Antoine Van Leeuwenhoek

Antoni van Leeuwenhoek

Antoni van Leeuwenhoek

Antoine van Leeuwenhoek (ou Antoni ou Anthonie) (24 octobre 1632, Delft27 août 1723, Delft) est un commerçant et savant néerlandais.

Van Leeuwenhoek est surtout connu pour ses améliorations du microscope et comme l'un des précurseurs de ce que l'on appellera plus tard la biologie cellulaire et la microbiologie. Il a ainsi poursuivi l'œuvre de Jan Swammerdam (1637-1680) qui vivait à Amsterdam. C'est un peu par hasard qu'il est le premier à faire des observations étonnantes avec un microscope de sa fabrication. Devenu correspondant de la Royal Society de Londres, il en devient membre en 1680. De 1674 à sa mort, il fait de nombreuses découvertes.

Sommaire

Biographie

Leeuwenhoek[1] est baptisé à l’église réformée protestante[2]. Son père meurt lorsqu’il est encore très jeune, et sa mère se remarie en 1637. En 1648, il devient apprenti chez un drapier d’Amsterdam. Après son apprentissage, il occupe les fonctions de comptable et de caissier chez son maître[3]. En 1656, il retourne à Delft : il s’y marie et ouvre une boutique de drapier et de mercerie, mais on connaît fort peu ses activités commerciales[4].

Cinq ans après la mort de sa première femme, il se remarie en 1671. Sa seconde femme décède en 1694, laissant Leeuwenhoek s’occuper seul de son seul enfant, sa fille Maria, seule survivante de ses cinq enfants[5].

En 1660, il obtient la fonction de chambellan auprès des juges de Delft. En 1669, il devient « géomètre ». En 1679, Leeuwenhoek devient « jaugeur de vin » et, enfin, à partir de 1677, il occupe également la fonction de directeur général du district de Delft[6]. Ces différents postes indiquent la position prospère de Leeuwenhoek dans la ville[1]. Il semble qu’il se sépare de son commerce de draperie peu après 1660, car sa correspondance n’en fait nulle mention[7]. Ses emplois municipaux lui laissent, semble-t-il, un temps considérable pour la microscopie[7].

Ses finances sont bonnes d’autant qu’il hérite une maison de la famille de sa première femme. En 1666, il achète un jardin à l’extérieur de la ville et en 1681, il possède un cheval[7]. Une indication de sa fortune est donnée par l’héritage que laisse sa fille, Maria, à sa mort, en 1745 et qui représente 90 000 guinées, une somme considérable pour l’époque[7]. Pourtant, certains auteurs notent que Leeuwenhoek « occupa un emploi municipal modeste jusqu’à sa mort »[8].

Constantijn Huygens (1596-1687) écrit : « Vous voyez comme ce bon Leeuwenhoeck ne se lasse pas de fouiller partout où sa microscopie peut arriver, si beaucoup d’autres plus savants voulaient prendre la mesure peine, la découverte des belles choses irait bientôt plus loin »[9]. Si ces observations suscitent l’émerveillement des scientifiques de son temps, on lui reproche plus tard, son manque de connaissances scientifiques qu’accentue le fait qu’il ne connaît aucune langue étrangère[7]. Cette absence de connaissance lui permet de réaliser ses observations d’un œil neuf, sans les préjugés des anatomistes de son époque[10]. Il laisse une œuvre immense uniquement constituée de lettres, environ 300, toutes rédigées en néerlandais, et la plupart envoyée à la Royal Society[11]. Il écrit, dans une lettre à Henry Oldenburg datée du 30 octobre 1676, qu’il espère recevoir de ses correspondants des objections à ses observations, et qu’il s’engage à corriger ses erreurs[12]. Il répond d’ailleurs aux premières marques de scepticisme marquant la parution de ses observations par une évidente confiance en soi[12]. Ses observations seront suffisamment fameuses pour recevoir de nombreux visiteurs de marques comme la reine Marie II d'Angleterre (1662-1694), Pierre le Grand (1672-1725), Frédéric Ier de Prusse (1657-1713)[13],[14], mais aussi des philosophes et des savants, des médecins et des hommes d’église, etc. Leeuwenhoek réalise devant eux de nombreuses démonstrations. Il fait observer à Pierre le Grand la circulation sanguine dans la queue d’une anguille[15].

Ses observations microscopiques : un nouveau champ de connaissance s’ouvre

Leeuwenhoek étant drapier, il commença à utiliser le microscope pour vérifier la pureté des étoffes. C’est le médecin et anatomiste néerlandais Reinier de Graaf (1641-1673) qui présente ses premières observations à la Royal Society en 1673 : Leeuwenhoek décrit la structure de moisissure et de l’aiguillon de l’abeille[16]. Commence alors un intense échange de lettres entre Leeuwenhoek – dans lesquelles il consigne, durant près de quarante ans, ses observations – et les membres de la société savante londonienne, échange qui se poursuivra jusqu’à la mort de Leeuwenhoek en 1723[17]. La Royal Society l’admet en son sein en 1680 et l’Académie des sciences de Paris l’admet comme membre correspondant en 1699.

Leeuwenhoek fait ses observations sur des microscopes simples qu’il réalise lui-même[6]. Il lègue, à sa mort, 26 microscopes à la Royal Society, qui ne furent jamais utilisés et, un siècle plus tard, étaient déjà perdus[18]. Deux ans après la mort de sa fille, Maria, un lot de plus de 350 de ses microscopes[6], ainsi que 419 lentilles[18], est vendu le 29 mai 1747[18]. 247 microscopes étaient complets, souvent avec le dernier objet observé encore en place[18]. Deux de ces instruments comportaient deux lentilles et un seul en possédait trois[18].

Les meilleurs de ses appareils peuvent agrandir 200 fois[19]. Il ne laisse aucune indication sur sa fabrication des lentilles, et il faudra attendre plusieurs décennies pour disposer à nouveau d’appareils aussi puissants[20]. On ignore comment il éclairait les objets observés ainsi que leur puissance. Le plus puissant de ses instruments conservés aujourd’hui a un taux d’agrandissement de 275 fois et un pouvoir de résolution de 1,4 μm[21]. S’il fait présent de plusieurs de ses microscopes à ses proches, il n’en vend jamais un seul[18]. On estime à seulement une dizaine les microscopes qu’il a fabriqués aujourd’hui conservés.

La découverte des protozoaires

On ignore quand il commence à observer des bactéries et d’autres micro-organismes. Dans une lettre datée du 7 septembre 1674[22], il évoque pour la première fois des formes de vie minuscules qu’il a observées dans les eaux d’un lac à proximité de Delft. Après avoir signalé à nouveau ces créatures dans deux lettres du 20 décembre 1675, puis du 22 janvier 1676[22], c’est dans une longue lettre de dix-sept feuillets, datée du 9 octobre 1676, qu’il décrit ce que nous nommons aujourd’hui des protozoaires[22], surtout des ciliés auxquels se mêlent des algues (Euglena et Volvox)[23].

Il décrit de nombreux organismes dont la détermination est plus ou moins possible aujourd’hui : Vorticella campanula, Oicomonas termo, Oxytricha sp.[22], Stylonychia sp., Enchelys, Vaginicola, Coleps[24]. Mais ces observations sont reçus avec scepticisme par les scientifiques de l’époque, aussi, Leeuwenhoek joint à une autre lettre (5 octobre 1677), le témoignage de huit personnes, pasteurs, juriste, médecin, tireur à l’arc[25] affirmant avoir vu de nombreux et variés êtres vivants. Il reçoit également le soutien de Robert Hooke (1635-1703), qui, dans sa Micrographia, donne la première description publiée d'un microorganisme, et qui, à la séance du 15 novembre 1677 de la Royal Society, montre la réalité des observations de Leeuwenhoek[25]. Le traducteur des lettres qui paraissent dans les Philosophical Transactions, la publication de la Royal Society, les nomme animalcula[26].

Leeuwenhoek joint à une lettre du 1er juin 1674 adressée au secrétaire de la Royal Society, Henry Oldenburg (v. 1618-1677), des échantillons des organismes qu’il a observés.

Leeuwenhoek est un adversaire des thèses sur la génération spontanée. Lorsqu’il découvre les animalcules, il pense qu’ils se forment grâce à de « ségrégation fortuite des particules de l’eau », mais il rejette cette explication en affirmant que ces animalcules ou leurs semences préexistent dans l’eau de pluie[27]. Il apprend, quelques années plus tard, que l’italien Francesco Redi (1626-1697) a pu prouver que les mouches ne se reproduisaient pas par génération spontanée : Redi utilise des tubes clos dans lesquels il enferme de la viande en décomposition. Aucune mouche n’apparaît dans ces tubes tandis que d’autres, non clos et laissés à l’air libre, donnent des asticots puis des mouches. Pour Redi, l’apparition de mouches dépend d’adultes qui vont pondre dans la viande. Leeuwenhoek tente de reproduire cette expérience, mais les conditions ne sont pas parfaites et il constate la présence d’animalcules même si les tubes contenant l’eau est enfermée dans un tube scellé[28].

La découverte des spermatozoïdes

C’est en 1677 qu’il mentionne pour la première fois, dans une lettre adressée à la Royal Society, des animalcules très nombreux dans du sperme[29].

Leeuwenhoek a tout fait conscience que ses observations qui montrent que la semence contenue dans les testicules est à l’origine de la reproduction des mammifères va heurter le consensus scientifique de son époque[12]. Car ses observations vont à l’encontre des thèses développées par de grands savants de l’époque comme William Harvey (1578-1657) ou Reinier de Graaf (1641-1673)[12].

Leeuwenhoek et la génération spontanée

On retient souvent le nom du savant néerlandais comme l’un de ceux qui s’opposent, au XVIIe siècle, à la théorie de la génération spontanée. Outre Francesco Redi (1626-1697), un autre néerlandais, Jan Swammerdam (1637-1680), fait de nombreuses observations sur les insectes et sur leur reproduction.

Leeuwenhoek ne semble pas avoir été opposé à la théorie de la génération spontanée au début de ses observations. Ainsi, il étudie au milieu des années 1670, il dissèque des poux, et observe des petits poux dans les œufs se trouvant dans le corps des femelles[30]. Il fait des expériences similaires sur les puces et leurs œufs (qu’il conserve jusqu’à maturité), mais n’arrive pas à reconnaître dans les larves les puces, et ce malgré les observations de Swammerdam publiées quelques années plus tôt[31]. Il reviendra quelques années plus tard sur ces animaux.

S’intéressant, début 1679, à la présence de ver (Fasciola hepatica) dans le foie de mouton, comme Redi et Swammerdam, il ne comprend pas le cycle de vie de l’animal complexe, lequel ne sera élucidé que bien plus tard.

Ses autres observations

L’intérêt de Leeuwenhoek se porte sur des objets très variés et ne semble pas suivre un plan prédifini. Ses observations en zoologie sont nombreuses.

Leeuwenhoek observe que l’anguillule du vinaigre (Anguillula aceti) est vivipare, ce qui confirme son opposition à la théorie de la génération spontanée[29].

Il étudie les globules rouges de nombreux animaux et de l’être humain ainsi que le réseau sanguin (les capillaires) de la queue du têtard, du pied des grenouilles, de la nageoire caudale de l’anguille et de l’aile des chauves-souris[32].

Leeuwenhoek décrit la structure des divers phanères : plumes de plusieurs espèce d’oiseaux, poils ou fourrure d’ours, des écailles de poissons[32].

Comme d’autres microscopiques de son époque, il étudie l’anatomie de nombreux insectes comme des abeilles, des moucherons, des puces, des punaises, des vers à soie[32]. Il est le premier à observer la différence de postures des larves de moustiques (Culex et Anopheles)[32].

En botanique, il étudie la structure des feuilles et du bois de diverses espèces. Il s’intéresse à la relation entre la structure de diverses épices et leur goût (café, poivre, thé, muscade, gingembre, sauge[32]...

Toutes les observations de Leeuwenhoek ne sont pas consacrées à des objets du monde vivant. Ainsi il étudie et décrit la poudre à canon avant et après sa combustion[32]. Il étudie de même la structure de divers métaux ainsi que des roches, des cristaux, des sels[32]...

Leeuwenhoek, dans une lettre datée du 25 avril 1679, donne la première estimation de la population maximale que pourrait porter la Terre. Il se base sur la densité de la Hollande à son époque (120 personnes par kilomètre carré), et estime que la Terre pourrait accueillir 13,4 milliards d’êtres humains[33].

Le jugement des historiens

Julius von Sachs (1832-1897) dans son histoire de la botanique dit que « tous ces travaux de botanique sont marqués au coin d’un caractère superficiel qui témoigne d’occupations purement accidentelles et passagères ; l’intérêt qu’il éprouvait pour les problèmes de la philosophie de la nature qui régnait à l’époque dont nous parlons, pour ceux en particulier qui touchent au domaine de la théorie de l’évolution, la curiosité pure et le désir d’aborder des questions mystérieuses, inaccessibles au commun, amenèrent Leeuwenhoek à entreprendre les études dont nous avons parlé. Mais il ne sut pas coordonner les résultats de ses observations de manière à se faire une idée exacte de la structure végétale dans son ensemble. »[34]. Sachs reconnaît néanmoins la qualité des observations de Leeuwenhoek qui démontre, selon lui, la grande puissance des lentilles réalisées par le savant néerlandais.

Pour Julius Victor Carus (1823-1903) dans son histoire de la zoologie : « Il fut en quelque sort le premier de ces amateurs qui ne demandent au microscope qu’un tranquille amusement. [...] Il n’y a presque pas de systèmes anatomiques que Leuwenhœck [sic] n’ai enrichi de faits importants ». Pour Carus, « On ne fit guère de progrès depuis lui jusqu’à O.-F. Muller »[35].

Médaille Leeuwenhoek

Son nom a été donné à la Médaille Leeuwenhoek attribuée par l'Académie royale des arts et des sciences néerlandaise depuis 1877 et récompensant l'œuvre d'un microbiologiste.

Annexes

Notes

  1. a  et b Hall (1989) : 252.
  2. Rooseboom (1950) : 79.
  3. Rooseboom (1950) : 79.
  4. Rooseboom (1950) : 79.
  5. Porter (1976) : 266.
  6. a , b  et c Rooseboom (1950) : 80.
  7. a , b , c , d  et e Rooseboom (1950) : 82.
  8. Par exemple Hamraoui (1999) : 970.
  9. Lettre du 4 mai 1679, tirée des Œuvres complètes de Christiaan Huygens, VIII : 159. consultable en ligne sur Gallica
  10. Rooseboom (1950) : 83.
  11. Boutibonnes (1999) : 58-59.
  12. a , b , c  et d Ruestow (1983) : 187.
  13. Porter (1976) : 263.
  14. Parker (1965) : 443.
  15. Parker (1965) : 443 .
  16. Porter (1976) : 261.
  17. Voir notamment Palm (1989).
  18. a , b , c , d , e  et f Porter (1976) : 264.
  19. Wiesmann et al. (2006) : 7.
  20. Wiesmann et al. (2006) : 8-9.
  21. Porter (1976) : 262.
  22. a , b , c  et d Boutibonnes (1999) : 59.
  23. Finlay et Esteban (2001) : 125.
  24. Finlay et Esteban (2001) : 125.
  25. a  et b Boutibonnes (1999) : 62.
  26. Boutibonnes (1999) : 64.
  27. Rostand (1943) : 31.
  28. On attribue cet échec à la stérilisation incomplète des tubes utilisés. Cf. Rostand (1943) : 32.
  29. a  et b Hamraoui (1999) : 970.
  30. Ruestow (1984) : 231.
  31. Jan Swammerdam (1669), Historia insectorum generalis, ofte algemeene Verhandeling van de bloedeloose Dierkens (Utrecht) : 74. Cité par Ruestow (1984) : 231.
  32. a , b , c , d , e , f  et g Porter (1976) : 260.
  33. Cohen (1995).
  34. Édition française, Julius von Sachs (1892). Histoire de la botanique du XVIe siècle à 1860, Reinwald (Paris) : xvi + 583 p. Le texte cité se trouve en pages 253-254. L’ouvrage est disponible sur le site de Gallica.
  35. Édition française, Julius Viktor Carus (1880). Histoire de la zoologie depuis l’Antiquité jusqu’au XIXe siècle, Baillière (Paris) : viii + 623 p. Le texte cité se trouve en pages 314-315. L’ouvrage est disponible sur le site de Gallica.

Sources

  • Philippe Boutibonnes (1999). L'œil de Leeuwenhoek et l'invention de la microscopie, Alliage, 39 : 58-66. (ISSN 1144-5645)Version en ligne (sans illustrations – consultation du 15 novembre 2007).
  • Joel E. Cohen (1995). How Many People Can the Earth Support?, The Sciences, 35 (6) : s.n. – téléchargeable sur le site de la New York Academy of Science.
  • Bland J. Finlay et Genoveva F. Esteban (2001). Exploring Leeuwenhoek’s legacy : the abundance and diversity of protozoa, International Microbiology, 4 : 125-131. (ISSN 1139-6709)
  • Brian John Ford (1981). The van Leeuwenhoek Specimens, Notes and Records of the Royal Society of London, 36 (1) : 37-59. (ISSN 0035-9149)
  • A. Rupert Hall (1989). The Leeuwenhoek Lecture, 1988. Antoni van Leeuwenhoek 1632-1723 , Notes and Records of the Royal Society of London, 43 (2), Science and Civilization under William and Mary : 249-273. (ISSN 0035-9149)
  • Éric Hamraoui (1999). Van Leeuwenhoek Antonie, 1632-1723, Dictionnaire d'histoire et philosophie des sciences (LECOURT D. dir.), Presses universitaires de France (Paris) : 970.
  • L.C. Palm (1989). Leeuwenhoek and Other Dutch Correspondents of the Royal Society, Notes and Records of the Royal Society of London, 42 (2), Science and Civilization under William and Mary : 191-207. (ISSN 0035-9149)
  • Virginia Parker (1965). Antony van Leeuwenhoek, Bulletin of the Medical Library Association, 53 (3) : 442-447. (ISSN 0025-7338)
  • J.R. Porter (1976). Antony van Leeuwenhoek: tercentenary of his discovery of bacteria, Bacteriological Reviews, 40 (2) : 260-269. (ISSN 0005-3678)
  • Maria Rooseboom (1950). Leeuwenhoek, the Man: A Son of His Nation and His Time, Bulletin of the British Society for the History of Science, 1 (4) : 79-85. (ISSN 0950-5636)
  • Jean Rostand (1943). La Genèse de la vie. Histoire des idées sur la génération spontanée, Hachette (Paris) : 205 p.
  • Edward G. Ruestow (1983). Images and ideas: Leeuwenhoek's perception of the spermatozoa, Journal of the History of Biology, 16 (2) : 185-224. (ISSN 0022-5010)
  • Edward G. Ruestow (1984). Leeuwenhoek and the campaign against spontaneous generation, Journal of the History of Biology, 17 (2) : 225-248. (ISSN 0022-5010)
  • Udo Wiesmann, In Su Choi et Eva-Maria Dombrowski (2006). Fundamentals of Biological Wastewater Treatment, Wiley-VCH Verlag GmnH : 391 p. (ISBN 3527312196)

Orientation bibliographique

  • Robert D. Huerta: "Giants of Delft: Johannes Vermeer and the Natural Philosophers. The Parallel Search for Knowledge during the Age of Discovery". ISBN 0-8387-5538-0

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