La lana, la circolazione, il destino
Come spesso accade per le grandi invenzioni, destinate a cambiare il corso della storia dell’uomo, anche per il microscopio fu più il caso che la necessità a determinarle la costruzione e l’uso.
A dirla tutta, neppure si sa con esattezza chi sia il suo inventore, tuttavia si ritiene congruo conferirne la paternità a un certo Antonio van Leeuwenhoeck (o Leeuwenhoek) nato a Delft, in Olanda, il 24 ottobre 1632. La sua famiglia era decisamente borghese, dove il posto per la fugacità delle scienze non era contemplato. Diciamo pure che il padre di Antonio era un “rompicoglioni” come pochi e insisteva, affinché il suo figliolo (ancora in fasce) studiasse legge, per avere poi un lavoro serio. Il periodo storico era fiorente d’illuminato pensiero, frutto dei lavori di Descartes e del “Novum Organon” di Bacone: il concetto (da noi divenuto celebre con Galileo Galilei) di “metodo sperimentale” era già stato calato nella realtà scientifica fin dal 1616, quando un trentottenne cocciuto, davanti al Collegio Reale dei Medici di Londra, esponeva la sua scoperta sulla circolazione del sangue. Era Guglielmo Harvey, che nel 1628 pubblicherà a Francoforte la sua opera fondamentale: “Exercitazio anatomica de motu cordis et sanguinis in animali bus”, una vera eresia, contraria agli insegnamenti di Aristotele e soprattutto di Galeno. La scuola di medicina di Parigi era avversa a Harvey e decisa a ridurlo al silenzio. Bastava quello che Galeno aveva trasmesso: il sangue origina nel fegato e diffonde nei tessuti, passando nel ventricolo sinistro del cuore e caricandosi in quella sede di spiriti vitali, per tornare, con un moto continuo di flusso e riflusso, da dove era partito. Nulla di più semplice… nulla di più sbagliato.
La teoria di Harvey sollevò un’implacabile burrasca ed egli divenne, suo malgrado, oggetto di scherno, come nella famosa “sentenza burlesca” di Nicola Boileau, dove si intima al sangue di cessare di fare il “vagabondo” e di circolare nel corpo senza una meta, sotto la pena di essere interamente consegnato alla Facoltà di medicina!
Posso dire con un ragionevole margine di certezza che, per le sue idee tanto rivoluzionarie, forse anche ad Harvey sarebbe toccato il destino del medico Michele Servet. Invece, per sua fortuna, van Leeuwenhoeck aveva una famiglia di rompiscatole. Morto il padre prematuramente, la madre Margherita Bel van den Bergh lo mandò a lavorare ad Amsterdam, da un commerciante di stoffe. Niente carriera da scienziato per il sedicenne Antonino, ma lana, tanta, tantissima lana. Al nostro giovane amico fu data tra le mani una lente d’ingrandimento e lo si mise a contare i fili di lana delle stoffe. Un lavoro molto poco stimolante e qui emerge la genialità di una grande mente, rispetto al vuoto cosmico che occupa il cranio dei suoi simili. Van Leeuwenhoeck guarda attraverso la lente e non vede, come accade a tutti gli altri che come lui osservano la lana, soltanto dei fili. No, vede oltre i fili, vede qualcosa che gli altri, pur guardando, mai avevano notato. Dettagli altrimenti invisibili. Fu breve il passo che lo portò a mettere sotto la lente non già la stoffa, ma capelli, polvere, frammenti vegetali, semi e tutto ciò che gli veniva a tiro. Poi si documentò e apprese che alcuni commercianti usavano non lenti semplici, ma combinazioni di lenti e che nei paraggi viveva un ottico che produceva quelle preziose lenti combinate, utilizzate soltanto da abili conoscitori della lana. Antonio non esitò a recarsi dall’ottico e spese i suoi primi guadagni per un meschino tubo di ottone, con una lente a ciascuna estremità, posto in una custodia rigida in cui poteva slittare. Praticamente lo si utilizzava come un cannocchiale, ponendo l’occhio sulla lente superiore e puntando l’oggetto da osservare, trattenuto da cera o puntato su di uno spillone, illuminandolo con la luce del sole. Per i liquidi, si usava impastarli con poco talco su di un vetrino e poi comprimerli con un altro vetrino. Il primo microscopio di van Leeuwenhoeck è oggi conservato nella collezione Nachet, insieme alle prime lenti combinate utilizzate prima del microscopio a cannocchiale.
Trascorsi sei anni, Antonio si sposa con Barbara de Mey e nuove incombenze lo assorbono. Decide di tornare a Delft e inizia a studiare legge e ottiene (grazie all’influenza delle sua famiglia, oggi diremo “raccomandazioni”) la carica di ufficiale giudiziario presso la Camera degli Scabini. La stabilità economica lo rende finalmente libero di dedicarsi alla scienza.

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Inizia con il prepararsi da solo le lenti, tagliando e levigando il vetro, il quarzo e perfino il diamante. Si inventa dei capillari schiacciati in cui osservare liquidi direttamente in strato sottile. Simili capillari sono ancora oggi usati per il test di Kremer o della penetrazione in vitro, ideato nel 1965. Possiamo dire che Antonio si dedica più alla revisione tecnologica dei suoi apparati, che allo studio dei campioni sotto osservazione, tuttavia, egli diviene suo malgrado, uno dei più attivi osservatori del suo tempo. C’è da notare che in altri luoghi del pianeta vengono realizzati altri modelli di microscopio e le ricerche proseguono in parallelo. Le sue lenti però sono eccezionali sotto molti punti di vista. Pare che arrivassero a superare i 200 ingrandimenti. Un vero prodigio per l’epoca. Van Leeuwenhoeck è famoso per l’invenzione del microscopio semplice, costituito da una singola lente, mentre è attribuito all’inglese Roberto Hooke, ricco signorotto che frequentò la Westminster School e l'Università di Oxford e lavorò alle dipendenze di Robert Boyle come suo assistente personale, l’invenzione del microscopio composto. Hooke ottenne presto un impiego presso la Royal Society come curatore degli esperimenti, una nuova figura professionale, creata apposta per lui, che fece di Hooke il primo scienziato pagato al solo scopo di svolgere ricerche e in breve divenne anche professore di geometria al Gresham College. In tutto questo contesto era facile per lui, comunicare le sue scoperte. Van Leeuwenhoeck invece non era un accademico, non era neppure uno scienziato. Inoltre parlava solo il dialetto materno, un vernacolo poco adatto alle pubblicazioni e alle comunicazioni all’Accademia Reale. Per farla breve: fu battuto sul tempo e si perse la paternità di alcuni dei suoi “giocattoli”. Chi usa un microscopio e ne conosce i segreti, però sa che non è possibile vedere le cose che vide Antonio, servendosi solo di una semplice lente d’ingrandimento. La bravura non basta a incrementare il potere risolutivo, la fisica possiede leggi che vanno oltre la dedizione e l’umana capacità. Sta di fatto, e questo non è contestabile, che Antonio vide cose che ad altri, specie a Hooke sfuggirono, almeno in un primo tempo. Quello che è certo è la scarsa conoscenza del van Leeuwenhoeck: le sue descrizioni sono semplici, non strutturate e arricchite come farebbe un cattedratico. Restano lettera morta fino a quando, un giorno Antonio, ormai sulla trentina, a casa di un amico comune, incontra un giovane studente di medicina Raniero de Graaf. Nato a Schoonhoven nel 1641, ha studiato presso le scuole di Leida, Utrecht e Lovanio. Tra i due è amore a prima vista: de Graaf è entusiasta dei lavori di van Leeuwenhoeck, e questi è completato dalla cultura scientifica del primo. Inizia una forma di interscambio che porta ben presto il de Graaf a tradurre in latino tutti gli scritti di Antonio, li corregge e li integra, così da poterli pubblicare. Nel 1664 de Graaf parte per la Francia e l’anno successivo si laurea dottore in medicina a Angers e fa ritorno a Delft nel 1667. Tutti gli scritti di Antonio vengono trasmessi (ma con quale ritardo!) alla Società Reale di Londra, nella quale de Graaf è divenuto membro corrispondente, in una comunicazione dal titolo: “Saggi di osservazioni fatte per mezzo di un microscopio inventato da A. van Leeuwenhoeck in Olanda”.
Di quegli anni è la famosa descrizione della zampa di girino, posta sotto la lente del microscopio e illuminata per trasparenza, da sotto, per mezzo di uno specchietto, tramite la luce che proviene dalla finestra, condensata da una boccia di vetro piena d’acqua. Mi fa sorridere che, malgrado descrizioni così meticolose, qualcuno ancora sostenga che usassero una banale singola lente. La zampa di girino dimostrò qualcosa che ancora nessuno aveva dimostrato, me che Harvey aveva già descritto e per la quale era stato deriso: il sangue circola nei vasi, costituito da globuli che si spingono procedendo ordinati. Si sapeva, ovviamente, che il sangue circola: basta farsi un taglio e lo si vede sgorgare dalla ferita, ma nessuno aveva mai visto come fosse fatto: globuli immersi in un liquido incolore (il plasma).
Van Leeuwenhoeck li chiama “globuli” perché li vede sferici e non discoidali, a causa dell’aberrazione dovuta all’imperfezione delle lenti e per lo stesso motivo li descrive erroneamente costituiti da sei globuli più piccoli e ciascuno di questi da altri sei più piccoli e incolori. Ogni globulo sarebbe costituito da almeno trentasei globulini. I rosoni visti da Antonio sono il frutto di un difetto dell’ottica dovuto al fatto che le lenti usate per l’osservazione non erano acromatiche e quindi generavano fenomeni di diffrazione oggi felicemente risolti. Comunque sia, fu un trionfo, visto il clamore sollevato a causa della teoria di Harvey sulla circolazione sanguigna. Purtroppo, come spesso accade nelle vite degli uomini, la felicità ha una durata molto breve: de Graaf muore il 16 agosto 1673, il giorno dopo la pubblicazione della relazione della Società Reale di Londra.
De Graaf resta famoso per molte cose, ma è stato, con cinismo, reso celebre dal Molière per il suo “Trattato dei clisteri”. Nel “Malato immaginario” (atto III, scena IV e segg.), rappresentato per la prima volta proprio nel 1673, si descrive il principio terapico del clistere, così come de Graaf lo aveva esposto nel suo lavoro. Alla quarta rappresentazione, vuoi per una forma di Giustizia Superiore, vuoi per i cibi che per abitudine si consumavano nel Seicento, Molière fu colto da nausea, iniziò a vomitare sangue e morì dopo qualche giorno.
De Graaf studiò approfonditamente l’apparato riproduttore femminile dei mammiferi, uomo compreso e se a Van Leeuwenhoeck si deve la scoperta degli spermatozoi, a de Graaf va ascritta quella degli ovociti, contenuti nell’ovaio, custoditi in follicoli che appunto sono denominati, ancora oggi, “follicoli di Graaf”.

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Come "intermezzo" alla storia del microscopio, vi propongo un'immagine di un microscopio semplice molto diffuso in Europa a partire dalla seconda metà dell'Ottocento. Si tratta di uno strumento molto semplice nell'uso e facile da trasportare, giacché veniva fornito in una piccola custodia in rigido legno di noce. Alcuni modelli presentavano una serie di obiettivi intercambiabili, ma il modello più antico (la prima versione) aveva un solo obiettivo in dotazione. Il massimo ingrandimento raggiungibile è di circa 200X, con una certa distorsione dell'immagine. Le ottiche non sono certo di elevata qualità, ma ritengo fosse un prodotto mirato più alla diffusione che all'elevazione della microscopia. In realtà questo modello, molto diffuso tra i medici e i naturalisti dell'Ottocento, fino ali primi decenni del Novecento, ha contribuito non poco alla diffusione della microscopia proprio perché ha reso "comune" uno strumento fino a quel tempo abbastanza raro e nelle mani di pochi uomini, spesso rinchiusi in bui stanzini affumicati. Ne sono venuto in possesso dopo una trattativa con un antiquario, ma non è così difficile vederne in giro, quasi sempre nei musei universitari o di istituti scolastici a carattere scientifico e perfino in qualche mostra-mercato di anticaglie.


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Il passo successivo all’osservazione fu il conteggio dei corpuscoli visti al microscopio. Il medico francese Jurin (non Jurin James, inglese, studioso dei fenomeni capillari) specialista in ottica e autore delle “Dissertazioni matematiche”, si mise in contatto epistolare con Antonio e i due raggiunsero presto una pregevole intesa. Jurin aveva immaginato un metodi di conteggio. Visto che ancora non esisteva il micron (un millesimo di millimetro), si ricorreva alla “linea”. Una linea corrispondeva allo spessore di un capello. Un altro scienziato, un certo Martin, aveva ideato un sistema molto complesso, ma del tutto analogo a quello utilizzato per quasi due secoli: il reticolo inciso. Nella sua opera “Ottica”, egli ne descrive la preparazione e l’uso. Incideva con il diamante una lastrina di vetro, tracciando minute divisioni parallele, poi ruotava detta lastrina di novanta gradi e ripeteva l’operazione, così da generare un reticolato di linee sottili. Con tale dispositivo, Martin era in grado, non soltanto di contare gli oggetti, ma addirittura di stimarne le dimensioni, facendo un confronto tra la superficie dell’oggetto e le divisioni della lastrina.
Dopo la pubblicazione della teoria circolatoria di Harvey, ci furono grandi discussioni in merito alla correttezza di una simile ipotesi, ma con le dimostrazioni sperimentali consentite dall’uso del microscopio, le confutazioni gradualmente andarono dissolvendosi. Dal punto di vista anatomico erano noti due tipi di vasi: uno a pareti sottili, non elastiche: le vene, e uno a pareti robuste, più spesse ed elastiche: le arterie. Quello che ancora mancava era capire come il sangue potesse passare da vene ad arterie e viceversa. Proprio nel 1669, il microscopio di Van Leeuwenhoeck mostrò i minutissimi capillari mediante i quali si compie lo scambio tanto misterioso.
Antonio finalmente fu conosciuto in tutta Europa, tanto che lo zar Pietro, transitando nei pressi di Delft, lo volle incontrare e acquisto dalle sue stesse mani un microscopio, grazie al quale poté vedere i capillari in una sezione di coda di anguilla.
Tuttavia la fama di Antonio è da attribuire alla più sensazionale delle scoperte: la continuazione della specie. Egli infatti comunicò alla Società Reale di Londra, nel novembre del 1677, di aver individuato i “microrganismi della fecondazione”. In realtà, come lui stesso spontaneamente ammetterà, si trattava di una conferma di una precedente osservazione compiuta da un giovane studente di medicina dell’università di Leida: Luigi von Hammen. Considerato che sull’argomento esisteva una dottissima ignoranza, retaggio della teoria sulla “generazione spontanea” di Aristotele, vi fu una certa apprensione alla pubblicazione della scoperta e subito sorsero dei dubbiosi. C’era chi propendeva per l’illusione ottica, chi per fenomeni fermentativi non connessi con la riproduzione (Buffon), chi ancora per fenomeni d’eccitazione locale, utili a far avvicinare i due sessi (Lister), altri parlavano direttamente di “embrioni” in lotta fra loro: il migliore avrebbe generato un feto perfetto, garantendo la prosecuzione della specie. Tuttavia è significativo che tutti i dotti, affini alla scienza medica, avessero acquistato un microscopio e si cimentassero nell’osservazione dello sperma umano. Quando la discussione (che per altro durò circa un secolo) uscì dai salotti dei cattedratici per finire in quelli della gente colta che conta, si aprì il baratro dell’ignoranza. Famoso è lo scherzo a firma “Dalempatius”, figura di scienziato immaginario, che annunciava alla comunità scientifica che, mediante il microscopio più potente mai costruito, egli era riuscito a vedere sin dentro gli spermatozoi e aveva scorto un omino ben formato, con tanto di testa, arti e corpo. Fu subito battezzato “Homunculus” e si ipotizzò che fosse quello a divenire un feto. Perfino Buffon fu ingannato da questa burla messa in scena dal tale Francesco de Plantade. Tali controversie, ridicolizzate dalla satira, devono aver annoiato molto Antonio, visto che abbandonò presto l’argomento per dedicarsi ai microrganismi contenuti nell’acqua lurida. Egli descrive degli animaletti “diecimila volte più piccoli dei più piccoli gamberetti”. Era un’esagerazione sì, ma comprensibile e perdonabile. La comunità scientifica si mosse nuovamente cambiando soggetto delle osservazioni. Ci si preparava da soli il materiale, macerando pepe, legumi e fieno. Si osservava e si attribuiva un nome piuttosto banale (animale-pepe, animale-legume) agli strani esserini avvistati. Soltanto nel 1764, l’anatomista tedesco Enrico Wrisberg, battezzò con il nome di “infusori”, quegli agitatissimi animaletti. Per l’uomo comune restarono “animalucoli” per oltre centocinquanta anni.
Nel 1685 la Società Reale di Londra volle conoscere, almeno per procura, Antonio e gli inviò un giovane scienziato irlandese, specialista di ottica, Guglielmo Molyneux. Ne emerse il profilo di un uomo semplice, che non parlava altro che la sua lingua materna e che dimostrava di sapere poco, al di là del campo dei suoi lavori.
Il padre del microscopio morì a novantuno anni, il 26 agosto del 1723. Sua figlia Maria gli fece erigere un mausoleo nella chiesa vecchia dedicata a sant’Ippolito in Delft. La chiesa ha un campanile medioevale pendente come quello pisano. Purtroppo la storia non è sempre trasparente, anzi, a volte è fumosa. Il contributo di Antonio van Leeuwenhoeck è tale che dovrebbe essere famoso come Galileo o come Keplero, più dei fratelli Lumière, visto che quello che ci ha proposto è, in un certo senso, il progenitore inconsapevole del moderno cinematografo.

Fine

Aggiungo, per chi fosse interessato, il rimando a un paio di siti dove vengono spiegati il funzionamento del microscopio semplice e la sua costruzione:
http://www.funsci.com/fun3_en/antoni/vlen.htm
http://www.funsci.com/fun3_it/sfera/sfera.htm#2

Si tratta del prototipo iniziale progettato e realizzato da Antonio van Leeuwenhoeck, ma con quello non sperate di vedere gli spermatozoi. ;-)
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