Иоганн Натанаэль Либеркюн: создатель инструментов, осветивший кишечник

Иоганн Натанаэль Либеркюн превратил свои телескопы в микроскопы, а зеркала — в источники света, после чего направил всё это устройство на фрагмент человеческого кишечника, который до этого никто не мог толком рассмотреть. Он умер в сорок пять лет, проработав ученым едва ли полтора десятилетия, но оставил после себя инструмент, который современники называли «чудо-стеклом», и набор кишечных структур, которые до сих пор носят его имя в каждом учебнике анатомии.

Сын ювелира, сменивший теологию на медицину

Либеркюн родился в Берлине 5 сентября 1711 года в семье ювелира. Отец хотел, чтобы он стал теологом, и Либеркюн послушно поступил на теологический факультет Йенского университета. Однако это было не его призвание. Еще будучи номинально студентом-богословом, он увлекся математикой, физикой и философией, и это увлечение в конечном итоге привело его к медицине. В 1739 году он переехал в Лейденский университет в Нидерландах, который тогда был центром европейского медицинского образования, и получил там медицинскую степень. Из Лейдена он отправился в Лондон и Париж, чтобы лично ознакомиться с новейшими медицинскими и научными работами, прежде чем вернуться домой.

Создание инструментов как ключ к открытию

Еще до завершения медицинского образования Либеркюн проявил себя как искусный мастер инструментов, и именно это мастерство стало ключом к его научной карьере. В 1738 году он изобрел так называемый «рефлектор Либеркюна» — вогнутое зеркало, установленное вокруг объектива микроскопа, которое направляло свет спереди на непрозрачный образец, значительно улучшая освещение тканей, не пропускающих свет. Два года спустя он развил эту идею, создав солнечный микроскоп, используя солнечный свет и свою систему отражателей для достижения такого уровня разрешения анатомических тканей, который был недоступен предыдущим микроскопистам. Современники называли его инструменты «чудо-стеклами». Он содержал себя, частично производя и продавая эти математические и оптические инструменты, поэтому большую часть карьеры его научная и коммерческая деятельность были одним и тем же.

Около 1740 года Либеркюн вернулся в Берлин, был принят в Медико-хирургическую коллегию и работал там профессором и практикующим врачом, продолжая заниматься созданием инструментов и анатомическими исследованиями. Его научный авторитет быстро рос: в 1735 году он был избран членом Берлинской академии наук, членом Императорской академии естествоиспытателей в Эрфурте, в 1740 году — членом Лондонского королевского общества, а в 1755 году, за год до смерти, — иностранным членом Шведской королевской академии наук.

Открытие крипт

Главное научное достижение Либеркюна было опубликовано в 1745 году под названием De fabrica et actione villorum intestinorum tenuium hominis («О строении и действии ворсинок тонкой кишки человека»). Используя свои микроскопы с отражателями и солнечные микроскопы, без каких-либо методов гистологического окрашивания, которые появятся лишь столетие спустя, он исследовал слизистую оболочку тонкой кишки настолько детально, что смог идентифицировать небольшие трубчатые железы, открывающиеся у основания кишечных ворсинок — крошечных пальцевидных выростов, выстилающих кишечник и всасывающих питательные вещества. Эти железы, ныне известные как «крипты Либеркюна», выделяют пищеварительный сок и составляют одну из основных структурных единиц кишечной ткани; они до сих пор описываются под этим названием в современной гастроэнтерологии и гистологии. Либеркюн пошел дальше простого обнаружения желез: он изучил окружающую сосудистую архитектуру, составил карту расположения кровеносных сосудов относительно каждой ворсинки и сделал вывод, что найденные им железы выделяют пищеварительные вещества в кишечник — функциональное утверждение, основанное непосредственно на том, что он мог видеть с помощью своих инструментов в то время, когда почти никакие ткани организма не исследовались с таким разрешением.

Свои анатомические работы он подкрепил особым техническим навыком: подготовкой долговечных анатомических препаратов путем инъекции воскообразных жидкостей в кровеносные сосуды и полости тела для фиксации их формы для демонстрации и дальнейшего изучения. Эти препараты считались техническими шедеврами вплоть до XIX века — большая коллекция из более чем четырехсот его сосудистых препаратов долгое время после его смерти выставлялась в России при Военно-медицинской академии.

Почему Иоганна называют гением

Гениальность Либеркюна проявляется в конкретных делах, так как ее можно проследить до решения конкретной технической проблемы, с которой он справился лично. Микроскопия XVIII века была ограничена не качеством линз, а освещением — непрозрачные ткани животных просто невозможно было осветить достаточно хорошо, чтобы выявить их тонкую структуру. Либеркюн точно диагностировал эту проблему, создал систему отражателей и солнечный микроскоп, которые ее решили, и немедленно использовал свое изобретение для совершения анатомического открытия, которое до него никто не мог сделать. Это сочетание — распознавание инструментального ограничения, проектирование решения и применение его для ответа на реальный биологический вопрос — является более узким и проверяемым видом гениальности, чем широкие теоретические прозрения, и это хорошо задокументировано в его опубликованных работах и конструкциях инструментов.

Честный контраргумент заключается в том, что Либеркюн не был теоретиком. Он не предложил никакой новой широкой модели пищеварения или физиологии; его вклад заключался в точном структурном открытии и инструменте, который сделал его возможным, а не в пересмотре того, как анатомы понимали организм. Он также умер молодым, в сорок пять лет, имея за плечами всего пятнадцать лет активной научной работы, что ограничило масштаб его программы. Его точнее всего понимать как исключительного мастера инструментов и анатома-наблюдателя — человека, чей гений заключался в создании лучших «глаз» для науки, а не в великих теориях, — и именно такой вклад признают за ним современные историки микроскопии.

Наследие

Либеркюн скончался в Берлине 7 октября 1756 года. Его имя живет в «криптах Либеркюна» — термине, используемом в анатомии и патологии везде, где описываются тонкая и толстая кишки, а также в «рефлекторе Либеркюна», который до сих пор признается в истории оптических приборов как подлинный прогресс в способах освещения микроскопического мира до появления методов окрашивания.