Douglas Palmer - Big Ideas. Das Wissenschafts-Buch

Ein Merkurtransit von 1631, beobachtet von dem französischen Astronomen Pierre Gassendi, verlief ermutigend. Einen vorhergesagten Venustransit einen Monat später konnte er aber nicht beobachten, da Keplers Zahlen ungenau waren. Für 1639 sagten die Zahlen voraus, dass Sonne und Venus knapp aneinander vorbeigehen würden. Der englische Astronom Jeremiah Horrocks berechnete aber, dass ein echter Transit stattfinden würde.

Zum Sonnenaufgang am 4. Dezember 1639 baute Horrocks Teleskop und Projektionspappe auf. Gegen 15:15 Uhr klarten die Wolken auf und enthüllten einen »ungewöhnlich großen Fleck« – die Venus – auf der Sonnenscheibe. Horrocks markierte sein Voranschreiten mit genauen Zeitangaben auf der Pappe und ein Freund vermaß den Transit an einem anderen Ort. Mit den beiden Messreihen und nach einer Neuberechnung des Venusdurchmessers relativ zur Sonne konnte Horrocks die Entfernung der Erde von der Sonne genauer bestimmen als je zuvor.

»Ich erhielt eine erste Andeutung einer bemerkenswerten Konjunktion von Venus und Sonne … das bewegte mich dazu, dieses großartige Spektakel mit besonderer Aufmerksamkeit zu beobachten. «

Jeremiah Horrocks

IM KONTEXT

GEBIET

Biologie

FRÜHER

um 320 v. Chr.Laut Aristoteles entstehen Würmer und Insekten in Spontanzeugung.

1651William Harvey betrachtet die Insektenlarve als »krabbelndes Ei« und die Puppe als »zweites Ei« ohne innere Struktur.

1668Francesco Redi liefert erste Hinweise, die der Spontanzeugung widersprechen.

SPÄTER

1859Charles Darwin erklärt, jedes Lebensstadium der Insekten sei jeweils an ihre Aktivitäten und Umgebung angepasst.

1913Laut Antonio Berlese schlüpft eine Insektenlarve in einem frühreifen Stadium der embryonalen Entwicklung.

ab 1930Vincent Wigglesworth entdeckt, dass Hormone den Lebenszyklus steuern.

Die Metamorphose eines Schmetterlings vom Ei über Raupe und Puppe zum Insekt ist uns heute vertraut, doch im 17. Jahrhundert wurde die Fortpflanzung ganz anders betrachtet. Seit Aristoteles glaubte man, dass das Leben – insbesondere die »niederen« Formen wie Insekten – spontan aus unbelebter Materie entstehe. Nach der damaligen »Präformationslehre« lagen »höhere« Organismen schon in den winzigen Anfängen in ihrer ausgewachsenen Form vor, die »niederen« Tiere hingegen waren zu simpel für komplexe Innereien. Erst 1669 wurde Aristoteles von dem Niederländer Jan Swammerdam widerlegt, der Insekten wie Schmetterlinge, Libellen, Wespen und Ameisen unter dem Mikroskop sezierte.

»Schon in der Anatomie einer Laus finden sich Wunder zuhauf, an denen wir die göttliche Weisheit in einem winzigen Punkt erkennen können. «

Jan Swammerdam

Der Begriff »Metamorphose« hatte einst bedeutet, dass nach dem Tod eines Individuums aus dessen Überresten ein neues auftauchte. Swammerdam zeigte, dass die Stadien im Lebenszyklus eines Insekts – ausgewachsenes Weibchen, Ei, Larve, Puppe, ausgewachsenes Tier – verschiedene Formen desselben Tieres sind. In jedem Stadium hat es voll ausgeformte innere Organe und die Anlagen für die Organe der späteren Stadien. Damit verdienten Insekten weitere Untersuchungen. Swammerdam wurde zum Pionier der Klassifikation von Insekten auf der Grundlage ihrer Fortpflanzung und Entwicklung. Mit nur 43 Jahren starb er an Malaria.

IM KONTEXT

GEBIET

Biologie

FRÜHER

um 1600Hans Lippershey oder Hans und Zacharias Janssen erfinden in den Niederlanden das mehrlinsige Mikroskop.

1644Der italienische Priester und Autodidakt Giovanni Battista Odierna fertigt mit dem Mikroskop die erste Beschreibung lebenden Gewebes.

SPÄTER

1674Antoni van Leeuwenhoek betrachtet als Erster einzellige Organismen unter dem Mikroskop.

1682Leeuwenhoek beobachtet die Kerne in den roten Blutkörperchen von Lachs.

1931Die Physiker Max Knoll und Ernst Ruska bauen das erste Elektronenmikroskop, das noch weit höhere Auflösungen erlaubt.

Die Entwicklung mehrlinsiger Mikroskope im 17. Jahrhundert eröffnete eine völlig neue Welt mit noch nie gesehenen Strukturen, denn diese neuen Geräte der niederländischen Brillenmacher boten ein stärkere Vergrößerung als die alten Modelle mit nur einer Linse.

Der englische Forscher Robert Hooke war nicht der Erste, der Lebewesen unter einem Mikroskop beobachtete, doch mit dem Erscheinen seines Werkes Micrographia im Jahr 1665 wurde er zum ersten wissenschaftlichen Bestsellerautor. Genaue Kupferstiche seiner verblüffenden Zeichnungen zeigten Dinge, die das Publikum noch nie zuvor gesehen hatte – die detaillierte Anatomie von Flöhen und Läusen, das Facettenauge einer Fliege, die zarten Flügel einer Mücke. Er beobachtete auch künstliche Objekte – eine Nadelspitze sah unter dem Mikroskop gar nicht spitz aus – und erklärte mit seinen Beobachtungen auch die Kristallbildung und die Vorgänge beim Gefrieren von Wasser. Samuel Pepys, damals Präsident der Royal Society und heute vor allem wegen seiner Tagebücher bekannt, bezeichnete die Micrographia als das »geistreichste Buch, das ich je gesehen habe«.

Eine von Hookes Zeichnungen zeigte eine dünne Scheibe Kork. In dessen Struktur sah Hooke etwas, das ihn an die Wände der Klosterzellen erinnerte. Dies war die erste überlieferte Beschreibung und Zeichnung der Zellen, aus denen alle Lebewesen aufgebaut sind.

Hookes Zeichnungentoter Korkzellen zeigen Leerräume zwischen den Zellwänden – lebende Zellen enthalten Protoplasma. Er errechnete, dass 16 cm 3Kork über 1 Mrd. Zellen enthalten.

IM KONTEXT

GEBIET

Geologie

FRÜHER

Ende 15. Jh.Leonardo da Vinci schreibt über seine Beobachtungen der Erosion und Ablagerung durch Wind und Wasser.