Jan Swammerdam

1.1. Awal kehidupan dan pendidikan

Johannes Swammerdam dibaptiskan pada 15 Februari 1637 di Oude Kerk Amsterdam. Bapanya, Jan (atau Johannes) Jacobsz (meninggal 1678), adalah seorang ahli farmasi dan pengumpul amatur mineral, syiling, fosil, dan serangga dari seluruh dunia. Pada tahun 1632, bapanya berkahwin dengan Baartje Jans (meninggal 1660) di Weesp. Pasangan itu tinggal berhampiran Montelbaanstoren, berdekatan pelabuhan, ibu pejabat dan gudang Syarikat Hindia Barat Belanda di mana seorang bapa saudara bekerja. Beberapa anak mereka dikebumikan di gereja Walloon, begitu juga Jan sendiri (yang tidak pernah berkahwin) dan bapanya.

Sebagai seorang remaja, Swammerdam membantu bapanya menguruskan koleksi keingintahuan beliau. Walaupun bapanya ingin beliau belajar teologi, Swammerdam mula belajar perubatan pada tahun 1661 di Universiti Leiden. Beliau belajar di bawah bimbingan Johannes van Horne dan Franciscus Sylvius. Antara rakan pelajarnya ialah Frederik Ruysch, Reinier de Graaf, Ole Borch, Theodor Kerckring, Steven Blankaart, Burchard de Volder, Ehrenfried Walther von Tschirnhaus, dan Niels Stensen. Semasa belajar perubatan, Swammerdam mula mengumpul serangga sendiri.

Pada tahun 1663, Swammerdam berpindah ke Perancis untuk meneruskan pengajiannya, nampaknya bersama Stensen. Beliau belajar selama setahun di Universiti Saumur Protestan, di bawah bimbingan Tanaquil Faber. Kemudian, beliau belajar di Paris di akademi saintifik Melchisédech Thévenot. Pada tahun 1665, beliau kembali ke Republik Belanda dan menyertai sekumpulan doktor yang melakukan diseksi dan menerbitkan penemuan mereka. Antara tahun 1666 dan 1667, Swammerdam menamatkan pengajian perubatan di Universiti Leiden; beliau menerima doktorat dalam perubatan pada tahun 1667 di bawah van Horne untuk disertasi beliau mengenai mekanisme pernafasan, yang diterbitkan di bawah tajuk De respiratione usuque pulmonum.

Bersama van Horne, beliau menyelidik anatomi rahim. Hasil penyelidikan ini diterbitkan di bawah tajuk Miraculum naturae sive uteri muliebris fabrica pada tahun 1672. Swammerdam menuduh Reinier de Graaf mengambil kredit penemuan yang beliau dan Van Horne telah buat lebih awal mengenai kepentingan ovari dan telurnya. Beliau menggunakan teknik suntikan lilin dan mikroskop kanta tunggal yang dibuat oleh Johannes Hudde.

1.2. Awal karier dan cabaran kewangan

Semasa belajar perubatan, Swammerdam mula membedah serangga, dan selepas layak sebagai doktor, beliau menumpukan perhatian kepada serangga. Bapanya menekannya untuk mencari nafkah, tetapi Swammerdam bertekun dan pada akhir 1669, menerbitkan Historia insectorum generalis ofte Algemeene verhandeling van de bloedeloose dierkens (Sejarah Umum Serangga, atau Risalah Umum Mengenai Haiwan Tanpa Darah Kecil). Risalah itu merangkumkan kajian beliau tentang serangga yang dikumpul di Perancis dan sekitar Amsterdam. Beliau menentang tanggapan Aristotelian yang lazim pada masa itu bahawa serangga adalah haiwan yang tidak sempurna yang tidak mempunyai anatomi dalaman. Berikutan penerbitan itu, bapanya menarik balik semua sokongan kewangan. Akibatnya, Swammerdam terpaksa, sekurang-kurangnya kadang-kadang, mengamalkan perubatan untuk membiayai penyelidikannya sendiri. Beliau mendapat kebenaran di Amsterdam untuk membedah mayat mereka yang meninggal dunia di hospital.

1.3. Krisis spiritual dan akhir hayat

Pada pertengahan tahun 1670-an, Swammerdam mengalami krisis hati nurani. Bapanya menolak kajian serangga, dan Swammerdam, yang pada mulanya percaya bahawa penyelidikan saintifiknya adalah penghormatan kepada Pencipta, mula bimbang beliau mungkin menyembah idola keingintahuan. Pada tahun 1673, Swammerdam secara ringkas berada di bawah pengaruh ahli mistik Flemish Antoinette Bourignon. Risalah beliau tahun 1675 mengenai lalat capung, bertajuk Ephemeri vita, termasuk puisi devosi dan mendokumentasikan pengalaman keagamaan beliau. Swammerdam mencari ketenangan dalam sekta Bourignon di Nordstrand, Jerman. Beliau melakukan perjalanan ke Copenhagen untuk melawat ibu Nicolaus Steno, tetapi kembali ke Amsterdam pada awal tahun 1676. Dalam surat kepada Henry Oldenburg, beliau menjelaskan: "Saya tidak pernah sesibuk ini seperti pada hari-hari ini, dan ketua semua arkitek telah memberkati usaha saya".

Walaupun mengalami krisis kerohanian, ini hanya mengganggu penyelidikan saintifiknya secara ringkas. Beliau menolak tawaran daripada Stensen untuk bekerja untuk Grand Duke Cosimo III de' Medici di Tuscany, walaupun ditawarkan 12.00 K NLG untuk koleksi serangganya. Swammerdam meninggal dunia pramatang pada usia 43 tahun pada 17 Februari 1680, kemungkinan akibat malaria, dan dikebumikan di gereja Walloon. Beliau menghabiskan kira-kira dua tahun terakhir hidupnya menulis semula dan menyemak karyanya, berharap ia akan diterbitkan selepas kematiannya.

2.1. Mikroskopi dan teknik anatomi

Swammerdam adalah salah seorang pelopor dalam penggunaan mikroskop untuk diseksi, dan tekniknya kekal berguna selama ratusan tahun. Beliau mengembangkan kaedah inovatif untuk memeriksa, memelihara, dan membedah spesimen. Antaranya ialah teknik suntikan lilin untuk memudahkan pemerhatian saluran darah dan penyediaan organ berongga manusia. Kaedah ini kemudiannya banyak digunakan dalam anatomi. Beliau juga mencipta banyak teknik lain untuk pemerhatian mikroskopik yang tepat.

2.2. Penyelidikan serangga

Semasa kajian beliau, Swammerdam terlibat secara mendalam dalam idea-idea agama dan falsafah pada zamannya. Beliau secara kategorinya menentang idea di sebalik generasi spontan, yang menyatakan bahawa Tuhan telah mencipta beberapa makhluk, tetapi bukan serangga. Swammerdam berhujah bahawa ini secara penghujatan akan membayangkan bahawa sebahagian alam semesta dikecualikan daripada kehendak Tuhan. Dalam kajian saintifiknya, Swammerdam cuba membuktikan bahawa ciptaan Tuhan berlaku berkali-kali, dan ia adalah seragam dan stabil. Swammerdam banyak dipengaruhi oleh René Descartes, yang falsafah alamiahnya telah diterima secara meluas oleh intelektual Belanda. Dalam Discours de la Methode, Descartes berhujah bahawa alam adalah teratur dan mematuhi undang-undang tetap, justeru alam boleh dijelaskan secara rasional.

Swammerdam yakin bahawa ciptaan, atau generasi, semua makhluk mematuhi undang-undang yang sama. Setelah mengkaji organ pembiakan lelaki dan wanita di universiti, beliau mula mengkaji generasi serangga. Beliau telah menumpukan dirinya untuk mengkaji serangga selepas menemui bahawa "raja" lebah sememangnya adalah ratu lebah. Swammerdam mengetahui ini kerana beliau telah menemui telur di dalam makhluk itu. Beliau juga menunjukkan kepada Cosimo III de' Medici satu lagi penemuan revolusioner, di mana di dalam ulat boleh dilihat anggota badan dan sayap rama-rama (kini dipanggil cakera imaginal).

2.2.1. Historia Insectorum Generalis

Pada akhir tahun 1669, Swammerdam menerbitkan Historia insectorum generalis ofte Algemeene verhandeling van de bloedeloose dierkens (Sejarah Umum Serangga, atau Risalah Umum Mengenai Haiwan Tanpa Darah Kecil). Dalam karya ini, beliau bukan sahaja menolak idea bahawa serangga tidak mempunyai anatomi dalaman, tetapi juga menyerang tanggapan Kristian bahawa serangga berasal dari generasi spontan dan bahawa kitaran hidup mereka adalah metamorfosis. Swammerdam menegaskan bahawa semua serangga berasal dari telur dan anggota badan mereka tumbuh serta berkembang perlahan-lahan. Dengan demikian, tidak ada perbezaan antara serangga dan haiwan yang disebut "haiwan tinggi". Swammerdam mengisytiharkan perang terhadap "kesilapan vulgar" dan tafsiran simbolik serangga, yang dalam fikirannya, tidak serasi dengan kuasa Tuhan, arkitek yang maha kuasa.

Swammerdam dengan itu menepis tanggapan metamorfosis abad ke-17-idea bahawa peringkat kehidupan serangga yang berbeza (contohnya, ulat dan rama-rama) mewakili individu yang berbeza, atau perubahan mendadak dari satu jenis haiwan kepada yang lain.

2.2.2. Penyelidikan lebah

Sejak zaman purba, telah ditegaskan bahawa ratu lebah adalah jantan dan memerintah sarang. Pada tahun 1586, Luis Mendez de Torres mula-mula menerbitkan penemuan bahawa sarang itu diperintah oleh seekor betina, tetapi Torres mengekalkan bahawa ia menghasilkan semua lebah lain dalam koloni melalui "benih". Pada tahun 1609, Charles Butler telah merekodkan jantina lebah dron sebagai jantan, tetapi beliau tersalah percaya bahawa mereka mengawan dengan lebah pekerja.

Dalam Biblia naturae, bukti visual pertama diterbitkan bahawa rakan-rakan sezamannya telah tersalah mengenal pasti ratu lebah sebagai jantan. Swammerdam juga menyediakan bukti bahawa ratu lebah adalah ibu tunggal koloni. Swammerdam telah terlibat dalam lima tahun intensif penternakan lebah. Beliau mendapati bahawa lebah dron adalah maskulin, dan tidak mempunyai sengat. Swammerdam mengenal pasti lebah pekerja sebagai "eunuk semula jadi" kerana beliau tidak dapat mengesan ovari pada mereka, tetapi menghuraikan mereka lebih dekat kepada sifat betina. Swammerdam telah menghasilkan lukisan organ pembiakan ratu lebah, seperti yang diperhatikan melalui mikroskop. Lukisan Swammerdam mengenai anatomi dalaman ratu lebah hanya diterbitkan pada tahun 1737. Lukisan beliau mengenai sarang lebah pertama kali diterbitkan dalam Biblia naturae, tetapi telah dirujuk oleh Giacomo Filippo Maraldi dalam bukunya tahun 1712. Butiran penyelidikan Swammerdam mengenai lebah telah diterbitkan di tempat lain kerana beliau telah berkongsi penemuannya dengan saintis lain dalam surat-menyurat. Antara lain, penyelidikan Swammerdam telah dirujuk oleh Nicolas Malebranche pada tahun 1688.

2.3. Penyelidikan pengecutan otot

Dalam Biblia naturae, penyelidikan Swammerdam mengenai otot diterbitkan. Swammerdam memainkan peranan penting dalam membongkar teori 'semangat haiwan' (balloonist theory), idea bahawa "semangat bergerak" bertanggungjawab untuk pengecutan otot. Idea ini, yang disokong oleh doktor Yunani Galen dan kemudiannya oleh René Descartes, menyatakan bahawa saraf adalah berongga dan pergerakan semangat melaluinya mendorong pergerakan otot, menyebabkan otot mengembang apabila mengecut.

Untuk menguji idea ini, Swammerdam meletakkan otot paha katak yang telah dipisahkan ke dalam picagari kedap udara dengan sedikit air di hujungnya. Dengan cara ini, beliau dapat menentukan sama ada terdapat perubahan dalam isipadu otot apabila ia mengecut dengan memerhatikan perubahan pada paras air. Apabila Swammerdam menyebabkan otot mengecut dengan merangsang saraf, paras air tidak naik tetapi sebaliknya menurun sedikit; ini menunjukkan bahawa tiada udara atau cecair yang mengalir ke dalam otot. Idea bahawa rangsangan saraf membawa kepada pergerakan mempunyai implikasi penting untuk neurosains dengan mengemukakan idea bahawa tingkah laku adalah berdasarkan stimulus. Penyelidikan Swammerdam ini telah dirujuk sebelum penerbitannya oleh Nicolas Steno, yang telah melawat Swammerdam di Amsterdam.

2.4. Penemuan anatomi dan fisiologi lain

Selain kajian utamanya dalam serangga dan pengecutan otot, Swammerdam juga membuat beberapa penemuan penting lain dalam anatomi dan fisiologi. Beliau adalah orang pertama yang memerhati dan menghuraikan sel darah merah pada tahun 1658. Beliau juga melakukan pemerhatian terhadap pembahagian sel telur katak pada tahun 1665. Tambahan pula, beliau bertanggungjawab untuk penemuan injap limfa.

3.1. Bybel der natuure

Krisis agama Swammerdam hanya mengganggu penyelidikan saintifiknya secara ringkas, dan sehingga kematiannya yang pramatang pada usia 43 tahun, beliau mengerjakan apa yang akan menjadi karya utamanya. Ia kekal tidak diterbitkan apabila beliau meninggal dunia pada tahun 1680 dan diterbitkan sebagai Bybel der natuure secara anumerta pada tahun 1737 oleh profesor Universiti Leiden Herman Boerhaave. Karya ini juga dikenali sebagai Biblia naturae. Versi Inggeris oleh T. Floyd diterbitkan pada tahun 1758 sebagai The Book of Nature; or, The History of Insects.

Swammerdam yakin bahawa semua serangga patut dikaji, dan telah mengumpul risalah epik mengenai seberapa banyak serangga yang beliau dapat, menggunakan mikroskop dan diseksi. Diilhamkan oleh Marcello Malpighi, dalam De Bombyce, Swammerdam menghuraikan anatomi ulat sutera, lalat capung, semut, kumbang rusa, hama keju, lebah, dan banyak lagi serangga lain. Pemerhatian saintifik beliau diwarnai oleh kepercayaan beliau kepada Tuhan, pencipta yang maha kuasa. Pujian Swammerdam terhadap kutu menjadi klasik:

Dengan ini saya menawarkan kepada anda Jari Mahakuasa Tuhan dalam anatomi kutu: di mana anda akan menemui keajaiban bertimbun-timbun dan melihat kebijaksanaan Tuhan jelas termanifestasi dalam satu titik kecil.

4.1. Impak terhadap sains

Historia insectorum generalis karya Swammerdam dikenali secara meluas dan dipuji sebelum beliau meninggal dunia. Dua tahun selepas kematiannya pada tahun 1680, ia diterjemahkan ke dalam bahasa Perancis dan pada tahun 1685, ia diterjemahkan ke dalam bahasa Latin. John Ray, pengarang Historia insectorum pada tahun 1705, memuji kaedah Swammerdam, menyatakan ia "yang terbaik daripada semua". Walaupun kerja Swammerdam mengenai serangga dan anatomi adalah penting, banyak sejarah semasa mengingatinya kerana kaedah dan kemahiran beliau dengan mikroskop seperti penemuan beliau. Beliau membangunkan teknik baharu untuk memeriksa, memelihara, dan membedah spesimen, termasuk suntikan lilin untuk memudahkan pemerhatian saluran darah. Kaedah yang beliau cipta untuk penyediaan organ berongga manusia kemudiannya banyak digunakan dalam anatomi. Beliau telah berutus surat dengan rakan sezaman di seluruh Eropah dan rakan-rakannya Gottfried Wilhelm Leibniz dan Nicolas Malebranche menggunakan penyelidikan mikroskopik beliau untuk mengesahkan falsafah semula jadi dan moral mereka sendiri. Swammerdam juga telah dikreditkan dengan memulakan teologi semula jadi abad ke-18, di mana reka bentuk agung Tuhan dikesan dalam mekanik Sistem Suria, musim, kepingan salji, dan anatomi mata manusia. Terjemahan Inggeris karya entomologi beliau oleh T. Floyd diterbitkan pada tahun 1758.

4.2. Kepentingan sejarah dan penerimaan

Bersama bapanya, Swammerdam mengumpul 6,000 objek dalam 27 kabinet laci, menunjukkan minat mendalam mereka terhadap sejarah alam semula jadi. Walaupun sumbangan beliau sangat besar, tiada potret asli Jan Swammerdam yang wujud pada masa kini. Potret yang sering ditunjukkan di dalam buku atau pameran berasal dari lukisan Pelajaran Anatomi Dr. Tulp oleh Rembrandt dan sebenarnya mewakili doktor terkemuka Amsterdam, Hartman Hartmanzoon (1591-1659).