Anton van Leeuwenhoek, un hombre adelantado a su tiempo

Decía Arthur C. Clarke, conocido y reconocido escritor de ciencia-ficción, que el argumento más convincente contra la posibilidad de viajar en el tiempo es la ausencia de viajeros venidos del futuro. Este razonamiento parece tambalearse al admirar la asombrosa obra de genios como Leonardo da Vinci, Julio Verne o Nikola Tesla, que parece sacada de otro tiempo. No en vano, desde numerosas fuentes de corte esotérico y de veracidad más que cuestionable, se asegura que tan ilustres personajes eran en realidad viajeros temporales. Ni que decir tiene que eso no es más que una fantasía propia de una novela de H.G. Wells o del propio Arthur C. Clarke, aunque, eso sí, pone de manifiesto la genialidad de esas celebridades. Ya puestos, a esta lista de turistas del futuro, o mejor dicho, de personajes ilustres adelantados a su tiempo, se podrían sumar muchos otros nombres, como el de Robert Hooke y sobre todo, el de Anton van Leeuwenhoek, quienes protagonizaron uno de los episodios más fascinantes de la historia de la ciencia: el descubrimiento de los microorganismos.

Para conocer los hechos debemos remontarnos hasta la segunda mitad del siglo XVII. Por aquel entonces, Hooke (1635-1703) desarrollaba su actividad en campos como la Física, la Astronomía y, por supuesto, la Biología. Este científico inglés formado en la Universidad de Oxford, participó además en la creación de la que posiblemente fue la primera sociedad científica de la historia: la Royal Society de Londres (1660), donde ejerció como Comisario de experimentos. Eso le permitió publicar su fascinante obra Micrographia (1665), en la que documentaba con textos y detalladas ilustraciones los resultados obtenidos a partir de las observaciones de todo tipo de objetos cotidianos, realizadas con un microscopio compuesto. Este instrumento, diseñado por él mismo y cuya invención se atribuye al neerlandés Zacharias Janssen unas décadas atrás (en 1590), era más bien una lupa formada por dos lentes, ya que solamente conseguía unos 30-40 aumentos (en la actualidad con un microscopio óptico convencional se consiguen fácilmente unos 1000-1500 aumentos). En cualquier caso, con él fue capaz de observar detalladamente cristales de hielo, animales, insectos,  fósiles, vegetales y muchos otros objetos cotidianos.  Esta obra, que tuvo gran difusión, es famosa aún hoy, no sólo por su evidente valor histórico, sino también porque en ella se menciona por primera vez la palabra célula, que Hooke utilizó para denominar las pequeñas celdillas poliédricas que observó en la superficie de una lámina de corcho y que, como hoy sabemos, eran, en efecto, las paredes celulares de las células vegetales. Curiosamente lo que no es tan conocido acerca de esta publicación es que en ella se muestra por primera vez la imagen de un microorganismo. En concreto se trata de una ilustración que representa la estructura de un moho, que el autor describió muy acertadamente como una seta microscópica.

Ilustración realizada por Hooke y publicada en su obra Micrographia (1665) en la que se muestra la estructura de un moho. Se trata de la primera descripción documentada de un microorganismo.

Ilustración realizada por Hooke y publicada en su obra Micrographia (1665) en la que se muestra la estructura de un moho. Se trata de la primera descripción documentada de un microorganismo.
Fuente: http://www.gutenberg.org/

Por esas mismas fechas pero en los Países Bajos, Leeuwenhoek, al igual que Hooke, también empleaba gran parte de su tiempo en observar todo tipo de objetos cotidianos a través del microscopio. Al parecer, esa dedicación comenzó años atrás, cuando trabajaba como aprendiz de un tratante de telas y cayó en sus manos un microscopio simple, una lupa de apenas tres aumentos, que se utilizaba habitualmente para evaluar la calidad del género. El empeño de Leeuwenhoek por conseguir microscopios con más aumentos le llevó a aprender por su cuenta diferentes técnicas, como el soplado y el pulido de vidrio, que le permitieron desarrollar un asombroso microscopio, propio de una novela steampunk o de un episodio de Doctor Who. El aparato, en apariencia muy simple, consistía en una pequeña lente biconvexa, casi esférica, de un milímetro de diámetro, montada sobre una placa de metal. Disponía además de un alfiler en cuya punta se montaban las muestras y que podía ser desplazada mediante unos tornillos que permitían enfocar. En realidad se trataba de una simple lupa, pero con la que llegó a conseguir hasta 275 aumentos y un poder de resolución de  1,4 micrómetros, una capacidad asombrosa para la época. Con ese extraordinario instrumento entre sus manos no es de extrañar que pasara gran parte del día observando todo lo que le rodeaba.  En palabras de Constantijn Huygens, poeta neerlandés y padre del científico Christiaan Huygens: «se puede ver cómo el buen Leeuwenhoek no se cansa de hurgar por todas partes hasta donde su microscopio alcanza».

Réplica de uno de los microscopios construidos por Leeuwenhoek. A lo largo de su vida llegó a construir casi 500 unidades.

Réplica de uno de los microscopios construidos por Leeuwenhoek. A lo largo de su vida llegó a construir casi 500 unidades.
Fuente: http://www.investigacionyciencia.es/files/20567.jpg

Leeuwenhoek presentó parte de sus fabulosas observaciones a su amigo y compatriota Regnier de Graaf, un destacado médico corresponsal de la Royal Society, quien sugirió a Henry Oldenburg, secretario de esa institución, que se prestara atención al impresionante trabajo que había realizado en el desarrollo del microscopio. Comenzó así un intenso intercambio de correspondencia entre Leeuwenhoek y la Royal Society que prosiguió durante casi cuarenta años, en los cuales el neerlandés envió casi doscientas cartas. Muchas de ellas fueron publicadas en la revista de la Sociedad, Philosophical Transactions, que comenzó su andadura unos años atrás, en 1665. Se trataba de la primera revista del mundo dedicada exclusivamente a la ciencia (o a la filosofía natural, que era como se conocía por aquel entonces) y que, por cierto, aún hoy sigue en activo. A lo largo de todo este tiempo ha recogido en sus páginas las investigaciones de otros turistas del futuro, como Isaac Newton, Michael Faraday, Charles Darwin o Benjamin Franklin, aunque pocas veces de manera tan poco ortodoxa como en el caso de Leeuwenhoek. El hecho de publicar directamente sus cartas en lugar de utilizar el formato propio de un artículo científico se debe fundamentalmente a que el neerlandés carecía de formación científica (a pesar de ello, su trabajo era sorprendentemente metódico y meticuloso). Ese detalle y su desconocimiento de la lengua inglesa (las cartas estaban escritas en holandés) le valieron numerosas críticas a lo largo de su vida por parte de sectores en los que primaba el criterio de autoridad. Sin embargo, eso no evitó su acercamiento a la Royal Society, cuyo lema era (y sigue siendo) Nullius in verba («en palabras de nadie»), en referencia precisamente a la necesidad de obtener evidencias empíricas para el avance del conocimiento en lugar de recurrir a ese criterio de autoridad. De hecho, Leeuwenhoek entró a formar parte de dicha institución en el año 1680. Aunque eso no significa que no despertara suspicacias entre algunos miembros de esa sociedad científica, cuya desconfianza hacia él y hacia su trabajo fue aumentando a medida que sus cartas iban describiendo cosas cada vez más extrañas.

Lema adoptado por la Royal Society, «Nullius in verba» (En palabras de nadie) se refiere a la necesidad de obtener evidencias empíricas para el avance del conocimiento en vez de recurrir al criterio de autoridad, usado por los escolásticos. Seguramente eso facilitó el acercamiento de Leeuwenhoek a dicha sociedad, de la que incluso llegó a ser miembro, a pesar de carecer de formación científica. <br />

Lema adoptado por la Royal Society, «Nullius in verba» (En palabras de nadie) se refiere a la necesidad de obtener evidencias empíricas para el avance del conocimiento en vez de recurrir al criterio de autoridad, usado por los escolásticos. Seguramente eso facilitó el acercamiento de Leeuwenhoek a dicha sociedad, de la que incluso llegó a ser miembro, a pesar de carecer de formación científica.
Fuente: https://royalsociety.org/

La primera misiva publicada por la Royal Society, datada en el año 1673, no levantó grandes suspicacias. En ella se describían observaciones que ya eran familiares para los miembros de la institución: la estructura de un moho, el aguijón de una abeja y la morfología de un piojo, todas ellas documentadas en la obra Micrograhia de Robert Hooke que, según parece, Leeuwenhoek descubrió en una visita que hizo a Londres años atrás. Pero un año más tarde se recibió en la institución científica una carta que sí causó una notable controversia. Estaba fechada el 7 de septiembre de 1674 y en ella Leeuwenhoek hablaba de la visita que realizó durante el verano de ese año a un lago llamado Berkelse Mere, a dos horas de viaje de Delft, su lugar de residencia. El agua que allí encontró estaba llena de «pequeñas nubes verdes» que, según la gente del lugar, eran causadas por el rocío. Leeuwenhoek tenía sus dudas, así que tomó una muestra de agua en un tubo de cristal y la observó a través de uno de sus microscopios. Lo que vio fueron «partículas arenosas y rayas verdes enrolladas en espiral, cada una de las cuales eran tan delgada como un cabello humano». Pero también observó algo mucho más extraño: la presencia de infinidad de «animalillos», que bautizó con el nombre de animálculos. «Algunos eran redondeados, otros más grandes y de forma ovoide con patas cerca de la cabeza y dos pequeñas aletas en la parte final del cuerpo. Otros bastante más grandes. Todos ellos de diferentes colores. Algunos blanquecinos y transparentes, otros verdes…». Añade además que el movimiento de alguno de ellos era «tan rápido, de arriba abajo y en círculos, que era maravilloso de ver». Estas pequeñas criaturas eran «como mil veces más pequeñas que el ser viviente más pequeño que nunca había visto», el ácaro del queso, «que es más pequeño que el punto del final de esta frase». Lo que Leeuwenhoek estaba describiendo en su carta eran nada más y nada menos que protozoos, organismos unicelulares que viven habitualmente en lugares húmedos y medios acuáticos. Acababa de descubrir un nuevo mundo: el de los microorganismos. En realidad es algo que de algún modo ya había hecho Hooke, aunque en ese momento no se conoció su importancia. Y es que en este caso había una notable diferencia: se trataba de diminutas criaturas en movimiento. No es difícil imaginar la estupefacción del neerlandés ante tal descubrimiento, como tampoco lo es figurarse la reacción de muchos de los que tuvieron conocimiento de la noticia y que tomaron a Leeuwenhoek por un demente. Algo así fue lo que sucedió en la Royal Society. Hasta entonces Oldenburg había publicado casi todas las cartas del neerlandés (incluida ésta). Después de eso en la sociedad científica se recibieron otras 12 misivas suyas, pero solamente tres de ellas fueron publicadas y en ninguna se hacía mención a los animálculos. La credibilidad de la que había gozado Leeuwenhoek estaba ahora en entredicho y no fue recuperada hasta que, ante su insistencia, la Royal Society accedió a certificar si estaba en su sano juicio mediante el testimonio un grupo formado por ocho personalidades del ámbito político y religioso. A esto hay que sumar que las observaciones de Leeuwenhoek fueron apoyadas por Hooke en su obra de 1678 Microscopium lo que contribuyó a mantener su reputación.

En octubre de 1676 Leeuwenhoek escribió a la Royal Society una extensa y célebre carta, que hoy se conoce como la carta sobre los protozoos, en la que se describen los animálculos observados a lo largo de un año en diferentes muestras de agua y de infusiones. Así, habla por ejemplo de una muestra de infusión de pimienta en la que observa cuatro tipos de animálculos, «uno de los cuales es tan pequeño que un millón de esas criaturas no sería capaz de ocupar el volumen de un grano de arena». El asombro de Leeuwenhoek queda patente en pasajes como éste: «Esto fue para mí, de entre las maravillas que he descubierto en la naturaleza, la más maravillosa de todas; y debo decir por mi parte que mi ojo no ha alcanzado un placer mayor que estos espectáculos de tantos miles de criaturas vivientes en una pequeña gota de agua moviéndose cada una de ellas con su movimiento particular. Y si dijera que había cien mil en una gota… no me equivocaría». Lo que estaba haciendo Leeuwenhoek era describir por primera vez la existencia de bacterias. El nivel de detalle con el que explicaba la observación de los animálculos, en realidad bacterias y protozoos, en esta y en otras cartas era tal que en la actualidad se puede conocer de qué especies concretas estaba hablando (por ejemplo, el alga Spirogyra y otros protozoos como Vorticella, Stylonychia o Enchelys).

El 17 de septiembre de 1683 Leeuwenhoek escribió a la Royal Society otra carta que, al igual que la anterior, ocupa un importante lugar en la historia de la microbiología. En ella describe lo que vio a través de su microscopio al observar una muestra de placa dental que extrajo de su propia boca: «En cada muestra vi, con gran asombro, que en esta materia había muchos animálculos diminutos, que se movían con gracia. Los más grandes se movían en el agua (o la saliva) como peces. Los más pequeños giraban como trompos. Estos eran más numerosos».  La carta incluye además una asombrosa ilustración en la que se muestran detalladamente varios tipos de bacterias diferentes, como bacilos, cocos y espirilos. De observaciones como ésta se podía deducir que los animálculos estaban por todas partes, incluso en el cuerpo humano, y además en gran número. No es de extrañar que muchos dudaran de los experimentos y de la cordura de Leeuwenhoek.

Imagen de la ilustración que incluye la carta y que muestra detalladamente varios tipos de bacterias diferentes, como bacilos, cocos y espirilos.

Pero los hallazgos del neerlandés no acaban aquí. Además de los animálculos, o mejor dicho, de los protozoos y las bacterias, realizó muchos otros descubrimientos de gran relevancia, como la vacuola de la célula o los espermatozoides. También observó que algunos organismos de pequeño tamaño, como los insectos, eran capaces de poner huevos y, en definitiva, de reproducirse como los organismos de gran tamaño. Hoy en día esto puede parecer una obviedad, pero en aquella época estaba profundamente arraigada la creencia de que ciertas formas de vida surgían de forma espontánea a partir de materia orgánica, de materia inorgánica o de una combinación de ambas (por ejemplo, se pensaba que las moscas surgían espontáneamente a partir de la carne putrefacta). Esta idea, que se conoce como la Teoría de la generación espontánea, fue puesta en duda por Leeuwenhoek gracias, en gran parte, a esas observaciones. Así se desprende también de la carta sobre los protozoos, en la que se muestra por ejemplo, cómo se preocupa por lavar cuidadosamente los tarros en los que va a introducir muestras de agua de mar para evitar que éstas se contaminen. Otros contemporáneos del neerlandés, como el italiano Francesco Redi, también pusieron en duda esa teoría, que un siglo más tarde fue refutada por su compatriota Lazzaro Spallanzani. Aunque hubo que esperar hasta la primera mitad del siglo XIX, es decir, casi doscientos años después de la obra de Leeuwenhoek, para que Louis Pasteur, otro hombre adelantado a su tiempo, la refutara definitivamente. Y es que a lo largo de todos esos años los descubrimientos del neerlandés apenas tuvieron trascendencia. Fueron puestos en duda, ignorados o incluso rechazados debido en gran medida a que en casi dos siglos nadie fue capaz de lograr desarrollar microscopios tan potentes como los que había construido Leeuwenhoek, quien siempre fue muy reacio a mostrar la técnica que empleaba. ¿Lo haría con la ayuda de una máquina del tiempo? Seguro que no, pero lo parece.

Fuentes

Finlay B.J. y Esteban, G.F., «Exploring Leeuwenhoek’s legacy: the abundance and diversity of protozoa», Int. Microbiol., 4, 2001, 125-133.

Gest. H.,«The discovery of microorganisms revisited», ASM News, 7(6), 2004, 269-274

Hooke, R.,Micrographia: or, Some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses, Londres, 1665

James, J.,«Van Leeuwenhoek’s discovery of bacteria: a look too far ahead», Nederlands tijdschrift voor geneeskunde, 148(52), 2004, 2590-2594.

Lane, N.,«The unseen world: reflections on Leeuwenhoek (1677) ‘Concerning little animals’»,Philosophical Transactions of the Royal Society B: life science papers, 370(1666), 2015, DOI: 10.1098/rstb.2014.0344

Leewenhoeck A.,«Observation, communicated to the publisher by Mr. Antony van Leewenhoeck, in a Dutch letter of the 9 Octob. 1676 here English’d: concerning little animals by him observed in rain-well-sea and snow water; as also in water wherein pepper had lain infused», Philosophical Transactions, 12, 1677, 821–831

Porter, J. R.,«Antony van Leeuwenhoek: tercentenary of his discovery of bacteria», Bacteriological Reviews, 40(2), 1976, 260-269.

https://ia800500.us.archive.org/4/items/antonyvanleeuwen00dobe/antonyvanleeuwen00dobe_bw.pdf

http://www.investigacionyciencia.es/blogs/medicina-y-biologia/43/posts/los-microscopios-de-van-leeuwenhoek-13351

http://mmegias.webs.uvigo.es/6-tecnicas/6-optico.php

http://www.medic.ula.ve/histologia/anexos/microscopweb/MONOWEB/capitulo3_4.htm

http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k77856x.image.f167.pagination