Filmer la circulation dans les hyphes

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La plupart des vidéos de cette page sont en haute définition afin de vous offrir une perception optimale des résultats obtenus avec les techniques décrites. Ce sont donc de gros fichiers qui se chargent lentement. Patientez, et utilisez si possible l’affichage plein écran : les images en valent la peine.

La circulation des organites à l’intérieur des hyphes est l’un des phénomènes les plus fascinants à observer. À ce jour, on ne sait pas expliquer avec certitude comment les organites circulent simultanément dans les deux sens à l’intérieur d’un seul et même conduit (hyphe cœnocytique). L’observation des hyphes vivants est donc indispensable pour progresser vers une réponse. La quasi-totalité des images qui suivent ont été réalisées avec des boîtes de Petri contenant Plantago lanceolata et Rhizophagus irregularis.

Règle générale:

Les observations s’effectuent avec des boîtes de Petri contenant une plante hôte et un champignon actif, en regardant à travers le fond du contenant, là où les hyphes se déposent naturellement par géotropisme. Sur le microscope droit et sur la loupe binoculaire, il suffit de retourner la boîte en veillant à ce qu’aucun liquide ne coule sur le plateau — on obture généralement les ouvertures avec du ruban adhésif.

Les meilleures images s’obtiennent lorsque les hyphes sont situés entre un grain de polymère et le plastique ou le verre du fond de la boîte de Petri, les indices de réfraction de ces matériaux étant similaires.

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Avec la loupe binoculaire + caméra EP50

Avec la loupe binoculaire, le mieux qu’on puisse espérer est de détecter des mouvements dans certains hyphes. La vidéo suivante illustre le meilleur résultat obtenu avec la loupe binoculaire Olympus SZ61 et la caméra Olympus EP50, dont le zoom manuel couvre une plage de 6,7× à 45×.

Il suffit de déposer la boîte de Petri à l’envers sur le plateau, puis d’observer et de filmer.

On dépose la boîte de Petri à l’envers (le fond de la boîte en haut) et c’est prêt pour l’observation ou la vidéo.

Dans cette vidéo, un hyphe d’intérêt a été sélectionné et le zoom a été augmenté graduellement de 6,7× à 45×, avec ajustement manuel de la mise au point — ce qui explique certaines imperfections. On observe d’abord quelques hyphes à travers le fond de la boîte, directement sous le polymère, là où la qualité d’image est optimale. En augmentant le grossissement, les mouvements dans les hyphes deviennent perceptibles. La vidéo est en temps réel : le cytoplasme circule effectivement à cette vitesse dans les hyphes.

Voici ce qu’on peut observer en zoomant graduellement.

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Avec le microscope inversé

Le microscope inversé est particulièrement simple à utiliser : il suffit de déposer la boîte de Petri normalement sur le plateau.

Ce type de microscope est conçu pour observer à travers le fond des contenants, dont les boîtes de Petri. Les objectifs à fort grossissement doivent pour cela posséder une grande distance de travail, ce qui implique une ouverture numérique (NA) plus faible et donc une résolution réduite. On peut néanmoins y réaliser d’excellentes observations, notamment des mouvements à l’intérieur des hyphes ou des spores.

L’observation débute avec un objectif 4× afin de repérer une zone où les hyphes sont bien appliqués contre le fond de la boîte de Petri. Il est utile d’identifier au préalable ces zones à la loupe binoculaire et de les marquer au crayon. À l’oculaire, les mouvements se distinguent aisément. La vidéo suivante montre qu’en appliquant un zoom numérique 5×, la circulation dans les hyphes devient clairement visible.

Lentille 40X

Voici ce qu’on peut filmer directement en utilisant une lentille 40X Olympus LCAch N 40X NA=0,55 PhP UIS2.

En utilisant la projection sur écran et le zoom numérique on peut obtenir un peu plus de détails:

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Avec le microscope droit

Cette section présente les images qu’on peut obtenir en ayant préparé la boîte de Petri en y appliquant une lamelle de 0,17 mm permettant des images en haute définition. La boîte doit être retournée après avoir temporairement obturé les ouvertures pour éviter de souiller le plateau. On notera qu’un petit support de broche a été aménagé sur la pince de maintien afin de permettre la manipulation de la boîte avec le chariot mécanique.

La première étape consiste à sélectionner une zone d’intérêt avec l’objectif 10× sous la lamelle. Cependant, une mise au point nette à 10X ne garantit pas une observation satisfaisante à 40X ou à 100X, en raison des distances de travail plus courtes des objectifs à fort grossissement. Il est donc impératif de repérer des segments d’hyphes très proches de la lamelle pour l’utilisation de l’objectif 100×. Le zoom numérique à l’écran facilite cette évaluation, mais l’oculaire convient tout aussi bien.

Lentille 40X

En passant à l’objectif 40X (Olympus Plan C N UIS2 40X/0,65 Ph2) sur cette même zone, on constate que la lamelle de 0,17 mm n’est pas indispensable à ce grossissement : les structures suffisamment proches du fond restent observables directement à travers le plastique.

La projection sur écran et le zoom numérique sont aussi pertinents:

La résolution obtenue avec l’objectif 40X du microscope droit est nettement supérieure à celle du microscope inversé. Cette différence s’explique par l’ouverture numérique plus élevée et par la substitution du plastique par une lamelle comme milieu traversé.

Lentille 100X

L’objectif 100X (NA = 1,25) avec huile à immersion offre lui aussi des résultats intéressants. Le plastique de la boîte de Petri étant trop épais pour permettre la mise au point à ce grossissement, une lamelle de 0,17 mm a précisément été collée à l’extérieur de la boîte, sur laquelle on applique l’huile d’immersion. Les vidéos suivantes ont été obtenues par filmage direct ou par enregistrement d’écran avec zoom numérique. On y note la présence de quelques protistes, passagers clandestins de la boîte de Petri, ainsi qu’une légère aberration chromatique vers le vert sur les hyphes, due à la correction imparfaite de cette longueur d’onde par l’objectif.

Le zoom numérique peut également être poussé davantage, comme l’illustre la vidéo d’enregistrement d’écran suivante avec des zooms 5× et 10×. À 10×, l’image devient floue, ce qui est attendu : on atteint la limite de résolution de l’objectif.

Cette page se termine avec deux vidéos supplémentaires réalisées à l’aide de ces techniques. On y observe d’étranges petites sphères bleutées, vraisemblablement des lipides, emportées par de forts courants cytoplasmiques continus. L’affichage en plein écran est recommandé.

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