https://frosthead.com

A korai mikroszkópok feltárták az apró élőlények új világát

Antoni van Leeuwenhoeknek volt egy olyan szokatlan hobbija, amelyet egyesek a XVII. Században egy holland ruházati kereskedőnek tarthatnak: egyszerű, de tökéletes mikroszkópok készítése.

kapcsolodo tartalom

  • Most dicsérjük a mikroszkóp találmányát

Szülővárosában, Delftben, Hollandiában a jólét és a kulturális növekedés aranykora tapasztalható. A hollandok nemrégiben elnyerték függetlenségüket Spanyolországtól, és a nemzet gyorsan a világ egyik leggazdagabbá vált, erős tengerészettel és virágzó nemzetközi kereskedelemmel a Holland-Kelet-India társaságon keresztül. Az újonnan gazdag művészek védőszentjei lettek, mint Rembrandt és Vermeer, és a katolikus Spanyolország korlátozásaitól mentesen a tudósok tudományos módon kezdték megnézni a természeti világot.

Abban az időben a mikroszkópok nem hasonlítottak olyanokhoz, mint amilyeneket most a laboratóriumokban és az osztálytermekben találtak, és nem sok felhasználták a tudományhoz. Van Leeuwenhoek és más kereskedők kézi mikroszkópokat használtak, hogy ellenõrizzék áruk hibáit. A szabadidős tevékenységekhez szükséges idővel és pénzzel azonban van Leeuwenhoek elkezdte bűvölni ezeket a mikroszkópokat. És az 1670-es években eszközeit élő dolgokra fordította - és új világot nyitott meg. Ő lett az első személy, aki mikroszkópos szinten megfigyelte a test belső működését, látta a baktériumok, a sperma és a vérsejtek áramlását a kapillárisokon keresztül.

Mikroszkópjai, amelyek mindegyike kisebb, mint az átlagos hüvelykujj, „óriási hatással bírtak, és mégis meglepően egyszerűnek tűnnek” - mondja Marvin Bolt, a Corning Museum of Glass tudományos és technológiai kurátora, ahol egy ritka van Leeuwenhoek mikroszkóp, a a hangszer kiállítás részeként a hollandiai Leidenben található Boerhaave Múzeum látható.

Lencséket - ívelt üvegdarabokat, amelyek a fényt fókuszálva nagyíthatják a tárgyakat - Európában gyártották és a látás korrekciójához használták a 14. század óta. A 16. században a holland lencsék gyártói kiváló minőségű velencei üveget használtak olyan lencsék készítéséhez, amelyek tisztább, élesebb képeket produkálnak, mint korábban. Hamarosan valaki ilyen lencsét használva létrehozott egy egyszerű mikroszkópot, amely nagyíthatja a tárgyakat. Ezután a gyártó párosított konvex és konkáv lencséket, hasonló megközelítésben, mint ahogy a távcsövek készültek, létrehozva az első összetett mikroszkópot. 1625-re megszületett a „mikroszkóp” kifejezés, amely szerepel egy olyan franciaországi tudósok, Francesco Stelluti és Federico Cesi könyvében, akik mézes méhek tanulmányozására használták ezt az eszközt.

Robert Hooke, az angol tudós is egyszerű és összetett mikroszkópokat alkalmazott a természeti világ sok szempontjának - ideértve a bolhákat, a növényeket és a gombákat - megfigyelésére. Mikrográfia, az első, 1665-ben kiadott népszerű tudományos könyv, amely 1665-ben jelent meg, a mikroszkópok alatt megfigyelt, részletesen körülbelül 20-szoros metszettel mutatta be a növény- és állatvilágot. Hooke azt is ismertette, hogyan lehet egyszerű mikroszkópot készíteni - van Leeuwenhoek és mások inspirálva.

Van Leeuwenhoek azonban a szélsőséges technológiát új szélsőségekbe vitte, magasabb nagyítás elérésével, mint valaha: akár 300-szor is. Óvatosan készített üveggömblencsét beillesztett két összefűzött fémlemez furata közé. Ezután a mintát az egyik oldalára rögzítette egy tűre, amelyet csavarok segítségével lehet beállítani. Az üveglencsék kulcsfontosságúak voltak, és van Leeuwenhoek néhány különféle technikát alkalmazott kézműveséhez - és titkait szorosan őrizte.

Egy összetett mikroszkópban, mint amelyet ma a tudományos laboratóriumban találtak, az objektumhoz közel lévő lencse fényt gyűjt a kép nagyításához, majd az okulár másik lencséje másodszor is nagyítja ezt a képet. De a korai összetett mikroszkópokban a képek torzultak. Egy egyszerű mikroszkóp segítségével egyetlen lencsével végezhető el minden munka, a minta, a lencse és a néző szeme pedig nagyon közel vannak egymáshoz. Van Leeuwenhoek apró fogazásában a minta csak milliméter távolságra volt a lencsétől, és tiszta, éles képet hozott létre a néző számára.

"Ahogy növelték a teljesítményt, az összetett mikroszkópok akkoriban nem voltak jóindulatúak egy jó, egyszerű lencséken" - mondta Raymond Giordano, a történelmi mikroszkópgyűjtő és -kereskedő, valamint a The Discoverer's Lens: Az egyszerű mikroszkóp fényképészeti története, 1680 szerzője. -1880 .

Többcélú vegyes mikroszkóp (1890–1910) (Image Boerhaave Museum jóvoltából) Ez az egyszerű mikroszkóp a van Leeuwenhoek által készített kevesek egyike, amely még mindig létezik. (Image Boerhaave Museum jóvoltából) Összetett mikroszkóp forgó csúsztatótálcával (1831-1850) (Kép a Museum Boerhaave jóvoltából) Dobmikroszkóp (1750-1755) (Image Boerhaave Museum jóvoltából) Egy egyszerű mikroszkóp több lencsével (1774) (Image Boerhaave Museum jóvoltából)

Van Leeuwenhoek megvizsgálta a saját szájából és a vizespoharakból vett mintákat, és úgy találta, hogy azok megfelelnek az úgynevezett „állati szemcséknek”. „Amikor ezek az állati vagy élő atomok mozogtak, két kis szarvot tettek elő, folyamatosan mozgatva magukat” - írta. az első tudományos folyóiratban, a Filozófiai tranzakciókban, az esővízminta megfigyelése után 1675-ben.

"Robert Hooke az állatok olyan részeire nézett, amelyek már ismertek voltak" - mondja Bolt. Aztán van Leeuwenhoek mélyebbre ment, hogy sejtszinten láthassa azokat a dolgokat, amelyeket még soha senki sem látott. Ilyenek például az izomrostok, a sperma és a baktériumok. Valóban nyomot tett.

Annyira nehéz volt a mintát az apró műszereire összpontosítani, hogy van Leeuwenhoek általában minden új mintához mikroszkópot készített, összesen mintegy 500 eszközhöz, bár manapság csak tucatnyi eredeti létezik. Néhányat adományozott, és sokat halálát követően árverésre bocsátották, és több országban landoltak. Végül, valószínűleg sokan elvesztek vagy megolvadtak.

Van Leeuwenhoek megállapításai döntő jelentőségűek voltak a tudományos forradalom és a tudományos módszer fejlesztése szempontjából. De a Galileo-hoz hasonlóan a távcsővel, csaknem 200 év lenne, mielőtt a tudósok, mint például Louis Pasteur felvetnék, ahol van Leeuwenhoek abbahagyta.

"Van Leeuwenhoek és kortársai rájöttek, hogy a természetvilággal kapcsolatos kérdéseket nem érveléssel, nem vitával, hanem valaki más megfigyelésének való megfigyelésével és megerősítésével fedezhetik fel" - mondja Bolt. "A felfedezés prioritása egy új koncepció volt, csakúgy, mint a tudományos eredmények megismételhetősége és az objektivitás."

Az egyszerű mikroszkóp egészen a XIX. Századig fontos szerepet játszott a tudományban. Az ilyen mikroszkópokat „régóta úgy gondolják, hogy valami csak a természettudósok használják” - emlékszik vissza Giordano, megjegyezve, hogy Charles Darwin egy egyszerű mikroszkópot használt, amelyet saját maga tervez, de valójában a korszak minden tudósa felhasználta őket.

A 19. század jelentős fejlesztéseket hozott a mikroszkópokban, beleértve az akromatikus lencséket is, amelyek lehetővé tették a nézők számára, hogy először pontosan látják a színt. Új módszerek is voltak a minták megvilágítására és a fény ellenőrzésére, és az összetett mikroszkópok alapjai stabilabbá váltak. Végül, az 1800-as évek végén, a német kémikusok, Otto Schott, Carl Zeiss és Ernst Abbe tudományos alapon kezdték el az üveggyártást, kifejezetten a mikroszkópokhoz. Az 1800-as évek végére a mikroszkópok megjelentek a középiskolákban.

Manapság a mikroszkópok jobban elérhetők, mint valaha. Az Internet tele van DIY útmutatókkal mikroszkóp készítéséhez egy iPhone fényképezőgép és egy olcsó lézermutató objektív kombinálásával. És a tavalyi évben a Stanfordi Egyetem bemutatta a Foldscope-t, egy papíron nyomtatható és összehajtható egyszerű mikroszkópot, amely szerint a tudósok forradalmasíthatják a globális közegészségügyet, a tudományos oktatást és a helyszíni polgári tudományt. "Ez a mikroszkópok, mint tudás eszközének történelmének logikus következtetése" - mondja Bolt -, hogy néhány kézből sok ember kezébe kerüljék.

A láthatatlan feltárása: az üveg és a mikroszkóp története ” 2017. március 19-ig látható a New York-i Corning Üvegmúzeumban.

A korai mikroszkópok feltárták az apró élőlények új világát