Микроскопическая эра

Создание микроскопической техники стало необходимостью задолго до XVIII века, с которым связано появление гистологии — науки о строении, развитии и жизнедеятельности тканей. Основной целью гистологии (от греч. histos — «ткань») является наблюдение за эволюцией тканей, а также выяснение взаимодействия клеток одного и различных организмов. Первые представления о тканях формировались макроскопическим путем, то есть на основании изучения трупов. Бездоказательные теоретические обобщения не представляли особой ценности, хотя примитивная микроскопическая техника существовала уже в XVI веке. Действие прибора, собранного из увеличительных стекол, в 1590 году продемонстрировали голландские астрономы братья Ганс и Захарий Янсены. Оптическая труба Галилео Галилея имела 9-кратное увеличение и вначале предназначалась для изучения внутреннего строения предметов. После успешного показа в 1609 году ученый приспособил систему для наблюдения за небесными светилами.

Современный термин «микроскоп» и первое применение прибора связаны с именем английского естествоиспытателя Роберта Гука (1635–1703 годы). Разносторонний ученый, экспериментатор, опередивший Ньютона в догадках о существовании всемирного тяготения, Гук усовершенствовал оптическую систему Галилея, создав микроскоп, увеличивавший в 30 раз. Имея степень магистра искусств Оксфордского университета, ученый изобрел воздушный насос, придумал пружинный привод механизма карманных часов и множество других полезных вещей.

Микроскоп Гука

Активная изобретательская деятельность Гука определялась не только его энергичной натурой, но и являлась частью служебных обязанностей. Пожизненная должность куратора экспериментов Королевского общества, помимо престижа, требовала регулярной демонстрации новых экспериментов, а соответственно — значительных денежных затрат, причем при отсутствии жалованья. Несмотря на нехватку средств, сэр Роберт охотно выполнял свою работу, помогавшую исследованиям, а также создававшую репутацию полезного клиента у мастеров, изготавливавших инструменты.

В 1664 году в Англии свирепствовала чума, но магистр не покинул Лондон, будучи увлечен научными экспериментами. В «Истории Королевского общества» сохранилась запись от 1665 года: «Гук… между прочими вещами показал первый действительный микроскоп и множество открытий, сделанных с его помощью, первую ирисовую диафрагму и целый ряд новых метеорологических приборов». Тогда же вышел в свет классический труд магистра Гука — книга под названием «Микрография, или Физиологическое описание мельчайших тел, исследованных с помощью увеличительных стекол». Сочинение представляло собой рассказ о результатах применения микроскопа в качестве исследовательского инструмента: в ней описано 57 «микроскопических» и 3 «телескопических» опыта. Кроме того, автор открыл клеточное строение тканей, ввел термин «клетка», исследовав ткани растений, насекомых и животных. Превосходные гравюры, сопровождавшие текст, представляли как научную, так и художественную ценность.

Ян Сваммердам

Одним из основоположников микроскопической анатомии считается нидерландский натуралист Ян Сваммердам (1637–1680 годы), написавший сочинения по анатомии насекомых с изображением их строения на различных стадиях развития. Итальянский медик и биолог Марчелло Мальпиги (1628–1694 годы) также внес посильный вклад в становление гистологии. Его заслуга состоит в открытии капиллярного кровообращения, в описании микроскопического строения некоторых видов тканей и органов растений, животных и человека. Именем Мальпиги названы почечные тельца и слой эпидермиса.

Самый мощный микроскоп своего времени в 1673 году создал нидерландский натуралист Антони ван Левенгук (1632–1723 годы). Прибор с 270-кратным увеличением позволял наблюдать и зарисовывать простейших, сперматозоиды, бактерии, эритроциты, а также их движение в капиллярах. Столь малые живые организмы, обнаруженные при значительном увеличении, были описаны в книге «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком» (1695). Голландский изобретатель достиг совершенства в шлифовке оптических стекол, что позволило ему изготовить короткофокусные линзы с увеличением, невиданным до того времени. Устройство дополнялось удобными металлическими держателями, конструкции самого Левенгука. Ученый не пожелал остаться искателем-одиночкой, регулярно сообщая результаты своих экспериментов в Лондонское королевское общество. Известно, что в 1673–1723 годах он отправил 375 отчетов, но ни один из них не послужил основой теоретического обобщения и не привел к созданию отдельной дисциплины.

Микроскоп Левенгука

«Никто не сделал так много и настолько хорошо за такое короткое время», — отозвался современник молодого доктора Биша после его похорон. Автор высказывания напрасно обидел французских ученых, но Мари Франсуа Ксавье Биша (1771–1802 годы) за 32 года своей жизни действительно сделал очень многое.

Являясь основоположником патологической анатомии и гистологии, он изучал морфологию и физиологию человеческой ткани без применения микроскопа. Биша назвал более 20 видов тканей, подробно описав их в трудах «Трактат о мембранах и оболочках» (1800) и «Общая анатомия в приложении к физиологии и медицине» (1801). Создание клеточной теории строения организмов, выявившей равенство процессов, происходящих во всех многоклеточных организмах, стало одним из самых великих открытий в естествознании. С трудами Шлейдена и Шванна принято связывать начало микроскопического периода в развитии медико-биологических наук.

Мари Франсуа Ксавье Биша

Чешский естествоиспытатель Ян Эвангелист Пуркине (1787–1869 годы) одним из первых применил клеточную теорию непосредственно к медицине, разглядев нервные клетки в сером веществе головного мозга. В 1837 году ученый сделал еще более ошеломляющее открытие: описав клетки в головном и спинном мозге, он выделил в сером веществе коры мозжечка крупные клетки, а также смог объяснить ритмичную работу сердца наличием волокон проводящей системы этого органа. Клетки мозжечка и сердца в специализированных атласах называются именем Пуркине.

Ян Пуркине

Натуралист из Чехии является создателем классических работ по анатомии, физиологии зрительного восприятия, гистологии и эмбриологии. В 1839 году во Вроцлаве по его инициативе чешские медики объединились в Научное общество, и тогда же был учрежден первый в мире Физиологический институт. Пуркине принадлежит авторство некогда популярного термина «протоплазма» (от греч. plasma — «оформленное»), но в прошлом столетии это понятие утратило актуальность. Сотрудники вроцлавского физиологического института уже в середине XIX века пользовались микротомом — инструментом, предназначенным для получения тонких срезов с кусочков органов или тканей с целью последующей микроскопии. В настоящее время с помощью ультрамикротома биологи получают срезы толщиной до 1000 нм (1 нм = 10 — 9 м) для электронной микроскопии.

Микроскоп Делпебара

Самым совершенным для своего времени считался микроскоп системы Деллебара, с помощью которого русский медик Д. Самойлович разработал меры по предотвращению распространения чумы. Сильное увеличение позволило обнаружить в выделениях заразившихся и тканях покойников возбудителя болезни. Сам микроб описан гораздо позже, но Самойловичу принадлежит пионерство в изучении природы чумы с использованием оптической техники, о чем написано в книге «Краткое описание микроскопических исследований о существе яду язвенного…» (1792).

Дата добавления: 2015-08-18