoloogid saavad luubi abil preparaadist parema vaate. Samuti on ta filatelisti tööriist. Luup abistab nägemispuudega õpilasi, sel juhul võib peale luubi olla komplektis näiteks helisalvestis, kuhu on lisatud selgitused.
Ühtlasi on luup arstide (nt silmakirurgid, veresoontekirurgid, hambaarstid) ja ka teiste erialaspetsialistide (nt elektroonikatööstuse töölised, kullassepad) töö- ja abivahend. Luupi ei tasu häbeneda, see on meie suur abimees, nii igapäevaelus kui ka erijuhtudel.
Valik on lai
Leidub nii valgustusega kui ka ilma sisevalgustuseta luupe. Viimaste korral on tähtis hea lambi- või päikesevalgus. Suurenduse poolest võivad luubid tublisti erineda: ühekordsest kuni mitmekümnekordseteni, tavaline suurendus on kaks kuni viis korda. Praegusaja õpilasi köidab ilmselt digiluup.
Aga pühendunud loodussõber võtab kätte luubi, mille saab taskusse pista ja seada sammud õue või metsa. Parimal juhul on sellisel abivahendil mitu läätse, mida on hea kasutada, kui soovitakse midagi lähemalt uurida eri suurendustega. Loodusvaatleja luup peab muidugi olema ilmastikukindel.
Kui oled luubiga oma kogemused saanud, siis on mõistlik õppida loodust tundma põhjalikumalt, ja leida võimalusi, et edaspidi rakendada stereomikroskoopi, ja huvi süvenedes juba lihtsamat pealtvalgusmikroskoopi.
Millal kasutada luupi ja millal otsida abi mikroskoobist?
Kui objekt on ruumiline ja nii-öelda nõelasilmast suurem, siis ei ole kohe mikroskoopi vaja. Vaata esmalt näiteks lilleõit luubi abil ja tee kindlaks, millised õieosi sa näed ja mille poolest need erinevad. Mõtle, miks see on nii ja uuri järele!
Kui soovid nähtut veelgi põhjalikumalt uurida, võta pintsetid või hästi terav nuga (skalpell või ka näiteks žilett; kutsu kindlasti vanem või vanavanem appi!) ja ürita kroonlehest teha ristilõik või proovi pintsettide abil eraldada peaaegu läbipaistev ja hästi õhukene kroonlehe pikitükike. Aseta see kahe klaasi vahele, tilguta peale väike veetilk ning proovi vaadelda binokulaari all. Sellega saad objektist suurema suurendusega pildi ja võid leida (kui oled saanud hästi õhukese lõigu, kus on vaid mõni kiht rakke) erinevusi vaadeldavate rakkude ehituse vahel. Kui sul tekib küsimusi, siis uuri oma vanematelt või küsi bioloogiaõpetajalt ning võid kirjutada ka Tartu ülikooli rakubioloogidele.
Kui vaadeldav objekt on suur (näiteks unine kimalane), siis on hea teda esmalt uurida luubi abil. Soovides uurida saiaviilul arenema hakanud hallitusseent või liblikatiiva värvusmustreid, on mõistlik kasutada stereomikroskoopi. Ent kui on huvi uurida alus- ja katteklaasi vahele surutud veetilka, kus leidub keriloomi ja vesikirpe, peab kasutama lihtsamat valgusmikroskoopi.
Kuidas hinnata, kas vana mikroskoop on terve ja kasutamiskõlblik?
Kui bioloogiatundide õpitu tõttu on tekkinud huvi soetada ka endale luup või lihtsam mikroskoop, räägi sellest vanematega. Kõige höpsam on neid optikariistu leida poodidest, kus müüakse õppevahendeid või teadusmänge. Ent kui avastate, et vanakraamipoest on võimalik soodsalt osta näiteks Zeissi lihtsat pealtvalgusmikroskoop, mis on toodetud 20. sajandi algul, siis uurige seda põhjalikult.
Tehke kindlaks, kas kõik mikroskoobiosad liiguvad kergesti. Kui mikro- ja makrokruvi ei liigu või saab neid keerata üksnes suure jõuga, siis ei ole võimalik teravustada. Kindlasti peab jälgima, et okulaari ja objektiivi klaaspinnad poleks saanud kriimustada, sest se juhul ei tuleks kujutis terav.
Vanemat tüüpi mikroskoobil on peegel, et juhtida valguskiirt vaatevälja. Peegel peab samuti paistma välja kena, olema ilma kriimustusteta ja peegeldama valgust objektile, mida vaatad. Kui valgus tuleb elektripirnist, on tähtis kontrollida, kas pirn on terve ja voolusüsteem töötab. Luubi korral on lihtsam: peab üksnes jälgima, et luubi klaaspindael poleks kriimustusi.
Kuidas õppida mikroskoobipilti vaatama kahe silmaga korraga?
See nõks on hädavajalik, saamaks head mikroskoopiakogemust. Kui oled harjunud tarvitama monokulaari ehk ühe vaatamistoruga mikroskoopi, siis on alul väga harjumatu ja raske saada fookusesse binokulaari ehk kahe toruga mikroskoobi pilti, mia tuleb vaadata mõlema silmaga. Ikka on ühe silma nägemisvõime parem, ja saad kujutist mikroskoobis vaadelda kas vasaku või parema silmaga, mitte aga mõlemaga korraga.
Iga algus on raske, kuid ära lase end sellest segada. Parim on vast see, kui sättida esmalt mõlemad tuubused (torud, mille kaudu toob valguskiir toob sinuni vaadeldava objekti kujutise) nii, et saad korraga ja ilma probleemideta vaadata mõlemasse torusse: tuubuste vahemaa vastab sinu silmade keskpunktide vahemaale.
Tuleb arvestada, et silmi ei tohi suruda liialt okulaaride vastu: kui ripsmed puutuvad vastu okulaari, siis segab see vaatamist ja okulaari vaateväli võib halvemini valgust läbi lasta. Kui pilt kipub minema uduseks, puhka veidi silmi, vaadates kaugusesse. Pärast väikest puhkust on vaateväli jälle klaar. Ja kui muu ei aita, siis tuleb okulaari klaasid pehme lapiga puhtaks teha.
Artefaktid ehk mis on tõeline, ja mis pole päris?
Algajal mikroskoobikasutajal juhtub tihti, et mikroskoobi vaateväljas näib olevat midagi uskumatut või ei osata sellele kohe seletust leida. Sel juhul küsi kohe järele, kas kodustelt, oma õpetajalt või pöördu asjatundja poole.
Järgnevas galeriis on teisel foto kujutatud ühe taime kattekoe ehk epidermise rakke. Foto on tehtud immunofluorestsentsmeetodil. Kenasti on fotol ülal näha taime kattekoerakkude kihid, kuid all paremal hakkab silma heleroheline struktuur ja all vasakul kirgassinine täpp. Mis need on?
Tegemist on ebatavalise reaktsiooniga, kus roheliselt helenduv valk on seostunud alusklaasi piirkonda, mis võis olla määrdunud (klaasid polnud enne katse algust korralikult puhastatud). Sinine reaktsioon näitabki, et värv DAPI on alusklaasile seostunud valesse kohta. Sellest ongi tingitud huvitavad objektid ehk nii-öelda ufod fotol. Ent kui teha preparaat uuesti ja jälgida kõiki värvimisreegleid, sellist pilti enam ei näe.
Teadus on huvitav isegi siis, kui loodetud tulemust ei õnnestu kohe saavutada. Mõnikord näeb untsuläinud katse isegi põnevam välja. Seepärast tasub uurida ka loodust. Tähtis on vaid aru saada, mis on õige ja mis mitte.
SULEV KUUSE (1962) on rakubioloog, Tartu ülikooli molekulaar- ja rakubioloogia instituudi vivaariumi juhataja.