Mikroskopie

Ein Mikroskop erlaubt das visuelle Eintauchen in den Mikrokosmos. Da Mikroben erst mit Hilfe der Mikroskopie gesehen werden konnten, war sie auch der Hauptkatalysator für die Etablierung der Mikrobiologie als wissenschaftliche Disziplin. Für uns ist es eine großartige Möglichkeit, die Lebewesen kennenzulernen, die in unserer Umwelt leben: von Teichen und Pfützen bis hin zu Blättern, Moos, Erde und Kompost. Um etwas über Mikroben zu lernen, musst du nicht ihre Namen kennen und ihre Anzahl bestimmen. Wenn du gerade erst mit dem Mikroskopieren angefangen hast, ist es natürlich viel interessanter zu beobachten wie sie sich bewegen und ihr Ding machen. Nimm dir Zeit zum Beobachten. Freunde dich an.

Wenn du die Mikroben in deinem Boden kennenlernen möchtest, schau dir unseren “Kurzen Leitfaden zur Bodenmikroskopie” im Download-Bereich des HUMUS sapiens Projekts an

Wenn du dich mit Mikroskopie auseinandersetzt wirst du oft den Begriff "Vergrößerung" hören, der ein Maß dafür ist, wie viel größer das Objekt erscheint. Eine 100-fache Vergrößerung bedeutet, dass ein 1 mm kleines Lebewesen so aussieht, als wäre es 100 mm groß (10 cm). Begrenzt ist die Vergrößerung durch die so genannte "Auflösung", die angibt wie nahe zwei Objekte beieinander liegen dürfen um trotzdem noch unterschieden werden zu können. Wenn die Auflösung nicht gut ist, erscheint das Bild unscharf.

Es gibt viele Arten von Mikroskopen, aber alle haben diese grundlegenden Komponenten:

Linse oder Linsen
Die einfachste Ausführung ist eine einzelne Linse, die du nahe an dein Auge oder vor die Kamera deines Smartphones halten kannst (siehe "DIY-Mikroskopie"). Zusammengesetzte Mikroskope verwenden zwei Linsen: Eine befindet sich in der Nähe der Probe (die Objektivlinse) und erzeugt ein Bild, das dann durch eine zweite Linse (das Okular) durch die der Benutzer hindurchschaut, weiter vergrößert wird. Dies ermöglicht eine insgesamt stärkere Vergrößerung, den einfachen Austausch von Objektivlinsen zur Anpassung der Vergrößerung sowie ausgefeilte Beleuchtungsmethoden.

Lichtquelle
Du kannst die Sonne oder eine Kerze verwenden, um deine Probe zu beleuchten, aber vor allem für höhere Vergrößerungen ist es wichtig, eine stabile und einstellbare Lichtquelle zu haben. Professionelle Mikroskope verwenden eine sogenannte Kondensor-Linse, das das Licht sammelt und in einen Kegel paralleler Strahlen bündelt, der die Probe beleuchtet.

Probenhalter
Außer bei sehr geringer Vergrößerung ist es wichtig, den Abstand zwischen Probe und Objektiv (nah/fern) genau einstellen zu können, um den Fokus zu optimieren. Dies wird in der Regel mit Hilfe eines mechanischen "Tisches" erreicht, mit dem die Probe in allen drei Dimensionen bewegt werden kann: links/rechts, oben/unten & nah/fern.

Klassische Lichtmikroskopie

Wie oben beschrieben, vergrößert die Standardversion der Mikroskopie eine Probe nach den Gesetzen der Optik: Licht wird durch (Glas)-Linsen gebrochen und erzeugt ein größeres Bild des Objekts. Es gibt viele Varianten (z.B. Dunkelfeld), die für unterschiedliche Zwecke nützlich sind.

Für die folgenden Bilder haben wir ein einfaches gebrauchtes Mikroskop (von Zeiss) und eine günstige Okularkamera (von Bresser) verwendet. Die Qualität der Mikrofotografien ist absichtlich auf Amateurniveau um sie mit Bildern vergleichen zu können, die du bei einem Einsteiger-Workshop oder beim Experimentieren zu Hause erreichen kannst.

DIY-Mikroskopie

Mit der Linse eines billigen Laserpointers oder einer Webcam kannst du mit deinem Smartphone oder Computer kleine Insekten und andere Kreaturen vergrößern, die am Rande der sichtbaren Welt leben. Hier treffen Makrofotografie und Mikroskopie aufeinander.

Wenn du ein wirklich gutes Objektiv findest, ist es sogar möglich Bakterien und andere Mikroben zu sehen, aber es ist ein bisschen schwierig den Fokus richtig einzustellen. Eine Anleitung zum Bau eines Webcam-Mikroskops findest du im Hackteria-Wiki .

Elektronenmikroskopie

Diese Variante der Mikroskopie können wir (noch) nicht zu Hause durchführen. Elektronenmikroskopie ist in Bezug auf Vergrößerung und Bildqualität beispiellos, kann aber leider nur mit toten Proben durchgeführt werden.

Vielen Dank an Prof. Paul Walther für die Zusammenarbeit und Tim Berger für die Weitergabe seiner Bilder.