38 1.7 Mikroskopie Die Geschichte der Mikroskopie Kennst du „Flohgläser“? So nannte man die ersten einfachen Mikroskope, die zu Beginn des 17. Jahrhunderts zum Beobachten von Flöhen und Fliegen verwendet wurden. Dabei handelte es sich im Wesentlichen um fest montierte Lupen1. Im späten 17. Jahrhundert wurden die ersten echten Mikroskope konstruiert – optische Geräte, die mit einer Kombination zweier Linsen eine viel stärkere Vergrößerung eines Objekts ermöglichten (kAbb. 43). Bemerkenswert ist, dass fast zeitgleich die ersten Fernrohre oder Teleskope Einzug in die Wissenschaft hielten. Doch im Gegenzug zum Teleskop hatte auf das Mikroskop niemand gewartet – Sterne waren bekannt, doch die Existenz einer Mikrowelt erahnte damals niemand. Umso erstaunter war man beim ersten Blick auf das Gewimmel von Mikroorganismen in einem Wassertropfen. Im 18. Jahrhundert gab es bereits wissenschaftstaugliche Mikroskope. Den Pionieren der Mikroskopie stand die gesamte Welt der Mikroorganismen offen. Die Entwicklung der Lichtmikroskopie schritt voran – bis an die physikalische Grenze des Auflösungsvermögens (siehe S. 40), bedingt durch die Wellenlänge des Lichts. Mit der Erkenntnis, dass auch Elektronen Welleneigenschaften haben (mit wesentlich kürzerer Wellenlänge als Photonen2 des sichtbaren Lichts), war schließlich die Konstruktion eines Elektronenmikroskops möglich, welches eine Vielfalt von Details auflösen konnte, die dem Lichtmikroskop verborgen waren. Das erste Elektronenmikroskop wurde im Jahre 1931 entwickelt. Vielleicht glaubst du, dass heute in der Mikrowelt nicht mehr viel zu entdecken wäre, aber das ist weit gefehlt! Die Anzahl der speziellen Zellstrukturen in der Biologie ist immens, und mit jedem technischen Fortschritt kommt es auch bei schon lange untersuchten Forschungsobjekten zu neuen Entdeckungen. 1 Lupe: bikonvexe (beidseits nach außen gewölbte) Linse zum Vergrößern eines Objekts 2 Photonen: ph _ os (griech.) = Licht; kleinste Bestandteile von Licht, können je nach Theorie als Teilchen oder Wellen betrachtet werden 3 Robert Hooke: britischer Universalgelehrter, 1635–1703; Er prägte ua. auch den Begriff Zelle und das nach ihm benannte Elastizitätsgesetz in der Physik. Von Flohgläsern zum Elektronenmikroskop Abb. 43: Historisches Lichtmikroskop von Robert Hooke3 (um 1650). Der linke Teil der Apparatur diente der Beleuchtung mit einer Öllampe. Abb. 44: Mikroskope ermöglichen Einblicke in die Mikro- und Nanowelt. (a) Rädertierchen im Lichtmikroskop (LM), (b) fluoreszierende Nervenzellen im LM, (c) Golgi-Apparat im Transmissions-Elektronenmikroskop (TEM), (d) Kopf einer Wolfsspinne im Raster-Elektronenmikroskop (REM), (e) Kieselalgen im REM, gefärbt. 140 µm 30 µm 250 nm 2 mm 5 µm a b c d e Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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