Marcello Malpighi: Biografie, Beiträge und Werke

Marcello Malpighi (1628 - 1694) war ein italienischer Arzt und Biologe, der weltweit als Vater der mikroskopischen Anatomie, Histologie, Embryologie und Physiologie bekannt ist. Er war der erste, der die Kapillaren bei Tieren sah und die Verbindung zwischen Venen und Arterien entdeckte.

Darüber hinaus war er einer der ersten, der rote Blutkörperchen durch ein Mikroskop beobachtete. Seine Abhandlung über Polypo cordis im Jahr 1666 war wichtig, um die Zusammensetzung des Blutes zu verstehen.

Mit dem Mikroskop entdeckte er, dass wirbellose Tiere nicht wie Menschen mit der Lunge atmen, sondern kleine Löcher in der Haut, sogenannte "Luftröhren".

Es war bekannt, dass Malpighi die Anatomie des menschlichen Gehirns studiert hatte und daraus schloss, dass dieses Organ auch als Drüse fungieren kann. Derzeit ist diese Aussage richtig, da der Hypothalamus des Gehirns im Laufe der Zeit für seine Fähigkeit zur Ausschüttung von Hormonen erkannt wurde.

In seiner wissenschaftlichen Laufbahn hat er sich intensiv mit Pflanzen und Tieren befasst. So veröffentlichte die Royal Society of London mehrere Werke zu den Themen Botanik und Zoologie. Außerdem wurde es Teil dieser wissenschaftlichen Gesellschaft.

Biografie

Erste Jahre und Studium

Marcello Malpighi wurde am 10. März 1628 in Crevalcore, Italien, als Sohn einer wohlhabenden Familie geboren. Im Alter von 17 Jahren trat er in die Universität von Bologna ein, wo sein Vater ihn an einem auf Grammatik ausgerichteten Studium teilnehmen ließ, das 1645 seinen Abschluss fand.

Sofort widmete er sich dem Studium der peripatetischen Philosophie, angeleitet von den Lehren des griechischen Philosophen Aristoteles; 1649 gipfelten solche Studien. Motiviert von der Überzeugung seiner Mutter begann er ein Physikstudium.

Als seine Eltern und seine Großmutter krank wurden, musste Malpighi zu seinem Haus in Crevalcore zurückkehren, um sich um sie zu kümmern. Im Alter von 21 Jahren starben Malpighis Eltern. Nach seinem Tod beschloss er, sein Studium fortzusetzen.

Trotz der Diskriminierung der Universitätsbehörden, nicht von Geburt an Bologneser zu sein, promovierte er 1653 in Medizin und Philosophie. Im Alter von 25 Jahren machte er seinen Abschluss als Arzt und wurde bald zum Professor ernannt. Er widmete sich dem Studium der Anatomie und Medizin.

Während des größten Teils seiner Karriere entwickelte Malpighi ein intensives Interesse an wissenschaftlicher Forschung und eine Leidenschaft für die Lehre, die er zeitlebens und bis zum Tag seines Todes unter Beweis stellte.

Wissenschaftliche Karriere

1656 lud ihn Ferdinand II. Von der Toskana (Mitglied der Medici) an den Lehrstuhl für Medizin an der Universität von Pisa ein. Von dort aus begann Malpighi seine Freundschaft mit dem Mathematiker und Naturforscher Giovani Borelli, einem der Anhänger der Accademia del Cimento; eine der ersten wissenschaftlichen Gesellschaften.

Während seines Aufenthalts in Pisa stellte Malpighi die Lehren des Ortes in Frage, führte Experimente zur Veränderung der Farbe im Blut durch und versuchte, die anatomischen, physiologischen und medizinischen Probleme des Augenblicks zu modifizieren.

Außerdem schrieb er einige Dialoge gegen die Peripatetiker und die Galenisten, die die Ideale des griechischen Philosophen Galen von Pergamon verteidigten. Seine Krankheit und andere Verantwortlichkeiten motivierten ihn, 1659 an die Universität von Bologna zurückzukehren und sich der Lehre und Forschung unter dem Mikroskop zu widmen.

1661 identifizierte und beschrieb er das Lungen- und Kapillarnetz, das die kleinen Arterien mit den kleineren Venen verbindet. Dies ist eine der größten Entdeckungen in der Geschichte der Wissenschaft.

Malpighis Arbeit und seine Ansichten führten zu Kontroversen und Meinungsverschiedenheiten, vor allem aufgrund von Neid und Unverständnis seiner Kollegen.

Mitglied der Royal Society of London

Obwohl er 1662 zum Professor für Physik an der Akademie von Messina ernannt wurde, entschloss er sich ein Jahr später, sich vom Universitätsleben zurückzuziehen und zog in seine Villa auf dem Land in der Nähe von Bologna. Dort arbeitete er als Arzt und experimentierte weiter mit den Pflanzen und Insekten, die er auf seinem Grundstück fand.

Ende 1666 wurde Malpighi eingeladen, an die öffentliche Akademie von Messina zurückzukehren. 1668 erhielt der italienische Arzt einen Brief von der Royal Society of London, in dem er eingeladen wurde, Mitglied der wissenschaftlichen Gesellschaft zu werden.

Malpighi schrieb über seine Experimente zur Struktur der Metamorphose der Seidenraupe zur Royal Society of London; In der Folge wurde er 1669 zum Mitglied der renommierten wissenschaftlichen Gesellschaft ernannt.

1671 veröffentlichte die Royal Society in London ihre Arbeit über die Anatomie der Pflanzen von Malpighi. Von dort aus berichtete der italienische Arzt über seine Entdeckungen in Bezug auf Lunge, Milzfasern und Hoden sowie über andere Entdeckungen, die das Gehirn und die Sinnesorgane betreffen.

Er teilte auch seine neuesten Errungenschaften seiner Forschung über Pflanzen. Parallel zu seiner Arbeit für die Royal Society berichtete er über seine Streitigkeiten mit einigen jüngeren Kollegen, die die galenischen Prinzipien gegen seine neuen Entdeckungen unterstützten.

Letzte Jahre

Nach vielen anderen Entdeckungen und Veröffentlichungen wurde Malpighi 1691 von Papst Innozenz XII. Zum päpstlichen Arzt nach Rom gerufen, so dass er sein Zuhause in Bologna verlassen musste.

In Rom nahm er den Medizinunterricht wieder auf und wurde Professor an der Papal School of Medicine, wo er eine umfassende Abhandlung über sein Studium an der Royal Society of London verfasste.

Tod

Am 29. September 1694 starb Marcelo Malpighi an einem Schlaganfall; Plötzliche Unterbrechung der Gehirnaktivität und partielle Muskelparalyse im Alter von 66 Jahren. Schließlich veröffentlichte die Royal Society of London 1696 ihre Studien. Malpighi ist in der Kirche Santi Gregorio e Siro in Bologna beigesetzt.

Heutzutage kann man ein Marmordenkmal des Wissenschaftlers mit einer lateinischen Inschrift sehen, die sich auf sein ehrliches Leben, seinen starken Verstand und seine Liebe zur Medizin bezieht.

Beiträge

Kapillaren und Lungenstruktur

Vor der Entdeckung von Malpighi galten die Lungen als homogene Fleischmasse. Der Wissenschaftler erklärte ausführlich, wie sich Luft und Blut in der Lunge vermischen.

Nach mehreren Beobachtungen im Mikroskop entdeckte Malpighi die Struktur der Lunge, bei der es sich um ein Aggregat membranöser Alveolen handelt, die sich zu Tracheobronchialästen hin öffnen und von einem Kapillarnetz umgeben sind.

Malpighi führte das Experiment mit der Lunge eines Hundes und mit den Lungenkapillaren von Fröschen und Schildkröten durch. Er sah die Struktur der Lunge als Luftzellen, die von einem Netzwerk von Blutgefäßen umgeben waren.

Er entdeckte die Verbindungen zwischen den Arterien und den Venen der Frösche und Schildkröten, da sie seinen Studien sehr ähnlich waren. Von dort aus wagte Malpighi zu spekulieren, dass das Gleiche mit anderen Tieren geschah.

Histologische Studien

Die Untersuchung von Gewebestrukturen wurde dank klassischer Mikroskopiker etabliert. Der wichtigste von ihnen war Marcello Malpighi. Zu dieser Zeit veröffentlichte er vier Abhandlungen; im ersten beschrieb er das Vorhandensein roter Blutkörperchen in den Blutgefäßen eines Igels.

In anderen Abhandlungen beschrieb er die Papillen der Zunge und der Haut; Er schlug vor, dass sie eine sensorische Funktion haben könnten. Darüber hinaus beschrieb er die Schichten von Hautzellen, die heute als "die Malpighi-Schicht" bekannt sind.

Er führte auch Demonstrationen der allgemeinen Struktur des Gehirns durch und stellte fest, dass weiße Substanz aus Kot von Fasern besteht, die das Gehirn mit dem Rückenmark verbinden; Er beschrieb auch die grauen Kerne, die in der weißen Substanz existieren.

Während andere Anatomen glaubten, dass dem äußeren Teil der Niere eine Struktur fehlte, bestritt Malpighi eine solche Behauptung, als er entdeckte, dass sie aus einer großen Anzahl kleiner, wurmartiger Gefäße (den Nierenröhren) besteht, die er "Kanülen" nannte.

Die Sekretdrüse

Malpighi führte weitere Untersuchungen zur Struktur und Funktionsweise der Sekretdrüse oder -maschine durch.

Er erklärte, dass die Funktion dieses Mechanismus darin bestehe, bestimmte Blutpartikel aus einer Arterie auszuwählen, sie von anderen zu trennen, die durch eine spezielle Vene zurückfließen, und sie als unabhängige Flüssigkeit in einen Ausscheidungsleiter einzuführen.

Malpighi erklärte a priori die Funktionsweise des Sekretionsmechanismus, indem er eine Proportionalität von Form und Abmessung zwischen den Poren und den zu trennenden Partikeln postulierte.

Obwohl Malpighi zugab, dass er die Struktur nicht vollständig untersuchen konnte, gab er die Suche nach dem Mechanismus der Poren nicht auf. Es gelang ihm, es an der Stelle zu lokalisieren, an der sich die kleinsten Äste der Arterien, Venen und des Kanals treffen.

Anatomie der Insekten

Die Seidenraupenmotte war Malpighis erste detaillierte Beschreibung der Struktur der Wirbellosen. Vor ihrer Untersuchung glaubte man, dass diesen winzigen Kreaturen innere Organe fehlten.

Malpighi stellte überrascht fest, dass die Motte so komplex war wie große Tiere. Es gelang ihm, die Luftröhre, die Geister, das Schlauchsystem und das Atmungssystem der Insekten zu entdecken. Es gelang ihm, die Funktion dieser Organe in solchen Wesen richtig zu erraten.

Malpighi beschrieb als erster das Nervenstrang, die Ganglien, die Seidendrüsen, das Herz und die Harnröhren des Ausscheidungssystems, die seinen Namen tragen.

Embryonale Studien

Dank der Verwendung des Mikroskops gelang es Malpighi, die frühesten Stadien des Embryos zu untersuchen, was bis dahin unmöglich gewesen war. Seine Studien wurden der Royal Society of London schnell mitgeteilt.

Er konnte das Herz innerhalb von 30 Stunden nach der Inkubation sehen und bemerkte, dass es zu schlagen begann, bevor sich das Blut rötete. Darüber hinaus beschrieb er die Entwicklung der Rückenfalten, des Gehirns und der Strukturen, die später als Astbögen identifiziert wurden.

Malpighi glaubte jedoch, die Form eines Embryos in einem nicht inkubierten Ei gesehen zu haben. Eine Erklärung für diese Neugierde ist, dass das Ei mit zwei Lebenstagen in der warmen italienischen Sonne des August inkubiert wurde.

Anatomie der Pflanze

Malpighis Interesse an der Struktur der Pflanzen begann, als er den abgebrochenen Ast eines Kastanienbaums bemerkte, aus dessen Oberfläche feine Fäden ragten. Nach seiner Beobachtung war Malpighi von seiner Ähnlichkeit mit den Luftschläuchen der Insekten überrascht.

Seine Zeichnungen der Stämme der oberen Pflanzen unterschieden sich zwischen den ringförmigen Ringen des Dikotyledons (Embryonen von Samen, die mit zwei kleinen Anfangsblättern auftreten) und den verstreuten Strahlen des Monokotyledons. Der Begriff "zweikeimblättrig" wurde zu Beginn des 18. Jahrhunderts eingeführt.

Darüber hinaus schlug er vor, dass das für das Wachstum der Pflanzen erforderliche Material von den Blättern aus dem Saft gebildet wurde.

Funktioniert

Von pulmonibus

De pulmonibus war das erste wichtige Werk von Marcello Malpighi, das aus zwei kurzen Briefen bestand, die er dann an Borelli in Pisa sandte und die 1661 in Bologna veröffentlicht wurden.

Bei seinen Forschungen mit dem italienischen Arzt Carlo Fracassati machte er Präparationen, Vivisektionen und Beobachtungen mit dem Mikroskop, um relevante Entdeckungen über die Lunge zu machen.

Malpighi berichtete nach seiner Analyse, dass es keinen unmittelbaren Kontakt zwischen dem Blut und der in der Lunge gespeicherten Luft geben könne.

Anatome Plantarum

Anatome Plantarum war ein lateinischer Text der von Marcello Malpighi zwischen 1663 und 1674 durchgeführten Forschungen. Er bestand aus einer Reihe von Manuskripten mit der Absicht, von der Royal Society of London veröffentlicht zu werden, die 1675 und 1679 ans Licht kam.

In seiner Arbeit fertigte er mehrere detaillierte Zeichnungen der einzelnen Blumenorgane an, wobei er als erster Autor solche Illustrationen in seinen Text einbaute. Er fertigte einen Längsschnitt einer Blume namens Nigella an und fügte die Seltsamkeit der Blüten hinzu, die Honig produzieren können.

Aus viscerum structura exercitatio

De viscerum structura execitatio aus dem Jahr 1666 bietet eine detaillierte und genaue Beschreibung der Struktur von Leber, Milz und Niere. Der italienische Wissenschaftler sezierte das Gewebe unter dem Mikroskop und identifizierte kleine Mengen von Partikeln oder Lappen, die Trauben in der Leber ähnelten.

Jeder Lappen bestand aus kleinen Körpern, die Traubenkernen ähnelten und durch zentrale Gefäße verbunden waren. Nachdem er die Lappen mehrerer Arten beobachtet hatte, kam er zu dem Schluss, dass diese Lappen eine Einheit mit sekretorischer Funktion waren.

Malpighi drückte in seiner Arbeit die Schlussfolgerung der Funktion der Leber aus, die als Drüse fungiert, in der der Gallengang der Durchgang des sekretierten Materials (Galle) sein muss; Die Gallenblase war nicht der Ort der Gallenentstehung.