Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) fut le plus important microscopiste de la révolution scientifique. Le Néerlandais fabriqua plus de 500 microscopes, dont beaucoup avaient un grossissement bien supérieur à celui des modèles contemporains. Ses découvertes portaient sur les bactéries, les protozoaires, les globules rouges, les spermatozoïdes et le mode de reproduction de minuscules insectes et parasites.
Jeunesse
Fait inhabituel pour l'un des scientifiques les plus éminents du XVIIe siècle, Antonie van Leeuwenhoek n'appartenait pas aux classes supérieures. Il était né à Delft, aux Pays-Bas, dans une famille de classe moyenne, le 24 octobre 1632. La famille d'Antonie était composée de brasseurs, et il ne lui fut pas possible de faire des études universitaires ni d'apprendre le latin ou le français, les deux principales langues de communication scientifique de l'époque. Ces handicaps étaient sérieux, notamment sur le plan financier, car la plupart des scientifiques disposaient de moyens indépendants pour financer leurs recherches, souvent coûteuses. Leeuwenhoek dut financer ses recherches en microscopie en travaillant à la fois comme drapier (il avait été formé à cette profession à Amsterdam) et comme petit fonctionnaire municipal à Delft. Dans son travail d'inspection des tissus, il utilisait des loupes, ce qui est peut-être significatif pour ses réalisations futures.
Les microscopes de Leeuwenhoek
Au cours de la deuxième décennie du XVIIe siècle, le microscope suivit rapidement le télescope comme l'un des instruments les plus importants de la révolution scientifique. Un tout nouveau monde miniature s'ouvrait aux scientifiques. Les anatomistes, les entomologistes et les botanistes étaient particulièrement enthousiastes à l'idée d'utiliser cette nouvelle invention pour approfondir leur compréhension du monde naturel. La vie sous le microscope devint soudainement incroyablement plus complexe.
Leeuwenhoek semble avoir commencé à fabriquer des microscopes au début des années 1670. Il s'intéressa peut-être au sujet à la suite du succès retentissant de Micrographia, un livre richement illustré de Robert Hooke (1635-1703) sur les merveilles que l'on peut observer sur une lame microscopique. Les recherches de Leeuwenhoek semblent d'ailleurs suivre l'ordre du livre de Hooke, ce qui laisse supposer qu'il en possédait un exemplaire.
Un microscope fabriqué par Leeuwenhoek est mentionné dans une lettre de 1673 entre deux scientifiques de renom, Reinier de Graaf et Henry Oldenburg. Leeuwenhoek fabriqua plus de 500 microscopes au cours de sa carrière, en meulant ses propres lentilles de verre. Il inventa un microscope petit et magnifiquement simple qui utilisait, au lieu de la lentille de verre habituelle, une minuscule bille de verre fixée entre deux plaques de métal. Le microscope à bille de Leeuwenhoek permettait un grossissement impressionnant de 270 fois. Leeuwenhoek ajouta une échelle de mesure à son mini-microscope, ce qui permit une comparaison plus précise des vues et des spécimens. À une époque où le partage des données scientifiques devenait primordial, il conçut également un moyen pour les autres microscopistes de comparer les échelles en utilisant une mesure de base telle que l'épaisseur d'une mèche de cheveux humains ou d'un grain de sable. De cette manière, les microscopistes d'autres pays pouvaient mieux comprendre le travail des autres.
Découvertes de Leeuwenhoek
Loin d'être un simple technicien, Leeuwenhoek utilisa ses microscopes à bon escient et fit plusieurs découvertes importantes dans ce domaine encore nouveau. Ses "contributions comprennent la découverte des globules rouges, de la circulation du sang dans les capillaires, de l'existence des protozoaires et de la nature des spermatozoïdes mâles" (Burns, 166). Il découvrit également des bactéries, qu'il appela "animalcules", observées par exemple dans des échantillons prélevés sur des intestins d'animaux. Il découvrit également que de minuscules insectes, invisibles à l'œil nu, se reproduisaient de la même façon que des formes de vie plus grandes et non par une sorte de réaction spontanée comme on le supposait à l'époque.
Leeuwenhoek était particulier, car il était intéressé par l'observation d'à peu près n'importe quoi dans ses microscopes, comme le résume l'historien W. E. Burns:
Il demandait à ses voisins des objets à examiner, comme des cheveux coupés ou des échantillons de sang; il obtenait des entreprises locales des objets tels que du grain infesté et des morceaux d'animaux abattus; et il se rendait sur les quais pour sonder la vaste gamme de marchandises disponibles, comme les peaux de baleine. Leeuwenhoek ne répugnait pas non plus à mettre des parties de son propre corps sous la lentille, publiant les résultats de l'examen microscopique du tartre de ses dents en 1683... et détaillant l'analyse d'une substance trouvée entre les orteils de Leeuwenhoek après qu'il eut laissé ses bas pendant deux semaines.
(166)
Pour ne citer qu'un exemple de la curiosité inextinguible de Leeuwenhoek et de sa volonté d'utiliser les gens qui l'entouraient, il chercha à savoir ce qui causait l'affection courante qu'est la goutte. Il connaissait un malade qui présentait le malheureux symptôme d'une substance semblable à de la craie excrétée par deux trous dans ses articulations, l'un au niveau du talon et l'autre au niveau du coude. Leeuwenhoek résuma la suite des événements dans une lettre:
Je lui demandai de me laisser un peu de craie, ce qu'il m'accorda volontiers... J'observai la matière solide qui, à notre œil, ressemble à de la craie, et je vis à mon grand étonnement que je me trompais dans mon opinion, car elle n'était constituée que de petites particules longues et transparentes, dont beaucoup étaient pointues aux deux bouts.
(Jardine, 299)
Ces particules que Leeuwenhoek observa, nous le savons maintenant, sont des dépôts d'urate de sodium causés par un excès d'acide urique dans le sang.
Dans une autre lettre, Leeuwenhoek décrivit comme suit la manière dont il découvrit les protozoaires, de manière tout à fait accidentelle puisque le Hollandais essayait en fait de "découvrir la cause de l'âcreté du poivre sur notre langue" (Jardine, 94) :
J'ai mis environ un tiers d'une once de poivre entier dans de l'eau, et je l'ai placé dans mon bureau, dans le seul but que le poivre devienne mou et que je puisse mieux observer ce que je souhaitais. Ce poivre ayant séjourné trois semaines dans l'eau, à laquelle j'avais ajouté deux fois de l'eau de neige [l'eau la plus pure disponible] (l'autre eau étant expirée), je l'ai regardé le 24 avril 1676 et j'ai discerné, à mon grand étonnement, un nombre incroyable de très petits animaux de diverses sortes.
(Jardine, 92)
Théorie de la vie de Leeuwenhoek
La découverte des spermatozoïdes par Leeuwenhoek vers 1677 l'amena à formuler une théorie du cycle de reproduction. Les scientifiques étaient encore divisés sur la manière exacte dont une nouvelle vie était créée, en particulier chez l'homme. Traditionnellement, le mâle était considéré comme plus important dans la reproduction, une opinion défendue par les mâles pour renforcer leur propre idée qu'ils devraient être plus importants. Toutefois, au XVIIe siècle, il était devenu évident que la plupart des nouvelles formes de vie provenaient d'un œuf produit par une femme, d'une manière ou d'une autre, et la théorie dominante était donc l'"ovisme", c'est-à-dire que les caractéristiques essentielles de la nouvelle forme de vie étaient toutes présentes dans un œuf qui attendait d'être fécondé. Leeuwenhoek proposait le contraire, car il pensait que les spermatozoïdes, et non l'ovule, contenaient des caractéristiques telles que l'âme de la forme de vie. Il "développa une théorie préformationniste selon laquelle les nouvelles créatures sont élaborées dans le sperme du mâle (gouverné par l'âme animale du père) avant la conception et se développent ensuite dans l'utérus de la mère avec les nutriments fournis par l'œuf" (Henry, 83).
La théorie de Leeuwenhoek ne fut pas largement acceptée, et il s'attira même des ennuis pour avoir discuté de sujets aussi intimes en public (certains se demandèrent également où et comment il avait obtenu ses spécimens). Néanmoins, la découverte par Leeuwenhoek des spermatozoïdes et d'autres éléments inconnus auparavant est un exemple de la manière dont, dans le cadre de la révolution scientifique, de telles découvertes furent utilisées pour tester et purifier les théories explicatives existantes, les détruire ou en forger de toutes nouvelles.
Reconnaissance internationale
Leeuwenhoek était conscient que pour que ses découvertes soient plus largement connues et utiles à la communauté scientifique, il devait les illustrer par des dessins. Il employa des dessinateurs locaux pour créer des images précises de ce qu'il avait vu dans ses microscopes. Il envoya la quasi-totalité des résultats de ses recherches, y compris les illustrations spécialement commandées, à la Royal Society de Londres. L'historien L. Jardine explique la démarche du microscopiste:
Il ne prétendait pas être expert en quoi que ce soit d'autre que la manipulation de ses microscopes; il présentait ses observations comme des données brutes, sous la forme d'un journal quotidien, "afin qu'elles soient mieux reconnues en Angleterre et ailleurs". Je vous prie, ainsi que les messieurs sous les yeux desquels cela se produit, de garder à l'esprit que mes observations et mes opinions ne sont que le résultat de mes propres impulsions et de ma curiosité", explique-t-il avec une humilité étudiée.
(90)
Des centaines de ces articles furent ensuite traduits à partir des originaux néerlandais et publiés dans le magazine non officiel de la société, Philosophical Transactions, entre 1673 et 1723. De nombreuses lettres de Leeuwenhoek à la société furent également publiées par la suite dans des volumes rassemblés. En 1680, Leeuwenhoek fut invité à devenir membre de la société. Il contribua également pendant longtemps à la revue néerlandaise De Boekzaal van Europe.
Leeuwenhoek devint si habile à préparer et à observer des spécimens sur des lames microscopiques qu'il devança de loin la plupart de ses confrères scientifiques dans ce qu'il rendait possible de voir sous un fort grossissement. En effet, le grossissement et la clarté étaient tels qu'aucun autre microscopiste ne pouvait reproduire ce qu'il voyait, si bien que certains doutaient que Leeuwenhoek ait jamais vu de telles choses. Il y avait certainement une part de mystère, car Leeuwenhoek refusait de révéler comment il éclairait ses spécimens, une nécessité pour pouvoir voir clairement quoi que ce soit sous un fort grossissement. Finalement, d'autres scientifiques comme Hooke rattrapèrent leur retard et prouvèrent que Leeuwenhoek voyait effectivement des choses jamais vues auparavant.
Les travaux du Néerlandais devinrent si célèbres qu'il put proposer sa maison de Delft comme une sorte de musée ouvert où le public pouvait visiter et voir des diapositives préparées dans les nombreux microscopes qu'il avait installés. Des monarques lui rendirent visite, notamment Jacques II d'Angleterre (r. de 1685 à 1688) et Pierre le Grand de Russie (1682-1721), ainsi que d'éminents scientifiques tels que Christiaan Huygens (1629-1695), l'inventeur de l'horloge à pendule.
Antonie van Leeuwenhoek mourut à Delft le 26 août 1723 à l'âge avancé de 90 ans. Il avait survécu à deux épouses et n'avait eu qu'un seul enfant. Il avait montré la voie à d'autres scientifiques et créé une spécialisation dans de nouveaux domaines d'investigation tels que la protozoologie et la bactériologie. Le microscope, toujours difficile à utiliser même entre des mains expertes, tomba en disgrâce au XVIIIe siècle, mais revint au siècle suivant, en particulier dans le domaine de la médecine, lorsque les déficiences techniques des lentilles, des éclairages et de la préparation des lames furent grandement améliorées. Leeuwenhoek contribua donc largement à faire de cet instrument un outil essentiel de la science moderne.
