Una visita a la Unidad de Microscop铆a Electr贸nica y Confocal del USDA

Una visita a la Unidad de Microscop铆a Electr贸nica y Confocal del USDA

16 de junio de 2014

Por Richard Levine

Recientemente visit茅 el Centro de Investigaci贸n Agr铆cola de USDA Beltsville (BARC) en Maryland para revisar su Unidad de Microscop铆a Electr贸nica y Confocal, una instalaci贸n de 煤ltima generaci贸n que permite a los investigadores obtener incre铆bles fotos de espec铆menes realmente diminutos, incluyendo insectos, 谩caros, nem谩todos, hongos y virus.

Richard Levine

El director, el Dr. Gary Bauchan, es especialista en microscop铆a, y estaba all铆 ese d铆a con el Dr. Ronald Ochoa, un entom贸logo investigador especializado en 谩caros. Los lectores de este blog podr铆an recordar sus nombres del pasado febrero, cuando un estudiante graduado de la Universidad Estatal de Ohio llamado Samuel Blasco pidi贸 su ayuda para fotografiar una nueva especie de 谩caros que hab铆a encontrado en el campus llamada Osperalycus tenerphagus, tambi茅n conocido como el 谩caro drag贸n de Buckeye.

El Dr. Ochoa est谩 completamente fascinado con los 谩caros, y por una buena raz贸n. Por un lado, han estado presentes durante mucho tiempo - f贸siles de 谩caros de 410 millones de a帽os de antig眉edad han sido encontrados en los cherts de Rhynie en Escocia, y recientemente se han encontrado 谩caros de 230 millones de a帽os de antig眉edad en el 谩mbar. A continuaci贸n, son incre铆blemente diversos. Dependiendo de la especie, los 谩caros pueden ser depredadores, herb铆voros, par谩sitos, parasitoides, fung铆voros, etc. Algunos son espec铆ficos de los hu茅spedes, lo que significa que s贸lo se alimentan de ciertas plantas o animales, mientras que otros son generalistas y se alimentar谩n de m煤ltiples hu茅spedes.

脕caro terrestre de patas rojas. Fotograf铆a de la Unidad de Microscop铆a Electr贸nica y Confocal del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA ARS), Beltsville, MD por el Dr. Gary Bauchan.

脕caro del polvo. Foto de la USDA ARS, Unidad de Microscop铆a Electr贸nica y Confocal, Beltsville, MD por el Dr. Gary Bauchan.

Brevipalpus. Foto de la USDA ARS, Unidad de Microscop铆a Electr贸nica y Confocal, Beltsville, MD por el Dr. Gary Bauchan.

脕caro blanco del Amazonas. Foto de la USDA ARS, Unidad de Microscop铆a Electr贸nica y Confocal, Beltsville, MD por el Dr. Gary Bauchan. Demodex folliculorum o Demodex brevis). De hecho, el Dr. Ochoa calcula que el n煤mero de especies de 谩caros es probablemente bastante cercano al n煤mero de especies de insectos.

"Si pudieras agarrar el Telescopio Espacial Hubble mirando al espacio y en su lugar moverlo para mirar hacia el Amazonas y ver lo que est谩 pasando entre los 谩rboles de la selva, estoy seguro de que ver铆as un universo de diferentes 谩caros desliz谩ndose en el aire", dijo recientemente el Dr. Ochoa a un reportero del Instituto Smithsonian. "Usted y yo no podemos verlos, pero est谩n ah铆, flotando de un dosel a otro dosel, todos esperando ser descubiertos."

El Dr. Ochoa y el Dr. Bauchan se unieron ese d铆a a tres cient铆ficos de Am茅rica del Sur que viajaron hasta Maryland para que Gary pudiera tomar fotos de las muestras de 谩caros que hab铆an tra铆do con ellos. Javier Huanca Maldonado, de la Universidad Nacional Agraria La Molina en Per煤, trajo ara帽as de la familia Tetranychidae, que son plagas agr铆colas. Los otros dos cient铆ficos de la Universidad Estatal de S茫o Paulo en Brasil, Jos茅 Marcos Rezende y Marcel Santos de Ara煤jo, trajeron 谩caros blancos (Tarsonemidae) y algunos 谩caros primitivos de las cuevas (Opilioacaridae) para ser estudiados y fotografiados.

"Hay una gran diversidad de estos 谩caros que a煤n est谩n por descubrir", dijo Rezende. "Sabemos tanto sobre las aves de Brasil, sobre los mam铆feros de Brasil, sus reptiles, sus insectos... 驴pero los 谩caros? 驴Qui茅n sabe?"

El equipo del laboratorio es impresionante. El microscopio electr贸nico de barrido a baja temperatura (LT-SEM) puede ampliar las criaturas diminutas en 120.000 veces. Las muestras deben ser fotografiadas en el vac铆o, as铆 que para evitar da帽ar los tejidos blandos - los que contienen l铆quidos - primero se congelan en nitr贸geno l铆quido y luego se cubren con platino para protegerlos. Luego las fotos se toman a -130掳C.

Hasta hace unos diez a帽os, la existencia de estas microplacas ni siquiera hab铆a sido descubierta. Pero ahora, gracias al LT-SEM, sabemos que en algunas familias de 谩caros el tegumento de cada especie es diferente de todas las dem谩s, lo que permite a los cient铆ficos "tomar huellas" de las diferentes especies.

Adem谩s del LT-SEM, el laboratorio est谩 equipado con otros microscopios que pueden ser utilizados para varios prop贸sitos. El microscopio electr贸nico de barrido de presi贸n variable, por ejemplo, puede utilizarse para espec铆menes m谩s grandes y resistentes que no necesitan ser congelados y recubiertos de platino. El microscopio de escaneo l谩ser confocal puede utilizarse para observar espec铆menes fluorescentes en 3D, y el microscopio de luz digital proporciona v铆deos e im谩genes similares a las 3D de espec铆menes grandes a alta resoluci贸n.

En el siguiente v铆deo, el Dr. Bauchan demuestra el equipo:

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