Каждое великое открытие начинается с простого любопытства. 24 октября 1632 года в голландском Делфте родился Антони ван Левенгук. Без научного образования, не имея учёных степеней, этот самоучка совершит революцию, показав человечеству новый мир, населённый существами, которых он назвал «animalcules» - маленькими животными.
От корзинщика к исследователю:
Антони родился в семье бюргеров, занимавшихся пивоварением и плетением корзин. Его отец умер, когда Антонио было всего несколько лет и воспитанием племянника занялся дядя, обучивший племянника основам математики и физики. В университете Амстердама молодой Левенгук проучился недолго - его больше привлекала практическая работа, чем теоретические размышления.
Вернувшись в Делфт в возрасте 21 года, Левенгук сначала работал в галантерейной лавке, где впервые увидел инструмент, изменивший его судьбу - стеклянную линзу для проверки качества тканей. Это незначительное, казалось бы, событие разожгло в нём особый интерес к оптике.
Он женился на дочери купца Барбаре Мей, вернулся в родной город и получил должность в городской ратуше. Помимо основной работы Левенгук выращивал цветы, разводил экзотических птиц и, главное - начал самостоятельно шлифовать стеклянные линзы.
Письма:
В 1673 году Левенгук, уже в возрасте сорока лет, отправил своё первое письмо в Лондонское королевское общество - центр научной мысли того времени. Его письма были полны замечаний о соседях, разоблачений шарлатанов, сообщений о собственном здоровье. Но главное в них - описания невероятных открытий, которые научный мир встретил скептически.
Поначалу учёное сообщество встретило его открытия с недоверием. Как может простой торговец тканями, без университетского образования, увидеть то, что не видит никто другой? В 1676 году Королевское общество отправило в Делфт своего уполномоченного - натуралиста Неемию Грю, чтобы проверить эти чудесные наблюдения. Но Левенгук отказался показывать свои методы и технику изготовления линз. Грю вернулся ни с чем - не сумев удостоверить результаты.
Сомнения рассеялись только год спустя. В 1677 году сам Роберт Гук, авторитетный секретарь Королевского общества, прибыл в Делфт, провёл независимые наблюдения и подтвердил все открытия Левенгука. Авторитет Гука сделал своё дело - скептики замолчали.
8 февраля 1680 года за Левенгуком официально признали статус действительного члена Королевского общества - честь невиданная для человека без учёной степени.
Мир под микроскопом:
- Эритроциты и циркуляция крови. Первым Левенгук увидел, что кровь - это не однородная жидкость, как считали его современники. Через линзу он наблюдал мельчайшие красные тельца. Он разглядел капилляры и мог отследить, как циркулирует кровь в мельчайших сосудах живых существ.
- Сперматозоиды. Хотя впервые их увидел друг Левенгука - студент-медик Йоган Гам, именно Левенгук сделал детальные зарисовки этих «семенных зверьков» в 1677 году. Однако он ошибочно считал их уже сформировавшимися зародышами, ищущими питательную среду в яйцеклетке.
- Бактерии и микроорганизмы. В 1683 году Левенгук впервые описал различные формы бактерий: кокки (шарообразные), бациллы (палочковидные), спириллы (спиралевидные) и нитчатые бактерии. Он находил их везде - в воде, в канавах, на зубном налёте.
- Инфузории и простейшие. Левенгук открыл и описал многие виды одноклеточных организмов, включая знаменитые инфузории-туфельки.
- Мышечные волокна и структура глаза. Под своей лупой он обнаружил, что мышцы состоят из микроскопических волокон.
Открытия Левенгука вызвали парадоксальный эффект: видя, какое множество микроорганизмов кишели в любых жидкостях, учёные того времени ещё больше уверились в теории самозарождения жизни. Только спустя столетие, когда Спалланцани, Пастер и другие исследователи провели тщательные эксперименты с нагреванием и герметизацией сосудов, стало ясно: жизнь может возникать только из уже существующей жизни.
Встреча с Петром I:
Одним из самых примечательных событий в жизни Левенгука стала встреча с русским царём Петром I в 1698 году. Великий государь, стремившийся как можно больше учиться, во время своего Великого посольства в Европу, специально прибыл в Делфт, чтобы встретиться с известным натуралистом.
Петр I пригласил Левенгука на свою яхту, куда исследователь явился с пробирками и несколькими микроскопами. Русский царь с живейшим интересом рассмотрел движение эритроцитов в крови угря, а также зубной налет под микроскопом.
Наследие:
Левенгук прожил долгую, полную трудов жизнь. 26 августа 1723 года он умер в возрасте 90 лет, до конца преданный своему делу. Уже будучи на смертном одре, не в силах держать руку, он просил своего друга Гугли перевести его последние письма на латынь и отправить их в Лондонское королевское общество.
Левенгук завещал все свои 26 микроскопов королевской академии наук. Девять из них сохранились до наших дней и хранятся в музеях.
Огромное влияние на развитие науки Левенгук оказал через своих научных наследников. Луи Пастер в XIX веке, работая с данными и рисунками Левенгука, создал первые вакцины и доказал микробную природу болезней. Роберт Кох использовал эти же работы при разработке своего постулата о возбудителях инфекционных заболеваний.
«Я был поражён тем, что в капле воды живёт такой мир, полный движущихся созданий», - писал Антони ван Левенгук, отправляя очередное письмо в Лондон.
Тайна линз Левенгука:
Левенгук овладел искусством изготовления линз и держал свой метод в строжайшем секрете. Его техника требовала незаурядного мастерства, терпения и острого глаза. Каждый микроскоп Левенгука представлял собой миниатюрный шедевр: две металлические пластины, плотно соединённые между собой с линзой, зажатой в между ними. Препарат крепился на острие тончайшей иглы прямо перед линзой. С помощью винтов на задней стороне микроскопа можно было регулировать фокусное расстояние.
За всю жизнь Левенгук создал 25 микроскопов и более 500 линз. Но как именно Левенгук достигал таких результатов? Ответ долго оставался загадкой. Конкуренты и коллеги в течение столетий пытались разгадать секрет его успеха, но тайна скрывалась в деталях, незаметных человеческому глазу.
Только в 2021 году нидерландские физики с помощью высокоточной нейтронной томографии разгадали эту тайну. Секрет его успеха крылся в двух техниках изготовления линз, которые Левенгук умело чередовал в зависимости от желаемого результата.
Для линз среднего увеличения (150x) он использовал метод, позаимствованный у Роберта Гука: брал тонкую стеклянную нить, нагревал её в пламени свечи до частичного расплавления, и на конце образовывалась идеальная стеклянная капля сферической формы. Её величина определялась количеством расплавленного стекла.
Для самых мощных микроскопов (266-275x увеличение) Левенгук создал шарики методом оплавления стеклянной трубки, а затем вручную шлифовал и полировал одну сторону этого шарика, превращая его в плоско-выпуклую линзу. Именно эта дополнительная обработка - тщательная абразивная шлифовка с использованием всё более мелких абразивов и финишная полировка давали непревзойденное качество стекла и кристальную четкость изображения.
В то время как его современники достигали увеличения в 20-30 раз, линзы Левенгука обеспечивали увеличение в 150-300 раз с удивительной чёткость изображения. Микроскопы с его линзами оставались непревзойденными вплоть до 1830-х годов - почти на два столетия.
Не смотря на то , что ван Левенгук показал нам всё многообразие жизни на различных поверхностях, хочется верить, что правило 5 секунд всё же работает.
Источники:
- MDPI Microbiology:
https://www.mdpi.com/2076-2607/11/8/1994 - N+1 (Научно-популярный портал):
https://nplus1.ru/news/2021/05/18/leeuwenhoek-microscopes - Wikipedia (русская версия):
https://ru.wikipedia.org/wiki/Левенгук_Антони_ван
#микробиология #Левенгук #микроскоп #история_науки #animalcules #ПётрI #самоучки