Un affascinante lasso di tempo di 6 minuti mostra una singola cellula che si divide apparentemente all'infinito fino a quando quella che era una volta una chiazza gialla è diventata un girino di salamandra che si contorce e guizza.
"Volevo filmare l'origine della vita", ha detto Jan van IJken, un fotografo e regista con sede nei Paesi Bassi che ha creato il cortometraggio recentemente pubblicato, chiamato "Becoming".
Ma cosa sta succedendo esattamente in questo film? Live Science ha chiamato un biologo dello sviluppo per saperne di più.
Van IJken è stato intelligente nel scegliere un tritone alpino anfibio. "Puoi guardare dritto nell'uovo", ha detto a Live Science. "Sono trasparenti e puoi vedere l'intero processo." Quindi, contattò un allevatore di salamandre e raccolse alcune dozzine di uova fecondate.
Ma ci sono solo poche ore tra la fecondazione e la prima divisione cellulare, quindi van IJken ha dovuto correre a casa e, come un microchirurgo, dispiegare e scollare ogni uovo dalla foglia dove la madre salamandra l'aveva attaccato con cura. "A volte, ero giusto in tempo", ha detto van IJken.
Quindi, ha messo le uova in capsule di Petri piene d'acqua e ha fatto migliaia di foto usando una macchina fotografica collegata a un microscopio per le successive quattro settimane.
In quello scatto iniziale, puoi vedere l'ovulo fecondato (chiamato anche embrione) nella membrana di vitello trasparente e protettiva, ha affermato Lionel Christiaen, professore associato di biologia alla New York University, che non era coinvolto nel film. Questa membrana "aiuta a mantenere l'uovo umido e impedisce ai patogeni di entrare", ha detto Christiaen a Live Science.
Quindi, l'embrione si divide come un maniaco. Anziché espandersi in termini di dimensioni, l'embrione aumenta il suo numero di cellule ad ogni divisione, tutte all'interno della stessa quantità di spazio. C'è un ritardo quando ogni cellula replica il materiale genetico al suo interno e poi si divide, in un processo chiamato mitosi, Christiaen ha detto.
Verso il segno del minuto, nel film appare un "buco" nell'embrione. Il processo che crea il buco si chiama gastrulazione, quando l'embrione si organizza in tre strati cellulari distinti. L'importanza della gastrulazione è stata catturata da Lewis Wolpert, un biologo dello sviluppo in pensione, che ha affermato che "non è la nascita, il matrimonio o la morte, ma la gastrulazione che è davvero il momento più importante della tua vita".
Nella fase di gastrulazione, l'embrione è costituito da migliaia di cellule, e alcune già "sanno" che, o la loro progenie, diventeranno cellule cerebrali, cellule intestinali o qualcos'altro. "Ma molte di queste cellule sono ancora all'esterno dell'uovo", ha detto Christiaen. Durante la gastrulazione, le cellule si muovono, organizzandosi andando verso lo strato più esterno, o ectoderma (sistema nervoso, cellule della pelle e cellule del pigmento); il mesoderma (intestino, muscoli e globuli rossi); o lo strato interno o endoderma (cellule polmonari, tiroidee e pancreatiche).
Verso il punto 1:50, l'embrione sembra indossare un cappotto. Questo processo è noto come neurulazione, ha detto Christiaen, e accade quando il tubo neurale si arrotola. Dopo questo passaggio, quasi tutto all'esterno dell'embrione è lì per rimanere. Ciò consiste principalmente nella pelle protettiva dell'organismo.
A circa 3 minuti dal video, puoi vedere formarsi le gemme degli arti. Abbastanza presto, puoi distinguere la testa dalla coda. Van IJken ha smesso di scattare foto per il lasso di tempo e è passato al video non appena l'embrione si è mosso, ha osservato.
Poco dopo, un tubo che alla fine diventa il cuore inizia a formarsi, Christiaen ha detto. E una volta che il cuore batte, il sangue scorre. Puoi persino vedere il sangue che scorre attraverso le branchie, le strutture che aiutano l'animale con lo scambio di gas in modo che possa respirare sott'acqua.
La crescente salamandra si contrae mentre invecchia, probabilmente perché il suo cervello in crescita sta imparando a controllare i muscoli dell'animale, ha detto Christiaen.
Infine, il girino giallo si libera dalla membrana protettiva. Non è chiaro come l'animale sappia quando farlo, ma gli ormoni potrebbero svolgere un ruolo, ha detto Christiaen. "Non c'è una risposta soddisfacente" a questa domanda, ha detto.
Guardare il tratteggio dei girini "è stato incredibile", ha detto van IJken. "Il modo in cui questo orologio interno dà vita al tutto, è incredibile. È un vero miracolo, una cellula che divide e poi diventa questo animale."
E il circolo della vita continua, ha osservato. Dopo che i girini sono nati, Van IJken li ha restituiti all'allevatore e ha iniziato a lavorare al montaggio del film.
Nota dell'editore: puoi anche vedere "Diventare" su Jan van IJken di Pagina Vimeo.
