Leeuwenhoek’s 'animalcules’, just as he saw them 340 years ago

By Andy Coghlan

A head louse as microscope pioneer Antoni van Leeuwenhoek might have seen it (Image: Brian J. Ford)

Kto potrzebuje wymyślnych mikroskopów elektronowych, gdy ma się prosty, ale genialny mikroskop ręczny, przez który po raz pierwszy dostrzeżono mikroby prawie 340 lat temu.

Te zdjęcia – powierzchni wszy głowowej i komórek krwi – pokazują typ obrazów, które holenderski biolog i pionier mikroskopu Antoni van Leeuwenhoek zaobserwował w późnych latach 1600, kiedy ogłosił istnienie świata mikroskopijnych „animalcules”.

„Widziałem to, co widział Leeuwenhoek”, mówi Brian Ford, niezależny brytyjski badacz i nadawca, którego obrazy pojawiają się w pracy Nicka Lane’a z University College London celebrującej życie i odkrycia „ojca mikrobiologii”.

Mikroskopy Leeuwenhoeka zawierają pojedynczą maleńką soczewkę wielkości główki szpilki umieszczoną w otworze między dwoma płaskimi prostokątnymi arkuszami mosiądzu. Przedmioty umieszczone za soczewką mogą być powiększone nawet 300 razy w stosunku do ich rzeczywistych rozmiarów.

Leeuwenhoek trzymał soczewkę blisko jednego oka i mrużył oczy przez maleńki otwór, a w tle znajdowało się źródło światła, takie jak okno lub świeca. Mechanizm śrubowy przymocowany do jednej z mosiężnych powierzchni ustawia ostrość obiektu, a nawet umożliwia jego obracanie.

Starożytna przejrzystość

Ford był zdeterminowany, by zademonstrować przejrzystość obrazów tworzonych przez mikroskopy tak skomplikowane w użyciu, że szybko wyszły z mody po śmierci Leeuwenhoeka w 1723 roku. Solidne, podwójnie soczewkowane mikroskopy złożone, które je zastąpiły, zdominowały mikrobiologię od tamtego czasu.

Obserwacje Leeuwenhoeka dotyczące „cząsteczek zwierzęcych”, w tym bakterii, spermy, pierwotniaków i żywych komórek spotkały się ze sceptycyzmem i drwinami w tamtym czasie.

Ford chciał doświadczyć tego, co zaobserwował Leeuwenhoek, więc kazał zbudować urządzenie, które skutecznie wykorzystywało maleńkie soczewki w autentycznych lub replikach mikroskopów Leeuwenhoeka jako obiektywy jego własnego aparatu fotograficznego i zaczął robić zdjęcia.

Czerwone krwinki, z podobną do ducha białą krwinką unoszącą się w pobliżu prawego górnego rogu zdjęcia (Image: Brian J. Ford)

Ford rozpoczął od użycia oryginalnego mikroskopu Leeuwenhoeka z Muzeum Uniwersyteckiego w Utrechcie, aby sfotografować własną krew. „Ponieważ wysuszone krwinki mają tylko 7 mikrometrów średnicy, pomyślałem, że będzie to najlepszy test” – mówi.

Przypadkowo obraz uchwycił również nieco większą białą krwinkę zwaną leukocytem, widoczną w prawym górnym rogu obrazu (powyżej), w tym jej jądro.

Kłopotliwe w użyciu

Pozostałe zdjęcia wykonano za pomocą repliki mikroskopu. Jedno z nich pokazuje powiększony obraz głowy i pazura wszy głowowej – wystarczająco wyraźny, aby pokazać jej włoski.

Ford mówi, że zdjęcia są pierwszymi, które oddają sprawiedliwość jasności obrazów dostępnych z mikroskopami Leeuwenhoeka. Ale przyznaje, że urządzenia te są trudne i kłopotliwe w użyciu.

Prosty, ale pomysłowy mikroskop ręczny odzyskany w Delft w Holandii (Image: Brian J. Ford)

Dziesiąty i ostatnio odkryty zachowany autentyczny mikroskop Leeuwenhoeka został znaleziony w błocie z pogłębionego kanału w Delft, holenderskim mieście, w którym mieszkał Leeuwenhoek.

W 1677 roku Leeuwenhoek doniósł o swoim odkryciu pierwotniaków, stworzeń „tak małych w moich oczach, że sądziłem, iż nawet gdyby 100 z tych bardzo małych zwierząt leżało rozciągniętych jedno przy drugim, nie mogłyby osiągnąć długości ziarna grubego piasku”.

Później opisał to, co teraz wiemy, że jest bakteriami, oraz „małe nóżki” protistów, obecnie znane jako maleńkie włoski zwane rzęskami, które je napędzają.

„Najwyraźniej Leeuwenhoek naprawdę widział wiele z tego, co twierdził”, mówi Lane.

.