La branchia è l'organo respiratorio di diversi ordini di animali acquatici. Sono dotati di branchie di diversa struttura e complessità gli anellidi, i molluschi, i crostacei, i pesci e, per una fase della loro vita, anche gli anfibi. Corrispondono in genere al "negativo" dei polmoni: invece che in cavità bronchiali la superficie in cui avviene lo scambio gassoso tra l'organismo e l'ambiente si sviluppa moltiplicandosi in successivi ordini di protuberanze (ramificandosi, come per esempio nel caso dei nudibranchi; o sviluppando filamenti e lamelle, come nel caso dei pesci).
Le branchie dei pesci ossei, protette da un opercolo, sono costituite da una serie di archi da ognuno dei quali si dipartono dei filamenti. Da entrambi i lati di ognuno di questi filamenti si dipartono delle lamelle, come nel piumaggio le barbe si dipartono da entrambi i lati del rachide delle piume. Come nelle piume da entrambi i lati delle barbe si dipartono delle barbe secondarie, dette barbule, così anche le lamelle dei filamenti branchiali presentano un ulteriore frastagliamento, che moltiplica ancora la superficie epiteliale in vista di un più proficuo scambio gassoso.
L'immagine principale inquadra un dettaglio della sezione di un solo lato di uno dei filamenti che si dipartono dagli archi. Su entrambi i lati delle tre lamelle visibili nell'immagine si sono formate delle sottili lamelle secondarie, come si nota meglio nell'ingrandimento presentato dall'immagine correlata.
Il microscopio ottico è uno strumento che sfrutta la luce visibile per
creare un'immagine ingrandita di un oggetto sfruttando la rifrazione
della luce: è infatti costituito da due sistemi di lenti (l'obiettivo e
l'oculare) montati alle due estremità di un tubo chiuso. L'obiettivo
produce un'immagine reale ingrandita dell'oggetto, che si forma nel
punto focale dell'oculare, in modo che questo fornisca all'osservatore
un'immagine virtuale ingrandita.
La luce viene concentrata con un condensatore sul campione, che viene
solitamente osservato in trasparenza. Nel caso di oggetti troppo
spessi, come sarebbe per esempio quello della testa del moscerino, il
campione deve essere opportunamnte fissato in modo da ottenerne delle
sezioni sottili con un microtomo.
Il potere d'ingrandimento
totale dello strumento è determinato dalla lunghezza focale dei due
sistemi di lenti. Il potere risolutivo del microscopio ottico ha
comunque un limite invalicabile che è legato sostanzialmente alla
lunghezza d’onda della luce impiegata, quindi le dimensioni dell'oggetto
più piccolo che si riesce a distinguere non possono essere molto
inferiori al micrometro.
L'attrezzatura accessoria del microscopio ottico comprende il
piano portacampioni e alcuni dispositivi di regolazione della distanza
dell'obiettivo dall'oggetto, per la messa a fuoco.
In genere, i campioni da osservare vengono posti fra due sottili vetrini
rettangolari e fissati sul portacampioni, che reca al centro un foro
attraverso il quale passa la luce.
Per realizzare le microfotografie, la macchina fotografica viene
sistemata al posto dell'osservatore attraverso un apposito tubo che si
sostituisce all'oculare e sfrutta l'ottica dell'obiettivo del
microscopio.
Per queste foto, si è
utilizzata un tecnica di illuminazione detta in campo scuro (dark
field), che permette di mettere in risalto i dettagli del campione
illuminandolo trasversalmente contro uno sfondo scuro che rimane
parallelo al fascio di luce (un effetto simile a quello per cui
osserviamo i granelli di polvere quando li attraversa un
raggio di luce in una stanza buia). Il campo scuro è stato realizzato con condensatori ottici planapocromatici di grande apertura relativa (1,30/1,40) e con l'immersione in olio di cedro. Grazie all'olio, che avendo lo stesso indice di rifrazione del vetro aumenta il potere risolutore del microscopio, e alla grande apertura del
condensatore, il campo sottostante al vetrino risulta di un
nero assoluto; i dettagli del preparato vengono messi in risalto da una luce
semi-radente.
Controluce è una raccolta di immagini scientifiche provenienti dai laboratori di ricerca.
La scienza procede per modelli e anche per immagini. L'osservazione dei fenomeni, gli esperimenti di laboratorio, l'intuizione matematica, le simulazioni al computer utilizzano in molti casi la sintesi e la capacità evocativa di un'immagine. Sopratutto, le immagini sono un irrinunciablile ingrediente della comunicazione della scienza, sia interna che esterna a una certa disciplina.
Le immagini di Controluce vengono scelte e descritte da Ulisse con un lavoro di confronto e di dialogo con gli scienziati che le hanno prodotte. Si tratta di immagini che nascono direttamente dall'attività di ricerca, ma che hanno un alto potenziale comunicativo anche per un pubblico più ampio.