Robert Brown
(17731858)

Részlet a "Újabb jegyzetek az aktív molekulákról" címû munkából

1829

(A ChemTeamgyûjteményében megjelent részlet alapján)


Jó 12 hónapja beszámolót nyomtattam ki az 1827. nyári mikroszkópos megfigyeléseimrõl a növények pollenjében látható részecskékrõl és a szerves és szervetlen testekben mindenütt létezõ aktív molekulákról.

A beszámolónak ezen kiegészítésével az a célom, hogy megmagyarázzak és kiigazítsak néhány abban tett állítást, visszatérjek néhány ott tett, a megfigyelések helyességét vagy eredetiségét érintõ megjegyzésre és az okokra, amelyek nézetem szerint a jelenségeket elégségesen megmagyarázzák.

Elsõsorban rá kell mutatnom néhány szerzõ téves vélekedésére, miszerint én azt mondtam volna, hogy az aktív molekulák élnek. A tévedés valószínûleg onnan ered, hogy a jelenségeket abban a sorrendben ismertettem, ahogyan követték egymást, hozzájuk fûzve a kutatás egyes lépéseiben felvetõdõ gondolatokat, egy esetben pedig amikor is egy másik, a tárgyban jártas kutató véleményére hivatkoztam az alkalmazott szóhasználatból származhat.

Bár szigorúan törekedtem arra, hogy csak a megfigyelt tényekre korlátozzam megállapításaimat, az aktív molekulákról szólva nem minden esetben állhattam meg, hogy hipotéziseket ne vezessek be. Ilyen volt például az a feltevés, mely szerint nagyobb méretû, gyakran igen eltérõ alakú, azonosan aktív részecskék kiinduló vegyületei ezeknek a molekuláknak. Ehhez a feltevéshez, mely nyilvánvalóan csak sejtés, sajnos erõsen ragaszkodtam, különösen azért, mert összecseng azzal a véleménnyel, miszerint a molekulák abszolút egyezõek, bármilyen forrásból keletkeztek is.

Ebben a tárgyban a két dolgot, a méretet és az alakot igyekeztem megismerni. Habár lényegében hajlottam arra a gondolatra, hogy a molekulák ebbõl a szempontból egyformák, bármely anyagból nyerjük is azokat, a feltevés alátámasztására felhozott érvek messze nem voltak kielégítõek és hozzátehetem, máig nem vagyok arról meggyõzõdve, hogy ez a helyzet. De ha a molekulák ilyen szempontból való uniformitása abszolúte bizonyított lenne, akkor sem következne ebbõl szükségszerûen az, hogy minden más sajátságukban és funkciójukban megegyeznek, amit persze sehol sem állítottam, hiába mondják ezt rólam.

Szóltam arról, hogy bizonyos anyagokból, nevezetesen a kénbõl, a gyantából és a viaszból nem keletkeznek aktív részecskék. Ez a megállapítás azonban teljes mértékben kísérleti hibából adódott, azóta ezekbõl az anyagokból is könnyen kaptam az utóbbiakat. Meg kell ehelyütt említenem, hogy barátom, Mr. Lister már régebben szólt nekem ezek létezésérõl, kénben.

A megfigyeléseim közzététele után folytatott vizsgálatokban legtöbbször a Füzetben* már említett egyszerû mikroszkópot használtam úgy, ahogyan azt Mr. Dolland számomra elkészítette, és amelynek három szokásosan használt lencséjének 1/40, 1/60 és 1/70 hüvelyk volt a gyújtótávolsága.

Több megfigyelést más, egyszerû, hasonló lencseerejû mikroszkópokkal is megismételtünk és alátámasztottunk, sõt a legjobb akromatikus, bonyolult mikroszkópokkal is, részben sajátjaimmal vagy barátaiméval.

Jelen vizsgálat eredménye lényegében megegyezik a beszámolómból kivehetõkkel és röviden összefoglalható a következõ pontokban.

A szilárd anyag végletesen parányi részecskéi, származzanak akár szerves, akár szervetlen anyagból, tiszta vízben vagy más vizes folyadékban szuszpendálva számomra megmagyarázhatatlan módon mozognak, amely mozgás rendezetlensége és látszólagos függetlensége miatt figyelemre méltó mértékben hasonlít ázalékállatok lassú mozgására.

A megfigyelt legkisebb mozgó részecskék, melyeket aktív molekuláknak neveztem el, gömbölyûnek vagy közel annak látszanak, átmérõjük 1/20000 és 1/30000 hüvelyk közötti. Más, emezeknél lényegesen nagyobb, különbözõ méretû, ezekhez hasonló vagy tõlük igen különbözõ alakú részecskék hasonló körülmények között hasonló mozgást mutatnak.

Már korábban kifejeztem azt a hitemet, hogy a részecskéknek ezt a mozgását sem az õket tartalmazó folyadék áramlása, sem annak belsõ, feltételezhetõen a párolgást kísérõ mozgása nem okozhatja.

Mégis, sok szerzõ a látottak magyarázatára elégségesnek tekinti ezeket az okokat akár önmagukban, akár olyan okokkal együtt, mint a részecskék közötti vonzás és taszítás, azok instabilis egyensúlya az õket szuszpendáló folyadékban, higrometrikus, vagy kapilláris hatások, néhány esetben az illékony anyag felszabadulása, vagy parányi légbuborékok. Nem valószínû, hogy az itt felsorolt okok, s még néhány további, amelyeket szükségtelennek tartottam megemlíteni, elkerülték volna a mikroszkópiában némiképpen jártas megfigyelõk figyelmét vagy félrevezették volna õket. Azt gondolom, annak bemutatására, hogy a felsorolt okok közül a fontosabbak sem elégséges okok, megfelel egy igen egyszerû kísérlet.

A kísérlet abban áll, hogy a részecskéket tartalmazó vízcseppet mikroszkopikus méretûre csökkentjük, élettartamát pedig meghosszabbítjuk azzal, hogy kis fajsúlyú átlátszó folyadékkal takarjuk le, amellyel nem elegyedik és amelyben végletesen lassú a párolgás. Ha mandulaolajhoz, melynek éppen ilyenek a tulajdonságai, csekély arányban kellõ számú részecskét tartalmazó vizet adunk és a két folyadékot összerázzuk, azonnal különbözõ nagyságú, 1/50 és 1/2000 hüvelyk közötti átmérõjû vízcseppek képzõdnek. Ezekbõl a legkisebbek szükségszerûen csupán néhány részecskét tartalmaznak, egyesekben pedig alkalmasint csupán egyetlen részecske figyelhetõ meg. Ezen a módon a parányi cseppek, amelyek levegõn egy percnél hamarabb elillannának, egy óránál tovább is megõrizhetõk. Az így készült és így védett cseppekben a részecskék mozgása azonban változatlanul élénk, holott az alapvetõ ok, amelyet a mozgást meghatározónak véltek, nevezetesen a párolgás és a részecskék kölcsönös vonzása és taszítása, vagy lényegesen lecsökkent, vagy teljesen megszûnt.

Érdemes itt megjegyezni, hogy a levegõnek kitett cseppben mindig fellépõ, a középpontból a kerület felé tartó, kezdetben nehezen észrevehetõ, késõbb szemmel látható, végül igen gyors áramlás, amely a részecskék saját mozgását megzavarja vagy teljesen elnyomja, az olajba ágyazott cseppben teljesen megelõzhetõ. Ez azonban csak ellapult cseppeknél látható, olyanoknál, amelyek majdnem vagy teljesen érintkeznek a mikroszkóp asztalával.

Azt, hogy a részecskék mozgását nem a csepp felületén ható okok idézik elõ, fordított kísérlettel lehet bizonyítani. Keverjünk a részecskéket tartalmazó vízhez igen kevés olajat. Végletesen kicsiny, mikroszkopikus olajcseppek keletkeznek, melyek némelyikének mérete még maguknak a részecskéknek méretét sem haladja meg. Az olajcseppek a vízcsepp felületén találhatók és vagy majdnem, vagy teljesen mozdulatlanok, miközben a részecskék mozgása a középpontban vagy a csepp alján a szokásos élénkséggel folyik.

A részecskéket tartalmazó cseppek méretcsökkentésének és élettartamuk meghosszabbításának imént leírt módja, mely, bármennyire egyszerû is, nemrég jutott eszembe, a vizsgálatban nagyobb lehetõséget jelent, mellyel élve talán képesek leszünk a kérdéses mozgások valódi okát felderíteni.

A megfigyelések ezen módjának alkalmazása óta végzett kevés kísérletbõl néhány számomra olyan különösnek látszik, hogy nem vállalkozom azok leírására addig, ameddig azokat több és gondos ismétlés nem igazolja.

A régebbi megfigyeléseimet kiegészítõ észrevételeket azzal akarom zárni, hogy áttekintem, mennyiben voltak szerintem ezeknek a megfigyeléseknek elõzményei.

A vélekedés, miszerint a molekuláris mozgást több korai mikroszkopizáló megfigyelõ összekeverte az állati lények mozgásával, Leeuwenhoek írásainak néhány sorára, valamint Stephen Gray igen figyelemreméltó, a Philosophical Transactions 19. kötetében megjelentetett közleményére támaszkodva, nagyon valószínûnek látszik.

Úgy tûnik, Needham is, meg Buffon, akitõl a szerves részecskékrõl szóló hipotézis ered, gyakran estek ugyanebbe a tévedésbe. Hajlok arra, hogy azt higgyem, Spallanzani tiszteletreméltó állításai mellett az Animaletti d'ultimo ordine rendszerében a valódi véglények közé az aktív molekulákat is besorolta.

Megemlíteném ezután, hogy Gleichen, a pollenrészecskék mozgásának felfedezõje, hasonló mozgásokat figyelt meg a Zea Mays magkezdeményeinek részecskéiben.

Wrisberg és Müller, akik részben átvették Buffon elméletét, állítják, hogy a globulumok, amelyekbõl szerintük minden szerves anyag ered, képesek mozogni. Müller megkülönbözteti a mozgó szerves globulumokat a valódi állati lényektõl, megjegyezve, hogy ezeket néhány igen tiszteletreméltó megfigyelõ is összekeverte.

1814-ben a belfasti Dr. James Drummond jeles értekezést közölt a Transactions of the Royal Society of Edinburgh hetedik kötetében "Halak szemének boncolása során megfigyelhetõ egyes jelenségekrõl" címmel.

Ebben az értekezésben, amelyrõl sajnos megfigyeléseim beszámolójának kinyomtatásakor egyáltalán nem tudtam, a szerzõ beszámol azoknak a spiculumoknak igen figyelemreméltó mozgásáról, amelyek a halszemek külsõ rétegének ezüstös részét alkotják.

A spiculumokat részben egyszerû mikroszkóppal vizsgálta, részben, mint átlátszatlan testeket, az õket szuszpendáló víz cseppjére bocsátott, erõs ráesõ fényben. A jelenségeket aprólékosan leírta és igen szellemes érveléssel mutatott rá arra, hogy mozgás okaként azt feltételezni, hogy a spiculumok élnek, a legvalószínûtlenebb találgatás.

Amikor ezeket a testeket visszavert és nem átesõ fényben nézik, nehéz a pillanatnyi mozgásra helytálló magyarázatot találni. A mûszer szükségszerûen csekély nagyítása és a leírt mód mellett teljesen láthatatlanok a sokkal kisebb, közel gömb alakú részecskék vagy aktív molekulák, amelyeket nagyobb nagyítással mindig bõven találtam a spiculumok körül.

Dr. Drummond kutatásai szigorúan a halak szemének és pikkelyeinek spiculumaira szorítkoztak. Úgy tûnik, nem gyanakodott arra, hogy hasonlóan mozgó részecskék más szerves testekben, sõt szervetlen anyagokban is létezhetnek. Úgy érzem, hogy ez az éles eszû megfigyelõ csak olyan mértékben elõzött meg, mint Gleichen, és sokkal kevésbé, mint Müller, akinek állításaira már hivatkoztam.

Az eddig említett megfigyelõk kizárólag szerves testek részecskéit vizsgálták. 1819-ben azonban a liverpooli Mr. Bywater beszámolt mikroszkópos megfigyeléseirõl, melynek során megállapítja, hogy nemcsak a szerves szövetek, hanem szervetlen anyagok is, úgymond élõ vagy irritábilis részecskékbõl állnak.

A tanulmány második kiadása 1828-ban jelent meg, némely részletében valószínûleg változva, de feltehetõ, hogy állításaiban egyezik az 1819-es kiadással. Ezt én sohasem láttam és létezésérõl akkor, amikor dolgozatomat közzétettem, nem volt tudomásom.

Az 1828-as kiadásból, melyre nemrégen akadtam, kitûnik, hogy Mr. Bywater egy Culpeper szerkesztésû bonyolult mikroszkópot használt, a tárgyakat közvetlen napfényben vizsgálta és a fény a tükörrõl olyan ferdén verõdött vissza a tárgyasztalra, hogy a folyadék kék színt kapott.

Az elsõ kísérletet saját szavaival adom vissza: "Helyezzünk kevés lisztet üvegdarabkára, keverjük össze egy csepp vízzel, majd helyezzük azonnal a mikroszkóp alá. Összekeverés után, a már leírt módon napfényben szemlélve, kétségtelenül látható, hogy a kép számlálatlan mennyiségû kis, vonalas testtel van tele, amelyek végletes élénkséggel rezegnek és forognak."

Hasonló, ugyancsak mozgó testek nyerhetõk állati és növényi szövetekbõl, növényi málladékból, homokkõbõl, miután vörös izzásig hevítették, szénbõl, hamukból és más szervetlen anyagokból.

Azt hiszem, hogy a mód leírása után, ahogyan Mr. Bywater kísérleteit végezte, a mikroszkopizáló megfigyelõk ítélni tudnak annak az optikai csalódásnak természetérõl és nagyságáról, amelynek áldozata lett és aminek láthatóan nem volt tudatában. Hadd tegyek ehhez annyit hozzá, hogy itt nem a prioritás kérdésérõl van szó. Ha megfigyelései azon múlnak, az enyémek tétessenek teljesen félre.
 

Szepesváry Pálné fordítása

Vissza http://www.kfki.hu/chemonet/