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Anton van Leeuwenhoek: quando la curiosità apre nuovi mondi

“Il mio lavoro, che ho svolto per molto tempo, non perseguiva l’intento di ottenere gli elogi di cui ora godo, bensì la brama di conoscenza, che ho notato risiedere in me più che nella maggior parte degli altri uomini. E poi, ogni volta che ho scoperto qualcosa di straordinario, ho pensato che fosse mio dovere trascriverlo su carta, in modo che tutte le persone d’ingegno potessero esserne informate.”

Anton van Leeuwenhoek. Lettera del 12 Giugno 1716

Anton van Leeuwenhoek fu uno scienziato unico nel suo genere. Inizialmente fece il commerciante a Delft, in Olanda, seguendo la tradizione familiare. Non aveva ricevuto istruzione superiore o titoli universitari e non conosceva lingue diverse dal suo nativo olandese. Ciò sarebbe bastato a escluderlo dalla comunità scientifica di allora. Tuttavia, con abilità, diligenza, una curiosità sconfinata e una mente aperta e libera dal dogma scientifico del suo tempo, si rese protagonista di alcune delle scoperte più importanti nella storia della biologia. Fu lui a scoprire batteri, protisti, spermatozoi, le cellule del sangue, nematodi, rotiferi e molto altro. Due aspetti che lo contraddistinsero furono la curiosità di osservare tutto ciò che poteva essere posto sotto le sue lenti e la cura nel descrivere ciò che osservava. Poiché non era un abile disegnatore, assunse un illustratore per preparare i disegni di ciò che osservava, affinché accompagnassero le sue descrizioni scritte. Le sue ricerche, che furono ampiamente diffuse, portarono un nuovo mondo di vita microscopica alla conoscenza del mondo.

Leeuwenhoek nacque a Delft, in Olanda il 24 ottobre 1632. Nel 1648, fu apprendista ad Amsterdam presso un commerciante tessile, dove iniziò a lavorare con le lenti d’ingrandimento, che venivano usate per controllare la qualità dei tessuti, verificandone la densità dei fili. Nel 1654, tornò a Delft, dove trascorse il resto della sua vita, diventando inizialmente commerciante di lino. Lavorò anche come geometra, assaggiatore di vino e come funzionario cittadino minore. Nel 1676 prestò servizio come amministratore fiduciario della tenuta del defunto e fallito Jan Vermeer, il famoso pittore, che era nato nello stesso anno di Leeuwenhoek e si pensa fosse suo amico.

Nel 1668, Leeuwenhoek fece la sua prima e unica visita a Londra, dove probabilmente venne a conoscenza della Micrographia (1665) di Robert Hooke, il primo best seller scientifico. L’opera raccoglieva disegni di campioni organici osservati al microscopio, che suscitarono il suo interesse. Tornato a Delft, imparò a produrre lenti che utilizzò poi per realizzare i primi rudimentali microscopi.

Uno dei disegni di Robert Hooke dalla Micrographia: una testa di moscerino della frutta, con una dettagliata struttura degli occhi.

I microscopi composti (ovvero quelli che utilizzano più di una lente) erano stati inventati intorno al 1595, quasi quarant’anni prima della nascita di Leeuwenhoek. Diversi suoi predecessori e contemporanei, in particolare Robert Hooke in Inghilterra e Jan Swammerdam in Olanda, avevano costruito microscopi composti che avevano permesso di compiere importanti scoperte. Tuttavia, a causa di varie difficoltà tecniche nella loro costruzione, questi non potevano ingrandire un oggetto più di 20-30 volte. Hooke al massimo riuscì ad ottenere un ingrandimento di 40-50 volte. L’abilità di Leeuwenhoek nella produzione delle lenti, insieme alla sua vista acuta e alla grande cura nel regolare l’illuminazione dell’ambiente, gli permisero di costruire microscopi che ingrandivano l’oggetto più di 200 volte (possibilmente fino a 270-300), mostrando immagini più chiare e luminose di quelle che i suoi colleghi riuscivano ad ottenere.

Leeuwenhoek, preferiva usare lenti piccole e sferiche per realizzare microscopi a lente singola. Mantenne segreti i dettagli di come fabbricava le sue lenti, ma oggi possiamo essere ragionevolmente sicuri di come abbia fatto. Con una fiamma riscaldava la parte centrale di un’asta di vetro fino a fonderla, poi ne tirava le estremità in direzioni opposte per formare un filo lungo e sottile di vetro fuso. Quando il filo si rompeva nel mezzo, ne poneva un’estremità nel fuoco, così che si formasse una piccola sfera di vetro. Questa sfera era di fatto una lente, che richiedeva poi del lavoro di fino per perfezionarla. Più piccola era la sfera, maggiore sarebbe stato l’ingrandimento che poteva offrire.

Leeuwenhoek è noto per aver realizzato oltre 500 microscopi, dei quali solo 11 sono sopravvissuti fino ai giorni nostri. Rispetto ai moderni microscopi, si trattava di dispositivi estremamente semplici. La lente veniva montata su un piccolo foro nella piastra di ottone che costituiva il corpo dello strumento. Il campione da analizzare era quindi sistemato di fronte alla lente e la sua posizione e messa a fuoco era regolata ruotando due viti. L’intero strumento era lungo solo 10-12 cm e doveva essere tenuto vicino all’occhio (come si vede nel dipinto sottostante); richiedeva una buona illuminazione e grande pazienza.

Leeuwenhoek con uno dei suoi microscopi. Dipinto ad olio di Ernest Board. Credit: Wellcome Library, London.

A partire dal 1673, Leeuwenhoek scrisse lettere informali alla neonata Royal Society di Londra, descrivendo ciò che osservava con i suoi microscopi: la prima lettera conteneva alcune osservazioni sulle punture delle api. Nel 1680 fu eletto membro a pieno titolo della Royal Society, unendosi così a Robert Hooke, Henry Oldenburg, Robert Boyle, Christopher Wren e altri luminari del tempo, nonostante non abbia mai partecipato a una riunione. Infatti mantenne la sua collaborazione (che proseguì fino alla morte) esclusivamente per corrispondenza. Le sue lettere, scritte in olandese, venivano tradotte in inglese o latino e pubblicate nelle “Philosophical Transactions of the Royal Society”. Ecco alcuni esempi di ciò che Leeuwenhoek scrisse.

In una lettera del 7 settembre 1674, riportò alcune osservazioni sull’acqua lacustre, inclusa un’eccellente descrizione dell’alga verde Spirogyra: “Passando di recente su questo lago, … ed esaminando l’acqua il giorno successivo, trovai che sulla superficie galleggiavano particelle terrose e alcune strisce verdi spiraliformi… La circonferenza di ciascuna di queste strisce era di circa lo spessore di un capello… consistevano di globuli verdi molto piccoli e uniti tra loro”.

Nel 1674 aveva osservato per la prima volta anche alcuni organismi unicellulari. Esattamente come era successo con la Micrographia di Hooke, molti membri della Royal Society si rifiutarono di credere nell’esistenza delle microscopiche creature descritte da Leeuwenhoek. Solo nel 1677 la loro esistenza venne pienamente accettata, quando Robert Hooke tornò ai suoi microscopi, ai quali aveva rinunciato a causa dell’affaticamento degli occhi, e verificò le osservazioni di Leeuwenhoek. Nel 1674, Leeuwenhoek esaminò anche i globuli rossi, che erano stati scoperti sei anni prima dal suo collega olandese, Jan Swammerdam. Con le sue lenti migliori, Leeuwenhoek fu in grado di fornire una descrizione più dettagliata delle cellule e anche di determinare con precisione le loro dimensioni.

Il 17 settembre 1683, Leeuwenhoek scrisse alla Royal Society in merito alle sue osservazioni su una placca tra i suoi denti, “una piccola sostanza bianca, che è spessa come se fosse una pastella”. Ha ripetuto queste osservazioni su due donne (probabilmente sua moglie e sua figlia) e su due vecchi che non si erano mai lavati i denti in vita loro. Guardando questi campioni al microscopio, Leeuwenhoek riferì: “Ho sempre visto, con grande meraviglia, che nella suddetta materia c’erano svariati animaletti molto piccoli, molto graziosi. Il più grande… compì un movimento molto brusco e rapido, e scattò attraverso il liquido come fa un luccio nell’acqua. Il secondo tipo… spesso girava come una cima… e questi erano molto più numerosi.” Nella bocca di uno dei vecchi, Leeuwenhoek trovò “un grande assembramento di animaletti che nuotavano più agilmente di quanto avesse mai visto fare fino a quel momento. Il tipo più grande… piegava il corpo muovendosi in avanti… Inoltre, gli altri animaletti erano in numero così enorme, che tutta la saliva… sembrava essere viva.” Questa fu una delle prime descrizioni che abbiamo dei batteri. A dir la verità, lo scienziato li aveva già osservati nell’acqua 7 anni prima, quando stimò che ne sarebbero serviti più di 10.000 per riempire il volume di un piccolo granello di sabbia. Ci volle un secolo prima che qualcun altro dopo di lui fu in grado di osservarli al microscopio, a dimostrazione di quanto fossero potenti i suoi strumenti.

Una lettera del 25 dicembre 1702 riporta invece le descrizioni di svariati protisti, tra i quali questo chiamato Vorticella: “Questi animaletti erano modellati come una campana, e all’apertura rotonda facevano così tanto scalpore che le particelle d’acqua lì intorno venivano agitate… Ho visto circa 20 di questi animaletti uno accanto all’altro muoversi delicatamente, con le lunghe code distese; poi in un istante, contrassero i loro corpi e le loro code, quindi hanno cominciato a sporgere le code molto tranquillamente, e sono rimasti così per qualche tempo, continuando il loro movimento gentile: trovai quello spettacolo assai divertente.”

Leeuwenhoek osservò i tessuti di animali e piante, cristalli di minerali e fossili. Fu il primo ad osservare microscopici foraminiferi (un tipo di protozoi), che descrisse come “piccole telline… non più grandi di un grosso granello di sabbia“. Fu il primo ad osservare anche gli spermatozoi negli animali. Considerò quest’ultima una delle scoperte più importanti della sua carriera, e descrisse gli spermatozoi di molluschi, pesci, anfibi, uccelli e mammiferi, arrivando alla conclusione che la fecondazione avveniva quando gli spermatozoi penetravano nella cellula uovo. Ha scoperto inoltre animali microscopici, come nematodi e rotiferi. L’elenco delle sue scoperte potrebbe continuare all’infinito. Nel 1698 mostrò la circolazione sanguigna nei capillari di un’anguilla allo zar Pietro il Grande di Russia, che insisté per visitare il suo laboratorio, e continuò a ricevere visitatori (tra i quali figurano altri monarchi, come Giacomo II d’Inghilterra e Federico II di Prussia), curiosi di conoscere le stranezze che descriveva nelle sue lettere. Proseguì i suoi studi fino agli ultimi giorni della sua vita. Dopo la morte, avvenuta il 30 agosto 1723, il pastore della Nuova Chiesa di Delft scrisse alla Royal Society:

“…Anton van Leeuwenhoek riteneva che ciò che è vero nella filosofia naturale possa essere investigato con il metodo sperimentale, supportato dall’evidenza dei sensi; per questo motivo, con diligenza e instancabile lavoro, ha realizzato con le proprie mani alcune lenti eccellenti, con le quali ha scoperto molti segreti della natura, ormai famosi in tutto il mondo filosofico.

Fonti

https://ucmp.berkeley.edu/history/leeuwenhoek.html

https://www.thoughtco.com/anton-van-leeuwenhoek-1991633

https://www.britannica.com/biography/Antonie-van-Leeuwenhoek

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