Vor 250 Jahren veröffentlichte der norwegische Bischof und Botaniker Johan Ernst Gunnerus das Buch „Flora Norvegica“ in lateinischer Sprache über die Pflanzen seines Heimatlandes. Im Jahr 2020 huldigten Professor Øyvind Hammer vom Naturhistorischen Museum an der Universität Oslo und die Forscherin, Botanikerin und Ehefrau Marte Holten-Jørgensen dem Naturhistoriker, indem sie ihrem neuen Buch über die norwegische Flora den Titel „Flora Norvegica Radiographica“ gaben.
Die Arbeit an dem Buch dauerte drei Jahre. Veröffentlicht wird es vom Spartacus Verlag. Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei dem Buch um eine Zusammenstellung von Röntgenbildern von Pflanzen, insgesamt 110, die das Innere vieler Pflanzenarten, die in städtischen Umgebungen, am Straßenrand und in der freien Natur zu finden sind, in beeindruckenden Details widergeben. Jedes Bild wird von einem beschreibenden Text über die Lebensweise der Pflanze sowie ihre Bedeutung in der Medizin, Volkskunde und Literatur begleitet. Die Publikation ist kein wissenschaftliches Lehrbuch, sondern eine ungezügelte Feier der Vielfalt, Schönheit und Bedeutung der Pflanzen für die Menschheit.
Industrielle Röntgengeräte von Nikon Metrology funktionieren einfach und ohne viel Aufhebens, selbst nach sieben Jahren und ermöglichen es, die norwegische Flora in einem neuen Licht zu sehen – im wahrsten Sinne des Wortes.
Bei den meisten Pflanzen handelt es sich um alltägliche Arten wie Löwenzahn, Ahorn, Maiglöckchen, weiße Weide, Walderdbeere, Klatschkraut und Heckenrose, andere wiederum sind selten und gefährdet. Prof. Hammer sagte: „Bei meiner Arbeit röntge ich häufig alle möglichen Gegenstände, darunter Fossilien, Artefakte und Insekten, aber auch Blumen und Pflanzen, obwohl ich mich nie wirklich dafür interessiert habe. Erst die Röntgenbilder haben mir die Augen dafür geöffnet, wie schön und aufregend die Pflanzen in Norwegen wirklich sind. Ich habe im Internet nachgeschaut und gesehen, dass es eine lange Geschichte der Röntgenaufnahmen von Pflanzen gibt; es wird seit mehr als einem Jahrhundert als Nischen-Kunstform betrachtet. Das neue Buch ist ein Nebenprojekt, aber es passt zu meiner neuen Stelle als Professor im Museum, indem es die norwegische Natur beleuchtet und fördert.“
Verschiedene 2D-Röntgenaufnahmen von Pflanzen, die Prof. Hammer für das neue Buch „Flora Norvegica Radiographica“ gemacht hat, das von ihm und seiner Frau geschrieben und vom Spartacus Verlag veröffentlicht wurde.
Das Licht stammt natürlich nicht aus dem sichtbaren Frequenzbereich, sondern aus dem Röntgenbereich des elektromagnetischen Spektrums und wird in diesem Fall von einem XT H 225 ST Röntgen-CT (Computertomographie) erzeugt, der dem Museum vor sieben Jahren von Nikon Metrology geliefert wurde. Es ist das Lieblingsgerät von Prof. Hammer und er war für die Erstellung aller Bilder verantwortlich, die mit einem Mikrofokus-Transmissionstarget erstellt wurden, sodass auch die kleinsten Details zu sehen sind. Frau Jørgensen hat das Buch geschrieben und beide haben sich die Suche und das Sammeln der Proben geteilt. Es wurden bis zu 300 Bilder aufgenommen, wobei jedes einzelne etwa drei Stunden Arbeit erforderte. Dazu gehörten das Finden und Sammeln der Pflanze, das Einsetzen in den Röntgenscanner, die Erstellung des Bildes durch Aufnahme mehrerer Röntgenbilder und deren Mittelwertbildung sowie die anschließende Nachbearbeitung der Daten. Da bei diesem Projekt kein Zeitdruck bestand, schnell Ergebnisse zu erzielen, nutzte Prof. Hammer die Flexibilität des Nikon Metrology Systems, um Geräteeinstellungen zu wählen, welche die Zeit für die Datenerfassung und die Integration der Bilder verlängerten. So konnten optimale Bilder aufgenommen werden. Er fügte hinzu: „Das Röntgengerät lässt uns die Vielfalt und zerbrechliche Schönheit der Pflanzen buchstäblich in einem neuen Licht sehen. Sowohl in wissenschaftlicher als auch in ästhetischer Hinsicht sind die Bilder absolut fabelhaft und viele von ihnen sind gestochen scharf. Ich glaube, mein wichtigstes Gefühl ist eine enorme Begeisterung für die Schönheit von Röntgen- und CT-Bildern im Allgemeinen.“
Die von Prof. Hammer geröntgten Pflanzenteile werden während des Röntgens nicht plattgedrückt, sondern in ihrem natürlichen Zustand gelassen oder aufgehängt (wie hier).
„Die reibungslose und konsistente Leistung des Nikon Metrology-Geräts hat uns die Arbeit erleichtert. Es funktioniert einfach und ohne viel Aufhebens, selbst nach sieben Jahren. Unser nächstes literarisches Projekt wird ein Buch über die reiche Meeresfauna vor der norwegischen Küste sein.“ Geologen, Biologen und Archäologen sind die anderen Hauptnutzer des Röntgengeräts im Naturhistorischen Museum in Oslo. Die Röntgen-CT ist laut Prof. Hammer besonders nützlich für die Untersuchung von Fossilien, da sie es den Forschern ermöglicht, in das Innere eines Gesteins zu sehen und das Fossil darin in 3D zu betrachten, ohne das Exemplar zu zerstören. Interessanterweise hat er sich beim Röntgen von Pflanzen für das Buch dafür entschieden, keine 3D-Computertomogramme aus den Röntgenstrahlen zu erstellen, sondern die Bilder zweidimensional zu halten. Die Dichte und Dicke der verschiedenen Elemente in der Pflanze bestimmen, wie viele der Röntgenstrahlen zum Sensor durchdringen und damit die Graustufen im monochromatischen Bild bestimmen. Auf diese Weise lassen sich sehr feine Details im Inneren der Blüte erkennen, beispielsweise Nektarien und Samen, die normalerweise durch Blätter und andere äußere Strukturen verdeckt werden. Es ist analog zu der alten Methode, ein Herbarium zu erstellen. Anstatt jedoch plattgedrückt und damit verzerrt zu werden, bleiben die Exemplare in ihrer natürlichen Form liegen oder hängen, sodass die Aufzeichnung genauer ist.
Prof. Øyvind Hammer mit dem Nikon Metrology XT H 225 ST Röntgen-CT-System im Naturhistorischen Museum in Oslo.
XT H 225 ST installiert im Naturkundemuseum der Universität Oslo
Im Jahr 2013 erwarb die Universität Oslo ein Nikon Metrology XT H 225 ST mit einem Transmissions- und einem Reflexionstarget für maximale Flexibilität beim Scannen von kleinen, weichen Objekten und großen, hochdichten Objekten. Das Naturhistorische Museum hat das Gerät ausgiebig für die Untersuchung einer Vielzahl von Objekten eingesetzt, darunter Sedimentkerne, Gesteinskerne (bis zu 10 cm Durchmesser), Fossilien, Insekten, Skelettmaterial, Mineralproben und Proben für physikalische Experimente. In dem System werden zwei Quellen verwendet: 180 kV Transmissionsquelle mit einer Punktgröße von 1 µm – 225 kV Reflexionstarget mit einer minimalen Punktgröße von 3 µm und einem Multimetalltarget, das einen schnellen Wechsel des Targetmaterials (W, Cu, Mo, Ag) ermöglicht. Prof. Hammer verwendet das Nikon XT H 225 ST System für die Untersuchung von Gesteinen und Fossilien. Seine Hauptleidenschaft gilt den Kopffüßern und anderen wirbellosen Tieren sowie den Foraminiferen (und jetzt auch Pflanzen und Blumen).
