Марчелло Мальпиги (10 марта 1628 г. – 30 ноября 1694 г.) был итальянским биологом и врачом , которого называют «основателем микроскопической анатомии, гистологии и отцом физиологии и эмбриологии». Имя Мальпиги носит несколько физиологических особенностей, связанных с биологической выделительной системой , таких как мальпигиевы тельца и мальпигиевы пирамиды почек и система мальпигиевых канальцев насекомых . Селезеночные лимфоидные узелки часто называют «мальпигиевыми тельцами селезенки» или мальпигиевыми тельцами . Ботаническое семейство Malpighiaceae также названо в его честь. Он был первым человеком, увидевшим капилляры у животных, и открыл связь между артериями и венами, которая ускользнула от Уильяма Гарвея . Мальпиги был одним из первых людей, наблюдавших красные кровяные клетки под микроскопом, после Яна Сваммердама . Его трактат De polypo cordis (1666) был важен для понимания состава крови, а также того, как она свертывается. [1] В нем Мальпиги описал, как форма сгустка крови различается в правой и левой частях сердца . [ 2]
Использование микроскопа позволило Мальпиги обнаружить, что насекомые используют не легкие для дыхания, а небольшие отверстия в коже, называемые трахеями. [3] Мальпиги также изучал анатомию мозга и пришел к выводу, что этот орган является железой. С точки зрения современной эндокринологии этот вывод верен, поскольку гипоталамус мозга давно известен своей способностью секретировать гормоны. [4]
Поскольку Мальпиги обладал обширными знаниями как о растениях , так и о животных, он внес вклад в научное изучение обоих. Королевское общество Лондона опубликовало два тома его ботанических и зоологических трудов в 1675 и 1679 годах. Еще одно издание последовало в 1687 году, а дополнительный том — в 1697 году. В своей автобиографии Мальпиги говорит о своей Anatome Plantarum , украшенной гравюрами Роберта Уайта , как о «самом элегантном формате во всем образованном мире». [5]
Его изучение растений привело его к выводу, что растения имеют трубочки, похожие на те, что он видел у насекомых, таких как шелкопряд (используя свой микроскоп, он, вероятно, увидел устьица, через которые растения обмениваются углекислым газом с кислородом). Мальпиги заметил, что когда на стволе удаляли кольцеобразный участок коры, в тканях над кольцом происходило вздутие, и он правильно интерпретировал это как рост, стимулируемый пищей, поступающей из листьев и блокируемой над кольцом. [6]
Мальпиги родился 10 марта 1628 года в Кревалькоре недалеко от Болоньи , Италия . [7] Сын обеспеченных родителей, Мальпиги получил образование в своем родном городе, поступив в Болонский университет в возрасте 17 лет. [8] В посмертном труде, представленном и посвященном Королевскому обществу в Лондоне в 1697 году, Мальпиги говорит, что он завершил свои грамматические исследования в 1645 году, после чего он начал заниматься изучением перипатетической философии. Он завершил эти исследования примерно в 1649 году, где по настоянию своей матери Фрэнсис Наталис начал изучать физику. Когда его родители и бабушка заболели, он вернулся в свой семейный дом недалеко от Болоньи, чтобы заботиться о них. Мальпиги изучал аристотелевскую философию в Болонском университете, когда был совсем молодым. Он присоединился к школе анатомии под руководством Бартоломео Массари и был одним из девяти студентов, которые встречались в доме мастера для проведения вскрытий. Он женился на Франческе, дочери Массари, но это было недолгим, так как она вскоре умерла. [9] Несмотря на противодействие со стороны университетских властей, поскольку он не был болонцем по рождению, в 1653 году ему были предоставлены докторские степени как по медицине, так и по философии. Позже он получил диплом врача в возрасте 25 лет. Впоследствии он был назначен учителем, после чего он сразу же посвятил себя дальнейшему изучению анатомии и медицины. На протяжении большей части своей карьеры Мальпиги сочетал интенсивный интерес к научным исследованиям с нежной любовью к преподаванию. В 1667 году Генри Ольденбург пригласил его переписываться с Королевским обществом , и в следующем году он стал членом общества.
В 1656 году Фердинанд II Тосканский пригласил его на должность профессора теоретической медицины в Пизанский университет . Там Мальпиги начал свою пожизненную дружбу с Джованни Борелли , математиком и натуралистом, который был видным сторонником Accademia del Cimento , одного из первых научных обществ. Мальпиги подверг сомнению преобладающие медицинские учения в Пизе, пробовал эксперименты по изменению цвета крови и пытался переосмыслить анатомические, физиологические и медицинские проблемы того времени. Семейные обязанности и плохое здоровье побудили Мальпиги вернуться в 1659 году в Болонский университет, где он продолжал преподавать и проводить исследования с помощью своих микроскопов. В 1661 году он идентифицировал и описал легочную и капиллярную сеть, соединяющую мелкие артерии с мелкими венами. Взгляды Мальпиги вызывали все больше споров и разногласий, в основном из-за зависти и непонимания со стороны его коллег.
В 1653 году, после смерти отца, матери и бабушки, Мальпиги покинул свою семейную виллу и вернулся в Болонский университет , чтобы изучать анатомию. В 1656 году он стал доцентом в Болонье, а затем профессором физики в Пизе, где он начал отказываться от диспутационного метода обучения и прибегать к более экспериментальному методу исследования. На основе этого исследования он написал несколько «Диалогов против перипатетиков и галенистов» (тех, кто следовал заветам Галена и которых возглавлял в Болонском университете коллега-врач, но заклятый враг Джованни Джироламо Сбаралья ), которые были уничтожены, когда сгорел его дом. Устав от философских диспутов, в 1660 году Мальпиги вернулся в Болонью и посвятил себя изучению анатомии. Впоследствии он открыл новую структуру легких, что привело его к нескольким спорам с учеными врачами того времени. В 1662 году он стал профессором физики в Мессинской академии.
Уйдя из университетской жизни на свою виллу в сельской местности недалеко от Болоньи в 1663 году, он работал врачом, продолжая проводить эксперименты с растениями и насекомыми, которых он находил в своем поместье. Там он сделал открытия в области строения растений, которые опубликовал в своих «Наблюдениях» . В конце 1666 года Мальпиги пригласили вернуться в публичную академию в Мессине, что он и сделал в 1667 году. Хотя он принял временные кафедры в университетах Пизы и Мессины , на протяжении всей своей жизни он постоянно возвращался в Болонью, чтобы заниматься медициной, город, который отплатил ему, воздвигнув памятник в его память после его смерти. [10]
Как врач, медицинские консультации Мальпиги со своими пациентами, которые в основном принадлежали к социальным элитным классам, оказались полезными для лучшего понимания связей между анатомией человека, патологией заболеваний и методами лечения этих заболеваний. [11] Кроме того, Мальпиги проводил свои консультации не только у постели больного, но и по почте, используя письма для запроса и проведения их для разных пациентов. [11] Эти письма служили социальными связями для медицинской практики, которую он выполнял, позволяя его идеям достигать общественности даже вопреки критике. [11] Эти связи, которые Мальпиги создавал в своей практике, стали еще более распространенными из-за того, что он практиковал в разных странах. Однако большие расстояния усложняли консультации для некоторых его пациентов. [11] Манера, в которой Мальпиги практиковал медицину, также показывает, что в его время у итальянских пациентов было принято иметь несколько лечащих врачей, а также врачей-консультантов. [11] Одним из принципов медицинской практики Мальпиги было то, что он не полагался на анекдоты или опыт относительно средств от различных болезней. Вместо этого он использовал свои знания анатомии человека и патологии болезней, чтобы практиковать то, что он обозначил как «рациональную» медицину («рациональная» медицина была в отличие от «эмпирики»). [11] Мальпиги не отказывался от традиционных веществ или методов лечения, но он не использовал их использование просто на основе прошлого опыта, который не исходил из природы базовой анатомии и процесса болезни. [11] В частности, в своих методах лечения цель Мальпиги состояла в том, чтобы сбросить дисбаланс жидкости, уговорив организм исправить его самостоятельно. Например, дисбаланс жидкости должен быть исправлен с течением времени путем мочеиспускания, а не искусственными методами, такими как слабительные и нарывные средства. [11] В дополнение к «рациональным» подходам Мальпиги он также верил в так называемое «чудесное» или «сверхъестественное» исцеление. Однако он утверждал, что для того, чтобы это произошло, организм не мог попытаться изгнать какую-либо злокачественную материю, такую как рвота. Случаи, когда это происходило, когда исцеление нельзя было считать чудесным, были известны как «кризисы». [12]
В 1668 году Мальпиги получил письмо от г-на Ольденбурга из Королевского общества в Лондоне, в котором тот приглашал его к переписке. Мальпиги написал свою историю шелкопряда в 1668 году и отправил рукопись г-ну Ольденбургу. В результате Мальпиги стал членом Королевского общества в 1669 году. В 1671 году «Анатомия растений» Мальпиги была опубликована в Лондоне Королевским обществом, и одновременно он написал г-ну Ольденбургу, рассказав ему о своих недавних открытиях, касающихся легких , волокон селезенки и яичек , а также о нескольких других открытиях, связанных с мозгом и органами чувств . Он также поделился дополнительной информацией о своих исследованиях растений. В то время он рассказал о своих спорах с некоторыми молодыми врачами, которые были ярыми сторонниками принципов Галена и выступали против всех новых открытий. После многих других открытий и публикаций, в 1691 году Мальпиги был приглашен в Рим папой Иннокентием XII, чтобы стать папским врачом и профессором медицины в Папской медицинской школе. Он оставался в Риме до своей смерти.
Марчелло Мальпиги похоронен в церкви Санти Грегорио э Сиро в Болонье , где в настоящее время можно увидеть мраморный памятник ученому с надписью на латыни, напоминающей, среди прочего, о его «SUMMUM INGENIUM / INTEGERRIMAM VITAM / FORTEM STRENUAMQUE MENTEM / AUDACEM SALUTARIS ARTIS AMOREM» (великий гений, честная жизнь, сильный и стойкий ум, смелая любовь к врачебному искусству).
Примерно в возрасте 38 лет, имея за плечами замечательную академическую карьеру, Мальпиги решил посвятить свое свободное время анатомическим исследованиям. [10] Хотя некоторые из своих исследований он проводил с помощью вивисекции, а другие — путем вскрытия трупов, его наиболее показательные работы, по-видимому, были основаны на использовании микроскопа. Благодаря этой работе многие микроскопические анатомические структуры названы в честь Мальпиги, включая слой кожи (слой Мальпиги) и два различных мальпигиевых тельца в почках и селезенке, а также мальпигиевы канальцы в выделительной системе насекомых.
Хотя голландский производитель очков создал составную линзу и вставил ее в микроскоп на рубеже XVII века, а Галилей применил принцип составной линзы для создания своего микроскопа, запатентованного в 1609 году, ее возможности как микроскопа оставались неиспользованными в течение полувека, пока Роберт Гук не усовершенствовал инструмент [ необходима ссылка ] . После этого Марчелло Мальпиги, Гук и два других ранних исследователя, связанных с Королевским обществом, Неемия Грю и Антуан ван Левенгук, были счастливы иметь в руках практически неиспытанный инструмент, когда они начали свои исследования. [13]
В 1661 году Мальпиги наблюдал капиллярные структуры в легких лягушки. [14] Первая попытка Мальпиги изучить кровообращение в легких была предпринята в сентябре 1660 года при вскрытии овец и других млекопитающих, где он вводил черные чернила в легочную артерию. [15] Однако, отслеживая распределение чернил через артерии к венам в легких животного, большой размер выбранной овцы/млекопитающего ограничивал его наблюдение за капиллярами, поскольку они были слишком малы для увеличения. [16] Вскрытие лягушки Мальпиги в 1661 году оказалось подходящим размером, который можно было увеличить, чтобы отобразить капиллярную сеть, не видимую у более крупных животных. [16] Обнаружив и наблюдая капилляры в легких лягушки, Мальпиги изучал движение крови в замкнутой системе. [15] Это противоречило предыдущему взгляду на открытую кровеносную систему, в которой кровь поступала бы из печени/селезенки и скапливалась в открытых пространствах тела. [15] Это открытие капилляров также внесло вклад в теорию кровообращения Уильяма Гарвея , в которой капилляры действовали как связь между венами и артериями и подтверждали закрытую систему кровообращения у животных. [17]
Продолжая свой анализ легких, Мальпиги в своей работе 1661 года «De pulmonibus observationes anatomicae» определил дыхательные пути, разветвленные на тонкие мембранные сферические полости, которые он сравнил с сотовыми отверстиями, окруженными капиллярными сосудами. [18] Эти структуры легких, теперь известные как альвеолы, он использовал для описания воздушного пути как непрерывного вдоха и выдоха, при этом альвеолы на концах пути действуют как «несовершенная губка» для воздуха, поступающего в организм. [16] Экстраполируя на людей, он предложил объяснение того, как воздух и кровь смешиваются в легких. [13] Мальпиги также использовал микроскоп для своих исследований кожи, почек и печени. Например, после того, как он препарировал чернокожего мужчину, Мальпиги добился новаторского прогресса в открытии происхождения черной кожи. Он обнаружил, что черный пигмент был связан со слоем слизи прямо под кожей. [ необходима цитата ]
В 1663–1667 годах в Мессинском университете, где его исследования были сосредоточены на изучении нервной системы человека, он идентифицировал и описал нервные окончания в теле, структуру мозга и зрительный нерв. [17] Все свои работы в 1665 году, связанные с нервной системой, он опубликовал в 3 отдельных работах, изданных в том же году под названиями: De Lingua о вкусе и языке, De Cerebro о мозге и De Externo Tactus Organo об ощущении/прикосновении. [17] Что касается его работы над языком, он обнаружил небольшие мышечные бугорки, вкусовые рецепторы, которые он назвал «сосочками», и при их исследовании он описал связанную связь с нервными окончаниями, которые давали вкусовые ощущения во время еды. [19] Кроме того, в 1686 году, изучая бычий язык, Мальпиги разделил сосочки языка на отдельные «участки» по длине языка. [19] При изучении мозга он одним из первых попытался составить карту серой и белой ткани и выдвинул гипотезу о связи между головным и спинным мозгом через нервные окончания. [20]
Работа Мальпиги по анатомии растений была вдохновлена в Мессине, когда он посетил сад своего покровителя Висконте Руффо, где расщеплённая ветвь каштана имела структуру, которая его заинтриговала; в современной литературе эта структура называется ксилемой . [16] Он исследовал структуру различных растений и отметил, что расположение ксилемы было либо в форме кольца, либо в виде разбросанных группировок в стебле. [16] Это различие позже использовалось биологами для разделения двух основных семейств растений. [16]
Талантливый художник-зарисовщик, Мальпиги, кажется, был первым автором, сделавшим подробные рисунки отдельных органов цветков. В его Anatome plantarum есть продольное сечение цветка Nigella (его Melanthi, буквально медовый цветок) с подробностями нектароносных органов. Он добавляет, что странно, что природа создала на листьях цветка органы, похожие на раковины, в которых вырабатывается мед. [21]
Мальпиги преуспел в прослеживании онтогенеза органов растений и последовательного развития побега благодаря своему инстинкту, сформированному в сфере эмбриологии животных. Он специализировался на развитии сеянцев и в 1679 году опубликовал том, содержащий серию изящно нарисованных и гравированных изображений стадий развития Leguminosae (бобы) и Cucurbitaceae (кабачки, дыни). Позднее он опубликовал материал, изображающий развитие финиковой пальмы. Великий шведский ботаник Линней назвал род Malpighia в честь работы Мальпиги с растениями; Malpighia является типовым родом для Malpighiaceae , семейства тропических и субтропических цветковых растений.
Поскольку Мальпиги занимался тератологией (научным изучением видимых состояний, вызванных прерыванием или изменением нормального развития), он выразил серьезные опасения относительно взгляда своих современников, что галлы деревьев и трав порождают насекомых. Он предположил (и правильно), что существа, о которых идет речь, возникли из яиц, ранее отложенных в растительной ткани. [5]
Исследования Мальпиги жизненного цикла растений и животных привели его к теме воспроизводства. Он создал подробные рисунки своих исследований развития эмбриона цыпленка, начиная со 2–3 дней после оплодотворения, причем эти рисунки эмбрионов были сосредоточены на сроках развития конечностей и органов. [22] Кроме того, развитие семян у растений (таких как лимонное дерево) и превращение гусениц в насекомых. Мальпиги также постулировал эмбриональный рост людей, написанный в письме к Джироламо Корреру, покровителю ученых, Мальпиги предположил, что все компоненты кровеносной системы были бы развиты в эмбрионе одновременно . [22] Его открытия помогли пролить свет на философские аргументы, окружающие темы воплощения , предсуществования, преформации, эпигенеза и метаморфоза. [23]
В 1691 году Папа Иннокентий XII пригласил его в Рим в качестве папского врача. Он преподавал медицину в Папской медицинской школе и написал длинный трактат о своих исследованиях, который он передал в дар Лондонскому королевскому обществу.
Марчелло Мальпиги умер от апоплексии (старомодный термин для инсульта или инсультоподобных симптомов) в Риме 30 ноября 1694 года в возрасте 66 лет. [7] В соответствии с его желанием было проведено вскрытие. Королевское общество опубликовало его исследования в 1696 году. Астероид 11121 Мальпиги назван в его честь.
