En inblick i de små tingens värld
OM MAN betraktar tillverkade föremål av bästa kvalitet, till exempel en stol eller ett bord av trä, ser man en fin och vacker yta. Men om man vänder på möbeln och granskar undersidan, skall man sannolikt finna att den är grov och ful, kanske rentav helt obehandlad. Och om man genom ett starkt förstoringsglas skärskådar vilken som helst del av de ytbehandlade partierna, skall man finna att även denna ser mycket grov och ojämn ut.
Vilket omdöme skulle du ge en yrkesman, vilkens produkt var så fin att även om du vände undersidan upp eller synade av den genom förstoringsglas, så skulle den bara visa sig vacker, regelbunden och symmetrisk? Ja, du kanske till och med fann att ju noggrannare du undersökte den, desto mera fascinerande blev dess skönhet. Du skulle säkert säga att arbetet måste ha gjorts av en överlägsen mästare, som var i besittning av utomordentlig skicklighet och vishet, och att varenda detalj utförts med kärleksfull omsorg.
Precis detta är vad man kan bevittna i Skaparens verk. Och utöver den skönhet man bevittnar finns också en beundransvärd funktionalism och ett invecklat intimt samspel i allt vad Skaparen har gjort. Att varje levande organism verkar till nytta för alla andra levande organismer blir allt mera uppenbart för dem som är i tillfälle att utforska de små tingens värld med hjälp av allt starkare mikroskop.
Jesus Kristus sade om Guds skaparförmåga: ”Beskåden liljorna på marken, ... likväl säger jag eder, att icke ens Salomo i all sin härlighet var så klädd som en av dem.” (Matt. 6:28, 29) Det ligger nära till hands att beundra den skira skönheten hos en blomma, dess oförlikneliga färg och doft. Men då man granskar den närmare under mikroskopet, ända ned till dess cellstruktur, förundrar man sig över skönheten i dess uppbyggnad och häpnar över konstruktörens skicklighet.
Låt oss inrikta vår kritiska granskning på den verkliga ”undersidan”, den nedersta delen av skalan — den värld av växter och djur som normalt inte kan uppfattas av det mänskliga ögat och som aldrig skulle ha upptäckts om inte mikroskopet funnits. I denna lilla värld finner vi en lika fantastisk ordning.
Vattenväxternas rike
Var finner man denna förtrollande värld? Ta en droppe sjö- eller havsvatten och placera den mellan två glasskivor. Lägg provglaset på mikroskopets arbetsbord. Man ser då små föremål, en del ligger stilla, andra rör sig sakta, medan ytterligare andra far omkring snabbt. Det finns sådana som roterar som en snurra, under det att andra rör sig i en oregelbunden bana, till synes utan mål. Några är växter — alger. Andra är djur — protozoer.
Växtriket producerar all den föda som krävs för människor och djur på jorden. (1 Mos. 1:29, 30) Genom den process som kallas fotosyntesen utnyttjar växterna den koldioxid som finns i luften eller den som är löst i vattnet och omvandlar på så sätt oorganiska ämnen till näring som djuren kan tillgodogöra sig. Vattenalgerna producerar årligen milliontals ton stärkelse, sockerarter, proteiner och fetter. Vetenskapen har inte förmått avslöja hemligheten med denna process — fotosyntesen. Denna komplicerade kemiska process, som allt jordiskt liv är beroende av, bär vittnesbörd om Skaparens outgrundliga vishet.
Vi ökar nu mikroskopets förstoringsgrad. Och nu skådar vi skaror av utsökta juveler. Det är diatoméer. Dessa glasartade växter har hårda kiselhöljen av de mest varierande och komplicerade symmetriska former.
Stora mängder diatoméskal avlagrades för flera hundra år sedan på de platser som då var täckta av vatten men som nu är markyta. Dessa lager kallas diatoméjord eller kiselgur. Höljena från dessa växter är så små att en kubikcentimeter rymmer mer än åtta millioner skal.
Har människan någon direkt nytta av diatoméer? Ja, kiselgur används som filter inom olika industrier. Den utnyttjas också i många målarfärger och i vissa isolatorer. På grund av kornens slipförmåga är jordarten också en ingrediens i många rengöringsmedel. Troligen har du själv använt mineralet när du borstat tänderna.
Då man granskar dessa mikroskopiska växter, ser man en mängd olika färger. Man kan också iaktta hur de fortplantar sig. Sötvattensväxten Spirogyra växer i långa, trådformade celler, hoplänkade till cellkedjor. Varje cell är som ett rör. Under en viss typ av fortplantning ligger två celltrådar sida vid sida. Medan man iakttar dem, växer det ut en knöl på var och en av cellerna, och utväxterna tilltar till dess de når den andra tråden. I detta stadium ser de båda trådarna ut som en repstege. Man ser hur cellmaterial förflyttar sig från varje cell i den ena tråden över till den andra. Det är en könlig process, som leder till att det bildas nya celler och en ny tråd.
Under tiden kan det hända att en Volvox-koloni rullar förbi i synfältet. Det är en annan växt, och det kan finnas hundratals, ja, tusentals celler i detta sfäriska ”samhälle”, som inte är mer än hälften så stort som ett knappnålshuvud.
Mikroskopiskt djurliv
Många fiskar och andra större havsdjur äter alger, men de dominerande konsumenterna är djur som själva är mikroskopiskt små. Dessa äts i sin tur av de större havsdjuren. Av dessa ytterligt små djur är många encelliga, exempelvis foraminifererna, som lever i oceanernas saltvatten. Deras skal täcker en stor del av havsbottnen. Dovers vita kritklippor vid Engelska kanalen har bildats av skalen av foraminiferer. I en vattendroppe kan man också iaktta andra encelliga djur, till exempel de vackra radiolarierna, som också lever i ett skal. Det är omöjligt att räkna upp alla, ty det finns mer än trettio tusen arter av encelliga djur som lever på jorden nu.
Det är förunderligt att dessa små havsdjur, liksom de mikroskopiska växterna, trots att de är så små och ömtåliga, har kunnat överleva i milliarder i ett stort antal skilda former under århundradenas lopp. Ännu märkligare är att de inte har förändrats. Samma karakteristiska egenskaper har överförts från generation till generation, så att fossil från forntiden inte skiljer sig från nu levande arter. Vilken stabilitet! Men om man förstår att hela skapelsen med sitt inbördes beroendeförhållande har utformats av en högsta intelligens, är det en logisk följd av detta att det måste förhålla sig på det sättet, om livet skall kunna fortsätta på jorden. Varje varelse fyller en väsentlig uppgift i livets väv.
En beskrivning av encelliga djur måste med nödvändighet även behandla amöban. Man hör ibland talas om att människor har blivit sjuka efter att ha druckit förorenat vatten som innehåller amöbor. Men amöborna spelar också en viktig positiv roll. De saknar skal. De förflyttar sig genom flytande rörelser hos sitt mjuka innandöme. Därför ändrar de ständigt form. När en amöba träffar på sin föda — bakterier, förruttnelseprodukter eller protozoer — sträcker den ut pseudopodier eller ”skenfötter”, som omsluter föremålet och för in det i amöbans kropp, där det absorberas. (De vita blodkropparna i människokroppen uppträder på samma sätt, när de omsluter och förstör bakterier och andra fientliga substanser i blodet.)
Ett större djur, men fortfarande ett ytterst litet djur, som kan finnas i en droppe vatten, är dafnien, eller vattenloppan som den kallas, därför att den tycks hoppa i vattnet som en loppa. I själva verket simmar den med hjälp av två stora antenner. Dafnien har fem par ben, som främst tjänar till att få vattnet som innehåller dess föda att strömma genom dess skal. Fastän den inte är större än en liten prick har den ett öga, en ”hjärna”, ett matsmältningssystem och ett hjärta som slår ända upp till tre hundra slag i minuten och pumpar blod genom dess kropp, dock utan något system av vener och artärer.
Du undrar kanske vilken roll dessa oansenliga ”loppor” spelar för människan. Deras livslängd är troligen bara trettiosex till femtio dagar, men de flesta av dem får aldrig leva ens så länge, eftersom de äts av vatteninsekter, maskar, skalbaggar och småfisk. I sina oräkneliga millioner utgör de föda för dessa något större djur. Och liksom ännu större havsdjur i sin tur äter dessa, har människan i sista hand fisk, skaldjur och annan föda ur haven att njuta av.
Vattenloppan är också människans vän när det gäller att lösa ett svårt tekniskt problem. Vattenreservoarer är ofta idealiska odlingsplatser för mikroskopiska alger. När algerna förökar sig starkt, ger de en dålig smak och lukt åt vattnet. Om man använder filter för att filtrera bort de mikroskopiska växterna, blir de snabbt igenslammade. Här kommer vattenloppan till vår räddning. Teknikerna tillsätter vattenloppor som får ”beta” alger. De är så effektiva att de håller rent hus på alger. Vattenlopporna filtreras sedan bort med grövre filter, och konsumenterna blir nöjda, eftersom dricksvattnet är rent och friskt.
Mikroskopets historia i sammandrag
Forntida utforskare av de små tingens värld använde måhända kvartsstycken som naturliga linser. Några utnyttjade vattendroppar för förstoring. Men ett av de tidigaste riktigt ändamålsenliga mikroskopen hade en glaspärla som lins. Genom den kunde man se så små föremål som diatoméer.
I dag har ett enkelt mikroskop bara en lins eller ett linssystem. En bättre mikroskoptyp är den som har två linssystem, varvid det ena systemet ytterligare förstorar bilden från det andra systemet. Om det ena linssystemet, objektivet, förstorar det iakttagna föremålet åttio gånger och det andra linssystemet, okularet, förstorar denna bild tio gånger, blir den slutliga bilden åtta hundra gånger större än det betraktade föremålet (80 × 10). För närvarande är den största förstoring man kan få med ett mikroskop av denna typ omkring tusen gånger. Om man går därutöver, blir bildernas ”upplösning” inte längre tillfredsställande, dvs. de blir oskarpa.
I sin ständiga strävan att tränga djupare in i mikrokosmos har konstruktörerna vänt sig från den synliga delen av ljusspektrum till ultraviolett ljus, röntgenstrålning och elektronstrålar, vilka har mycket högre frekvenser (svängningstal) och kortare våglängder, varigenom bilderna kan få ännu större ”upplösning”. Detta beror på att det synliga ljusets våglängder är längre än föremålets dimensioner eller detaljerna hos dem. Ljuset hoppar över detaljerna och kan inte återkasta någon signal till ögat.
Förbättringarna fortsätter ständigt. Elektronmikroskopet kan ge tydliga förstoringar upp till 100.000 à 200.000 gånger. Genom att kombinera detta med ett kikarokular, som ytterligare förstorar bilden, kan man få en god förstoring som är mer än en million gånger större än objektet. Föremål av bara ett par ångströmenheters längd kan observeras med tydliga detaljer, (1 Å = en hundramilliondels centimeter.)
Ett mikroskopiskt fotografi brukar betecknas med förstoringsgraden (t. ex. 800 ×). Därmed avses den lineära förstoringen. Längden och bredden hos bilden är båda 800 gånger längden och bredden hos föremålet. Arean, ytan, är således 800 × 800 eller 640.000 gånger så stor som föremålets yta. Om bilden föreställer en cell, skulle man behöva 640.000 sådana celler för att täcka bildytan av den enda cellen. Beteckningen ”2.000.000 ×” innebär en 4.000.000.000.000 gångers förstoring av ytan!
En förhållandevis ny uppfinning på den tekniska utvecklingens område är svepelektronmikroskopet. Det utnyttjar en elektronstråle som sveper fram över ytan av ett föremål ungefär på samma sätt som katodstrålen i bildröret i en televisionsapparat sveper över skärmen. Tekniken har utvecklats så att bildupplösningen är av samma storleksordning som hos det tidigare nämnda elektronmikroskopet, vilket ger en samtidig bild av alla belysta punkter. Båda mikroskoptyperna har sina särskilda användningsområden. Den största fördelen med svepelektronmikroskopet är att den ger ett större skärpedjup, varigenom bilderna ger intryck av att vara tredimensionella. Vissa strukturer studeras bäst på detta sätt.
Det finns otaliga mikroskopiska föremål i vattnet och på land som fyller iakttagaren med förundran, och detta understryker Skaparens vishet och hans uppsåt med allt vad han har gjort.
Det har sagts att medan universum är ofattbart stort, kanske i det närmaste oändligt, så är mikrokosmos i lika hög grad ofattbart. Gränsen har ännu inte nåtts på långt när. Tänk på jordens storlek, de milliarder människor som bor på den och den tid det tar att färdas runt jorden. Betrakta därefter en golfboll. Golfbollens storlek i förhållande till en atom är som jordens storlek i förhållande till bollen. Detta vackra universum innehåller verkligen tillräckligt med underverk för att vi människor skall kunna ägna oss åt intressant forskningsarbete i all evighet.
[Bild på sidan 17]
Diatoméer
[Bild på sidan 18]
Radiolarie
[Bild på sidan 19]
Dafnie