Antonie van Leeuwenhoek

Antonie van Leeuwenhoek è il padre un po ‘ improbabile della microbiologia. Un proprietario moderatamente istruito di un’azienda tessile, ha imparato a fare i suoi microscopi unici che hanno offerto l’ingrandimento ineguagliabile. Usando questi microscopi fece una serie di scoperte scientifiche di fondamentale importanza, tra cui animali e piante unicellulari, batteri e spermatozoi.

I suoi metodi di microscopia erano così finemente sintonizzati che dopo aver scoperto i batteri, questo tipo di organismo non sarebbe stato osservato di nuovo da nessun altro scienziato per oltre 100 anni.

Inizi

Antonie van Leeuwenhoek nacque il 24 ottobre 1632, nella piccola città di Delft nella Repubblica olandese. Suo padre era Philips Antonisz van Leeuwenhoek, un cestista. Sua madre era Margaretha Bel van den Berch, la cui prospera famiglia era birrai.

I primi anni di vita di Antonie furono piuttosto rocciosi: suo padre morì quando aveva solo cinque anni. Sua madre si risposò e Antonie passò un po ‘ di tempo a vivere con uno zio. Suo zio era un avvocato e ha aiutato Antonie con alfabetizzazione di base e matematica, rafforzando l’educazione che aveva ricevuto nelle scuole locali. Quando Antonie aveva 16 anni, anche il suo patrigno era morto.

Antonie non imparò altre lingue oltre all’olandese, il che suggerisce che non si sarebbe mai aspettato di andare all’università: avrebbe avuto bisogno di imparare almeno il latino per questo.

Carriera commerciale

Nel 1648, all’età di 16 anni, Leeuwenhoek si trasferì nella famosa città commerciale olandese di Amsterdam per iniziare a lavorare in un negozio di tessuti. Ha imparato bene il suo mestiere ed è stato promosso alla posizione di fiducia di cassiere e contabile.

Nel 1654, all’età di 21 anni, tornò a Delft, dove avrebbe trascorso il resto della sua lunga vita. Questo è stato un anno significativo per Leeuwenhoek. Non solo è tornato nella sua città natale, ma si è sposato e, mettendo in pratica la sua esperienza imprenditoriale ad Amsterdam, ha aperto il suo negozio tessile a Delft. Oltre al tessuto vendeva bottoni, nastri e altri accessori.

Negli anni successivi Leeuwenhoek divenne una figura influente a Delft. Nel 1660, all’età di 28 anni, fu nominato per gestire le operazioni della sala riunioni del consiglio di Delft. In cambio di solo una piccola quantità di lavoro – il lavoro fisico effettivo del lavoro è stato delegato ad altre persone – ha ricevuto uno stipendio generoso.

Uomo di molti talenti, Leeuwenhoek fu anche nominato per supervisionare il commercio del vino di Delft e riscuotere le tasse appropriate sul vino importato.

Mentre gestiva il suo negozio e lavorava per la città di Delft, Leeuwenhoek divenne un geometra qualificato a circa 40 anni, poco prima di iniziare il suo lavoro scientifico.

La scienza di Antonie van Leeuwenhoek

La scoperta della lente di Leeuwenhoek

Le scoperte biologiche di Leeuwenhoek dipendevano completamente dalla sua capacità di realizzare lenti di straordinaria qualità.

Non ha mai detto a nessuno come ha fatto le sue lenti. Il segreto è andato con lui nella tomba. Infatti, per gettare i concorrenti fuori dal profumo, ha usato per parlare di come ha dovuto macinare il vetro per un tempo molto lungo per fare le sue lenti. Questo non era quasi certamente vero.

La gente nel commercio tessile aveva, per centinaia di anni, usato perle di vetro – piccole sfere di vetro – come lenti per esaminare il tessuto nei minimi dettagli. Leeuwenhoek usava spesso perle di vetro nella sua attività quotidiana per esaminare la densità dei fili e la qualità del tessuto.

Nel 1665 il grande scienziato inglese Robert Hooke pubblicò Micrographia, mostrando i disegni che aveva fatto del mondo naturale visto attraverso la lente del suo microscopio.

Uno dei disegni di Robert Hooke da Micrographia: una testa di dronefly, con struttura oculare dettagliata.

Leeuwenhoek visitò l’Inghilterra nel 1668 e molto probabilmente vide una copia di Micrographia: era diventato il primo bestseller scientifico. Importante per Leeuwenhoek, conteneva disegni che Hooke aveva fatto dei suoi esami microscopici di stoffa.

Micrographia contiene una descrizione di come un potente microscopio può essere fatto utilizzando una singola lente sferica – simile per le perle di vetro di Leeuwenhoek era già familiarità con:

…se si prende un pezzo chiaro di rottura del Vetro Venezia, e in una lampada da tirare fuori in molto piccoli peli o thread, quindi tenendo le estremità di questi fili con la fiamma, fino a che si fondono e si esegue in un piccolo giro globulo, o drop, che si appendono alla fine del thread; e se si bastone molti di questi, alla fine di un bastone con un po ‘di ceralacca, in modo che il thread stare verso l’alto, e poi… macinare fuori una buona parte di loro, e, dopo, su una superficie liscia piastra di metallo, con un po’ di tripoly, strofinare fino a quando non è venuto per essere molto liscia; se uno di questi essere risolto con un po ‘ di cera molle, contro un ago piccolo foro, compunti attraverso una sottile lastra di ottone, piombo, stagno, o di qualsiasi altro metallo, e un oggetto, posizionato molto vicino, essere guardato attraverso di esso si sia ingrandire e rendere alcuni oggetti più distinti quindi ogni grande microscopi.

(Ai tempi di Hooke le persone a volte scrivevano frasi MOLTO lunghe!)

Non possiamo dire se Leeuwenhoek era a conoscenza delle parole di Hooke – non sapeva leggere l’inglese. Tuttavia, ora si crede che abbia usato la tecnica di Hooke per realizzare le sue lenti.

Hooke stesso non utilizzava lenti fatte con questo metodo perché erano scomode: la distanza tra l’obiettivo e l’oggetto visto doveva essere molto breve e l’occhio dell’osservatore doveva essere spinto molto vicino all’obiettivo, causando la rapida tensione degli occhi di Hooke.

Hooke ha usato un microscopio composto (uno con due lenti) che assomiglia più da vicino ai microscopi che usiamo oggi.

Leeuwenhoek, tuttavia, era più che felice di usare piccole lenti sferiche per realizzare microscopi a lente singola. Ha tenuto segreti i dettagli di come ha fabbricato le sue lenti, ma oggi possiamo essere ragionevolmente sicuri che abbia fatto quanto segue:

• usato una fiamma calda per riscaldare la parte centrale di una bacchetta di vetro fino a quando fuso
• tirato estremità della canna in direzioni opposte, formando un lungo e sottile filo di vetro fuso
• ha continuato a tirare le estremità, mentre il fuso thread in mezzo è cresciuto sempre più sottile, infine spezzare
• posto uno dei thread finisce in fiamma, risultante alla fine del filo, formando una piccola sfera di vetro

Questo ambito è stato un obiettivo, che può avere richiesto un po ‘ di lucidatura. Più piccola è la sfera, maggiore è l’ingrandimento.

Quando ha iniziato a fare lenti, Leeuwenhoek potrebbe aver sperato di usarli per esaminare i tessuti più da vicino di quanto chiunque avesse mai fatto prima.

Presto, tuttavia, sentì la stessa costrizione di Hooke di esaminare gli oggetti naturali in dettagli mai visti prima.

I microscopi realizzati con le minuscole lenti sferiche di Leeuwenhoek – le lenti più piccole misurate solo 1 mm di diametro – erano facilmente in grado di ingrandire gli oggetti di un fattore di circa 200 – 300, mentre il microscopio composto di Hooke ingrandiva solo di un fattore di circa 40 – 50.

Sorprendentemente, Leeuwenhoek poteva usare le sue lenti per risolvere dettagli piccoli come 1,35 µm. (Ciò significava che, ad esempio, poteva facilmente vedere i globuli rossi, che sono in genere 6 – 8 µm di diametro.)

Antonie van Leeuwenhoek guardando attraverso uno dei suoi minuscoli microscopi a lente singola e registrando le sue osservazioni. Il campione che sta visualizzando è tenuto all’interno del corpo del microscopio. Dipinto di Ernest Boar.

Ciò che ancora oggi è incerto è come Leeuwenhoek illuminasse gli oggetti che stava studiando. Questa era una parte di vitale importanza della sua arte unica di microscopia. Un altro era la sua abilità impareggiabile nel creare per la visualizzazione:

• gocce di liquido, come sangue o acqua di stagno, o
• campioni solidi, come materiale vegetale o muscoli animali, tagliati in modo pulito con una lama di rasoio in sezioni molto sottili, abbastanza trasparenti per far viaggiare la luce in modo che i loro dettagli potessero essere visti

Leeuwenhoek ha realizzato oltre 500 microscopi minuscoli durante la sua vita. Erano scomodi da usare e scomodi, motivo per cui oggi usiamo microscopi composti. Nonostante i loro inconvenienti, nelle mani esperte di Leeuwenhoek, hanno rivelato un mondo biologico completamente nuovo.

Il mondo microscopico scoperto da Leeuwenhoek

Leeuwenhoek era un commerciante che non aveva una formazione formale in scienze e non era mai stato al college.

Tuttavia, la qualità delle sue osservazioni era così alta e le sue scoperte così convincenti che la sua ricerca divenne ben nota attraverso lettere che inviò alla Royal Society di Londra. Questi sono stati tradotti in inglese e pubblicati nella rivista della Società, Philosophical Transactions.

Una vista in sezione trasversale di una fibra nervosa disegnata da Antonie van Leeuwenhoek.

È interessante notare che molte delle lettere di Leeuwenhoek furono lette prima da Robert Hooke, che era il curatore degli esperimenti e poi segretario della Società. Hooke in realtà imparato olandese in modo da poter leggere le lettere di Leeuwenhoek per se stesso.

La prima comunicazione di Leeuwenhoek fu nel 1673, replicando alcuni dei lavori che Hooke aveva trattato in Micrographia, inclusi i disegni dettagliati di Leeuwenhoek di punture di api, un fungo e un pidocchio umano.

L’anno seguente Leeuwenhoek cominciò a descrivere le nuove scoperte eccezionali che aveva fatto.

Vita unicellulare
Nel 1674, all’età di 41 anni, Leeuwenhoek fece la prima delle sue grandi scoperte: forme di vita unicellulari. Oggigiorno questi organismi sono raggruppati con i protisti-si tratta principalmente di piante e animali unicellulari. Facendo eco all’iniziale incredulità che la Micrographia di Hooke aveva incontrato, molti membri della Royal Society rifiutarono di credere nell’esistenza delle creature microscopiche di Leeuwenhoek. Ci vollero fino al 1677 prima che la loro esistenza fosse pienamente accettata. Ciò accadde dopo che Robert Hooke tornò ai suoi microscopi, che aveva rinunciato a causa dell’affaticamento degli occhi, e verificò le osservazioni di Leeuwenhoek.

La forma e le dimensioni dei globuli rossi
Nel 1674 Leeuwenhoek esaminò i globuli rossi, che erano stati scoperti sei anni prima dal suo collega olandese, Jan Swammerdam. Con la sua lente superiore, Leeuwenhoek è stato in grado di dare una descrizione più chiara delle cellule che mai e fu la prima persona a determinare con precisione le loro dimensioni.

Uno dei disegni di Leeuwenhoek di globuli rossi.

Batteri
Nel 1676 Leeuwenhoek scoprì i batteri nell’acqua. I batteri erano al limite dell’osservazione del suo microscopio-ha stimato che ci sarebbero voluti più di 10.000 di loro per riempire il volume di un piccolo granello di sabbia. Tale era la brillantezza del suo lavoro che nessun altro osservava i batteri fino a quando non fosse passato un altro secolo.

Spermatozoi
Nel 1677 Leeuwenhoek scoprì gli spermatozoi, concludendo in seguito che le uova vengono fecondate quando vengono immesse dallo sperma.

Un’illustrazione di alcune delle scoperte di Leeuwenhoek – animali, batteri e spermatozoi. Ha chiamato le piccole creature che ha scoperto – da unicellulari verso l’alto-animalcules.

“observed Ho osservato alcuni animalcules, all’interno di interi corpi ho visto un movimento così veloce da superare la credenza; erano circa le dimensioni di un grosso granello di sabbia, e i loro corpi erano trasparenti, che il movimento interno poteva essere chiaramente visto. Tra le altre cose, ho visto nel corpo di uno di questi animali un corpuscolo luminoso e rotondo, posto vicino alla testa, e in cui si vedeva un moto rapido molto meraviglioso, costituito da un’estensione e una contrazione alternate. Questa particella ho concluso essere il cuore Letter”

Antonie van Leeuwenhoek

Lettera a Anthonio Magliabechi di Firenze

Capillari linfatici
Nel 1683 Leeuwenhoek scoprì i capillari linfatici, che contenevano ” un fluido bianco, come il latte.”

Osservando i cicli vitali dei vermi e delle pulci Leeuwenhoek ha dimostrato che tali creature non sono generate spontaneamente, come molte persone credevano all’epoca. Ha mostrato queste creature passano attraverso un processo di riproduzione dalle uova ai vermi alle pupe agli adulti.

Dissezionando gli afidi scoprì la partenogenesi. Trovò afidi genitori contenenti gli embrioni di nuovi afidi anche se le uova non erano state fecondate.

Osservando il flusso di sangue nei piccoli capillari, Leeuwenhoek confermò il lavoro di William Harvey sulla circolazione sanguigna.

La nascita di una nuova scienza

Le scoperte di Leeuwenhoek, combinate con la precedente scoperta di Hooke di funghi microscopici, segnalarono la creazione di una nuova scienza: la microbiologia.

Alcuni dettagli personali e la fine

Leeuwenhoek sposò Barbara de Mey nel 1654, quando aveva 21 anni. Avevano cinque figli, ma solo uno – la loro figlia Maria-sopravvisse oltre l’infanzia.

Barbara morì nel 1666, dopo dodici anni di matrimonio. Cinque anni dopo Leeuwenhoek sposò Cornelia Swalmius, con la quale non ebbe figli. Fu durante il suo secondo matrimonio che l’interesse di Leeuwenhoek per la scienza sembra essersi sviluppato.

Nel febbraio 1680 Leeuwenhoek fu eletto alla Royal Society di Londra. Ne era molto orgoglioso; significava che aveva ottenuto il riconoscimento di vero scienziato. Non ha mai visitato la Royal Society. Era felice di continuare il suo lavoro a Delft.

La seconda moglie di Leeuwenhoek, Cornelia, morì nel 1694, quando Leeuwenhoek aveva 61 anni.

Antonie van Leeuwenhoek morì all’età di 90 anni il 26 agosto 1723. Fu sepolto nella Vecchia Chiesa di Delft.

Sebbene non fosse nato in una famiglia scientifica né avesse ricevuto un’educazione scientifica, la sua morte fu quella di un vero scienziato. Comunicò alla Royal Society una descrizione così accurata e dettagliata della condizione medica che lo stava colpendo, causando alla fine la sua morte, che ora è chiamata malattia di Van Leeuwenhoek. Questa è una condizione rara che causa contrazioni involontarie dei muscoli.

Leeuwenhoek era sopravvissuto da sua figlia Maria, che non si era sposata. Si prese cura di suo padre anziano e lo aiutò a gestire l’attività tessile di famiglia. Leeuwenhoek era diventato un uomo ricco e Maria ereditò questa ricchezza.

“…il mio lavoro, che ho fatto per molto tempo, non è stato perseguito per ottenere la lode che ora mi piace, ma principalmente da una brama di conoscenza, che noto risiede in me più che nella maggior parte degli altri uomini. E per questo, ogni volta che ho scoperto qualcosa di straordinario, ho pensato che fosse mio dovere mettere la mia scoperta su carta, in modo che tutte le persone ingegnose potessero essere informate di ciò.”

Antonie van Leeuwenhoek