ЗАГЛЯНУВШИЙ В ТАИНСТВЕННЫЙ МИР МИКРООРГАНИЗМОВ

Если попросить любого учёного назвать десять величайших открытий за всю историю человечества, то в числе их наверняка будет назван микроскоп. Если создание телескопа дало людям новый метод исследования структуры макромира, то микроскоп открыл путь изучения микромира. Символично, что объектив телескопа направлен всегда вверх, к звездам, микроскопа - вниз.

1673 год можно считать годом рождения науки о микроорганизмах - микробиологии. В этот год в голландском городе Делфте Антони ван Левенгук впервые увидел бактерии. о чем сообщил письмом в самое авторитетное научное учреждение того времени - Лондонское королевское общество.

     Антони ван Левенгук (Лёвенгук) (Antoni van Leeuwenhoek) родился 24 октября 1632 г. в голландском городе Делфте в семье мастера-корзинщика Филипса Тонисзона. Антони взял себе фамилию Левенгук по названию соседних с его домом Львиных ворот. Родители определили его на работу к суконщику, т.к. материальное положение семьи было очень тяжелым. Отец умер, когда Антони было шесть лет. Мать Маргарет ван ден Берх направила мальчика учиться в гимназию в пригород Лейдена. Дядя будущего натуралиста обучил его основам математики и физики. В 1648 году Антони отправился в Амстердам учиться на бухгалтера, но вместо учёбы устроился на работу в галантерейную лавку.

        Там он впервые увидел простейший микроскоп — увеличивающее стекло, которое устанавливалось на небольшом штативе и использовалось текстильщиками. Вскоре он приобрёл себе такой же.

Поступив в 16 лет в мануфактурную фирму младшим конторщиком, Левенгук за аккуратность был произведён в кассиры, а за сообразительность - в бухгалтеры.

           В 21 год Левенгук женился и открыл собственную мануфактуру. В 1654 году он вернулся в родной Делфт, где затем жил до самой смерти. Купив лавку, он занялся торговлей. Позднее он служил стражем судебной палаты в родном городе, что по современным понятиям соответствует должностям дворника, истопника и сторожа одновременно. Знаменитым Левенгука сделало его необычное увлечение.

         Казалось, что нужно Левенгуку? Торговля сукном идет успешно, любой горожанин первым раскланивается с ним на улице, в доме полный достаток. Но Левенгук, не имея никакой специальной подготовки в науке, упорно занимается самообразованием. Он овладевает искусством изготовления стеклянных изделий и обработки металлов. Наибольшего мастерства достиг он в создании маленьких, но мощных линз, и ему удалось добиться огромного по тем временам увеличения.

         Он увлёкся рассматриванием через линзы капелек воды, вина, слюны, крови, мелких насекомых, растений, кристаллов. Изготовив более 200 линз, он с их помощью добился увеличения в 40 и даже 270 раз. Знакомые подсмеивались над ним.

Первый микроскопический прибор был изобретён Гансом и Захарием Янсенами в Нидерландах (Голландия) около 1590 г. В 1609 г. Г. Галилей сконструировал свой оптический прибор, который имел 9 - кратное увеличение. Термин «микроскоп» появился в 1625 г. Первое его применение в естествознании связано с именем Роберта Гука, который в 1665 г. впервые обнаружил и описал растительные клетки на срезе пробки, используя микроскоп собственной конструкции с увеличением в 30 раз.

  Левенгук не был учёным в обычном понимании этого слова, т.к. не имел образования, не знал латыни - языка учёных того времени. Но богатая фантазия, большая усидчивость, необыкновенная изобретательность и ловкость позволили ему совершить великие открытия. До Левенгука никто не подозревал о наличии микроскопических живых существ.

"Я стараюсь вырвать мир из власти суеверий и направить его на путь знания и истины", - с гордостью говорил он.

         Усовершенствованием своих микроскопов Левенгук занимался всю жизнь: он менял линзы, изобретал какие-то приспособления, варьировал условия опыта. После его смерти в рабочем кабинете, который он называл музеем, насчитали 273 микроскопа и 172 линзы, 160 микроскопов были вмонтированы в серебряные оправы, 3 — в золотые. А сколько аппаратов у него погибло — ведь он пытался с риском для собственных глаз наблюдать под микроскопом момент взрыва пороха.

       «Микроскопиумы» Левенгука были простыми лупами: каждый всего с одной линзой, а не с двумя, не с тремя или четырьмя, или шестью, как микроскопы Кампани, Гука и ещё более совершенные, родившиеся на долгом его веку один за другим микроскопы Дивини, Гевелия, Тортоны, Гриндель фон Аха, Бонануса. В тех сложных приборах комбинация линз создавала плоское поле зрения. Комбинация линз увеличивала изображение у Гука до ста, у Дивини до ста сорока, наконец, у Бонануса до двухсот и трехсот раз. Гук и Бонанус оснастили приборы осветительными системами и диафрагмами, чтобы закрывать от глаза радужную кайму, искажающую изображение. Они сделали тубусы раздвижными, чтобы менять фокусное расстояние,- у Гука вручную, у Бонануса - посредством механической системы, в принципе уже такой, как на нынешних микроскопах. Но в этих инструментах, сконструированных профессионалами теоретической оптики, комбинация четырех или шести линз умножала сферическую аберрацию - тут диафрагмы не помогали, и неспроста потом Вольтер посмеивался над микроскопистами, «...которые впервые увидели или полагали, что увидели...». Ведь о том, как микроскопы искажают и очертания и цвет изображения, плакались устно и печатно серьезнейшие исследователи следующего, XVIII века, в котором жил Вольтер.

    В начале 1673 года доктор Грааф прислал письмо на имя секретаря Лондонского королевского общества. В этом письме он сообщал «о проживающем в Голландии некоем изобретателе по имени Антони ван Левенгук, изготавливающем микроскопы, далеко превосходящие известные до сих пор микроскопы Евстахия  Дивины».

      Наука должна быть благодарна доктору Граафу за то, что он, узнав о Левенгуке, успел написать своё письмо: в августе того же года Грааф в возрасте тридцати двух лет умер. Возможно, если бы не он — мир так и не узнал бы о Левенгуке, талант которого, лишённый поддержки, зачах бы, а его открытия были бы сделаны ещё раз другими, но уже много позднее. Королевское общество связалось с Левенгуком, и началась переписка.

Левенгук считается открывателем первых простейших (1674), бактерий (1676), сперматозоидов (1677), дрожжевых грибков (1680), клеточного ядра в красных кровяных тельцах лягушки (1680), паразитирующих жгутиков (1681) и других "противных существ", как он их называл. Свои открытия он описал в книге "Тайны природы, открытые Антони Левенгуком".

          Левенгук был одним из наиболее выдающихся исследователей природы. Он первый подметил, как кровь движется в мельчайших кровеносных сосудах — капиллярах. Левенгук увидел, что кровь — это не какая-то однородная жидкость, как думали его современники, а живой поток, в котором движется великое множество мельчайших телец. Теперь их называют эритроцитами. В одном кубическом миллиметре крови находится около 4–5 миллионов эритроцитов. Они играют важную роль в жизни организма как переносчики кислорода ко всем тканям и органам. Много лет спустя после Левенгука учёные узнали, что именно благодаря эритроцитам, в которых содержится особое красящее вещество гемоглобин, кровь имеет красный цвет.

Он стал знаменитым, Лондонское Королевское научное общество избрало его своим членом. В город Дельфт, где он жил, приезжал из России Пётр I, чтобы лично убедиться в чудесах, какие открыл скромный суконщик. Приезжала к нему и английская королева, желая посмотреть через чудесные стёклышки микроскопов Левенгука. Стёклышки принесли ему почётное звание "отца научного микровидения".

       Наблюдаемые объекты Антони ван Левенгук зарисовывал, а свои наблюдения описывал в письмах (общее количество около 300). В 1673 году его письмо впервые было опубликовано в журнале Лондонского королевского общества «Философские записки». Чтобы выяснить истинные размеры изучаемых объектов, Левенгук использовал метод сравнения, выбирая в качестве «эталонов» песчинку, зерно горчицы, глаз вши, а позднее волос и клетки крови. Поразительно, как ещё в XVII веке удалось установить, что размер песчинки более чем в миллион раз превышает размер некоторых «зверьков», как он называл обнаруженные им живые существа, которые теперь учёные называют бактериями и простейшими.

        В 1676 году достоверность его исследований была поставлена под сомнение, когда он отослал копию своих наблюдений одноклеточных организмов, о существовании которых до этого времени ничего не было известно. Несмотря на репутацию исследователя, заслуживающего доверия, его наблюдения были встречены с некоторым скептицизмом. Чтобы проверить их достоверность, в Делфт отправилась группа учёных, которые были вынуждены подтвердить подлинность всех исследований.

          Левенгук действительно сделал такие большие открытия в биологии, что каждое из них могло бы прославить и навсегда сохранить его имя в летописях науки. В то время биологическая наука находилась на очень низкой ступени развития. Основные законы, управляющие развитием и жизнью растений и животных, ещё не были известны. Мало знали учёные и о строении тела животных и человека. И множество удивительных тайн природы раскрывалось перед взором каждого наблюдательного натуралиста, обладавшего талантом и упорством.

     Левенгук стал одним из первых, кто начал проводить опыты на себе. Это из его пальца шла кровь на исследование, и кусочки своей кожи он помещал под микроскоп, рассматривая ее строение на различных участках тела и подсчитывая количество сосудов, которые ее пронизывают. Изучая размножение таких насекомых, как вши, он помещал их на несколько дней в свой чулок, терпел укусы, но узнал каков у его подопечных приплод.

Он изучал выделения своего организма в зависимости от качества съеденной пищи.

          Левенгук испытывал на себе и действие лекарств. Заболевая, он отмечал все особенности течения своей болезни, а перед смертью скрупулезно фиксировал угасание жизни в своём теле.

        В течение 50 лет Левенгук по нескольку раз в год посылал результаты своих наблюдений в Королевское общество. Когда англичане избрали Левенгука в свою академию, они попросили его прислать свой портрет. Суконщик денег не пожалел. На картине он в парике и в мантии, плотный мужчина сорока восьми лет, лицом недурён. Позднее он был принят и во Французскую академию наук. Письма Левенгука в Королевское общество, к учёным, к политическим и общественным деятелям своего времени - Лейбницу, Роберту Гуку, Христиану Гюйгенсу - были изданы на латинском языке ещё при его жизни и заняли четыре тома. Последний вышел в 1722 году, когда Левенгуку было 90 лет, за год до его смерти.

           После смерти жены Антони был женат второй раз. Но подробностей о семейной жизни Левенгука не сохранилось. Он имел шестерых детей и не имел ни одного внука. Большую часть своей жизни он провёл на низком посту в городском правлении. По ряду свидетельств, Левенгук дружил с художником Вермеером, а после его кончины стал его душеприказчиком.

Левенгук остался в людской памяти стариком, потому что прожил 91 год. До последнего дня он работал с микроскопом, не потеряв ни остроты зрения, ни жажды познания. "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 и какой во всём этом толк? ... Но я пишу не для этих людей, я пишу для философов".

        Выдающийся открыватель - самоучка умер в Дельфте 26 августа 1723 года, похоронен в Старой церкви.

Он завещал Королевскому обществу 26 своих микроскопов. До сих пор учёные не могут раскрыть секрет метода наблюдений Левенгука: как с помощью своих несовершенных микроскопов он мог наблюдать детали, размеры которых находятся далеко за пределами теоретической разрешающей способности его линз.

Лейбниц упрекал Левенгука за нежелание заводить учеников. Старик, отмахиваясь, не скрывал неприязни к молодым, которые нарушат тишину его уютного затворничества. "Я хочу оставаться свободным человеком", - говорил он.

Левенгук вошёл в историю как один из крупнейших экспериментаторов своего времени. Прославляя эксперимент, он за шесть лет до смерти написал пророческие слова: «Следует воздержаться от рассуждений, когда говорит опыт».

На могильной плите Левенгука написано: "Микроскоп, раскрывающий

глубины природы, который был сделан им удивительным образом с

большим усердием и описан по-фламандски, оценён всем миром”.

       В 1970 году Международный астрономический союз присвоил имя Антони ван Левенгука кратеру на обратной стороне Луны.

Рассказывают, что …

•  В один из тёплых майских дней 1698 года на большом канале близ города Делфт, в Голландии, остановилась яхта. На борт её поднялся очень пожилой, но на редкость бодрый человек. По возбуждённому выражению его лица можно было догадаться, что привело его сюда не обычное дело. На яхте гостя встретил человек огромного роста, окружённый свитой. На ломаном голландском языке великан приветствовал склонившегося в почтительном поклоне гостя. Это был русский царь Пётр I. Гостем его был житель Делфта — голландец Антони ван Левенгук. Петр I привёз в Россию микроскоп Левенгука, а позднее были изготовлены первые отечественные микроскопы.  
  

• Публикуемые тайны природы Левенгука открыли чудеса микромира Джонатану Свифту. Великий английский сатирик посетил Делфт, и этой поездке мы обязаны двум из четырёх частей удивительных «Путешествий Гулливера».

• Считается, что Левенгук сумел создать микроскоп, позволявший получить 500-кратное увеличение, однако максимальное увеличение, которое можно получить при помощи сохранившихся микроскопов, составляет 275.

• «Вы можете себе представить ужасное неудобство этих мельчайших линзочек. Объект вплотную к линзе, линза вплотную к глазу, носа девать некуда»,- удивлялся через двести с лишним лет замечательный физик Д.С. Рождественский. Добавим, что вплотную к объекту и довольно длинному своему носу Левенгуку надо было приблизить ещё и горящую свечу! Но эти его линзочки, к которым он отлично приспособился, позволили ему видеть почти то же, что позволяют современные стандартные фабричные микроскопы, на которых теперь, три века спустя, обучают студентов и какие биологи и геологи таскают с собой в поле и работают с ними.

  •  Долгое время безальтернативно считалось, что Левенгук изготавливал свои линзы путём филигранной шлифовки, что, учитывая их крошечные размеры, было необычайно трудоёмким занятием, требовавшим огромной точности. После Левенгука никому не удавалось изготовить аналогичные по устройству приборы такого же качества изображения. Однако в конце 1970-х годов в Новосибирском медицинском институте был опробован метод изготовления линз не шлифовкой, а оплавлением тонкой стеклянной нити, позволяющий изготавливать линзы, вполне удовлетворяющие всем необходимым критериям, и обеспечивающие воссоздание микроскопа системы Левенгука, хотя экспертиза его оригинальных микроскопов XVII века с целью подтвердить или опровергнуть эту гипотезу так и не была проведена. Линзы изготавливались методом оплавления конца стеклянной нити до образования стеклянного шарика с последующей шлифовкой и полировкой одной из его сторон (плоско-выпуклая линза). Получающийся стеклянный шарик прекрасно работает как собирательная линза. Таким образом, имеется две версии изготовления линз Левенгуком — с использованием метода термической шлифовки (стеклянный шарик) или путём дополнительной шлифовки и полировки одной из его сторон обычным способом после термической обработки.
    

• Сквозь волшебный прибор Левенгука

На поверхности капли воды

Обнаружила наша наука

Удивительной жизни следы.

Но для бездн, где летят метеоры,

Ни большого, ни малого нет,

И равно беспредельны просторы

Для микробов, людей и планет.

Николай Заболоцкий