Histología cómo surgió la ciencia independiente en principios del XIX siglo. Los antecedentes de la histología consisten en los resultados de numerosos estudios macroscópicos (visuales) de los componentes de diversos organismos animales y vegetales. La invención del microscopio, cuyas primeras muestras se crearon en principios del XVII siglo (G. y Z. Jansen, G. Galileo, etc.). Uno de los primeros estudios científicos que utilizó un microscopio de su propio diseño fue realizado por el científico inglés Robert Hooke (1635-1703). Estudió la estructura microscópica de muchos objetos. Todos los objetos estudiados fueron descritos por R. Hooke en el libro “Micrografía o algunas descripciones fisiológicas de los cuerpos más pequeños, hechas con lupas...”, publicado en 1665. A partir de sus observaciones, R. Hooke concluyó que las células vesiculares o células , están muy extendidos en objetos vegetales y fueron los primeros en proponer el término "célula".
En 1671, el científico inglés N. Grew (1641-1712) en su libro " Anatomía vegetal"escribió sobre la estructura celular como principio universal de organización de los organismos vegetales. N. Grew fue el primero en introducir el término “tejido” para designar la masa vegetal, ya que esta última se parecía a las telas de la ropa en su diseño microscópico. En el mismo año, el italiano G. Malpighi (1628-1694) dio una visión sistemática y Descripción detallada Estructura celular (celular) de varias plantas. Posteriormente, poco a poco se fueron acumulando hechos que indican que no sólo los organismos vegetales, sino también los animales, están formados por células. En la segunda mitad del siglo XVII, A. Leeuwenhoek (1632-1723) descubrió el mundo de los animales microscópicos y fue el primero en describir los glóbulos rojos y las células reproductoras masculinas.
A lo largo del siglo XVIII se produjo una acumulación paulatina de hechos sobre la estructura celular de plantas y animales. Las células de tejido animal fueron estudiadas y descritas en detalle por el científico checo Jan Purkina (1787-1869) y sus alumnos a principios del siglo XIX.
Gran importancia para el desarrollo del conocimiento sobre estructura microscópica de los organismos Los microscopios se mejoraron aún más. En el siglo XVIII ya se fabricaban microscopios en grandes cantidades. Fueron traídos por primera vez a Rusia desde Holanda por Pedro I. Posteriormente, se organizó un taller para la fabricación de microscopios en la Academia de Ciencias de San Petersburgo. M.V. hizo mucho por el desarrollo de la microscopía en Rusia. Lomonosov, quien propuso una serie de mejoras técnicas en el diseño del microscopio y su sistema óptico. La segunda mitad del siglo XIX estuvo marcada por rápidos avances en la tecnología microscópica. Se crearon nuevos diseños de microscopios y, gracias a la invención de las lentes de inmersión (la inmersión en agua comenzó a utilizarse en 1850, la inmersión en aceite en 1878), la resolución de los instrumentos ópticos se multiplicó por diez. Paralelamente a la mejora del microscopio, también se desarrolló la técnica de preparación de preparados microscópicos.
si antes Los objetos fueron examinados bajo un microscopio. Inmediatamente después de su aislamiento de plantas o animales sin ninguna preparación previa, ahora comenzaron a recurrir a diversos métodos de procesamiento, lo que permitió preservar la estructura de los objetos biológicos. fueron sugeridos diferentes caminos fijando el material. Como agentes fijadores se han utilizado ácidos crómico, pícrico, ósmico, acético y otros, así como sus mezclas. Un fijador simple y en muchos casos irremplazable, la formalina, se utilizó por primera vez para fijar objetos biológicos en 1893.
fabricación de drogas, adecuado para la investigación con luz transmitida, fue posible tras el desarrollo de métodos para incrustar piezas en medios densos, lo que facilitó la obtención de secciones delgadas. La invención de estructuras especiales para cortar (micrótomos) en el laboratorio de J. Purkinya mejoró significativamente la técnica de fabricación. preparaciones histológicas. En Rusia, el primer microtomo fue construido por el histólogo de Kiev P.I. Intermitentemente. Para realzar el contraste de las estructuras, comenzaron a recurrir a teñir las secciones con varios tintes. El primer tinte histológico para teñir los núcleos celulares que tuvo un uso generalizado (desde 1858) fue el carmín. Sin embargo, otro tinte nuclear, la hematoxilina, comenzó a utilizarse en 1865. por mucho tiempo sus propiedades no han sido plenamente apreciadas. En la segunda mitad del siglo XIX ya se utilizaban tintes de anilina, se desarrolló un método para impregnar tejidos con nitrato de plata (C. Golgi, 1873) y teñir. tejido nervioso azul de metileno (A.S. Dogel, A.E. Smirnov, 1887).
Gracias a la fijación de material biológico. y al obtener de él las secciones teñidas más finas, los investigadores de finales del siglo XIX pudieron penetrar mucho más profundamente en los secretos de la estructura de los tejidos y las células, sobre la base de los cuales varios mayores descubrimientos. Así, en 1833, R. Brown descubrió un componente permanente de la célula: el núcleo. En 1861, M. Schultze aprobó la visión de la célula como "un bulto de protoplasma con un núcleo en su interior". Principal componentes las células comenzaron a ser consideradas núcleo y citoplasma. En los años 70 del siglo XIX, un grupo de investigadores descubrió de forma simultánea e independiente un método indirecto de división celular: la cariocinesis o mitosis. En las obras de I.D. Chistyakov (1874), O. Büchli (1875), E. Strasburger (1875), V. Meisel (1875), P.I. Peremezhko (1878), W. Schleicher (1878), W. Flemming (1879) y otros describieron e ilustraron todas las etapas de la división celular indirecta. Este descubrimiento tuvo gran importancia Desarrollar conocimientos sobre la célula. También sirvió de base para un estudio más profundo de un proceso biológico tan importante como es la fertilización. El estudio de la mitosis y la fertilización atrajo especial atención de los investigadores hacia el núcleo celular y el esclarecimiento de su importancia en el proceso de transmisión de propiedades hereditarias. En 1884, O. Hertwig y E. Strassburger plantearon de forma independiente la hipótesis de que la cromatina es el portador material de la herencia.
El objeto de mucha atención de los científicos se ha convertido cromosomas. Además del estudio del núcleo celular, también se analizó minuciosamente el citoplasma.
Los avances en la tecnología microscópica han llevado a apertura de organelos en el citoplasma- elementos permanentes y altamente diferenciados que tienen una estructura específica y realizan funciones vitales para la célula. En 1875-76. el biólogo alemán O. Hertwig y el científico belga Van Beneden descubrieron el centro celular o centrosoma; y en 1898, el científico italiano C. Golgi: el aparato de malla intracelular (complejo de Golgi). En 1897, K. Benda, en células animales, y en 1904, F. Mewes, describieron los condriosomas en células vegetales, que más tarde se conocieron como mitocondrias.
Así, a finales del siglo XIX, a partir del exitoso desarrollo de la tecnología microscópica y el análisis de datos sobre la estructura microscópica de la célula, se acumuló un material factual colosal, que permitió identificar una serie de los patrones más importantes en la estructura y desarrollo de células y tejidos. En este momento, la doctrina de la célula se convirtió en una ciencia biológica independiente: la citología.
Esta es la ciencia de la vida. Actualmente representa la totalidad de las ciencias sobre la naturaleza viva.
La biología estudia todas las manifestaciones de la vida: estructura, funciones, desarrollo y origen. organismos vivos, sus relaciones en las comunidades naturales con el medio ambiente y con otros organismos vivos.
Desde que el hombre comenzó a darse cuenta de su diferencia con el mundo animal, comenzó a estudiar el mundo que lo rodeaba.
Al principio su vida dependió de ello. Los pueblos primitivos necesitaban saber qué organismos vivos podían comerse, usarse como medicina, para fabricar ropa y casas, y cuáles de ellos eran venenosos o peligrosos.
Con el desarrollo de la civilización, el hombre pudo permitirse el lujo de dedicarse a la ciencia con fines educativos.
Investigación Las culturas de los pueblos antiguos demostraron que tenían un amplio conocimiento sobre plantas y animales y los utilizaban ampliamente en la vida cotidiana.
Biología moderna - integral la ciencia, que se caracteriza por la interpenetración de ideas y métodos de diversas disciplinas biológicas, así como de otras ciencias, principalmente física, química y matemáticas.
Principales direcciones de desarrollo de la biología moderna. Actualmente, se pueden distinguir a grandes rasgos tres direcciones en biología.
En primer lugar, esto es biología clásica. Está representado por científicos naturales que estudian la diversidad de los seres vivos. naturaleza. Observan y analizan objetivamente todo lo que sucede en la naturaleza viva, estudian los organismos vivos y los clasifican. Es un error pensar que en la biología clásica ya se han hecho todos los descubrimientos.
En la segunda mitad del siglo XX. no sólo se describieron muchas especies nuevas, sino que también se descubrieron grandes taxones, hasta reinos (Pogonophora) e incluso superreinos (Archebacteria o Archaea). Estos descubrimientos obligaron a los científicos a echar una nueva mirada al conjunto. historia del desarrollo Naturaleza viva. Para los verdaderos científicos naturales, la naturaleza es su propio valor. Cada rincón de nuestro planeta es único para ellos. Por eso siempre se encuentran entre quienes perciben agudamente el peligro que corre la naturaleza que nos rodea y abogan activamente por su protección.
La segunda dirección es la biología evolutiva.
En el siglo 19 autor de la teoría seleccion natural Charles Darwin comenzó como un naturalista común y corriente: recopiló, observó, describió, viajó y reveló los secretos de la naturaleza viva. Sin embargo, el principal resultado de ello trabajar Lo que lo convirtió en un científico famoso fue la teoría que explicaba la diversidad orgánica.
Actualmente, el estudio de la evolución de los organismos vivos continúa activamente. Síntesis de genética y teoría evolutiva condujo a la creación de la llamada teoría sintética de la evolución. Pero incluso ahora todavía quedan muchas preguntas sin resolver, cuyas respuestas están buscando los científicos evolucionistas.
Creado a principios del siglo XX. La primera teoría científica sobre el origen de la vida de nuestro destacado biólogo Alexander Ivanovich Oparin fue puramente teórica. Actualmente bajo activo Estudios experimentales este problema y gracias al uso de métodos físicos y químicos avanzados ya se han logrado descubrimientos importantes y podemos esperar nuevos resultados interesantes.
Nuevos descubrimientos permitieron complementar la teoría de la antropogénesis. Pero la transición del mundo animal al humano sigue siendo uno de los mayores misterios de la biología.
La tercera dirección es la biología física y química, que estudia la estructura de los objetos vivos utilizando métodos físicos y químicos modernos. Esta es un área de la biología en rápido desarrollo, importante tanto teórica como prácticamente. Se puede decir con seguridad que nos esperan nuevos descubrimientos en biología física y química que nos permitirán resolver muchos de los problemas que enfrenta la humanidad.
Desarrollo de la biología como ciencia. La biología moderna tiene sus raíces en la antigüedad y está asociada con el desarrollo de la civilización en los países mediterráneos. Conocemos los nombres de muchos científicos destacados que contribuyeron al desarrollo de la biología. Mencionemos sólo algunos de ellos.
Hipócrates (460 - ca. 370 a. C.) dio el primer informe relativamente Descripción detallada estructura de humanos y animales, señaló el papel del medio ambiente y la herencia en la aparición de enfermedades. Se le considera el fundador de la medicina.
Aristóteles (384-322 a. C.) dividió el mundo en cuatro reinos: el mundo inanimado de tierra, agua y aire; mundo de las plantas; el mundo animal y el mundo humano. Describió muchos animales y sentó las bases de la taxonomía. Los cuatro tratados de biología que escribió contenían casi toda la información sobre animales conocida en aquella época. Los méritos de Aristóteles son tan grandes que se le considera el fundador de la zoología.
Teofrasto (372-287 a. C.) estudió las plantas. Describió más de 500 especies de plantas, proporcionó información sobre la estructura y reproducción de muchas de ellas e introdujo en uso muchos términos botánicos. Se le considera el fundador de la botánica.
Guy Plinio el Viejo (23-79) recopiló información sobre los organismos vivos conocidos en ese momento y escribió 37 volúmenes de la enciclopedia de Historia Natural. Casi hasta la Edad Media, esta enciclopedia fue la principal fuente de conocimiento sobre la naturaleza.
Claudio Galeno en su investigación científica hizo un uso extensivo de disecciones de mamíferos. Fue el primero en hacer una descripción anatómica comparada del hombre y el mono. Estudió central y periférica. sistema nervioso. Los historiadores de la ciencia lo consideran el último gran biólogo de la antigüedad.
En la Edad Media, la ideología dominante era la religión. Como otras ciencias, la biología durante este período aún no había surgido como un campo independiente y existía en la corriente principal de puntos de vista religiosos y filosóficos. Y aunque la acumulación de conocimientos sobre los organismos vivos continuó, en ese período sólo se puede hablar de la biología como ciencia de forma condicional.
El Renacimiento es una transición de la cultura de la Edad Media a la cultura de los tiempos modernos. Las transformaciones socioeconómicas radicales de esa época fueron acompañadas de nuevos descubrimientos en la ciencia.
El científico más famoso de esta época, Leonardo da Vinci (1452 - 1519), hizo una cierta contribución al desarrollo de la biología.
Estudió el vuelo de los pájaros, describió muchas plantas, formas de conectar los huesos en las articulaciones, la actividad del corazón y la función visual del ojo, la similitud de los huesos humanos y animales.
En la segunda mitad del siglo XV. El conocimiento de las ciencias naturales comienza a desarrollarse rápidamente. Esto fue facilitado por los descubrimientos geográficos, que permitieron ampliar significativamente la información sobre animales y plantas. Acumulación rápida el conocimiento científico sobre los organismos vivos llevó a la división de la biología en ciencias separadas.
En los siglos XVI-XVII. La botánica y la zoología comenzaron a desarrollarse rápidamente.
La invención del microscopio (principios del siglo XVII) hizo posible estudiar la estructura microscópica de plantas y animales. Se descubrieron organismos vivos microscópicamente pequeños (bacterias y protozoos), invisibles a simple vista.
Carl Linnaeus hizo una gran contribución al desarrollo de la biología, proponiendo un sistema de clasificación de animales y plantas,
Karl Maksimovich Baer (1792-1876) en sus obras formuló los principios básicos de la teoría de los órganos homólogos y la ley de la similitud germinal, que sentaron las bases científicas de la embriología.
En 1808, en su obra "Filosofía de la zoología", Jean Baptiste Lamarck planteó la cuestión de las causas y mecanismos de las transformaciones evolutivas y esbozó la primera teoría de la evolución.
La teoría celular jugó un papel muy importante en el desarrollo de la biología, que confirmó científicamente la unidad del mundo viviente y sirvió como uno de los requisitos previos para el surgimiento de la teoría de la evolución de Charles Darwin. Se considera que los autores de la teoría celular son el zoólogo Theodor Ivann (1818-1882) y el botánico Matthias Jakob Schleiden (1804-1881).
Basándose en numerosas observaciones, Charles Darwin publicó en 1859 su obra principal, "Sobre el origen de las especies por selección natural o la preservación de razas favorecidas en la lucha por la vida", en la que formuló los principios básicos de la teoría de la evolución, propuestos Mecanismos de evolución y formas de transformaciones evolutivas de los organismos.
En el siglo 19 Gracias a los trabajos de Louis Pasteur (1822-1895), Robert Koch (1843-1910) e Ilya Ilyich Mechnikov, la microbiología tomó forma como una ciencia independiente.
El siglo XX comenzó con el redescubrimiento de las leyes de Gregor Mendel, que marcaron el inicio del desarrollo de la genética como ciencia.
En los años 40-50 del siglo XX. En biología, las ideas y métodos de la física, la química, las matemáticas, la cibernética y otras ciencias comenzaron a utilizarse ampliamente, y los microorganismos se utilizaron como objetos de investigación. Como resultado, surgieron y comenzaron a desarrollarse rápidamente como ciencias independientes la biofísica, la bioquímica, la biología molecular, la biología de la radiación, la biónica, etc., y la investigación en el espacio contribuyó al surgimiento y desarrollo de la biología espacial.
En el siglo 20 Apareció una dirección de investigación aplicada: la biotecnología. Sin duda, esta dirección se desarrollará rápidamente en el siglo XXI. Aprenderá más sobre esta dirección del desarrollo de la biología estudiando el capítulo "Fundamentos de la selección y la biotecnología".
Actualmente, el conocimiento biológico se utiliza en todos los ámbitos de la actividad humana: en la industria y agricultura, medicina y energía.
La investigación ecológica es extremadamente importante. Finalmente empezamos a darnos cuenta de que el frágil equilibrio que existe en nuestro pequeño planeta puede destruirse fácilmente. La humanidad se enfrenta a una tarea enorme: preservar la biosfera para mantener las condiciones de existencia y desarrollo de la civilización. Sin conocimiento biológico y la investigación especial no puede resolverlo. Así, en la actualidad, la biología se ha convertido en una verdadera fuerza productiva y una base científica racional para la relación entre el hombre y la naturaleza.
Biología clásica. Biología evolucionaria. Biología físico-química.
1. ¿Qué direcciones en el desarrollo de la biología puedes destacar?
2. ¿Qué grandes científicos de la antigüedad hicieron una contribución significativa al desarrollo del conocimiento biológico?
3. ¿Por qué en la Edad Media se podía hablar sólo condicionalmente de la biología como ciencia?
4. ¿Por qué se considera que la biología moderna es una ciencia compleja?
5. ¿Cuál es el papel de la biología en la sociedad moderna?
6. Prepare un mensaje sobre uno de los siguientes temas:
7. El papel de la biología en la sociedad moderna.
8. El papel de la biología en la investigación espacial.
9. El papel de la investigación biológica en la medicina moderna.
10. El papel de los biólogos destacados, nuestros compatriotas, en el desarrollo de la biología mundial.
Cuánto han cambiado las opiniones de los científicos sobre la diversidad de los seres vivos se puede demostrar con el ejemplo de la división de los organismos vivos en reinos. Allá por los años 40 del siglo XX, todos los organismos vivos se dividían en dos reinos: Plantas y Animales. El reino vegetal también incluía bacterias y hongos. Posteriormente, un estudio más detallado de los organismos llevó a la identificación de cuatro reinos: Procariotas (Bacterias), Hongos, Plantas y Animales. Este sistema se da en biología escolar.
En 1959 se propuso dividir el mundo de los organismos vivos en cinco reinos: Procariotas, Protistas (Protozoos), Hongos, Plantas y Animales.
Este sistema se cita a menudo en la literatura biológica (especialmente traducida).
Se han desarrollado y se siguen desarrollando otros sistemas, incluidos 20 o más reinos. Por ejemplo, se ha propuesto distinguir tres superreinos: Prokaryotes, Archaea (Archebacteria) y Eukaryotes. Cada superreino incluye varios reinos.
Kamensky A. A. Biología 10-11 grado
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INFORME sobre Biología para un estudiante de 6to grado
Durante mucho tiempo, el hombre vivió rodeado de criaturas invisibles, utilizó los productos de su actividad vital (por ejemplo, al hornear pan con masa agria, preparar vino y vinagre), sufrió cuando estas criaturas le causaron enfermedades o estropearon los alimentos, pero no fue consciente de su presencia. No sospeché porque no vi, y no vi porque el tamaño de estas microcriaturas estaba muy por debajo del límite de visibilidad del que es capaz el ojo humano. Se sabe que una persona con visión normal a una distancia óptima (25-30 cm) puede distinguir un objeto que mide entre 0,07 y 0,08 mm en forma de punto. Una persona no puede notar objetos más pequeños. Esto está determinado por las características estructurales de su órgano de visión.
Casi al mismo tiempo que comenzaba la exploración espacial con telescopios, se hicieron los primeros intentos de revelar los misterios del micromundo utilizando lentes. Así, durante las excavaciones arqueológicas en la antigua Babilonia, se encontraron lentes biconvexas, los instrumentos ópticos más simples. Las lentes estaban hechas de roca pulida. cristal Podemos considerar que con su invento el hombre dio el primer paso en el camino hacia el micromundo.
La forma más sencilla Ampliar una imagen de un objeto pequeño es observarlo con una lupa. Una lupa es una lente convergente con una distancia focal pequeña (generalmente no más de 10 cm) insertada en el mango.
creador del telescopio galileo V 1610
Al año descubrió que, cuando se extendía mucho, su telescopio permitía ampliar mucho los objetos pequeños. Se puede considerar inventor del microscopio compuesto por lentes positivas y negativas.
Una herramienta más avanzada para observar objetos microscópicos es microscopio sencillo. No se sabe exactamente cuándo aparecieron estos dispositivos. A principios del siglo XVII, un fabricante de gafas fabricó varios microscopios de este tipo. Zacarías Jansen de Middelburg.
en el ensayo A. Kircher, publicado en 1646 año, contiene una descripción microscopio sencillo, nombrado por él "vidrio antipulgas". Consistía en una lupa incrustada en una base de cobre, sobre la cual se montaba una mesa de objetos, que servía para colocar el objeto en cuestión; en la parte inferior había un espejo plano o cóncavo que reflejaba los rayos del sol sobre el objeto y así lo iluminaba desde abajo. La lupa se movía mediante un tornillo hasta el escenario hasta que la imagen se volvía clara y distinta.
Primeros descubrimientos destacados fueron hechos solo usando un microscopio simple. EN mediados del siglo XVII El naturalista holandés logró un siglo de brillante éxito Antonio Van Leeuwenhoek. A lo largo de los años, Leeuwenhoek perfeccionó su capacidad para fabricar lentes biconvexas diminutas (a veces de menos de 1 mm de diámetro), que fabricó a partir de una pequeña bola de vidrio, obtenida a su vez derritiendo una varilla de vidrio en una llama. Luego, esta perla de vidrio se molió utilizando una máquina rectificadora primitiva. A lo largo de su vida, Leeuwenhoek fabricó al menos 400 microscopios de este tipo. Uno de ellos, conservado en el Museo de la Universidad de Utrecht, tiene un aumento de más de 300 veces, lo que supuso un gran éxito en el siglo XVII.
A principios del siglo XVII apareció microscopios compuestos, compuesto por dos lentes. No se sabe con exactitud quién inventó un microscopio tan complejo, pero muchos datos indican que era un holandés. Cornelio Drebel, que vivía en Londres y estaba al servicio de rey ingles James I. En un microscopio compuesto había dos gafas: uno - la lente - mirando hacia el objeto, el otro - el ocular - mirando hacia el ojo del observador. En los primeros microscopios, la lente era un cristal biconvexo, que daba una imagen real, ampliada, pero invertida. Esta imagen fue examinada con la ayuda de un ocular, que desempeñaba así el papel de una lupa, pero sólo esta lupa servía para ampliar no el objeto en sí, sino su imagen.
EN 1663 año microscopio drebel era mejorado físico inglés Robert Hooke, quien introdujo en él una tercera lente, llamada colectiva. Este tipo de microscopio ganó gran popularidad y la mayoría de los microscopios de finales del siglo XVII y primera mitad del VIII se construyeron según su diseño.
Dispositivo de microscopio
Un microscopio es un instrumento óptico diseñado para examinar imágenes ampliadas de microobjetos que son invisibles a simple vista.
Las partes principales de un microscopio óptico (Fig. 1) son la lente y el ocular, encerrados en un cuerpo cilíndrico: un tubo. La mayoría de los modelos destinados a la investigación biológica están equipados con tres lentes con diferentes distancias focales y un mecanismo giratorio diseñado para un cambio rápido: una torreta, a menudo llamada torreta. El tubo está situado en la parte superior de un enorme trípode, que incluye un soporte para tubos. Justo debajo de la lente (o de una torre con varias lentes) hay un escenario en el que se montan diapositivas con las muestras en estudio. La nitidez se ajusta mediante el tornillo de ajuste grueso y fino, que le permite cambiar la posición de la platina en relación con la lente.
Para que la muestra en estudio tenga suficiente brillo para una observación cómoda, los microscopios están equipados con dos unidades ópticas más (Fig. 2): un iluminador y un condensador. El iluminador crea un chorro de luz que ilumina el fármaco que se está estudiando. En los microscopios ópticos clásicos, el diseño del iluminador (integrado o externo) implica una lámpara de bajo voltaje con un filamento grueso, una lente colectora y un diafragma que cambia el diámetro del punto de luz en la muestra. El condensador, que es una lente colectora, está diseñado para enfocar los haces del iluminador en la muestra. El condensador también dispone de un diafragma iris (campo y apertura), con el que se regula la intensidad de la luz.
Cuando se trabaja con objetos que transmiten luz (líquidos, secciones delgadas de plantas, etc.), se iluminan con luz transmitida: el iluminador y el condensador se encuentran debajo de la platina del objeto. Las muestras opacas deben iluminarse desde delante. Para hacer esto, el iluminador se coloca encima del escenario del objeto y sus rayos se dirigen al objeto a través de la lente mediante un espejo translúcido.
El iluminador puede ser pasivo, activo (lámpara) o estar formado por ambos elementos. Los microscopios más simples no tienen lámparas para iluminar las muestras. Debajo de la mesa tienen un espejo de dos caras, un lado plano y el otro cóncavo. A la luz del día, si el microscopio se coloca cerca de una ventana, se puede obtener una iluminación bastante buena utilizando un espejo cóncavo. Si el microscopio está ubicado en una habitación oscura, se utiliza un espejo plano y un iluminador externo para la iluminación.
El aumento de un microscopio es igual al producto del aumento del objetivo y del ocular. Con un aumento del ocular de 10 y un aumento del objetivo de 40, el factor de aumento total es 400. Normalmente, un kit de microscopio de investigación incluye objetivos con un aumento de 4 a 100. Un conjunto típico de lentes de microscopio para investigación educativa y de aficionados (x 4 , x 10 y x 40) proporciona un aumento de 40 a 400.
La resolución es otra característica importante de un microscopio, que determina la calidad y claridad de la imagen que forma. Cuanto mayor sea la resolución, más detalles finos se podrán ver con un gran aumento. En relación con la resolución, se habla de aumentos “útiles” e “inútiles”. “Útil” es la ampliación máxima con la que se proporciona el máximo detalle de la imagen. La resolución del microscopio no admite aumentos adicionales (“inútiles”) y no revela nuevos detalles, pero puede afectar negativamente la claridad y el contraste de la imagen. Por lo tanto, el límite de aumento útil de un microscopio óptico no está limitado por el factor de aumento general del objetivo y el ocular (puede hacerse tan grande como se desee) sino por la calidad de los componentes ópticos del microscopio, es decir, la resolución.
El microscopio incluye tres partes funcionales principales:
1. Parte de iluminación
Diseñado para crear un flujo de luz que le permite iluminar un objeto de tal manera que las partes posteriores del microscopio realicen sus funciones con extrema precisión. La parte iluminante de un microscopio de luz transmitida se encuentra detrás del objeto debajo de la lente en los microscopios directos y delante del objeto sobre la lente en los microscopios invertidos.
La parte de iluminación incluye una fuente de luz (lámpara y fuente de alimentación eléctrica) y un sistema óptico-mecánico (colector, condensador, diafragmas de iris/campo ajustables y apertura).
2. Parte reproductora
Diseñado para reproducir un objeto en el plano de la imagen con la calidad de imagen y el aumento necesarios para la investigación (es decir, para construir una imagen que reproduzca el objeto con la mayor precisión posible y en todos los detalles con la resolución, aumento, contraste y reproducción cromática correspondientes a la óptica del microscopio).
La parte de reproducción proporciona la primera etapa de aumento y está ubicada después del objeto en el plano de la imagen del microscopio. La parte reproductora incluye una lente y un sistema óptico intermedio.
Los microscopios modernos de última generación se basan en sistemas de lentes ópticas corregidas al infinito.
Esto requiere además el uso de los llamados sistemas de tubos, que "recogen" haces de luz paralelos que salen de la lente en el plano de la imagen del microscopio.
3. Parte de visualización
Diseñado para obtener una imagen real de un objeto en la retina del ojo, película o placa fotográfica, en la pantalla de un televisor o monitor de computadora con aumento adicional (segunda etapa de aumento).
La parte de visualización se encuentra entre el plano de la imagen de la lente y los ojos del observador (cámara, cámara fotográfica).
La parte de imágenes incluye un cabezal de imágenes monocular, binocular o trinocular con un sistema de observación (oculares que funcionan como una lupa).
Además, esta parte incluye sistemas de aumento adicionales (mayorista de aumento/sistemas de cambio); archivos adjuntos de proyección, incluidos archivos adjuntos de discusión para dos o más observadores; aparatos de dibujo; Sistemas de análisis y documentación de imágenes con los correspondientes elementos coincidentes (canal de fotos).
foto de scop-pro.fr
La tecnología de microscopía ha abierto nuevas posibilidades en la práctica médica y de laboratorio. Hoy en día, ni los estudios de diagnóstico ni las intervenciones quirúrgicas se pueden realizar sin una óptica especial. La función más importante de los microscopios es en odontología, oftalmología y microcirugía. No se trata sólo de mejorar la visibilidad y facilitar el trabajo, sino de un enfoque fundamentalmente nuevo de la investigación y las operaciones.
Impacto en estructuras finas en nivel celular significa que el paciente tolerará más fácilmente la intervención, se recuperará más rápido y no estará sujeto a daños en los tejidos sanos ni a complicaciones. Detrás de todas estas ventajas de la medicina moderna se esconde a menudo un microscopio, un potente dispositivo de alta tecnología diseñado utilizando últimos logrosóptica.
Según su finalidad, los microscopios se dividen en:
- laboratorio;
- dental;
- quirúrgico;
- oftalmológico;
- otorrinolaringológico.
Los sistemas ópticos para estudios bioquímicos, hematológicos, dermatológicos y citológicos son funcionalmente diferentes a los médicos. Los microscopios oftalmológicos son reconocidos como los más avanzados y potentes: con su ayuda fue posible lograr un avance radical en el tratamiento de las cataratas, la hipermetropía, la miopía y el astigmatismo. Las operaciones a nivel de micras, realizadas con un aumento de 40x, son comparables en cuanto a invasividad a una inyección; el paciente se recupera de la cirugía en cuestión de días.
No menos interesantes son aquellos que permiten, con un aumento de 25x, un tratamiento específico de los canales dentales y otras estructuras diminutas que no son visibles para el ojo humano. Utilizando la óptica más moderna, los dentistas casi siempre logran brindar un tratamiento de alta calidad y salvar el diente.
Los dispositivos de aumento para microcirugía se distinguen por un campo de visión ampliado, mayor nitidez de la imagen y la capacidad de ajustar el aumento de manera suave o gradual. Todo ello proporciona las mejores condiciones de visibilidad para el cirujano y sus asistentes.
Es importante que la nueva generación de dispositivos de microscopía sea lo más cómoda posible de usar: trabajar con ópticas de aumento es sencillo y no requiere mucho esfuerzo ni habilidades especiales. Gracias al sistema de iluminación incorporado y a la cómoda forma del ocular, el especialista no siente fatiga ni molestias incluso durante un trabajo prolongado y continuo.
Un microscopio es un dispositivo bastante frágil que requiere un manejo cuidadoso. Esto es especialmente cierto para las lentes: no es recomendable tocar las superficies ópticas con las manos, para limpiar el dispositivo se utiliza un cepillo especial y un paño suave empapado en alcohol etílico.
Las habitaciones donde se ubican los microscopios deben mantenerse a temperatura ambiente y baja humedad (menos del 60%).
Primero microscopistas segunda mitad del siglo XVII - el físico R. Hooke, el anatomista M. Malpighi, el botánico N. Grew, el óptico aficionado A. Leeuwenhoek y otros, utilizando un microscopio, describieron la estructura de la piel, el bazo, la sangre, los músculos, el líquido seminal, etc. Cada estudio fue esencialmente un descubrimiento., que no encajaba bien con la visión metafísica de la naturaleza que se había desarrollado a lo largo de los siglos. La naturaleza aleatoria de los descubrimientos, la imperfección de los microscopios y la cosmovisión metafísica no permitieron durante 100 años (desde mediados del siglo XVII hasta mediados del siglo XVIII) dar pasos significativos hacia la comprensión de las leyes de la estructura de los animales y plantas, aunque se intentó generalizar (las teorías “fibrosas” y “estructura granular” de los organismos, etc.).
El descubrimiento de la estructura celular se produjo en un momento del desarrollo de la humanidad en el que la física experimental comenzó a pretender ser llamada la dueña de todas las ciencias. En Londres se creó una sociedad de los más grandes científicos, que se centraron en leyes físicas específicas para mejorar el mundo. En las reuniones de los miembros de la comunidad no hubo debates políticos, sólo se discutieron diversos experimentos y se compartieron investigaciones sobre física y mecánica. Entonces eran tiempos turbulentos y los científicos observaban un secreto muy estricto. La nueva comunidad comenzó a llamarse “Colegio de los Invisibles”. El primero que estuvo en los orígenes de la creación de la sociedad fue Robert Boyle, el gran mentor de Hooke. El Collegium publicó la literatura científica necesaria. El autor de uno de los libros fue Robert Hooke quien también era parte de esta comunidad científica secreta. Incluso en aquellos años, Hooke era conocido como el inventor de interesantes dispositivos que permitieron realizar grandes descubrimientos. Uno de estos dispositivos fue microscopio.
Uno de los primeros creadores del microscopio fue Zacarías Jansen, quien lo creó en 1595. La idea del invento era montar dos lentes (convexas) dentro de un tubo especial con un tubo retráctil para enfocar la imagen. Este dispositivo podría ampliar los objetos que se examinan entre 3 y 10 veces. Robert Hooke mejoró este producto, lo que contribuyó Rol principal en la próxima inauguración.
Robert Hooke pasó mucho tiempo observando varios especímenes pequeños a través del microscopio que creó, y un día tomó un tapón común de un recipiente para observarlo. Después de examinar una delgada sección de este corcho, el científico quedó sorprendido por la complejidad de la estructura de la sustancia. Ante su mirada apareció un patrón interesante de muchas células, sorprendentemente similar a un panal. Dado que el corcho es un producto vegetal, Hooke comenzó a estudiar secciones de tallos de plantas utilizando un microscopio. Una imagen similar se repitió en todas partes: un conjunto de panales. A través del microscopio se podían ver muchas filas de células, que estaban separadas por paredes delgadas. Robert Hooke llamó a estas células células. Posteriormente formado toda una ciencia sobre las células, lo que se llama citología. La citología incluye el estudio de la estructura de las células y sus funciones vitales. Esta ciencia se utiliza en muchas áreas, incluidas la medicina y la industria.
con nombre M. Malpighi Este destacado biólogo y médico estuvo asociado a un importante período de investigación microscópica sobre la anatomía de animales y plantas.
La invención y mejora del microscopio permitió a los científicos descubrir
un mundo de criaturas extremadamente pequeñas, completamente diferentes a las
que son visibles a simple vista. Habiendo recibido un microscopio, Malpighi hizo una serie de importantes descubrimientos biológicos. Al principio consideró
todo lo que tuvo a mano:
- insectos,
- ranas ligeras,
- células de sangre,
- vasos capilares,
- piel,
- hígado,
- bazo,
- tejidos vegetales.
En el estudio de estos objetos alcanzó tal perfección que se convirtió en
uno de los creadores de la anatomía microscópica. Malpighi fue el primero en utilizar
microscopio para estudiar la circulación sanguínea.
Con un aumento de 180x, Malpighi hizo un descubrimiento en la teoría de la circulación sanguínea: al observar al microscopio un espécimen de pulmón de rana, notó burbujas de aire rodeadas por una película y pequeños vasos sanguíneos, y vio una extensa red de vasos capilares que conectan las arterias. con venas (1661). Durante los siguientes seis años, Malpighi hizo observaciones que describió en trabajos científicos, lo que le valió la fama de gran científico. Los informes de Malpighi sobre la estructura del cerebro, la lengua, la retina, los nervios, el bazo, el hígado, la piel y sobre el desarrollo del embrión en un huevo de gallina, así como sobre la estructura anatómica de las plantas, indican observaciones muy cuidadosas.
Nehemías creció(1641 – 1712). Botánico y médico inglés, microscopista,
fundador de la anatomía vegetal. Las principales obras están dedicadas a la estructura y sexo de las plantas. Junto con el señor Malpighi, fue el fundador
Anatomía vegetal. Primero descrito:
- estomas,
- disposición radial del xilema en las raíces,
- Morfología del tejido vascular en forma de una formación densa en el centro del tallo de una planta joven.
- el proceso de formar un cilindro hueco en tallos viejos.
Introdujo el término "anatomía comparada" e introdujo los conceptos de "tejido" y "parénquima" en la botánica. Al estudiar la estructura de las flores, llegué a la conclusión de que son órganos de fertilización en las plantas.
Leeuwenhoek Antonio(24.10.1632–26.08.1723), naturalista holandés. Trabajó en una tienda textil en Amsterdam. Al regresar a Delft, pasó su tiempo libre puliendo lentes. En total, Leeuwenhoek fabricó alrededor de 250 lentes durante su vida, logrando un aumento de 300 veces y logrando en esto una gran perfección. Las lentes que hizo, que insertó en soportes de metal con una aguja adherida para sujetar el objeto de observación, dieron un aumento de 150-300x. Con la ayuda de tales “microscopios”, Leeuwenhoek observó y esbozó por primera vez:
- esperma (1677),
- bacterias (1683),
- las células rojas de la sangre,
- protozoos,
- células individuales de plantas y animales,
- huevos y embriones
- Tejido muscular,
- muchas otras partes y órganos de más de 200 especies de plantas y animales.
Describió por primera vez la partenogénesis en pulgones (1695-1700).
Leeuwenhoek adoptó la posición del preformacionismo, argumentando que el embrión formado ya está contenido en el “animálculo” (espermatozoide). Negó la posibilidad de generación espontánea. Describió sus observaciones en cartas (hasta 300 en total), que envió principalmente a la Royal Society de Londres. Al monitorear el movimiento de la sangre a través de los capilares, demostró que los capilares conectan arterias y venas. Por primera vez observó los glóbulos rojos y descubrió que en las aves, los peces y las ranas tienen forma ovalada, y en los humanos y otros mamíferos tienen forma de disco. Descubrió y describió rotíferos y varios otros pequeños organismos de agua dulce.
El uso del microscopio acromático en la investigación científica ha servido como una nueva impulso para el desarrollo de la histología. A principios del siglo XIX. Se realizó la primera imagen de núcleos de células vegetales. J. Purkinje(en 1825-1827) describió el núcleo de un huevo de gallina y luego los núcleos de las células de varios tejidos animales. Posteriormente introdujo el concepto de "protoplasma" (citoplasma) de células, caracterizó la forma células nerviosas, estructura de las glándulas, etc.
r.marrón Llegó a la conclusión de que el núcleo es una parte esencial de la célula vegetal. Así, gradualmente comenzó a acumularse material sobre la organización microscópica de animales y plantas y la estructura de las “células” (cellula), vista por primera vez por R. Hooke.
La creación de la teoría celular tuvo un enorme impacto progresivo en el desarrollo de la biología y la medicina. A mediados del siglo XIX. Comenzó un período de rápido desarrollo de la histología descriptiva. Sobre la base de la teoría celular, se estudió la composición de diversos órganos y tejidos y su desarrollo, lo que permitió ya entonces crear los esquemas básicos de la anatomía microscópica y aclarar la clasificación de los tejidos teniendo en cuenta su estructura microscópica (A. Kölliker y otros).
