Конфокальный микроскоп — читать статью от Диаэм
Через зрение человек получает до девяносто процентов информации об окружающем мире. Поэтому, когда взгляд человека проникает в новую, прежде скрытую область, это всегда приводит к скачкообразному развитию знаний человека о вселенной.
Секрет Левенгука
Традиционно историю использования микроскопов связывают с именем Антони ван Левенгука. Именно он заложил основы микроскопии. Признания его вклада в развитие науки так велико, что все девять ныне сохранившихся микроскопов его работы считаются народным достоянием. Поэтому долгое время не удавалось раскрыть секрет изготовления крошечных, но очень мощных линз. Однако, не так давно учёные использовали метод, не приводящий к разрушению структуры стекла, и выяснили, что скорее всего Левенгук оплавлял тонкую стеклянную проволоку, пока не получится шарик, а после шлифовал его. Считается, что максимальная оптическая сила, которой он смог добиться составляла пятисот кратное увеличение.
С тех пор наука шагнула далеко вперёд, конструкция микроскопов стала гораздо сложнее, а их использование, наоборот, легче. Но основные принципы работы прямых микроскопов остались прежними.
Микроскоп очень похож на глаз. Правда, скорее не человеческий, а глаз осьминога, в котором резкость изображения наводится за счёт перемещения хрусталика вдоль оптической оси, а не изменения его кривизны.
Свет попадает на изучаемый объект и уже тут начинаются нюансы. Дело в том, что осветить объект можно по-разному. Наверное, все помнят школьные опыты с луковой кожицей. В этом случае свет, обычно отражённый зеркальцем, проходил одинарный слой клеток насквозь. Такой метод микроскопии называется светлопольным. Поскольку световой поток не только проходит сквозь изучаемый предмет, но и заливает всё окружающее пространство.
Различия методов микроскопии
Конечно, для того чтобы свет попал в объектив, изучаемый образец должен быть прозрачным. Если речь об изучении воды с кишащими в ней микроорганизмами, чем и стал знаменит Левенгук, проблем с прозрачностью не возникает. Но если требуется изучить твёрдый образец, начинаются сложности. Самый простой способ получить прозрачный препарат в подобных условиях ‒ это сделать срез настолько тонкий, что свет будет проходить сквозь него. Но создание такого препарата трудоёмкий процесс. И он, увы, не подходит для прижизненного изучения организмов.
Противоположность светлопольного ‒ темнопольный метод. Как не сложно понять, при его использовании в поле зрения виден чёрный круг, в котором присутствует светлый объект исследования. В этом методе свет на предметное стекло направляют сверху, и потому исследователь видит объект исследования в отражённом свете.
Чтобы справиться с ограничениями этих двух методов, было разработано ещё несколько подходов к микроскопии. Метод фазового контраста позволил преодолеть сложность в изучении очень блеклых образцов. Свет в специальной насадке разделяется на два пучка, которые гасят друг друга за счёт интерференции. Но этого не происходит с теми лучами фотонов, которые уже изменили свою фазу, пройдя сквозь малоконтрастную прозрачную, или отразившись от почти не рельефной непрозрачной оказавшейся в предметном поле детали. А значит тот свет, что касался изучаемого объекта, не будет гаситься. И изображение становится гораздо более чётким.
Оптические свойства специально измененного дополнительным устройством света использует и поляризационная микроскопия.
Тут всё несколько проще. Некоторые вещества, обладают свойством анизотропности. То есть, их структура различна по разным направлениям. В данном случае имеется в виду оптическая анизотропия. Это значит, что свет, поляризованный в разных плоскостях, по-разному отражается от вещества. Чаще всего таким свойством обладают сложные кристаллы и органические волокна. Именно создание поляризованного света, и его считывание после взаимодействия с образцом и составляет суть дополнительного устройства, превращающего обычную микроскопию в поляризационную.
Особенности флуоресцентной микроскопии
Одним из наиболее быстро развивающихся сегодня видов можно считать флуоресцентную микроскопию. Суть его в том, что в самом объекте исследования есть что-то, способное светиться. Конечно, чтобы заметить это свечение, сам микроскоп зачастую должен тоже быть необычным. Скорее всего, у него должна быть возможность ультрафиолетовой подсветки предметной области. А для снижения оптических искажений применяют иммерсионную микроскопию.
То есть, между предметным стеклом и объективом помещают капельку масла. В неё погружается окуляр, и оптические свойства масла делают картинку более чёткой и яркой.
Причина, по которой сегодня так широко распространена флюоресцентная микроскопия ‒ активное использование GFP, зелёного флуоресцентного белка. Это особый белок, выделенный из североамериканской медузы. В самой медузе он входит в состав сложного биолюминесцентного комплекса, и немного смещает оттенок света, который медузы испускают. Однако оказалось, что при добавлении гена этого белка в другие организмы, он достаточно легко принимает активную форму, и может испускать зеленоватый свет при облучении ультрафиолетом. Это позволило запустить множество исследований, демонстрирующих, какая часть генома активна в тех или иных условиях у разных организмов. В случае, когда этот белок синтезируется и накапливается в клетке, он начинает светиться. И более того, он показывает, в какой именно части клетки происходит активация тех или иных генов.
Впрочем, это не единственный метод флуоресцентной микроскопии. Раньше для этого использовали специальные краски на основе антител к тем или иным веществам. Попадая в клетку, такая краска прочно связывалась со своей целью, и также могла свечением указать на расположение в клетке вещества-мишени. Так, например, работал один из методов определения срока гриппозной инфекции по мазкам из носа. После окраски достаточно было взглянуть, находится ли вирус в ядре или цитоплазме клетки.
Конечно, все эти дополнения уже выводят подобные микроскопы из категории простых устройств. Сегодняшний исследовательский микроскоп может оказаться невероятно сложным устройством, собственно оптическая часть которого занимает лишь малую часть. Ну и кроме того, помимо простых световых микроскопов, существуют и те, что используют немного иные принципы. Электронный микроскоп использует поток электронов вместо света. Принцип действия сканирующего конфокального микроскопа чем-то напоминает технологию фазового контраста, но вместо обычного света в нём используется лазер.
Представить современную науку без микроскопии уже невозможно. Одна из самых старых технологий на сегодняшний день изменилась очень сильно. Но всё же, в работу современных световых микроскопов положены те же принципы, которые уже больше трёхсот лет назад использовал Левенгук. Так на обычном исследовательском приборе прослеживается связь поколений.
Пять важнейших открытий вирусологии — Российская газета
1. Как обнаружили вирусы
Самая суть: Вирусы открыл русский учёный, спасая табак от мозаики.
История открытия
В отличие от бактерий, которых ещё в 1676 году описал основатель научной микроскопии Антони ван Левенгук, вирусы в световой микроскоп видны не были. А электронный создали лишь спустя 40 лет после открытия вирусов. Как же их вообще удалось заметить? Благодаря табаку, точнее, его болезни, которая была страшной проблемой для фермеров.
В современный световой микроскоп крупные вирусы увидеть можно. Они выглядят так же, как выглядели бактерии для Левенгука.
Просто точки. Но бактерии при этом активно двигаются.
Некротические пятна на листьях табака резко снижали урожай, а главное, из таких листьев не получалось сделать сигары. Производители с подобным положением дел мириться не могли и спонсировали исследования патологии. В 1886 году немецкий агроном Адольф Майер доказал, что «мозаичное заболевание табака», как он окрестил эту напасть, легко передаётся с соком растения, а значит, тут замешан инфекционный агент. Поскольку прогревание при 80 ºС обеззараживало исходный биоматериал (Пастер, напомним, уже изобрёл пастеризацию), Майер решил, что возбудитель болезни — бактерия.
Российского ботаника Дмитрия Ивановского болезнь табака волновала ничуть не в меньшей степени. Полагая, что этот недуг вызывают бактерии, Ивановский планировал осадить их на специальном фильтре, поры которого меньше этих организмов. Такая процедура позволяла полностью удалить из раствора все известные патогены. Но экстракт заражённых листьев сохранял инфекционные свойства и после фильтрации!
Этот парадокс, описанный Ивановским в работе 1892 года, стал отправной точкой в развитии вирусологии.
При этом сам учёный думал, что сквозь его фильтр прошли мельчайшие бактерии либо выделяемые ими токсины, то есть вписывал своё открытие в рамки существующего знания. Впрочем, это частности. Приоритет Ивановского в открытии вирусов не оспаривается.
Спустя 6 лет голландский микробиолог Мартин Бейеринк, не зная поначалу о работе Ивановского, провёл серию аналогичных экспериментов. То, что патоген проходит сквозь бактериальный фильтр и не может, подобно бактериям, размножаться в питательной среде, привело Бейеринка к выводу, что перед ним новый, неизвестный науке инфекционный агент. Учёный окрестил его «вирусом» (от лат. virus — яд), повторно введя это слово в научный оборот: прежде оно использовалось для обозначения всего агрессивного и токсичного.
Вирус табачной мозаики стал нашим проводником в абсолютно новую область биологии — вирусологию. И в знак признания особых заслуг перед человечеством был первым среди вирусов исследован на электронном микроскопе.
Вирус табачной мозаики до сих пор любим вирусологами: на его основе легко делать вакцины.
Одну из них — от COVID-19 — сейчас разрабатывают на биологическом факультете МГУ имени М.В. Ломоносова.
Что мы знаем сегодня
Вирусы присутствуют во всех земных экосистемах и поражают все типы организмов: от животных до бактерий с археями. При этом учёные до сих пор спорят, являются ли вирусы живыми существами. Серьёзные аргументы есть и за, и против.
Конечно да! У вирусов есть геном, они эволюционируют и способны размножаться, создавая собственные копии путём самосборки.
Решительно нет! У них неклеточное строение, а именно этот признак считается фундаментальным свойством живых организмов. А ещё у них нет собственного обмена веществ — для синтеза молекул, как и для размножения, им необходима клетка-хозяин.
Впрочем, большинство учёных склонны рассматривать этот спор как чисто схоластический.
2. Как устроены вирусы
Самая суть: Вирус — это генетическая инструкция в белковом контейнере. Расшифровать строение вирусов удалось, превращая их в кристаллы.
История открытия
К началу 1930-х годов всё ещё оставалось непонятным, что такое вирус и как он устроен. И по-прежнему не было микроскопа, в который его можно было бы разглядеть. В числе прочих высказывалась гипотеза, что вирус — это белок. А структуру белков в то время изучали, преобразуя их в кристаллы. Если бы вирус удалось кристаллизовать, то его строение можно было бы изучать методами, разработанными для исследования кристаллов.
В 1932 году Уэнделл Мередит Стэнли отжал сок из тонны больных листьев табака и воздействовал на него разными реагентами. После трёх лет опытов он получил белок, которого не было в здоровых листьях. Стэнли растворил его в воде и поставил в холодильник. Наутро вместо раствора он обнаружил игольчатые кристаллы с шелковистым блеском. Стэнли растворил их в воде и натёр полученным раствором здоровые листья табака. Через некоторое время они заболели. Эти опыты открыли учёным путь к получению и изучению чистых препаратов вируса, а самому Стэнли принесли Нобелевскую премию.
Структуру вируса расшифровала Розалинд Франклин — та самая «леди ДНК», которая впервые получила чёткую рентгенограмму структуры ДНК и умерла за четыре года до вручения Нобелевки за это невероятно важное открытие. Рассматривая вирус табачной мозаики в рентгеновских лучах, Розалинд поняла, что он представляет собой белковый контейнер, к внутренним стенкам которого прикреплена спираль РНК.
Что мы знаем сегодня
Постепенно накопились данные, позволившие разработать классификации вирусов. Выяснилось, что вирусы различаются по типу молекул ДНК или РНК, на которых записана их генетическая программа. Другое различие — по форме белкового контейнера, который называется капсид. Бывают спиральные, продолговатые, почти шарообразные капсиды и капсиды сложной комплексной формы. Многие капсиды имеют ось симметрии пятого порядка, при вращении вокруг которой пять раз совпадают со своим первоначальным положением (как у морской звезды).
У некоторых вирусов капсид заключён в дополнительную оболочку, суперкапсид, которая состоит из слоя липидов и специфичных вирусных белков.
Последние часто формируют выросты-шипы — ту самую «корону» коронавируса. Вирусы с такой оболочкой называют «одетыми», а без неё — «голыми».
Необходимость кристаллизовать вирусы для их изучения отпала лишь недавно с появлением атомных силовых микроскопов и лазеров, генерирующих сверхкороткие импульсы.
3. Кто такие фаги
Самая суть: Большая часть вирусов — «пожиратели бактерий», хоть никого и не жрут. Фаг может убить бактерию, а может сделать из неё зомби. Для нас это хорошо.
История открытия
В конце XIX века британский бактериолог Эрнест Ханкин, сражавшийся с холерой в Индии, изучал воды рек Ганг и Джамна, которые местные жители считали целебными. Ханкин, энтузиаст кипячения воды и теории Пастера о том, что болезни вызываются микроорганизмами, а не миазмами (вредоносными испарениями — так думали врачи ещё в середине XIX века), обнаружил, что суеверные индусы правы: какой-то неопознанный объект непонятным образом обеззараживает воду священных рек без всякого кипячения.
Лишь спустя двадцать лет неопознанному объекту придумали название: Феликс Д’Эрелль из Института Пастера предложил называть этих существ «бактериофагами», в переводе с греческого — «пожирателями бактерий». Он пришёл к выводу, что бактериофаги — вирусы, паразитирующие на бактериях.
Сейчас их нередко зовут просто фагами. Эти вирусы прикрепляются к стенкам бактерий и впрыскивают в них свой генетический материал. Попав внутрь, генетическая программа вируса запускает производство новых вирусов. В итоге одни ферменты бактерии создают копии вирусного генома, другие — строят по вшитым в него инструкциям белки, третьи — собирают мириады клонов. Порабощённая фагом бактерия превращается в фабрику по созданию его клонов, которые могут выходить наружу вместе с метаболитами или «взрывать» бактериальную клетку. Так или иначе полчища клонов освобождаются и отправляются заражать всё новые бактерии.
Для бактерии встреча с фагами не всегда заканчивается печально: бактериофаги бывают вирулентными и умеренными.
Если клетке не повезёт и она повстречает вирулентного фага, то погибнет (у биологов этот процесс называется лизисом). Фаг использует такую клетку как ясли для своего потомства. Умеренные фаги обычно более дружелюбны. Они делают из бактерии зомби: она переходит в особую форму — профаг, когда вирус интегрируется в геном клетки и сосуществует с ней. Это сожительство может стать симбиозом, в котором бактерия приобретёт новые качества и эволюционирует.
Способность вирусов уничтожать вредоносные бактерии привлекла к ним внимание учёных. Впервые фагов, этих цепных собак биологов, натравили на стафилококк ещё в 1921 году. Их активно изучали в Советском Союзе. Основоположник этого направления грузинский микробиолог Георгий Элиава был учеником Феликса Д’Эрелля. По его инициативе в 30-е годы был создан Институт исследования бактериофагов в Грузии, а позднее фаготерапия в СССР получила одобрение на самом высоком уровне. Были разработаны стрептококковый, сальмонеллёзный, синегнойный, протейный и другие фаги.
Западные учёные отнеслись к фагам с меньшим энтузиазмом. Фаги очень чувствительные и в неподходящих условиях внешней среды теряют супергеройские способности. А тут как раз открыли и успешно применили первый антибиотик, и о фагах надолго позабыли.
Что мы знаем сегодня
В последнее время интерес к фагам стал возрождаться. Невероятная адаптивность позволила бактериям развить устойчивость к антибиотикам, в результате чего появились супербактерии, резистентные ко всем видам лекарств. Ежегодно от болезней, вызванных такими патогенами, умирает около 700 тысяч человек. И фаги могут нам помочь. Главный недостаток бактериофагов — они умеют атаковать только конкретные виды бактерий, поэтому, чтобы справиться со всеми, с кем необходимо, требуется разработка широкого спектра фагов.
В 2005 году биологи из Университета Сан-Диего показали, что вирусы — самые распространённые биологические объекты на планете, и больше всего среди них именно бактериофагов.
Всего на данный момент описано более 6 тысяч видов вирусов, но учёные предполагают, что их миллионы.
4. Как создали первую вакцину
Самая суть: Вакцинация — одно из величайших изобретений человечества, благодаря которому многие смертельные заболевания остались в истории. Но почему слово «вакцина» происходит от слова «корова»?
История открытия
Главное событие в истории вакцинации произошло в конце XVIII века, когда английский врач Эдвард Дженнер использовал коровью оспу для предотвращения оспы натуральной — одного из самых страшных заболеваний в истории, смертность от которого тогда достигала полутора миллионов человек в год.
Коровья оспа передавалась дояркам, протекала легко и оставляла на руках маленькие шрамы. Сельские жители хорошо знали, что переболевшие коровьей оспой не болеют человеческой, и эта закономерность стала отправной точкой для исследований Дженнера.
Предотвращение распространения Variola vera — натуральной оспы — главное событие в истории вакцинации Фото: iStock
Хотя идея была не нова: ещё в Х веке врачи придумали вариоляцию — прививку оспенного гноя от заболевшего к здоровому.
На Востоке вдыхали растёртые в порошок корочки, образующиеся на местах пузырьков при оспе. Из Китая и Индии эта практика расходилась по миру вместе с путешественниками и торговцами. А в Европу XVIII века вариоляция пришла из Османской империи: её привезла леди Мэри Уортли-Монтегю — писательница, путешественница и жена британского посла. Так что самому Дженнеру оспу привили ещё в детстве. Вариоляция действительно снижала смертность в целом, но была небезопасна для конкретного человека: в 2% случаев она приводила к смерти и иногда сама вызывала эпидемии.
Фото: Луи Пастер
Но вернёмся к коровам. Предположив близкое родство вирусов коровьей и натуральной оспы, Дженнер решился на публичный эксперимент. 14 мая 1796 года он привил коровью оспу здоровому восьмилетнему мальчику, внеся экстракт из пузырьков в ранки на руках. Мальчик переболел лёгкой формой оспы, а введённый через месяц вирус настоящей оспы на него не подействовал. Дженнер повторил попытку заражения через 5 месяцев и через 5 лет, но результат оставался тем же: прививка коровьей оспы защищала мальчика от оспы натуральной.
Дженнеру потребовались годы, чтобы убедить коллег-врачей в необходимости вакцинации, — и эпидемии оспы в Европе наконец были остановлены. Идеи Дженнера развивал великий Луи Пастер: он ввёл термин «вакцина» (от латинского vacca — корова), описал научную сторону вакцинации, создал вакцины против сибирской язвы, бешенства, куриной холеры и убедил мир, что прививки необходимы для предотвращения многих болезней.
Что мы знаем сегодня
В 1980 году Всемирная организация здравоохранения объявила о полном устранении натуральной оспы. Это первое заболевание, которое победили с помощью массовой вакцинации.
После прививки в организме вырабатывается такой же иммунитет, как после перенесённого заболевания. При этом даже не нужно встречаться с живым патогеном. Обычно в вакцинах содержится его часть, например поверхностный белок, или сам вирус, но ослабленный или убитый. Такой агент, его называют антигеном, учит иммунную систему распознавать его как врага и уничтожать в будущем.
В следующий раз, когда в организм попадёт настоящий вирус или бактерия, специфичные антитела — иммунные белки — «подсветят» его для клеток иммунной системы, которые тут же мобилизуются и уничтожат патоген.
Сейчас существует более сотни вакцин, защищающих от 40 вирусных и бактериальных заболеваний. Иммунизация спасает миллионы жизней, поэтому наши дети не умирают от столбняка, поцарапавшись на улице.
Современные вакцины, прошедшие все стадии клинических испытаний, безопасны — они могут вызвать сильную иммунную реакцию у некоторых людей, но никак не тяжёлую форму болезни с летальным исходом или тем более эпидемию.
5. Как вирусы поселились в нашей ДНК
Самая суть: В геноме человека затаились древние вирусы. Они составляют более 8% нашей ДНК. И мы им многим обязаны.
История открытия
В 1960-х годах учёные поняли, что некоторые вирусы могут вызывать рак. Одним из них был вирус птичьего лейкоза, угрожавший всему птицеводству. Вирусологи выяснили, что он относится к группе так называемых ретровирусов, внедряющих свой генетический материал в ДНК клетки-носителя.
Такая ДНК будет производить новые копии вируса, но если вирус по ошибке встроился не в то место ДНК, клетка может стать раковой и начать делиться. Вирус птичьего лейкоза оказался очень странным ретровирусом. Учёные находили его белки в крови совершенно здоровых куриц.
Робин Вайс, вирусолог из Университета Вашингтона, первым понял, что вирус мог интегрироваться в ДНК курицы, стать её неотъемлемой и уже неопасной частью. Вайс и его коллеги обнаружили этот вирус в ДНК многих пород кур. Отправившись в джунгли Малайзии, они изловили банкивскую джунглевую курицу, ближайшую дикую родственницу домашней, — она несла в ДНК тот же вирус! Когда-то давно иммунная система куры-предка сумела подавить вирус, и, обезвреженный, он стал передаваться по наследству. Учёные назвали такие вирусы эндогенными, то есть производимыми самим организмом.
Вскоре выяснилось, что эндогенных ретровирусов полно в геномах всех групп позвоночных. А в 1980 году их обнаружили и у человека.
Что мы знаем сегодня
Согласно данным исследователей из Мичиганского университета, на долю эндогенных ретровирусов приходится более 8% нашего генома.
При этом обнаружены далеко не все вирусные последовательности, которые осели в геноме человека. Искать их сложно: они встречаются у одного и отсутствуют у другого.
Некоторые эндогенные вирусы остаются опасными, но большинство уже неспособно запустить вирусную программу и захватить мир. До недавнего времени их считали «генетическим мусором». Но оказалось, что порой интеграция вирусов в ДНК ведёт к появлению полезных генетических программ. Например, многие участки ДНК, которые регулируют активность генов, участвующих во врождённом иммунитете, являются ретровирусами. А недавно российские учёные обнаружили у человека эндогенный ретровирус, регулирующий работу мозга и отсутствующий у других приматов, — получается, мы обязаны вирусам какими-то важнейшими своими особенностями! Правда, этот же вирус, возможно, привёл к возникновению шизофрении.
Друзья или враги нам эндогенные ретровирусы, сказать сложно, потому что нет уже деления на нас и них, — мы соединились в одно существо.
Левенгук ван Антон I III
Крупнейшие открытия были сделаны в этот период и в других областях естествознания.
Так, еще в начале XVII в. Уильям Гарвей (1578—1657) открыл законы кровообращения. Начиная с середины XVII в. быстрое развитие получила сравнительная анатомия, особенно благодаря введению в исследовательскую практику микроскопического метода итальянцем Марчелло Мальпиги (1628—1694) и голландцем Антони ван Левенгуком (1632—1723). [c.187]
Первую оценку предельной численности возможного населения на Земле сделал Антон Левенгук в 1679 г. 13,4 млрд человек. В 1695 г. Дж. Кинг из Лондона определил ее в
Антони ван Левенгук (1632—1723), приказчик в магазине тканей, был оптиком-любителем. Он сконструировал микроскоп и с его помощью открыл бактерии, сперматозоиды и кровяные тельца. Бойль упоминает об исследовании капли воды под микроскопом и подсчете движущихся в ней частиц, но не высказывает мнения о природе этих частиц. Маргграф при помощи микроскопа установил, что свекольный и тростниковый сахар — одно и то же вещество.
[c.128]
Многие из ферментативных процессов, например, образование спирта из сахара и уксуса из спирта, скисание молока, были известны задолго до возникновения химии как науки. Однако понадобилось весьма длительное время, чтобы выяснить природу этих явлений. Таинственные процессы превращений одних веществ в другие без участия каких-либо видимых воздействий создали почву для различных предположений. Считалось, например, что виноградный сок в силу присущих ему свойств самопроизвольно очищается с образованием истинного духа вина (спирта) и с выделением экскрементов в виде осадка (дрожжей). Дальнейшие наблюдения показали, что этот осадок обладает свойством вызывать энергичное брожение сладких растворов. Бельгийский ученый Ван Гельмонт (1648) назвал этот осадок ферментом. Голландский ученый Антоний Левенгук в 1680 году показал, что осадок состоит из мелких телец, и описал различные породы дрожжей. Появилась виталистическая теория брожения, утверждавшая, что химические превращения в данном случае непосредственно связаны с жизнедеятельностью организмов и обусловливаются участием особой жизненной силы.
Голландского натуралиста Антона ван Левенгука, члена Лондонского королевского общества, занимавшегося на досуге шлифованием оптических стекол, считают основоположником научной микроскопии. Приборы типа микроскопа были созданы в конце XVI в. — Прим. ред. [c.179]
Как зубы чистили раньше Несколько веков назад были специальные тряпочки для чистки зубов, на которые наносили мел и поваренную соль, как это предложил в свое время Антони ван Левенгук (1632—1723) — голландский натуралист и изобретатель микроскопа.
А еще раньше препаратом для чистки зубов служила табачная зола. [c.187]
Первые наблюдения и описания пластид — хроматофоров и хлоропластов были сделаны в 1676 г. Антони ван Левенгуком сначала в клетках водоросли спирогиры, затем в клетках некото- [c.53]
Первым человеком, увидевшим микроорганизмы, был голландец Антони ван Левенгук (Antony van Leeuwenhoek, 1632—1723), мануфактурщик из Дельфта. Заинтересовавшись строением льняного волокна, он отшлифовал для себя несколько грубых линз. Позднее А. ван Левенгук увлекся этой тонкой и кропотливой работой и достиг большого совершенства в деле изготовления линз, названных им микроскопиями . По внешней форме это были одинарные двояковыпуклые стекла, оправленные в серебро или [c.6]
Микроорганизмы открыты в XVII в. голландским ученым Антонием Левенгуком. При помощи созданных им увеличительных стекол он обнаружил микробы в дождевой воде, в различного рода настоях.
Практическое значение микробиология приобрела только после работ французского ученого Луи Пастера (1822—1895 гг.), который считается основоположником научной микробиологии. Пастер доказал, что брожение происходит под действием микробов, причем различные типы брожения вызываются определенными микроорганизмами. Им были найдены биологические средства борьбы против сибирской язвы и бешенства. [c.7]
История развития микробиологии исчисляется примерно с 1661 г., когда голландский торговец сукном Антони ван Левенгук впервые описал микроскопические существа, наблюдаемые им в микроскоп собственного изготовления. А. Левенгук в свободное время конструировал микроскопы с короткофокусными, почти сферическими линзами, дававшими увеличение в 50 — 300 раз, и изучал самый широкий спектр объектов — микроструктуру растительных и животных клеток, сперматозоиды и эритроциты, различные субстраты естественного и искусственного происхождения, поэтому следует отметить его вклад и в развитие других наук.
Для микробиологии же важно, что он впервые увидел микробов и описал их основные группы, а также сделал вывод о том, что они вездесущи. Описания своих наблюдений, сопровождаемые тщательными зарисовками, А.Левенгук посылал в Английское Королевское общество, где они были переведены со староголландского на английский язык. Этот период истории микробиологии можно условно назвать описательным. [c.7]
В то время как эксперименты Реди, казалось бы, опровергали спонтанное зарождение мух, первые микроскопические исследования Антона ван Левенгука укрепили эту теорию применительно к микроорганизмам. Сам Левенгук не вступал в споры между сторонниками биогенеза и спонтанного зарождения, однако его наблюдения под микроскопом давали пишу обеим теориям и в конце концов побудили других ученьк ставить эксперименты для решения вопроса о [c.273]
ТОЧНО указать день рождения микробиологии и имя первооткрывателя. Человек этот — голландец Антони ван Левенгук (Antony van Leeuwenhoek, 1632—1723), мануфактурщик из Дельфта.
Заинтересовавшись строением льняного волокна, он отшлифовал для себя несколько грубых линз. Позднее А. ван Левенгук увлекся этой тонкой и кропотливой работой и достиг большого совершенства в деле изготовления линз, названных им микроскопиями . По внешней форме это были одинарные двояковыпуклые стекла, оправленные в серебро или латунь (то, что мы теперь называем лупы ), однако по своим оптическим свойствам линзы А. ван Левенгука,, дававшие увеличение в 200—270 раз,, не знали себе равных. Чтобы оценить их, достаточно напомнить, что теоретический предел увеличения двояковыпуклой линзы — 250—300 раз. [c.4]
Анабиоз (от греч. ana обратно, за bios —жизнь, anabiosisпереживание) — явление, при котором жизненные процессы настолько снижены, что видимые проявления жизни отсутствуют. Впервые анабиоз у мелких беспозвоночных животных наблюдал Антон Левенгук, описавший его в 1719 г. Анабиоз — одно из приспособлений к переживанию в неблагоприятных условиях. [c.455]
Приоритет в открытии микроорганизмов принадлежит голландскому натуралисту-любителю Антонио Левенгуку (1632— 1723).
Торговец полотном А. Левенгук увлекался шлифованием стекол и довел это искусство до совершенства, сконструировав микроскоп, позволивший увеличивать рассматриваемые предметы в 300 раз. Изучая под микроскопом различные объекты (дождевую воду, настои, зубной налет, кровь, испражнения, сперму), А. Левенгук наблюдал мельчайших животных , которых он назвал анималькулюсами . Свои наблюдения А. Левенгук регу- [c.11]
Знаменитые биологи России и мира и их открытия
Продвижение науки – это удел талантливых и трудолюбивых людей, которые не побоялись в свое время выдвинуть именно свою гипотезу, предложить проект, изобрести новое устройство. Совершенствуясь, человечество за каждое тысячелетие увидело множество особенных, интересных и важных открытий в области биологии. Кто те самые люди, которые прославили Россию? Кто эти известные биологи?
От античности до XIX века
Известные биологи и их открытия начали появляться уже давно. Еще в античные времена, когда даже речи не шло о такой науке, появлялись люди, которые хотели постигнуть тайны окружающего мира.
Это такие знаменитые личности, как Аристотель, Плиний, Диоскорид.
Биология как наука начала зарождаться ближе к 17-му веку. Появлялась систематика живых организмов, зарождались такие дисциплины, как микробиология, физиология. Продолжала развиваться анатомия: произошло открытие второго круга кровообращения, впервые были изучены эритроциты и сперматозоиды животных. Известные биологи того времени — это Уильям Гарвей, А. Левенгук, Т. Морган.
XIX и XX века – это пик появления новых открытий, которые изменили мир. Самые известные биологи, жившие в то время, смогли колоссально изменить ход развития науки. Значимость 19-20-го веков невозможно переоценить, ведь основные гипотезы и инновации появились как раз в это время, причем не только в биологии, но и в других сферах науки. Наверное, самые важные исследования проводились только благодаря таким личностям, как Павлов, Вернадский, Мечников и многие другие известные биологи России.
Жан Батист Ламарк
Родился в 1744 году в Пикардии.
Выдвинул свою гипотезу эволюции жизни на земле, за что его прозвали предшественником Дарвина. Также Ламарк ввел термин «биология» и положил начало таким дисциплинам, как зоология и палеонтология беспозвоночных животных.
Антони ван Левенгук (1632-1723)
После смерти отца Левенгук начал работать обычным шлифовальщиком стекла. Через несколько лет он стал мастером в своем деле, что помогло ему сконструировать собственный микроскоп 200-кратного увеличения. С помощью этого микроскопа Левенгук открыл свободноживущие организмы — бактерии и протистов.
Также ученый первый доказал, что кровь представляет собой жидкость с большим количеством клеток. Клетки крови, эритроциты, также были открыты Левенгуком.
Иван Петрович Павлов
И. П. Павлов родился в Рязани в 1849 году. После окончания духовной семинарии в родном городе он решил связать свою жизнь с наукой. Будущий ученый окончил медико-хирургическую академию, переняв у преподавателей мастерское владение скальпелем.
Каких же успехов достигали самые известные биологи 19-го века?
Исследовательская деятельность Павлова была основана на функциях нервной системы. Он изучал строение головного мозга, процесс передачи нервного импульса. Также ученый занимался исследованиями пищеварительной системы, за что в 1904 году получил Нобелевскую премию. До самой смерти И. П. Павлов проработал ректором Института физиологии Академии наук.
Как и все известные биологи, Павлов потратил большую часть своей жизни на науку. Около 35 лет он занимался исследованиями, связав работу центральной нервной системы с особенностями психологического поведения. Ученый стал основателем нового направления в науке – физиологии высшей нервной деятельности. Исследования проводились в лаборатории, психических больницах и питомниках для животных. В общем, все условия для нормальной работы были предоставлены самим правительством СССР, т. к. результаты исследований помогли сделать большой шаг на пути к научной революции в области нервной деятельности.
Владимир Иванович Вернадский
Практически все известные биологи России были выдающимися химиками, физиками, математиками. Яркий пример – В. И. Вернадский, великий мыслитель, естествоиспытатель, исследователь.
Вернадский родился в 1863 году в Петербурге. Окончив физико-математический факультет Петербуржского университета, он начал изучать свойства радиоактивных элементов, состав земной коры, строение минералов. Его исследования дали толчок для основания новой дисциплины – биогеохимии.
Вернадский также выдвинул свою гипотезу о развитии биосферы, по которой все организмы представляют собой живое вещество. Вовлекая радиоактивную солнечную энергию в круговорот веществ, он объединял живое и неживое в одну биологическую систему.
Илья Ильич Мечников
Известные биологи 19-го века сделали множество открытий в области физиологии и иммунологии человека.
Мечников родился в 1845 году в селе Ивановка Харьковской губернии, окончил в 1862 году школу и поступил на физико-математический факультет Харьковского университета.
После окончания учебы в вузе ученый начал свои исследования в области эмбриологии беспозвоночных.
В 1882 году Мечников встречается с Луи Пастером, который предлагает ему хорошую работу в Пастеровском университете. Там Илья Ильич проработал еще несколько лет. За это время он не только сделал несколько немаловажных открытий в области эмбриологии, но также начал изучение такого явления, как фагоцитоз. Собственно, Мечникову и удалось впервые открыть его на примере лейкоцитов.
В 1908 году ученый получил Нобелевскую премию за развитие иммунологии и медицины. Благодаря его исследованиям эти дисциплины смогли подняться на новый уровень развития.
Мечников до конца своей жизни проработал в Парижском университете и умер после нескольких инфарктов.
Николай Иванович Вавилов
Известные биологи России могут похвастаться значимостью своих открытий. Не стал исключением и Н. И. Вавилов – микробиолог, ботаник, физиолог растений, астроном и географ.
Вавилов родился в 1887 году в Москве.
С самого раннего детства он увлекался сбором растений, составлением гербариев, изучением свойств химических веществ. Неудивительно, что его будущим местом учебы станет Московский сельскохозяйственный институт, где он смог проявить свой талант.
Важнейшее открытие Вавилова – это закон гомологичных рядов, который объясняет параллелизм в наследовании признаков нескольких поколений организмов. Ученый выяснил, что у близкородственных видов встречаются одинаковые аллели одного и того же гена. Это явление используется в селекции, чтобы предугадать возможные свойства растений.
Дмитрий Иосифович Ивановский (1864-1920)
Известные биологи работали не только в области ботаники, анатомии, физиологии, но и продвигали новые дисциплины. Например, Д. И. Ивановский внес свой вклад в развитие вирусологии.
Ивановский окончил Петербургский университет в 1888 году на кафедре ботаники. Под руководством талантливых преподавателей он изучал физиологию растений и микробиологию, что дало ему возможность найти исходный материал для его будущего открытия.
Дмитрий Иосифович проводил свои исследования на табаке. Он заметил, что возбудитель табачной мозаики не виден в самый мощный микроскоп и не растет на обычных питательных средах. Чуть позже он сделал вывод, что существуют организмы неклеточного происхождения, которые и вызывают подобные заболевания. Ивановский назвал их вирусами, и с тех самых пор было положено начало такому разделу биологии, как вирусология, чего не смогли добиться другие известные биологи мира.
Заключение
Это не полный список ученых, которые смогли своими исследованиями прославить Россию. Известные биологи и их открытия дали толчок для качественного развития науки. Поэтому мы можем справедливо называть 19-20-й века пиком научной деятельности, временем великих открытий.
А ван левенгук направление исследования. Антони ван левенгук открытия и вклад в биологию
24 октября 1632 года родился голландский натуралист и создатель первых микроскопов Антони ван Левенгук.
На двух картинах голландского мастера Яна Вермеера — «Географ» и «Астроном» — изображен ученый, возможно, один и тот же.
Он погружен в работу, тому способствует и обстановка — кабинет, бумаги, инструменты, карты. Как полагают историки и искусствоведы, моделью и вдохновителем для этих картин мог послужить земляк (оба из Делфта) и ровесник (разница — семь дней) живописца Антони ван Левенгук.
В детстве Левенгука не было ничего, что могло бы указать на выдающегося в будущем ученого. Рано потеряв отца, он учился — сначала в Вармонде, потом в Амстердаме. Поработал в галантерейной лавке, бухгалтером, потом вернулся в Делфт и приобрел собственную лавку. Однако за рамками официальной биографии осталось то, что и сделало Левенгука знаменитым — его хобби.
Еще во время работы в лавке он видел линзы, которыми пользовались суконщики. Вскоре он стал работать над их усовершенствованием, пытаясь усилить линзы и сделать видимое изображение более четким. Для этого он упражнялся в шлифовке крошечных линз, которые вставлял в металлическую оправу, и добился немалых успехов. Сохранившиеся образцы линз имеют увеличение до 275 раз.
Возможно, что у Левенгука были и более сильные линзы — до 500-кратного увеличения.
Левенгук не был изобретателем микроскопа (до него похожие устройства создавали и использовали голландцы Ганс и Захарий Янсен, флорентиец Галилео Галилей, чуть позже еще один голландец, Корнелиус Дреббель, и англичанин Роберт Гук), однако степень увеличения и качество изображения микроскопа Левенгука превосходили созданные ранее приборы. До него с помощью микроскопа можно было изучать насекомых, в лучшем случае — разглядеть клеточное строение тканей, а Левенгуку удалось намного большее. Свое главное открытие — существования микроорганизмов — он сделал в 1676 году, рассмотрев под микроскопом каплю воды. «Я посмотрел на эту воду под микроскопом и с большим удивлением увидел в ней огромное количество мельчайших живых существ. Некоторые из них в длину были раза в три-четыре больше, чем в ширину, хотя они и не были толще волосков, покрывающих тело вши… Другие имели правильную овальную форму. Был там и третий тип организмов (наиболее многочисленный) — мельчайшие существа с хвостиками.
Животные четвертого типа, шнырявшие между особями трех других, были необыкновенно малы — настолько малы, что, по-видимому, и целая сотня их, выстроенная в ряд, не превысила бы песчинки. Чтобы сравняться с ней, потребовался бы по крайней мере десяток тысяч этих существ».
В поисках «анималькулей» (от лат. animalculum — «зверушка»), как Левенгук называл микроорганизмы, он изучал все, что попадалось под руку: воду из канала, слюну, кровь, дождевые капли, почву и зубной налет. Используя свой микроскоп, Левенгук описал строение костной ткани, сосудов растений, эритроциты, сперматозоиды, инфузорию-туфельку, а с ней и многие другие микроорганизмы. Чуть позже он обнаружил, что при нагревании жидкости находящиеся в ней организмы погибают.
О своих наблюдениях Левенгук рассказывал в письмах: голландскому математику, механику и астроному Христиану Гюйгенсу, уже упомянутому Роберту Гуку, немецкому философу Готфриду Лейбницу, британскому физику и химику Роберту Бойлю. В одном из писем Лейбницу Левенгук писал: «Я никого никогда не учил, потому что, если бы я стал учить одного, мне пришлось бы учить и других… Мне пришлось бы отдать себя в рабство, а я хочу оставаться свободным человеком».
На что тот ответил: «Но искусство шлифования линз и наблюдения над открытыми вами маленькими созданиями исчезнут с лица земли, если вы не будете обучать ему молодых людей», — и частично оказался прав. Исследователи не могут сойтись во мнении, каким именно образом Левенгук изготавливал свои линзы. Добиться такого увеличения шлифованием представляется затруднительным. Есть другая версия: Левенгук использовал стеклянные нити, при плавлении которых образуется крошечный шарик. Остаток нити после можно отломить, а создавшуюся плоскость сточить и отшлифовать, что намного проще, чем обрабатывать выпуклую поверхность линзы.
Открытия Левенгука долгое время не находили признания. Чтобы проверить его заявления, Левенгука посетила делегация ученых, которая полностью подтвердила сделанные им открытия. В 1680 году он стал действительным членом Лондонского королевского общества. Оно печатало письма Левенгука, а в 1695 году они были изданы отдельной книгой — «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком при помощи микроскопов».
На демонстрации открытий Левенгука собирались множества людей, посещали их и коронованные особы — английская королева и Петр I.
Именно Р. Гук ввел термин «клетка» для обозначения тех структурных единиц, из которых построен сложный живой организм. Дальнейшее проникновение в тайны микромира неразрывно связано с совершенствованием оптических приборов.
Первым человеком, который увидел микроорганизмы был голландец Антони ван Левенгук, мануфактурщик. Заинтересовавшись строением льняного волокна, он отшлифовал для себя несколько грубых линз и, затем так увлекся этой работой, что достиг большого совершенства в деле изготовления линз, названных им «микроскопиями».. По внешнему виду это были одинарные двояковыпуклые стекла, оправленные в серебро или латунь (то, что сейчас называют «лупа»), однако по своим свойствам линзы давали увеличении в 200-270 раз и не знали себе равных. (Достаточно напомнить, что теоретический предел увеличения двояковыпуклой линзы — 250-300 раз).
Рисунок — Титульный лист книги «Тайны природы, открытые Антонием ван Левенгуком », 1695г и иллюстрации»
Левенгук с интересом рассматривал все –воду из пруда, кровь, зубной налет и т.
д. Результаты своих наблюдений он записывал и зарисовывал. Эти письма он отправлял в Лондонское Королевское общество, членом которого он впоследствии был избран.
Антоний ван Левенгук повсюду обнаруживал микроскопических обитателей, которых считал маленькими животными, называл их «анималькулями», и считал, что они также имеют органы пищеварения, ножки, хвостики.
На протяжении последующих 50 лет открытия Левенгука вызывали всеобщее изумление. Будучи в Голландии, Петр I посетил А. ван Левенгука и привез из этой поездки микроскоп.
2 Основные положения: современной клеточной теории
Клеточный уровень организации живого представлен клетками, действующими в качестве самостоятельных организмов (бактерии, простейшие и другие), а также клетками многоклеточных организмов. Главнейшая специфическая черта этого уровня заключается в том, что с него начинается жизнь. Будучи способными к жизни, росту и размножению, клетки являются основной формой организации живой материи, элементарными единицами, из которых построены все живые существа (прокариоты и эукариоты).
Антони ван Левенгук — выдающийся ученый голландского происхождения, к основным заслугам которого можно отнести, прежде всего, конструирование микроскопов, а также исследование с их помощью структуры живой материи различных форм. Натуралист Левенгук считается основателем научной микроскопии.
Родился будущий ученый в городе Делфт 24 октября 1632 года в семье мелкого ремесленника, который вместе с женой занимался плетением корзин и пивоварением. Семья Левенгука была небогатой, вот почему возможности дать образование сыну у родителей не было. Так Антони, не без помощи своего отца, попадает к суконщику на учение.
Отец Левенгука умирает, когда мальчику едва исполняется 6 лет. В возрасте 15 лет Антони бросает школу и покидает родной дом. До того как стать ученым, Левенгук сменяет еще ряд профессий. Он работает в Амстердаме бухгалтером и кассиром, затем исполняет роль стража судебной палаты в Делфте.
Кроме того, вернувшись в родные места, Антони покупает лавку, где занимается торговлей.
Женится будущий ученый в возрасте 21 года. Достаточно рано Левенгук овдовел, после чего женился повторно. Имел детей, некоторые из них умерли. Известным Левенгука делает его хобби. А увлекается он изготовлением линз, в чем впоследствии достигает значительных высот.
Стоит отметить, что линзы Левенгука представляли собой сильную лупу. При этом если обыкновенная лупа увеличивала объект исследования раз в 20, то новое изобретение будущего ученого в 200, а иногда и 300 раз. За свою жизнь Антони ван Левенгук вручную изготовил порядка 250 линз.
Изготавливаемые Левенгуком увеличительные стекла имели малые размеры, пользоваться ими было достаточно сложно. Специально для линз Антони создавал также оправы, в основном, из меди, а также серебра и даже золота. Несмотря на то, что линзы ученого были весьма неудобными в пользовании, результаты проводимых им исследований отличались высокой точностью.
Обрамляя линзы оправами и вставляя их в самодельный микроскоп, Левенгук проводил разнообразные передовые исследования, сделав несколько важных открытий.
В 1673 года Антони приняли в Лондонское Королевское общество, куда он на протяжении последующих 50 лет посылает результаты своих открытий.
В 1676 году натуралист открывает существование одноклеточных организмов, однако результаты его исследований ставятся под сомнение. Чтобы убедиться в достоверности открытия, к Левенгуку отправляется делегация ученых, которая впоследствии подтверждает всю полученную в процессе исследований информацию.
В 1680 году в Лондонском Королевском обществе ученого избирают действительным членом. Принимают Левенгука также во Французскую академию наук. Умер ученый 26 августа 1723 года в своем родном городе. Похоронили Левенгука в Старой церкви. Все свои микроскопы Антони завещал Королевской Академии Наук.
Именно Левенгуком впервые были открыты эритроциты. Ученый известен тем, что в свое время описал простейших, а также бактерии и дрожжи. Антони изучил строение волокон мышц и хрусталика, исследовал глаза насекомых, увидел в микроскоп и зарисовал сперматозоиды.
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
(Antoni van Leeuwenhoek) нидерландский натуралист, конструктор микроскопов, основоположник научной микроскопии, член Лондонского королевского общества, исследовавший с помощью своих микроскопов структуру различных форм живой материи.
Биография Антони ван Левенгука поразительна. Ничто не предвещало научной деятельности и великих открытий. Тем более, что он не получил должного образования, не обучался в университетах. Его интерес к микроскопам сейчас назвали бы просто увлечением (хобби). Но у него, безусловно, был талант исследователя и непреодолимое желание этими исследованиями заниматься.
Антони ван Левенгук родился 24 октября 1632 г. в городе Делфт.
Его отец Филлипс Антониус ван Левенгук был мастер-корзинщик, а мать Маргарета (Бел ван ден Берч) происходила из очень обеспечнной и уважаемой семьи пивоваров. Отец скончался очень рано, когда Антони было всего пять лет. Мало что известно о его дестве. Он посещал школу возле Лейдена, затем жил у своего дяди, который обучил его основам математики и физики. В 16-летнем возрасте он начал работать учеником торговца в льяной лавке в Амстердаме.
Там юноша впервые увидел простейший микроскоп — увеличивающее стекло, которое устанавливалось на небольшом штативе и использовалось текстильщиками. Вскоре он приобрёл себе такой же.
Очевидно, качество линз не устраивало молодого исследователя. Левенгук начал сам изготовлять линзы для своих микроскопов, причем добился бестящих результатов и держал в секрете способ их производства.
Микроскоп ЛевенгукаМикроскоп Левенгука был крайне прост и представлял две металлические пластинки. В одной пластинке в центре была закреплена линза, к другой прикреплялась игла, острие которой с помощью винтов перемещалось в фокусе.
Объект насаживался на иглу или приклеивался к ней.
И вот сквозь этот «волшебный прибор» Левенгук увидел поразительный микромир, о котором никто в те времена не имел понятия. Исследователь увидел живые существа, которые шевелились имели жгутики и реснички, они передвигались и размножались. Микробы, бактерии, палочки, дрожжи — все это было захватывающе интересно и ново.
Исследования Левенгука необычайно разнообразны. Он тщательно подготавливал срезы стволов различных деревьев, делал 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.
Он первый увидел, как кровь циркулирует в мельчайших кровеносных сосудах. Обнаружил, что кровь — это не однородная жидкость, как думали его современники, а живой поток, в котором движется великое множество мельчайших частиц. Теперь их называют эритроцитами.
В семенной жидкости он впервые увидел сперматозоиды — те маленькие клетки с хвостиками, которые, внедряясь в яйцеклетку, оплодотворяют ее, в результате чего возникает и развивается новый организм.
Левенгук первый обнаружил фасеточное строение глаза насекомых, поперечные волокна мышц, трубочки зубного вещества, волокна хрусталика, чешуйки и др. Он открыл и описал ряд коловраток, почкование гидр и главное — открыл инфузорий и описал довольно много их форм. Он был первым решительным и сильным противником учения о самопроизвольном зарождении жизни, которое господствовало в биологии того периода.
Самым выдающимся открытием Левенгука были простейшие организмы и бактерии , найденные им в воде. За пятьдесят лет работы исследователь обнаружил более двухсот видов мельчайших организмов. Эти наблюдения открыли новую эпоху в биологии.
Рисунки и описания Левенгука
Рисунки и описания Левенгука
Антони ван Левенгук наблюдал, делал зарисовки и описание всего, что он видел при помощи своих микроскопов. В 1673 году он его друг знаменитый голладский врач Рейнир де Грааф (Reinier de Graaf) направил в Лондонское королевское общество (самый авторитетный научный центр того времени) письмо Левенгука с первым сообщением о его изобретении и открытии.
В рисунках, приложенных к сообщениям учёного, можно увидеть различные формы бактерий: бациллы, кокки, спириллы, нитчатые бактерии.
В 1673 году письмо Левенгука впервые было опубликовано в журнале Лондонского королевского общества «Философские записки». В дальнейшем на протяжении 50 лет он посылал туда свои сообщения. Иссследования ученого были настолько новаторскими, а открытый им микромир настолько необычным, что несмотря на репутацию исследователя, заслуживающего доверия, его наблюдения иногда воспринимались с некоторым скептицизмом. Чтобы проверить их достоверность, в Делфт отправилась группа учёных во главе с Неемией Грю, который подтвердил подлинность всех исследований. 8 февраля 1680 года Левенгук был избран действительным членом Лондонского Королевского общества.
Его письма сначала печатались в научных журналах, а в 1695 г., были изданы на латинском языке отдельной большой книгой под названием «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком при помощи микроскопов».
Левенгук переписывался со знаменитыми учеными — Лейбницем, Робертом Гуком, Христианом Гюйгенсем.
Чтобы заглянуть в чудесные линзы, в Делфт приезжали многие известные люди, ученые, политические деятели, в том числе и Пётр I, Вильгельм III Оранский, Джонатан Свифт.
Благодаря микроскопам Левенгука и его исследованиям, человечеству открылся неведомый и неисследованный микромир, такой же громадный и интересный, как и комсос, звезды и Вселенная, которую через телескоп изучал Галилео Галилей.
Микроскоп Левенгука вызывал огромный интерес у современников и в течение веков не угас. Казалось бы, чему можно удивляться в начале 21-го века, когда есть электронные микроскопы? Дело в том, что Левенгук, кроме своих выдающихся научных открытий и легендарных микроскопов, оставил потомка несколько загадок.
Несомненно, что даже очень опытный исследователь наших дней не мог бы, пользуясь этим микроскопом, увидеть все то, что было описано Левенгуком, т. к. ученый на протяжении многих лет выработал совершенную методику наблюдений. Он никогда не опубликовывал способа, применявшегося им для „лучших исследований», говоря, что »я его сохраню для самого себя».
Во время своих исследований Левенгук конструировал различные остроумные приборы, облегчавшие ему наблюдение или осуществление опытов.
Еще одна важная особенность. Выдающийся ученый во второй половине XVII века вручную мастерил микроскопы с одной довольно сильной линзой, позволяющей детально рассматривать объекты. Микроскопы Левенгука, по сути, были большими линзами, установленными в штативе. А вот секрет изготовления линз он хранил в тайне. В Утрехтском музее хранится микроскоп Левенгука, который дает увеличение в 300 раз. И это с одной линзой. Непостижимо!
Сейчас секрет изготовления линз разгадан. В пламя горелки Левенгук помещал небольшой стеклянный стержень, затем вынимал его в расплавленном виде и кусочек волокна вновь вставлял в горелку, получая таким образом очень маленький стеклянный шарик. Этот шарик и был высококачественной линзой. Это одна из самых революционный идей в истории науки, разгадать которую смогли только в 20-м столетии. В 1957 г. С.Стонга, используя стеклянную нить, получил несколько образцов таких линз.
Независимо от него российские ученые А. Мосолова и А. Белкина добились тех же результаоов в Новосибирске.
Левенгук так и вошёл в историю как один из крупнейших экспериментаторов своего времени. Восславляя эксперимент, он за шесть лет до смерти написал пророческие слова: «Следует воздержаться от рассуждений, когда говорит опыт».
К сожалению, биографических сведений о жизни Левенгука очень мало.
Антони ван Левенгук родился 24 октября 1632 г. в городе Делфте в Голландии. Отец и мать были уважаемыми бюргерами и занимались плетением корзин и, что особенно ценилось в то время, пивоварением. Левенгука воспитывала мать, так как отец умер рано. Она мечтала сделать из сына чиновника и по-этому отправила в школу. В возрасте 15 лет Антони решил бросить школу и уехать в Амстердам, где стал учиться торговому делу в лавке, там он работал бухгалтером и кассиром.
Известно, что он приобрел мануфактурную лавку, где работал в течение нескольских лет. В июне 1654 года он женился на Барбаре де Мей (Barbara de Mey), четверо их детей умерло во младенчество, дочь Мария была не просто единственным выжившим его ребенком, она была его другом и с увлечением рассматривала в микроскопе все, что исследовал ее отец.
Его первая жена Барбара умерла в 1666 году и в 1671 году Левенгук женился Корнелия Швальмиус (Cornelia Swalmius), с которой у него не было детей.
В родном городе Делфте он был известным и уважаемым человеком, в местной ратуше он получил должность стража судебной палаты, затем инспектора винной палаты города. Он прожил долгую жизнь, занимаясь своими исследованиями, совершенствонием микроскопов, линз и методов исследования. Умер Антони ван Левенгук 26 августа 1723 Делфте и завещал свои микроскопы Лондоскому Королевскому обществу.
За свою долгую жизнь великий изобретатель и ученый Антони ван Левенгук изготовил более 500 оптических линз и примерно 25 микроскопов. До наших дней дошло всего 9 и это бесценные реликвии истории науки, истории поиска и великий открытий.
| Дата смерти: | |
|---|---|
| Гражданство: | |
| Научная сфера: | |
| Известен как: |
4to, modern calf. With portret, engraved title & 27 plates. PMM 166. 
Что же побудило любознательного Петра остановить свою яхту у Делфта? Почему у него так блестели глаза, когда через два часа гость покинул его яхту? До русского царя давно уже дошли слухи об удивительных делах этого человека. Слава о нем шагала по всему миру, его имя с уважением и интересом произносили ученые всех стран. Достаточно сказать, что в 1679 г. Левенгука избрали членом английского Королевского общества. В те годы оно объединяло естествоиспытателей и врачей и считалось самым авторитетным научным центром в мире. Членами его могли быть только выдающиеся ученые. А Левенгук был ученым-самоучкой. Он не получил систематического образования и достиг выдающихся успехов только благодаря своему таланту и необыкновенному трудолюбию.
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.
Объект вплотную к линзе, линза вплотную к глазу, носа девать некуда»,-
удивлялся через двести с лишним лет замечательный физик Д.С. Рождественский.
Но все становится понятным, когда узнаешь, что он работал с линзами крошечных размеров. Левенгук прочёл труд английского естествоиспытателя Роберта Гука «Микрография» (англ. Micrographia), опубликованный в 1665, вскоре после его публикации. Прочтение этой книги вызвало у него интерес к изучению окружающей природы с помощью линз. Вместе с Марчелло Мальпиги Левенгук ввёл употребление микроскопов для зоологических исследований. Освоив ремесло шлифовальщика, Левенгук стал очень искусным и успешным изготовителем линз. Устанавливая свои линзы в металлические оправы, он собрал микроскоп и с его помощью проводил самые передовые по тем временам исследования. Линзы, которые он изготавливал, были неудобны и малы, для работы с ними нужен был определённый навык, однако с их помощью был сделан ряд важнейших открытий. Всего за свою жизнь он изготовил более 500 линз и как минимум 25 микроскопов, 9 из которых дошли до наших дней. Долгое время 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. Такой метод позволил изготавливать линзы, вполне удовлетворяющие всем необходимым критериям, и даже полностью воссоздать микроскоп 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.
На его рисунках, изображающих овальные эритроциты угря, отмечены ядра — биологи знают, что в красных кровяных тельцах высших позвоночных ядер нет, а в эритроцитах рыб и амфибий они сохраняются. И наконец, это он обнаружил «крохотных зверюшек» — сначала в настое черного перца, затем — в каплях стоялой воды, в кишечнике лягушки, в лошадином навозе, в соскобе собственного зуба и в собственных испражнениях, где находил их особенно много, когда «бывал обеспокоен поносом». Он зарисовывал их и в очередных письмах к членам Лондонского королевского общества скрупулезно описывал облик своих «анималькулей»:
.. Мне казалось, что их несколько тысяч в рассматриваемой капле, которая был величиной не более песчинки».
Но это было уже посягательство на интимную сторону его коммерческих дел с Природой — на способ получения научной прибыли! («Пива — сколько душе угодно, секрет — никогда!»
) Он прислал страницы, испещренные столбиками сложений, умножений, делений — свою бухгалтерию, свои расчеты размеров открытых им крохотных существ. Он предложил, если это будет угодно, подкрепить сообщение и расчеты письменными — с приложением печатей — удостоверениями от делфтского городского нотариуса, нескольких пасторов и почтенных бюргеров, чья репутация безупречна. Упомянутые господа ознакомлены с его опытами и под присягой засвидетельствуют, что собственными глазами видели все, им ранее описанное, подтвердив этим правдивость каждого слова его сообщений. Тогда к нему в Делфт был прислан Королевским обществом ученый эмиссар — доктор Молине. Лёвенгук наотрез отказался подарить или продать академии какой-либо из своих микроскопов — не в цене дело. И ознакомил коллегу только с некоторыми приборами и опытами, предупредив, что лучший из микроскопов и особый способ наблюдения, дающий возможность видеть самых маленьких апималькулей, он держит в секрете — «только для себя самого», и не знакомит с ними даже членов своей семьи.
Удивляться, сомневаться, не верить много легче, чем испытывать. Лишь истинные естествоиспытатели предпочитают пустому сомнению прямое испытание. И потому в 1677 году Гук и Грю приготовили настой черного перца, выдержали его несколько дней открытым — как Лёвенгук, и сквозь линзы гуковского микроскопа продемонстрировали почтенному собранию поселившихся в настое «анималькулей» — к счастью, это были относительно крупные микроорганизмы. Но бактерии — кокки, спирохеты? Сомнения микробиологов XX столетия!.. И вот в один поистине прекрасный день 1931 года сотрудники Утрехтского музея отважились взять в руки свой бесценный экспонат — однолинзовый 275-кратный микроскоп Лёвенгука, в который он рассматривал микробов в 1677-м, и в 1683-м, и 1697-м, и кощунственно употребили реликвию по назначению. У них не хватило духу сразу нацелить ее просто на каплю со взвесью бактерий, ибо неудача эксперимента могла свергнуть Лёвенгука с пьедестала, на котором он высится в памяти голландцев. Лупу поэтому навели сначала на препарат, подготовленный по надежной современной микробиологической методике, и тотчас увидели окрашенные бактериальные тельца — даже те, что размером менее двух микронов.
И лишь затем линзу нацелили на каплю — и различили в ней силуэты живых палочек пятимикронного роста. А еще немного спустя американский бактериолог Коэн разгадал тот «особый способ наблюдений», который Лёвенгук держал в секрете «для себя самого». Микробиолог набрал взвесь бактерий в тонкую, как волос, стеклянную трубочку, какою пользовался Лёвенгук. Закрепил ее на игле перед почти такою же линзой, какие тот шлифовал. И направил свет сбоку. И тотчас же в темном поле зрения, «точно туча москитов в воздухе», заплясали миллионы серебристых живых «анималькулей», и были различимы «даже самые малые из них». Так оказалось, что способ наблюдения «в темном поле», которым бактериология пользуется с минуты рождения, первым изобрел все тот же Антон ван Лёвенгук… Оттого он и проник первым в мир микробов — «микробиос» — «мельчайшего живого», и увидел там столько, что наука потратила десятилетия на усвоение его открытий.
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. С 1680 г. Левенгук стал членом этого общества, в которое принимали только выдающихся ученых. Левенгук же не был профессиональным ученым, а занимался торговлей мануфактурой. Он не получил образования и достиг выдающихся успехов только благодаря своему таланту и необыкновенному трудолюбию. Почти 50 лет Левенгук присылал в Лондонское королевское общество письма, рассказывая в них о своих удивительных открытиях. В них он рассказывал о таких поистине необыкновенных вещах, что знаменитые ученые в напудренных париках могли только изумляться. Эти письма сначала печатались в научных журналах Письма печатались в научных журналах, впоследствии 170 из них, в 1695 г., были изданы на латинском языке отдельной большой книгой под названием «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком при помощи микроскопов». Левенгук — основоположник научной микроскопии не только в области микробиологии, но также и в анатомии и зоологии.
Он первый заметил, что кровь движется в мельчайших кровеносных сосудах — капиллярах, а сама кровь — живой поток, в котором движутся множество мельчайших телец. Он впервые наблюдал и зарисовал отдельные растительные и животные клетки, яйца и зародыши, мышечную ткань и многие другие ткани и органы более чем 200 видов растений и животных. Но самое важное — открытие им мира микроорганизмов. Эти наблюдения были сделаны благодаря оптическим приборам, которые Левенгук изготовлял собственноручно. Еще в молодости Левенгук научился делать увеличительные стекла, увлекся этим и достиг большого мастерства. Он создал первый «микроскоп». Это по существу очень сильная лупа, с увеличением в 150-300 раз. Такие увеличительные стекла в то время были совершенно неизвестны. Лупы Левенгука были малы — с крупную горошину, пользоваться ими было трудно. Однако наблюдения Левенгука отличались большой точностью. К своему сообщению об открытии микроорганизмов он приложил рисунки, в которых легко можно узнать различные формы бактерий.
С открытием Левенгука ознакомился Петр I; во время пребывания в Голландии он пригласил к себе ученого и тот продемонстрировал русскому царю свои наблюдения и опыты. Петр I привез в Россию микроскоп Левенгука, а позднее были изготовлены первые отечественные микроскопы.
Антони взял себе фамилию Левенгук по названию соседних с его домом Львиных ворот (нидерл. Leeuwenpoort
). Сочетание «гук» в его псевдониме означает «уголок» (hoek).
Такой метод позволил изготавливать линзы, вполне удовлетворяющие всем необходимым критериям и даже полностью воссоздать микроскоп системы Левенгука, хотя экспертиза его оригинальных микроскопов XVII века с целью подтвердить или опровергнуть эту гипотезу так и не была проведена.Линзы изготовлялись методом оплавление конца стеклянной нити до образования стеклянного шарика, с последующей шлифовкой и полировкой одной из его сторон (плоско-выпуклая линза). Прекрасно работает как собирательная линза и стеклянный шарик. Таким образом имеется 2 версии изготовления линз Левенгуком (А.Д. Белкин)- с использованием метода термической шлифовки (стеклянный шарик)или после термической обработки производилась дополнительная шлифовка и полировка одной из его сторон обычным способом (плоско-выпуклая линза).
В году его письмо впервые было опубликовано в журнале Лондонского королевского общества «Философские записки» (англ. Philosophical Transactions ).
п.
Открыл инфузории и описал многие их формы.
Первоначально (до 1654) был кассиром и бухгалтером в одномторговом учреждении в Амстердаме, затем в Дельфте (его родной город)посвятил себя естественным наукам. Л. не получил научной… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
Л. не получил научной… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
На досуге он
любил шлифовать оптические стекла и делал это с виртуозным мастерством. В те
времена самые сильные линзы увеличивали изображение лишь в двадцать раз.
«Микроскоп» Левенгука — это, по существу, очень сильная лупа. Она увеличивала
до 250-300 раз. Такие сильные увеличительные стекла в то время были совершенно
неизвестны. Линзочки, т. е. увеличительные стекла Левенгука, были очень малы —
величиной с крупную горошину. Пользоваться ими было трудно. Крохотное стеклышко
в оправе на длинной ручке приходилось прикладывать вплотную к глазу. Но,
несмотря на это, наблюдения Левенгука отличались для того времени большой точностью.
Эти замечательные линзы и оказались окном в новый мир.
А сколько аппаратов у него
погибло — ведь он пытался с риском для собственных глаз наблюдать под
микроскопом момент взрыва пороха.
В них он рассказывал о таких поистине
необыкновенных вещах, что седовласые ученые в напудренных париках с изумлением
качали головами. В Лондоне внимательно изучали его отчёты. За пятьдесят лет
работы исследователь открыл более двухсот видов мельчайших организмов.
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 ученые узнали, что именно
благодаря эритроцитам, в которых содержится особое красящее вещество
гемоглобин, кровь имеет красный цвет.
) и в стенках кровеносных сосудов.Лекция №4 Микробиология — СтудИзба
Лекция № 4 Введение
1 Место и роль микроорганизмов в природе и деятельности человека.
Микробиология (от греч.: микрос — малый, биос — жизнь, логос-учение)- это наука, изучающая строение, функции, химическую деятельность, распространение, условия развития, роль и значение в жизни человека очень мелких организмов, большинство которых невидимо невооруженным глазом. К ним относятся бактерии, актиномицеты, грибы, вирусы, фаги и т.д.
Наша планета населена огромным числом живых существ. Одни из них составляют макромир-это многие животные, растения и другие видимые невооруженным глазом живые организмы. Микромир образуют мельчайшие организмы, которые мы можем рассмотреть только с помощью специальных оптических приборов (микроскопы). Микроорганизмы были первыми обитателями на нашей планете. Около трех миллиардов лет назад они сформировали микробиосферу — древнейшую оболочку биосферы Земли. Биомасса таких существ превышает суммарную биомассу растений и животных. Накопившееся органическое вещество обладает высоким энергетическим потенциалом, поскольку из него образуются залежи нефти, газа, угля и других полезных ископаемых. И сегодня эти невидимые существа, благодаря своим невероятным способностям, освоили практически все, даже самые удивительные места обитания жизни на нашей планете. Их обнаружили в полярных льдах и горячих источниках, они опускаются в океанские глубины и поднимаются высоко в атмосферу, совершая трансконтинентальные перелеты. Роль микроорганизмов в важнейших природных процессах так велика и уникальна, что исчезновение из биосферы только грибов и бактерий (этих вездесущих санитаров природы) означало бы прекращение жизни на земле.
С появлением человека микробы стали его неразлучными спутниками: верными помощниками и коварными врагами. Причем врагами подчас столь грозными, что творимые ими беды по своим последствиям сопоставимы с разгулом стихии — ураганами, наводнениями или землетрясениями. Из древних рукописей мы узнаем о катастрофических эпидемиях оспы и чумы, унесших миллионы человеческих жизней. Там же находим сведения о таинственных массовых падежах домашних животных, причины которых становятся понятными только сегодня. Потрясают наше сознание и опустошительные поражения хлебных полей головней и ржавчиной, обрекавших сотни тысяч людей на голодную смерть. Но уже с древних времен наши предки, не подозревая о существовании микробов, научились приручать этих неутомимых помощников. Так у людей появились хлеб и сыр. Вино и кумыс, льняная пряжа и множество других незаменимых продуктов, которые и сегодня мы получаем с помощью микроорганизмов. Но иногда человек оказывается перед ними пока бессилен. Чумой ХХ века люди назвали вирусное заболевание СПИД (ВИЧ). Но в то же время именно вирусы и бактерии помогли генетику П. Бергу и его коллегам (1972 г.) создать первую в мире гибридную молекулу ДНК и с этого момента началась история генной инженерии — одной из стремительно развивающихся областей науки. Также опасно намеренное использование патогенных микроорганизмов как бактериологического оружия и биологического террора (сибирская язва – США, 2003г.).
С развитием торговых связей между странами и народами участились случаи непреднамеренных завозов в новые ареалы опасных микробов – возбудителей болезней человека, животных и растений. Поэтому охрану рубежей многих стран мира несут врачи — микробиологи, ветеринары и защитники растений.
В настоящее время микробиология дифференцирована на ряд самостоятельных дисциплин: общую, медицинскую, санитарную, сельскохозяйственную, ветеринарную, техническую(промышленную), водную, космическую, биотехнологию (генную инженерию). Одним из разделов технической (промышленной) микробиологии является пищевая микробиология, вопросы которой преимущественно и рассматриваются в настоящем курсе лекций.
Без знания микрофлоры исходного сырья и пищевых продуктов, специфических свойств и особенностей микроорганизмов, их биохимической деятельности, зависимости развития от внешних факторов нельзя успешно выполнять задачи, поставленные перед инженером-технологом в области контроля микробиологической безопасности качества технологического процесса, хранения, реализации пищевых продуктов и максимального сокращения их потерь.
Рекомендуемые файлы
История развития микробиологии. К использованию микробиологических процессов при изготовлении теста, вина, кисломолочных продуктов человечество прибегало с незапамятных времен.
Открытие микроорганизмов относится к концу XVII в. Открыл их голландец Антони ван Левенгук (1632—1723), который сконструировал простейший микроскоп, увеличивающий рассматриваемый объект в десятки и сотни раз.
Левенгук впервые описал в книге «Тайны природы» представителей основных групп микроорганизмов: протистов, водорослей, бактерий. Труды Антони ван Левенгука получили широкую известность при его жизни. В 1698 г. Петр I, находясь в Голландии, посетил Левенгука и привез микроскоп в Россию
Долгое время наука о микробах носила в основном описательный характер — шел так называемый морфологический период ее развития.
Начало нового направления в развитии микробиологии — физиологического периода связано с деятельностью французского ученого Луи Пастера (1822—1895). Пастер установил, что микроорганизмы различаются не только по внешнему виду, но и по характеру жизнедеятельности: они вызывают разнообразные химические превращения в субстратах. Он доказал, что происходящее в виноградном соке спиртовое брожение обусловлено жизнедеятельностью микроорганизмов — дрожжей. Это открытие опровергло господствующую в то время теорию Либиха о химической природе брожения. Большой цикл работ Пастера был посвящен изучению причин болезней вина и пива. Пастер показал, что возбудителями их являются микроорганизмы и, чтобы предотвратить порчу, предложил прогревать напитки. Этот прием применяют и в настоящее время и называют пастеризацией. Пастер впервые обнаружил бактерии, не способные развиваться в присутствии воздуха, т. е. показал, что жизнь возможна и без кислорода.
Пастер открыл природу инфекционных болезней человека и животных, установил, что эти болезни возникают вследствие заражения особыми микробами и что каждое заболевание вызывает определенный микроорганизм. Он разработал и научно обосновал метод предупреждения заразных болезней (предохраняющие прививки), изготовил вакцины против бешенства и сибирской язвы.
Значительным вкладом в микробиологию явились исследования немецкого ученого Роберта Коха (1843—1910). Им были введены в микробиологическую практику плотные питательные среды для выращивания микроорганизмов, что привело к разработке метода выделения микроорганизмов в так называемые чистые культуры, т. е. выращивания массы клеток каждого вида в отдельности. Этот метод открыл совершенно новые подходы для более углубленного изучения свойств микроорганизмов и вызвал бурное развитие микробиологии. Р. Кох открыл (1882) возбудителя туберкулеза, который в его честь назван «палочкой Коха».
Развитие микробиологии неразрывно связано с работами русских ученых. Родоначальником русской микробиологии считается И. И. Мечников (1845—1916), классические работы которого положили начало новому этапу в развитии микробиологии. Центральной проблемой его исследований было изучение взаимоотношений паразита и хозяина — человека. Он создал фагоцитарную теорию иммунитета, в основе которой лежит способность макроорганизма противостоять инородным телам, в том числе и болезнетворным микробам. И. И. Мечников и Л. Пастер положили начало изучению антагонизма микробов, что явилось основой науки об антибиотиках. И. И. Мечниковым в Одессе была организована первая в России бактериологическая лаборатория.
Ближайшим сотрудником И. И. Мечникова был Н. Ф. Гамалея (1859—1949), изучавший многие вопросы медицинской микробиологии. Н. Ф. Гамалея организовал в 1886 г. в Одессе первую в России станцию по прививкам против бешенства (вторую в мире после Пастеровской станции в Париже). Вся его деятельность была направлена на решение важнейших вопросов здравоохранения в нашей стране.
Общая микробиология, изучающая микроорганизмы почвы, воды и особенно сельскохозяйственная, получила развитие в трудах С. Н. Виноградского (1856—1953). С. Н. Виноградский открыл процесс хемосинтеза — установил существование особых бактерий, способных ассимилировать углекислый газ из воздуха, используя в процессе синтеза органических веществ химическую энергию, освобождающуюся в результате реакции окисления неорганических соединений. Он же открыл явление фиксации атмосферного азота анаэробными бактериями. С. Н. Виноградским разработан оригинальный метод выращивания микроорганизмов с применением элективных (избирательных) питательных сред и условий, приближенных к естественному обитанию микроорганизмов. Этот метод получил широкое применение во всех областях микробиологии.
Учеником и сотрудником С. Н. Виноградского был В. Л. Омелянский (1867—1928), создавший первый русский учебник по микробиологии «Основы микробиологии», изданный в 1909 г. Им же составлено первое «Практическое руководство по микробиологии».
Большой вклад в развитие микробиологии внесли А. А. Имшенецкий, Е. Н. Мишустин, С. И. Кузнецов, Н. Д. Иерусалимский, М. Н. Мейсель, Е. Н. Кондратьева и другие ученые.
В развитии технической микробиологии большую роль сыграли работы С. П. Костычева, С. Л. Иванова, А. И. Лебедева, изучавших процесс спиртового брожения. На основе исследований химизма образования органических кислот грибами, проведенных С. П. Костычевым и В. С. Буткевичем, в нашей стране в 1930 г. было организовано производство лимонной кислоты.
В. Н. Шапошников (1884—1968) и А. Я. Мантейфель изучили и внедрили в практику способ производства молочной кислоты с помощью бактерий. Исследования В. Н. Шапошникова и Ф. М. Чистякова дали возможность еще в начале 30-х годов организовать в промышленном масштабе производство ацетона и бутилового спирта с помощью бактерий. В. Н. Шапошников написал первый в СССР учебник «Техническая микробиология» (1947).
Ещё посмотрите лекцию «Контроллеры PIC16F87X» по этой теме.
Становление пищевой микробиологии связано с трудами Я. Я. Никитинского-младшего (1878—1941). Он впервые создал курс пищевой микробиологии и много лет читал его в Институте народного хозяйства им. Г. В. Плеханова. Совместно с Б. С. Алеевым Я. Я. Никитинский написал специальный курс микробиологии скоропортящихся продуктов и руководство к практическим работам по микробиологии для студентов, изучающих товароведение продовольственных товаров. Труды Я. Я. Никитинского и его учеников положили начало широкому развитию микробиологии консервного производства и холодильного хранения скоропортящихся пищевых продуктов. В теорию и практику холодильного хранения продуктов питания большой вклад внес и Ф. М. Чистяков.
В микробиологию молока и молочных продуктов фундаментальный вклад внесли школы С. А. Королева (1876—1932) в Вологодском молочном институте и А. Ф. Войткевича (1875—1950) в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.
В последующем это направление микробиологии развивалось в работах В. М. Богданова, Н. С. Королевой, А. М. Скородумовой, Л. А. Банниковой.
В настоящее время микробиология стала не только фундаментальной наукой — в стране плодотворно работают научно-исследовательские учреждения по многим разделам микробиологической науки. Заказы народного хозяйства выполняют многие промышленные производства, в технологии которых главенствуют микробиологические процессы.
Микробиологическая промышленность выпускает большое количество разнообразных, необходимых народному хозяйству страны препаратов: антибиотиков, ферментов, аминокислот, белков, органических кислот и др.
Широкое развитие получила и пищевая микробиология. Во всех крупных отраслях пищевой промышленности есть научно-исследовательские институты, в которых имеются микробиологические лаборатории. На многих предприятиях пищевой промышленности функционируют микробиологические лаборатории, контролирующие производство, качество сырья и готовой продукции.
BBC — История — Исторические деятели: Антони ван Левенгук (1632
Энтони Ван Левенгук, около 1675 г. © Ван Левенгук был голландским торговцем текстилем, который стал пионером микробиологии.
Антони ван Левенгук родился в Делфте 24 октября 1632 года. В 1648 году ван Левенгук поступил в ученики к торговцу текстилем, где он, вероятно, впервые столкнулся с увеличительными стеклами, которые использовались в текстильной торговле для подсчета плотности нити в целях контроля качества. .В возрасте 20 лет он вернулся в Делфт и устроился торговцем льняными тканями. Он процветал и был назначен камергером шерифа Делфта в 1660 году, а девять лет спустя стал геодезистом.
В 1668 году ван Левенгук совершил свой первый и единственный визит в Лондон, где он, вероятно, увидел копию «Микрографии» Роберта Гука (1665), в которую вошли изображения тканей, которые могли бы его заинтересовать. В 1673 году он сообщил о своих первых наблюдениях — ротовом аппарате и укусах пчел, человеческой вши и грибке — Королевскому обществу.Он был избран членом общества в 1680 году и продолжал свою ассоциацию до конца своей жизни по переписке.
В 1676 году ван Левенгук внимательно наблюдал за водой и был удивлен, увидев крошечные организмы — первые бактерии, обнаруженные человеком. Его письмо, в котором сообщалось об этом открытии, вызвало всеобщее сомнение в Королевском обществе, но позже Роберт Гук повторил эксперимент и смог подтвердить свои открытия.
Будучи отцом микробиологии, ван Левенгук заложил основы анатомии растений и стал экспертом в области репродукции животных.Он открыл клетки крови и микроскопических нематод, изучил структуру дерева и кристаллов. Он также сделал более 500 микроскопов для просмотра конкретных объектов.
Он также обнаружил сперму, которую считал одним из самых важных открытий в своей карьере, и описал сперматозоиды моллюсков, рыб, земноводных, птиц и млекопитающих, придя к новому выводу, что оплодотворение происходит, когда сперматозоиды проникают в яйцеклетку.
Ван Левенгук умер 30 августа 1723 года.
Антон Ван Левенгук: биография, клеточная теория и открытия — видео и стенограмма урока
Улучшение микроскопа
Ван Левенгук, вероятно, наиболее известен своими усовершенствованиями микроскопа. В то время как в школьном учебнике по биологии он мог быть указан как изобретатель прибора, Захариас Янсен на самом деле разработал первый примитивный микроскоп.
Однако Ван Левенгук был первым, кто разработал объектив такого превосходного качества.Его технологический вклад включает увеличение увеличения микроскопа с 20-30-кратного до 270-кратного. То, как Ван Левенгук задействовал микроскопы, привело к его величайшему вкладу в совокупность научных знаний. Хотя их слишком много, чтобы перечислять их по отдельности, давайте взглянем на некоторые из его ключевых открытий.
Основные открытия
Самым важным открытием Антона Ван Левенгука было существование одноклеточных организмов. Используя микроскоп для исследования прудовой воды в 1674 году, он наблюдал десятки протистов , которых он назвал «анималькулами», а также спирогир , или зеленых водорослей.Термин «животные» использовался долгое время; в конце концов ученые начали использовать слово «микроорганизмы». Существование одноклеточных организмов не только открыло для биологов совершенно новый невидимый мир, но и создало область микробиологии. Открытие Левенгука помогло заложить основу клеточной теории и дискредитировать идею самозарождения.
Ван Левенгук также обнаружил существование сперматозоидов у млекопитающих в 1677 году, что он считал своим самым значительным открытием.Первоначально он считал, что сперматозоиды — это паразиты, обитающие в мужских половых органах. Мы не знаем, пришел ли он к пониманию роли спермы в оплодотворении яйцеклетки. В результате Ван Левенгук был приглашен в Лондонское королевское общество в 1680 году, в организацию, в которую входили некоторые из ведущих интеллектуалов того периода, такие как сэр Исаак Ньютон и Роберт Гук.
Другие открытия
Хотя открытие Ван Левенгуком простейших и сперматозоидов считается его наиболее важным достижением, он также использовал микроскоп для обнаружения других биологических форм или процессов, обычно невидимых невооруженным глазом.Они включали:
- Бактерии в фекалиях и зубном налете
- Способность коловраток выживать при экстремальных температурах
- Лимфатические сосуды
- Эритроциты или эритроциты млекопитающих
- Партеногенез, или как тли размножаются без пола
- Растительные характеристики дрожжей
Научный стиль
Ван Левенгук никогда не писал официальных научных статей; вместо этого он написал сотни писем в Королевское общество в повествовательном стиле.Хотя он четко различал наблюдение и научную теорию, его письма иногда содержали отвлекающие комментарии и личные мнения. Ученые с более формальной подготовкой поначалу сомневались в удобочитаемости его открытий. Однако, как только Королевское общество направило группу ученых для наблюдения за Ван Левенгуком за работой, они вернулись с новым уважением к точности и точности его открытий.
Краткий обзор урока
Антон Ван Левенгук известен как «отец микробиологии».Он был первым, кто наблюдал одноклеточные организмы, которые он назвал «анималькулами». Он был известен своими усовершенствованиями микроскопа и многими открытиями, сделанными в результате его дотошных наблюдений за невидимым миром, включая простейшие и сперму млекопитающих. Несмотря на отсутствие у него формального образования, которое закончилось в начальной школе, Ван Левенгук, несомненно, был одним из крупнейших гигантов в истории науки.
Ван Левенгук: ключевые события и открытия
- Родился в Делфте в Нидерландах в 1632 году и умер в 1723 году
- Известен как «отец микробиологии»
- Доработанный микроскоп
- Впервые наблюдал одноклеточные организмы — «животные»
- Обнаружены простейшие, сперматозоиды млекопитающих, некоторые бактерии, эритроциты млекопитающих и многое другое
- Стал членом Лондонского королевского общества в 1680 году
Результаты обучения
После завершения этого урока учащиеся должны вспомнить, кем был Антон Ван Левенгук, и описать его основные научные открытия.
1.1B: История микробиологии — Гук, ван Левенгук и Кон
Цели обучения
- Объясните, какой вклад внесли Ван Левенгук, Спалланцани, Пастер, Кон и Кох в область микробиологии
Домикробиология, возможность существования микроорганизмов обсуждалась за много столетий до их фактического открытия в 17 веке. Существование невидимой микробиологической жизни постулировалось джайнизмом, основанным на учении Махавиры, еще в 6 -м -м веке до нашей эры.В своей книге первого века « О сельском хозяйстве, » римский ученый Марк Теренций Варрон был первым, кто предположил возможность распространения болезней еще невидимыми организмами. В своей книге он предостерегает от расположения усадьбы вблизи болот, потому что «там разводят неких мельчайших существ, невидимых глазу, которые парят в воздухе и проникают в тело через рот и нос и там вызывают серьезные заболевания. В «Каноне медицины» (1020) Абу Али ибн Сина (Авиценна) выдвинул гипотезу о том, что туберкулез и другие болезни могут быть заразными.В 1546 году Джироламо Фракасторо предположил, что эпидемические заболевания вызываются переносимыми семяподобными существами, которые могут передавать инфекцию при прямом или косвенном контакте или даже без контакта на большие расстояния. Все эти ранние утверждения о существовании микроорганизмов были спекулятивными и не основывались ни на каких данных или науке. Микроорганизмы не были ни доказаны, ни обнаружены, ни правильно и точно описаны до 17 го века. Причиной этого было то, что во всех этих ранних исследованиях не было микроскопа.
Микроскоп и открытие микроорганизмов
Антони ван Левенгук (1632–1723) был одним из первых, кто наблюдал за микроорганизмами с помощью микроскопа собственной конструкции, и внес один из самых важных вкладов в биологию. Роберт Гук был первым, кто использовал микроскоп для наблюдения за живыми существами. Книга Гука 1665 года, Micrographia, , содержала описания растительных клеток. До того, как Ван Левенгук в 1675 году открыл микроорганизмы, оставалось загадкой, почему виноград можно превращать в вино, молоко — в сыр или почему продукты портятся.Ван Левенгук не установил связи между этими процессами и микроорганизмами, но с помощью микроскопа установил, что существуют формы жизни, невидимые невооруженным глазом. Открытие Ван Левенгука, наряду с последующими наблюдениями Спалланцани и Пастера, положило конец давнему убеждению, что жизнь спонтанно возникла из неживых веществ в процессе порчи.
Рисунок: Антони ван Левенгук : Рисунок Антони ван Левенгука, одного из первых ученых, который использовал микроскоп и идентифицировал микробы.Ладзаро Спалланцани (1729–1799) обнаружил, что кипячение бульона стерилизует его и убивает любые микроорганизмы в нем. Он также обнаружил, что новые микроорганизмы могли поселиться в бульоне только в том случае, если бульон подвергался воздействию воздуха.
Луи Пастер (1822–1895) расширил открытия Спалланцани, подвергнув кипяченые бульоны воздействию воздуха в сосудах с фильтром, предотвращающим попадание всех частиц в питательную среду. Он также сделал это в сосудах вообще без фильтра, с воздухом, поступающим через изогнутую трубку, которая предотвращала контакт частиц пыли с бульоном.Предварительно вскипятив бульон, Пастер гарантировал, что в начале своего эксперимента в бульоне не выживут микроорганизмы. В бульонах в ходе опыта Пастера ничего не росло. Это означало, что живые организмы, которые росли в таких бульонах, приходили извне в виде спор на пыли, а не возникали спонтанно внутри бульона. Таким образом, Пастер нанес смертельный удар теории самозарождения и вместо этого поддержал теорию микробов.
Рис. Луи Пастер : Знаменитый ученый Луи Пастер, один из основоположников микробиологии.Фердинанд Юлиус Кон (24 января 1828 — 25 июня 1898) — немецкий биолог. Его классификация бактерий на четыре группы в зависимости от формы (сферические, короткие палочки, нити и спирали) используется до сих пор. Среди прочего Кона помнят за то, что он первым показал, что Bacillus может переходить из вегетативного состояния в состояние эндоспоры при воздействии окружающей среды, вредной для вегетативного состояния. Его исследования заложили основу для классификации микробов и дали одно из первых представлений о невероятной сложности и разнообразии микробной жизни.
В 1876 году Роберт Кох (1843–1910) установил, что микробы могут вызывать заболевания. Он обнаружил, что в крови крупного рогатого скота, зараженного сибирской язвой, всегда было большое количество Bacillus anthracis . Кох обнаружил, что может передавать сибирскую язву от одного животного к другому, взяв небольшой образец крови у зараженного животного и введя его здоровому, и это вызвало заболевание у здорового животного. Он также обнаружил, что может выращивать бактерии в питательном бульоне, затем вводить его здоровому животному и вызывать болезнь.На основе этих экспериментов он разработал критерии для установления причинно-следственной связи между микробом и болезнью, которые теперь известны как постулаты Коха. Хотя эти постулаты не могут быть применены во всех случаях, они сохраняют историческое значение для развития научной мысли и используются до сих пор.
Ключевые моменты
- Ван Левенгуку в значительной степени приписывают открытие микробов, в то время как Гук считается первым ученым, описавшим живые процессы под микроскопом.
- Спалланцани и Пастер провели несколько экспериментов, чтобы продемонстрировать, что микробная жизнь не возникает спонтанно.
- Кон заложил основу для открытия и каталогизации микробов, а Кох убедительно показал, что микробы могут вызывать заболевания.
Основные термины
- классификация : акт объединения в класс или классы; распределение на группы, такие как классы, отряды, семейства и т. д., в соответствии с некоторыми общими отношениями или признаками.
Антони ван Левенгук — Биография, факты и фотографии
Жил в 1632 – 1723 гг.
Антони ван Левенгук — несколько невероятный отец микробиологии. Средне образованный владелец текстильного бизнеса, он научился делать свои собственные уникальные микроскопы, дающие беспрецедентное увеличение. С помощью этих микроскопов он сделал ряд важнейших научных открытий, в том числе одноклеточных животных и растений, бактерий и сперматозоидов.
Его методы микроскопии были настолько точно настроены, что после того, как он открыл бактерии, ни один другой ученый больше 100 лет не наблюдал этот тип организмов.
Объявления
Начало
Антони ван Левенгук родился 24 октября 1632 года в маленьком городке Делфт в Голландской республике. Его отцом был Филипс Антонис ван Левенгук, изготовитель корзин. Его матерью была Маргарета Бел ван ден Берх, чья зажиточная семья была пивоварами.
Ранняя жизнь Антони была довольно трудной: его отец умер, когда ему было всего пять лет. Его мать снова вышла замуж, и Антони некоторое время жила с дядей. Его дядя был юристом и помогал Антони с основами письма и счета, укрепляя образование, которое он получил в местных школах. К тому времени, когда Антони было 16 лет, умер и его отчим.
Антони не знал никаких других языков, кроме голландского, что говорит о том, что от него никогда не ждали поступления в университет: для этого ему нужно было выучить хотя бы латынь.
Деловая карьера
В 1648 году, в возрасте 16 лет, Левенгук переехал в знаменитый голландский торговый город Амстердам, чтобы начать работу в текстильном магазине. Он хорошо изучил свое ремесло и был повышен до надежной должности кассира и бухгалтера.
В 1654 году в возрасте 21 года он вернулся в Делфт, где провел остаток своей долгой жизни. Это был знаменательный год для Левенгука. Он не только вернулся в родной город, но и женился, и, применив на практике свой бизнес-опыт в Амстердаме, открыл в Делфте собственный текстильный магазин.Помимо ткани он продавал пуговицы, ленты и другие аксессуары.
В течение следующих нескольких лет Левенгук стал влиятельной фигурой в Делфте. В 1660 году, в возрасте 28 лет, он был назначен руководить работой зала заседаний совета Делфта. В обмен на лишь небольшой объем работы — фактическая физическая работа на работе была делегирована другим людям — он получал щедрую зарплату.
Человек многих талантов, Левенгук был также назначен контролировать торговлю вином в Делфте и взимать соответствующие налоги с импортного вина.
Управляя своим магазином и работая в городе Делфт, Левенгук стал квалифицированным землемером примерно в 40 лет, незадолго до того, как он начал свою научную работу.
Наука Антони ван Левенгук
Открытие линзы Левенгука
Биологические открытия Левенгука полностью зависели от его способности делать линзы необычайно высокого качества.
Он никогда никому не рассказывал, как делал свои линзы. Тайна ушла с ним в могилу.На самом деле, чтобы сбить с толку конкурентов, он рассказывал о том, как ему приходилось очень долго шлифовать стекло, чтобы сделать свои линзы. Почти наверняка это было неправдой.
Стеклянные жемчужины
Торговцы текстилем на протяжении сотен лет использовали стеклянные жемчужины — маленькие стеклянные шарики — в качестве линз для изучения ткани в мельчайших деталях. Левенгук часто использовал стеклянный жемчуг в своей повседневной работе, чтобы проверить плотность нитей и качество ткани.
Микрография
В 1665 году великий английский ученый Роберт Гук выпустил Micrographia , демонстрирующий сделанные им рисунки мира природы, увиденного через линзу его микроскопа.
Один из рисунков Роберта Гука из Micrographia : голова трутня с подробным строением глаз.
Левенгук посетил Англию в 1668 году и, скорее всего, видел копию Micrographia : она стала первым научным бестселлером. Что важно для Левенгука, он содержал рисунки, которые Гук сделал на основе своих микроскопических исследований ткани.
Micrographia содержит описание того, как можно сделать мощный микроскоп, используя одну сферическую линзу, похожую на стеклянные жемчужины, с которыми Левенгук уже был знаком:
…если взять очень чистый кусок разбитого венецианского стекла и в лампе вытянуть его на очень маленькие волоски или нити, затем держать концы этих нитей в пламени, пока они не расплавятся и не превратятся в маленькие круглые шарик, или капля, которая будет висеть на конце нити; а если еще несколько из них наклеить на конец палочки с небольшим количеством сургуча, так, чтобы нити стояли вверх, а потом… отшлифовать из них добрую часть, а потом на гладкой металлической пластинке, с небольшим триполи, трите их, пока они не станут очень гладкими; если один из них прикрепить небольшим количеством мягкого воска к маленькому отверстию от иглы, проткнуть его через тонкую пластинку из латуни, свинца, олова или любого другого металла и смотреть через него на предмет, расположенный очень близко, он будет оба увеличивают и делают некоторые объекты более четкими, чем любой из больших микроскопов.
(Во времена Гука люди действительно иногда писали ОЧЕНЬ длинные предложения!)
Мы не можем сказать, знал ли Левенгук о словах Гука — он не умел читать по-английски. Однако теперь считается, что он использовал технику Гука для изготовления своих линз.
Сам Гук не пользовался линзами, изготовленными этим методом, потому что они были неудобны: расстояние между линзой и наблюдаемым объектом должно было быть очень коротким, а глаз наблюдателя приходилось очень близко подносить к линзе, из-за чего глаза Гука быстро становились напряженный.
Гук использовал составной микроскоп (один с двумя линзами), который больше похож на микроскопы, которые мы используем сегодня.
Изготовление линз
ОднакоЛевенгук был более чем счастлив использовать маленькие сферические линзы для изготовления однолинзовых микроскопов. Он держал в секрете детали изготовления своих линз, но сегодня мы можем с достаточной уверенностью утверждать, что он сделал следующее:
- использовали горячее пламя для нагрева средней части стеклянной палочки до расплавления
- потянул концы стержня в противоположные стороны, образовав длинную тонкую нить из расплавленного стекла
- продолжал тянуть за концы, в то время как расплавленная нить в середине становилась все тоньше и тоньше, наконец порвав
- поместил один из концов нити обратно в пламя, в результате чего конец нити образовал небольшой стеклянный шар
Эта сфера была линзой, которая, возможно, нуждалась в некоторой полировке.Чем меньше сфера, тем больше увеличение.
Когда он начал делать линзы, Левенгук, возможно, надеялся использовать их для изучения текстиля более тщательно, чем кто-либо раньше.
Вскоре, однако, он ощутил такую же потребность, как и Гук, исследовать природные объекты в невиданных прежде подробностях.
Микроскопы Левенгука
Микроскопы, сделанные из крошечных сферических линз Левенгука — самые маленькие линзы размером всего 1 мм в поперечнике — легко могли увеличивать объекты примерно в 200–300 раз, в то время как составной микроскоп Гука увеличивал только примерно в 40–50 раз.
Примечательно, что Левенгук мог использовать свои линзы для разрешения деталей размером до 1,35 мкм. (Это означало, что, например, он мог легко видеть эритроциты, диаметр которых обычно составляет 6–8 мкм.)
Антони ван Левенгук смотрит в один из своих крошечных однолинзовых микроскопов и записывает свои наблюдения. Образец, который он рассматривает, удерживается внутри корпуса микроскопа. Картина Эрнеста Боара.
Искусство микроскопии Левенгука
Что до сих пор остается неясным, так это то, как Левенгук освещал объекты, которые изучал.Это было жизненно важной частью его уникального искусства микроскопии. Еще было его непревзойденное мастерство в настройке для просмотра:
- капли жидкости, такой как кровь или прудовая вода, или
- твердые образцы, такие как растительный материал или мышцы животных, аккуратно разрезанные лезвием бритвы на очень тонкие срезы, достаточно прозрачные для прохождения света, чтобы их детали можно было увидеть и нарисовать.
Левенгук за свою жизнь изготовил более 500 крошечных микроскопов. Они были неуклюжи и неудобны в использовании, поэтому сегодня мы используем составные микроскопы.Несмотря на свои недостатки, в умелых руках Левенгука они открыли совершенно новый биологический мир.
Микроскопический мир, открытый Левенгуком
Левенгук был торговцем, не имевшим формального научного образования и никогда не посещавшим колледж.
Тем не менее, качество его наблюдений было настолько высоким, а его открытия настолько убедительными, что его исследования стали широко известны благодаря письмам, которые он отправил в Королевское общество в Лондоне. Они были переведены на английский язык и опубликованы в журнале Общества Philosophical Transactions .
Поперечное сечение нервного волокна, нарисованное Антони ван Левенгук.
Интересно, что многие письма Левенгука были прочитаны сначала Робертом Гуком, куратором экспериментов, а затем секретарем Общества. Гук фактически выучил голландский язык, чтобы самому читать письма Левенгука.
Первое сообщение Левенгука было сделано в 1673 году, и в нем были воспроизведены некоторые из работ, которые Гук освещал в Micrographia , включая подробные рисунки Левенгука пчелиных укусов, грибка и человеческой вши.
В следующем году Левенгук начал описывать новые выдающиеся открытия, которые он сделал.
Открытия
Одноклеточная жизнь
В 1674 году в возрасте 41 года Левенгук сделал первое из своих великих открытий: одноклеточные формы жизни. В настоящее время эти организмы объединены в группу простейших – это в основном одноклеточные растения и животные. Вторя первоначальному недоверию Гука Micrographia , многие члены Королевского общества отказывались верить в существование микроскопических существ Левенгука.Только в 1677 году их существование было полностью признано. Это произошло после того, как Роберт Гук вернулся к своим микроскопам, от которых отказался из-за усталости глаз, и проверил наблюдения Левенгука.
Форма и размер эритроцитов
В 1674 году Левенгук исследовал эритроциты, открытые шестью годами ранее его соотечественником-голландцем Яном Сваммердамом. С помощью своей превосходной линзы Левенгук смог дать более четкое описание клеток, чем когда-либо прежде, и стал первым человеком, который точно определил их размер.
Один из рисунков эритроцитов Левенгука.
Бактерии
В 1676 году Левенгук открыл бактерии в воде. Бактерии находились на пределе возможностей наблюдения его микроскопа — по его оценке, чтобы заполнить объем маленькой песчинки, потребуется более 10 000 из них. Его работа была настолько гениальна, что никто больше не наблюдал за бактериями, пока не прошло еще одно столетие.
Сперматозоиды
В 1677 году Левенгук открыл сперматозоиды, позже сделав вывод, что яйцеклетки оплодотворяются, когда в них проникают сперматозоиды.
Иллюстрация некоторых открытий Левенгука – анималистики, бактерии и сперматозоиды. Он назвал обнаруженных им маленьких существ — от одноклеточных и выше — анималкулами.
«…Я наблюдал некоторых анималистов, внутри целых тел я видел такое быстрое движение, что невозможно было поверить; они были размером с крупную песчинку, а их тела были прозрачными, так что можно было ясно видеть внутреннее движение. Между прочим, я видел в теле одной из этих анималистов яркое и круглое тельце, расположенное около головы, в котором можно было наблюдать очень удивительное быстрое движение, состоящее из чередующихся растяжений и сокращений.Я решил, что эта частица и есть сердце…»Антони ван Левенгук
Письмо Антонио Мальябечи из Флоренции
Лимфатические капилляры
В 1683 году Левенгук открыл лимфатические капилляры, которые содержали «белую жидкость, похожую на молоко».
Еще больше открытий
Наблюдая за жизненными циклами личинок и блох, Левенгук доказал, что такие существа не рождаются спонтанно, как многие считали в то время.Он показал, что эти существа проходят процесс размножения от яиц до личинок, от куколок до взрослых особей.
Препарируя тлей, он открыл партеногенез. Он обнаружил тлей-родителей, содержащих зародыши новых тлей, хотя яйца не были оплодотворены.
Наблюдая за течением крови в крошечных капиллярах, Левенгук подтвердил работу Уильяма Гарвея о кровообращении.
Рождение новой науки
Открытия Левенгука в сочетании с более ранним открытием Гуком микроскопических грибов ознаменовали создание новой науки: микробиологии.
Некоторые личные данные и конец
Левенгук женился на Барбаре де Мей в 1654 году, когда ему был 21 год. У них было пятеро детей, но только одна — их дочь Мария — пережила младенческий возраст.
Барбара умерла в 1666 году после двенадцати лет брака. Пять лет спустя Левенгук женился на Корнелии Свалмиус, от которой у него не было детей. Интерес Левенгука к науке, по-видимому, развился во время его второго брака.
В феврале 1680 года Левенгук был избран членом Королевского общества в Лондоне.Он очень гордился этим; это означало, что он завоевал признание как настоящий ученый. Он никогда не посещал Королевское общество. Он был счастлив продолжить свою работу в Делфте.
Вторая жена Левенгука, Корнелия, умерла в 1694 году, когда Левенгуку был 61 год.
Антони ван Левенгук умер в возрасте 90 лет 26 августа 1723 года. Он был похоронен в Старой церкви в Делфте.
Хотя он не родился в научной семье и не получил научного образования, его смерть была смертью настоящего ученого.Он передал Королевскому обществу такое тщательное и подробное описание состояния здоровья, которое влияло на него и в конечном итоге привело к его смерти, что теперь это называется болезнью Ван Левенгука. Это редкое состояние, которое вызывает непроизвольные подергивания мышц.
У Левенгука осталась дочь Мария, которая не вышла замуж. Она заботилась о своем стареющем отце и помогала ему вести семейный текстильный бизнес. Левенгук стал богатым человеком, и Мария унаследовала это богатство.
«…моя работа, которой я занимался в течение долгого времени, была преследована не для того, чтобы получить похвалу, которой я теперь наслаждаюсь, но главным образом из тяги к знанию, которое, как я замечаю, живет во мне больше, чем в большинстве других людей. И вместе с тем всякий раз, когда я обнаруживал что-нибудь замечательное, я считал своим долгом изложить свое открытие на бумаге, чтобы все изобретательные люди могли быть извещены об этом».Антони ван Левенгук
Объявления
Автор этой страницы: The Doc
Изображения Левенгука, улучшенные в цифровом виде и раскрашенные на этом веб-сайте.
© Все права защищены.
Цитировать эту страницу
Пожалуйста, используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:
"Антони ван Левенгук". Известные ученые. Сайт известных ученых. 06 августа 2015 г. Интернет..
Опубликовано FamousScientists.org
Дополнительная литература
Сэмюэл Хул
Избранные произведения Антония ван Левенгука
Филантропическое общество, Лондон, 1807
Энтони ван Левенгук и его «Маленькие животные»
Клиффорд Добелл
Harcourt, Brace and Company, Нью-Йорк, 1932
Bentley Glass
Обзор наследия Левенгука
Ежеквартальный обзор биологии, том 69, (1) март 1994 г.
Ховард Гест
Открытие микроорганизмов Робертом Гуком и Антони ван Левенгуком, членами Королевского общества
Notes Rec.Р. Соц. Лонд. 58 (2), 2004
IML Donaldson
Микрография Роберта Гука 1665 и 1667 годов
JR Coll Physicians Edinb (40) 2010
Лицензионные изображения Creative Commons
Изображение Антони ван Левенгук перед микроскопом от Wellcome Trust, Creative Commons Attribution 4.0 International.
молекулярных выражений: наука, оптика и вы — Хронология
Антони ван Левенгук
(1632-1723)
Левенгук родился в Делфте, Голландия, 24 октября 1632 года.Его отец был корзинщиком, и хотя Левенгук не получил университетского образования и не считался ученым, его любознательность и мастерство позволили ему сделать некоторые из самых важных открытий в истории биологии.
В детстве он получил образование в городе Уормонд, жил со своим дядей в Бентуйзене и в 1648 году поступил в ученики к торговцу тканями. Он вернулся в Делфт и основал свой собственный бизнес в качестве торговца тканями, но также работал инспектором, пробирщиком вин и городским чиновником.
Незадолго до 1668 года Антони ван Левенгук научился шлифовать линзы и использовал их для изготовления очень простых ручных микроскопов. Эти микроскопы были не составными микроскопами, состоящими из двух или более линз, а усовершенствованными увеличительными стеклами, сделанными с тонко отшлифованными линзами. Эти микроскопы при соответствующем освещении позволяли ему увеличивать объекты более чем в 275 раз. Его любопытство к этому микроскопическому миру и его усердие в записи своих наблюдений позволили ему поделиться с другими тем, что он видел в свои микроскопы.
Левенгук нанял иллюстратора, чтобы нарисовать то, что он видел, и написал подробное описание микроорганизмов, которые он увидел в микроскоп. Он изучал протистов, растительные клетки, различные виды водорослей и был первым человеком, увидевшим бактерии, которые он назвал « анималкулес ». Левенгук обнаружил эти бактерии, просматривая соскобы со своих зубов и зубов других людей. Он также открыл клетки крови и первым увидел живые сперматозоиды у животных.
На протяжении пятидесяти лет Левенгук писал письма в Лондонское королевское общество, в которых описывал свои открытия. Его письма об этих открытиях стали настолько известными, что были опубликованы и переведены на многие другие языки. В 1680 году он был избран полноправным членом Королевского общества, которое обычно предназначалось для ученых. Он умер 30 августа 1723 года, но с тех пор был признан одним из самых важных ученых того времени.
Микроскопы Левенгука — Левенгук спроектировал и построил несколько сотен микроскопов, которые были очень маленькими и имели очень похожий дизайн и функции.Размеры его микроскопов были довольно постоянными: примерно два дюйма в длину и один дюйм в ширину. Основной корпус этих микроскопов состоит из двух плоских и тонких металлических (обычно латунных) пластин, склепанных между собой. Между пластинами была зажата небольшая двояковыпуклая линза, обеспечивающая увеличение от 70 до более чем 250 крат, в зависимости от качества линзы.
НАЗАД К ПИОНЕРАМ ОПТИКИ
Вопросы или комментарии? Отправить нам письмо.
© 1995-2021 автор Майкл В. Дэвидсон и Университет штата Флорида. Все права защищены. Никакие изображения, графика, программное обеспечение, сценарии или апплеты не могут быть воспроизведены или использованы каким-либо образом без разрешения владельцев авторских прав. Использование этого веб-сайта означает, что вы соглашаетесь со всеми правовыми положениями и условиями, изложенными владельцами.
Этот веб-сайт поддерживается нашим
Группа графического и веб-программирования
в сотрудничестве с Optical Microscopy в Национальной лаборатории сильного магнитного поля
.
Последнее изменение пятница, 13 ноября 2015 г., 13:19
Число обращений с 24 декабря 1999 г.: 133025
Посетите сайты наших партнеров в сфере образования:
Антони ван Левенгук — отец микробиологии
Микроскопы Антони ван Левенгук работы Генри Бейкера
24 октября 1632 года родился голландский торговец и ученый Антони ван Левенгук , изобретатель микроскопа.Он широко известен как «отец микробиологии» и считается первым микробиологом.
«Пожалуйста, имейте в виду, что мои наблюдения и мысли являются результатом только моего собственного импульса и любопытства без посторонней помощи; ибо, кроме меня, в нашем городе нет философов, которые занимались бы этим искусством, так что, пожалуйста, не обессудьте моего бедного пера и той вольности, которую я здесь позволяю излагать свои случайные понятия.
– Антони ван Левенгук
Первые шаги
То, что Ван Левенгук сделал одни из самых значительных открытий в истории биологии, довольно удивительно.Родившемуся в 1632 году сыну корзинщика не посчастливилось получить высшее образование или даже университетскую степень. В возрасте 16 лет Антони ван Левенгук начал свое обучение у торговца тканями в Амстердаме в качестве бухгалтера и кассира. То, что молодой Ван Левенгук считал довольно жалкой ситуацией, вскоре превратилось в очень интересную. Там он увидел первую версию микроскопа, увеличительное стекло, прикрепленное к небольшой подставке, которое в те дни обычно использовалось торговцами тканями, и оно очень очаровало Ван Левенгука.Спустя несколько лет, в 1654 году, бизнесмен открыл в Делфте собственную мастерскую по производству тканей, но никогда не терял интереса к обработке стекла и лишь примерно через десять лет уже умел сам шлифовать линзы и изготавливать свои первые микроскопы.
Следует отметить, что микроскопы с несколькими линзами использовались до Ван Левенгука, но качество было поразительно плохим, что усилило его мотивацию построить микроскоп только с одной совершенной линзой, и это удалось.
Антони ван Левенгук
(1632–1723)
Профессиональный любитель
Его первые наблюдения, которые он проводил в свободное время, были довольно просты, как измерение количества микроорганизмов в определенных единицах воды.Однако такого рода наблюдения были почти уникальными до сих пор, но тем не менее хобби-биолог игнорировался в научном сообществе.
В конце концов, в 1670-х годах Ван Левенгук связался с Лондонским королевским обществом и, наконец, смог опубликовать свои наблюдения, что мгновенно сделало его известным в научном сообществе и за его пределами. Но хорошие времена длились не так долго. После представления своих результатов по одноклеточным организмам ныне известный ученый снова столкнулся с вызовом, потому что в то время существование одноклеточных организмов не было на самом деле ясно, и доверие к Ван Левенгуку поначалу уменьшалось, пока его работа не была полностью подтверждена несколько лет спустя.
Тем не менее, «любитель», которым он считался, за всю свою жизнь отправил в Королевское общество почти 600 писем о своих исследованиях. Ему удалось изготовить 500 объективов высокого качества и не менее 25 микроскопов разных типов. Один даже был способен увеличить до 500 раз, и с его помощью он смог внести значительный вклад в новую научную область микробиологии. Он, например, открыл инфузории, бактерии, клеточную вакуоль и сперматозоиды. Что касается последнего открытия, то Ван Левенгуку пришлось столкнуться с рядом серьезных проблем с теологами.
Антони ван Левенгук действительно заслуживает звания « Отец микробиологии» благодаря своим многочисленным новаторским наблюдениям и усилиям по созданию микроскопов. Он всегда держал свое создание линз в секрете, и это не могло быть раскрыто до 1950-х годов.
В академическом видеопоиске yovisto вы можете посмотреть видео об Антоне ван Левенгуке и его достижениях.
Ссылки и дополнительная литература:
Человеческая сторона науки (598 страниц)
%PDF-1.6 % 1 0 объект >>>/BBox[0 0 410,68 619,52]/длина 116>>поток Икс 1F~/¸Sڊ $ Ms4Epg f0y;>3Oc[j> \lRspokerXӤy+|iЛ !м# конечный поток эндообъект 8 0 объект >>>/BBox[0 0 410,68 619,52]/длина 116>>поток Икс 1F~/¸Sڊ $ Ms4Epg f0y;>3Oc[j> \lRspokerXӤy+|iЛ !м# конечный поток эндообъект 9 0 объект >>>/BBox[0 0 410,68 619,52]/длина 148>>поток хА 0D9,[$Pv[(/h»k3ÃYKDJ+18 ;2k2ĀFתPeBF>sxB!2VJg9ZSLxpwrFػEa*0y конечный поток эндообъект 12 0 объект >>>/BBox[0 0 410,68 619,52]/длина 116>>поток Икс 1F~/¸Sڊ $ Ms4Epg f0y;>3Oc[j> \lRspokerXӤy+|iЛ !м# конечный поток эндообъект 13 0 объект >>>/BBox[0 0 410.68 619,52]/длина 148>>поток хА 0D9,[$Pv[(/h»k3ÃYKDJ+18 ;2k2ĀFתPeBF>sxB!2VJg9ZSLxpwrFػEa*0y конечный поток эндообъект 7 0 объект >>>/BBox[0 0 410,68 619,52]/длина 148>>поток хА 0D9,[$Pv[(/h»k3ÃYKDJ+18 ;2k2ĀFתPeBF>sxB!2VJg9ZSLxpwrFػEa*0y конечный поток эндообъект 14 0 объект >>>/BBox[0 0 410,68 619,52]/длина 116>>поток Икс 1F~/¸Sڊ $ Ms4Epg f0y;>3Oc[j> \lRspokerXӤy+|iЛ !м# конечный поток эндообъект 19 0 объект >>>/BBox[0 0 410,68 619,52]/длина 148>>поток хА 0D9,[$Pv[(/h»k3ÃYKDJ+18 ;2k2ĀFתPeBF>sxB!2VJg9ZSLxpwrFػEa*0y конечный поток эндообъект 4 0 объект >>>/BBox[0 0 410.68 619,52]/длина 116>>поток Икс 1F~/¸Sڊ $ Ms4Epg f0y;>3Oc[j> \lRspokerXӤy+|iЛ !м# конечный поток эндообъект 10 0 объект >>>/BBox[0 0 410,68 619,52]/длина 116>>поток Икс 1F~/¸Sڊ $ Ms4Epg f0y;>3Oc[j> \lRspokerXӤy+|iЛ !м# конечный поток эндообъект 3 0 объект >>>/BBox[0 0 410,68 619,52]/длина 148>>поток хА 0D9,[$Pv[(/h»k3ÃYKDJ+18 ;2k2ĀFתPeBF>sxB!2VJg9ZSLxpwrFػEa*0y конечный поток эндообъект 18 0 объект >>>/BBox[0 0 410,68 619,52]/длина 116>>поток Икс 1F~/¸Sڊ $ Ms4Epg f0y;>3Oc[j> \lRspokerXӤy+|iЛ !м# конечный поток эндообъект 15 0 объект >>>/BBox[0 0 410.68 619,52]/длина 148>>поток хА 0D9,[$Pv[(/h»k3ÃYKDJ+18 ;2k2ĀFתPeBF>sxB!2VJg9ZSLxpwrFػEa*0y конечный поток эндообъект 17 0 объект >>>/BBox[0 0 410,68 619,52]/длина 148>>поток хА 0D9,[$Pv[(/h»k3ÃYKDJ+18 ;2k2ĀFתPeBF>sxB!2VJg9ZSLxpwrFػEa*0y конечный поток эндообъект 11 0 объект >>>/BBox[0 0 410,68 619,52]/длина 148>>поток хА 0D9,[$Pv[(/h»k3ÃYKDJ+18 ;2k2ĀFתPeBF>sxB!2VJg9ZSLxpwrFػEa*0y конечный поток эндообъект 5 0 объект >>>/BBox[0 0 410,68 619,52]/длина 148>>поток хА 0D9,[$Pv[(/h»k3ÃYKDJ+18 ;2k2ĀFתPeBF>sxB!2VJg9ZSLxpwrFػEa*0y конечный поток эндообъект 16 0 объект >>>/BBox[0 0 410.68 619,52]/длина 116>>поток Икс 1F~/¸Sڊ $ Ms4Epg f0y;>3Oc[j> \lRspokerXӤy+|iЛ !м# конечный поток эндообъект 6 0 объект >>>/BBox[0 0 410,68 619,52]/длина 116>>поток Икс 1F~/¸Sڊ $ Ms4Epg f0y;>3Oc[j> \lRspokerXӤy+|iЛ !м# конечный поток эндообъект 21 0 объект >поток 2022-02-17T00:05:41-08:002017-08-08T16:35:43+08:002022-02-17T00:05:41-08:00Adobe InDesign CC 2017 (Windows)application/pdf
