שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.
»
«
מה המיקרוסקופ עושה?
מִיקְרוֹסְקוֹפְּ (Microscope) הוא מכשיר שבאמצעותו ניתן להתבונן בהגדלה, בעצמים קטנים וזעירים, שיכולת העין האנושית לא מאפשרת לראותם ללא הגדלה.
המצאת המיקרוסקופ הובילה למהפכה המדעית של חצי האלף האחרון. המיקרוסקופ איפשר התקדמות אדירה במחקר המדעי. מדובר במכשיר שמאפשר לצפות בגופים זעירים ולהציג תמונה מוגדלת שלהם, מה שהיה ונשאר הכרחי במחקר של מדעי החיים, ביולוגיה, כימיה ועוד.
להמצאת המכשיר שאנו מכירים כמיקרוסקופ קדמה המצאת זכוכית המגדלת, שגם היא נקראה בזמנו מיקרוסקופ. היות וזכוכית מגדלת מכילה רק זכוכית קמורה היא סוג של מיקרוסקופ פשוט ביותר, המאפשר הגדלה צנועה.
המיקרוסקופ המורכב, שהומצא בהולנד בסוף המאה ה-16, השתמש בשתי עדשות והשיג לפיכך הגדלה משמעותית. במיקרוסקופ כזה עדשה אחת מציגה דמות מוגדלת של העצם שאותו בוחנים ועדשה שנייה מגדילה את המראה שלו עוד יותר.
במיקרוסקופ הפשוט של ימינו יש קבוצת עדשות במקום כל אחת משתי העדשות של המיקרוסקופ המוקדם. המיקרוסקופ הזה מציג תמונה מדויקת ומוגדלת פי כמה.
המיקרוסקופ האלקטרוני המודרני מציע אפשרויות מדהימות בהרבה ויכול להביא להגדלה של עד פי 100,000 מהגודל של המרכיב הנחקר. זו הגדלה שפתחה למדענים צוהר לבחינה של מרכיבים שהיו עד להמצאתו רק תיאורטיים ובעזרתו המדענים זכו לבחון אותם לראשונה.
הנה דברים מוכרים שאנו מכירים כפי שהוגדלו דרך המיקרוסקופ:
http://youtu.be/P-n5TbifUIQ
היצורים המופלאים וזעירים שעל גופנו, כפי שהוגדלו במיקרוסקופ אלקטרוני:
http://youtu.be/QrmashOX5EU
והגדלה מיקרוסקופית שלא תאומן של עצמים זערוריים:
https://youtu.be/ZyXrtODhJEA
מי המציא את המיקרוסקופ?
ישנם ויכוחים מי ייחשב לממציא המיקרוסקופ, אבל נראה שממציאי המיקרוסקופ הם שלושה הולנדים, מצד אחד אב ובנו ומצד שני, אדם נוסף שממש במקביל אליהם ובלי להכירם, המציא את אותה ההמצאה בדיוק!
בשנת 1590 הרכיבו שני האופטיקאים ההולנדים, זָאכַארִיאַס והַאנְס יַאנְסֶן את המיקרוסקופ הראשון, בצורת שתי עדשות בתוך גליל. זה היה מיקרוסקופ פשוט שהגדיל בערך פי 20. כך הם גילו את עיקרון המיקרוסקופ, שלמעשה גם יאפשר את המצאת מכשיר הטלסקופ.
במקביל לשניים שקד על פיתוח דומה גם האנס ליפרשיי ההולנדי. בשנת 1608 הוא פיתח גם את הטלסקופ הייעודי. גלילאו גלילאי, מי שנחשב היום לאסטרונום דגול, שמע על ההמצאה והתלהב ממנה מאד. הוא עתיד לפתחה בהמשך בעצמו ולשכללה ויביא את הטלסקופ למצב של מכשיר אמין, בעיקר לצורך תצפיותיו המדעיות בגרמי השמיים.
במאות שעברו מאז המשיך המיקרוסקופ המבוסס על עדשות להתפתח. במאה ה-20 נולד המיקרוסקופ האלקטרוני, שאיפשר מחקר של עצמים זעירים בגודל מיליונית המילימטר. תכנן אותו הנס בוש בשנת 1926 בגרמניה. המצאתו התבססה על שימוש בתכונות הגל של האלקטרונים. פחות מעשור לאחר מכן, בשנת 1933, היא איפשרה לאנשי המכון הטכני בברלין לבנות את המיקרוסקופ האלקטרוני הראשון ולהפעילו לצרכי מחקר.
הנה סרטון על ההיסטוריה של המיקרוסקופ:
http://youtu.be/Giw_EdwOZnM
ותיאור היסטורי של מי שהמציאו את המיקרוסקופ:
http://youtu.be/4HXKTLlEUFw
מהו מיקרוסקופ אלקטרוני?
המיקרוסקופ האלקטרוני המודרני מבוסס על הגדלה אלקטרונית ולא על עדשות מגדילות, כמו המיקרוסקופ הקלאסי והמוגבל יחסית. המיקרוסקופ האלקטרוני משמש את מרבית החוקרים, מוסדות המחקר והאוניברסיטאות כיוון שהוא מגדיל בשיעורים עצומים, של לפחות פי 20,000 פעמים מהגודל המקורי.
באמצעות הגדלה של התצלומים שמתקבלים ממנו ניתן להגדיל גם פי 100,000 מהגודל של המרכיב הנחקר. באופן כזה מאפשרים חלק מהמיקרוסקופים האלקטרוניים לצפות במולקולה בודדת בתוך תאים (פיתוח שהיקנה למדענים שגילו אותו פרס נובל בכימיה) ואף את סידור האטומים הבודדים במולקולות החומר!
הנה מיקרוסקופ אלקטרוני חודר, מהמיקרוסקופים בעלי הרזולוציה הטובה ביותר בעולם (עברית):
http://youtu.be/i8SfOLrH1Ug?t=6s
הנה אטומים בודדים של פלטינום, כפי שצולמו ממיקרוסקופ אלקטרוני:
http://youtu.be/yqLlgIaz1L0
איך גילה ואן לוונהוק את התאים והחיידקים?
זה קרה כשהחלו להשתמש במיקרוסקופ במאה ה-17. החוקר ההולנדי אנטוני ואן לוונהוק (Antonie van Leeuwenhoek), מי שלימים ייחשב לחלוץ המיקרוסקופיה, החל לחקור במרץ את פלאי הטבע במיקרוסקופ. הוא גילה בעזרת המכשיר החדש, שהגדיל פי 3 בלבד, עולם ומלואו. משהבין שהסוד הוא בליטוש זכוכית לעדשות מגדילות, הוא התמסר לליטוש עדשות ורכש מיומנות רבה בכך. כך הוא שיפר את המיקרוסקופ עד לרמת הגדלה של פי 250 ויותר!
השיפורים שהכניס בעולם המיקרוסקופים היו עצומים. השינוי בסדרי הגודל שניתן לצפות בהם התגלה כדרמטי ואיפשר לו לראות התרחשויות שאיש לא שיער שמתקיימות בטבע. עולמות מופלאים של יצורים זעירים, שאיש לא חלם על קיומם, נגלו לעיניו במלוא קסמם.
חוקר שנשלח מהאגודה המלכותית של אנגליה, המוסד המדעי הנחשב בעולם באותה תקופה, לגלג בהתחלה על "הילד החוקר" מהעיר דלפט. אבל משראה את ממצאיו של הנער ביקש שישלח אליהם דו"חות. הדיווחים שלו היו ילדותיים אבל מרשימים והגאון הצעיר הפך בתוך שנים אחדות לחבר באגודה היוקרתית הזו למחקר.
למי שמעוניין להבין את גודל תגליתו של ואן לוונהוק נסביר שהוא היה הראשון בהיסטוריה שראה מיקרואורגניזמים. מעל 99 אחוז מהיצורים החיים על פני כדור הארץ הם מיקרו-אורגניזמים!
הוא החל פרסם את תוצאות התצפיות שערך, על דבר קיומם של יצורים חד-תאיים, בעלי תא אחד בודד. מתאי זרע ועד תאי דם, לוונהוק תיאר ורשם רבים מהם וניסה להבין אותם.
ואן לוונהוק אמנם לא הבין את חשיבותם של היצורים הזעירים הללו ועד כמה גדולה עשויה להיות השפעתם על בעלי חיים גדולים כמו בני האדם, אבל תודות למחקריו תיכתב בהמשך התיאוריה של התא.
לחוקר פורץ הדרך הזה גם חייב העולם את התיעוד הראשון של החיידקים, שגילה לראשונה כשצפה בטיפת גשם. הוא התלהב מהיצורים הארוכים שראה וחיפש היכן הם מופיעים בנוסף. בטיפת רוק שהוציא משיניו הוא מצא הרבה יותר מהם וברוק של קבצנים שלא צחצחו שיניים כלל, הוא איתר המונים מהם.
כך תעד לוונהוק והביא את הבקטריות, אותם חיידקים זעירים, למוקד העניין של הביולוגים, שהמשיכו לחקור את החייידקים אחריו וגילו תגליות מדהימות ומשנות עולם, רפואה וחיים.
הנה סיפורו של אנטוני ואן לוונהוק:
https://youtu.be/mTzHxNMK0bU?t=14s
וחשיבות תגליתו של אנטוני ואן לוונהוק בתולדות מחקר התא (מתורגם):
https://youtu.be/4OpBylwH9DU?t=14s
איך תופחים השמרים ואיך הם תורמים למאפה?
השמרים (Yeast) הם פטריות חד תאיות, מעין צמחים זעירים. כשהשמרים תוססים, הם אוכלים סוכר או עמילן והופכים אותו לבועות גזים, כמו דו-תחמוצת הפחמן. את בועות הגז הללו ניתן לראות כשמסתכלים בלבן של הלחם. הן החורים של הלחם והם נוצרים כשהגז שנוצר על ידי השמרים מתפיח את הבצק והוא נעשה ספוגי ותפוח. תודות להתפחה הבצק הופך לבצק קל יותר, חמצמץ וטעים לאכילה.
כשקונים אבקת שמרים ומערבבים אותה במים, התאים חוזרים לתחייה והפטריה מתחילה לעבוד.
על אף שנעשה בהם שימוש נרחב זמן רב לפני כן, רק בשנת 1680 נצפו השמרים לראשונה בהיסטוריה. היה זה חלוץ המיקרוסקופיה, החוקר ההולנדי אנטוני ואן לוונהוק, שראה אותם אז לראשונה במיקרוסקופ שלו. 200 שנה אחר כך, בשנת 1857, יחקור אותם לואי פסטר ובעקבותיו השמרים יזוהו כמיקרואורגניזמים שאחראים לתסיסה שהופכת את הסוכר לאתנול. בשנת 1996 הושלם מיפוי הגנום של שמרי האפייה. הסתבר שהוא כולל 6,294 גנים.
הנה השמרים התופחים:
https://youtu.be/4mxqGF9JZHI
הסברים מעט יותר מדעיים:
https://youtu.be/GvD-8ZfxfOY
וכך החלו היסטורית להשתמש בתגלית של השמרים:
https://youtu.be/qylxpwNhFYI?t=1m36s
מִיקְרוֹסְקוֹפְּ (Microscope) הוא מכשיר שבאמצעותו ניתן להתבונן בהגדלה, בעצמים קטנים וזעירים, שיכולת העין האנושית לא מאפשרת לראותם ללא הגדלה.
המצאת המיקרוסקופ הובילה למהפכה המדעית של חצי האלף האחרון. המיקרוסקופ איפשר התקדמות אדירה במחקר המדעי. מדובר במכשיר שמאפשר לצפות בגופים זעירים ולהציג תמונה מוגדלת שלהם, מה שהיה ונשאר הכרחי במחקר של מדעי החיים, ביולוגיה, כימיה ועוד.
להמצאת המכשיר שאנו מכירים כמיקרוסקופ קדמה המצאת זכוכית המגדלת, שגם היא נקראה בזמנו מיקרוסקופ. היות וזכוכית מגדלת מכילה רק זכוכית קמורה היא סוג של מיקרוסקופ פשוט ביותר, המאפשר הגדלה צנועה.
המיקרוסקופ המורכב, שהומצא בהולנד בסוף המאה ה-16, השתמש בשתי עדשות והשיג לפיכך הגדלה משמעותית. במיקרוסקופ כזה עדשה אחת מציגה דמות מוגדלת של העצם שאותו בוחנים ועדשה שנייה מגדילה את המראה שלו עוד יותר.
במיקרוסקופ הפשוט של ימינו יש קבוצת עדשות במקום כל אחת משתי העדשות של המיקרוסקופ המוקדם. המיקרוסקופ הזה מציג תמונה מדויקת ומוגדלת פי כמה.
המיקרוסקופ האלקטרוני המודרני מציע אפשרויות מדהימות בהרבה ויכול להביא להגדלה של עד פי 100,000 מהגודל של המרכיב הנחקר. זו הגדלה שפתחה למדענים צוהר לבחינה של מרכיבים שהיו עד להמצאתו רק תיאורטיים ובעזרתו המדענים זכו לבחון אותם לראשונה.
הנה דברים מוכרים שאנו מכירים כפי שהוגדלו דרך המיקרוסקופ:
http://youtu.be/P-n5TbifUIQ
היצורים המופלאים וזעירים שעל גופנו, כפי שהוגדלו במיקרוסקופ אלקטרוני:
http://youtu.be/QrmashOX5EU
והגדלה מיקרוסקופית שלא תאומן של עצמים זערוריים:
https://youtu.be/ZyXrtODhJEA
ישנם ויכוחים מי ייחשב לממציא המיקרוסקופ, אבל נראה שממציאי המיקרוסקופ הם שלושה הולנדים, מצד אחד אב ובנו ומצד שני, אדם נוסף שממש במקביל אליהם ובלי להכירם, המציא את אותה ההמצאה בדיוק!
בשנת 1590 הרכיבו שני האופטיקאים ההולנדים, זָאכַארִיאַס והַאנְס יַאנְסֶן את המיקרוסקופ הראשון, בצורת שתי עדשות בתוך גליל. זה היה מיקרוסקופ פשוט שהגדיל בערך פי 20. כך הם גילו את עיקרון המיקרוסקופ, שלמעשה גם יאפשר את המצאת מכשיר הטלסקופ.
במקביל לשניים שקד על פיתוח דומה גם האנס ליפרשיי ההולנדי. בשנת 1608 הוא פיתח גם את הטלסקופ הייעודי. גלילאו גלילאי, מי שנחשב היום לאסטרונום דגול, שמע על ההמצאה והתלהב ממנה מאד. הוא עתיד לפתחה בהמשך בעצמו ולשכללה ויביא את הטלסקופ למצב של מכשיר אמין, בעיקר לצורך תצפיותיו המדעיות בגרמי השמיים.
במאות שעברו מאז המשיך המיקרוסקופ המבוסס על עדשות להתפתח. במאה ה-20 נולד המיקרוסקופ האלקטרוני, שאיפשר מחקר של עצמים זעירים בגודל מיליונית המילימטר. תכנן אותו הנס בוש בשנת 1926 בגרמניה. המצאתו התבססה על שימוש בתכונות הגל של האלקטרונים. פחות מעשור לאחר מכן, בשנת 1933, היא איפשרה לאנשי המכון הטכני בברלין לבנות את המיקרוסקופ האלקטרוני הראשון ולהפעילו לצרכי מחקר.
הנה סרטון על ההיסטוריה של המיקרוסקופ:
http://youtu.be/Giw_EdwOZnM
ותיאור היסטורי של מי שהמציאו את המיקרוסקופ:
http://youtu.be/4HXKTLlEUFw
המיקרוסקופ האלקטרוני המודרני מבוסס על הגדלה אלקטרונית ולא על עדשות מגדילות, כמו המיקרוסקופ הקלאסי והמוגבל יחסית. המיקרוסקופ האלקטרוני משמש את מרבית החוקרים, מוסדות המחקר והאוניברסיטאות כיוון שהוא מגדיל בשיעורים עצומים, של לפחות פי 20,000 פעמים מהגודל המקורי.
באמצעות הגדלה של התצלומים שמתקבלים ממנו ניתן להגדיל גם פי 100,000 מהגודל של המרכיב הנחקר. באופן כזה מאפשרים חלק מהמיקרוסקופים האלקטרוניים לצפות במולקולה בודדת בתוך תאים (פיתוח שהיקנה למדענים שגילו אותו פרס נובל בכימיה) ואף את סידור האטומים הבודדים במולקולות החומר!
הנה מיקרוסקופ אלקטרוני חודר, מהמיקרוסקופים בעלי הרזולוציה הטובה ביותר בעולם (עברית):
http://youtu.be/i8SfOLrH1Ug?t=6s
הנה אטומים בודדים של פלטינום, כפי שצולמו ממיקרוסקופ אלקטרוני:
http://youtu.be/yqLlgIaz1L0
זה קרה כשהחלו להשתמש במיקרוסקופ במאה ה-17. החוקר ההולנדי אנטוני ואן לוונהוק (Antonie van Leeuwenhoek), מי שלימים ייחשב לחלוץ המיקרוסקופיה, החל לחקור במרץ את פלאי הטבע במיקרוסקופ. הוא גילה בעזרת המכשיר החדש, שהגדיל פי 3 בלבד, עולם ומלואו. משהבין שהסוד הוא בליטוש זכוכית לעדשות מגדילות, הוא התמסר לליטוש עדשות ורכש מיומנות רבה בכך. כך הוא שיפר את המיקרוסקופ עד לרמת הגדלה של פי 250 ויותר!
השיפורים שהכניס בעולם המיקרוסקופים היו עצומים. השינוי בסדרי הגודל שניתן לצפות בהם התגלה כדרמטי ואיפשר לו לראות התרחשויות שאיש לא שיער שמתקיימות בטבע. עולמות מופלאים של יצורים זעירים, שאיש לא חלם על קיומם, נגלו לעיניו במלוא קסמם.
חוקר שנשלח מהאגודה המלכותית של אנגליה, המוסד המדעי הנחשב בעולם באותה תקופה, לגלג בהתחלה על "הילד החוקר" מהעיר דלפט. אבל משראה את ממצאיו של הנער ביקש שישלח אליהם דו"חות. הדיווחים שלו היו ילדותיים אבל מרשימים והגאון הצעיר הפך בתוך שנים אחדות לחבר באגודה היוקרתית הזו למחקר.
למי שמעוניין להבין את גודל תגליתו של ואן לוונהוק נסביר שהוא היה הראשון בהיסטוריה שראה מיקרואורגניזמים. מעל 99 אחוז מהיצורים החיים על פני כדור הארץ הם מיקרו-אורגניזמים!
הוא החל פרסם את תוצאות התצפיות שערך, על דבר קיומם של יצורים חד-תאיים, בעלי תא אחד בודד. מתאי זרע ועד תאי דם, לוונהוק תיאר ורשם רבים מהם וניסה להבין אותם.
ואן לוונהוק אמנם לא הבין את חשיבותם של היצורים הזעירים הללו ועד כמה גדולה עשויה להיות השפעתם על בעלי חיים גדולים כמו בני האדם, אבל תודות למחקריו תיכתב בהמשך התיאוריה של התא.
לחוקר פורץ הדרך הזה גם חייב העולם את התיעוד הראשון של החיידקים, שגילה לראשונה כשצפה בטיפת גשם. הוא התלהב מהיצורים הארוכים שראה וחיפש היכן הם מופיעים בנוסף. בטיפת רוק שהוציא משיניו הוא מצא הרבה יותר מהם וברוק של קבצנים שלא צחצחו שיניים כלל, הוא איתר המונים מהם.
כך תעד לוונהוק והביא את הבקטריות, אותם חיידקים זעירים, למוקד העניין של הביולוגים, שהמשיכו לחקור את החייידקים אחריו וגילו תגליות מדהימות ומשנות עולם, רפואה וחיים.
הנה סיפורו של אנטוני ואן לוונהוק:
https://youtu.be/mTzHxNMK0bU?t=14s
וחשיבות תגליתו של אנטוני ואן לוונהוק בתולדות מחקר התא (מתורגם):
https://youtu.be/4OpBylwH9DU?t=14s
מיקרוסקופ
השמרים (Yeast) הם פטריות חד תאיות, מעין צמחים זעירים. כשהשמרים תוססים, הם אוכלים סוכר או עמילן והופכים אותו לבועות גזים, כמו דו-תחמוצת הפחמן. את בועות הגז הללו ניתן לראות כשמסתכלים בלבן של הלחם. הן החורים של הלחם והם נוצרים כשהגז שנוצר על ידי השמרים מתפיח את הבצק והוא נעשה ספוגי ותפוח. תודות להתפחה הבצק הופך לבצק קל יותר, חמצמץ וטעים לאכילה.
כשקונים אבקת שמרים ומערבבים אותה במים, התאים חוזרים לתחייה והפטריה מתחילה לעבוד.
על אף שנעשה בהם שימוש נרחב זמן רב לפני כן, רק בשנת 1680 נצפו השמרים לראשונה בהיסטוריה. היה זה חלוץ המיקרוסקופיה, החוקר ההולנדי אנטוני ואן לוונהוק, שראה אותם אז לראשונה במיקרוסקופ שלו. 200 שנה אחר כך, בשנת 1857, יחקור אותם לואי פסטר ובעקבותיו השמרים יזוהו כמיקרואורגניזמים שאחראים לתסיסה שהופכת את הסוכר לאתנול. בשנת 1996 הושלם מיפוי הגנום של שמרי האפייה. הסתבר שהוא כולל 6,294 גנים.
הנה השמרים התופחים:
https://youtu.be/4mxqGF9JZHI
הסברים מעט יותר מדעיים:
https://youtu.be/GvD-8ZfxfOY
וכך החלו היסטורית להשתמש בתגלית של השמרים:
https://youtu.be/qylxpwNhFYI?t=1m36s
