La invención del telescopio permitió explorar planetas y estrellas y así comprender mejor la relación del hombre con el Universo. De la misma manera, los microscopios abrieron las puertas de otro mundo desconocido hasta entonces que se convertiría en imprescindible para el posterior desarrollo de la civilización. Antony van Leeuwenhoek (1632-1723), junto con Robert Hooke, fue de los primeros en descubrir el universo microscópico gracias al uso de los microscopios fabricados por él mismo. Describió formas de vida hasta entonces desconocidas y sentó las bases para nuevas ramas de la ciencia que explicarían numerosos procesos biológicos, hasta entonces campo de especulaciones, muchas veces con influencias religiosas. Quizá no fue consciente de la importancia histórica de sus observaciones ni del valor que tendrían para entender la vida pero abrió una puerta para que el hombre cambiara el punto de vista de su relación con la naturaleza. Leeuwenhoek es considerado como uno de los padres de la biología microscópica, especialmente de la microbiología.
1. Vida
El tiempo en el que vivió Antony van Leeuwenhoek (Figura 1) fue el siglo XVII, la época dorada de Holanda, tanto política como económicamente. Fue el momento en el que surgieron grandes científicos, pintores y escritores.
Nació en 1632 en la ciudad holandesa de Delft, que era la cuarta ciudad más grande de Holanda. Por tanto, Leeuwenhoek vivió en la región probablemente más prospera de Europa. A los 16 años entró como aprendiz con un comerciante de lino en Ámsterdam. A los 22 años volvió a su ciudad natal y se casó con Barbara de Mey. Tuvo 5 hijos de los cuales sólo uno superó la infancia. Su mujer también murió pronto. En 1654 compró una casa en Delft y puso una tienda de telas. En 1671 se casó con Cornelia Swalmius, con la que no tuvo hijos y con la que compartió su vida hasta 1694. Él murió en 1723.
Desempeñó varios trabajos para su ciudad. En 1660 entró a trabajar como chambelán, puesto en el que trabajó durante el resto de su vida. Este trabajo, aunque no era muy lucrativo, le dejaba mucho tiempo libre para dedicarlo a sus aficiones y para hacer otras tareas para sus ciudad como la de agrimensor, tras pasar un examen donde las matemáticas eran un requisito, y también como "medidor" de vino (calculaba las cantidades de vino que había en los toneles de los viticultores). Todos estos trabajos los compaginó con su afición, fabricar microscopios y observar cosas diminutas. A medida que sus observaciones se fueron divulgando ganó en fama y consideración social, y recibió visitas de personajes ilustres de la época como Pedro I de Rusia, Jaime II de Inglaterra o Federico II el grande de Prusia.
2. Microscopios
Las lentes de aumento comenzaron a usarse antes de la invención de los microscopios para ayudar a la vista, y aumentos de 2 o 3 veces eran suficientes. Tras ello se inventaron los telescopios con la colocación en serie de dos lentes. Galileo en 1600 ya los usaba (aunque él no los inventó). Fue cuestión de poco tiempo darse cuenta de que dos lentes colocadas en la posición y orientación adecuadas servían también para ver mejor cosas pequeñas. Galileo 1606 ya tenía uno de estos artilugios que podría aumentar unas 20 a 30 veces. Pero estas lentes primeras tenían numerosas aberraciones, con lo que las observaciones eran realmente difíciles de interpretar o simplemente las descripciones eran erróneas. No fue Leeuwenhoek quien inventó los microscopios puesto que cuando él era niño ya existían microscopios compuestos (con dos lentes). Se atribuyen los primeros microscopios a Lippershey y Janssen (1600), pero no hay evidencias claras. Las primeras publicaciones microscópicas son de Federico Cesi(1625) y Francesco Stelluti (1630).
Leeuwenhoek entró en contacto con las lentes a los 16 años, cuando trabajó en el comercio de las telas, puesto que allí se usaban lentes para comprobar la calidad de los tejidos. Las lentes y los microscopios que había en el mercado en aquellos momentos no le ofrecían suficiente confianza y aprendió a tallar vidrio y a fabricar sus propias lentes, consiguiendo algunas de un diámetro de 1 mm. Desarrolló su propia técnica de pulido del vidrio que nunca quiso explicar a nadie, ni dejó por escrito, por lo que su técnica de tallado sigue siendo un misterio.
Sus microscopios poseían una sola lente fija entre dos hojas de metal remachadas (Figuras 2 y 3). Las muestras las colocaba en un tornillo que acercaba o alejaba de la lente para enfocar. La distancia focal era muy corta, lo que impedía la observación de muestras de gran tamaño y la necesitad de una iluminación tangencial. A pesar de ello hizo modificaciones de este diseño para observar muestras grandes.
Con la maestría en el pulido del vidrio que llegó a alcanzar construyó lentes que eran capaces de aumentar hasta 250 veces, mucho más de lo que se podía conseguir por aquella época con los microscopios compuestos. Además, con una sola lente evitaba muchas aberraciones cromáticas que padecían los microscopios compuestos de aquella época y aportaba, además, imágenes mucho más nítidas. La calidad de sus lentes no se consiguió mejorar hasta los años 30 del siglo XIX, con la introducción de las lentes acromáticas.
3. Descubrimientos
Leeuwenhoek no empezó a publicar los primeros resultados de sus observaciones hasta que tenía unos 40 años, aunque había empezado a obtenerlos mucho antes, y sus últimos escritos los produjo con más de 90 años. No sabía latín, no atendió a reuniones científicas y no tenía contactos con las universidades, salvo en su última etapa con algunos miembros de la Sociedad Real Científica de Londres. Fue un autodidacta que observaba la naturaleza microscópica de todo aquello que le rodeaba y que posteriormente plasmaba en sus escritos. Estudiando sus publicaciones se puede concluir que su trabajo no tenía un hilo argumental en el sentido de no seguir una línea permanente de investigación sino que sus cartas trataban de muchos temas diferentes. Es decir, no se especializó en ningún tema concreto.
Reiner de Graaf, contemporáneo de Leeuwenhoek y que da el nombre a los folículos ováricos de Graaf, conoció sus observaciones y le sugirió publicar sus descripciones. En 1673 escribe y presenta sus primeras observaciones en "The Philosophical Transactions", publicación de la Sociedad Real de Ciencias de Londres ("Royal Society"), en las que describe la estructura del moho y la del aguijón de las abejas. Durante el resto de su vida envió a esta institución un total de 375 cartas y 27 a la Academia de Ciencias de París. En 1680 entra a formar parte de la Sociedad Real Científica de Londres y en 1699 de la Academia de Ciencias de París. Curiosamente sus primeras cartas de descripciones de microorganismos no son creídas por los miembros de la Real Sociedad Científica de Londres. Principalmente porque nadie era capaz de ver lo que el describía, ya que la potencia de sus microscopios no se podía comparar con la lente simple que Leeuwenhoek sabía construir, y él nunca dijo ni enseñó a nadie cómo hacer tales microscopios. Fue gracias a la influencia de Robert Hooke, quien en 1665 había llamado células a las celdillas de las láminas de corcho, quien le apoya y confirma sus descripciones más tarde, tras la mejora de sus propios microscopios. Se podría decir que Hooke y Leeuwenhoek fueron los primeros en ver microorganismos.
En sus numerosas publicaciones describe organismos que probablemente nadie había visto hasta entonces, algunos con tanta trascendencia como las bacterias, gametos y numerosos protozoos, además de describir organismos pluricelulares pequeños. A todos los organismos pequeños les denominó animales pequeños o "animalcules". Es difícil ordenar o agrupar por importancia todos los microorganismos y estructuras que describió, más cuando en aquella época no se podían imaginar la trascendencia posterior que tendrían los protagonistas de sus descripciones. Sin embargo, destacamos los siguientes:
En 1676 describe a las bacterias y el primer dibujo de una bacteria aparece en 1683 (Figura 4), en Philosophical Transactions. Por ello se le considera como el padre de la microbiología. Leeuwenhoek escribió varias cartas sobre las bacterias de sus dientes, y llegó a escribir. "hay tantos animales en el raspado de los dientes que probablemente sean más que el número de hombres de un reino". Empezó no sólo a observar sino también a investigar la resistencia de estos microorganismos frente a diferentes ambientes, como calor, café caliente, ácido, etc. También fue quizá el primero en preparar medio para cultivar microorganismos, de tal modo que en uno de sus experimentos estableció unas condiciones de cultivo tales que lo que describió posteriormente fueron bacterias anaerobias.
En 1677 describe por primera vez a los espermatozoides de varias especies, incluidos los humanos (Figura 5). Incluso fue el primero en reconocer que era el espermatozoide el que entraba en el óvulo durante la fecundación. Esto fue un descubrimiento importante para conocer la formación de los individuos.
En 1684 estudia los glóbulos rojos, las células de la sangre y el sistema de irrigación de tejidos transparentes. Describió el riego sanguíneo de las circunvoluciones cerebrales, la estructura de la lente del ojo, descubrió los bastones de la retina, el tejido conectivo y epitelio de la córnea, el aspecto estriado de los músculos. El cortaba su propio material con cuchillas, pero era material sin incluir.
Estudió también la vida de las hormigas y descubrió que las pupas no eran huevos, sino que estos últimos eran más pequeños y daban lugar a las larvas. También observó la reproducción de las anguilas, que por aquella época se suponía que venían del rocío. Cuando mucha gente pensaba que los gusanos, pulgas, y similares aparecían por generación espontánea, él los veía salir de los huevos. Por tanto fue contrario a la generación espontánea de estos organismos. De hecho, en la descripción de sus experimentos se aprecia su preocupación por la contaminación de sus preparados y por tanto es consciente de los organismos aparecen porque vienen de otro lado, no porque surgen espontáneamente.
Pero la lista de descripciones es mucho más larga (Figura 6): plumas de aves, pelos, escamas, estudia la anatomía de numerosos insectos, incluyendo al estructura faceteada de sus ojos, la estructura de las hojas y de la madera de numerosas especies. Describió las levaduras en los fermentos de la cerveza y el vino, también elementos inanimados como pólvora, metales, materiales, telas, etc.
Bibliografía específica
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Porter, J.R. Antony van Leeuwenhoek: Tercentenary of his discovery of bacteria. Bacteriological Reviews. 40(2): 260-269 (1976).
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