Хистологиякак се е появила независима наука в началото на XIXвек. Праисторията на хистологията е резултат от множество макроскопски (визуални) изследвания на съставните части на различни животни и растителни организми. От решаващо значение за развитието на хистологията като наука за тъканната структура е изобретяването на микроскопа, чиито първи образци са създадени в началото на 17 век (Г. и З. Янсен, Г. Галилей и др.) . Едно от най-ранните научни изследвания с помощта на микроскоп по собствен дизайн е извършено от английския учен Робърт Хук (1635-1703). Той изучава микроскопичната структура на много обекти. Р. Хук описва всички изследвани обекти в книгата "Микрография или някои физиологични описания на най-малките тела, направени с помощта на лупи...", публикувана през 1665 г. От своите наблюдения Р. Хук заключава, че клетки с форма на мехурчета , или клетки, са широко разпространени в растителните обекти и за първи път предложиха термина "клетка".
През 1671 г. английският учен Н. Грю (1641-1712) в книгата си " анатомия на растенията"Пише за клетъчната структура като общ принцип на организация на растителните организми. Н. Грю за първи път въвежда термина "плат" за обозначаване на растителна маса, тъй като последната наподобява тъканите за облекло по своя микроскопичен дизайн. През същата година италианецът Дж. Малпиги (1628-1694) дава систематично и подробно описание на клетъчната (клетъчната) структура на различни растения. По-късно постепенно се натрупват факти, които показват, че не само растителните, но и животинските организми са съставени от клетки. През втората половина на през 17 век, А. Левенхук (1632-1723) открива света на микроскопичните животни и за първи път описва червените кръвни клетки и мъжките полови клетки.
През 18-ти век фактите постепенно се натрупват за клетъчната структура на растенията и животните. Клетките от животински тъкани са изследвани и подробно описани от чешкия учен Ян Пуркиния (1787-1869) и неговите ученици в началото на 19 век.
От голямо значение за развитието на знанията за микроскопична структура на организмитеима допълнително подобрение на микроскопите. През 18-ти век вече се произвеждат микроскопи в големи количества. За първи път те са донесени в Русия от Холандия от Петър I. По-късно в Академията на науките в Санкт Петербург е организиран цех за производство на микроскопи. М. В. направи много за развитието на микроскопията в Русия. Ломоносов, който предложи редица технически подобрения в дизайна на микроскопа и неговата оптична система. Втората половина на 19 век се отличава с бързото усъвършенстване на микроскопичната технология. Създадени са нови дизайни на микроскопи и благодарение на изобретяването на потапящи лещи (водното потапяне започва да се използва от 1850 г., масленото потапяне - от 1878 г.), разделителната способност на оптичните инструменти се увеличава десетократно. Паралелно с усъвършенстването на микроскопа се развива и техниката за приготвяне на микроскопични препарати.
Ако по-рано предмети, изследвани под микроскопведнага след изолирането им от растения или животни без предварителна подготовка, сега те започнаха да прибягват до различни методи за тяхната обработка, което направи възможно запазването на структурата на биологичните обекти. Предложени са различни методи за фиксиране на материала. Като фиксиращи агенти са използвани хромова, пикринова, осминова, оцетна и други киселини, както и техните смеси. Един прост и в много случаи незаменим фиксатор - формалинът - е използван за първи път за фиксиране на биологични обекти през 1893 г.
Производство на лекарства, подходящ за изследване в пропусната светлина, стана възможно след разработването на методи за изливане на парчета в плътна среда, което улеснява получаването на тънки срезове. Изобретяването на специални структури за изрязване – микротоми – в лабораторията на Дж. Пъркинс значително подобрява техниката за изработване на хистологични препарати. В Русия първият микротом е конструиран от киевския хистолог P.I. Перемежко. За да се засили контрастът на структурите, секциите започнаха да се оцветяват с различни багрила. Карминът е първото хистологично багрило, което оцветява клетъчните ядра и се използва широко (започвайки през 1858 г.). Друго ядрено багрило - хематоксилин - се използва от 1865 г., обаче за дълго времесвойствата му не са оценени напълно. През втората половина на 19 век вече се използват анилинови багрила, разработен е метод за импрегниране на тъкани със сребърен нитрат (K. Golgi, 1873) и оцветяване на нервната тъкан с метиленово синьо (A.S. Dogel, A.E. Smirnov, 1887).
Поради фиксирането на биологичен материали получавайки от него най-тънките цветни участъци, изследователите от края на 19 век имаха възможността да проникнат много по-дълбоко в тайните на структурата на тъканите и клетките, въз основа на които бяха направени редица най-велики открития. И така, през 1833 г. Р. Браун открива постоянен компонент на клетката - ядрото. През 1861 г. М. Шулце одобрява възгледа за клетката като „буца от протоплазма с ядро, лежащо вътре в нея“. Основните компоненти на клетката започнаха да се считат за ядрото и цитоплазмата. През 70-те години на XIX век група изследователи едновременно и независимо откриват индиректен метод за клетъчно делене - кариокинеза или митоза. В произведенията на И.Д. Чистяков (1874), О. Бухли (1875), Е. Страсбургер (1875), В. Майзел (1875), П.И. Перемежко (1878), В. Шлайхер (1878), В. Флеминг (1879) и други описват и илюстрират всички етапи на непрякото клетъчно делене. Това откритие имаше голямо значениеда развият знания за клетката. Той също така послужи като основа за по-задълбочено изследване на такъв важен биологичен процескато торене. Изследването на митозата и оплождането привлече особено внимание на изследователите към клетъчното ядро и изясняване на неговото значение в процеса на предаване. наследствени свойства. През 1884 г. O. Gertwig и E. Strasburger независимо излагат хипотезата, че хроматинът е материалният носител на наследствеността.
Обект на внимателно внимание на учените е хромозоми. Наред с изследването на клетъчното ядро, цитоплазмата също беше подложена на задълбочен анализ.
Напредъкът в микроскопичните технологии доведе до отваряне на органели в цитоплазмата- нейните постоянни и силно диференцирани елементи, имащи определена структура и изпълняващи жизненоважни функции за клетката. През 1875-76г. немският биолог О. Хертвиг и белгийския учен Ван Бенеден откриват клетъчния център, или центрозомата; и през 1898 г. от италианския учен К. Голджи – вътреклетъчният ретикуларен апарат (комплекс на Голджи). През 1897 г. K. Benda - в животински клетки, а през 1904 г. - F. Mewes - в растителни клетки описва хондриозоми, които по-късно стават известни като митохондрии.
По този начин, до края на XIXвек на базата на успешна развитие на микроскопска технологияи анализ на данните за микроскопската структура на клетката, беше натрупан колосален фактически материал, който направи възможно идентифицирането на редица най-важните закономерностив структурата и развитието на клетките и тъканите. По това време учението за клетката се откроява в независима биологична наука - цитологията.
Това е науката за живота. В момента той представлява съвкупността от науки за живата природа.
Биологията изучава всички прояви на живота: структура, функции, развитие и произход живи организми, връзката им в природните общности с околната среда и с други живи организми.
Откакто човек започва да осъзнава разликата си от животинския свят, той започва да изучава света около себе си.
Отначало животът му зависеше от това. Първобитните хора трябваше да знаят кои живи организми могат да се ядат, използват като лекарства, за направата на дрехи и жилища и кои от тях са отровни или опасни.
С развитието на цивилизацията човек може да си позволи такъв лукс като да се занимава с наука за образователни цели.
Изследваниякултурите на древните народи показаха, че имат обширни познания за растенията и животните и широко ги прилагат в ежедневието.
Съвременната биология - комплексна науката, който се характеризира с взаимно проникване на идеи и методи на различни биологични дисциплини, както и на други науки – преди всичко физика, химия и математика.
Основните насоки на развитие на съвременната биология. В момента условно могат да се разграничат три направления в биологията.
Първо, това е класическата биология. Тя е представена от естествени учени, които изучават разнообразието на живот природата. Те обективно наблюдават и анализират всичко, което се случва в дивата природа, изучават живите организми и ги класифицират. Погрешно е да се смята, че в класическата биология всички открития вече са направени.
През втората половина на XX век. са описани не само много нови видове, но са открити и големи таксони, до царства (Pogonophores) и дори суперцарства (Archaebacteria, или Archaea). Тези открития принудиха учените да хвърлят нов поглед върху цялото история на развитиежива природа, За истинските природоучители природата е ценност сама по себе си. Всяко кътче от нашата планета е уникално за тях. Затова те винаги са сред онези, които остро усещат опасността за природата около нас и активно се застъпват за нея.
Второто направление е еволюционната биология.
През 19 век автор на теорията естествен подборЧарлз Дарвин започва като обикновен натуралист: той събира, наблюдава, описва, пътува, разкрива тайните на дивата природа. Въпреки това, основният резултат от него работакоято го направи известен учен беше теорията, обясняваща органичното разнообразие.
В момента изучаването на еволюцията на живите организми активно продължава. Синтезът на генетиката и еволюционната теория доведе до създаването на така наречената синтетична теория на еволюцията. Но дори и сега все още има много нерешени въпроси, на които еволюционните учени търсят отговори.
Създаден в началото на 20 век. от нашия изключителен биолог Александър Иванович Опарин, първата научна теория за произхода на живота е чисто теоретична. В момента се провеждат активно експериментални изследвания на този проблем и благодарение на използването на модерни физически и химични методивече е готово важни откритияи можем да очакваме нови интересни резултати.
Нови открития направиха възможно допълването на теорията за антропогенезата. Но преходът от животинския свят към човека все още остава една от най-големите мистерии на биологията.
Третото направление е физико-химическата биология, която изучава структурата на живите обекти с помощта на съвременни физико-химични методи. Това е бързо развиваща се област на биологията, важна както в теоретично, така и в практическо отношение. Може да се каже с увереност, че ни очакват нови открития във физическата и химическата биология, които ще ни позволят да решим много проблеми, стоящи пред човечеството.
Развитието на биологията като наука. Съвременната биология се корени в древността и е свързана с развитието на цивилизацията в средиземноморските страни. Знаем имената на много изключителни учени, допринесли за развитието на биологията. Нека назовем само няколко от тях.
Хипократ (460 - ок. 370 г. пр. н. е.) дава първото по отношение Подробно описаниеструктура на човека и животните, посочи ролята на околната среда и наследствеността при възникването на болести. Той се смята за основател на медицината.
Аристотел (384-322 пр. н. е.) разделен Светътна четири царства: неодушевения свят на земята, водата и въздуха; растителен свят; животинския свят и човешкия свят. Той описва много животни, положи основите на таксономията. Четирите биологични трактата, които той пише, съдържат почти цялата информация за животни, позната по това време. Заслугите на Аристотел са толкова големи, че той се смята за основател на зоологията.
Теофраст (372-287 г. пр. н. е.) изучава растенията. Той описва повече от 500 растителни вида, дава информация за структурата и възпроизводството на много от тях, въвежда много ботанически термини. Той се смята за основоположник на ботаниката.
Гай Плиний Стари (23-79) събира информация за живи организми, известни по това време и написва 37 тома от Енциклопедия по естествена история. Почти до Средновековието тази енциклопедия е била основният източник на знания за природата.
Клавдий Гален в неговата научно изследванешироко използвани дисекции на бозайници. Той беше първият, който направи сравнително анатомично описание на човека и маймуната. Изучава се централно и периферно нервна система. Историците на науката го смятат за последния велик биолог на древността.
През Средновековието религията е доминираща идеология. Подобно на други науки, биологията през този период все още не се е появила като самостоятелна област и съществува в общото русло на религиозните и философските възгледи. И въпреки че натрупването на знания за живите организми продължава, за биологията като наука по това време може да се говори само условно.
Ренесансът е преходен период от културата на Средновековието към културата на новото време. Основните социално-икономически трансформации от онова време бяха придружени от нови открития в науката.
Най-известният учен от тази епоха Леонардо да Винчи (1452 - 1519) има известен принос за развитието на биологията.
Той изучава полета на птиците, описва много растения, начини за свързване на костите в ставите, дейността на сърцето и зрителната функция на окото, сходството на костите на хората и животните.
През втората половина на XV век. естествените науки започват да се развиват бързо. Това беше улеснено географски открития, което направи възможно значително разширяване на информацията за животни и растения. Бързо натрупване научно познаниеза живите организми доведе до разделянето на биологията на отделни науки.
През XVI-XVII век. Ботаниката и зоологията започват да се развиват бързо.
Изобретението на микроскопа началото на XVIIв.) направи възможно изследването на микроскопичната структура на растенията и животните. Бяха открити микроскопично малки живи организми, бактерии и протозои, невидими с просто око.
Голям принос за развитието на биологията направи Карл Линей, който предложи система за класификация на животните и растенията,
Карл Максимович Баер (1792-1876) в своите трудове формулира основните положения на теорията за хомоложните органи и закона за зародишното сходство, които положиха научните основи на ембриологията.
През 1808 г. в своя труд „Философия на зоологията” Жан-Батист Ламарк повдига въпроса за причините и механизмите на еволюционните трансформации и очертава първата теория за еволюцията във времето.
Клетъчната теория изигра огромна роля в развитието на биологията, която научно потвърди единството на живия свят и послужи като една от предпоставките за появата на еволюционната теория на Чарлз Дарвин. За автори на клетъчната теория се считат зоологът Теодор Иван (1818-1882) и ботаникът Матиас Якоб Шлайден (1804-1881).
Въз основа на многобройни наблюдения Чарлз Дарвин публикува през 1859 г. основната си работа „За произхода на видовете чрез естествен подбор, или запазването на предпочитаните породи в борбата за живот“, в която формулира основните положения на теорията на еволюцията, предложи механизмите на еволюция и начините за еволюционни трансформации на организмите.
През 19 век Благодарение на работата на Луи Пастьор (1822-1895), Роберт Кох (1843-1910), Иля Илич Мечников, микробиологията се оформя като самостоятелна наука.
20-ти век започва с преоткриването на законите на Грегор Мендел, което поставя началото на развитието на генетиката като наука.
През 40-50-те години на XX век. в биологията идеите и методите на физиката, химията, математиката, кибернетиката и други науки започват да се използват широко, а микроорганизмите се използват като обект на изследване. В резултат на това се появяват и бързо се развиват като самостоятелни науки биофизиката, биохимията, молекулярната биология, радиационната биология, биониката и др. Изследването на космоса допринесе за раждането и развитието на космическата биология.
През XX век. направлението на приложните изследвания – биотехнологии. Тази тенденция несъмнено ще се развие бързо през 21 век. Повече за това направление в развитието на биологията ще научите при изучаване на главата „Основи на развъждането и биотехнологията“.
В момента биологичните знания се използват във всички области човешка дейност: в промишлеността и селското стопанство, медицината и енергетиката.
Екологичните изследвания са изключително важни. Най-накрая започнахме да осъзнаваме, че деликатният баланс, който съществува на нашата малка планета, е лесен за унищожаване. Човечеството е изправено пред нелека задача – опазването на биосферата, за да се поддържат условията за съществуване и развитие на цивилизацията. Невъзможно е да се реши без биологични познания и специални изследвания. Така в момента биологията се е превърнала в реална производителна сила и рационална научна основа за връзката между човека и природата.
класическа биология. еволюционна биология. Физическа и химична биология.
1. Кои посоки в развитието на биологията можете да откроите?
2. Кои велики учени от древността имат значителен принос за развитието на биологичното познание?
3. Защо през Средновековието е било възможно да се говори за биология като наука само условно?
4. Защо съвременната биология се смята за сложна наука?
5. Каква е ролята на биологията в съвременното общество?
6. Подгответе съобщение на една от следните теми:
7. Ролята на биологията в съвременното общество.
8. Ролята на биологията в космическите изследвания.
9. Ролята на биологичните изследвания в съвременната медицина.
10. Ролята на изключителните биолози – наши сънародници в развитието на световната биология.
Колко много са се променили възгледите на учените за разнообразието на живите същества, може да се демонстрира с примера на разделянето на живите организми на царства. Още през 40-те години на XX век всички живи организми са разделени на две царства: растения и животни. Растителното царство включваше също бактерии и гъбички. По-късно по-подробно изследване на организмите доведе до разпределението на четири царства: прокариоти (бактерии), гъби, растения и животни. Тази система е дадена в училищната биология.
През 1959 г. беше предложено светът на живите организми да бъде разделен на пет царства: прокариоти, протестисти (протозои), гъби, растения и животни.
Тази система често се дава в биологичната (особено преведената) литература.
Други системи са разработени и продължават да се развиват, включително 20 или повече кралства. Например, предлага се да се разграничат три суперцарства: Прокариоти, Археи (Архебактерии) и Еукариоти.Всяко суперцарство включва няколко царства.
Каменски А. А. Биология 10-11 клас
Изпратено от читатели от сайта
Онлайн библиотека с ученици и книги, конспекти на уроци от 10 клас по биология, книги и учебници по план-график за планиране по биология за 10 клас
Съдържание на урока резюме на урока и опорна рамка презентация на урока интерактивни технологии, ускоряващи методи на преподаване Практика викторини, тестване на онлайн задачи и упражнения, семинари за домашна работа и обучителни въпроси за дискусии в клас Илюстрации видео и аудио материали снимки, картини графики, таблици, схеми комикси, притчи, поговорки, кръстословици, анекдоти, вицове, цитати ДобавкиКаквото и да кажете, микроскопът е един от най-важните инструменти на учените, едно от основните им оръжия в разбирането на света около нас. Как се появи първият микроскоп, каква е историята на микроскопа от Средновековието до наши дни, каква е структурата на микроскопа и правилата за работа с него, ще намерите отговори на всички тези въпроси в нашата статия. Така че нека започваме.
Историята на микроскопа
Въпреки че първите увеличителни лещи, на базата на които всъщност работи светлинният микроскоп, археолозите откриха дори по време на разкопки древен ВавилонПървите микроскопи обаче се появяват през Средновековието. Интересното е, че няма съгласие между историците кой първи е изобретил микроскопа. Сред кандидатите за тази почтена роля са известни учени и изобретатели като Галилео Галилей, Кристиан Хюйгенс, Робърт Хук и Антъни ван Льовенхук.
Струва си да споменем и италианския лекар Г. Фракосторо, който още през 1538 г. е първият, който предлага комбинирането на няколко лещи, за да се получи по-голям ефект на увеличение. Това все още не беше създаването на микроскоп, но стана предшественик на появата му.
И през 1590 г. някакъв Ханс Ясен, холандски майстор на очила, каза, че синът му Захари Ясен изобретява първия микроскоп, за хората от Средновековието подобно изобретение е подобно на малко чудо. Редица историци обаче се съмняват дали Захари Ясен е истинският изобретател на микроскопа. Факт е, че в биографията му има много тъмни петна, включително петна върху репутацията му, тъй като съвременниците обвиняват Захария в фалшифициране и кражба на чужда интелектуална собственост. Както и да е, но ние, за съжаление, не можем да разберем със сигурност дали Захари Ясен е изобретателят на микроскопа или не.
А ето и репутацията Галилео Галилейбезупречен в това отношение. Познаваме този човек преди всичко като велик астроном, учен, който беше преследван от католическата църква заради вярата си, че Земята се върти около, а не обратното. Сред важните изобретения на Галилей е първият телескоп, с помощта на който ученият прониква с погледа си в космическите сфери. Но обхватът на неговите интереси не се ограничаваше до звезди и планети, защото микроскопът по същество е същият телескоп, но само обратното. И ако с помощта на лупи можете да наблюдавате далечни планети, то защо да не насочите силата им в друга посока – да изучаваме какво е под носа ни. „Защо не“, вероятно си помисли Галилей и сега, през 1609 г., той вече представяше на широката публика в Accademia dei Licei първия си комбиниран микроскоп, който се състоеше от изпъкнали и вдлъбнати лупи.
Винтидж микроскопи.
По-късно, 10 години по-късно, холандският изобретател Корнелиус Дреббел подобрява микроскопа на Галилей, като добавя към него още една изпъкнала леща. Но истинската революция в развитието на микроскопите е направена от Кристиан Хюйгенс, холандски физик, механик и астроном. Така той е първият, който създава микроскоп със система от две лещи от окуляри, които са регулирани ахроматично. Струва си да се отбележи, че окулярите на Хюйгенс се използват и до днес.
Но известният английски изобретател и учен Робърт Хук влезе завинаги в историята на науката, не само като създател на собствен оригинален микроскоп, но и като човек, който направи голямо научно откритие с негова помощ. Той беше този, който за първи път видя органична клетка през микроскоп и предположи, че всички живи организми се състоят от клетки, тези най-малки единици жива материя. Робърт Хук публикува резултатите от наблюденията си във фундаменталния си труд – Микрография.
Публикувана през 1665 г. от Лондонското кралско общество, тази книга веднага се превръща в научен бестселър от онези времена и прави фурор в научната общност. И все пак, защото съдържаше гравюри, изобразяващи увеличени под микроскоп въшки, мухи, растителни клетки. Всъщност тази работа беше невероятно описание на възможностите на микроскопа.
Интересен факт: Робърт Хук е взел термина „клетка“, защото растителните клетки, оградени от стени, му напомняли за монашески клетки.
Ето как изглежда микроскопът на Робърт Хук, изображение от Micrographia.
И последният изключителен учен, допринесъл за развитието на микроскопите, е холандецът Антъни ван Льовенхук. Вдъхновен от микрографията на Робърт Хук, Левенхук създава свой собствен микроскоп. Микроскопът на Левенхук, въпреки че имаше само една леща, беше изключително мощен, така че нивото на детайлност и увеличение на неговия микроскоп беше най-доброто по това време. Гледане през микроскоп дивата природа, Левенхук направи много важни научни откритияпо биология: той пръв вижда еритроцити, описва бактерии, дрожди, скицира сперматозоидите и структурата на очите на насекомите, открива и описва много от техните форми. Работата на Левенхук даде огромен тласък на развитието на биологията и помогна да се привлече вниманието на биолозите към микроскопа, правейки го неразделна част от биологичните изследвания дори и до днес. Такава в общи линии е историята на откриването на микроскопа.
Видове микроскопи
Освен това, с развитието на науката и технологиите започнаха да се появяват все по-усъвършенствани светлинни микроскопи, първият светлинен микроскоп, работещ на базата на увеличителни лещи, беше заменен от електронен микроскоп, а след това лазерен микроскоп, рентгенови лъчи. микроскоп, даващ многократно по-добър ефект на увеличение и детайлност. Как работят тези микроскопи? Повече за това по-късно.
Електронен микроскоп
Историята на развитието на електронния микроскоп започва през 1931 г., когато известен Р. Руденберг получава патент за първия трансмисионен електронен микроскоп. Тогава, през 40-те години на миналия век, се появяват сканиращи електронни микроскопи, които достигат техническото си съвършенство още през 60-те години на миналия век. Те формират изображение на обекта поради последователното движение на електронната сонда с малко напречно сечение върху обекта.
Как работи електронният микроскоп? Неговата работа се основава на насочен лъч от електрони, ускорен в електрическо поле и показващ изображение върху специални магнитни лещи, този електронен лъч е много по-малък от дължината на вълната на видимата светлина. Всичко това дава възможност да се увеличи мощността на електронния микроскоп и неговата разделителна способност с 1000-10 000 пъти в сравнение с традиционния светлинен микроскоп. Това е основното предимство на електронния микроскоп.
Ето как изглежда съвременният електронен микроскоп.
лазерен микроскоп
Лазерният микроскоп е подобрена версия на електронния микроскоп; неговата работа се основава на лазерен лъч, който позволява на погледа на учения да наблюдава живите тъкани на още по-голяма дълбочина.
Рентгенов микроскоп
Рентгеновите микроскопи се използват за изследване на много малки обекти с размери, сравними с тези на рентгенова вълна. Работата им се основава на електромагнитно излъчване с дължина на вълната от 0,01 до 1 нанометър.
Устройство за микроскоп
Дизайнът на микроскопа зависи от неговия тип, разбира се, електронният микроскоп ще се различава по устройството си от светлинния оптичен микроскоп или от рентгеновия микроскоп. В нашата статия ще разгледаме структурата на конвенционален модерен оптичен микроскоп, който е най-популярен както сред любители, така и сред професионалисти, тъй като те могат да се използват за решаване на много прости изследователски задачи.
Така че, на първо място, в микроскоп може да се разграничат оптичните и механичните части. Оптичната част включва:
- Окулярът е тази част от микроскопа, която е пряко свързана с очите на наблюдателя. В първите микроскопи той се състоеше от една леща; дизайнът на окуляра в съвременните микроскопи, разбира се, е малко по-сложен.
- Лещата е практически най-важната част от микроскопа, тъй като именно лещата осигурява основното увеличение.
- Осветител - отговаря за потока светлина върху изследвания обект.
- Апертура - регулира силата на светлинния поток, влизащ в изследвания обект.
Механичната част на микроскопа се състои от такива важни части като:
- Тръбата е тръба, която съдържа окуляр. Тръбата трябва да е здрава и да не се деформира, в противен случай оптичните свойства на микроскопа ще пострадат.
- Основата, тя осигурява стабилността на микроскопа по време на работа. Именно върху него са прикрепени тръбата, държачът на кондензатора, фокусиращите копчета и други детайли на микроскопа.
- Кула - използва се за бърза смяна на лещи, не се предлага при евтини модели микроскопи.
- Таблицата с предмети е мястото, на което се поставят изследвания обект или предмети.
И тук снимката показва по-подробна структура на микроскопа.
Правила за работа с микроскоп
- Необходимо е да се работи с микроскоп седящ;
- Преди употреба микроскопът трябва да се провери и да се почисти с мека кърпа;
- Поставете микроскопа пред вас малко вляво;
- Струва си да започнете работа с малко увеличение;
- Задайте осветеността в зрителното поле на микроскопа с помощта на електрически осветител или огледало. Гледайки в окуляра с едно око и използвайки огледало с вдлъбната страна, насочете светлината от прозореца към лещата и след това осветете зрителното поле възможно най-равномерно и възможно най-добре. Ако микроскопът е оборудван с осветител, свържете микроскопа към източник на захранване, включете лампата и задайте необходимата яркост на горене;
- Поставете микропрепарата на сцената, така че изследваният обект да е под лещата. Поглеждайки отстрани, спуснете лещата с макро винт, докато разстоянието между долната леща на обектива и микропрепарата е 4-5 mm;
- Премествайки препарата на ръка, намерете правилното място, поставете го в центъра на зрителното поле на микроскопа;
- За да изследвате обект при голямо увеличение, първо поставете избраната област в центъра на зрителното поле на микроскопа при ниско увеличение. След това сменете обектива на 40 x, като завъртите револвера, така че да е в работно положение. Използвайте микрометърен винт, за да постигнете добро изображение на обекта. На кутията на микрометърния механизъм има две чертички, а на винта на микрометъра има точка, която винаги трябва да е между чертичките. Ако излезе извън техните граници, трябва да се върне в нормалното си положение. Ако това правило не се спазва, винтът на микрометъра може да спре да работи;
- След приключване на работата с голямо увеличение, задайте ниско увеличение, повдигнете обектива, извадете препарата от работната маса, избършете всички части на микроскопа с чиста кърпа, покрийте го с найлонов плик и го поставете в шкаф.
При написването на статията се опитах да я направя възможно най-интересна, полезна и качествена. Ще съм благодарен за всяко обратна връзкаи градивна критика под формата на коментари към статията. Можете също да напишете вашето желание / въпрос / предложение на моята поща [защитен с имейл]или във Facebook, с уважение, авторът.
Първо микроскопистивторо половината на XVIIв - физикът Р. Хук, анатомът М. Малпиги, ботаникът Н. Гру, оптик-любител А. Левенхук и др. описват с микроскоп структурата на кожата, далака, кръвта, мускулите, семенната течност и др. Всяко изследване беше по същество откритие, което не се разбира добре с метафизичния възглед за природата, който се е развил през вековете. Случайният характер на откритията, несъвършенството на микроскопите, метафизичният мироглед не позволяват в продължение на 100 години (от средата на 17-ти век до средата на 18-ти век) да се направят значителни стъпки напред в познаването на законите на структурата на животните и растенията, въпреки че се правят опити за обобщаване (теории за "влакнеста" и "зърнеста структура на организмите и др.).
Откриването на клетъчната структура се случи по време на развитието на човечеството, когато експерименталната физика започва да претендира да бъде наречена господарка на всички науки. В Лондон е създадено общество от най-великите учени, които се фокусират върху подобряването на света върху специфични физически закони. На срещите на членовете на общността нямаше политически дебати, само се обсъждаха различни експерименти и се споделяха изследвания по физика и механика. Тогава времената бяха бурни и учените спазваха много строга секретност. Новата общност започна да се нарича "колеж на невидимите". Първият, който стои в началото на създаването на обществото, е Робърт Бойл, великият наставник на Хук. Съветът изготви необходимата научна литература. Автор на една от книгите е Робърт Хук,който също беше член на тази тайна научна общност. Хук още през онези години беше известен като изобретател на интересни устройства, които направиха възможно да се направят големи открития. Едно от тези устройства беше микроскоп.
Един от първите създатели на микроскопа е Захариус Янсенкойто го е създал през 1595 г. Идеята на изобретението е, че две лещи (изпъкнали) са монтирани вътре в специална тръба с прибираща се тръба за фокусиране на изображението. Това устройство може да увеличи изследваните обекти с 3-10 пъти. Робърт Хук подобри този продукт, който изигра основна роля в предстоящото откритие.
Робърт Хук дълго време наблюдавал различни малки екземпляри през създадения микроскоп и веднъж взе обикновена тапа от съд за разглеждане. След като разгледа тънък участък от тази тапа, ученият беше изненадан от сложността на структурата на веществото. В очите му се появи интересен модел от много клетки, изненадващо подобен на пчелна пита. Тъй като коркът е растителен продукт, Хук започва да изучава части от стъбла на растенията с микроскоп. Навсякъде се повтаряше подобна картина - набор от пчелни пити. Микроскопът показва много редове клетки, които са разделени от тънки стени. Робърт Хук нарече тези клетки клетки. Впоследствие се формира цяла наука за клетките, която се нарича цитология. Цитологията включва изследване на структурата на клетките и тяхната жизнена дейност. Тази наука се използва в много области, включително медицината и индустрията.
С име М. МалпигиТози изключителен биолог и лекар е свързан с важен период от микроскопични изследвания на анатомията на животните и растенията.
Изобретяването и усъвършенстването на микроскопа позволи на учените да открият
свят на изключително малки същества, напълно различни от тези
които се виждат с просто око. След като получи микроскоп, Малпиги направи редица важни биологични открития. Отначало той се замисли
всичко, което попадна под ръка:
- насекоми,
- леки жаби,
- кръвни клетки,
- капиляри,
- кожа,
- черен дроб,
- далак
- растителни тъкани.
В изучаването на тези предмети той достигна такова съвършенство, че стана
един от основателите на микроскопичната анатомия. Малпиги беше първият, който използва
микроскоп за изследване на кръвообращението.
Използвайки 180-кратно увеличение, Малпиги направи откритие в теорията на кръвообращението: разглеждайки препарат от жабешки бели дробове под микроскоп, той забеляза въздушни мехурчета, заобиколени от филм, и малки кръвоносни съдове, видя обширна мрежа от капилярни съдове, свързващи артериите с вени (1661). През следващите шест години Малпиги прави наблюденията, които описва в научни трудовекойто му донесе слава като велик учен. Докладите на Малпиги за структурата на мозъка, езика, ретината, нервите, далака, черния дроб, кожата и за развитието на ембриона в пилешкото яйце, както и за анатомичната структура на растенията, свидетелстват за много внимателни наблюдения.
Нехемия Гру(1641 - 1712). английски ботаник и лекар, микроскопист,
основател на анатомията на растенията. Основните трудове са посветени на въпросите за структурата и пола на растенията. Заедно с М. Малпиги е основател
анатомия на растенията.Първо описано:
- устицата,
- радиално разположение на ксилема в корените,
- морфология на съдовата тъкан под формата на плътна формация в центъра на стъблото на младо растение,
- процесът на образуване на кух цилиндър в стари стъбла.
Той въвежда термина "сравнителна анатомия", въвежда понятията "тъкан" и "паренхим" в ботаниката. Изучавайки структурата на цветята, стигнах до извода, че те са органите на торене в растенията.
Левенхук Антъни(24 октомври 1632 – 26 август 1723), холандски натуралист. Работил е в магазин за текстил в Амстердам. Обратно в Делфт, в свободното си време той работи като мелница на лещи. Общо през живота си Левенхук направи около 250 лещи, постигайки 300-кратно увеличение и постигна голямо съвършенство в това. Изработените от него лещи, които той вкарва в метални държачи с прикрепена към тях игла, за да постави обекта на наблюдение, дават увеличение от 150–300 пъти. С помощта на такива "микроскопи" Левенхук първо наблюдава и скицира:
- сперматозоиди (1677 г.),
- бактерии (1683),
- еритроцити,
- протозои,
- отделни растителни и животински клетки,
- яйца и фетуси
- мускулна тъкан,
- много други части и органи на повече от 200 вида растения и животни.
За първи път е описана партеногенеза при листни въшки (1695–1700).
Левенхук застава на позициите на преформизма, като твърди, че образуваният ембрион вече се съдържа в „животното“ (сперматозоната). Той отрече възможността за спонтанно зараждане. Той описва наблюденията си в писма (общо до 300), които изпраща основно до Лондонското кралско общество. След движението на кръвта през капилярите той показа, че капилярите свързват артериите и вените. За първи път наблюдава еритроцитите и установява, че при птиците, рибите и жабите те имат овална форма, докато при хората и другите бозайници са дисковидни. Той открива и описва коловратките и редица други малки сладководни организми.
Използването на ахроматичен микроскоп в научните изследвания послужи като новост тласък за развитието на хистологията. В началото на XIX век. е направено първото изображение на ядра на растителни клетки. J. Purkinje(през 1825-1827) описва ядрото в яйцеклетката на пиле, а след това ядрата в клетките на различни животински тъкани. По-късно той въвежда понятието "протоплазма" (цитоплазма) на клетките, характеризира формата на нервните клетки, структурата на жлезите и др.
Р. Браунзаключи, че ядрото е съществена част растителна клетка. Така постепенно започва да се натрупва материал за микроскопичната организация на животните и растенията и структурата на "клетките" (cellula), видяна за първи път от Р. Хук.
Създаването на клетъчната теория има огромно прогресивно влияние върху развитието на биологията и медицината. В средата на XIX век. започва период на бързо развитие на дескриптивната хистология. Въз основа на клетъчната теория беше изследван съставът на различни органи и тъкани и тяхното развитие, което направи възможно още тогава да се създаде микроскопична анатомия в основни понятия и да се прецизира класификацията на тъканите, като се вземе предвид тяхната микроскопична структура (А. Кьоликер и други).
Микроскопът е уникален инструмент, предназначен за увеличаване на микроизображения и измерване на размера на обекти или структурни образувания, наблюдавани през леща. Това развитие е удивително, а значението на изобретяването на микроскопа е изключително голямо, защото без него някои направления не биха съществували. съвременната наука. И от тук по-подробно.
Микроскопът е устройство, свързано с телескоп, което се използва за съвсем различни цели. С него е възможно да се разгледа структурата на обекти, които са невидими за окото. Тя ви позволява да определите морфологичните параметри на микроформациите, както и да оцените тяхното обемно местоположение. Ето защо е дори трудно да си представим какво значение има изобретението на микроскопа и как появата му е повлияла на развитието на науката.
История на микроскопа и оптиката
Днес е трудно да се отговори кой първи е изобретил микроскопа. Вероятно този въпрос също ще бъде широко обсъждан, както и създаването на арбалет. Въпреки това, за разлика от оръжията, изобретяването на микроскопа всъщност се случи в Европа. От кого точно, все още не е известно. Вероятността Ханс Янсен, холандски производител на очила, е откривателят на устройството е доста голяма. Синът му, Захари Янсен, твърди през 1590 г., че е построил микроскоп с баща си.
Но още през 1609 г. се появява друг механизъм, който е създаден от Галилео Галилей. Той го нарече occhiolino и го представи на публиката в Националната академия dei Lincei. Доказателство, че по това време вече е можел да се използва микроскоп, е белегът върху печата на папа Урбан III. Смята се, че това е модификация на изображението, получено чрез микроскопия. Светлинният микроскоп (композит) на Галилео Галилей се състоеше от една изпъкнала и една вдлъбната леща.
Усъвършенстване и прилагане на практика
Вече 10 години след изобретяването на Галилей, Корнелиус Дреббел създава комбиниран микроскоп с две изпъкнали лещи. И по-късно, тоест към края, Кристиан Хюйгенс разработи окулярна система с две лещи. Те все още се произвеждат, въпреки че им липсва широта на погледа. Но по-важното е, че с помощта на такъв микроскоп през 1665 г. е направено изследване на разрез от корков дъб, където ученият е видял така наречените пчелни пити. Резултатът от експеримента беше въвеждането на понятието "клетка".
Друг баща на микроскопа, Антъни ван Льовенхук, само го преоткрива, но успява да привлече вниманието на биолозите към устройството. И след това стана ясно какво значение има изобретението на микроскопа за науката, защото позволява развитието на микробиологията. Вероятно споменатото устройство значително ускори развитието и естествени науки, защото докато човек не види микроби, той вярваше, че болестите възникват от нечистотата. А в науката царуваха концепциите на алхимията и виталистичните теории за съществуването на живите и спонтанното зараждане на живота.
Микроскоп на Левенхук
Изобретяването на микроскопа е уникално събитие в науката на Средновековието, тъй като благодарение на устройството беше възможно да се намерят много нови теми за научна дискусия. Освен това много теории са унищожени от микроскопия. И това е голямата заслуга на Антъни ван Льовенхук. Той успя да подобри микроскопа, така че да ви позволи да видите клетките в детайли. И ако разгледаме въпроса в този контекст, тогава Левенхук наистина е бащата на този тип микроскоп.
Структура на устройството
Самата светлина представлявала плоча с леща, способна многократно да увеличава въпросните обекти. Тази плоча с леща имаше статив. Чрез него тя беше монтирана на хоризонтална маса. Като насочи лещата към светлината и постави изследвания материал между нея и пламъка на свещ, можеше да се види. Освен това първият материал, който Антъни ван Льовенхук изследва, е плака. В него ученият видял много същества, които все още не можел да назове.
Уникалността на микроскопа на Левенхук е невероятна. Композитните модели, налични по това време, не осигуряват високо качество на изображението. Освен това наличието на две лещи само изостри дефектите. Поради това са били необходими повече от 150 години, за да могат сложните микроскопи, първоначално разработени от Галилео и Дреббел, да дадат същото качество на изображението като устройството на Левенхук. Самият Антъни ван Льовенхук все още не се смята за баща на микроскопа, но с право е признат майстор на микроскопията на местни материали и клетки.
Изобретяване и усъвършенстване на лещи
Самата концепция за обектив вече съществува Древен Рими Гърция. Например в Гърция с помощта на изпъкнало стъкло е било възможно да се запали огън. А в Рим отдавна са забелязани свойствата на стъклените съдове, пълни с вода. Те позволиха изображенията да се увеличават, макар и не многократно. По-нататъшното развитие на лещите е неизвестно, въпреки че е очевидно, че напредъкът не може да стои на едно място.
Известно е, че през 16-ти век във Венеция, използването на очила навлиза в практиката. Това се потвърждава от фактите за наличието на машини за шлайфане на стъкло, които направиха възможно получаването на лещи. Имаше и чертежи на оптични устройства, които са огледала и лещи. Авторството на тези произведения принадлежи на Леонардо да Винчи. Но още по-рано хората работеха с лупи: през 1268 г. Роджър Бейкън изложи идеята за създаване на телескоп. По-късно беше реализирано.
Очевидно авторството на обектива не принадлежи на никого. Но това се наблюдава до момента, когато Карл Фридрих Цайс се зае с оптиката. През 1847 г. започва да произвежда микроскопи. Тогава неговата компания става лидер в разработването на оптични очила. Той съществува и до днес, като остава основен в бранша. С него си сътрудничат всички фирми, които произвеждат фото и видео камери, оптични мерници, далекомери, телескопи и други устройства.
Подобряване на микроскопията
Историята на изобретяването на микроскопа е поразителна в детайлното му изследване. Но не по-малко интересна е историята на по-нататъшното усъвършенстване на микроскопията. Започнаха да се появяват нови и научната мисъл, която ги генерира, затъва все по-дълбоко и по-дълбоко. Сега целта на учения беше не само изследването на микробите, но и разглеждането на по-малки компоненти. Те са молекули и атоми. Още през 19-ти век те могат да бъдат изследвани с помощта на рентгенов дифракционен анализ. Но науката изискваше повече.
И така, още през 1863 г. изследователят Хенри Клифтън Сорби разработва поляризационен микроскоп за изследване на метеорити. И през 1863 г. Ернст Абе разработва теорията на микроскопа. Той беше успешно приет в производството на Carl Zeiss. Така неговата компания се превърна в признат лидер в областта на оптичните инструменти.
Но скоро настъпи 1931 година - времето на създаването на електронния микроскоп. Той се превърна в нов тип апарат, който ви позволява да виждате много повече от светлина. В него за предаване са използвани не фотони и не поляризирана светлина, а електрони - частици, много по-малки от най-простите йони. Именно изобретяването на електронния микроскоп позволи развитието на хистологията. Сега учените са придобили пълна увереност, че техните преценки за клетката и нейните органели са наистина правилни. Едва през 1986 г. обаче създателят на електронния микроскоп Ернст Руска е награден. Нобелова награда. Още повече, че още през 1938 г. Джеймс Хилър построява трансмисионен електронен микроскоп.
Най-новите видове микроскопи
Науката след успехите на много учени се развиваше все по-бързо. Следователно целта, продиктувана от новите реалности, беше необходимостта от разработване на високочувствителен микроскоп. И още през 1936 г. Ервин Мюлер произвежда устройство за полеви емисии. И през 1951 г. е произведено друго устройство - полеви йонен микроскоп. Неговото значение е изключително, защото позволява на учените да видят атомите за първи път. И в допълнение към това, през 1955 г. се развива Йежи Номарски теоретична основадиференциална интерференционно-контрастна микроскопия.
Подобряване на най-новите микроскопи
Изобретението на микроскопа все още не е успешно, защото по принцип не е трудно да се накарат йони или фотони да преминат през биологични среди и след това да се разгледа полученото изображение. Но въпросът за подобряване на качеството на микроскопията беше наистина важен. И след тези заключения учените създадоха транзитен масов анализатор, който беше наречен сканиращ йонен микроскоп.
Това устройство направи възможно сканирането на единичен атом и получаването на данни за триизмерната структура на молекулата. Заедно с този метод беше възможно значително да се ускори процесът на идентифициране на много вещества, открити в природата. И още през 1981 г. е представен сканиращ тунелен микроскоп, а през 1986 г. - атомно-силов микроскоп. 1988 е годината на изобретяването на сканиращия електрохимичен тунелен микроскоп. А най-новата и полезна е сондата за сила на Келвин. Той е разработен през 1991 г.
Оценка на глобалното значение на изобретението на микроскопа
От 1665 г., когато Левенхук се заема с обработката на стъкло и производството на микроскопи, индустрията се развива и става по-сложна. И чудейки се какво е значението на изобретяването на микроскопа, си струва да разгледаме основните постижения на микроскопията. И така, този метод направи възможно разглеждането на клетката, което послужи като друг тласък за развитието на биологията. Тогава устройството направи възможно да се видят органелите на клетката, което направи възможно формирането на моделите на клетъчната структура.
Тогава микроскопът направи възможно да се видят молекулата и атома, а по-късно учените успяха да сканират повърхността им. Нещо повече, дори електронни облаци от атоми могат да се видят през микроскоп. Тъй като електроните се движат със скоростта на светлината около ядрото, е абсолютно невъзможно да се разгледа тази частица. Въпреки това трябва да се разбере колко важно е изобретението на микроскопа. Той направи възможно да се види нещо ново, което не може да се види с окото. то прекрасен свят, чието изучаване доближи човек до съвременните постижения на физиката, химията и медицината. И си струва целия усилен труд.
