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微生物之父列文虎克与diertgena和animalcule及其进化 精选

已有 3166 次阅读 2024-3-1 12:46 |系统分类:人物纪事

纪念列文虎克发现细菌350年(2

通过这些文章,希望您能够了解一个350年前荷兰代尔夫特(Delf)公民的努力以及其对后世的影响!

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17世纪出现了五位对生物学产生深远影响的显微镜学家:马尔切洛·马尔皮吉(Marcello Malpighi)、安东尼·范·列文虎克(Antony van Leeuwenhoek)、简·斯瓦默丹(Jan Swammerdam)、尼希米·格鲁(Nehemiah Grew)和罗伯特·胡克(Robert Hooke)。

在同时代的五位显微镜先驱中,为什么只有列文虎克(1632-1723,图1)被公认为微生物学之父?

这是因为他发现了原生生物和细菌。他不仅是第一个看到这个无法想象的“微生物”世界的人,甚至是第一个想到去看的人ーー当然,是第一个有能力去看的人

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图1 微生物学之父---安东尼·范·列文虎克(Antony van Leeuwenhoek

01 dierken,diertgens和diertjes来描述他看到的微生物

想象一下,列文虎克是第一个用显微镜看到这个“新”世界的人。这些微生物居住在一个以前无法想象的微观世界中。他无法用语言形容他所看到的东西,因为从来没有人见过它们。他也没有试图给它们起一些花哨的名字,而是用读者能够理解的简单明了的术语来描述它们。

列文虎克描述的是一个荷兰语中并不总是有名词和动词来描述他所看到的世界。有时他借用法语单词,有时他用他能找到的最接近的荷兰语单词。他用来描述他的观察的最常用的词是dierken、diertgens或diertjes,Dier是荷兰语中动物的意思。ken,-gen,or-je结尾是荷兰语中最常见的小写形式。列文虎克有时候会把kleine (小)或 zere kleine (非常小)放在名词前面,例如,“Seer veel kleijne diertgens”,字面意思是“非常多的小动物”

在1674年9月7日列文虎克给亨利·奥尔登堡(1619-1677,图2)的信中,他第一次提到了五彩缤纷的“diertgens” (小动物),这是他在伯克尔湖中发现的一种diertgens(little animals

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图2 亨利·奥尔登堡(Henry Oldenburg)

02 从荷兰语diertgens到英语animalcules的转变

列文虎克写给皇家学会的信件都是用荷兰语写的,奥尔登堡翻译(图2)。最初,奥尔登堡将“diertgens”翻译成了animalcula,并将其斜体化为拉丁文。他两年后,他将“diertgens”翻译成英语单词animalcules(微生物)。 

奥尔登堡是第一个把dierkens或diertgens翻译成animalcules的人。微生物(animalcule)这个词在英语中的使用时间很短,它首次使用是在1599年。它指的是小动物,从昆虫到老鼠,但通常是指无脊椎动物。这个词在1675年左右出现一个小高峰(图3),在列文虎克死后的一个世纪里达到了鼎盛时期,但在19世纪中期之后就不怎么使用了(图3)。

列文虎克知道奥尔登堡在做什么,但他还是继续使用Dierkens。1932年(列文虎克出生300年后),英国微生物学家克利福德·多贝尔(Clifford Dobell)在他的传记中指出,奥尔登堡的翻译很好,但并不完美。这并不奇怪。虽然奥尔登堡懂得这种语言,但他对有机体本身却一无所知。相比之下,多贝尔是一位杰出的微生物学家,在他的传记标题中使用little animals“小动物”替代diertgens,可能是一个更好的翻译。 

尽管有人认为多贝尔有点事后诸葛亮的味道。然而,在多贝尔大约250年之前,奥尔登堡在思考列文虎克的信件时并没有多贝尔这些优势ーー但是,奥尔登堡的翻译是科学开放怀疑主义的非凡纪念碑。

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图3 图表上animalcule最大的峰值出现在列文虎克死后不久

对于今天公众对列文虎克的了解来说,两个人的公绩不可埋没,一个是奥尔登堡,另一个是多贝尔,前者在当下,后者在未来----奥尔登堡是列文虎克时代科学传播的主要人物(图2)。他是伦敦皇家学会(Royal Society of London)的第一任秘书,他将自己作为传播者的服务延伸到了科学界,包括普通人,无论是国内的还是国外的。他与当代一些最重要的科学家保持着联系——事实上,他们中的一些人是他自己介绍给社会的——并且帮助他们将他们的许多发现和发明公之于众。他的成功归功于他能够同时扮演三种不同的沟通角色——处于巨大书信网络中心的情报员,皇家学会秘书,以及最早的科学期刊之一《哲学会报》的编辑。这些角色的相互作用……其中,列文虎克就是受益者,正是奥尔登堡将列文虎克介绍给了英语世界。

03 从animalcules到microbe和microorganism

这个词animalcules在提到精子这样的小东西时就已经使用了。微生物animalcule的使用在19世纪后期基本上消失了,在巴斯德和科赫时代,microbes(微生物)取代了它---animalcules(图3)。

1878年,法语单词微生物microbe,由外科医生查尔斯·塞迪洛(Charles Sédillot)创造,并由巴斯德推广。大约在同一时间,同义词microorganism(微生物)开始使用。microbe  and microorganism已被用来表示原核生物和小型真核生物。

“微生物”microbes的使用频率在19世纪末达到顶峰(图3、4),然后逐渐减少,直到1914年左右被microorganisms“微生物”的使用所取代(图4)。

但是,microbes的使用正在卷土重来。哪个词更好?

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图4microbes和“microorganisms的使用频率(1850-2019)

04 列文虎克为什么叫他们“小动物”?

我们中的许多人都乐于重述列文虎克17世纪的故事,在列文虎克之前,这个微观世界是未知和未被怀疑的。如果把列文虎克比作显微镜下的伊甸园里的亚当,在那里,所有的动物都没有名字。

列文虎克去世时瑞典生物学家卡尔·冯·林奈(Carl von Linné,1707–1778)还是个少年。林奈在生物学中的最主要的成果是建立了人为分类体系和双名制命名法。在列文虎克发现细菌之后100年,丹麦第一位细菌学家奥托·弗里德里希·穆勒(Otto Friedrich Müller,1730-1784)在1773-1774年的著作《地球和河流的历史》和1786年的著作《动物的历史》中描述了弧菌属中的6种弧菌,这6种弧菌在接下来的100年里成为系统细菌学的基础。因此,穆勒也被称之为世界上第一位系统细菌学家。由此可见,尽管列文虎克是一个目光敏锐的观察者,观察到了那些没有名字的东西,但别人也从来没有人见过它们。所以他没有命名法、没有分类的方法,也没有类型学。更何况其他人也不知道。那么,列文虎克是一个孤独的发现者吗?

毫无疑问,列文虎克是第一个看到我们现在所说的原生动物、细菌、红细胞等的人。为什么?因为他的显微镜比当时任何人的数量级都要强大。

列文虎克诞生300年后的1932年,多贝尔仅仅根据列文虎克的描述,就确定了他观察到的许多物种的种属。这归功于林奈和穆勒等前辈的贡献,更多的是对列文虎克发现“小动物”的惊叹:“列文虎克如何能够用有限的手段发现... ... 必将永远成为一个奇迹。”“他的小动物不仅仅是好奇心、爱好或科学发现。”

直到现在,大多数人都认可多贝尔(1932)对列文虎克的看法:”他是我们现在所知道的微生物的创始人,也是我们将来所知道的关于这些有机体的一切的创始人,我一直努力客观和冷静地看待列文虎克,但是我意识到我并不总是成功的; 因为每当我听他谈论小动物时,我都会被他无意识的雄辩所迷惑-----但是他也呼应着一种我听得最多的语言,那就是“小动物”本身的语言----我对列文虎克有着无限的钦佩,因为他听到和解释了一些我在没有帮助的情况下永远不可能发现的东西。

列文虎克有他自命不凡的时刻,但他是一个坚定的经验主义者。他只知道他看到了什么。因为它们是活着,它们不是植物,所以它们是动物。它们小得难以置信。因此: diertgens, little animals小动物。

05 列文虎克的问题---小“动物”从哪里来

350年前,奥尔登堡首先是一个推动者,试图使事情看起来更重要,更像我们现在所说的“科学”。奥尔登堡让大家知道了animalcules(小动物),知道了列文虎克的存在。

90年前,多贝尔揭开了列文虎克“小动物”的神秘面纱,让大家知道了animalcules(小动物)的价值,奠定了列文虎克在原生动物学和细菌学中的地位。多贝尔对列文虎克的作用犹如重新发现细菌一样,正如威廉·贝特森对待孟德尔的遗传学一样。

时至今日,我们才开始找到驱使列文虎克思考的问题的答案ーー以及令人惊讶的不确定的答案ーー这么多微小的“动物”是从哪里来的? 为什么它们的大小和行为如此多样? 如何区分和分类它们?它们又是如何致病或与人类和平共处的?

          (原文发于2024-2-28山一精准检验)

主要参考文献

安徒生:显微镜和水滴https://blog.sciencenet.cn/blog-526326-1419295.html

Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2015 19;370(1666):20140344.

APMIS. 2024 132(1):43-52.

Antony van Leeuwenhoek and his “little animals” | Lens on Leeuwenhoek

SCIENCE,1932,December 23,597

THE INDIAN MEDICAL GAZETTE., 1932,709-712

Antonie van Leeuwenhoek Facts, Worksheets, Life & Discoveries For Kids (kidskonnect.com)

Small Things Considered: Teachers Corner: The Name for the Small Things We Consider (asmblog.org)

Nature 1893,49,9–12 ()

Indian J Ophthalmol. 2020 Jul; 68(7): 1253–1254.

Encyclopedia of Early Modern Philosophy and the Sciences First Online: 01 January 2022pp 1581–1588

走进微观世界的看门人——列文虎克https://blog.sciencenet.cn/blog-3032375-1375224.html

遗传学的开拓者和创始人──威廉·贝特森(1) https://blog.sciencenet.cn/blog-526326-1354643.html



https://blog.sciencenet.cn/blog-526326-1423654.html

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