2.2: Mirar hacia el Mundo Invisible

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Objetivos de aprendizaje

Describir desarrollos históricos y contribuciones individuales que condujeron a la invención y desarrollo del microscopio
Comparar y contrastar las características de los microscopios simples y compuestos

Algunas de las características y funciones fundamentales de los microscopios se pueden entender en el contexto de la historia de su uso. El erudito italiano Girolamo Fracastoro es considerado como la primera persona en postular formalmente que la enfermedad se propagó por diminutos seminarios invisibles, o “semillas del contagio”. En su libro De Contagione (1546), propuso que estas semillas pudieran adherirse a ciertos objetos (a los que llamó fomes [tela]) que apoyaban su traslado de persona a persona. Sin embargo, dado que la tecnología para ver objetos tan diminutos aún no existía, la existencia del seminario permaneció hipotética por poco más de un siglo, un mundo invisible esperando ser revelado.

Microscopios tempranos

Antonie van Leeuwenhoek, a veces aclamado como “el Padre de la Microbiología”, suele ser acreditado como la primera persona en haber creado microscopios lo suficientemente potentes como para ver los microbios (Figura\(\PageIndex{1}\)). Nacido en la ciudad de Delft en la República Holandesa, van Leeuwenhoek comenzó su carrera vendiendo telas. Sin embargo, más tarde se interesó por la fabricación de lentes (tal vez para mirar hilos) y sus innovadoras técnicas produjeron microscopios que le permitieron observar microorganismos como nadie lo había hecho antes. En 1674, describió sus observaciones de organismos unicelulares, cuya existencia antes se desconocía, en una serie de cartas a la Royal Society de Londres. Su reporte fue inicialmente recibido con escepticismo, pero sus afirmaciones pronto fueron verificadas y se convirtió en algo así como una celebridad en la comunidad científica.

La foto a es de Antonie van Leeuwenhoek. La foto b es de una pequeña placa metálica con un tornillo largo unido a lo largo de su longitud. La punta del tornillo es una punta fina que se asienta justo frente a una abertura en la placa. La foto c es un retrato de Galileo Galilei. — Figura\(\PageIndex{1}\): a) Antonie van Leeuwenhoek (1632—1723) es acreditada como la primera persona en observar microbios, entre ellos bacterias, a las que llamó “animales” y “pequeñas bestitas”. (b) A pesar de que los microscopios de van Leeuwenhoek eran simples (como se ve en esta réplica), eran más potentes y proporcionaban mejor resolución que los microscopios compuestos de su época. (crédito b: modificación de obra de “Wellcome Images”/Wikimedia Commons) c) Aunque más famoso por desarrollar el telescopio, Galileo Galilei (1564-1642) fue también uno de los pioneros de la microscopía.

Si bien a van Leeuwenhoek se le atribuye el descubrimiento de microorganismos, otros antes que él habían contribuido al desarrollo del microscopio. Estos incluyeron fabricantes de gafas en los Países Bajos a fines del siglo XVI, así como al astrónomo italiano Galileo Galilei, quien utilizó un microscopio compuesto para examinar partes de insectos (Figura\(\PageIndex{1}\)). Mientras que van Leeuwenhoek utilizó un microscopio simple, en el que la luz pasa a través de una sola lente, el microscopio compuesto de Galileo era más sofisticado, pasando luz a través de dos juegos de lentes.

El contemporáneo de Van Leeuwenhoek, el inglés Robert Hooke (1635—1703), también hizo importantes contribuciones a la microscopía, publicando en su libro Micrographia (1665) muchas observaciones utilizando microscopios compuestos. Al ver una muestra delgada de corcho a través de su microscopio, fue el primero en observar las estructuras que ahora conocemos como células (Figura\(\PageIndex{2}\)). Hooke describió estas estructuras como que se asemejan a “peine de miel” y como “cajas pequeñas o vejigas de aire”, señalando que cada “Caverna, Burbuja o Célula” es distinta de las demás (en latín, “celda” significa literalmente “habitación pequeña”). Probablemente le parecieron a Hooke estar llenos de aire debido a que las celdas de corcho estaban muertas, con solo las paredes rígidas de las celdas proporcionando la estructura.

El dibujo del microscopio en un muestra un tubo con un ocular en la parte superior y una pequeña lente apuntando al círculo en la base del aparato. Una lente más grande enfoca la luz de una vela en el círculo en la base del aparato. La Figura b muestra un dibujo de una hoja en la parte inferior superior que es un círculo negro con dos regiones grandes de forma irregular. Cada una de estas regiones está llena de diminutos rectángulos blancos dispuestos en filas. — Figura\(\PageIndex{2}\): Robert Hooke utilizó su (a) microscopio compuesto para ver (b) celdas de corcho. Ambos grabados son de su obra seminal *Micrographia*, publicada en 1665.

Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

Explicar la diferencia entre microscopios simples y compuestos.
Comparar y contrastar las contribuciones de van Leeuwenhoek, Hooke y Galileo con la microscopía temprana.

¿Quién inventó el microscopio?

Si bien Antonie van Leeuwenhoek y Robert Hooke generalmente reciben gran parte del crédito por los primeros avances en microscopía, ninguno puede afirmar ser el inventor del microscopio. Algunos argumentan que esta designación debería pertenecer a Hans y Zaccharias Janssen, cineastas holandeses que pudieron haber inventado el telescopio, el microscopio simple y el microscopio compuesto a finales del siglo XVI o principios del 1600 (Figura\(\PageIndex{3}\)). Desafortunadamente, poco se sabe con certeza sobre los Janssens, ni siquiera las fechas exactas de sus nacimientos y defunciones. Los Janssens fueron reservados sobre su trabajo y nunca publicaron. También es posible que los Janssens no inventaran nada en absoluto; su vecino, Hans Lippershey, también desarrolló microscopios y telescopios durante el mismo marco de tiempo, y a menudo se le atribuye haber inventado el telescopio. Los registros históricos de la época son tan difusos e imprecisos como las imágenes vistas a través de esas lentes tempranas, y cualquier registro archivado se ha perdido a lo largo de los siglos.

Se muestra una foto de Zaccharias Janssen — Figura\(\PageIndex{3}\): Zaccharias Janssen, junto con su padre Hans, pudo haber inventado el telescopio, el microscopio simple y el microscopio compuesto a finales del siglo XVI o principios del 1600. La evidencia histórica no es concluyente.

Por el contrario, van Leeuwenhoek y Hooke pueden agradecer amplia documentación de su trabajo por sus respectivos legados. Al igual que Janssen, van Leeuwenhoek comenzó su trabajo en la oscuridad, dejando atrás pocos registros. No obstante, su amigo, el destacado médico Reinier de Graaf, escribió una carta al editor de las Transacciones Filosóficas de la Royal Society de Londres llamando la atención sobre los poderosos microscopios de van Leeuwenhoek. A partir de 1673, van Leeuwenhoek comenzó a presentar regularmente cartas a la Royal Society detallando sus observaciones. En 1674, su informe que describía organismos unicelulares produjo controversia en la comunidad científica, pero sus observaciones pronto se confirmaron cuando la sociedad envió una delegación para investigar sus hallazgos. Posteriormente disfrutó de considerable celebridad, en un momento incluso entreteniendo una visita del zar de Rusia.

De igual manera, Robert Hooke tuvo sus observaciones utilizando microscopios publicados por la Royal Society en un libro llamado Micrographia en 1665. El libro se convirtió en un éxito de ventas y aumentó mucho el interés por la microscopía en gran parte de Europa.

Resumen

A Antonie van Leeuwenhoek se le atribuye la primera observación de microbios, entre ellos protistas y bacterias, con microscopios simples que realizó.
Robert Hooke fue el primero en describir lo que ahora llamamos celdas.
Los microscopios simples tienen una sola lente, mientras que los microscopios compuestos tienen múltiples lentes.

Glosario

microscopio compuesto: un microscopio que utiliza múltiples lentes para enfocar la luz de la muestra

microscopio simple: un tipo de microscopio con una sola lente para enfocar la luz de la muestra