Trasformare quello che ci è familiare in una nuova esperienza emotiva

Secondo Igor Siwanowicz, la maggior parte delle cose che vediamo in natura sembrano normali a molti di noi. Tuttavia quando ci spingiamo oltre l'occhio umano, le forme naturali che ci sono familiari cominciano non solo a diventarci più astratte ma anche confuse. Comunque, quando questa difformità si annulla, in quanto iniziamo a stabilire una certa dimestichezza con le strutture presenti in natura a un livello microscopico, possiamo cominciare a provare delle nuove emozioni. Quando perdiamo in termini di familiarità possiamo acquisire una nuova prospettiva.

Lo statunitense Igor Siwanowicz è stato scelto come vincitore globale della 5° edizione del concorso annuale Image of the Year di Evident per l'impressionante immagine della sezione trasversale di un fiore di cosmea sulfurea (Cosmos sulphureus) che raffigura la maturazione dei granuli pollinici all'interno delle antere.

Come vincitore del primo premio, Igor Siwanowicz riceverà un microscopio stereoscopico Olympus SZX7 con una fotocamera digitale DP23 o una serie di obiettivi X Line™.

Congratulazioni al nostro vincitore globale! Cosa mostra la sua immagine vincitrice?

Rappresenta una sezione trasversale di un flosculo di un fiore di cosmea sulfurea (Cosmos sulphureus) in fase di sviluppo. I granuli pollinici gialli sono contenuti all'interno di quattro camere polliniche rosse all'interno di cinque antere bilobate. La struttura al centro è uno stigma in fase di sviluppo.

Di seguito viene riportata una sintesi dell'anatomia di un fiore di cosmea sulfurea. Ogni fiore a forma di stella è costituito da un disco centrale circondato da petali. Ogni petalo è in realtà un singolo fiore infertile denominato "fiore del raggio", il quale non produce polline o semi. Il disco del fiore è formato da piccoli flosculi. Ognuno di questi è anche un singolo fiore che contiene entrambe le parti riproduttive: le parti maschili (stami che terminano con le antere) e le parti femminili (pistilli con uno stigma all'estremità). Cinque stami circondano ogni pistillo e questa struttura radiale è a sua volta compresa in una corolla tubolare consistente di cinque lobi fusi. Ogni pistillo porta un'antera bilobata con quattro camere polliniche.

Immagine vincitrice a livello globale del concorso Image of the Year di Evident: Sezione trasversale di cosmea sulfurea (Cosmos sulphureus) raffigurante la maturazione dei granuli pollinici all'interno delle antere. Immagine acquisita da Igor Siwanowicz (Stati Uniti).

Per quale motivo questa immagine ti ha particolarmente entusiasmato?

A qualsiasi scala, le forme naturali attirano la mia attenzione e suscitano il mio interesse. Da quando mi ricordo, sono sempre stato così. In questo specifico caso ero curioso di vedere come erano organizzati i flosculi di un fiore di cosmea prima che si aprissero i fiori. Ho scelto la varietà di cosmos sulphureus visto che rappresenta la mia componente preferita della miscela di semi usata per i prati del Janelia Research Campus dove lavoro quotidianamente. Mi piace veramente l'ombra della cosmea.

Come hai creato questa immagine?

Per creare questa immagine ho usato un microscopio confocale e un obiettivo 25x/0,8 AN L'immagine è costituita dall'unione di quattro immagini. Ho trattato il campione con due coloranti con legante di cellulosa: il Bianco calcofluoro e il Rosso Congo. Per eccitare la loro emissione e acquisire l'autofluorescenza dei granuli pollinari, ho usato delle linee laser da 405 nm, 488nm e 561 nm.

Come hai trovato il campione floreale usato per creare questa immagine?

È stato molto facile: ho raccolto alcuni boccioli di fiori durante la mia passeggiata post-pranzo attorno allo stagno del campus.

Per creare questa immagine quali criticità hai dovuto risolvere?

Ho molta dimestichezza con le tecniche che ho usato per preparare il campione come: l'innesto nell'agar, sezionamento con microtomo e chiarificazione con solventi organici. Sono stato fortunato ad aver raccolto i boccioli dei fiori allo stadio di sviluppo ottimale, con i granuli pollinici quasi completamente maturi ma ancora coesi insieme. Ho sempre cercato di preservare l'integrità del campione, principalmente evitando di perdere il polline a causa delle vibrazioni della lama oscillante usata per sezionare il blocco di agar con il flosculo innestato.

Per quale motivo hai scelto questa immagine per partecipare al concorso?

Penso che questa immagine mostri la reale bellezza di un fiore comune che ognuno di noi dà per scontata, estendendo l'osservazione al di là di quella possibile a occhio nudo.

Esiste un messaggio evocato da questa immagine?

Penso che la precedente osservazione vale per l'intero ambito biologico. La bellezza delle forme e delle strutture presenti in natura hanno diverse scale, principalmente con un andamento frattale. Continuando nel processo di ingrandimento, le forme potrebbero risultare sempre meno familiari ma più astratte, estranee e, perfino, confuse. Questo genere di confusione potrebbe diventare una nuova esperienza emozionale in grado di incrementare la conoscenza. La cosiddetta "confusione ottimale" causa un certo livello di disagio: un malessere mentale che deriva dalla presa di coscienza di una lacuna di conoscenza. Può comunque essere rimossa trovando le informazioni che colmano la lacuna.

Igor Siwanowicz afferma di essere incredibilmente fortunato a combinare passatempo, passione e carriera, facendo nuove scoperte e trovando nuovi modi di creare quotidianamente arte mediante il microscopio.

Quando hai iniziato a usare un microscopio?

La mia formazione concerne la biochimica e la biologia molecolare. Durante il mio dottorato ho usato la Risonanza magnetica nucleare (NMR) e la cristallografia a raggi X per studiare le interazioni tra le proteine a un livello atomico. Mi sentivo come se stessi perdendo il contesto essenziale, il quadro più ampio. Quando avevo circa 17 anni ho deciso di cambiare il mio campo di ricerca con uno che risultasse più aderente ai miei interessi. Così, in un laboratorio di neurobiologia, ho studiato la formazione, il potenziamento e il recupero della memoria mediante un moscerino della frutta come organismo modello. In seguito, dopo essermi spostato al Janelia Research Campus dell'Howard Hughes Medical Institute (HHMI), ho trovato la mia vera strada professionale come specialista in anatomia di invertebrati e microscopia.

Come ti è venuta l'idea di utilizzare il microscopio per produrre composizioni artistiche?

È stata fondamentale la possibilità di accedere in tenera età a delle pubblicazioni illustrate. Ho cominciato a sfogliarli ancora prima di imparare a leggere. È questo il periodo in cui mi sono imbattuto per la prima volta nel lavoro di Ernst Haeckel. Il suo libro, intitolato Artforms from Nature (forme d'arte della natura), consiste in un'eccezionale raccolta di litografie altamente dettagliate che mostrano ogni tipo di forma vivente. Rappresenta un eccellente esempio del connubio tra un approccio scientifico e un talento artistico, rimanendo una delle fonti di ispirazione più influenti.

Qual è la prima volta che hai utilizzato un microscopio per creare una composizione artistica?

Ho acquisito il mio primo dataset con un microscopio confocale solamente per divertimento subito dopo il mio passaggio al campo della neurobiologia, circa 16 anni fa.

Lingua di lumaca (proiezione della profondità codificata cromaticamente degli stack confocali). Immagine acquisita da Igor Siwanowicz.

Quale è l'aspetto più affascinante della microscopia?

La microscopia è perfettamente complementare alla macrofotografia, un campo nel quale mi sono applicato negli ultimi vent'anni e che mi offre una prospettiva perfino più completa delle forme naturali.

Da dove pensi che nasca questa passione?

Penso che la mia curiosità e interesse nell'ambito della biologia si siano sviluppati prima dell'intenzione di intraprendere la mia attuale carriera. Tanto precocemente che non riesco nemmeno a ricordare! Nel mio caso sia l'indole che l'educazione hanno contribuito ad avvicinarmi a questo campo, visto che entrambi i miei genitori sono biologi.

Qual è la tua professione?

Sono ricercatore presso il Janelia Research Campus dell'Howard Hughes Medical Institute (HHMI) e sono membro del gruppo Project Technical Resources. Nel nostro istituto forniamo assistenza specializzata ad altri team. Adesso sto principalmente elaborando dei dati anatomici 3D, sebbene di tanto in tanto stia ancora eseguendo delle attività correlate alla preparazione e all'acquisizione di immagini nel microscopio confocale.

Durante i lockdown del 2020, alle mie competenze ho aggiunto la modellazione e l'animazione 3D, apprendendo l'utilizzo di base di Blender, una suite di creazione 3D open source gratuita. Alla fine le mie nuove competenze si sono rivelate utili sia in contesto lavorativo che altrove. Creiamo numerosi dataset 3D come risultato dell'acquisizione di immagini con microscopi ottici, confocale o a foglio di luce; microtomografia computerizzata (µCT) e la tomografia FIB-SEM. Questi dati possono essere facilmente convertiti in mesh 3D e importati in Blender per successive operazioni di elaborazioni e rendering. Attraverso questo approccio, attualmente sto costruendo dei modelli anatomici di una larva di pesce zebra, di un moscerino della frutta , di un'ape e di un topo.

Esiste una correlazione tra la tua attività professionale in imaging e quella artistica?

Vi è una significativa sovrapposizione tra i miei interessi professionali e personali. Infatti, direi che recentemente i due convergono decisamente, rappresentando una situazione ideale. Inoltre, solamente per divertimento, recentemente ho sviluppato alcune tecniche e protocolli per l'acquisizione di imaging a diversi bit dell'anatomia di invertebrati, rivelandosi molto utile nell'ambito della mia attività professionale. Ogni weekend mi occupo di imaging al di fuori del contesto lavorativo.

Su cosa stai lavorando attualmente, professionalmente e artisticamente?

In questi giorni mi sto occupando di realizzare, dal punto di vista anatomico, un preciso modello muscolo-scheletrico di un moscerino della frutta, incluse tutte le setole meccanosensoriali. E e ce ne sono veramente molte, credetemi! La scorsa settimana stavo acquisendo immagini di parti di fiori di Polygonum campanulata, cioè pistilli con granuli pollinici sullo stigma.

Modello 3D fotorealistico di un bombo orientale comune. Immagine acquisita da Igor Siwanowicz.

Quale tipo di esperienza hai con i microscopi Evident e Olympus?

Ho creato le mie primissime immagini di microscopia "artistiche" mediante un microscopio Olympus FV1000. E una di queste immagini ha vinto il primo premio del concorso Olympus Bioscapes. È una lunga storia ma, se non avessi vinto, probabilmente oggi non lavorerei presso Janelia! Pertanto posso definire molto positiva la mia esperienza con Evident-Olympus ed entrambi i concorsi: Bioscapes e Image of the Year. Penso che sia importantissimo promuovere la bellezza della natura in tutti gli eventi che interessano il grande pubblico. Spero che le immagini presentate al concorso possano stimolare interesse, oltre a suscitare stupore e meraviglia. Tutti questi rappresentano stati d'animo fondamentali per la vita delle persone.