Μικρόκοσμος: εικόνα ενός κυττάρου

Μικρόκοσμος: όταν πρωτοείδαμε το κύτταρο

Ιστορίες

Ο Jan Vermeer ήταν ένας ζωγράφος που μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 1650 είχε μεν αναδείξει ικανότητες στη ζωγραφική, όχι όμως εντυπωσιακές δεξιότητες. Εντελώς ξαφνικά άρχισε να αναπτύσσει μια τεχνική με το φως και τη προοπτική που χάρη σε αυτή, τα έργα του έγιναν διάσημα τόσο στην εποχή του όσο και αργότερα.

Για την αποτύπωση των εικόνων που σχεδίαζε λέγεται πως χρησιμοποιούσε μια συσκευή που μπορούσε να προβάλει τρισδιάστατες εικόνες σε δισδιάστατη επιφάνεια μέσα από ένα φακό, τη λεγόμενη camera obscura. Η τεχνική ήταν ήδη γνωστή από την εποχή του Αριστοτέλη ενώ οι πρώτες εφαρμογές της είχαν ήδη εμφανιστεί 30 χρόνια πριν, αλλά καμία τέτοια συσκευή δεν καταγράφηκε ανάμεσα στα προσωπικά του αντικείμενα μετά το θάνατό του.

Το θέμα για το αν χρησιμοποιούσε πράγματι τη συσκευή ή αν απλά οι ικανότητές του να αποτυπώνει τον τρισδιάστατο χώρο ήταν εξαιρετικές, θα παρέμενε ένα άλυτο μυστήριο. Η γνώση όμως για το ποιος ήταν ο εκτελεστής της διαθήκης του Jan Vermeer, και άρα ποιος φρόντισε να καταγραφούν τα προσωπικά του αντικείμενα μετά το θάνατό του, μάλλον συνηγορεί προς τη μια εκ των δύο απόψεων.

Jan Vermeer, το ποτήρι του κρασιού
Jan Vermeer, το ποτήρι του κρασιού, 1658.

Μυστικοπάθεια

Κατά την αυγή του διαφωτισμού οι επιστήμονες διακατέχονταν από έντονη μυστικοπάθεια. Ο Ισαάκ Νεύτων ήταν μυστικοπαθής. Ο Ρόμπερτ Χουκ, τον οποίο θα συναντήσουμε παρακάτω ήταν μυστικοπαθής. Πολλοί διακεκριμένοι επιστήμονες εκείνης της εποχής ήταν μυστικοπαθείς αρνούμενοι να αποκαλύψουν τα αποτελέσματα των επιστημονικών τους ερευνών και ο λόγος για κάτι τέτοιο μοιάζει να ήταν ο εξής.

Οι επιστημονικές ανακαλύψεις είχαν μόλις αρχίσει και οι περισσότερες από αυτές οφείλονταν όχι τόσο σε μια οργανωμένη προσπάθεια της επιστημονικής κοινότητας ή και του συνόλου της κοινωνίας όπως γίνεται σήμερα, αλλά κυρίως στην επιμονή και το πείσμα μεμονωμένων ανθρώπων. Μια νέα επιστημονική ανακάλυψη θα έδινε μεγαλύτερο εύρος στη συνολική σοφία που θα παρουσίαζε ένας επιστήμονας. Η δε εφεύρεση ενός επιστημονικού οργάνου συχνά έμενε κρυμμένη ώστε, τα όποια αποτελέσματα της χρήσης του να παρουσιάζονταν ως μείξη θεϊκής έμπνευσης ή υπέρτατης ευφυίας.

Δείτε για παράδειγμα τους υπολογισμούς του Αρχιμήδη. Όλες του οι αποδείξεις διακατέχονταν από επιστημονική πληρότητα, είχαν όμως μια ιδιαιτερότητα. Δεν ξεκινούσαν από υπάρχοντα δεδομένα και με συλλογιστικά βήματα να καταλήξουν στην εύρεση ενός τύπου. Αντίθετα, ξεκινούσαν από τον ίδιο το τύπο και με αυστηρά μαθηματικούς συλλογισμούς απεδείκνυαν ότι ο τύπος ήταν σωστός. Βλέποντας την απόδειξη κανείς δεν αμφέβαλε ότι ο όγκος της σφαίρας ισούται με 4/3πR3. Αλλά πως γνώριζε ο ίδιος ο Αρχιμήδης ότι ο τύπος που καλούταν να αποδείξει ήταν ακριβώς αυτός; ποια ευφυία, ποια θεϊκή χάρη του τον αποκάλυψε ώστε να τον προσφέρει στην ανθρωπότητα;

Γνωρίζοντας τη μέθοδο εύρεσης του τύπου εξακολουθείς να θαυμάζεις την ευφυΐα, χάνεται όμως η μαγεία. Η γνώση σηκώνει το μυστηριακό πέπλο κι εξαφανίζει τη θεϊκή παρέμβαση, κάτι που όπως φαίνεται δεν το ήθελαν οι επιστήμονες της εποχής.

Μικροσκόπιο

Ο Robert Hooke μόνο κατά το 2ο μέρος της ζωής του ήταν στριφνός, παράξενος, άκρως ιδιοτελής και με κύριο του χαρακτηριστικό να προσπαθεί να καρπώνεται ιδέες άλλων για τις οποίες ο ίδιος δεν είχε καμία συνεισφορά. Καταγόταν από σχετικά φτωχή οικογένεια με τον πατέρα του να είναι δάσκαλος, ο οποίος είχε τη δυνατότητα να αφήσει στον μικρότερο γιο της οικογένειας ένα ποσό που θα του εξασφάλιζε τις σπουδές του. Ο ίδιος ο Ρόμπερτ και καθ΄ όλο το 1ο μέρος της ζωής του αποδείχτηκε ικανότατος φοιτητής, επίμονος και πάνω απ΄ όλα μεγάλος δεξιοτέχνης στη κατασκευή χρήσιμων επιστημονικών οργάνων. Τα μικροσκόπια εκείνη την εποχή ήταν ήδη γνωστά, το δικό του όμως χαρακτηριζόταν από τεχνική – και απολύτως κρυφή από τους υπόλοιπους – ανωτερότητα που του επέτρεπε να μεγεθύνει μέχρι και 30 φορές, κάτι άπιαστο για τα έως τότε μικροσκόπια.

Το μικροσκόπιο του Robert Hooke
Το μικροσκόπιο του Robert Hooke

Κύτταρο

Η εξέλιξη των φακών έκανε τους επιστήμονες της εποχής να στρέψουν το βλέμμα προς τον μικρόκοσμο, ο Χουκ ήταν ο πρώτος όμως που μπόρεσε να παρατηρήσει τη ζωή στο μέγεθος του κυττάρου. Το 1665 μάγεψε την επιστημονική κοινότητα εκδίδοντας το βιβλίο “μικρογραφία: η περιγραφή της φυσιολογίας μικροσκοπικών σωμάτων μέσω μεγεθυντικού φακού”. Το γοητευμένο αναγνωστικό κοινό του βιβλίου του ανακάλυψε στις σελίδες το σύμπαν των πολύ μικρών πραγμάτων, που ήταν πολύ πιο ποικιλόμορφο, πυκνοκατοικημένο και προσεκτικά δομημένο απ΄ όσο μπορούσε κανείς να φανταστεί.

Το βιβλίο συνοδευόταν από σχήματα που αναπαριστούσε ο ίδιος από αυτά που έβλεπε από το τεχνικά προηγμένο μικροσκόπιό του, οι δε παρατηρήσεις του ήταν μοναδικές. Οι καλύτεροι οπτικοί της εποχής δεν μπορούσαν να συναγωνιστούν τη καθαρότητα των φακών που ο ίδιος δημιουργούσε και συνολικά την ακρίβεια που έδινε το όργανό του στις παρατηρήσεις.

Έτσι, έκανε σε όλους εντύπωση όταν 10 χρόνια αργότερα, η Βασιλική Ακαδημία άρχισε να λαμβάνει σχέδια από έναν εντελώς άγνωστο, κι όπως αποδείχτηκε σχεδόν αγράμματο υφαντουργό, του οποίου οι μεγεθύνσεις έφταναν τις 275 φορές.

“Μικρά ζωύφια”

Το όνομα του υφαντουργού ήταν Antoni Van Leeuwenhoek. Είχε ελάχιστη μόρφωση και καθόλου επιστημονικές βάσεις, ήταν όμως επίμονος, παρατηρητικός και αποτελούσε ιδιοφυΐα στον τεχνικό τομέα.

Δεν είναι έως σήμερα γνωστό πως κατάφερε να πετύχει τόσο καταπληκτικές μεγενθύσεις με απλούς ξύλινους πίρους στους οποίους ήταν στερεωμένες μικρές γυάλινες φυσαλίδες. Παρ΄ όλο που κατά καιρούς έδινε ιδέες στους Βρετανούς σχετικά με το πως να βελτιώσουν την ανάλυση των δικών τους οργάνων, ο ίδιος φρόντισε στο τέλος της ζωής του να καταστρέψει τα δικά του αρνούμενος να αφήσει να αποκαλυπτεί ακόμη και τότε το δικό του μυστικό. Δεδομένου ότι ο Van Leeuwenhoek ήταν ο εκτελεστής της διαθήκης του ζωγράφου Jan Vermeer που είδαμε στην αρχή του άρθρου, δεν κάνει σε κανέναν εντύπωση πως το όποιο τεχνικό βοήθημα του είχε προσφέρει δεν θα το ανακάλυπτε ποτέ κανείς.

Ο Van Leeuwenhoek δεν έκανε ποτέ ερμηνείες, απλά κατέγραφε τις παρατηρήσεις του. Το 1676 ανέφερε ότι εντόπισε “μικρά ζωύφια” σε ένα δείγμα νερού και όταν τελικά ο υπόλοιπος επιστημονικός κόσμος κατάφερε να πετύχει κι εκείνος τη σωστή μεγέθυνση, η ανθρωπότητα είδε για πρώτη φορά τα πρωτόζωα. Σε μια σταγόνα νερού υπολογίστηκε ότι υπάρχουν περισσότερα από 8.200.000 από αυτά, περισσότερους από τους κατοίκους της Ολλανδίας – της χώρας του Van Leeuwenhoek. Ο κόσμος, βρέθηκε αντιμέτωπος με τη ζωή σε μορφές και αριθμούς που ποτέ δεν είχε φανταστεί.

DNA

Σχεδόν ταυτόχρονα με τις παρατηρήσεις άρχισαν και τα πειράματα για τη συμπεριφορά του νέου αυτού κόσμου. Ανακαλύφθηκε ότι κάποιοι οργανισμοί που τους θεωρούμε πρωτόγονους απολαμβάνουν ένα επίπεδο κυτταρικής οργάνωσης που κάνει το αντίστοιχο της ανθρώπινης να μοιάζει παιχνιδάκι. Αποδομώντας για παράδειγμα τα κύτταρα του σπόγγου και βουτώντας τα στη συνέχεια σε ένα διάλειμμα, παρατήρησαν ότι τα κύτταρα αυτά πεισματικά ξεκινούσαν το δρόμο για να συντεθούν ξανά σε σπόγγο – και φυσικά το κατάφερναν.

Όπως αποδείχτηκε τρεις αιώνες περίπου αργότερα, αυτό οφείλεται σε ένα εντελώς περίεργο, καθόλου ζωντανό κι ελάχιστα κατανοητό μόριο το οποίο το περισσότερο καιρό, σε αντίθεση με οτιδήποτε άλλο περιλαμβάνει ένα κύτταρο, δεν κάνει τίποτε. Το ονομάζουμε DNA και για να καταλάβουμε τη σημασία του για την επιστήμη θα πρέπει να κάνουμε και πάλι ένα ταξίδι 180 περίπου χρόνια πίσω. Να φύγουμε από την Ολλανδία και να γυρίσουμε στη Βικτωριανή Αγγλία, τη στιγμή που ένας αποτυχημένος πάστορας και εντελώς από τύχη επιτυχημένος φυσιοδίφης είχε αυτό που ονομάστηκε την “καλύτερη μεμονωμένη ιδέα που είχε άνθρωπος ποτέ”. Μια ιδέα την οποία αφού έκανε και τη κατέγραψε, την κλείδωσε στο συρτάρι του για τα επόμενα 15 χρόνια.

Αναφέρομαι στον Κάρολο Δαρβίνο, και την ιστορία αυτή θα τη δούμε σε κάποιο άλλο άρθρο.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *