2.2: النظر إلى العالم غير المرئي
- Page ID
- 195035
أهداف التعلم
- وصف التطورات التاريخية والمساهمات الفردية التي أدت إلى اختراع وتطوير المجهر
- قارن وقارن بين ميزات المجاهر البسيطة والمركبة
يمكن فهم بعض الخصائص والوظائف الأساسية للمجهر في سياق تاريخ استخدامها. يُعتبر الباحث الإيطالي جيرولامو فراكاستورو أول شخص يفترض رسميًا أن المرض قد انتشر عن طريق ندوات صغيرة غير مرئية، أو «بذور العدوى». اقترح في كتابه De Contagione (1546) أن هذه البذور يمكن أن تلتصق بأشياء معينة (أطلق عليها اسم fomes [القماش]) التي تدعم نقلها من شخص لآخر. ومع ذلك، نظرًا لأن تقنية رؤية مثل هذه الأشياء الصغيرة لم تكن موجودة بعد، ظل وجود الإكليميناريا افتراضيًا لأكثر من قرن بقليل - عالم غير مرئي ينتظر الكشف عنه.
الميكروسكوب المبكر
عادةً ما يُنسب إلى أنتوني فان ليوينهوك، الذي يُطلق عليه أحيانًا لقب «أب علم الأحياء الدقيقة»، كأول شخص ابتكر مجاهر قوية بما يكفي لعرض الميكروبات (الشكل\(\PageIndex{1}\)). ولد فان ليوينهوك في مدينة دلفت بالجمهورية الهولندية، وبدأ حياته المهنية في بيع الأقمشة. ومع ذلك، أصبح لاحقًا مهتمًا بصناعة العدسات (ربما للنظر في الخيوط) وأنتجت تقنياته المبتكرة مجاهرًا سمحت له بمراقبة الكائنات الحية الدقيقة كما لم يفعل أحد من قبل. وفي عام 1674، وصف ملاحظاته عن الكائنات أحادية الخلية، التي لم يكن وجودها معروفًا من قبل، في سلسلة من الرسائل إلى الجمعية الملكية في لندن. قوبل تقريره في البداية بالتشكيك، ولكن سرعان ما تم التحقق من ادعاءاته وأصبح من المشاهير في المجتمع العلمي.
بينما يُنسب الفضل إلى فان ليوينهوك في اكتشاف الكائنات الحية الدقيقة، ساهم آخرون قبله في تطوير المجهر. وشمل ذلك صانعي النظارات في هولندا في أواخر القرن الخامس عشر، بالإضافة إلى عالم الفلك الإيطالي غاليليو غاليلي، الذي استخدم مجهرًا مركبًا لفحص أجزاء الحشرات (الشكل\(\PageIndex{1}\)). في حين استخدم فان ليوينهوك مجهرًا بسيطًا، حيث يتم تمرير الضوء من خلال عدسة واحدة فقط، كان مجهر غاليليو المركب أكثر تعقيدًا، حيث كان يمرر الضوء عبر مجموعتين من العدسات.
كما قدم معاصر فان ليوينهوك، الإنجليزي روبرت هوك (1635-1703)، مساهمات مهمة في الفحص المجهري، حيث نشر في كتابه Micrographia (1665) العديد من الملاحظات باستخدام المجاهر المركبة. عند مشاهدة عينة رقيقة من الفلين من خلال المجهر الخاص به، كان أول من لاحظ الهياكل التي نعرفها الآن باسم الخلايا (الشكل\(\PageIndex{2}\)). وصف هوك هذه الهياكل بأنها تشبه «مشط العسل» و «الصناديق الصغيرة أو مثانات الهواء»، مشيرًا إلى أن كل «كهف أو فقاعة أو خلية» تختلف عن غيرها (في اللاتينية، تعني كلمة «خلية» حرفيًا «غرفة صغيرة»). من المحتمل أن تبدو لهوك مليئة بالهواء لأن خلايا الفلين كانت ميتة، حيث كانت جدران الخلايا الصلبة فقط هي التي توفر الهيكل.
التمارين الرياضية\(\PageIndex{1}\)
- اشرح الفرق بين المجاهر البسيطة والمركبة.
- قارن وقارن بين مساهمات فان ليوينهوك وهوك وغاليليو في الفحص المجهري المبكر.
الذي اخترع المجهر؟
في حين أن أنطوني فان ليوينهوك وروبرت هوك يحصلان عمومًا على الكثير من الفضل في التقدم المبكر في الفحص المجهري، لا يمكن لأي منهما الادعاء بأنه مخترع المجهر. يجادل البعض بأن هذا التصنيف يجب أن ينتمي إلى هانز وزاكرياس يانسن، صانعي النظارات الهولنديين الذين ربما اخترعوا التلسكوب والميكروسكوب البسيط والمجهر المركب خلال أواخر القرن الخامس عشر أو أوائل القرن السادس عشر (الشكل\(\PageIndex{3}\)). لسوء الحظ، لا يُعرف الكثير على وجه اليقين عن عائلة يانسن، ولا حتى التواريخ الدقيقة لولاداتهم ووفياتهم. كانت عائلة Jansens سرية بشأن عملها ولم تنشر أبدًا. من المحتمل أيضًا أن اليانسنز لم يخترعوا أي شيء على الإطلاق؛ كما قام جارهم، هانز ليبيرشي، بتطوير المجاهر والتلسكوبات خلال نفس الإطار الزمني، وغالبًا ما يُنسب إليه اختراع التلسكوب. السجلات التاريخية من ذلك الوقت غامضة وغير دقيقة مثل الصور التي تم عرضها من خلال تلك العدسات المبكرة، وقد فقدت أي سجلات مؤرشفة على مر القرون.
على النقيض من ذلك، يمكن لفان ليوينهوك وهوك أن يشكرا التوثيق الوافر لأعمالهما على إرث كل منهما. مثل جانسن، بدأ فان ليوينهوك عمله في الغموض، تاركًا وراءه القليل من السجلات. ومع ذلك، كتب صديقه، الطبيب البارز رينييه دي غراف، رسالة إلى محرر المعاملات الفلسفية بالجمعية الملكية في لندن يلفت فيها الانتباه إلى مجاهر فان ليوينهوك القوية. بدءًا من عام 1673 فصاعدًا، بدأ فان ليوينهوك بانتظام في إرسال رسائل إلى الجمعية الملكية تتضمن تفاصيل ملاحظاته. في عام 1674، أثار تقريره الذي يصف الكائنات أحادية الخلية جدلاً في المجتمع العلمي، ولكن سرعان ما تأكدت ملاحظاته عندما أرسل المجتمع وفدًا للتحقيق في النتائج التي توصل إليها. وقد استمتع بعد ذلك بقدر كبير من المشاهير، حتى أنه استمتع في وقت من الأوقات بزيارة قيصر روسيا.
وبالمثل، كان لدى روبرت هوك ملاحظاته باستخدام المجاهر التي نشرتها الجمعية الملكية في كتاب بعنوان Micrographia في عام 1665. أصبح الكتاب من أكثر الكتب مبيعًا وزاد الاهتمام بشكل كبير بالمجهر في معظم أنحاء أوروبا.
ملخص
- يعود الفضل لأنطوني فان ليوينهوك في الملاحظة الأولى للميكروبات، بما في ذلك الطفيليات والبكتيريا، باستخدام المجاهر البسيطة التي صنعها.
- كان روبرت هوك أول من وصف ما نسميه الآن الخلايا.
- تحتوي المجاهر البسيطة على عدسة واحدة، بينما تحتوي المجاهر المركبة على عدسات متعددة.
مسرد المصطلحات
- مجهر مركب
- مجهر يستخدم عدسات متعددة لتركيز الضوء من العينة
- مجهر بسيط
- نوع من الميكروسكوب مع عدسة واحدة فقط لتركيز الضوء من العينة