EMBL科学家开发的一种新方法可以帮助我们以前所未有的速度、准确性和分辨率识别和研究野外样本中的浮游生物物种。

新的显微镜方法可以帮助更清晰地关注浮游生物样本

上图显示了一种浮游生物——主要是单细胞生物，有数十亿在世界海洋中漂流。进行光合作用的浮游生物产生大量我们呼吸的氧气，并在此过程中固定了大气中的CO2。浮游生物还构成海洋食物金字塔的基础，维持着复杂的海洋食物网。

如果他们太少，我们所知道的生活就会崩溃。一些有毒“水华”中过多的浮游生物也可能有害，对海洋生态系统造成严重破坏。考虑到这些微小飞蚊所承载的维持生命的重量，以及它们种群动态的微妙平衡，令人惊讶的是我们对它们的了解却如此之少。

海德堡欧洲分子生物学实验室(EMBL)的PaoloRonchi和YannickSchwab领导的研究小组最近开发了一种方法，可以帮助我们准确识别和研究野外的这些生物体。通过在海洋附近的高压下冷冻样本，然后结合使用光学和电子显微镜，他们演示了如何研究在自然状态下在野外收集的浮游生物。

该研究发表在《细胞科学杂志》上。

海洋样本通常包含数百个物种，其中只有少数在实验室中存活下来。在新方法中，在以针对光学和电子显微镜优化的方式制备现场样品后，研究人员首先用不同波长的光照射样品，通过共焦显微镜显示荧光细胞。这给出了其集合中细胞多样性的广泛概述。

一旦发现感兴趣的细胞，研究人员就会使用更强大但耗时的工具，例如体积电子显微镜。这揭示了生物体的3D构成，使研究人员能够正确识别样本并进行新的生物学观察。这种方法称为目标体积相关光学和电子显微镜(vCLEM)，代表了我们研究浮游生物和其他单细胞生物超微结构的能力向前迈出了一大步。

在图像中，您可以看到通过这种方法揭示的浮游植物Ensiculiferatyrhenica的精细细节，包括它们的保护层，称为卵泡膜(金属紫色)、产生能量的线粒体(绿色)、光合作用叶绿体(红色)、细胞核(蓝色)，蛋白质分选站称为高尔基复合体(黄色)，分泌细胞器称为粘液囊(橙色)，防御性细胞器称为毛囊(粉色和洋红色)。

研究人员计划将这项技术应用于TREC探险队的样本，该探险队的目的是记录欧洲海岸线的生物多样性及其与环境的相互作用。

EMBL电子显微镜核心设施(EMCF)的科学家PaoloRonchi表示：“这是一种很有前途的方法，可以理解在野外收集的异质混合物。”

支持这次探险的先进移动实验室(AML)配备了高压冷冻机和其他尖端技术，有助于让人们关注沿海地区的生活。

“在如此新鲜的状态下采集现场样本需要机器和样本之间的距离很近。AML可以实现这一点，”EMCF团队负责人兼负责人YannickSchwab说道。