مجهر

نبذة تاريخية عن علم المجهريات

ربما ترجع بداية علم المجهريات إلي عصور ما قبل التاريخ، عندما التقط إنسان بدائي ما قطعة مستديرة من البلور الصخري أو الزجاج البركاني و لاحظ أنها تكبر الأشياء. لقد حاول الإنسان منذ آلاف السنين أن يطور قدرته علي الرؤية بواسطة أدوات لتكبير الأشياء التي يراها. فقام النحاتون القدماء في حضارات الشرق الأوسط القديمة بملء كرات زجاجية بالماء لتكبير المنحوتات. كما كانت تستخدم كرات من البلورات الصخرية لنفس الغرض. ولقد كانت عدسات القراءة البسيطة شائعة في عصر الإمبراطورية الرومانية. و في العصور التي تلت تلك الفترة كان التطور في هذا المجال بطيئاً، ومع ذلك أصبحت صناعة صقل العدسات من الفنون المتقدمة في نهاية القرن السادس عشر.
و في نهاية القرن السادس عشر من الميلاد،تحديداً في سنة 1590، حدثت أول طفرة علمية في هذا المجال عندما استطاع صناع العدسات الألمان أن يركبوا عدة عدسات في أنبوب بنظام معين لصنع أول مجهر مركب يعرفه البشر.ترجع كثير من المصادر هذا الفضل لإثنين من صانعي العدسات: هانس لبيرشي و زكريا جانسين . و كان أول من صاغ اسم « ميكرو سكوب» أو «مرناة الصغائر» على المجهر هو الطبيب الألماني جيوفاني فابر في 1625 لوصف المجهر المركب الخاص بالعالم الإيطالي جاليليو الذي كان قد أطلق عليه اسم «العين الصغيرة».
ويعتبر تقرير «عين الذبابة» في سنة 1644، هو أول تقرير مفصل مبني علي ملاحظات بالمجهر عن التركيب الداخلي للأنسجة الحية .و بحلول عقود 1660 و 1670 أصبح المجهر يستخدم في إيطاليا وهولندا و إنجلترا بكثافة في البحث العلمي و الدراسة. و في العام 1665، قام العالم الأنجليزيّ روبرت هوك مكتشف «الخلية» في علم الأحياء، بنشر كتاب عن مشاهداته و نتائج تجاربه بالمناظير المجهرية و الفلكية، و كان له تأثيرا كبيرا في التعريف بالمجهر. كان اسم الكتاب «الميكروجرافيا»، وكان يحتوي علي رسومات إيضاحية مثيرة للإعجاب، منها رسم توضيحي لمجهر بدائي كان يستخدمة هوك يشبه المجهر المستعمل في المعامل اليوم. ثم جاءت أكبر مساهمة في هذا المجال بعد ذلك من أنطوني فان ليفينهوك الذي اكتشف كريات الدم الحمراء و الحيوانات المنوية وساعد في تعميم المجهريات كأسلوب في البحث والدراسة. ففي 9 أكتوبر سنة 1676، أعلن فان ليفينهوك عن اكتشاف الكائنات الدقيقة .
و يتطور علم المجهريات في هذا الزمان بخطوات سريعة أكتر من أي وقت مضي، ففي سنة 1893 قام أوجوست كوهلر بوضع تقنية رئيسية لإضاءة العينات، تسمي «إضاءة كوهلر»، والتي تعتبر من أساسيات المجهر الضوئي الحالي. ذلك لأن هذه الطريقة تنشر في العينة إضاءة متساوية للغاية و تتغلب على العديد من محددات التقنيات القديمة في إضاءة العينات. و في سنة 1953 منحت جائزة نوبل في الفيزياء لفريتز زرنيك لتطويره تقنية جديدة لإضاءة العينات، وهي تقنية لتحسين تباين العينات الشفافة بتغيير طور موجات الضوء في ما يسمي ب«مجهر تباين الطور» (بالإنجليزية: Phase Microscope). كما قام جورج نومارسكي في سنة 1955 بتطوير تقنية أخرى لإضاءة العينات الشفافة إعتماداً علي تداخل موجات الضوء في ما يعرف ب «مجهر التداخل التبايني» (بالإنجليزية: Differential Interference Microscope).

التقنيات الحديثة وتوسيع دائرة الإبصار

ولقد ساهمت هذة الاكتشافات والتقنيات الحديثة المعتمدة على الموجات الكهرومغناطيسية (موجات الضوء) في توسيع دائرة الإبصار فأبصرنا ما لم نكن نبصره، فكم من الكائنات الدقيقة كانت مغيبة عنا حتى وقت قريب حينما تم اكتشاف المجهر الضوئي في القرن السابع عشر من الميلاد وأبصر الإنسان ما لم يكن يبصره من خلايا البكتريا والطحالب والفطريات وأصبح يرى كيف تتغذى وتتكاثر وكيف تغزو الميكروبات أجسامنا وكيف تتصدى لها كريات الدم البيضاء والتي تمثل عنصرا رئيسيا في جهاز المناعة ورأى الإنسان في الأعضاء من أنسجة وكيف تتكون الأنسجة من خلايا وجاء المجهر الإلكتروني فإذا به يأخذ البصر إلى أفاق جديدة تماماً ويرى العلماء مكونات الخلية والحمض النووي (دنا) والجينات الوراثية والذي أعطى عمقاً في فهم علم الوراثة وتطبيقاته في علم الهندسة الوراثية.
ومن العجب أن المجهر الإلكتروني يستخدم أدق ما لا نبصر وهو الإلكترون ليرينا أدق مالا نبصر من مكونات الخلايا ووظائفها. ولا ننسى في هذا المقام التطور الهائل في التلسكوبات الفضائية والتي مكنت الإنسان من أن يبصر الأجرام السماوية البعيدة ويرى تفاصيل النجوم والكواكب. بل ووطئت قدم الإنسان سطح القمر فرآه رأي العين وتفحص أرضه وأمسك بتربته وسيرت المركبات الفضائية تستكشف غرائب الكون وعجائبه وتنقل لنا صوراً تراها أعيننا لم تبصرها أعين السابقين.

أما عن المناظير الضوئية الطبية (المنظار الداخلي) فقد تمكن الإنسان من أن يطوع الضوء ليسير في مسارات متعرجة باستخدام الألياف الضوئية بداخل هذه المناظير. وأمكن له بذلك رؤية أدق تفاصيل أجهزة الجسم المتعددة وأحدث ثورة في التشخيص المبكر للأمراض والأورام وإجراء أدق الجراحات اللازمة بدون مضاعفات، وأمكن إدخال مناظير 
  دقيقة داخل الرحم لتصوير مراحل التطور للجنين منذ نشأته وساعد على فهم أشياء وحقائق في علم الأجنة ما كنا نراها من قبل.
ومما لم نكن نبصر أيضاً أموراً كانت تحدث في أزمنة شديدة الصغر كاتحاد جزيئات المواد فبالرغم من أمكانية رؤية الجزيئات الصغيرة مثل جزيئات المواد باستخدام المجهر فإن تفاعل الجزيئات لتكوين جزيئات جديدة كان مما لا نبصر لفرط سرعته ويأتي الوقت الذي يبصر الإنسان هذا الحدث الفريد أيضاً وذلك باستخدام ما يشبه (الكاميرا) تعمل بأشعة الليزر في زمان متناه في الصغر يبلغ 10-15 من الثانية وهو ما يسمى (الفمتو) ثانية وهو الاكتشاف العلمي للعالم أحمد زويل الحائز على جائزة نوبل في الكيمياء سنة 1999م، وهو فتح جديد نبصر به ما لم نبصر من قبل من ملايين التفاعلات التي تحدث بين جزيئات المواد المختلفة.