Кто изобрел микроскоп?
После длительной войны с Испанией Министерский мир признал за Нидерландами право на самостоятельное существование. Возникновение первого крупного буржуазного государства в Европе сопровождалось освобождением крестьян, уничтожением десятин, пламенной защитой свободной конкуренции в области знаний и свободной торговли. С уходящим феодализмом исчезали идеи абсолютизма, и власть была твердо взята в руки „властителями прилавков". Имея богатевшие колонии, Ост-Индскую Компанию, обширную торговлю и разнообразные производства внутри страны— Нидерланды быстро и неуклонно шли по пути к экономическому благополучию.После того, как в 1651 г. штаты, изменив конституцию, сочли из лишним выбирать штатгальтера, власть торговой буржуазии достигла своего апогея. Поддерживаемая трактатамисвоих идеологов, ободренная своими успехами в борьбе с демократическими движениями и все растущим удельным весом Голландии на мировом рынке, она с гордостью следит за бурным развитием экономической мощи Нидерландов. Именно про этот период Маркс сказал, что Голландия находилась „в расцвете своего торгового величия".Меркантильные интересы купцов заставляли корабли все новых и новых экспедиций бороздить воды океанов в поисках источников сырья и рынков, и все растущие потребности в различных отраслях промышленности стимулировали изучение производительных сил. Молодая буржуазия в погоне за новыми возможностями последовательно овладевает необходимыми ей сведениями о богатствах природы. Пышный рассвет философии, науки и искусства так же, как и относительное свободомыслие бюргеров являются характерными для этого периода. Достаточно назвать Спинозу, иатро-химика Франц де ла Бое (Sylvius) и его преемника Краанен, знаменитого Бургава, юриста Греция защищавшего свободу морей и Бланкарта, поборника картезианства в медицине, чтобы иметь представление о состоянии философии и науки того времени.
В эту эпоху жил и занимался своими исследованиями Левенгук. Антоний Левенгук (Antoni van Leeuwenboek) родился в семье почтенного бюргера 24 октября1632 г. в городе Дельфте (провинция Южная Голландия в Нидерландах). До 1654г. он был бухгалтером и кассиром в лавке торгующей сукнами в Амстердаме, а затем вернулся в свой родной город и открылмануфактурную торговлю, заняв одновременно должность привратника в ратуше. В свободное время он изучал искусство шлифовать увеличительные стекла и достиг в этом поразительных результатов. Пользуясь сделанными линзами, Левенгук начал изучать самые различные объекты, но, не зная латинского языка, бывшего тогда обязательным для ученых, он не имел возможности публиковать результаты своих исследований. В этом ему помог Ренье де Грааф, который в 1673 г. перевел данные его наблюдений и направил их в виде письма в Королевское общество в Лондоне. Вслед за этим письмом последовали другие, и до конца дней Левенгук был ревностным сотрудником выпускаемых О-вом „ Transactions В 1680 г. он был избран членом Лондонского Королевского общества, в 1697 г. — членом-корреспондентом во.Французскую, .Академию наук. Умер Левенгук 91 года. По получении известия о его смерти, вице-президент Общества Martin Falkes произнес речь, в которой содержится следующее место:„Мы видели многое, и, так как его наиболее поразительные открытия были полностью подтверждены целым рядом необычайно любопытных и критически разобранных наблюдений, то, конечно, у нас нет оснований сомневаться в точности и остальных открытий, которые были не столь многочисленны или не так тщательно проведены". Современники были более справедливы к Левенгуку, чем некоторые натуралисты последующих столетий. Характеристика Левенгука, как дилетанта, скользившего от одного наблюдения к другому, никогда не фиксировавшего своего внимания длительно на каком-нибудь одном явлении и не стремившегося к относительно полному его познанию, встречается, к сожалению, нередко. Указывается также, что его исследования проводились без плана и не имели ничего общего с научным методом. Так, напр., по мнению Даннеманна, он „не ставил себе определенной цели, а рассматривал все, что возбуждало любопытство микроскописта-дилетанта”.Эта неправильная оценка Левенгука зависит от ряда причин, среди которых на первом месте стоит антиисторический подход к его исследованиям. Если к концу XVII столетия в области макроскопической анатомии (после работ Везалия и других ученых, применявших секции) уже были возможны обобщения, то при изучении микроскопического строения тканей и органов, а тем более в области протозоологии и микробиологии, о них не могло быть и речи. Микроскопические живые существа, открытые Левенгуком, были, при современном ему состоянии знаний, совершенно недоступны для экспериментальных исследований; и естественно, что при сопоставлении работ Сваммердама и Мальпиги с работами Левенгука, необходимо исходить из конкретных возможностей данной эпохи для различного характера исследований. Все наблюдения Левенгука могли быть осуществлены лишь после того, как он убедился в способности двояковыпуклых, с коротким фокусным расстоянием, стекол увеличивать предметы во много раз.
По своему устройству микроскоп Левенгука(ниже на рисунке) резко отличался от микроскопов, которыми пользовались в его время. Он брал маленькую отшлифованную им самим линзу и укреплял ее между двумя имеющими отверстие металлическими пластинками. К одной из пластинок прикреплялась игла, острие которой с помощью винтов могло быть помещено в фокусе. Объект насаживался на иглу или приклеивался к ней и рассматривался при естественном освещении, иногда применялось вогнутое зеркало. Интересно отметить, что Левенгук, по-видимому, пользовался и затемненным полем зрения. Работая с микроскопом Левенгука, можно получить увеличение в 40— 160 раз, хотя некоторые из микроскопов обладали еще большей разрешительной способностью. Так, в Утрехте хранится экземпляр, дающий увеличение в 270 раз. Однако, несомненно, что даже очень опытный исследователь наших дней не мог бы, пользуясь этим микроскопом, увидеть все то, что было описано Левенгуком, т. к. последний на протяжении многих лет выработал совершенную методику наблюдений со своим прибором. Он никогда не опубликовывал способа, применявшегося им для „лучших исследований", говоря, что „я его сохраню для самого себя". Укажем, что во время своих исследований Левенгук конструировал различные остроумные приборы, облегчавшие ему наблюдение или осуществление опытов.Исследования Левенгука необычайно разнообразны. Они представляют интерес не только для протозоолога и микробиолога, но в неменьшей степени и для зоолога, ботаника, гистолога, физиолога и кристаллографа. Не вдаваясь в детали, мы перечислим его наиболее важные открытия и наблюдения. В первую очередь необходимо остановиться на одной из основных его работ — открытии капиллярного кровообращения. Исследуя гребешок молодого петуха, ухо белого кролика и крыло летучей мыши, он не добился окончательных результатов. О неудаче, постигшей его при наблюдении крыла летучей мыши, Левенгук пишет следующее „ . . .он (капилляр) становится таким узким, что позволяет проходить только одному или двум шарикам, но дальше теряется из виду". Левенгук настойчиво продолжает свои наблюдения с другими животными и, наконец в хвосте юного головастика с несомненностью устанавливает „ весь круговорот в крови". Эти исследования дополнили учение Гарвея, и детальное изучение все новых и новых объектов опровергает мнение о Левенгуке, как о поверхностном наблюдателе.С этими работами тесно связано открытие красных кровяных шариков, так как движение крови он узнавал по их перемещению. Форменные элементы крови, несомненно, видел ранее Мальпиги, но ошибочно считал их за жировые капельки. Левенгук при описании эритроцитов останавливается на различной величине, форме и неодинаковом количестве их у различных животных.В области микроскопической анатомии человека им изучались: поперечная исчерченность мышц, волокнистое строение хрусталика и роговицы, канальцы в зубном веществе, строение эпидермиса, микроскопическое строение головного мозга и сперматозоиды, открытые им независимо от Ham'а. Кроме того, известен ряд других, не менее ценных работ.
По анатомии насекомых наиболее интересные наблюдения были посвящены: строению стенок трахей, сложному устройству глаз, чешуйкам на крыльях, бесполому размножению тлей, установленному им на 50 лет раньше известной работы Боннэ, выяснению природы кошенили, истории развития муравьев. Описан также прядильный орган у пауков и другие особенности их строения. Исследования Левенгука с Bolanus’ ом, гидрами (почкование) и, невидимому, сNonionina найденными им в желудке креветок, представляют несомненный интерес для гидробиолога. . Внимание маляриологов должно быть обращено на установленное уже Левенгуком различное положение личинок Anopheles и Culex в воде. Не менее удивительны его наблюдения над строением растений. Тщательно изготовляя срезы стволов различных деревьев, он дал прекрасные рисунки и описания сосудов и расположения клеток в сердцевинных лучах. Он впервые обнаружил кристаллы в растениях, а, изучая строение различных семян и их прорастание, установил разницу между одно и двудольными. Левенгука интересовали не только животные и растения, и некоторые из его писем посвящены подробному описанию формы кристаллов различных солей. Но, конечно, найденные Левенгуком простейшие и бактерии (которые он называл „маленькие животные, маленькие создания, зверьки") были самым выдающимся его открытием, создавшим новую эпоху в биологии. В 1675 году Левенгуком описываются бактерии, находящиеся в воде. В течение последующих лет в области протозоологии им даются не только описания новых, открытых им организмов(Giardia, Ораlina,Carchesium и др.), но устанавливается и способ размножения некоторых из них. Согласно утверждению Beijerinck'a, Левенгук в 1680 г. обнаруживает в настое перца анаэробную бактерию. В следующем году он открывает бактерий и спирохет, находящихся в полости рта и кишечника. Изучая микроскопические существа, он описывал их внешний вид, реснички, жгутики, характер движения, зарисовывал их форму и, что необходимо особенно подчеркнуть, установил, что при нагревании жидкости, в которой они находятся , наступает гибель. Левенгук был первый, кто обнаружил пивные дрожжи. В своем письме, озаглавленном De fermento cerevisiae (1680 г.) он описывает форму и расположение дрожжевых клеток,, осадок который они образуют, и появление пузырей в бродящей жидкости. Этими наблюдениями он воспользовался для опровержения теории „ брожения крови", защищаемой медиками той эпохи. Отсутствие пузырей в крови, по его мнению, говорило против этого учения.Обычно недостаточное внимание уделяется тем исследованиям Левенгука, которые могут быть объединены вокруг вопроса о спонтанном зарождении. Восходящее к Аристотелю это учение получило в дальнейшем столь широкое распространение, что даже самые просвещенные современники Левенгука видели в росе ту „первичную субстанцию", из которой в уксусе возникают угри(Anguillula aceti)..Общеизвестны классические опыты Реди, выяснившие, что личинки мух не появляются в мясе, если оно накрыто кисеей, и мухи не могут отложить свои яички. Однако, даже Реди, доказавший, что личинки, возникают в мясе, а не из мяса, допускал, что насекомые внутри галлов и черви-паразиты в организме человека — возникают благодаря своеобразной модификации живого вещества растительного или животного происхождения. И вот Левенгук с помощью своей маленькой линзы последовательно, с неослабеваемым упорством, разрушает суеверия и предрассудки. Он изучает причину возникновения галлов на дубовых листьях и выясняет, что единственные виновники их появления — это личинки насекомых, вылупившиеся из яиц. Далее он устанавливает, что долгоносики, появляющиеся в хлебных амбарах и приносящие большой вред, не зарождаются самопроизвольно и рекомендует, как меру борьбы с ними, повторное окуривание амбаров серой. Одна из наиболее распространенных легенд о появлении блох из пыли, мочи или песка была развенчена исследованиями Левенгука, изучившим историю развития этого этого, как он сам выражается “маленького презренного насекомого”. В ответ на новые доводы в пользу доктрины о самозарождении, выдвинутые итальянским ученым иезуитом Bonami, утверждавшим, что морские раковины зарождаются из ила и песка на дне моря, Левенгук предпринял ряд исследований и показал всю несостоятельность этого взгляда. „С своей стороны", пишет он, „я считаю одинаково невозможным самозарождение из грязи, как маленькой ракушки, так и кита". То же самое он утверждал и по отношению к обитателям пресных вод (Unio), яйцо которого он рассматривал настолько тщательно, что увидел там вращающегося эмбриона. Зрелище было столь интересным, что Левенгук, его дочь и гравировщик в течение трех часов не могли оторваться от микроскопа. Неменьшее внимание было им уделено маленьким живым угрям, находившимся в теле самки — наблюдения, которые позволили опровергнуть существовашие тогда взгляды. В отношении им открытых коловраток он пишет следующее: „Мы можем легко себе представить, что живые существа могут быть найдены как во всякой дождевой воде, которая стекает с желобов в цистерны, так и во всякой воде, находящейся на открытом месте, так как они заносятся туда частицами пыли. Этим не исчерпываются работы Левенгука в этом направлении; но и указанного достаточно чтобы его, наряду с Сваммер-дамом, Мальпиги и Валлисниери, считать одним из ярых противников самопроизвольного зарождения. Устанавливая своими микроскопическими исследованиями сложность организации и историю развития живых существ, Левенгук накапливал тот богатый фактический материал, который позволил в начале XVIII столетия вопрос о самозарождении животных и насекомых считать окончательно решенным в отрицательном смысле.Таким образом, в лице Левенгука мы имеем не только „отца научной микроскопии", но и одного из первых натуралистов, боровшихся с учением о самозарождении. Принадлежа к . господствующему классу страны, Левенгук был ограничен социальной средой, и в его творчестве имеются черты, характерные для мыслей, господствовавших среди торговой буржуазии XVII и начала XVIII столетия. Стремление охватить возможно большее число объектов для наблюдений и монополизировать при этом свой метод исследования, является отражением эпохи. Резервировать все права являлось основной заботой бюргера, и Левенгук был сыном своего класса.Необходимо учесть также некоторые специфические особенности Левенгука. Не имея систематической научной подготовки, не имея возможности читать работы других ученых и черпая только в разговорах с друзьями нужные ему для работы сведения, он делал ценные открытия, но иногда впадал и в ошибки; давал изумительные объяснения наблюдаемым явлениям, но, одновременно, прибегал к рассуждениям, которые и в те времена могли показаться наивными. Но он всегда стремился подтвердить свои открытия соответствующими экспериментами, и тщательность, с которой он проводил свои наблюдения, позволяла ему в тех случаях, когда раздавались возражения, говорить: “Это меня не беспокоит, я знаю что я прав”.В течение своей жизни Левенгуком была послано в Лондонское Королевское общество около 200 писем и 27 писем во французскую Академию наук. Собрание этих писем было издано впервые на голландском языке: Sendbrieven, ontledingen ontkellingen etc.". 7 Т. 1685—1718. Несколько позднее оно появилось на латинском языке: Arcana Naturae ope et beneficio exquissi-morum microscopiorum etc. 1695 (существует 3 издания). Полное собрание его писем вышло под названием „ Opera Omnia seu Arcana Naturae ope exactissimorum microscopiorum etc. 4T. 1715— 1722. На английском языке выпущено два издания: первое под редакцией Samuel Hooleсодержит только избранные письма, в 1932 г. к трехсотлетию со дня рождения Левенгука было издано полное собрание писем под редакцией Clifford Dobell.
статья из журнала «Природа» №5–6, 1933 г., стр. 104–107.
«Антоний Левенгук»
(К 300-летию со дня рождения 1632–1932)
А.А. Имшенецкий