|
| |
| |
| |
4 Antoni van Leeuwenhoek 1632-1723
L.C. Palm
Niet alleen zijn buitengewone vaardigheid in het slijpen van lenzen waardoor hij in staat was om microscopen te maken met een voor zijn tijd onovertroffen vergroting en oplossend vermogen, maar ook de in zijn vele brieven neergelegde verslaggeving van onderzoek aan allerlei objecten uit de levende en dode natuur maken Van Leeuwenhoek tot een van de bekendste Nederlandse natuuronderzoekers. Zijn aanpak maakt een chaotische indruk. Toch is de kwaliteit van zijn werk hoog, omdat hij een kritisch microscopist was die zich door de toenmalige wetenschap geen opvattingen liet voorschrijven, maar trachtte zelf door te dringen tot de ‘onsigtbare geschapene waarheden’.
Antoni van Leeuwenhoek was een amateur in de wetenschapsbeoefening. Hij had geen natuurwetenschappelijke opleiding genoten en heeft ook geen andere vakken aan een universiteit of hogeschool gestudeerd. Het enige examen dat hij heeft afgelegd is dat voor landmeter in 1669.
Hij werd geboren op 24 oktober 1632 in Delft als zoon van een mandenmaker; ook zijn moeder stamde uit de zogenaamde kleine burgerij, haar familie hield zich al generaties lang bezig met bierbrouwen. Na eerst een tijd in Warmond op school gezeten en later bij een oom in Benthuizen verbleven te hebben, kwam hij in 1648 naar Amsterdam waar hij opgeleid werd tot kassier en boekhouder bij de Schotse lakenhandelaar William Davidson.
Hij bleef hier vijf of zes jaar en keerde in 1653 of 1654 naar Delft terug, alwaar hij een manufacturenhandel begon. In 1660 werd hij benoemd tot ‘Kamerbewaarder van Heeren Schepenen’, een erebaan met een regelmatig
| |
| |
inkomen en weinig werkzaamheden eraan verbonden.
Zoals gezegd, in 1669 legde Van Leeuwenhoek met goed gevolg het landmetersexamen af, waarna hij in 1679 tot wijnroeier (ijker van de vaten) van de stad Delft werd aangesteld. De wiskundige kennis die hij hierbij had opgedaan is van groot belang geweest voor zijn microscopisch onderzoek, want een opvallend kenmerk van zijn werk is de kwantificering die hij toepaste. Alles wat hij bekeek werd door hem zo mogelijk geteld en gemeten. Als maat gebruikte hij hiervoor onder meer de doorsnede van zijn eigen hoofd- en baardharen, verschillende soorten zandkorrels en later ook de diameter van een rood bloedlichaampje, waardoor het mogelijk is de betrouwbaarheid van zijn waarnemingen nauwkeurig vast te stellen.
Het ligt voor de hand te veronderstellen dat, hoewel hij daar zelf niet over schrijft, zijn bemoeienissen met de lakenhandel, waar immers voor kwaliteitscontroles gebruik gemaakt werd van dradentellers, zijn belangstelling voor lenzen, het maken en het gebruiken ervan, heeft opgewekt. Het is niet bekend wanneer precies hij begonnen is met lenzen slijpen en het maken van microscopen. In 1673 spreekt hij van onlangs door hem uitgevonden microscopen, maar in een brief uit 1699 lezen we dat hij al veertig jaar daarvoor lenzen met een hele kleine diameter geslepen had.
Al tijdens zijn lange leven - Van Leeuwenhoek werd bijna eenennegentig jaar oud - was hij een beroemdheid. Buitengewoon veel bezoekers bezochten hem in zijn woning te Delft in de hoop iets van zijn werk te mogen zien. Hij was echter steeds bevreesd dat onbetrouwbare personen misbruik zouden maken van zijn ontdekkingen en zijn microscopen. De manier waarop hij deze maakte, werd dan ook angstvallig door hem geheim gehouden en is nooit door hemzelf in de publiciteit gebracht.
Behoorlijk geïntroduceerde bezoekers werden echter met de meeste welwillendheid ontvangen en kregen de gelegenheid door zijn microscopen iets van de wonderen der natuur te zien. Toen de Duitse filosoof Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) op de terugreis vanuit Engeland door de Nederlanden trok en bezoeken aflegde bij een groot aantal bekende landgenoten, onder wie de eveneens door hun vaardigheid in het lenzen slijpen bekend staande filosoof Baruch de Spinoza (1632-1677) en de Amsterdamse burgemeester en wiskundige Johannes Hudde (1628-1704), bezocht hij waarschijnlijk ook Van Leeuwenhoek. Als voorstander van een formeel georganiseerde educatie stelde hij hem later, zeer onder de indruk van zijn werk, voor een school op te richten om leerlingen in het maken en gebruiken van microscopen te trainen, doch Van Leeuwenhoek voelde hier niets voor.
Zijn werk heeft velen aangemoedigd tot het lenzenslijpen, zo schrijft hij aan Leibniz op 28 september 1715, maar daar is niets anders uit voortgekomen dan ‘om door de wetenschappen gelt te bekomen, of wel door de geleertheyt geagt te syn’.
| |
| |
Een leerschool heeft Van Leeuwenhoek dus nooit willen vormen en zelfs tot het wereldkundig maken van zijn ontdekkingen is hij in eerste instantie maar met moeite bewogen. De Delftse arts Reinier de Graaf (1641-1673), bekend door zijn anatomisch en fysiologisch onderzoek aan onder andere de voortplantingsorganen en de alvleesklier, stond sedert 1668 in correspondentie met de in 1660 in Londen opgerichte ‘Royal Society For Improving Natural Knowledge’. Dit was een van de oudste wetenschappelijke genootschappen, dat sinds 1666 de Philosophical Transactions uitgaf, een tijdschrift waarin veel van de toenmalige geleerden hun bevindingen publiceerden. Zij had zich in de korte tijd van haar bestaan al een goede reputatie opgebouwd; de bekendste Engelse wetenschapsbeoefenaars beschouwden het als een eer ertoe te behoren, de Italiaanse natuuronderzoeker en microscopist Marcello Malpighi (1628-1694) stuurde zijn werk ernaar en Jan Swammerdam (1637-1680) vroeg haar een oordeel uit te spreken over de vraag wie de prioriteit mocht opeisen van de ontdekking van het belang van de eierstokken als vrouwelijke voortplantingsorganen, De Graaf of hijzelf.
Het was dezelfde De Graaf die vlak voor zijn dood, in een brief van 28 april 1673, de Royal Society attent maakte op het microscopisch onderzoek van Van Leeuwenhoek en een verslag van enkele waarnemingen bijsloot. Dit is het begin geworden van een uitgebreide briefwisseling tussen Van Leeuwenhoek en de Royal Society, die tot aan zijn dood zou voortduren. Het is opvallend dat hij er nooit toe gekomen is monografieën met systematisch wetenschappelijk onderzoek te publiceren, maar dat hij al zijn resultaten beschreef in brieven die hij aan zijn correspondenten toezond. Het belang dat de wetenschappelijke wereld destijds al aan zijn werk hechtte, blijkt uit de herhaaldelijk voorkomende passages waarin hij schrijft dat hij pas op aandrang van buiten ertoe gekomen is een groot aantal van zijn brieven in druk te laten verschijnen.
De contacten met de wetenschap rondom hem verliepen steeds slechts via bezoeken, correspondentie en Nederlandstalige literatuur. Ondanks zijn jarenlang dienstverband bij een Schotse lakenhandelaar en dank zij zijn voor een wetenschappelijke loopbaan gebrekkige vooropleiding, heeft hij nooit een andere taal beheerst dan het Hollands. Dit gegeven en met name zijn onbekendheid met het Latijn, verklaart voor een deel waarom juist hij dingen zag en veronderstelde die niet opkwamen in het hoofd van anderen die zich met microscopie bezig hielden. Behoed voor beïnvloeding van buitenaf kon hij al wat hij zag met een vrije geest, als een nuchtere Hollander, interpreteren.
Wat was er dan voor bijzonders aan Van Leeuwenhoeks microscopen? Allereerst dient vermeld te worden dat hij de microscoop niet heeft uitgevonden. Aan het einde van de zestiende eeuw werd vermoedelijk in Middelburg de zogenaamde Hollandse kijker uitgevonden, een verrekijker bestaan- | |
| |
de uit een vrij korte buis met een bol objectief en een hol oculair. Doordat veel relevante archiefstukken als gevolg van het bombartement van Middelburg door de Luftwaffe in 1940 vernietigd zijn, zullen de uitvinder en het jaar waarin de eerste kijker vervaardigd werd wel nooit meer met zekerheid vastgesteld kunnen worden.
Algemenere bekendheid kreeg de kijker door een patentaanvrage bij de Staten Generaal in 1608. Een jaar later hoorde de Italiaanse geleerde Galileo Galilei (1564-1642) van het bestaan ervan en slaagde hij erin zelf zo'n kijker te maken. Behalve astronomische waarnemingen (de manen van Jupiter werden er door hem mee ontdekt) verrichtte hij ook microscopische waarnemingen. Als men een dergelijke kijker ver uittrok dan was het mogelijk dichtbijzijnde voorwerpen er vergroot mee te zien. Het verbeterde type samengestelde microscoop met een sterk vergrotend objectief en een zwak vergrotend oculair komen we voor het eerst tegen in het eerste kwart van de zeventiende eeuw. Isaac Beeckman (1588-1637) maakt in 1620 melding van het gebruik van zo'n microscoop bij het bestuderen van ziekteverschijnselen en in 1624 wijst hij op het nut ervan als dradenteller.
Niet onwaarschijnlijk is dat Van Leeuwenhoek met een dergelijk instrument heeft gewerkt toen hij in de lakenhandel zat, en zich geërgerd heeft aan de kwaliteit, die meestal slecht was. Het glas van de lenzen was niet homogeen, er zaten dikwijls luchtbellen in, het gezichtsveld was klein en lichtzwak en het beeld meestal vertekend. Hoewel in de loop van de tijd enige verbeteringen werden aangebracht, zoals de veldlens en het gebruik van doorvallend licht, hing de kwaliteit van de gehele microscoop sterk af van de kwaliteit van de gebruikte lenzen. Juist deze lenzen zijn het sterke punt van de microscopen van Van Leeuwenhoek. Toen hij eenmaal in staat was ze zo te maken, dat ze de door hem gewenste eigenschappen bezaten, heeft hij ze bovendien op een zo effectief mogelijke manier gemonteerd. Het resultaat was de karakteristieke Van Leeuwenhoek-microscoop. Deze was enkelvoudig en had dus maar één lens met een zeer kleine brandpuntafstand, waarmee zeer hoge vergrotingen bereikt konden worden.
Recent onderzoek heeft aangetoond dat Van Leeuwenhoek zijn lenzen op twee manieren maakte, door ze te slijpen of door ze te blazen. De eerste methode is in de Nederlanden vooral ontwikkeld door Beeckman, Spinoza, Hudde en Christiaan Huygens (1629-1695). Het resultaat hing sterk af van de vaardigheid van de slijper, die uit eigen ervaring moest beoordelen wanneer hij de bewerking van de lens moest stopzetten, daar hij anders het oppervlak van het glas zou kunnen beschadigen. Ongetwijfeld heeft Van Leeuwenhoek een onbekend gebleven, authentieke procedure ontwikkeld met betere resultaten dan zijn voorgangers. De meest vergrotende microscoop die overgebleven is, is echter van ander fabrikaat. Deze bevindt zich in het Utrechts Universiteitsmuseum. Hij vergroot 266 maal en heeft een oplos- | |
| |
send vermogen van 1,35 μ, wat vrij dicht bij de theoretisch haalbare waarde ligt. De lens in deze microscoop is zo goed als zeker niet geslepen, maar geblazen.
De eerste die een bruikbare methode om geblazen lenzen te vervaardigen beschreef, was Robert Hooke (1635-1703) in zijn Micrographia van 1665. In 1679 kwam de Engelse geleerde met een andere manier; hij kreeg door gebruik te maken van glasblazerstechnieken kleine bolletjes aan het eind van een glazen draad, die hij met het steeltje zijdelings als lens in een microscoop monteerde. Te onzent ontwikkelde Hudde een ietwat afwijkende methode, die ook door Van Leeuwenhoek gebruikt werd. Een klein stukje glas werd op de punt van een naald verhit, totdat het de ronde lensvorm verkreeg. Een groot bezwaar vormde de besmetting van het oppervlak van de lens met ijzeroxide plus de luchtbelletjes in het glas. Hoewel deze geblazen lenzen in enkelvoudige microscopen in het midden van de zeventiende eeuw veel betere resultaten gaven dan de samengestelde microscopen, waren de genoemde nadelen waarschijnlijk toch voldoende voor Van Leeuwenhoek om naar een betere methode van lenzenslijpen te zoeken.
Er zijn meer dan 500 microscopen gemaakt door Van Leeuwenhoek, dikwijls in een vaste opstelling met een bepaald preparaat, dat hij in olie, was of in een capillaire buis gefixeerd had. Toen hij op 26 augustus 1723 stierf, liet hij al zijn bezittingen, waaronder microscopen, preparaten en onuitgegeven correspondentie na aan zijn dochter Maria, die deze nalatenschap goed bewaarde. Twee jaar na haar dood in 1745 werd deze geveild. De manuscripten en preparaten zijn alle verloren gegaan en van de 419 lenzen die toen te koop werden aangeboden, zijn er nu nog slechts acht overgebleven waarvan met zekerheid kan worden aangenomen, dat ze door Van Leeuwenhoek zelf vervaardigd zijn.
De natuurwetenschap in de zeventiende eeuw wordt gekenmerkt door de overgang van het organistisch naar het mechanistisch wereldbeeld. De oude filosofie van Aristoteles, herleefd in de scholastiek van de late Middeleeuwen en gesanctioneerd door de kerk, moest het veld ruimen voor nieuwe opvattingen. De wereld om ons heen werd niet langer vergeleken met één groot organisme, maar met een min of meer goed lopende machine. Vooral in de astronomie is deze ontwikkeling duidelijk te zien: de Ptolemeïsche sferen, bewogen door intelligenties, werden via het werk van de op de grens van deze twee wereldbeschouwingen staande astronoom Johannes Kepler (1571-1630) tot mathematische modellen die slechts dienden tot berekeningen van plaats en bewegingen der hemellichamen en die kwantificering in de wetenschap toelieten. Zelfs de gravitatietheorie van Isaac Newton (1642-1727), voor het eerst beschreven in diens Philosophia naturalis principia mathematica (1687), het hoogtepunt van de mechanistische filosofie, wordt niet verklaard maar gebruikt.
| |
| |
De biologie was hier nog lang niet aan toe, al zijn er parallellen in de ontwikkeling van biologie en exacte natuurwetenschappen aan te wijzen. Het grote probleem bij het biologisch onderzoek is altijd geweest dat er een zo immens groot aantal verschillende levensvormen voorkomt. Voordat er generaliserende uitspraken over biologische problemen gedaan konden worden, diende er eerst een begin van inzicht te ontstaan in de veelheid van deze vormen, de verspreiding en de classificatie ervan. Daarnaast richtte het onderzoek naar binnen toe (anatomie, fysiologie, voortplanting) zich vooral op de mens en werden deze disciplines meest door artsen beoefend. Van de primaire levensverrichtingen heeft de voortplanting steeds sterk in de belangstelling van de natuuronderzoekers gestaan. In de zeventiende eeuw was het onderzoek al toegespitst op het probleem van de differentiatie. Hoe kan het dat uit een ongespecialiseerd ei een organisme ontstaat met hoog gespecialiseerde organen? Deze kernvraag uit de biologie werd bestudeerd aan de hand van de embryonale ontwikkeling.
De meest voor de hand liggende en ook meest gebruikte manier van onderzoek was het volgen van het ontstaan van een kuiken door na steeds langere perioden een bebroed ei onder de kip vandaan te halen en te bekijken. De Griekse wijsgeer Aristoteles (384-322 v. Chr.) beschreef de embryogenese reeds en kwam hierbij tot de onjuiste aanname dat de vrucht uit het eiwit ontstond. De Engelsman William Harvey (1578-1657), die vooral bekend is geworden door zijn experimentele bewijs van het bestaan van de bloedsomloop, constateerde daarentegen dat een embryo uit de dooier, het eigeel ontstaat. Op grond van de overeenkomsten tussen de ontwikkeling van vogelen zoogdierenembryo's postuleerde hij dat ook zoogdieren uit een ei ontstaan en zelfs dat het ei de oorsprong is van al wat leeft.
Naarstig is door vele onderzoekers naar het zoogdierei gezocht. De Graaf meende ze in 1672 in de eierstokken gevonden te hebben, maar dit bleken de later naar hem genaamde Graafse follikels te zijn. Pas in 1827 kon Karl Ernst von Baer (1792-1876) met behulp van een microscoop het bestaan van een eicel bij zoogdieren aantonen. Van Leeuwenhoeks belangstelling voor embryologisch onderzoek bracht hem midden in de strijd tussen de epigenetici en de preformisten. De eersten (waaronder Harvey) beschouwden de inhoud van het bevruchte ei als een ongestructureerde massa waarin door de werking van een onbekend ‘ordenend agens’ langzamerhand structuren en organen ontstonden. De preformisten geloofden hier niets van, zij geloofden hun eigen ogen niet en meenden dat het ei wel degelijk structuur bezat, zij het voor waarneming door de mens nog verborgen.
In 1677 schrijft Van Leeuwenhoek zijn beroemde brief aan de Royal Society waarin hij de ontdekking van zaadcellen van de mens en van enkele diersoorten meedeelt. Van allerlei dieren tot aan weekdieren en geleedpotigen toe heeft hij de spermatozoa bestudeerd. Hij ontdekte dat ze bij zoog- | |
| |
dieren in de testikels geproduceerd worden, in de epididymis hun beweeglijkheid krijgen en dat ze na de copulatie ver in de vrouwelijke voortplantingsorganen te vinden waren, al geloofde hij niet dat ze tot in de eileiders konden komen, omdat hij deze daarvoor te smal achtte. Deze laatste ontdekking samen met het voorkomen van zaadcellen door het hele dierenrijk heen maakte hem tot een fel voorstander van de animalculistische stroming binnen het preformisme, dat in de zaadcel het nieuw te vormen organisme al voorgevormd aanwezig zag.
In tegenstelling tot ovisten als Swammerdam en Marcello Malpighi die zulks van het ei veronderstelden, meende Van Leeuwenhoek dat de vrouwelijke voortplantingsorganen slechts dienden als een bed of nest waarin de vrucht kon groeien en gevoed worden. De ‘Vrouwelijke Ballen’ of ‘Eyernesten’ waren slechts verzinsels uit een tijd dat men niets beters kon bedenken. Dat er nutteloze organen in een mens voorkomen, was voor hem geen probleem, want ‘wat nut doen de Tepels die wy Mannen aan onse Boesem hebben’. Het grote aantal zaadcellen en eieren dat bij veel diersoorten wordt aangetroffen, verwondert hem eveneens niet. Zoals een appelboom vele appels met pitten voortbrengt die ook niet alle tot een nieuwe boom worden, zo ook hier. Toch is er geen sprake van verspilling: al het overtollige wordt door andere dieren als voedsel gebruikt, terwijl daarenboven het voortbestaan van de soort verzekerd is.
De orde die Van Leeuwenhoek waarneemt in de toerusting van de verschillende diersoorten - alle hebben ze zaadcellen en alle planten ze zich voort - maakt het hem onmogelijk te geloven in een spontane generatie. Deze opvatting dat uit levenloze materie vanzelf leven kan ontstaan, werd reeds door Aristoteles aangehangen; ook Harvey was haar toegedaan wat blijkt uit zijn interpretatie van het begrip ei, dat hij zo ruim nam dat ook dode stof erin begrepen werd. Door Van Leeuwenhoek wordt zij fel bestreden: ‘zoo blijkt het ons wederom, dat de voorsigtige Natuer, in alle de maaksels zeer na op een ende dezelve wijze werkt: en hier mede moeten, tegen de stellingen van Aristoteles en zijne navolgers, die ons zoo vele fabulen van voortteelinge hebben voorgeschreven, en zelve haar niet ontzien nog te dwarsdrijven, dat vele Dieren uyt verrottinge, bedervinge of slyk te voorschijn komen, dat het ons walgt als wy hare grollen lezen, alle verstandige menschen nog meer als voor dezen overtuigt werden, dat yder dier, hoe gering het in hare Oogen schijnt, afhangende is van zoodanig schepsel, als 't welke in den beginne geschapen is.’
Een uitwerking van de eenheidsgedachte in de natuur is de globulenleer die Van Leeuwenhoek verdedigde. Hij was, zeker in de eerste jaren van zijn onderzoek, van mening dat de dode en de levende materie uit zeer kleine, bolvormige deeltjes opgebouwd was, de globulen. Een materieopbouw uit deeltjes past zeer wel in de in die dagen invloedrijke stroming van het carte- | |
| |
sianisme. In diens natuurwetenschap had de Franse filosoof René Descartes (1596-1650) een corpusculaire materietheorie opgesteld, waarvan een opvallend kenmerk was dat zijn deeltjes tot in het oneindige deelbaar waren, daar hij meende dat materie uitgebreidheid was, en daar deze uitgebreidheid mathematisch tot in het oneindige deelbaar is, moet zij dit in de fysische werkelijkheid ook zijn.
De wiskundige achtergrond van Descartes' filosofie heeft haar voor Van Leeuwenhoek zeker aantrekkelijk gemaakt. Het onderzoek dat hij in de jaren zeventig van de zeventiende eeuw verrichtte, was dan ook voor een groot deel gericht op het nagaan van de juistheid van deze opvatting. Wie ooit zelf preparaten gemaakt heeft en deze onder een microscoop bekeken heeft, kan zich voorstellen dat de gedachte aan een opbouw uit bolletjes allicht snel opkwam. Toch heeft hij deze theorie in zijn algemeenheid niet kunnen handhaven. Toen hij spierweefsels ging bestuderen, bleek hem al gauw dat dit opgebouwd was uit lange vezels die een dwarse streping vertoonden en was hij genoodzaakt te erkennen dat hij ‘quam te dwalen’ en dat de ‘vleesdelen’ opgebouwd zijn uit ‘striemtgens’. De dwarsstreping van spieren werd door hem aangetoond bij allerlei diersoorten, van zoogdieren tot insekten. Zelfs was hij in 1694 in staat om in het spierweefsel van het hart van een eend te zien dat de verschillende spiervezels anastomosen bezaten, zodat ze als het ware tot een netwerk aaneengeschakeld waren. Deze ontdekking werd pas in 1849 ‘herontdekt’ en nog later algemeen aanvaard.
Kleine bolletjes zag hij ook in water. In 1674 vond hij in het water van het Berkelse Meer bij Rotterdam, toen hij in een periode van waterbloei enkele monsters had genomen ‘kleijne groene clootgens, ende daar beneffens, seer veel kleijne diertgens’. Deze ontdekking van wat wij nu eencellige groene algen en zweepdiertjes noemen, is Van Leeuwenhoeks eerste van een lange reeks beschrijvingen van micro-organismen. In 1676 deed hij zijn bekende proeven met het peperinfuus. Nadat hij peperkorrels drie weken achtereen in water had laten liggen, ontdekte hij in het water talrijke, zeer kleine, bewegende diertjes. Gezien de afmetingen die hij ervan geeft, staat wel vast dat hij hier als eerste bacteriën heeft waargenomen. Deze ontdekking werd door velen in de Royal Society en in Holland (o.a. Huygens) in eerste instantie sceptisch ontvangen en pas nadat Hooke erin was geslaagd de experimenten te herhalen met een zelfde resultaat, werd ze algemeen aanvaard. Later zou hij nog meer bacteriën beschrijven, waaronder die uit het tandslijm. De spectaculaire waarnemingen die Van Leeuwenhoek met zijn microscopen verricht had, leidden ertoe dat de Royal Society in 1680 besloot hem als Fellow toe te laten, een eer waarvan hij meende haar niet te verdienen, maar waarmee hij niettemin zeer verguld was.
In bloed wist hij eveneens globulen te vinden. Reeds voor hem had de Italiaan Malpighi in de bloedvloeistof ronde bolletjes waargenomen waar- | |
| |
van hij meende dat ze uit vet bestonden, en waaraan hij verder weinig aandacht besteedde. Van Leeuwenhoek echter beschreef in 1674 de rode bloedlichaampjes. Als uitvloeisel van zijn globulenleer dacht hij ten onrechte dat deze bolvormig waren en zelfs dat ze uit 6 × 6 kleinere globulen waren opgebouwd. Het is merkwaardig te zien hoe hij ondanks vele waarnemingen, waarbij hij bij tal van diersoorten het bloed bestudeerde en bij de lagere gewervelde dieren de ovale vorm van de cel en ook de celkern waarnam, tot aan zijn dood toe koppig in deze mening bleef volharden. In een brief uit 1723, die hij op zijn sterfbed dicteerde, ging hij hierover in discussie met de toenmalige secretaris van de Royal Society, James Jurin (1684-1750). In dezelfde brief overigens beschreef Van Leeuwenhoek zo nauwkeurig de kwaal waaraan hij leed, dat het zeldzaam voorkomend fladderen van het middenrif, bestaand uit het aanvalsgewijs optreden van snelle, onwillekeurige samentrekkingen ervan, de ‘ziekte van Van Leeuwenhoek’ genoemd wordt.
Niet alleen de samenstelling van bloed, maar ook de werking en de opbouw van het bloedvatsysteem interesseerde hem. Het bestaan van een gesloten bloedsomloop - de grote met de kleine - was pas een halve eeuw eerder experimenteel aangetoond door Harvey in 1628. Vanaf de klassieke oudheid meende men dat de aderen en de slagaderen in de uiteinden van het lichaam ophielden en dat het bloed zich in een klotsende beweging heen en weer bewoog. Na het aantonen van de omloop bleef het probleem over hoe het bloed van de slagaderen in de aderen terechtkomt. Harvey meende dat zich in het weefsel kleine openingen zouden bevinden (porositates carnis) waar het bloed door geperst wordt.
De werkelijke oplossing werd door drie onderzoekers onafhankelijk van elkaar gevonden. Malpighi toonde in 1661 aan dat het bloed in de capillaire aderen en slagaderen van de longblaasjes een tegengestelde beweging vertoonde. Ook Swammerdam beschreef de gesloten verbinding tussen aderen en slagaderen vóór Van Leeuwenhoek. Zijn verslag dat van voor 1667 dateert, werd echter pas na diens dood door Herman Boerhaave (1668-1738) in de Bybel der Natuure (1737) gepubliceerd. Van Leeuwenhoek komt echter de verdienste toe als eerste de overgang van bloedvloeistof van de slagaderen naar de aderen zichtbaar te hebben gemaakt in een levend organisme. Nadat hij de gedachte aan een circulatie van het bloed had aanvaard, is hij gaan zoeken naar mogelijke verbindingen; zijn gedachten gingen hierbij uit naar de zeer kleine vaten in het lichaam. In eerste instantie verwarde hij zenuwen met bloedvaten, doch in 1683 beschreef hij de haarvaten in de darmvlokken van een koe. Hij meende hier de overgang van slagaderen gezien te hebben, maar hij gaf onmiddellijk toe nog geen bewijs te hebben geleverd. Dat kwam pas toen hij in 1688 de uitwendige kieuwen van een jonge kikkerlarve onder de microscoop legde. Hierin zag hij toen zeer ‘distinct de ommeloop van het bloed’. Hij zag tevens dat het bloed pulsgewijs uitgestoten werd, wat
| |
| |
hij terecht aan de werking van het hart toeschreef.
Enthousiast riep hij een aantal getuigen erbij om zijn waarnemingen te bevestigen, en liet hij het verslag van zijn bevindingen dat hij zoals gebruikelijk naar de Royal Society stuurde, meteen in de Nederlandse taal in druk verschijnen, een voor Van Leeuwenhoek ongewoon snelle beslissing: Den waaragtigen omloop des bloeds, als mede dat de arterien en venae gecontinueerde bloed-vaaten zijn, klaar voor de oogen gestelt. Voor het laten zien van de bloedsomloop ontwierp hij zelfs een speciaal demonstratiemodel, dat bestond uit een voor een glazen buis gemonteerde microscoop. In de buis kon hij een jonge paling zó klemvast leggen, dat de bloedsomloop in de dunne gedeelten van de staartvin zichtbaar werd. Van deze veel nagemaakte aalkijker is geen origineel meer over.
Aan zijn studies omtrent de bloedsomloop koppelde Van Leeuwenhoek ook theoretische bespiegelingen over de functie ervan: het leveren van voedingsstoffen voor het lichaam. Het bloed bestaat uit dunne sappen en globulen, te vergelijken met ons bloedplasma en rode bloedlichaampjes. De dunne sappen worden door de arteriën naar haarvaten overal in het lichaam gebracht en door de wand ervan in het lichaam geperst, waar de stoffen die erin zitten voor de opbouw gebruikt worden. Lucht kan niet worden vervoerd, concludeerde hij na proeven waarbij hij met behulp van een luchtpomp geen lucht uit bloed kon verkrijgen. Het terugkerende veneuze bloed is donkerder omdat het minder dunne sappen bevat, maar evenveel globulen.
Over een andere globulen-omloop speculeerde Van Leeuwenhoek met betrekking tot het speeksel. Hierin zag hij veel globulen, die zich volgens hem in de mond met spijs vermengen, in de maag terechtkomen en daar met het voedsel tot bloed gemaakt worden. Via de halsslagader komen de speekselglobulen uiteindelijk weer in de speekselklieren terecht. Omdat hij geen verschil zag tussen de bolletjes waaruit de bloedglobulen en de speekselglobulen waren opgebouwd, meende hij dat deze kleinere globulen identiek waren. Deze theoretische speculaties, die voor Van Leeuwenhoek vrij uitzonderlijk zijn, verklaren zijn hardnekkig vasthouden aan de opbouw van een rood bloedlichaampje uit kleinere globulen. Hoewel Van Leeuwenhoek nergens een neutrale circulatie aannam, die via de verschillende zenuwbanen zou moeten lopen en die tot halverwege de achttiende eeuw in analogie met de bloedsomloop werd verondersteld, past dit circulatie-idee wel in zijn algemene opvattingen omtrent voeding en transport van voedingsstoffen.
Zijn belangstelling richtte zich met name op deze problemen bij planten. Vooral de opbouw van hout en de functie van de structuren die hij erin vond, hebben hem sterk beziggehouden. De ‘houtpijpjes’ die hij zag, hadden een functie bij de vochtcirculatie. Door de zonnewarmte en door een inwendig vuur (herinnert aan het oude idee van de calor innatus, de ingeboren warmte die elk levend wezen zou bezitten) werd het vocht met de deeltjes erin voort- | |
| |
gestuwd. Daar hij, evenals Descartes, meende dat er geen ledig kan ontstaan, circuleert het vocht via twee soorten pijpjes in de plant. De celwanden die hij in de houtvaten vond, beschouwde hij ten onrechte als klapvliezen zoals die ook in de aderen van het bloedvatstelsel zitten en de terugstroom van het bloed beletten.
Nadat hij kennis genomen had van het anatomisch werk van de Engelsman Nehemiah Grew (1641-1712) die in het begin van de jaren zeventig een aantal boeken met veel tekeningen van microscopische waarnemingen over plantenanatomie gepubliceerd had, zette hij zijn werk aan de houtanatomie voort. Later maakte hij onderscheid tussen kleine vaten die voedsel en grote vaten die lucht moesten transporteren. In de spiraalvaten ontdekte hij de spiraalvormige verdikkingen van de wand waaraan deze vaten hun naam te danken hebben; hij meende echter dat deze zelf ook vaten waren, net als de luchtpijpjes bij dieren en de verdikkingen in de schacht van een vogelveer. Op grond van de eenheid van bouw die door de ‘Alwijze Maker van het Geheel-Al’ in de schepping gelegd was, meende hij zelfs dat de door hem ontdekte dwarsstreping van veel spieren een samenstel van dergelijke vaten was, dat ook hier voor transport en voeding zou dienen.
In het bovenstaande zijn aan de hand van enkele voorbeelden een paar lijnen in Van Leeuwenhoeks onderzoek aangegeven. Daarnaast heeft hij tal van andere zaken aan de orde gesteld: de bouw van zoutkristallen en hun smaakwerking, zenuwen, het oog, bladluizen en hun voortplanting waarvan hij ontdekte dat deze ook ongeslachtelijk kan plaatsvinden, samen met een juiste interpretatie van de parasitering van bladluizen door sluipwespjes, en nog vele andere dieren en planten waarvoor verwezen zij naar de uitgebreide opsomming door Schierbeek (1950-1951).
Zelf heeft hij nooit zo thematisch gewerkt, althans geen thematisch verslag gedaan. In zijn brieven presenteert hij zijn werk nogal chaotisch; een bonte rij van weinig samenhangende onderwerpen wordt aangeboden in een stijl die erop wijst dat hij schreef zoals hij dacht en sprak en daarenboven nimmer herlas wat hij eenmaal aan het papier had toevertrouwd. Daarbij bespaart hij de lezer persoonlijke ontboezemingen niet. We lezen hoe hij koffie en thee drinkt tegen de koorts en tegen overmatig wijngebruik, hoe hij ‘jeukinge in het oor’ bestrijdt met een oorlepeltje, hoe hij vlooien en luizen in zijn sokken, die hij dan veertien dagen achtereen niet uitdoet, opkweekt om ze te bekijken terwijl hij dan tegelijk andere ontstane ongerechtigheden bestudeert, hoe hij zes polsslagen na de coïtus levende spermatozoën gaat bekijken, hoe hij trachtte door veel te roken kiespijn te bestrijden, maar daar zo ziek van werd dat hij het roken niet kon aanbevelen, en bovenal hoe hij ervan overtuigd was de waarheid te laten zien, die door de Schepper in zijn schepping was gelegd. Juist doordat hij deze waarheid boven alles stelde, was hij in staat om - indien dat nodig was - ruiterlijk fouten en misinterpretaties toe te geven.
| |
| |
De invloed van Van Leeuwenhoeks ideeën is niet zo groot geweest, die van zijn ontdekkingen des te meer. Het enige wat zijn studies verbond, was het gebruik van zijn microscopen en de vergelijkende methode die hieruit ontstond. De microscopisten uit het eind van de zeventiende eeuw hebben vrijwel alles bereikt wat er met de hun ter beschikking staande lenzen bereikt kon worden. Pas na de introductie van de achromatische lens aan het eind van de achttiende eeuw werd in het begin van de negentiende eeuw weer vooruitgang geboekt met als opvallendste resultaat de vorming van de celtheorie en het begrip protoplasma. In de periode van Van Leeuwenhoek was de classificatie van levende organismen het overheersende probleem in de biologie en was er geringe belangstelling voor microscopisch werk. De Franse geleerde Marie François Xavier Bichat (1771-1802), de grondlegger van de weefselleer, was zelfs van mening dat microscopisch onderzoek helemaal niet nodig was om relevante gegevens te verkrijgen voor weefseltyperingen; Van Leeuwenhoeks waarnemingen over de spiervezels wees hij dan ook af, want wat zouden die kunnen bijdragen tot de kennis omtrent de fysiologische werking?
Desalniettemin is het de voornaamste verdienste van Van Leeuwenhoek en van zijn mede-microscopisten geweest, in de biologie de blik naar binnen gericht te hebben.
|
|
Auteursrechtelijk beschermd