מרצ'לו מלפיגי

מרצ'לו מלפיגי

מרצ'לו מלפיגי (Marcello Malpighi; 10 במרץ 1628 – 30 בנובמבר 1694) היה ביולוג ורופא איטלקי, המכונה "אבי האנטומיה המיקרוסקופית, ההיסטולוגיה, הפיזיולוגיה והאמבריולוגיה". שמו של מלפיגי טבוע בכמה מאפיינים פיזיולוגיים הקשורים למערכת ההפרשה הביולוגית, כגון פקעיות מלפיגי ופירמידות מלפיגי בכליות ומערכת צינוריות מלפיגי בחרקים. קשריות לימפה בטחול מכונות לעיתים קרובות "גופיפי מלפיגי" (Malpighian bodies) או פקעיות מלפיגי. המשפחה הבוטנית מלפיגיים (Malpighiaceae) קרויה אף היא על שמו. הוא היה האדם הראשון שראה נימים בבעלי חיים, וגילה את הקשר בין עורקים לוורידים, דבר שחמק מעיניו של ויליאם הארווי. מלפיגי היה אחד האנשים הראשונים שצפו בתאי דם אדומים תחת מיקרוסקופ, לאחר יאן סוואמרדם. ספרו De polypo cordis (1666) היה חשוב להבנת הרכב הדם, כמו גם אופן קרישת הדם. בספר זה תיאר מלפיגי כיצד צורת קריש הדם שונה בצד ימין של הלב לעומת צד שמאל.

השימוש במיקרוסקופ אפשר למלפיגי לגלות שחרקים אינם משתמשים בריאות כדי לנשום, אלא בחורים קטנים בעורם הנקראים קנה נשימה (טרכאות). מלפיגי חקר גם את האנטומיה של המוח והסיק שאיבר זה הוא בלוטה. במונחים של אנדוקרינולוגיה מודרנית, מסקנה זו נכונה מכיוון שההיפותלמוס במוח מוכר מזה זמן רב בזכות יכולתו להפרשת הורמונים.

מכיוון שלמלפיגי היה ידע רחב הן בצמחים והן בבעלי חיים, הוא תרם למחקר המדעי של שניהם. החברה המלכותית של לונדון פרסמה שני כרכים של עבודותיו הבוטניות והזואולוגיות בשנים 1675 ו-1679. מהדורה נוספת הופיעה בשנת 1687, וכרך משלים בשנת 1697. באוטוביוגרפיה שלו, מלפיגי מדבר על ספרו Anatome Plantarum, המעוטר בתחריטים של רוברט וייט, כ"פורמט האלגנטי ביותר בכל העולם האורייני".

חקר הצמחים שלו הוביל אותו למסקנה שלצמחים יש צינוריות דומות לאלו שראה בחרקים כמו טוואי המשי (באמצעות המיקרוסקופ שלו, הוא כנראה ראה את הפיוניות, שדרכן צמחים מחליפים פחמן דו-חמצני בחמצן). מלפיגי הבחין כי כאשר הוסר חלק דמוי טבעת מקליפת גזע, התרחשה נפיחות ברקמות שמעל הטבעת, והוא פירש זאת נכונה כצמיחה שגוררה מזון היורד מהעלים ונתקע מעל הטבעת.

שנים מוקדמות

מלפיגי נולד ב-10 במרץ 1628 בקרבלקור (Crevalcore) שליד בולוניה, איטליה. כבן להורים אמידים, מלפיגי התחנך בעיר הולדתו, ונכנס לאוניברסיטת בולוניה בגיל 17. בחיבור לאחר המוות שהוגש והוקדש לחברה המלכותית בלונדון בשנת 1697, אומר מלפיגי שהוא סיים את לימודי הדקדוק שלו ב-1645, אז החל להקדיש את עצמו לחקר הפילוסופיה הפריפטטית. הוא סיים לימודים אלו בסביבות 1649, אז בשכנוע אמו פרנסס נטליס, החל ללמוד פיזיקה. כאשר הוריו וסבתו חלו, הוא חזר לבית משפחתו ליד בולוניה כדי לטפל בהם. מלפיגי למד פילוסופיה אריסטוטלית באוניברסיטת בולוניה בעודו צעיר מאוד. הוא הצטרף לבית הספר לאנטומיה תחת ברטולומאו מסארי והיה אחד מתשעה סטודנטים שנפגשו בבית המאסטר כדי לבצע ניתוחים. הוא נשא לאישה את פרנצ'סקה, בתו של מסארי, אך הנישואים היו קצרי ימים שכן היא נפטרה זמן קצר לאחר מכן. למרות התנגדות מצד רשויות האוניברסיטה מכיוון שלא היה בולונזי מלידה, בשנת 1653 הוענקו לו תוארי דוקטור ברפואה ובפילוסופיה. מאוחר יותר הוא הוסמך כרופא בגיל 25. לאחר מכן, מונה למורה, ומיד הקדיש את עצמו להמשך מחקר באנטומיה וברפואה. במשך רוב הקריירה שלו, שילב מלפיגי עניין עז במחקר מדעי עם אהבה גדולה להוראה. הוא הוזמן להתכתב עם החברה המלכותית בשנת 1667 על ידי הנרי אולדנבורג, והפך לחבר בחברה בשנה שלאחר מכן.

בשנת 1656, הזמין אותו פרדיננד השני, דוכס טוסקנה, לקתדרה לרפואה תיאורטית באוניברסיטת פיזה. שם החל מלפיגי את ידידותו ארוכת השנים עם ג'ובאני בורלי, מתמטיקאי ונטורליסט, שהיה תומך בולט של האקדמיה דל צ'ימנטו (Accademia del Cimento), אחת האגודות המדעיות הראשונות. מלפיגי ערער על התורות הרפואיות הרווחות בפיזה, ניסה ניסויים בשינויי צבע בדם, וניסה לנסח מחדש בעיות אנטומיות, פיזיולוגיות ורפואיות של התקופה. אחריות משפחתית ובריאות לקויה הניעו את חזרתו של מלפיגי ב-1659 לאוניברסיטת בולוניה, שם המשיך ללמד ולבצע מחקר עם המיקרוסקופים שלו. בשנת 1661 הוא זיהה ותיאר את הרשת הריאתית והנימית המחברת בין עורקים קטנים לוורידים קטנים. השקפותיו של מלפיגי עוררו מחלוקת ואי-הסכמה גוברת, בעיקר מקנאה ומחוסר הבנה מצד עמיתיו.

קריירה

בשנת 1653, לאחר מות אביו, אמו וסבתו, עזב מלפיגי את וילה המשפחתית וחזר לאוניברסיטת בולוניה כדי ללמוד אנטומיה. בשנת 1656 הוא מונה למרצה בבולוניה, ולאחר מכן לפרופסור לפיזיקה בפיזה, שם החל לנטוש את שיטת הלימוד הוויכוחית וליישם שיטה ניסויית יותר למחקר. על סמך מחקר זה הוא כתב כמה "דיאלוגים נגד הפריפטטיקאים והגליניסטים" (אלה שעקבו אחר תורות גאלנוס והובלו באוניברסיטת בולוניה על ידי עמיתו הרופא והאויב המושבע ג'ובאני ג'ירולמו סבאראליה), שנהרסו כשביתו נשרף. עייף מוויכוחים פילוסופיים, בשנת 1660 חזר מלפיגי לבולוניה והקדיש את עצמו לחקר האנטומיה. לאחר מכן הוא גילה מבנה חדש של הריאות שהוביל אותו למספר מחלוקות עם אנשי הרפואה המלומדים של התקופה. בשנת 1662 הוא מונה לפרופסור לפיזיקה באקדמיה של מסינה.

בפרישתו מחיי האוניברסיטה לווילה שלו באזור הכפרי ליד בולוניה בשנת 1663, הוא עבד כרופא תוך שהוא ממשיך לערוך ניסויים על הצמחים והחרקים שמצא באחוזתו. שם הוא גילה תגליות על מבנה הצמחים שפרסם ב"תצפיותיו". בסוף 1666 הוזמן מלפיגי לחזור לאקדמיה הציבורית במסינה, דבר שעשה בשנת 1667. אף על פי שקיבל קתדרות זמניות באוניברסיטאות פיזה ומסינה, לאורך כל חייו חזר ללא הרף לבולוניה כדי לעסוק ברפואה, עיר שגמלה לו בהקמת אנדרטה לזכרו לאחר מותו.

כרופא, הייעוץ הרפואי של מלפיגי למטופליו, שהיו ברובם מהמעמדות החברתיים הגבוהים, הוכח כמועיל בהבנה טובה יותר של הקשרים בין האנטומיה האנושית, הפתולוגיה של המחלות והטיפולים למחלות אלו. יתרה מכך, מלפיגי ביצע את הייעוץ שלו לא רק ליד מיטת החולה, אלא גם באמצעות דואר, תוך שימוש במכתבים כדי לבקש ולנהל אותם עבור מטופלים שונים. מכתבים אלו שימשו כקשרים חברתיים לפרקטיקות הרפואיות שביצע, מה שאפשר לרעיונותיו להגיע לציבור גם מול הביקורת. הקשרים הללו שיצר מלפיגי בעיסוקו הפכו לנרחבים עוד יותר בשל העובדה שהוא עסק ברפואה במדינות שונות. עם זאת, מרחקים ארוכים סיבכו את הייעוץ עבור חלק ממטופליו. האופן שבו עסק מלפיגי ברפואה חושף גם שהיה נהוג בזמנו שחולים איטלקים יקבלו טיפול מרופאים מטפלים מרובים וכן מרופאים מייעצים. אחד העקרונות של מלפיגי בפרקטיקה רפואית היה שהוא לא הסתמך על אנקדוטות או חוויות בנוגע לתרופות למחלות שונות. במקום זאת, הוא השתמש בידע שלו באנטומיה אנושית ובפתולוגיה של מחלות כדי לתרגל את מה שכינה רפואה "רציונלית" (רפואה "רציונלית" עמדה בניגוד ל"אמפיריציזם"). מלפיגי לא נטש חומרים או טיפולים מסורתיים, אך הוא לא עשה בהם שימוש על בסיס חוויות עבר בלבד שלא נבעו מהטבע של האנטומיה ותהליך המחלה הבסיסיים. באופן ספציפי בטיפוליו, מטרתו של מלפיגי הייתה לאפס חוסר איזון נוזלים על ידי עידוד הגוף לתקן אותם בעצמו. לדוגמה, יש לתקן חוסר איזון בנוזלים לאורך זמן באמצעות השתנה ולא בשיטות מלאכותיות כגון משלשלים ומעוררי שלפוחיות. בנוסף לגישות ה"רציונליות" של מלפיגי, הוא גם האמין בריפוי "מופלא" או "על-טבעי". כדי שזה יקרה, הוא טען, הגוף לא היה יכול לנסות להוציא שום חומר ממאיר, כגון קיא. מקרים שבהם זה כן קרה, כאשר לא ניתן היה לראות בריפוי כנס, נודעו כ"משברים".

בשנת 1668 קיבל מלפיגי מכתב ממר אולדנבורג מהחברה המלכותית בלונדון, שהזמין אותו להתכתב. מלפיגי כתב את ההיסטוריה של טוואי המשי בשנת 1668 ושלח את כתב היד למר אולדנבורג. כתוצאה מכך, מלפיגי הפך לחבר בחברה המלכותית בשנת 1669. בשנת 1671 פורסמה בלונדון ה"אנטומיה של הצמחים" של מלפיגי על ידי החברה המלכותית, ובמקביל הוא כתב למר אולדנבורג, וסיפר לו על תגליותיו האחרונות בנוגע לריאות, סיבי הטחול והאשכים, וכמה תגליות אחרות הכוללות את המוח ואיברי החישה. הוא גם שיתף מידע נוסף בנוגע למחקרו על צמחים. באותה עת, הוא סיפר על המחלוקות שלו עם כמה רופאים צעירים שהיו תומכים נלהבים של העקרונות הגליניים והתנגדו לכל תגלית חדשה. בעקבות תגליות ופרסומים רבים נוספים, בשנת 1691 הוזמן מלפיגי לרומא על ידי האפיפיור אינוקנטיוס ה-12 כדי להפוך לרופא אפיפיורי ופרופסור לרפואה בבית הספר הרפואי האפיפיורי. הוא נשאר ברומא עד מותו.

מרצ'לו מלפיגי קבור בכנסיית סנטי גרגוריו א-סירו (Santi Gregorio e Siro) בבולוניה, שם ניתן לראות כיום אנדרטת שיש למדען עם כתובת בלטינית המזכירה – בין היתר – את "SUMMUM INGENIUM / INTEGERRIMAM VITAM / FORTEM STRENUAMQUE MENTEM / AUDACEM SALUTARIS ARTIS AMOREM" (גאונות גדולה, חיים ישרים, נפש חזקה ואיתנה, אהבה נועזת לאמנות הרפואה).

THE FREE TEST
How high is yours?

Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.

Take the IQ test →

מחקר

בסביבות גיל 38, ועם קריירה אקדמית מזהירה מאחוריו, החליט מלפיגי להקדיש את זמנו הפנוי ללימודים אנטומיים. אף על פי שערך חלק מלימודיו באמצעות ויויסקציה ואחרים באמצעות נתיחת גופות, מאמציו המרתקים ביותר נראים כמבוססים על השימוש במיקרוסקופ. בגלל עבודה זו, מבנים אנטומיים מיקרוסקופיים רבים קרויים על שמו של מלפיגי, כולל שכבת עור (שכבת מלפיגי) ושתי פקעיות מלפיגי שונות בכליות ובטחול, כמו גם צינוריות מלפיגי במערכת ההפרשה של חרקים.

אף על פי שיצרן משקפיים הולנדי יצר את העדשה המורכבת והכניס אותה למיקרוסקופ בסביבות ראשית המאה ה-17, וגלילאו גליליי יישם את עקרון העדשה המורכבת בייצור המיקרוסקופ שלו שנרשם כפטנט ב-1609, האפשרויות שלו כמיקרוסקופ נותרו לא מנוצלות במשך חצי מאה, עד שרוברט הוק שיפר את המכשיר. בעקבות זאת, מרצ'לו מלפיגי, הוק ושני חוקרים מוקדמים נוספים הקשורים לחברה המלכותית, נחמיה גרו ואנטוני ואן לוונהוק, התמזל מזלם להחזיק כלי שכמעט ולא נוסה בידיהם כשהחלו את חקירותיהם.

בשנת 1661 צפה מלפיגי במבני נימים בריאות של צפרדע. הניסיון הראשון של מלפיגי לבחון את זרימת הדם בריאות היה בספטמבר 1660, עם ניתוח של כבשים ויונקים אחרים שבהם הזריק דיו שחור לעורק הריאה. מעקב אחר פיזור הדיו דרך העורק לוורידים בריאות החיה, גודלה הגדול של הכבשה/היונק שנבחר היה מגביל לתצפית שלו על נימים שכן הם היו קטנים מכדי להגדילם. ניתוח הצפרדע של מלפיגי ב-1661, התברר כגודל מתאים שניתן היה להגדיל כדי להציג את רשת הנימים שלא נראתה בבעלי חיים גדולים יותר. בגילוי ובתצפית על הנימים בריאות הצפרדע, חקר מלפיגי את תנועת הדם במערכת סגורה. זה עמד בניגוד להשקפה הקודמת על מערכת זרימת דם פתוחה שבה הדם היה מגיע מהכבד/טחול ונאגר בחללים פתוחים בגוף. גילוי נימים זה תרם גם לתאוריית זרימת הדם של ויליאם הארווי, כאשר נימים משמשים כחיבור מוורידים לעורקים ומאשרים מערכת זרימת דם סגורה בבעלי חיים.

בהמשך הניתוח שלו על הריאות, זיהה מלפיגי את דרכי הנשימה המסתעפות לחללים כדוריים דקי-דופן שאותם דימה לחורי חלת דבש מוקפים בכלי דם נימיים, בעבודתו משנת 1661 "De pulmonibus observationes anatomicae". מבני ריאה אלו הידועים כיום כנאדיות שימשו אותו לתיאור נתיב האוויר כנשיפה ושאיפה מתמשכות עם הנאדיות בקצות הנתיב הפועלות כ"ספוג לא מושלם" עבור האוויר הנכנס לגוף. בהקשר לבני אדם, הוא הציע הסבר לאופן שבו אוויר ודם מתערבבים בריאות. מלפיגי השתמש במיקרוסקופ גם למחקריו על העור, הכליות והכבד.

בשנים 1663–1667, באוניברסיטת מסינה, שם התמקד מחקרו בלימוד מערכת העצבים האנושית, הוא זיהה ותיאר קצות עצבים בגוף, מבנה המוח ועצב הראייה. את כל עבודתו ב-1665 סביב מערכת העצבים פרסם בשלושה חיבורים נפרדים שפורסמו באותה שנה תחת הכותרות: De Lingua על טעם ולשון, De Cerebro על המוח ו-De Externo Tactus Organo על חוש מישוש. בנוגע לעבודתו על הלשון הוא גילה בליטות שריריות קטנות, פקעיות טעם, שאותן כינה "פפילות", וכשבחן אותן תיאר קשר לקצות עצבים שנתנו את תחושת הטעם בעת האכילה. יתרה מכך, בשנת 1686, דרך מחקר של לשון בקר, חילק מלפיגי את פפילות הלשון ל"טלאים" נפרדים לאורך הלשון. כשחקר את המוח, הוא היה מהראשונים שניסו למפות את הרקמה האפורה והלבנה ושיער קשר בין המוח לחוט השדרה דרך קצות העצבים.

עבודתו של מלפיגי על אנטומיית צמחים קיבלה השראה במסינה בעת שביקר בגינת פטרונו הוויקונט רופו, שם למבנה של ענף עץ ערמונים סדוק היה מבנה שסיקרן אותו, מבנה זה בספרות המודרנית הוא קסילם (עצה). הוא בחן את המבנה בצמחים שונים וציין כי סידור הקסילם היה בצורת טבעת או בקבוצות מפוזרות בגבעול. הבחנה זו שימשה מאוחר יותר ביולוגים כדי להפריד בין שתי המשפחות העיקריות של הצמחים.

כאמן רישום מוכשר, נראה שמלפיגי היה הסופר הראשון שיצר רישומים מפורטים של איברים בודדים של פרחים. בספרו Anatome plantarum יש חתך אורכי של פרח ניגלה (הוא כינה אותו Melanthi, מילולית פרח-דבש) עם פרטים של איברים נושאי צוף. הוא מוסיף כי מוזר שהטבע יצר על עלי הפרח איברים דמויי קונכייה שבהם מיוצר דבש.

מלפיגי הצליח להתחקות אחר האונטוגניה (התפתחות) של איברי הצמח, וההתפתחות הטורית של הנצר בזכות האינסטינקט שלו שעוצב בתחום האמבריולוגיה של בעלי חיים. הוא התמחה בהתפתחות נבטים, ובשנת 1679 פרסם כרך המכיל סדרה של תמונות משורטטות ומחורטות להפליא של שלבי ההתפתחות של קטניות (שעועית) ודלועיים (דלעת, מלונים). מאוחר יותר, הוא פרסם חומר המתאר את התפתחות עץ התמר. הבוטנאי השוודי הדגול לינאוס קרא לסוג Malpighia לכבוד עבודתו של מלפיגי עם צמחים; Malpighia הוא הסוג הטיפוסי למשפחת המלפיגיים, משפחה של צמחים פורחים טרופיים וסובטרופיים.

מכיוון שמלפיגי היה מודאג מטרטולוגיה (המחקר המדעי של התנאים הנראים לעין הנגרמים על ידי הפרעה או שינוי בהתפתחות נורמלית) הוא הביע הסתייגויות חמורות מההשקפה של בני דורו שגלילי עצים ועשבי תיבול מולידים חרקים. הוא שיער (בצדק) שהיצורים המדוברים נוצרו מביצים שהוטלו בעבר ברקמת הצמח.

חקירותיו של מלפיגי על מחזור החיים של צמחים ובעלי חיים הובילו אותו לנושא הרבייה. הוא יצר רישומים מפורטים של מחקריו על התפתחות עובר אפרוח, החל מ-2–3 ימים לאחר ההפריה, כאשר רישומי עוברים אלו מתמקדים בתזמון ההתפתחותי של הגפיים והאיברים. בנוסף, התפתחות זרעים בצמחים (כגון עץ הלימון), והתמרה של זחלים לחרקים. מלפיגי שיער גם לגבי צמיחה עוברית של בני אדם, במכתב לג'ירולמו קורר, פטרון של מדענים, הציע מלפיגי שכל מרכיבי מערכת הדם היו מתפתחים בו-זמנית בעובר. תגליותיו עזרו להאיר ויכוחים פילוסופיים סביב הנושאים של הטמעה, קיום מוקדם, תכונה מראש, אפיגנזה ומטמורפוזה.

שנים ברומא

בשנת 1691 הזמין אותו האפיפיור אינוקנטיוס ה-12 לרומא כרופא אפיפיורי. הוא לימד רפואה בבית הספר הרפואי האפיפיורי וכתב חיבור ארוך על מחקריו שאותו תרם לחברה המלכותית של לונדון.

מרצ'לו מלפיגי מת מאפופלקסיה (מונח מיושן לשבץ או תסמינים דמויי שבץ) ברומא ב-30 בנובמבר 1694, בגיל 66. בהתאם לרצונו, בוצעה נתיחה. החברה המלכותית פרסמה את מחקריו בשנת 1696. האסטרואיד 11121 Malpighi נקרא על שמו.

עבודות

- Anatome Plantarum, שני כרכים שפורסמו ב-1675 ו-1679, מחקר ממצה של בוטניקה שפורסם על ידי החברה המלכותית

- Dissertatio epistolica de formatione pulli in ovo, 1673

מהדורות מקוונות

- Malpighi, Marcello (1685). De Externo Tactus Organo Anatomica Observatio. Naples: Aegidium Longum.

- Malpighi, Marcello (1675). Anatome plantarum: Cui subjungitur appendix, iteratas & auctas ejusdem authoris de ovo incubato observationes continens (in Latin). London: Johannis Martyn. Retrieved 13 December 2015.

- Malpighi, Marcello (1679). Anatome plantarum: Pars altera (in Latin). London: Johannis Martyn. Retrieved 13 December 2015.

- Malpighi, Marcello (2008). Redfern, Margaret; Cameron, Alexander J.; Down, Kevin (eds.). De Gallis – On Galls. Ray Society. Vol. 170. ISBN 9780903874410.