こんにちは。アラフォーパパです。
前回の記事は、「進化の証拠」について解説しました。
クジラがどのように進化したのかについては、かなり興味深かったですね。
今回は、生物が持っている細胞について、顕微鏡を用いて観察してみたいと思います。
しかし、ブログですので、実際に観察できないため、youtubeの動画を途中で挟みながら、細胞を見ていきましょう。
それでは、ご覧ください。
光学顕微鏡
史上始めての顕微鏡は、オランダの眼鏡職人であるハンス・リッパーが、両面凸レンズを使用して作りました。単純なレンズの顕微鏡なので、約3～9倍の拡大率でした。
これが1590年代と言われています。
その後、17世紀初頭（つまり1600年代に入ってすぐ）に有名なイタリアの天文学者であるガリレオ・ガリレイが改良に取り組みました。
また、同時期にオランダの商人であったアントニ・ファン・レーウェンフックも独自の顕微鏡を開発していました。
この時の顕微鏡は単式顕微鏡と呼ばれるもので、すでに微生物や細胞などの微小な構造を観察することに成功しています。
19世紀になると、ドイツの光学技師であるカール・ツァイスとエルンスト・アッベが新しいレンズ技術を導入し、光学的な性能を向上させました。
この時に作られたのが複式顕微鏡と呼ばれるもので、現在でも学校に置いてあるような顕微鏡の形がすでに出来上がっていました。
すでに小学校や中学校で使い方を学んでいると思いますが、再度確認しておきましょう。
特に各部の名称と働きについては覚えるべきです。
まとめておきたいと思います。
- 接眼レンズ：観察する部位につけるレンズ
- 鏡筒：光の通り道
- 焦点ハンドル：ピントを合わせるときに使用
- アーム：見る角度を変えたり、顕微鏡をおさえる目的で使用
- レボルバー：対物レンズを変更したいときに回す場所
- 対物レンズ：観察したいものを拡大するレンズ
- クリップ：プレパラートをおさえる
- ステージ：プレパラートを置いて観察する台
- 絞り：光の量を調節する
- 反射鏡または光源ランプ：顕微鏡に光を取り込むためのもの
- 台座：顕微鏡の支え
ヒトの口腔上皮細胞
それでは、実際に細胞を顕微鏡で観察した際の動画を見てもらいましょう。
細胞膜によって囲まれている細胞をみることができたでしょうか。
真ん中付近にある丸に近い形の目立っていたものが核です。
動画では酢酸オルセイン液を使用していました。
これは酢酸によって細胞を生きたまま固定し、オルセインによって核または染色体を赤く染めるために使用しているものです。
染色せずに観察したときよりも、核が強調されて見えたと思います。
染色液自体は中学理科で既出ですが、念のため解説です。
タマネギの細胞
次にタマネギの細胞を顕微鏡で観察した際の動画を見てみましょう。
タマネギは植物ですので、今回は植物の細胞がどの様になっているかというところに注目です。
細胞膜の周りを細胞壁が覆っていることを確認できたでしょうか。
染色なしでも十分に見れましたが、染色すると核がより強調されて見れました。
細胞壁の有無が動物と植物の違いの一つになると思います。
乳酸菌
最後に乳酸菌を見ていましょう。
動画では、4分30秒から10分30秒頃までが光学顕微鏡と考えてください。
今回観察しているのは、１～２μm程度の桿菌ですので、光学顕微鏡ではみれるかどうかギリギリです。
しかも無職透明な相手ではきびしいですね。
光学顕微鏡の分解能は最大で約0.2μmと言われていますが、対物レンズの性能などにもよるので、1～2μmでも見えない可能性があります。
動画ではよく見えなかったと思いますが、乳酸菌は細胞壁をもつ単細胞生物です。
乳酸菌には今回の動画のような桿菌もいれば、丸い形をした球菌もいます。
しっかりと形を見たい方は、普通の顕微鏡ではなく、位相顕微鏡などを使用する必要があります。
機会があれば、試してみてください。
まとめ
いかがでしたでしょうか。
今回は光学顕微鏡について解説しました。
光学顕微鏡自体は小学生や中学生のときから使用していると思いますので、高校生では実際に触る機会は少ないのかなと思います。
現在では、顕微鏡を使用する動画もありますので、使い方の確認に利用すると良いでしょう。
また、動物や植物の細胞は光学顕微鏡で十分に観察することができました。
染色液が必要な場合もあり、自宅では難しいと思いますので、動画での観察をおすすめします。
乳酸菌のような細菌は、大きさ自体が普通の光学顕微鏡では見えないくらいの小ささとなっています。
実際に見てみたい場合には、位相顕微鏡などの機器を必要としますので、触る機会があるときには逃さないようにしましょう。
最後までご覧いただき、ありがとうございました！
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