Знакомство с невидимками

в 19:44, , рубрики: биология, история науки, медицина, микробиология, микромир, микроскопия, Научно-популярное, Читальный зал

Автор сообщества Фанерозой, врач Артемий Липилин

Мы находимся в келье старинного монастыря. Через узкое, прорубленное в толстых каменных стенах оконце, пробился луч солнца. На секунду он зажёг мириадами искорок пыль, повисшую в воздухе. Солнечный луч развеял мрак узкой, увенчанной тяжеловесными сводами кельи, осветил массивный крест, висящий на стене и медные застёжки переплёта инкунабулы. На столе обитателя кельи – древние рукописные свитки, множество книг в толстых, потрёпанных временем переплётах. В углу стоят сосуды причудливой формы. На атаноре что-то кипит в большой реторте из мутного стекла.

На обитателе кельи длинная ряса из грубой ткани, перепоясанная верёвкой. Он погружён в чтение какой-то рукописи. Внимательно вчитываясь в слова древнего текста, он смешивает два порошка и высыпает их в ступу, стоящую на огне. Ярко-алое пламя на секунду озаряет стены кельи, а потом всё заволакивают клубы сизого дыма.

Афанасий Кирхер 02.05.1602 — 28.11.1680
Афанасий Кирхер 02.05.1602 — 28.11.1680

Имя этого человека Афанасий Кирхер, он монашествует в ордене иезуитов. Кирхер осмелился нарушить наставления отцов церкви и превратить своё скромное прибежище в настоящую лабораторию.

Справедливости ради стоит отметить, что руководство ордена иезуитов сквозь пальцы смотрело на увлечения наукой среди своих братьев. Большинству из них предстояло отправиться в далёкие колонии и новые земли, чтобы обратить в католическую веру местных жителей и правителей и расширить территорию влияния Престола Святого Петра. А чем можно привлечь к себе новых последователей, если не знанием медицины, географии, агрономии и математики? Поэтому многие из братьев ордена полулегально занимались чтением древних манускриптов и на собственном опыте пытались получить новые, полезные знания. Таким был и наш герой.

Родился он в 1602 году, через два года после сожжения Джордано Бруно, и старался лишний раз не афишировать свои интересы. Хорошо помнил Кирхер и печальную историю великого астронома Галилео Галилея, который упорно отстаивал гелиоцентрическую систему Коперника, усовершенствовал телескоп, впервые описал лунные кратеры и солнечные пятна. В 1633 году после длительного тюремного заключения он был вынужден опуститься на колени перед папскими прелатами и публично отречься от своих убеждений. Свежа была память Кирхера и о голландском враче Ван-Гельмонте.

Ян Баптиста ван Гельмонт 12.01.1579 — 30.12.1644
Ян Баптиста ван Гельмонт 12.01.1579 — 30.12.1644

Он находился в тюремном заключении только за то, что отрицал возможность чудесных исцелений. Так что у Кирхера были основания держать в некотором секрете свои научные изыскания, а под обложками церковных книг скрывать копии запрещённых рукописей не только древних учёных, но и Коперника, Сервета, Бруно.

Афанасий Кирхер преподавал математику во французском городе Авиньоне, изучал историю и географию древнего Египта, и древней Италии. Но приоритет он отдавал естественным наукам, в первую очередь науке о животных и растениях.

Кирхер был глубоко увлечён медициной, пытался выяснить причины болезней. Для того чтобы проникнуть в эти тайны, ему приходилось знакомиться со всеми доступными трудами, а читать при тусклом, колеблющемся свете свечи. От постоянного напряжения ослабело зрение. С каждым днем всё труднее стало разбирать строчки готических букв, всё чаще они сливались в единую серую полосу. Тогда, чтобы помочь себе, Кирхер приобрёл «мудрые стёкла». В его времена они уже не были новинкой. «Мудрыми стёклами» называли тогда очки. Кто их придумал, доподлинно неизвестно, но первые свидетельства о применении этого оптического инструмента относятся к концу XIII века.

«Мудрые стёкла» — современная реконструкция средневековых очков.
«Мудрые стёкла» — современная реконструкция средневековых очков.

Кирхер держит в своих руках прибор, в жестяную оправу которого вставлены большие круглые стёкла. Он приближает их к строчкам и отдаляет, находит оптимальное расстояние, и тогда текст становится наиболее чётким. Его разум занимает мысль: как объяснить это удивительное свойство шлифованных стёкол? Этого он объяснить не сможет, но твёрдо понимает: чем ближе форма стекла к сфере, тем сильнее она увеличивает.

Пройдёт немало времени, прежде чем неизвестный шлифовщик из Авиньона изготовит для Кирхера увеличительное стекло, которое увеличивает не в пять и даже не в десять, а в несколько десятков раз. Счастливый обладатель невиданного по мощности прибора шагает по келье и рассматривает предмет за предметом.

Но вот Кирхер приближается к окну и в ужасе отшатывается – он ясно увидел чудовище, которое ползло по оконному стеклу. Лупа выпадает из рук, но на окне уже никого нет. Что же это было? Муха, обыкновенная комнатная муха, которая попала в поле зрения увлечённого монаха.

Следом за мухой под увеличительное стекло помещается блоха. Но блоха неусидчива: сильный удар задними ножками – и насекомое исчезает из поля зрения. Приходится охотиться за новой и рассматривать её мертвой. Но теперь трудно увидеть детали строения блохи – в ходе поимки она серьёзно изувечена. Впрочем, даже если блоха остаётся невредимой, её всё равно невозможно рассмотреть так же хорошо, как муху, ведь муха сидела на оконном стекле, и её тело пронизывалось светом.

Чтобы решить эту задачу, Кирхер придумал специальный прибор. В один конец полой трубки он ставил обычное стекло, а в другой – свою линзу. Теперь можно поместить живую блоху в трубку и без помех рассматривать её, просто повернув прибор в сторону источника света. Так родилось «блошиное стекло» – первый предок микроскопа.

Чем сильнее увеличивала линза, которую Кирхер вставлял в трубку, тем больше подробностей удавалось рассмотреть в окружающем мире.

«Блошиное стекло» Кирхера.
«Блошиное стекло» Кирхера.

Прошло два года, и Кирхер объявил, что ему удалось увидеть какие-то невероятно мелкие, не видимые невооружённым глазом живые существа в протухшем мясе, скисшем молоке и даже в крови больных. Эти существа были так малы, что Кирхер не мог разглядеть ни их устройства, ни формы. Поэтому он назвал их «червячками».

Судьба оказалась благосклонна к пытливому монаху. Он прожил долгую жизнь, умер в 1680 году и был похоронен в главной церкви иезуитского ордена Иль-Джезу, рядом с основателем своего ордена Игнатием Лойолой.

В условиях научной революции и эпохи Просвещения, сама принадлежность к ордену Иезуитов и специфика взглядов Кирхера, восходящих к идеалам Ренессанса, привели к тому, что Кирхер стал символом косности, поэтому реабилитация учёного и пересмотр его вклада в науку начались только в 60-х годах XX века.

«Блошиное стекло» Кирхера быстро завоевало популярность, но не как прибор для исследования природы, а как забавная игрушка для праздных людей. Многочисленные шлифовальщики производили увеличительные стёкла и оправляли их в трубки, отделанные золотом и драгоценными камнями. «Блошиные стёкла» стоили огромных по тем временам денег. Обеспеченные люди носили их с собой, соревнуясь в богатстве отделки футляров, а рассматривание насекомых стало модным развлечением в великосветских гостиных.

«Блошиное стекло» Кирхера стало первым шагом к завоеванию человеком микромира. В связи с развитием физики и техники, наука XVII века получила в своё распоряжение «настоящий» микроскоп, который стал могучим орудием познания природы.

Изобретение микроскопа связывается с именами Янсенов, Галилея и Фонтана. Первые, примитивные микроскопы вышли из рук Янсенов.

Микроскоп Янсенов.
Микроскоп Янсенов.

Не стоит забывать, что шлифовка драгоценных камней в древности могла привести к изготовлению оптических стёкол, так называемых собирающих линз. Такие линзы, сделанные из горного хрусталя, были, как полагают историки, известны ещё в древней Ассирии. О способности линз увеличивать изображение знали в Античности. Искусство шлифовки плоско-выгнутых линз в Англии и Голландии к концу XVI и началу XVII века достигло значительных успехов. Оно же в итоге привело к изобретению микроскопа.

Первый микроскоп представлял собой трубку с одним увеличительным стеклом. Таково было устройство микроскопа Декарта. Прибор давал очень небольшую кратность увеличения. Первую попытку применить две линзы для больших увеличений сделал Гук.

Микроскоп Гука
Микроскоп Гука

Общим недостатком первых микроскопов, как однолинзовых, так и двухлинзовых, была аберрация – сферическая и хроматическая, из-за чего изображения получались нечёткими. Однако эти прото-микроскопы оказали науке колоссальную услугу. Исследователь истории биологии В.В. Лункевич так пишет о первых микроскопах:

«Когда сравниваешь великолепные, блестяще оборудованные, до тонкости утончённые микроскопы Цейса или Лейтца с этими «стегоцефалами» обширного семейства микроскопов, не находишь слов для выражения того искреннего уважения, которое должны внушать современному биологу те старинные приборы и великие открытия первых микроскопистов: Гука, Грю, Левенгука, Мальпиги».

С этим заявлением сложно не согласиться. При взгляде на первые микроскопы нам кажется, что бактерии в те времена были больше минимум в сто раз.

Одним из первых конструкторов микроскопов был Роберт Гук. Как англичанин школы Бэкона, Гук считал чувственное восприятие и точное наблюдение основой научного познания и, осуществляя этот девиз, обогатил науку не только важными открытиями, но и некоторыми ценными идеями. Проявляя интерес к астрономии, физике и геологии, он провёл ряд наблюдений и опытов, которые позволили ему сделать выводы, сходные с выводами других учёных. Так, например, он высказал такой же взгляд на природу света, как и Гюйгенс в своей теории волнообразного движения, и дал объяснение явлению интерференции.

В 1667 году вышла его книга «Микрография, или некоторые физиологические описания мельчайших телец при помощи увеличительных стёкол. Наблюдения и исследования». Эта книга состоит из 246 страниц текста и 38 больших таблиц.

Разворот книги Гука «Микрофотография»
Разворот книги Гука «Микрофотография»

Содержание её так же многообразно, как и вся научная деятельность Гука. Значительный объём книги отведён под микроскопические картины и микроструктуры растительного, животного и минерального происхождения. Но тут же можно найти материал, имеющий весьма отдалённое отношение к микроскопическим исследованиям. Некоторые главы, например, рассказывали о звёздах, Луне, телескопе или о свойстве воздуха и других прозрачных сред преломлять и разлагать свет. Но и в главах, посвящённых исследованиям при помощи увеличительных стёкол, пестрота удивительна, хотя и волне понятна. Достаточно только представить себе умного, образованного и любознательного человека, вооружённого первым микроскопом, то есть инструментом, которым почти никто до него не пользовался, но дающим возможность открыть совершенно новый, никем до того не виданный мир. Гуку интересно всё, что можно поместить на столик, под объектив микроскопа: кончик тонкой иглы или острие бритвы, шерстяная, льняная или шёлковая нить, крошечные стеклянные шарики, частички тонкого песка, осадок мочи, зола растений или кристаллики различных минералов. И в том, что он увидел и описал, было немало любопытного и ценного для биологии его эпохи.

Но самым замечательным достижением Гука было открытие клеточного строения некоторых частей растений: стебля репейника, ворсянки, папоротника, сердцевины кедра и других растений. Гук первым применил термин «клетка». Именно он представил рисунок ячеистого строения пробки и указал на такое же строение тонкой пластинки древесного угля. Гук первым отметил ничтожную величину строительных элементов растений, подсчитав, что в одном кубическом дюйме поместится 1200 миллионов клеток. Об этом очень подробно говорится в XVI – XVIII главах его «Микрофотографии». Вот как описывает своё открытие Гук:

«Древесный уголь, или сожжённое дочерна растение, представляет собой предмет не столько приятный, сколько поучительный». Далее учёный доказывает его поучительность: «Если взять кусочек хорошо прожжённого древесного угля и растереть между пальцами, то наряду с пылью получатся тонкие гладкие пластинки. Рассматривая в микроскоп одну из таких пластинок с поверхности, мы увидим множество пор, совершенно таких, какие бросаются в глаза и у растений, где они расположены кольцами вокруг сердцевины».

Такую же картину представляет, по его мнению, тонкая пластинка каменного угля… А вот историческое место, касающееся пробки и её ячеистой структуры:

«Я беру хороший, чистый кусок пробки, срезаю отточенным, как бритва, перочинным ножом необычайно гладкий кусочек и рассматриваю его под микроскопом. Этот кусочек представляется пористым, хотя я не уверен, что он на самом деле таков. Судя, однако, по мягкости и упругости пробки, это, хотя и странно, но возможно. Если я стану продолжать мои наблюдения с микроскопом и снова всё тем же перочинным ножичком отрежу часть от первого кусочка и помещу его на предметную площадку, то совершенно ясно увижу, что он сплошь пронизан порами и напоминает собой пчелиные соты, правда, не столь правильные».

Дальше автор предлагает обратить внимание на рисунок, на котором ясно видно и пористость, и окружающие поры стенки.

«Они, – заключает Гук, – столь же тонки, как и восковые перегородки в сотах – перегородки, отграничивающие и образующие шестигранные клетки».

Первая зарисовка клеток работы Гука.
Первая зарисовка клеток работы Гука.

Так было положено начало одному из великих завоеваний науки XVII века – учению о клетке, дальнейшее развитие которого тесно связано с целым рядом выдающихся имён того же столетия.

Изобретение микроскопа открыло перед учёными новые, широкие горизонты и дало возможность появиться большому числу выдающихся умов. Одним из них был Марчелло Мальпиги – ученый крупнейшего калибра.

Марчелло Мальпиги 10.03.1628 — 29.11.1694
Марчелло Мальпиги 10.03.1628 — 29.11.1694

Вся жизнь Мальпиги, отравленная многочисленными злоключениями, была непрерывным служением науке. В этом итальянце XVII века билось неугомонное сердце истинного титана Возрождения, исполненного неиссякаемой энергией, стремящегося к преодолению косности противников во имя новых научных ценностей. Всё это давалось ему чрезвычайно нелегко. Недоброжелательность со стороны представителей официальной высокой науки, скитания из одного университета в другой, оскорбления и клевета – всё это надо было преодолевать, не выпуская из рук скальпеля и микроскопа. И Мальпиги это удалось настолько, что в его метрическом свидетельстве приходской священник счёл нужным написать: «Сей Марчелло стал мировой известностью преимущественно в медицине».

В возрасте семнадцати лет Мальпиги поступает в Болонский университет, где изучает философию Аристотеля и Галена. Судьба не благоволит к нему с самой юности: он теряет всех близких родственников, за исключением брата, и вынужден тратить часть драгоценного времени на житейские дела. В университете он с увлечением предаётся изучению анатомии и медицины, получает степень доктора и с 1656 года начинает читать курс лекций в Болонском университете. И вдруг очередная беда: Мальпиги теряет горячо любимого учителя. Начинаются нападки со стороны закостеневших в традиции коллег и студентов, присягнувших при поступлении в университет «никогда не допускать, чтобы им опровергали Аристотеля, Галена и Гиппократа». Нашлись и те, кто направили своё примитивное остроумие против неугодного начальству профессора. Тогда Мальпиги оставляет кафедру в Болонском университете и переезжает в Пизу, на кафедру теоретической медицины. Там он работает несколько лет, заводит знакомства в учёном мире, становится усердным посетителем «Анатомического общества», собиравшегося у Борелли, и с энтузиазмом принимается за научно-исследовательскую работу. И снова его настигает рок: брата за какие-то провинности приговаривают к смертной казни. Мальпиги возвращается в Болонью. Добивается освобождения брата и вновь возвращается в круг учёных, продолжает заниматься исследованиями и совершает открытия. Его известность растёт, но растёт и ненависть к молодому учёному. В своих записках Мальпиги, требовал всестороннего естественнонаучного образования как единственной базы для медицины. Он протестовал против голого эмпиризма во врачебной практике, против безоговорочного преклонения перед ветхими авторитетами.

«Голый эмпиризм, – говорил он, – мало даёт. Авторитеты – далёко не всё. Они сказали своё: что знали, то усвоено и чтится; чего не знали, в том ошибались. Исправлять их ошибки, развивать их дело – такова задача нашего и грядущих поколений…».

Он настаивает на тесной связи между терапией и патологией, патологией и физиологией, терапией и этиологией, этиологией и диагностикой. Учёный уверяет в острой необходимости изучать строение организмов не только при помощи скальпеля и пилы, но и при неизменном содействии микроскопа, остроумно парирует злые упрёки в том, что, увлекаясь микроскопом, он будто бы занимается «мелочами».

«Природа, – писал Мальпиги, – для осуществления удивительных процессов, имеющих место у животных и растений, соблаговолила составить их организм из многих механизмов. Механизмы эти силой необходимости сложены в свою очередь из мельчайших частиц такой формы и так расположенных, что из них получаются удивительные органы. Их состав и строение по большей части недоступны не только невооружённому глазу, но и микроскопу».

Он требует, чтобы учёные пользовались сравнительными методами исследования, так как

«природа вещей окружена мраком и раскрывается лишь путём сравнений; её надо исследовать всесторонне, чтобы при помощи простейших механизмов, более доступных нашим чувствам, можно было понять механизмы сложного».

Всё это не нравилось научному официозу: одних смущало, других обижало, третьих возмущало. И Мальпиги снова пришлось покинуть Болонью, перенеся к тому же новый страшный удар: умер второй его любимый учитель.

И вот он уже в Мессине. По-прежнему увлечённо занимаясь профессорской работой, он совершает ряд новых открытий сначала в области анатомии растений, а позже – в анатомии животных. Недовольство новатором не прекращается. Не прекращаются и преследования, издевательства и клевета.

В 1666 году Мальпиги снова в Болонье. В его жизни происходит важный перелом. Лондонское королевское общество приглашает его на работу и предлагает печататься за счёт этого общества. Мальпиги соглашается и уже в 1669 году отсылает в Лондон своё замечательное исследование о шелкопряде, а в 1671 году – монографию, посвящённую анатомии растений. В этой работе впервые говорится о клеточном строении растений. Клетки растений Мальпиги называет «utriculi» – мешочки.

Под высоким покровительством Лондонского общества Мальпиги проработал тринадцать лет, но однажды его снова настигло несчастье: сгорел дом Мальпиги, а с ним – множество рукописей, микроскопы, ценные научные материалы, большая часть имущества. Ещё через пять лет какая-то «шайка молодых людей» совершила набег на дом Мальпиги и учинила форменный погром. Оставаться дальше в Болонье стало невыносимо. Мальпиги переехал в Рим в качестве лейб-медика папы Иннокентия XII. Напряжённая работа и щедро даваемые судьбой тяжкие испытания преждевременно подточили его здоровье. Он умер после двух ударов в возрасте шестидесяти шести лет. Болонья, принесшая Мальпиги много горьких дум и обидных переживаний, поставила ему памятник в стенах своего прославленного университета.

Полное собрание сочинений Мальпиги впервые издано в Лондоне в 1687 году, а три года спустя после смерти автора появился дополнительный том, в котором находилась автобиография учёного, а также переписка Мальпиги с Борелли, Фракоссати, Сваммердамом, Реди и другими учёными по поводу его работ.

Среди массы работ Мальпиги особенно выделяются две.

Первая – «De renibus» («О почках»). В ней рассматривается микроскопическое строение почек. Именно Мальпиги с помощью микроскопа открыл в них мочевые канальца и клубочки, получившие его имя, а также установил связь между сосудистой системой почек и отметил фильтрующую роль этих органов, служащих для удаления из организма различных продуктов.

Мальпигиев клюбочек
Мальпигиев клюбочек

Другая его работа – «De pulmonibus epistolae» («Письма о лёгких»). Эти два письма, составляющие содержание книги, адресованы его учителю и другу Джиовани Борелли.

Джованни Альфонсо Борелли 28.01.1608 — 31.12.1679
Джованни Альфонсо Борелли 28.01.1608 — 31.12.1679

В те времена учёные имели обыкновение адресовать свои научные доклады тому или иному выдающемуся учёному. В этой небольшой по объёму (всего двенадцать страниц), но очень ценной по содержанию работе Малпиги описывает картину альвеолярного строения лёгких, взяв объектом своих исследований органы дыхания лягушки. Там же он говорит о тончайшем разветвлении лёгочных артерий и вен – о капиллярах. Все исследования он провёл с помощью микроскопа. Таким образом, именно Мальпиги окончательно закрыл вопрос о строении кругов кровообращения. Это, как и многое другое в работах Мальпиги, было ново и открывало перспективы для дальнейшего, более углублённого знакомства со структурой лёгких и для понимания загадочного процесса дыхания.

Научное наследство Мальпиги рисует его яркую фигуру во весь рост. Знакомство с работами этого учёного представляет интерес и для биолога, и для более узкого специалиста. В этих трудах в значительной мере отражается биологическое творчество XVII века, его устремления и ошибки. Вот почему следует как можно подробнее ознакомиться с трудами Мальпиги. К сожалению, в современных трудах, им отводится незаслуженно мало места.

Но были другие «первые среди равных». Если Гук предложил микроскоп, конструкция которого основана на двух плоско-выгнутых линзах, то был исследователь, придумавший совершенно иную схему устройства микроскопа, над принципом работы которого учёные ломали голову без малого четыреста лет. Левенгук – так звали этого невоспетого и малоизвестного в наше время исследователя.

24 октября 1632 года в Нидерландах, которые тогда назывались Фландрией, среди ветряных мельниц, низких улиц и высоких грахтов Дельфта в семье Филипса Тонисзона родился мальчик Антони. Он совершит одно из самых удивительных открытий во всей биологии: ему посчастливится открыть новое царство живой материи. Он родился и вырос во времена тектонических перемен человеческого общества. По всей Европе гремела тридцатилетняя война, протестанты увлечённо резали католиков, а католики – протестантов. Земли Фландрии, Германии и Богемии опустошены бандами ландскнехтов и раубриттеров. Повсеместно царствовали голод и тиф. Во Фландрии шла война за независимость – та самая, в ходе которой суждено столкнуться двум удивительным литературным героям – Тилю Уленшгпигелю и Диего Алатристе. В недрах этого адского котла зародился и постепенно воцарился новый социально-экономический строй – капитализм. Именно в это время в малоизвестном городе Дельфт жила семья бюргеров по фамилии Тонизсон. Они пользовались большим уважением, так как занимались плетением корзин и пивоварением. Пивоварение же издавна считается во Фландрии почётным и уважаемым занятием. Антони рано потерял отца. Мать, желая сделать из сына чиновника, отправит его в Лейден. Но, когда ему исполнится шестнадцать лет, он оставит учение и поступит в мануфактурную лавку в Амстердаме.

В возрасте двадцати одного года он вернётся в Дельфт, женится и откроет собственную мануфактурную торговлю. О его жизни на протяжении двадцати последующих лет практически ничего не известно, за исключением того, что он был дважды женат и имел нескольких детей, большинство из которых умерло в младенчестве.

Он не успел многому научиться и в глазах людей своего времени считался невежественным человеком. Единственный язык, на котором он мог изъясняться, был фламандский – малоупотребляемый и презираемый культурными людьми язык рыбаков, торговцев и землекопов. Образованные люди того времени говорили на латыни, а Левенгук едва умел на ней читать. Единственной книгой, которую он смог осилить, была Библия.

«Какая скучная, но по-своему счастливая биография!»

– так может воскликнуть читатель. Однако не стоит торопиться. Всё только начинается.

У нашего героя было весьма неожиданное и очень своеобразное увлечение. Антони увлекался рассматриванием предметов через увеличительное стекло. Что ж, покупать для этого линзы? Ну уж нет, не таков наш герой. В течение этих «немых» двадцати лет он ходил к оптикам и обучался у них искусству обтачивать и шлифовать стёкла. Он посещал алхимиков, аптекарей и ювелиров, постепенно проникая в тайны выплавки металлов из руд, и понемногу научился обращаться с золотом и серебром. Это был чрезвычайно настойчивый и упорный человек. Он не довольствовался тем, что его линзы были так же хороши, как у лучших мастеров Фландрии. Нет, они должны быть лучше самых лучших! И, добившись этого, он продолжал возиться со своими линзами много часов кряду. Затем он вставлял свои линзы в небольшие оправы из меди, серебра или золота, которые лично вытягивал на огне среди адского дыма и чада.

Он весь уходил в работу, забывая о семье, друзьях и лавке, просиживая целые ночи напролёт в своей странной лаборатории. Он научился делать мельчайшие линзы, размером менее 1/8 дюйма в диаметре, но настолько симметричные, настолько точные, что показывали ему самые мелкие предметы в сказочно ясном виде.

Он с увлечением рассматривал всё, что попадалось ему под руку. Он глядел через них на мышечные волокна кита и на чешуйки собственной кожи. Отправляясь к мяснику, он покупал бычьи глаза и восторгался тонким устройством хрусталика. Часами он изучал строение овечьих, бобровых и лосиных волосков, которые под его линзами превращались в толстые мохнатые брёвна. Он осторожно отсекал мушиную голову и насаживал на тонкую иголку своего микроскопа. С каким восхищением он рассматривал детали этого чудовищного мушиного мозга. Он исследовал поперечные срезы разных пород деревьев и, прищурившись, любовался семенами растений.

Сорокашестилетнего исследователя окончательно захватило его увлечение. Он продал свою мануфактурную лавку, устроился сторожем в городскую ратушу (такая служба была своего рода синекурой, в обязанности сторожа входило растапливать печи в ратуше утром и запирать двери вечером) и взял фамилию Левенгук. В переводе на русский она означает «уголок около Львиных ворот». С этого момента мы расстаёмся со скучным малообразованным торговцем и встречаем фанатичного исследователя микромира, который первым познакомил человечество с бактериями.

Антони ван Левенгук 24.10.1632 — 26.08.1723
Антони ван Левенгук 24.10.1632 — 26.08.1723

Не было на свете более недоверчивого человека, чем Левенгук. Он рассматривал какое-нибудь жало пчелы или ножку блохи снова и снова. Иногда он оставлял эти объекты наблюдения на целые недели и месяцы прямо на остриях своего странного микроскопа, а для того чтобы рассматривать новые объекты, делал новые микроскопы. И таким образом у него скопились их целые сотни. Затем он возвращался к первым экземплярам, чтобы проверить и, если понадобится, внести поправки в свои первоначальные наблюдения. Он никогда ничего не говорил о том, что видит, никогда не делал рисунков до тех пор, пока сотни наблюдений при одних и тех же условиях не подтверждали ему, что перед ним одна и та же картина. Но и после этого он всё ещё не был вполне уверен! Вот как Левенгук писал об этом:

«Человек, который первый раз смотрит в микроскоп, говорит, что теперь видит то-то, а теперь то-то. И всё же самый опытный наблюдатель может оказаться в дураках. Не всякий поверит, сколько времени я потратил на свои наблюдения, но я делал их с радостью, не обращая внимания на тех, которые говорили: «Стоит ли на это тратить так много труда, какой во всём этом толк?» Но я пишу не для таких людей, я пишу только для философов».

Если бы не ещё один покоритель невидимого мира, Левенгук так бы и остался чудаковатым сторожем. Этого человека звали Ренье де Грааф, и по счастливому стечению обстоятельств этот уроженец Дельфта был довольно известным учёным.

Ренье де Грааф 30.07.1641 — 17.08.1673
Ренье де Грааф 30.07.1641 — 17.08.1673

С помощью микроскопа системы Гука он описал фолликулы в яичниках млекопитающих. Благодаря этому своему открытию он был принят в члены-корреспонденты Английского Королевского общества. Познакомившись с Левенгуком, Грааф получил возможность ознакомиться с микроскопами своего земляка. То, что довелось увидеть Гаафу, заставило его устыдиться собственной славы. Он-то и сообщил об исследованиях Левенгука своим британским коллегам. Вот что он написал в своём письме:

«Попросите Антони ван Левенгука сообщить Вам о своих открытиях».

Граафов пузырёк. В правой части снимка по центру — яйцеклетка.
Граафов пузырёк. В правой части снимка по центру — яйцеклетка.

Левенгук не преминул ответить на запрос Королевского общества. Озаглавлено письмо было так: «Перечень некоторых наблюдений, сделанных с помощь микроскопа, изобретённого мистером Левенгуком, относительно строения кожи, мяса и так далее, жала пчелы и проч.». Это письмо очень удивило и даже позабавило учёных джентльменов из Королевского общества, но они были удивлены чудесными вещами, которые Левенгук, по его словам, смог увидеть через свои замечательные линзы.

Но не это принесло бессмертную славу Левенгуку. Однажды ему пришло в голову направить свою линзу на каплю чистой воды. Именно с этого дня берёт своё начало микробиология. Кому, кроме него, могло прийти в голову направить свою линзу на каплю чистой воды? И что могло находиться в этой чистой, только что упавшей из облаков воды, кроме неё самой? А он разглядел в той капле мириады живых существ. Они были в тысячу раз меньше любого существа, которого можно увидеть обычным глазом.

Знакомство с невидимками - 15

Левенгук, этот малообразованный привратник из Дельфта, проник в новый фантастический мир – мир мельчайших существ, которые рождались, боролись за существование и гибли, совершенно незримые и неизвестные никому от начала времён. Это были живые существа совершенно другой природы, в продолжение многих веков терзавшие и истреблявшие целые поколения людей. Это были существа более страшные, чем огнедышащие драконы и великаны, о которых рассказывалось в легендах и сказках. Это были невидимые душегубы, убивавшие детей в уютных колыбелях и королей в неприступных замках. Это был невидимый, скрытый, неумолимо жестокий, но порой и дружественный мир, в который первым из всех землян Левенгук смог заглянуть с помощью своего микроскопа.

После многих длительных экспериментов Левенгук окончательно убедился в том, что этот незримый мир окружает человека повсюду и сопровождает его от рождения до гробовой доски. Только тогда он решился написать высоким учёным из Королевского общества и начал с того, что в простых, безыскусных выражениях описал своё изумление. Страница за страницей он повествовал о том, что миллионы этих маленьких животных можно сложить в одну большую песчинку и что в одной капле сенного настоя, в котором они быстро растут и размножаются, их содержится более двух миллионов семисот тысяч штук.

Письмо ушло в Лондон. Оно было прочитано в высоком собрании учёных скептиков и вызвало много шума. Вскоре Левенгук получил ответ с просьбой подробно описать устройство его микроскопа и объяснить методику исследования.

Он ответил им длинным письмом, уверяя, что абсолютно ничего не преувеличил. Левенгук изложил им все свои вычисления, он проделал так много делений, умножений и сложений, что его письмо больше напоминало упражнение из учебника по математике. Закончил Левенгук своё письмо сообщением о том, что многие из жителей Дельфта видели в микроскоп этих странных маленьких существ, которых сам Левенгук называл «анималькули». Он уверял, что может присовокупить к письму свидетельства видных почётных жителей Дельфта: двух духовных лиц, одного нотариуса и восьмерых других господ, заслуживающих полного доверия. Но никак не может открыть, как устроен его микроскоп. Тайну устройства микроскопа Левенгук унёс с собой в могилу.

Тогда Королевское общество поручило Роберту Гуку и Нехеми Гру соорудить самые лучшие микроскопы и приготовить настой сена. 15 ноября 1677 года Гук принёс в собрание свой микроскоп. По результатам исследования выяснилось, что Левенгук не ошибался и не лгал. Воистину это был день торжества привратника из Дельфта! В сенном настое действительно были эти «волшебные зверьки»! Почтенные члены собрания толпились вокруг микроскопа, с удивлением наблюдая за жизнью нового царства живого мира. Спустя некоторое время Королевское общество сделало Левенгука своим членом, прислав ему пышный членский диплом в серебряной шкатулке с гербом общества на крышке.

Таков был первый охотник за микробами. После него остались сотни микроскопов, которые он изготавливал на продажу. Но ни один из них не давал такого увеличения, как те, которые Левенгук мастерил для себя. Учёные долгое время ломали голову, как же Левенгуку удавалось так отшлифовать крошечные линзы, чтобы они позволяли разглядеть бактерий в капле воды без специальных методов окраски и фиксации.

Принципиальная схема микроскопа Левенгука.
Принципиальная схема микроскопа Левенгука.

Ответ был найден только в середине 70-х годов ХХ века, когда учёные из Новосибирска попробовали изготовить линзы не путём пришлифовки, а путем оплавления капиллярной нити. Линзу изготавливали путём оплавления конца стеклянной нити до образования стеклянного шарика с последующей пришлифовкой одной из его сторон. При такой методике получается плоско-выгнутая линза, по своим увеличивающим способностям соответствуюшая линзам в микроскопе Левенгука. Однако экспертиза сравнения с оригинальным микроскопом не была проведена, и эта замечательная методика так и остаётся рабочей версией.

Учёные конца XVII – начала XVIII века при всём своём колоссальном упорстве и безграничной любви к познанию уперлись в технический предел возможностей своих микроскопов. Дальнейший прогресс в микробиологических и гистологических исследованиях стал возможен только после совершенствования микроскопической техники. И такой момент настал в середине XIX века, в эпоху, подарившую науке имена великих цитологов и микробиологов. Именно в это время случилась следующая революция в познании природы: появились люди, сформулировавшие клеточную теорию. Об этом мы поговорим в следующем очерке.

Список использованной литературы:
  1. Васильков И. А. Следопыты в стране анималькулей. – М: Детгиз, 1959.

2. Крайф Поль де. Охотники за микробами; Борьба за жизнь. [Пер. с англ.]. – М.: Молодая гвардия, 1957.

3. Лункевич В. В. От Гераклита до Дарвина: Очерки по истории биологии: В 2 т. / Под ред. [и с предисл.] проф. И. М. Полякова. – 2-е изд. – М.: Учпедгиз, 1960.

4. История биологии с древнейших времен до начала ХХ века / Академия наук СССР, Институт истории естествознания и техники; ред. С. Р. Микулинский. – М.: Наука, 1972.

Автор: Фанерозой

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js