Mikroskop – przełom w dziedzinie poznania / Piotr Kotlarz

0
446

Aż do XIX wieku walka człowieka z chorobami zakaźnymi i z epidemiami, była prawie beznadziejna. Jedyną w miarę skuteczną metodą, wypracowaną w wyniku wielowiekowych, a nawet tysiącletnich, doświadczeń i wprowadzaną w sposób w miarę zinstytucjonalizowany dopiero od XVI wieku,  okazywała się  kwarantanna, a i tej skuteczność była niewielka, gdyż nie znano sposobów przenoszenia choroby i czasu jej inkubacji. Intuicyjnie odkryta wiedza o szczepionkach chroniących przed ospą oraz szereg ziół mogących mieć zastosowanie lecznicze, których skuteczność nie była dostatecznie znana (tym bardziej, że ginęły w gąszczu innych ziół w zasadzie nieskutecznych), to naprawdę niewiele, jak na tysiące lat rozwoju cywilizacji, zbyt mało, by skutecznie przeciwdziałać już istniejącym chorobom, a przecież (o czym ludzie jeszcze nie wiedzieli) miały pojawić się i następne.

Uzyskane od natury aparaty poznawcze człowieka, zmysły, są zbyt niedoskonałe, by wystarczały do rozpoznania wielu zjawisk. Niestety, często zamiast odpowiedzi – nie wiem, udzielaliśmy odpowiedzi pozornych (błędnych), niestety też wytworzyliśmy instytucję autorytetu. To w wyniku tych dwóch błędów doszło m.in. do powstania teorii samorództwa oraz do tego, że trwała ona aż tak długo.

Stworzona w IV wieku p.n.e. przez Arystotelesa błędna teoria abiogenezy, samorództwa (łac. generatio spontea, dosł.: samorzutne powstawanie – nazwa nadana przez Arystotelesa), według której żywe organizmy powstały z materii nieożywionej trwała w nauce europejskiej i arabskiej ponad 2 000 lat. Arystoteles twierdził, że abiogeneza jest obserwowalnym faktem (np. myszy powstające z brudnego siana, szczury ze szmatek, mszyce z rosy opadającej na rośliny, pchły z gnijącej materii, muchy z mięsa itd.).

Dopiero w XVII wieku zaczęto wykazywać, że przynajmniej jeśli chodzi o organizmy wyższe, czy też organizmy widoczne dla oka, abiogeneza nie zachodzi. Pierwszym krokiem obalającym teorie arystotelesowskiej abiogenezy było wykazanie przez Włocha Francesco Rediego w 1668, że robaki obserwowane w gnijącym mięsie nie powstają samoistnie. Redi zamknął kawałki mięsa w klatkach z gęstej drucianej siatki uniemożliwiając muchom złożenie jaj. Potwierdzały to badania pionierki entomologii, niemiecko-holenderskiej przyrodniczki  Marii Sybilli Merian (z 1675 roku), które przyczyniły się do wyjaśnienia cyklu rozwojowego owadów, ukazując rozwój motyli od gąsienicy przez przeobrażenie do poczwarki oraz dokumentując dietę gąsienic. W miejsce abiogenezy przyjęto teorię omne vivum ex ovo, łac. „wszystko, co żywe (wywodzi się) z jaja”, która to teoria z powodu przyjętego w niej uogólnienia również jest wątpliwa.

Informacje o odkryciu Marii Sybilii Merian zaczerpnąłem z Wikipedii. Słowa o przyrodniczce, która wyjaśniła cykl rozwojowy owadów wymagają jednak wyjaśnienia.  Jedwabniki zostały sprowadzone do Europy przez holenderskich kupców. To Chińczycy, którzy nie znali teorii samorództwa, poznali tajemnice tych owadów i wykorzystali je do produkcji jedwabiu. To oni przekazali też Europejczykom wiedzę o diecie jedwabników. I jeszcze jedna bardzo ważna informacja, wiedza Marii Sybilii Merian pozostała na długo tylko ciekawostką, nie miała żadnego naukowego znaczenia.

 Droga do całkowitego odrzucenia teorii samorództwa była jeszcze dość długa; nawet w połowie XIX wieku pokutowało np. przekonanie o samorództwie ropuch i węgorzy. By mogło dojść do odrzucenia teorii abiogenezy człowiek musiał wynaleźć, a później udoskonalić mikroskop, narzędzie które wielokrotnie powiększyło siłę jego zmysłu wzroku.

Najpierw odkryto soczewki. Najstarszą znaną nam dziś, a wytworzoną przez człowieka, soczewką mogącą służyć do uzyskania powiększonego obrazu obiektu jest tzw. soczewka z Nimrud. Artefakt ten, wykonany z kwarcu około 3000 lat temu (powstanie obiektu datowane jest na pomiędzy 750 a 710 rokiem p.n.e.) został odnaleziony w 1850 przez Austena Layarda na stanowisku Nimrud w Iraku, kryjącym pozostałości miasta Kalchu – jednej ze stolic Asyrii. Pierwotne przeznaczenie tej soczewki jest nam nieznane. Według niektórych naukowców artefakt ten mógł być używany jako prymitywne szkło powiększające służące np. do rozpalania ognia, ale możliwe jest także, że soczewka ta stanowiła tylko element zdobniczy jakiegoś większego obiektu. Istnieją także bardzo ryzykowne i niepotwierdzone hipotezy, że była to soczewka stanowiąca część starożytnego teleskopu. Są to jednak teorie, moim zdanie, zbyt daleko idące; nadana obiektowi nazwa – soczewka, jest nazwą nieco na wyrost, nadinterpretacją. Przypuszczalnie nie było to jednak narzędzie służące poznaniu.  Płaska powierzchnia obiektu opisana jest jako dość równa, ale źle wypolerowana i porysowana. Wypukła powierzchnia została nieco wypolerowana prawdopodobnie na gliptycznym kółeczku obrotowym i nie jest symetryczna. Według współczesnej analizy kuratora British Museum optyczne właściwości kryształu mogą być dziełem przypadku, a sam artefakt nie był używany jako soczewka, ale stanowił tylko część inkrustacji jakiegoś mebla. Jako dowód na taką interpretację podawane jest, że obiekt był znaleziony pośród odłamków szkła, które były prawdopodobnie elementami zdobniczymi.  Niektórzy badacze uważają, że soczewki znane były już wcześniej, przypisują ich znajomość nawet mieszkańcom Troi z II tysiąclecia p.n.e., którzy również wykonywali je z kryształu górskiego, ale i tu możemy raczej mówić o elemencie zdobniczym niż o narzędziu badawczym.

Dzięki opisom Pliniusza Starszego wiadomo, że cesarz Neron (który mimo młodego wieku miał słaby wzrok), oglądał walki gladiatorów przez specjalnie oszlifowany, ogromny szmaragd. Było to jednak, tak jak i w wyżej wskazanych przypadkach, wydarzenie jednostkowe, nie mające wpływu na dalsze poszukiwania, na rozwój narzędzi mogących służyć do udoskonalenia naszego poznania. W późniejszych wiekach ludzie coraz częściej próbowali „poprawić” sobie wzrok – przekonali się, że zamiast pełnej kuli wystarczy wypukła soczewka – tak powstał użyteczny przedmiot o nazwie lapis ad legendum (kamień do czytania). Przyrząd taki byłby pożyteczny dla ludzi w podeszłym wieku oraz tych, którzy mają słaby wzrok” – pisał w pracy Epistola de secretis artis et naturae, w roku 1267 mnich angielski, Roger Bacob. Wiemy też, że w początkach X wieku Chińczycy zauważyli, że gdy patrzy się przez szkło o zakrzywionej powierzchni, obraz ulega powiększeniu.

Pierwszą soczewkę stworzono  – wraz z rozwojem druku – dopiero w XIV wieku w Europie. To za jej pomocą obserwowano elementy pod powiększeniem. Najczęściej takie szkła powiększające były używane przez jubilerów i kupców do oceniania jakości nabywanych produktów. Szkieł takich, nazywanych soczewkami, zaczęli też coraz częściej używać ludzie o słabym wzroku[1]. Od tamtego czasu rozpoczął się proces udoskonalania sprzętu do powiększania obrazu.

Soczewka daje powiększenie stosunkowo niewielkie, ale od odkrycia soczewki do odkrycia mikroskopu droga była jednak już dość bliska. Mikroskop, to mówiąc w uproszczeniu zestaw soczewek, pozwalający uzyskiwać znaczne większe powiększenia. Takie zestawy znane były holenderskim szlifierzom soczewek już w końcu XVI wieku. To właśnie w Holandii powstał około 1590 roku pierwszy mikroskop. Pierwsze konstrukcje mikroskopu optycznego wykonali najprawdopodobniej Holendrzy – Zachariasz Janssen (ur. 1580, zm. 1632) i jego ojciec Hans[2]. Miały one bardzo małe powiększenie (około 10x) i nie zachwyciły naukowców jako narzędzie badawcze. Słowo: mikroskop – pojawiło się po raz pierwszy w liście jednego z badaczy do włoskiego księcia Federiga Cesiego w marcu 1625.

Wczesne mikroskopy dawały niewielkie powiększenia (do 60 razy) z uwagi na wady ówczesnych soczewek. Wystarczyło to jednak do tego, by takim właśnie mikroskopem (powiększającym zaledwie 40-krotnie) angielski uczony Robert Hooke odkrył około 1665 roku komórkową budowę organizmów żywych. Odkrycia tego dokonał podczas badania pod mikroskopem cienkich plastrów korka, w których zauważył ich siatkowate struktury.

Właściwy rozwój mikroskopu nastąpił dopiero w drugiej połowie XVII wieku. To wówczas holenderski przedsiębiorca i wynalazca Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) udoskonalił konstrukcję mikroskopu, stosując nadzwyczaj dokładnie oszlifowane soczewki o bardzo krótkiej ogniskowej.  Mikroskop Leeuwenhoeka dawał już powiększenie 270-krotne, chociaż jego wysokość wynosiła tylko 5 centymetrów i zawierał tylko jedną soczewkę. We wrześniu 1674 roku doniósł Towarzystwu Królewskiemu w Londynie, że za pomocą zbudowanego własnoręcznie mikroskopu udało mu się dostrzec „bardzo małe żyjątka”.

Posługując się swoim mikroskopem Leeuwenhoek badał wodę deszczową pochodzącą z jezior i kanałów, a także (między innymi) własne odchody i gdziekolwiek spojrzał, znajdował mikroorganizmy, które nazywał „żyjątkami”; jako pierwszy obserwował  żywe komórki – plemniki, pierwotniaki,  erytrocyty itp. Człowiek po raz pierwszy zobaczył bakterie[3]. W ten sposób, mimo braku formalnego wykształcenia uniwersyteckiego, holenderski przedsiębiorca stał się jednym z pierwszych przyrodników.

Niestety, mimo że mikroskopy van Leeuwenhoeka były wówczas najlepsze na świecie, wiedzę o ich produkcji  (tak szkieł, jak i mikroskopów) zatrzymał on tylko dla siebie (rozpoczął produkcję tych urządzeń); zwyciężyła chęć zysku. Szkoda, na pewno powstrzymało to na jakiś czas rozwój nauki, nie znano jednak wówczas takich pojęć patent, czy tantiemy i ujawniając tajemnicę produkcji swych mikroskopów van Leeuwenhoek utraciłby możliwość czerpania zysków ze swego odkrycia.

Do powstrzymania badań biologicznych przez kolejne prawie 200 lat  przyczyniało się również to, że  dalsze poszukiwania zakłóciły hipokratejskie paradygmaty zdrowia jako zjawiska holistycznego[4]. Siedemnastowieczny lekarz Thomas Sydenham, zwany „angielskim Hipokratesem”, odrzucił mikroskopowe odkrycie Leeuwenhoeka uważając je za nieistotne. Jego uczeń, lekarz i filozof John Locke, napisał, że chęć zrozumienia choroby przez mikroskopową obserwację ciała jest niczym próba sprawdzenia godziny przez zaglądanie do wnętrza zegara.

Możliwości ujawnione przez mikroskop stały się bodźcem do jego doskonalenia. W drugiej połowie XVIII wieku mikroskop wyposażono w obiektywy achromatyczne skonstruowane przez Anglika, Johna Dollonda[5] i Niemca, Josepha von Fraunhofera[6]. Pod koniec XVIII wieku mikroskop był już narzędziem dość powszechnie używanym przez lekarzy i badaczy. Dzięki temu narzędziu poznania nastąpił przyśpieszony rozwój wielu dziedzin nauki. Bardzo mocno wpłynęło to również na rozwój medycyny, ponieważ od tamtej pory można było badać i obserwować, a także wykrywać niepożądane mikroorganizmy (na przykład bakterie), które przyczyniały się do rozwoju wielu chorób w ciele człowieka. Mikroskop umożliwiał badanie płynów ustrojowych (pomagało to w diagnostyce pacjentów). Ważnym osiągnięciem jest także odkrycie struktury tkanki nerwowej[7]. Wykorzystanie mikroskopu przyczyniło się do ogromnego postępu w biologii. Naukowcy mogli badać, co dzieje się we wnętrzu żywych organizmów. Badania nad próbkami i preparatami były efektywniejsze, więc łatwiej i wygodniej można było zdiagnozować różnego rodzaju schorzenia lub odkryć nowe, jeszcze niepoznane rzeczy. Powstały nowe dziedziny nauki, cytologia oraz mikrobiologia.

Wciąż też udoskonalano mikroskop; w 1827 roku Włoch Giovanni B. Amici wynalazł obiektyw immersyjny; w 1872 roku niemiecki fizyk Ernst Abbe wyposażył mikroskop w przyrząd oświetlający. Na początku XX wieku, mikroskop optyczny pozwalał już uzyskiwać powiększenia około 2000-krotne.

Dzięki wykorzystaniu mikroskopu możliwy był ogromny postęp w leczeniu chorób zakaźnych. udoskonalenie mikroskopu i nowe metody badawcze opracowane przez Roberta Kocha i Ludwika Pasteura w latach osiemdziesiątych XIX wieku przyczyniły się do zrozumienia etiologii chorób zakaźnych.

W 1870 roku Louis Pasteur odkrył, iż za chorobą jedwabników stoi mikrobiologiczny winowajca. To dopiero odkrycie tego francuskiego chemika w sposób empiryczny obaliło obowiązującą od ponad dwóch tysięcy lat teorię o samorództwie much z gnijącego mięsa (a szerzej i innych organizmów chorobotwórczych), wywodzącą się z pism Arystotelesa. Nazwisko Pasteura związane jest również z opracowaną przez niego metodą eliminacji zarazków z żywności, czyli pasteryzacją. Do opracowanie tej metody popchnęła naukowca stworzona przez niego teoria chorobotwórczości zarazków. W roku 1882 Robert Koch odkrył z pomocą mikroskopu bakterie gruźlicy. Odkryto też bakterie wywołujące wąglik, zapalenie płuc, błonicę, cholerę. Pałeczkę duru brzusznego Salmonella typhi jako pierwszy odkrył w 1874 roku w śledzionie zmarłego pacjenta polski lekarz, profesor Uniwersytetu Jagiellońskiego Tadeusz Browicz. W 1880 roku niemiecki badacz Carl Eberth odnalazł w tkance limfatycznej kobiety zmarłej na dur brzuszny i opisał organizmy o wyglądzie pałeczek (pałeczki Salmonella enterica). W 1884 roku G. Gaffky w laboratorium dr. Kocha wyizolował pałeczkę duru w kulturze czystej, nie udało mu się jednak dowieść, że jest to czynnik chorobotwórczy, gdyż przeprowadzał doświadczenia tylko na zwierzętach (świnkach morskich i szczurach), a dur brzuszny występuje tylko u ludzi.

Pomimo swych sukcesów Louis Pasteur nie był w stanie znaleźć czynnika wywołującego wściekliznę i spekulował na temat patogenu zbyt małego, aby można go było wykryć za pomocą mikroskopu. W 1884 r. Francuski mikrobiolog Charles Chamberland (1851–1931) wynalazł filtr – znany dziś jako filtr Chamberland – który miał pory mniejsze niż bakterie. W ten sposób mógł przepuścić roztwór zawierający bakterie przez filtr i całkowicie usunąć je z roztworu. W 1876 roku Adolf Mayer, który kierował Rolniczą Stacją Doświadczalną w Wageningen, jako pierwszy wykazał, że to, co nazwał „chorobą mozaiki tytoniu”, było zaraźliwe. Myślał, że jest to spowodowane toksyną lub bardzo małą bakterią. Później, w 1892 roku, rosyjski biolog Dmitrij Iwanowski (1864–1920) użył filtru Chamberlanda do zbadania tego, co jest obecnie znane jako wirus mozaiki tytoniu. Jego eksperymenty wykazały, że pokruszone ekstrakty liści z zakażonych roślin tytoniu pozostają zakaźne po filtracji. Iwanowski zasugerował, że infekcja może być spowodowana toksyną wytwarzaną przez bakterie, ale nie podjął tego pomysłu. W 1898 r. Holenderski mikrobiolog Martinus Beijerinck (1851–1931), nauczyciel mikrobiologii w Szkole Rolniczej w Wageningen, powtórzył eksperymenty Adolfa Mayera i przekonał się, że filtrat zawiera nową postać czynnika zakaźnego. Zauważył, że środek namnażał się tylko w dzielących się komórkach i nazwał go contagium vivum fluidum (rozpuszczalny żywy zarazek) i ponownie wprowadził słowo wirus[8]. Beijerinck utrzymywał, że wirusy są z natury płynne, co zostało później zdyskredytowane przez amerykańskiego biochemika i wirusologa Wendella Meredith Stanleya (1904–1971), który udowodnił, że w rzeczywistości są one cząstkami[9], do tego jednak potrzebny był mikroskop o znacznie większych niż znane wówczas możliwościach. Aż do końca lat trzydziestych XX wieku jako przyczynę wielkiej epidemii grypy z 1918 roku  (hiszpanki) wciąż wskazywano bakterie.

W 1931 roku zespół fizyków niemieckich pod kierunkiem fizyków Ernsta Ruska (który otrzymał za to Nagrodę Nobla) i Maxa Knolla, skonstruował mikroskop elektronowy, którego wersję użyteczną zbudowała w 1938 roku firma Siemens. Mikroskop ten pozwalał uzyskiwać powiększenia rzędu 250 tysięcy razy. W technologii wykorzystanie mikroskopów elektronowych stało się podstawą rewolucji krzemowej. To właśnie ten wynalazek, dzięki któremu dokonano wizualizacji wirusów, umożliwił wykazanie, że wirusy są cząsteczkami, a nie płynem.

Istnienie zarazków niewidzialnych pod zwykłym mikroskopem po raz pierwszy stwierdzono w 1892 roku, co dało początek wirusologii, która zaczęła się rozwijać od poznania wirusa mozaiki tytoniowej i wirusa pryszczycy[10]. Rozmiary wirusów określone za pomocą mikroskopu elektronowego były dobrze dopasowane do wielkości oszacowanych na podstawie eksperymentów filtracyjnych. Oczekiwano, że wirusy będą małe, ale zakres rozmiarów był zaskoczeniem. Niektóre były tylko trochę mniejsze od najmniejszych znanych bakterii, a mniejsze wirusy miały rozmiary podobne do złożonych cząsteczek organicznych[11]. W 1935 roku Wendell Stanley zbadał wirusa mozaiki tytoniu i stwierdził, że składa się on głównie z białka. W 1939 roku Stanley i Max Lauffer (1914) podzielili wirusa na białko i kwas nukleinowy , co, jak wykazał doktor Stanley Hubert S. Loring, było specyficznym RNA . Odkrycie RNA w cząsteczkach było ważne, ponieważ w 1928 roku Fred Griffith (ok. 1879–1941) dostarczył pierwszego dowodu na to, że jego „kuzyn”, DNA , utworzył geny.

W 1942 roku Francuz C. Magnan wynalazł tzw. mikroskop protonowy, którego teoretyczne możliwości sięgają powiększenia 500 000-krotnego; w praktyce jednak nie przewyższa on mikroskopu elektronowego. W 1956 roku Amerykanin Ervin W. Mueller skonstruował mikroskop jonowy do badania struktury metalowych ostrzy, pozwalający uzyskiwać powiększenia rzędu kilku milionów razy

W roku 1982 mikroskopia uczyniła pierwszy krok w kierunku świata atomów. Pracujący w Zurychu naukowcy Gerd Binnig oraz Heinrich Rohrer skonstruowali mikroskop STM. Pozwolił on na obserwację struktur złożonych z pojedynczych atomów. Późniejsze prace doprowadziły do budowy szeregu odmian tego mikroskopu pozwalających na badanie różnych właściwości materii w skali nanometra. Niezwykłą cechą mikroskopu STM była jego zdolność nie tylko do obserwacji atomów, ale również manipulacji nimi – przekładania ich z miejsca na miejsce po jednym. Obecnie badacze przewidują, że postęp w mikroskopii pozwoli na zapoczątkowanie rozwoju nanotechnologii, która może znaleźć zastosowanie w prawie każdej dziedzinie życia.

                                       Piotr Kotlarz

Przypisy:

[1] Początkowo, do XVIII wieku ludzie czytali przy pomocy lupy, później pojawił się monokl, binokle aż w końcu najbardziej z nich praktyczne okulary. Istnieją dwa podstawowe kształty soczewek – wypukłe (o krzywiznach skierowanych na zewnątrz), oraz wklęsłe (z krzywiznami skierowanymi do środka), ale ze względu na rodzaj wypukłości, wyróżnia się soczewki: dwuwypukłą, płasko-wypukłą, wklęsło-wypukłą, dwuwklęsłą, wklęsło-płaską, wypukło-wklęsłą. Według sposobu załamania światła soczewki można natomiast podzielić na: skupiające (grubsze w środku niż na brzegach – najczęściej używaną soczewką tego rodzaju jest soczewka dwuwypukła i symetryczna.

[2] Przypisywane jest im także wynalezienie teleskopu. Soczewek zaczęto również używać w teleskopach i lunetach, dzięki którym oglądany obiekt jest znacznie powiększony. Pierwszy tego typu instrument optyczny skonstruował holenderski optyk Hans Lippershey w 1608 roku. Niedługo potem włoski astronom Galileusz (1564 – 1642) wynalazek ten udoskonalił i wykorzystał do obserwacji gwiazd.

[3] Nazwa „bakterie” została wprowadzona znacznie później, bo w 1838 r., od greckiego słowa baktērion (βακτηριον – „pałeczka”) przez Christiana Gottfrieda Ehrenberga.

[4] Holizm (od gr. holos – całość) – pogląd (przeciwstawny redukcjonizmowi), według którego wszelkie zjawiska tworzą układy całościowe, podlegające swoistym prawidłowościom, których nie można wywnioskować na podstawie wiedzy o prawidłowościach rządzących ich składnikami. Całości nie da się sprowadzić do sumy jej składników. Pojęcie wprowadził Jan Smuts, południowoafrykański polityk, we wczesnych latach 20. XX wieku.

[5] John Dollond (ur. 10 czerwca?/ 21 czerwca 1706 w Londynie, zm. 30 listopada 1761 tamże) – angielski optyk, laureat Medalu Copleya. Stwierdziwszy, że współczynnik załamania światła dla różnych długości fal jest zależny od gatunku szkła, zbudował w roku 1757 pierwszy obiektyw, z flintu i szkła kronowego, który dawał obrazy achromatyczne, tj. niezabarwione na brzegach.

[6] Joseph von Fraunhofer (ur. 6 marca 1787 w Straubing, zm. 7 czerwca 1826 w Monachium) – niemiecki astronom i fizyk. Udoskonalił heliometr, jego przyrządu używał Friedrich Wilhelm Bessel, gdy jako jeden z pierwszych zmierzył paralaksę heliocentryczną gwiazdy. Niezależnie od Fresnela opisał zjawisko dyfrakcji. Za pomocą pryzmatu odkrył w widmie Słońca linie absorpcyjne nazwane jego imieniem. W 1814 wynalazł spektroskop, a w 1821 ulepszył siatkę dyfrakcyjną. Zaobserwował, że widma gwiazd różnią się, czym zapoczątkował spektroskopię astronomiczną.

[7] Santiago Ramón y Cajal (ur. 1 maja 1852 w Petilla de Aragón, Nawarra, zm. 17 października 1934 w Madrycie) – hiszpański histolog, neuroanatom, prekursor neurobiologii. Laureat Nagrody Nobla w dziedzinie medycyny w roku 1906 (razem z Camillo Golgim) za badania nad strukturą systemu nerwowego. Do czasu odkrycia Ramóna y Cajala i Camillo Golgiego uważano, że mózg jest jednolitą masą, ponieważ metodami, jakimi dysponowano i stosowano, nie potrafiono uzyskać obrazu komórek nerwowych. Obaj naukowcy zastosowali tę samą metodę barwienia preparatów histologicznych, opartą na nowej wówczas technice fotograficznej, opracowaną w roku 1873 przez Golgiego (zob. metoda Golgiego). Golgi uważał, że struktura obserwowanych tkanek jest siecią wielu rozgałęziających, bezpośrednio połączonych nerwowych kanalików. Ramón y Cajal – zafascynowany wyglądem zabarwionych preparatów Golgiego, które zobaczył po kilkunastu latach (w roku 1887) – przystąpił do analogicznych eksperymentów. Intensywne badania objęły liczne preparaty, pobrane z tkanki pochodzącej od ludzi i wielu różnych zwierząt i ich płodów (króliki, psy, świnki morskie, kurczęta, myszy, szczury, żaby, ryby). Kształty zabarwionych neuronów precyzyjnie rysował. Umożliwiło mu to sformułowanie „doktryny neuronów” – teorii, że aksony poszczególnych neuronów nie łączą się między sobą, lecz każdy akson kończy się zawsze na dendrycie sąsiedniego neuronu (protoplazma obu komórek nie miesza się ze sobą; zob. synapsa). Odkrycie to zrewolucjonizowało badania struktury i zasad działania układu nerwowego. Ramón y Cajal badał również układ nerwowy owadów (część przetwarzającą bodźce wzrokowe). Podczas badań hiszpański histolog Santiago Ramón y Cajal zauważył, że jest ona zbudowana z komórek, które później nazwano neuronami. Dzięki temu w 1906 roku wraz z włoskim histologiem Camillo Golgim dostał Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny.

[8] W czasach Pasteura i przez wiele lat po jego śmierci słowo „wirus” było używane do opisania wszelkich przyczyn chorób zakaźnych.

[9] W tym samym roku 1898 Friedrich Loeffler (1852–1915) i Paul Frosch (1860–1928) przepuścili przez podobny filtr pierwszego zwierzęcego wirusa i odkryli przyczynę pryszczycy.

[10] Do 1926 roku, kiedy ukazała się książka Paula de Kriufa „Łowcy mikrobów”, żadna z chorób wirusowych nie została jeszcze pokonana.

[11] Historia wirusologii jest jeszcze krótsza od historii bakteriologii. Czas tych odkryć naprawdę jest nieodległy. Tu słowo „zaledwie” naprawdę aż się narzuca. Przypomnijmy daty: w 1989 r.  Dmitrij Iwanowski odkrył, że chorobę mozaikową tytoniu i ziemniaka wywołują zarazki przesiąkające przez filtry bakteryjne (za odkrywcę wirusów uważa się też Martinusa Willema Beijerincka),  w 1910 r. – Peyton Rous stwierdził, że wirusy wywołują u zwierząt objawy rakotwórcze, w 1917 r. – Félix Hubert d’Herelle odkrył wirusy niszczące bakterie tzw. bakteriofagi, w1931 r. – Ernst Ruska skonstruował pierwszy mikroskop elektronowy, w 1935 r – Wendell Meredith Stanley doprowadził do postaci krystalicznej wirusa mozaiki tytoniowej, w 1939 r. po raz pierwszy udało się zobaczyć wirusa gdy wykorzystano mikroskop elektronowy. 1949 r. – Alfred Day Hershey odkrył u bakteriofagów rekombinację, w 1952 r. – Alfred Day Hershey i Martha Chase udowodnili na przykładzie bakteriofagów, że DNA jest podstawowym nośnikiem informacji genetycznej.

Obraz wyróżniający: Mikroskop firmy Carl Zeiss (1879)