Такого вы ещё не видели: загляните внутрь клеток вместе с лауреатами конкурса Nikon Small World

Работы победителей конкурсов Nikon Small World 2026 года раскрывают скрытые взаимодействия, управляющие повседневной жизнью

Холодным февральским утром в Эдинбурге, Шотландия, у Патрика Хики закончились живые объекты, которые можно было бы рассматривать под микроскопом. Растения и грибы в его саду засохли, а летние лужи с их поразительным биологическим разнообразием давно замёрзли.

Хики, миколог из компании Hypha Research Ltd., изучал митохондрии, клеточные органеллы, вырабатывающие энергию, с помощью листьев растений. Он собирался прорастить семена горчицы, чтобы получить свежие образцы, но ему не терпелось продолжить работу. Готовя кофе на кухне, он заметил свисающую с подоконника холодостойкую каллизию ползучую. «Я отрезал кусочек длиной около двух с половиной сантиметров, сунул его в карман, отнёс в лабораторию и был просто поражён тем, что увидел», рассказал Хики.

Под микроскопом митохондрии стремительно перемещались внутри клеток. Они ловко огибали более медленные хлоропласты, словно мотоциклисты, лавирующие в потоке машин. «Там буквально всё кипело жизнью», рассказал Хики.

Его видеозапись этого микроскопического танца, сделанная с помощью покадровой съёмки, открывает нашу галерею ниже. Недавно её отметили наградой на конкурсе Nikon Small World in Motion 2026 года. Она демонстрирует тесное сотрудничество между органеллами: хлоропласты (красные) превращают солнечный свет в сахар, а митохондрии (зелёные) преобразуют сахар в энергию.

Конкурс Nikon Small World, учреждённый в 1974 году, отмечает выдающиеся достижения в области микроскопии. Ежегодные конкурсы позволяют проследить не только эволюцию творческой микрофотографии, но и развитие технологий получения изображений.

Хики, как и многие другие представленные здесь лауреаты, использовал метод, называемый конфокальной лазерной сканирующей микроскопией.

В отличие от обычного микроскопа, который освещает весь образец сразу, из‑за чего изображения могут получаться размытыми, конфокальный микроскоп фокусируется на одном уровне глубины за раз. Сначала исследователи «помечают» образец флуоресцентными красителями, которые связываются с определёнными структурами внутри клетки. Затем лазер освещает тонкий слой образца, а микроскоп регистрирует возникающую флуоресценцию. Сканируя образец строка за строкой, система формирует детальное изображение.

По мере совершенствования технологий визуализации углубляется и наше понимание клеточных процессов. Видео Хики показывает, что митохондрии гораздо динамичнее, чем считалось прежде, а значит, они представляют собой «нечто большее, чем просто „энергетические станции клетки“», отметил он. «Вероятно, они участвуют в движении цитоплазмы, передаче сигналов и взаимодействии с другими органеллами».

Полный список лауреатов можно найти здесь для фотоконкурса и здесь для видеоконкурса. Мы отобрали несколько победителей и работ, удостоенных почётного упоминания, которые раскрывают сложность клеточного мира.

Митохондрии (зелёные) перемещаются вокруг хлоропластов (красных) в клетках листа каллизии ползучей. «Их движение напоминало реки электричества, текущие внутри клеток», рассказал Хики. (Патрик Хики / Hypha Research Limited)

Для изучения заболеваний Гаури Кулкарни из Института регенеративной медицины Уэйк‑Форест выращивает в своей лаборатории миниатюрные органы, в том числе человеческую кишечную ткань размером 1,3 миллиметра, показанную на этом изображении. Светящаяся сеть демонстрирует соединения между эпителиальными клетками, формирующими здоровый кишечный барьер. Этот барьер действует как микроскопический охранник, не позволяя вредоносным микробам и пищевым токсинам проникать в кровоток. «В науке мы часто полагаемся на сухие данные и цифры, чтобы понять заболевания, но микрофотография помогает преодолеть разрыв между логикой и эмоциями», сказала Кулкарни. (Гаури Кулкарни / Институт регенеративной медицины Уэйк‑Форест)

Это видео показывает, как сокращаются клетки сердечной мышцы и как кальций регулирует их сокращения. Зелёные цепочки представляют собой саркомеры, мельчайшие сократительные единицы сердечной мышцы. Красные вспышки показывают кальций внутри клетки. В начале каждого сокращения электрический импульс вызывает поступление кальция в цитоплазму клетки, что запускает высвобождение дополнительного кальция. Весь этот кальций подаёт саркомерам сигнал к сокращению. Затем кальций удаляется из цитоплазмы, позволяя клетке расслабиться и подготовиться к следующему сокращению. «Одно и то же видео может демонстрировать красоту живых клеток сердца и одновременно предоставлять количественную информацию об их структуре и функциях», рассказала Ясаман Маареф из Университета Саймона Фрейзера, создавшая эту видеозапись. (Ясаман Маареф / Университет Саймона Фрейзера)

На этом видео клеток мозга мыши показаны актин (синий), белок, помогающий клетке изменять форму, и лизосомы (оранжевые), органеллы, расщепляющие клеточные отходы. Хотя обе структуры движутся, лизосомы перемещаются гораздо быстрее, из‑за чего актиновая сеть по сравнению с ними кажется почти неподвижной. (Бруно Систерна, Халли Линдамуд, Эрик Витриол / Медицинский колледж Джорджии при Университете Огасты)

Верхний слой на этом изображении трахеи мыши представляет собой эпителий, наружный слой покровных клеток. Каждая зелёная точка обозначает ядро отдельной клетки. Под ним расположен чёрный слой базальной мембраны, состоящей преимущественно из коллагена, которая обеспечивает структурную поддержку и действует как фильтр. Далее толстый жёлтый слой показывает актин, сконцентрированный внутри гладкомышечных клеток, регулирующих движение воздуха через трахею. А что это за едва заметный тёмно‑синий слой в правом верхнем углу? Это «та самая слизь, которую вы откашливаете и выплёвываете», рассказал Жюльен Рессегье, создавший изображение для изучения взаимодействия нервной и иммунной систем. (Жюльен Рессегье / Университет Осло)

На этом изображении эндотелиальной клетки печени крысы показаны актиновые филаменты (коричневато‑оранжевые) и микротрубочки (белые). Обе эти белковые структуры совместно поддерживают форму клетки. На изображении видны внутриклеточные промежутки: эти отверстия могут нарушать защитный барьер между кровью и тканью печени и свидетельствовать о повреждении, воспалении или раке. (Франсиско Ласаро‑Диегес / Медицинский колледж Альберта Эйнштейна)

Эмбриональные клетки кожи шпорцевой лягушки рода Xenopus имеют реснички, показанные здесь зелёным цветом, которые синхронно колеблются, создавая волнообразное движение жидкости вдоль поверхности клеток. Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия позволила исследователям различить отдельные реснички, закрепляющие их центриоли (красные) и границы клеток (белые), которые помогают клеткам удерживаться вместе. (Пьер Нуо, Лоран Коджабашьян, Камиль Бутен / Центр интегративной биологии в Тулузе)

Trypanosoma cruzi, паразит, вызывающий болезнь Шагаса, представляет собой внутриклеточный патоген, способный заражать практически все типы клеток млекопитающих. Ричард Атертон из Лондонской школы гигиены и тропической медицины получил это изображение скопления T. cruzi внутри клетки хозяина. «Если моё изображение поможет хотя бы немного повысить осведомлённость о болезни Шагаса, я буду счастлив», сказал Атертон. «Я также надеюсь, что моё изображение пробудит у людей интерес к науке, природе и бесконечным микроскопическим мирам, скрытым повсюду вокруг нас». (Ричард Атертон / Лондонская школа гигиены и тропической медицины)

Это видео, созданное Эндрю Муром из Медицинского института Говарда Хьюза, демонстрирует взаимодействие актина (белый) и митохондрий (синий) во время деления клетки. Мур обнаружил, что актин, по‑видимому, участвует в размещении и организации митохондрий: он волнообразно перемещается по митохондриальной сети и образует «кометные хвосты», вызывающие резкие всплески движения. В ходе митоза эти кометные хвосты «перемешивают митохондриальную сеть, меняя пространственное расположение митохондрий, почти как крупье тасует колоду карт», рассказал Мур. (Эндрю Мур / Медицинский институт Говарда Хьюза)