https://frosthead.com

Hoe de Coelacanth van Smithsonian zijn hersenen verloor en weer terugkreeg

Tot 1938 werd het vinden van een levende coelacanth (uitgesproken als "SEE-luh-kanth") even onwaarschijnlijk geacht als het zien van een velociraptor in uw tuin. De ontdekking van de langgerekte uitgestorven vis voor de kust van de Indische Oceaan in Zuid-Afrika 80 jaar geleden in december aanstaande was ronduit verbazingwekkend. Handboeken uit die tijd zeiden dat deze lijn van lobbenvinnen, bekend van fossielen die in het Devoon begonnen, ongeveer 360 miljoen jaar geleden, ongeveer 70 miljoen jaar geleden stierven met de dinosauriërs.

Het verhaal van de ontdekking van de coelacanth acht decennia geleden door een jonge vrouw, Marjorie Courtenay-Latimer, wordt verteld en opnieuw verteld, waaronder onlangs in deze prachtige video van HHMI BioInteractive die details vertelt over deze opmerkelijke vondst, en met de tijdloze aantrekkingskracht van poppenspel en animatie .

Levende coelacanths waren de wetenschappelijke wereld zo lang onbekend, gedeeltelijk vanwege hun beperkte verspreiding - in diepwaterhabitats in de westelijke Indische Oceaan en vanaf 1997 diep voor de kust van Sulawesi, Indonesië.

Eenmaal ontdekt, ging de wetenschappelijke verzameling in een bescheiden tempo verder en het aantal exemplaren wereldwijd bedraagt ​​nu ongeveer 300. In de Smithsonian's National Collection of Fishes, in het National Museum of Natural History, bevindt zich een volwassen exemplaar van de coelacanth, Latimeria chalumnae, in de buurt de Comoren eilanden voor oost-Afrika in het midden van de jaren zestig.

Midden 1968 kocht wijlen Dr. H. Norman Schnitzlein (1927-2004), toen professor in de anatomie aan de Universiteit van Alabama Medical Center, het coelacanth exemplaar voor zijn onderzoek grotendeels gefinancierd door de National Institutes of Health op de vergelijkende anatomie van vissenhersenen. Door de vorm van vissenhersenen te bestuderen, konden Schnitzlein en collega's de hersenen van mensen en andere zoogdieren beter begrijpen. Hij beschreef zijn filosofie voor een NIH-nieuwsbrief: "Onze benadering - de benadering van vergelijkende anatomie - is echt een studie van de natuurexperimenten op het leven en de variaties van de natuur op de vele vormen die het leven aanneemt."

Op het moment van inname woog het coelacanth-monster ongeveer 160 pond en gemeten iets minder dan vijf en een halve voet lang - gemiddeld voor volwassen coelacanth, die 6 voet lang kan worden, weegt maximaal 200 pond en kan ongeveer 60 pond worden jaar.

Dr. H. Norman Schnitzlein schonk eind 1968 een coelacant aan het Smithsonian Institute. Dr. H. Norman Schnitzlein schonk eind 1968 een coelacant aan het Smithsonian Institute. (National Institutes of Health (FS no 603))

Verzamelaars injecteerden het specimen met formaline (een oplossing van formaldehyde) voor bewaring en verscheepten het uit Oost-Afrika naar de VS Bij aankomst in het laboratorium van Schnitzlein had het een formalinebad met wat extra formaline rechtstreeks in de hersenen gegoten. Schnitzlein verwijderde de hersenen voor zijn eigen studies en schonk de rest van het exemplaar aan het Smithsonian Institution eind 1968. Een foto van de coelacanth van het museum en enkele zwarte en witte lijntekeningen van de hersenen generen een hoofdstuk geschreven door Schnitzlein voor een boek over de anatomie van de hersenen van gewervelde dieren.

Het coelacanth-brein is klein; het weegt ongeveer drie gram. Ergens tijdens zijn reis stak iemand het exemplaar van het Smithsonian, mogelijk omdat het begon te rotten. Het geslacht is niet bekend. Het hersenloze, gestripte exemplaar rust in een grote tank gevuld met ethylalcohol in het Smithsonian's Museum Support Center in Suitland, Maryland. (Een ander exemplaar dat in de Ocean Hall van het museum te zien is, is een exemplaar in bruikleen van Zuid-Afrika.) Ondanks zijn geschiedenis van grove ontleding is het exemplaar in goede staat en is het nog steeds een 'must-see' voor bezoekers van de collectie.

Als ik ernaar kijk, zie ik een overlevende van een langlevende lijn van opmerkelijke vissen. De levende coelacanth is net als zijn 300 miljoen jaar oude fossiele familieleden met lobbenvinnen en een onderscheidend langwerpig middengedeelte van de staart- of staartvin. In het leven zijn coelacanths een prachtig porseleinblauw met onderscheidende crèmekleurige vlekken. Ik droom van zwemmen met de coelacanths, maar de meesten van ons zullen nooit een levende zien als ze in de diepe zee wonen en zelden op een diepte van minder dan 300 voet worden genomen. Dit is goed voor de coelacanths omdat ze allemaal als bedreigd worden beschouwd.

Enkele jaren geleden nam het verhaal van de coelacant van het Smithsonian een interessante wending. Om de anatomie van de hersenen te bestuderen, gebruikte het laboratorium van Schnitzlein een eeuwenoude techniek: weefselhistologie. Een histologie-technicus zou een klein stukje hersenweefsel in een bad van paraffine plaatsen, een was waardoor het zijn natuurlijke vorm behoudt, en snijdt het om een ​​blok te vormen. Vervolgens, met behulp van een speciaal instrument, een microtoom, sneed de technicus het paraffineblok in ultradunne secties, ongeveer 0, 0002 inch dik. Ten slotte zou de technicus een dun glazen dekglaasje over de dia's aanbrengen om de secties te beschermen. Op deze manier zou de vergrotende en verlichtende kracht van een microscoop vervolgens afzonderlijke weefsels zichtbaar kunnen maken.

Een andere coelacanth te zien in de Ocean Hall van het Natural History Museum is in bruikleen van het Zuid-Afrikaans Instituut voor Aquatische Biodiversiteit. Een andere coelacanth te zien in de Ocean Hall van het Natural History Museum is in bruikleen van het Zuid-Afrikaans Instituut voor Aquatische Biodiversiteit. (Don Hurlbert, NMNH)

Toen Schnitzlein in 1973 naar de University of South Florida College of Medicine verhuisde, nam hij zijn hersenschuifcollectie mee. Toen hij in 1994 met pensioen ging, wilde de USF Medical School zijn collecties visglijbanen niet meer onderhouden. Schnitzlein gaf de collectie aan Harry Grier, een onderzoeksmedewerker in het Natural History museum en een vis reproductieve bioloog in het Florida Fish and Wildlife Research lab in St. Petersburg, Florida. Grier legde de dia's in een kast om ze veilig te bewaren.

Maar omdat het gebouw waarin ze zich bevonden gepland stond te worden afgebroken, verhuisde iemand anders de dozen naar buiten, bestemd voor de container. De Smithsonian had het coelacanth-lichaam, maar niet zijn hersenen en dat stond op het punt te worden vernietigd. Grier wist dat het museum deze waardevolle verzameling zou willen en redde het. In 1998 verpakte en verscheepte hij de Schnitzlein-collectie - 125 dozen met histologische objectglaasjes met vishersenen, die alle belangrijke visgroepen bedekten - naar het Smithsonian.

De parel van de visbreincollectie is de vijf dozen met histologische dia's van de hersenen van de coelacanth van het museum, genummerd 1 tot 3 en 5 tot 6. Doos nummer 4 ontbreekt en wordt verondersteld verloren te zijn.

Grier heeft ook een goudmijn van brieven, foto's en andere documenten met betrekking tot de oorspronkelijke aankoop van ons coelacanth-exemplaar opgehaald en bij het Smithsonian afgeleverd. Tegenwoordig ondergaat de hersendia-collectie een upgrade, onder toezicht van museumspecialist Jeff Clayton, om alle houten kisten te vervangen door nieuwe plastic.

De hersendia's waren na tientallen jaren in opslag vervaagd en waren moeilijk te gebruiken of te interpreteren. Gelukkig kan een vervaagde histologische dia nieuw leven worden ingeblazen. Als onderdeel van de upgrade keert de histoloog Helen Wimer van het museum eenvoudigweg de oorspronkelijke procedure om. Het dekglaasje is gedrenkt. De "ingebakken" plakjes met paraffine doordrenkt weefsel op de objectglaasjes kunnen nieuwe vlekken opnemen en vervolgens een nieuw glazen dekglaasje krijgen. De opgeknapte dia's zijn zo goed als nieuw en nu klaar voor de volgende generatie wetenschappers in hersenanatomie. Zowel het lichaam als de hersenen kunnen "voor altijd" blijven als wetenschappelijke exemplaren in de National Collection of Fishes.

Noot van de redactie 14-9-2018: Er is een brief aangekomen van de zoon van Dr. Norman Schnitzlein en we herdrukken deze hier voor onze lezers.

Geachte mevrouw Parenti,

Bedankt voor je artikel over de coelacanth. Dr. H. Norman Schnitzlein was mijn vader en, met uw vele gedeelde onderzoeksinteresses, geloof ik, als u hem had gekend, zouden u en hij goede vrienden zijn geweest. Ik stuurde je artikel door naar mijn broers en zussen omdat het veel goede herinneringen terugbracht. We genoten vooral van de foto van onze vader in het artikel dat niemand van ons zich eerder herinnerde.

Staat u mij toe wat achtergrondinformatie te geven over de acquisitie van mijn vader van de coelacanth. . . Het was de heilige graal van zijn onderzoekscarrière bij vissen. Toen hij me als jongen aan het vissen nam, redden we altijd de hoofden van alles wat we in potjes formaldehyde vingen om ze later te verwijderen. Tijdens zijn tijd aan de Universiteit van Alabama in Birmingham verkreeg hij allerlei visspecimens. Hij was vooral geïnteresseerd in de vele soorten longvissen. Ook rond de tijd dat hij de coelacant had, zaten er twee elektrische paling in een tank in zijn kantoor die bestemd waren voor een soortgelijk lot.

Na maanden van schrijven aan Madagaskar was de coelacant eindelijk op weg naar Birmingham, maar ergens onderweg raakte hij verdwaald. Weken voorbij toen het aangekomen was, herinner ik me aan de telefoon angstig de locatie te achterhalen. T

hij coelacanth werd uiteindelijk gevonden op een laadperron op de luchthaven van Atlanta. Blijkbaar rook de kistgrote doos waarin het werd verzonden vreselijk en bevatte waarschijnlijk iets doods, dus niemand wilde hem aanraken.

Toen de coelacant eindelijk arriveerde, wilde iedereen het zien. Ik herinner me dat mijn vader deze grote metalen doos opende om dit beest bloot te leggen dat bedekt was met met formaldehyde doordrenkte kaasdoek. Een van zijn minder heldere studenten vroeg waar hij de enorme vis vandaan had. Ik zal mijn vader nooit vergeten, vol humor, zeggend dat hij de coelacanth heeft gevangen met een "pink-eyed hell-bender" lokmiddel op Lake Purdy net buiten Birmingham. Een man met veel talenten, mijn vader maakte de fotolijst van geborgen hout dat het beeld van de coelacanth op de achtergrond van de foto van uw artikel hield.

Bedankt dat je me hebt verwend met deze trip in mijn geheugen met de coelacanth van mijn vader. En nogmaals bedankt dat je hem in je artikel hebt genoemd. We missen hem nog steeds.

Vriendelijke groeten,

Paul Norman Schnitzlein

Hoe de Coelacanth van Smithsonian zijn hersenen verloor en weer terugkreeg