Istoricul studiilor microscopice

Până în prezent, metoda microscopică este utilizată pe scară largă pentru a determina agenții patogeni..

microscop - Acesta este probabil cel mai frecvent instrument de biolog. Microscopul a introdus o mulțime de noi și specifice în biologie, cu ajutorul său a fost creată o secțiune specială a științei vieții - anatomia microscopică a animalelor și plantelor (citologie și histologie). Astfel, a fost descoperit un nou câmp vizual. Microscopul, după cum spun adesea oamenii de știință, „a făcut o lume nouă accesibilă observației”. Observațiile microscopice, după descoperirea unei celule vii, au forțat o schimbare bruscă a viziunii asupra naturii materiei. Dar a fost nevoie de mai mult de două secole pentru a veni la ideea unei celule vii, ca structură elementară. Din aceste motive, istoria descoperirii și îmbunătățirii microscopului ca dispozitiv fizic prezintă un interes deosebit pentru istoria biologiei și acest lucru este evidențiat în activitatea EM. Vermel „Istoria doctrinei celulei”.

În paralel cu istoria descoperirii și îmbunătățirii microscopului E.M. Vermel folosește unele fapte din istoria formării unor astfel de metode biologice generale precum descrierea, observarea, compararea și sistematizarea..

În antichitate, lentilele optice nu erau cunoscute. La acea vreme, optica geometrică nu exista, așa că oamenii de știință nu au putut nici măcar să explice acțiunea ochelarilor. O lentilă optică a fost inventată abia la sfârșitul secolului XIII-începutul secolului XIV. și a fost folosit ca ochelari, a primit imediat o aplicare practică largă. Toate încercările cercetătorilor de a stabili identitatea inventatorului ochelarilor rămân neconcludente. Singurul lucru care se poate spune clar - ochelarii au fost inventați în Italia, la Veneția sau la Padova - centrele industriei sticlei de atunci. Erau lentile folosite în hiperopia unei persoane. Sticla concavă pentru a elimina miopia a apărut abia în secolul XVI..

Primele studii științifice în care au fost utilizate lentilele (lupele) aparțin entomologilor Thomas Moffet și Georg Gufnagel (1589-1590). Primul dintre ei a studiat căpușele mici (0,2-0,4 mm), în special, el a stabilit clar diferențele dintre scabie și acarieni. În aceeași perioadă, a fost descris un proces atât de complex ca mișcarea hemolimfei la păduchi.

Lupa, sau cum au fost numite mai târziu, „microscoape simple”, au fost, de asemenea, utilizate de fondatorul biologiei microscopice Anton van Levenguk (1632-1723). El a pregătit un obiectiv care s-a mărit de 300 de ori și a ajutat la studiul obiectelor vii și la studierea structurii lor.

Este interesant de menționat că ideea unui instrument optic a făcut posibilă observarea clară a obiectelor foarte mici individuale, a fost exprimată încă din secolul al XIII-lea. om de știință și filozof Roger Bacon, iar în secolele XV-XVI. a fost repetat de mai multe ori de alți oameni de știință și gânditori de seamă: Leonardo da Vinci (1452-1519), Jerome Fracastoro (1478-1553), Diggs și mulți alții. În același timp, ideea existenței unor creaturi invizibile pentru ochiul simplu - agenții cauzali ai bolilor infecțioase (Fracastoro și alții) a fost exprimată cu deplină claritate. Această idee a fost exprimată cu 125 de ani înainte de opera lui Levenguk, dar a fost justificată teoretic și a fost, în esența sa, fantastică.

Deja în secolul XVI. Ideea a fost exprimată de crearea unui dispozitiv optic format din două lentile, și nu unul,. Printre matematicieni și fizicieni, a fost destul de răspândit, deși a rămas practic nerealizat, probabil din cauza dificultăților tehnice..

Abia la începutul secolului XVII G. Galileo a construit mai întâi un telescop, apoi (în 1609) un microscop. Până de curând, onoarea creării primului microscop a fost atribuită lui Hans și Zahar Jansen din Middelburg, această invenție datând din 1590. Aparent, aceste informații ar trebui considerate eronate. Documentele care fundamentează această afirmație, așa cum s-a dovedit, nu sunt credibile. Este cunoscut faptul că „telescopul terestru”, care a fost numit „olandez” sau „galilean”, iar ulterior telescopul, a fost primul care a fost construit. Se crede că „țeava de pământ” este inventată separat de Lipsgray și Metsius în Olanda (1608) și Galileo (1608-1609) în Italia.

Primul microscop (a apărut ca o modificare a telescopului, așa cum o demonstrează dovezi fiabile) a fost construit în 1609-1610 de către Galileo Însuși - obiectivul a fost lustruit pentru el de maestrul Bazzi, care a dus la îndeplinire toate planurile inventatorului. Microscopul complex a fost format dintr-o lentilă, care a oferit o imagine cu adevărat mărită și inversă a unui obiect și ocular mic.

Primul microscop al lui Galileo a fost un tub lung și a fost foarte incomod de utilizat. Nimeni nu a folosit acest microscop pentru lucrări științifice, a fost pierdut, dar a câștigat faima. La scurt timp, în Olanda au fost create microscopuri similare. Ulterior, olandezul, fizicianul și astronomul de la curtea regelui englez James I, a fost proiectat de Cornelius Drebbel (1617-1619) un microscop. Este dificil de spus dacă a fost realizat pe modelul microscopului olandez, sau Drebbel și-a construit propriul dispozitiv în conformitate cu datele obținute de la microscopul Galileo. Acesta din urmă este considerat și mai probabil. Microscopul Drebbel a diferit de microscopul Galileo prin faptul că a fost construit în funcție de tipul de tub Keplerian, adică avea lentile convexe atât ale obiectivului, cât și ale ocularului. Acest prim microscop Drebbel nu a fost folosit nici în lucrarea științifică și a fost pierdut, dar microscopurile de acest tip au devenit curând destul de răspândite.

Un microscop complex a apărut ca o modificare a telescopului (ochelari de protecție) și a fost proiectat la câțiva ani după apariția sa, dar soarta lor ulterioară nu este aceeași. Importanța telescopului a fost clară pentru cercurile conducătoare din Olanda, Belgia și Italia, chiar au încercat să clasifice aspectul acestui instrument. Utilizarea evidentă a unui telescop în afacerile militare, navigația, astronomia a atras atenția asupra acestuia, iar producția de telescoape și telescoape a devenit imediat răspândită. Cu toate acestea, multă vreme au privit la microscop ca pe o jucărie amuzantă. Drebbel însuși, împreună cu ginerele său Kuffler, au lansat producția de astfel de „microscopuri complexe”, acestea au fost publicitate pe scară largă și rapid răspândite în toată Europa.

În 1624, Galileo și-a îmbunătățit semnificativ microscopul, acesta putând fi deja utilizat în practică. Avea dimensiuni mult mai mici decât primul model și, evident, a dat o creștere maximă de 35-40 de ori. În 1624, Galileo și-a prezentat microscopul la Academia Perspectivilor din Roma, din care a fost membru. Deja în 1625, un membru al Academiei Stelluti și-a publicat observațiile cu privire la structura organelor de albine realizate cu un microscop. În special, a văzut pentru prima dată și a descris structura fațetată a ochiului insectelor. F. Cesi (1628) a folosit microscopul Galileo, studiind sporangia ferigilor și a descris cu ajutorul sporilor săi, considerându-le semințe.

Termenul „microscop” a fost folosit pentru prima dată de Johann Faber în 1625 într-o scrisoare către prințul F. Cesi, care propunea așa-numitul instrument Galileo, destinat (spre deosebire de un telescop) de a examina obiectele mici. Acest termen încă există și a devenit ferm în uz. Cu toate acestea, numărul de cercetători care au folosit un microscop în secolul al XVII-lea a fost foarte mic și au apelat la el doar din când în când..

În Germania, microscopele au fost produse în număr mare de atelierele de jucării (meșteri de la Nürnberg) și, fiind fabricate din carton și lemn, erau ieftine.

În Anglia, la începutul secolului XVIII. erau ceva mai complicate, în special, aveau un șurub macroscopic și erau din bronz, cu toate acestea, aceste microscopuri erau foarte scumpe - până la 40 de kilograme. Optica acestor microscoape a rămas destul de primitivă: lentilele au dat aberații cromatice și sferice semnificative, deci la măriri semnificative imaginea era inexpresivă. Colecții gata preparate, care constau din insecte mici uscate (păduchi, purici, capete de muște, etc.), precum și diverse dispozitive suplimentare: micro-acvarii, cleme pentru a ține cartofii prăjiți, astfel încât să poți vedea mișcarea sângelui în vase etc., erau de obicei adăugate la toate microscopurile. se usuce..

„Amatorismul microscopic” a fost în secolul XVIII. destul de comun. Multe dintre gravurile saloanelor aristocratice din acea vreme arată cum o persoană, așezată la o masă, examinează ceva la microscop..

La sfârșitul secolului XVIII. Microscopul a fost deja creat exclusiv de maeștri profesioniști care l-au îmbunătățit semnificativ. Centrul industriei microscopice a fost Londra (atelierul lui John Keffe), de unde au fost distribuite microscopele în întreaga lume. O evaluare obiectivă a microscopelor din acea perioadă indică faptul că acestea au dat deja o imagine satisfăcătoare, chiar cu ajutorul lor se pot vedea structuri foarte mici (până la 5 microni)..

Aberația, în orice caz, nu este izbitoare, ceea ce a fost obținut prin introducerea diafragmelor inelare care taie razele de margine.

Mărirea microscoapelor în secolul XVIII. erau foarte diverse. Au fost fabricate sisteme cu o creștere a intervalului de la 10 la 150 de ori, dar au fost găsite și multe altele. Cu toate acestea, rezoluția lor nu a fost mare, astfel încât creșterile mari au fost, de fapt, iluzorii. Este interesant faptul că calculele teoretice ale lentilelor și ocularului erau deja bine dezvoltate până atunci (Biker, Kepler, Euler, Huygens și mulți alții), cu toate acestea, s-au observat dificultăți semnificative, în special, centrarea lentilelor era dificil de realizat..

microscopists - iubitorii au făcut multe descoperiri interesante și importante. Acestea ar trebui să includă faimosul Anton Van Levenguk - un comerciant de fabricație. Observațiile lui Anton Van Levenguk au fost atât de sistematice și multifacetate încât astăzi ar trebui să devină studiile științifice care au început știința organismelor microscopice. Levenguk și-a păstrat observațiile timp de 50 de ani și le-a raportat la London Royal Society în corespondență. Ulterior, scrisorile au fost tipărite de Levenguk într-o carte separată, „Secretele naturii” (1696), iar autorul însuși, încă din 1680, a fost ales membru al Royal Society.

Lucrările lui Levenguk au atras atenția contemporanilor, deoarece acestea sunt o contribuție valoroasă la știință, dând un impuls puternic cercetărilor ulterioare. Levenguk a folosit lentile biconvexe, pe care el însuși le-a lustruit și le-a introdus în farfurii. Aceste lente (un „microscop simplu” sau matreata) abia au ajuns la dimensiunile unui cap de știft, utilizarea lor a necesitat artă considerabilă și viziune excelentă.

Levenguk a obținut creșteri atât de mari încât a putut chiar să vadă globule roșii (diametrul lor la oameni este de 7-8 microni, adică 0,007 milimetri). Cea mai cunoscută a fost descoperirea creaturilor microscopice, pe care le-a numit ciliates (din cuvântul Infusum, care în latină înseamnă „infuzie”).

Descoperirea lui Levenguk a atras atenția nu numai a oamenilor de știință, ci și a întregii societăți culturale. Mulți amatori au fost atât de serios implicați în observații microscopice, ei înșiși au făcut o serie de descoperiri importante care au intrat în știință. Cărțile ilustrate ale avocatului Martin Ledermüller (1719-1769) au fost deosebit de populare. Una dintre cărți are un titlu distinctiv: „Microscopic Fun for the Eye and Soul” (1762). Astfel de cercetători amatori, fără a stabili un obiectiv specific, au descris o mare varietate de obiecte. Au adus beneficii mari, îmbogățind știința cu informații despre forma inferioară a ființelor vii. De mare interes, aceste observații au propagat studii microscopice.

Alături de A. Levenguk, trebuie menționate astfel de nume precum M. Malpigi (1671-1675), Swammerdam (1737), K.F. Lupul (1749-1769). Au pus bazele microscopiei științifice și au trezit interesul în acest domeniu al cunoașterii și, prin urmare, merită un mare respect. Deja în secolul XVIII. mulți oameni de știință de seamă au înțeles că ramura cercetării microscopice este complexă tocmai datorită originalității și specificității imaginilor sale. Găsim gânduri interesante pe acest subiect de la unul dintre naturaliștii italieni din secolul al XVIII-lea. - Felix Fontana (1723-1805). El a menționat că toată lumea poate privi printr-un microscop, dar unitățile pot descrie ceea ce văd (1781). Aceste cuvinte profunde rămân încă relevante. F. Fontan indică în mod specific că toate gândurile noastre despre diferite obiecte se bazează pe comparații și comparații, dar, deoarece microworld este absolut diversă, este destul de periculos să folosim ideile obținute din observațiile macrocosmosului, mai ales că „imaginea care se deschide cu un microscop poate fi potrivită simultan la diverse subiecte ". Aceste afirmații sunt plasate într-o secțiune specială a cărții lui F. Fontan, intitulată „La erorile microscopice care apar în timpul observațiilor microscopice”. În procesul de studiu microscopic al organismelor, au fost constatate faptele multor erori. Chiar și în întrebarea de bază a naturii și structurii celulei, întâlnim o mulțime de contradicții. Se pune întrebarea: aceasta nu depinde de imperfecțiunea tehnologiei microscopice și de progresul insuficient de rapid al acesteia. Totuși, acest lucru nu este în întregime adevărat. Se pare că microscopul - principalul instrument de cercetare - aproape că nu a limitat observațiile biologice.

În marea majoritate a cazurilor, dispozitivele optice au oferit oportunități mari de utilizare..