Povijest mikroskopskih studija

Do danas se mikroskopska metoda naširoko koristi za određivanje patogena..

mikroskop - Ovo je vjerojatno najčešći biološki alat. Mikroskop je uveo puno novog i specifičnog u biologiju, uz njegovu pomoć stvoren je poseban odjeljak znanosti o životu - mikroskopska anatomija životinja i biljaka (citologija i histologija). Tako je otkriveno novo vidno polje. Mikroskop je, kako znanstvenici često kažu, "učinio novi svijet dostupnim za promatranje". Mikroskopska promatranja, nakon otkrića žive stanice, prisilno su promijenila pogled na prirodu materije. Ali trebalo je više od dva stoljeća da dođe do ideje o živoj ćeliji, kao elementarnoj strukturi. Iz tih razloga, povijest otkrića i poboljšanja mikroskopa kao fizičkog uređaja posebno je zanimljiva za povijest biologije, a to je ono što je istaknuto u radu E.M. Vermel "Povijest doktrine ćelije".

Paralelno s poviješću otkrivanja i poboljšanja mikroskopa E.M. Vermel koristi neke činjenice iz povijesti nastanka takvih općih bioloških metoda kao što su opis, promatranje, usporedba i sistematizacija..

U stara vremena optička leća nisu bila poznata. U to vrijeme geometrijska optika nije postojala, pa znanstvenici nisu mogli objasniti ni djelovanje naočala. Optička leća izumljena je tek krajem XIII. I početkom XIV. Stoljeća. i korištena kao naočale, odmah je dobila široku praktičnu primjenu. Svi pokušaji istraživača da utvrde identitet pronalazača naočala ostaju neuvjerljivi. Jedino što se jasno može reći - naočale su izumljene u Italiji, Veneciji ili Padovi - središtima vremena staklarske industrije. To su bile leće koje se koriste kod hiperopije neke osobe. Konkavno staklo za uklanjanje miopije pojavilo se tek u XVI stoljeću..

Prve znanstvene studije u kojima su korištene leće (lupe) pripadaju entomolozima Thomasu Moffetu i Georgu Gufnagelu (1589-1590). Prvi od njih proučavao je male krpelje (0,2-0,4 mm), osobito je jasno utvrdio razlike između ljuske i grinja. U istom je razdoblju opisan tako složen proces kao što je kretanje hemolimfe u ušima.

Lupe ili, kako ih je kasnije nazvano, "jednostavni mikroskopi" koristio je i osnivač mikroskopske biologije Anton van Levenguk (1632-1723). Pripremio je leću koja je povećana 300 puta i pomogla je proučavanju živih objekata i proučavanju njihove strukture.

Zanimljivo je napomenuti da je ideja o optičkom instrumentu omogućila jasno vidjeti pojedinačne vrlo male predmete, izražena je već u 13. stoljeću. znanstvenik i filozof Roger Bacon, a u XV-XVI stoljeću. to su više puta ponavljali drugi ugledni znanstvenici i mislioci: Leonardo da Vinci (1452. - 1519.), Jerome Fracastoro (1478. - 1553.), Diggs i mnogi drugi. Istodobno, ideja postojanja stvorenja nevidljivih jednostavnom oku - uzročnika zaraznih bolesti (Fracastoro i drugi) izražena je s punom jasnoćom. Ta je ideja izražena 125 godina prije rada Levenguka, ali bila je teoretski opravdana i u svojoj biti fantastična.

Već u XVI stoljeću. Izražena je ideja stvaranja optičkog uređaja koji se sastoji od dvije, a ne jedne, leće. Među matematičarima i fizičarima bila je poprilično raširena, iako je ostala praktički nerealizirana, vjerojatno zbog tehničkih poteškoća..

Tek početkom XVII. G. Galileo je najprije konstruirao teleskop, a potom (1609.) mikroskop. Donedavno je čast stvaranja prvog mikroskopa pripisivala Hansu i Zaharu Jansenu u Middelburgu, a ovaj izum datira još iz 1590. godine. Ovu bi informaciju, čini se, trebalo smatrati pogrešnom. Dokumenti koji potkrepljuju ovu izjavu, kako se pokazalo, nisu vjerodostojni. Poznato je da je prvi izgrađen "zemaljski teleskop" koji je nazvan "nizozemski" ili "galilejski", a kasnije i teleskop. Vjeruje se da su "zemljanu (špijunsku) cijev" izumili zasebno Lipsgray i Metsius u Nizozemskoj (1608) i Galileo (1608-1609) u Italiji.

Prvi mikroskop (nastao kao modifikacija teleskopa, što potvrđuju pouzdani dokazi) sagradio je 1609-1610. Godine sam Galileo - objektiv mu je polirao majstor Bazzi, koji je izveo sve planove izumitelja. Složeni mikroskop sastojao se od leće koja je dala doista uvećanu i obrnutu sliku malog predmeta i okulara.

Galileov prvi mikroskop bio je dugačka cijev i bio je vrlo neugodan za upotrebu. Nitko nije koristio ovaj mikroskop za znanstveni rad, izgubljen je, ali stekao je slavu. Ubrzo su u Holandiji stvoreni slični mikroskopi. Naknadno je nizozemski, fizičar i astronom na dvoru engleskog kralja Jamesa I, dizajnirao Cornelius Drebbel (1617-1619) mikroskop. Teško je reći je li napravljen po uzoru na nizozemski mikroskop ili je Drebbel izgradio vlastiti uređaj u skladu s podacima dobivenim iz mikroskopa Galileo. Potonje se smatra još vjerojatnijim. Drebbel mikroskop razlikovao se od Galileovog mikroskopa po tome što je izrađen prema tipu Keplerijske cijevi, odnosno imao je konveksne leće objektiva i okulara. Ovaj prvi Drebbel mikroskop također se nije koristio u znanstvenom radu i izgubio se, ali mikroskopi ovog tipa ubrzo su postali poprilično rašireni.

Složen mikroskop nastao je kao modifikacija teleskopa (špijunskog stakla), a osmišljen je nekoliko godina nakon pojave, ali njihova daljnja sudbina nije ista. Važnost teleskopa bio je jasan vladajućim krugovima Nizozemske, Belgije i Italije, čak su pokušali klasificirati izgled ovog alata. Očigledna upotreba teleskopa u vojnim poslovima, plovidbi, astronomiji privukla mu je veliku pažnju, a proizvodnja teleskopa i teleskopa odmah je postala široko rasprostranjena. Međutim, dugo su na mikroskop gledali kao na smiješnu igračku. Sam Drebbel, zajedno sa svojim zetom Kufflerom, pokrenuo je proizvodnju takvih "složenih mikroskopa", oni su se široko reklamirali i brzo proširili po cijeloj Europi.

Godine 1624. Galileo je značajno poboljšao svoj mikroskop, već se mogao koristiti u praksi. Bio je mnogo manje veličine od prvog modela i očito je dao maksimalno povećanje od 35-40 puta. Godine 1624. Galileo je predstavio svoj mikroskop Akademiji svjesnih u Rimu, čiji je član. Već 1625. član Akademije Stelluti objavio je svoja opažanja o strukturi pčelinjih organa izrađenih mikroskopom. Konkretno, prvi je put vidio i opisao licenu strukturu oka insekata. F. Cesi (1628.) upotrijebio je Galileo mikroskop, proučavajući sporangije paprati i opisao ga sporama pomoći, smatrajući ih sjemenkama.

Izraz "mikroskop" prvi je put upotrijebio Johann Faber 1625. godine u pismu princu F. Cesiju, predlažući takozvani instrument Galileo, namijenjen (za razliku od teleskopa) za ispitivanje malih predmeta. Taj pojam još uvijek postoji i čvrsto se koristi. Međutim, broj istraživača koji su upotrebljavali mikroskop u 17. stoljeću bio je vrlo mali, pa su mu se s vremena na vrijeme samo priklonili..

U Njemačkoj su radionice igračaka (nirnberški zanatlije) u velikom broju proizvodile mikroskope, a izrađene od kartona i drveta bile su jeftine.

U Engleskoj početkom XVIII. bili su nešto složeniji, osobito su imali makroskopski vijak i izrađeni su od bronce, međutim, ti su mikroskopi bili jako skupi - do 40 kilograma. Optika ovih mikroskopa ostala je prilično primitivna: leće su dale značajnu kromatsku i sfernu aberaciju, pa je pri značajnim uvećanjima slika bila neizreciva. Gotove zbirke pripravaka, koje su se sastojale od sušenih sitnih insekata (uši, buhe, glave muha itd.), Kao i razni dodatni uređaji: mikro-akvarijumi, stezaljke za držanje mladunaca, tako da možete vidjeti kretanje krvi u posudama itd., Obično su dodavane na sve mikroskope. da se osuši..

"Mikroskopski amaterizam" bio je u XVIII. sasvim uobičajena. Mnoge gravure aristokratskih salona toga vremena pokazuju kako osoba, sjedeći za stolom, nešto pregledava pod mikroskopom..

Krajem XVIII. Mikroskop su već stvorili isključivo profesionalni majstori koji su ga značajno poboljšali. Središte mikroskopske industrije bio je London (radionica Johna Keffea), odakle su mikroskopi raspoređeni po cijelom svijetu. Objektivna procjena mikroskopa toga vremena ukazuje da su oni već dali zadovoljavajuću sliku, čak i vrlo male strukture (do 5 mikrona) mogu se vidjeti uz njihovu pomoć..

Aberacija u svakom slučaju nije upečatljiva, što je postignuto uvođenjem prstenaste dijafragme koja siječe rubne zrake.

Povećanje mikroskopa u XVIII. bili vrlo raznoliki. Proizvedeni su sustavi s povećanjem u opsegu od 10 do 150 puta, ali je također pronađeno mnogo više. Međutim, njihova razlučivost nije bila velika, pa su velika povećanja zapravo bila iluzorna. Zanimljivo je da su do tada već dobro razvijeni teorijski proračuni leća i okulara (Biker, Kepler, Euler, Huygens i mnogi drugi), međutim uočene su značajne poteškoće, posebno je centriranje leća bilo teško postići.

microscopists - ljubavnici su napravili mnoštvo zanimljivih i važnih otkrića. Tu treba uključiti i poznatog Antona Van Levenguka - proizvodnog trgovca. Promatranja Antona Van Levenguka bila su toliko sustavna i višestruka da bi danas trebala postati znanstvena istraživanja koja su započela znanost o mikroskopskim organizmima. Levenguk je svoja zapažanja držao 50 godina i dopisivao ih Londonskom kraljevskom društvu. Nakon toga, Levenguk je pisma ispisao u posebnoj knjizi „Tajne prirode“ (1696.), a sam autor je već 1680. godine izabran za člana Kraljevskog društva.

Radovi Levenguka privukli su ozbiljnu pozornost suvremenika, jer predstavljaju vrijedan doprinos znanosti i daju snažan poticaj za daljnja istraživanja. Levenguk je koristio bikonveksne leće, koje je sam polirao i ubacio u tanjure. Ove povećale („jednostavan mikroskop“ ili perut) jedva su dosegle veličinu glavice igle, njihova upotreba zahtijevala je znatnu umjetnost i odličan vid.

Levenguk je postigao tako velika povećanja da je mogao vidjeti čak i crvene krvne stanice (njihov promjer u ljudima je 7-8 mikrona, to jest 0,007 milimetara). Najpoznatije je bilo otkriće mikroskopskih stvorenja koje je nazvao ciliates (od riječi Infusum, što na latinskom znači "infuzija").

Otkriće Levenguka privuklo je pažnju ne samo tadašnjih znanstvenika, već i cjelokupnog kulturnog društva. Mnogi su se amateri tako ozbiljno bavili mikroskopskim opažanjima, da su sami napravili niz važnih otkrića koja su otišla u znanost. Ilustrirane knjige odvjetnika Martina Ledermüllera (1719.-1769.) Bile su posebno popularne. Jedna od knjiga ima prepoznatljiv naslov: „Mikroskopska zabava za oči i dušu“ (1762). Takvi su amaterski istraživači, bez postavljanja određenog cilja, opisali široku paletu objekata. Donijele su velike koristi obogaćujući znanost informacijama o nižem obliku živih bića. Od velikog interesa, ta su promatranja proširila mikroskopske studije.

Uz A. Levenguka treba spomenuti i takva prezimena kao M. Malpigi (1671-1675), Swammerdam (1737), K.F. Vuk (1749.-1769.). Oni su postavili temelje znanstvenoj mikroskopiji i pobudili interes za ovo polje znanja, i stoga zaslužuju veliko poštovanje. Već u XVIII. mnogi su ugledni znanstvenici shvatili da je grana mikroskopskih istraživanja složena upravo zbog svoje originalnosti i specifičnosti njegovih slika. Zanimljive misli o ovoj temi nalazimo od jednog talijanskog prirodoslovca 18. stoljeća. - Felix Fontana (1723.-1805.). Primijetio je da svi mogu pogledati kroz mikroskop, ali jedinice mogu opisati ono što vide (1781). Te duboke riječi i dalje ostaju relevantne. F. Fontan posebno naznačuje da se sve naše misli o različitim objektima temelje na uspoređivanju i usporedbama, ali budući da je mikrotalasni svijet apsolutno raznolik, prilično je opasno koristiti ideje dobivene opažanjem makrokozmosa, posebno zato što „slika koja se otvara mikroskopom može biti prikladna istovremeno raznim predmetima. " Te su izjave smještene u poseban odjeljak knjige F. Fontana, naslovljen "O mikroskopskim pogreškama koje nastaju tijekom mikroskopskih opažanja". U procesu mikroskopskog proučavanja organizama utvrđene su činjenice mnogih pogrešaka. Čak i u osnovnom pitanju prirode i strukture stanice susrećemo se s mnogo kontradikcija. Postavlja se pitanje: to ne ovisi o nesavršenosti mikroskopske tehnologije i njenom nedovoljno brzom napretku. Međutim, to nije sasvim istina. Ispada da mikroskop - glavni alat za istraživanje - gotovo nije ograničio biološka opažanja.

U velikoj većini slučajeva optički uređaji pružali su velike mogućnosti za upotrebu..