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ヤン・スワンメルダム（1637年2月12日 - 1680年2月17日）は、オランダの生物学者であり顕微鏡学者でした。昆虫に関する研究を通して、昆虫の生涯における様々な段階（卵、幼虫、蛹、成虫）は、同一の動物の異なる形態であることを示しました。解剖学的研究の一環として、筋肉の収縮に関する実験も行いました。1658年には、赤血球を初めて観察し、記述しました。彼は解剖に顕微鏡を用いた最初期の人物の一人であり、彼の技術は何百年にもわたって有用であり続けました。
ヨハネス・スワメルダムは、1637年2月15日にアムステルダム旧教会で洗礼を受けた。彼の父ヤン（またはヨハネス）ヤコブス（-1678）は薬剤師であり、世界中の鉱物、コイン、化石、昆虫のアマチュア収集家であった。1632年に彼はウェースプでバールチェ・ヤンス（-1660）と結婚した。[ 1 ]夫妻はモンテルバーンストーレンの向かい、港、オランダ西インド会社の本部、倉庫の近くに住んでおり、叔父がそこで働いていた。彼らの子供たちの何人かはワロン教会に埋葬されており、ヤン自身（生涯独身）と彼の父も同様である。[ 2 ]
スワンメルダムは幼い頃から父親の珍品コレクションの手伝いをしていた。父親は彼に神学を学んでほしいと願っていたが、スワンメルダムは1661年にライデン大学で医学を学び始めた。彼はヨハネス・ファン・ホルネとフランシスクス・シルヴィウスの指導の下で学んだ。彼の同級生には、フレデリック・ライス、ライニール・デ・グラーフ、オーレ・ボルヒ、テオドール・ケルクリング、スティーヴン・ブランカールト、ブルヒャルト・デ・ヴォルダー、エーレンフリート・ヴァルター・フォン・チルンハウス、ニールス・ステンセンがいた。医学を学んでいる間、スワンメルダムは昆虫のコレクションを始めた。[ 3 ]
1663年、スワンメルダムは学業を続けるためにフランスへ移った。ステノと一緒だったようだ。[ 4 ]彼はタナキル・ファーバーの指導の下、ソミュールのプロテスタント大学で1年間学んだ。その後、パリのメルキゼデク・テヴノ科学アカデミーで学んだ。1665年、彼はオランダ共和国に戻り、解剖を行い、その研究結果を発表する医師グループに加わった。1666年から1667年の間に、スワンメルダムはライデン大学で医学の研究を終え、1667年にファン・ホルネの指導の下、呼吸のメカニズムに関する論文で医学博士号を取得した。この論文は『De respiratione usuque pulmonum』というタイトルで出版された。[ 3 ]
彼はファン・ホルネと共に子宮の解剖学的構造を研究した。この研究の成果は1672年に『Miraculum naturae sive uteri muliebris fabrica』というタイトルで出版された。スワメルダムは、卵巣とその卵子の重要性に関して彼とファン・ホルネが以前に行った発見をライニール・デ・グラーフが横取りしたと非難した。彼は蝋注入法とヨハネス・フッデが作った単レンズ顕微鏡を使用した。
スワンメルダムは医学を学んでいた頃から昆虫の解剖を始め、医師の資格を取得した後は昆虫の研究に専念した。父親は彼に生計を立てるよう圧力をかけたが、スワンメルダムは研究を続け、1669年末に『昆虫の一般史、あるいは血のない小さな動物についての一般論』を出版した。この論文は、彼がフランスとアムステルダム周辺で収集した昆虫の研究をまとめたもので、昆虫は内部構造を持たない不完全な動物であるという当時のアリストテレス的な考え方に反論した。 [ 3 ]出版後、父親はすべての経済的支援を打ち切った。[ 5 ]その結果、スワンメルダムは少なくとも時折、自身の研究資金を捻出するために医師として働かざるを得なくなった。彼はアムステルダムで病院で亡くなった人々の遺体を解剖する許可を得た。[ 6 ]
大学でスワンメルダムは当時の宗教的・哲学的思想に深く傾倒した。彼は、神が一部の生物を創造したが昆虫は創造していないとする自然発生説の考え方に断固として反対した。スワンメルダムは、これは宇宙の一部が神の意志から除外されていることを冒涜的に示唆すると主張した。スワンメルダムは科学的研究において、神の創造は何度も繰り返され、均一で安定していることを証明しようとした。スワンメルダムは、オランダの知識人に広く受け入れられていた自然哲学のルネ・デカルトから大きな影響を受けた。デカルトは『方法序説』の中で、自然は秩序があり、固定された法則に従うため、自然は合理的に説明できると主張した。[ 7 ]
スワンメルダムは、すべての生物の創造、つまり発生は同じ法則に従うと確信していた。大学で男女の生殖器を研究した後、昆虫の発生の研究に着手した。彼は、王蜂が実際には女王蜂であることを発見した後、昆虫の研究に専念した。スワンメルダムは、その生物の中に卵を見つけたので、このことを知っていた。しかし、彼はこの発見を公表しなかった。スワンメルダムはマシュー・スレードやパオロ・ボッコーネと文通し、ウィレム・ピソ、ニコラース・テュルプ、ニコラース・ヴィッツェンが訪ねてきた。[ 8 ]彼はテヴノを伴ってコジモ3世・デ・メディチに、もう一つの革命的な発見を見せた。毛虫の中に蝶の手足と羽が見える（現在では成虫盤と呼ばれている）。
スワンメルダムがその年の後半に『昆虫の一般史、または小さな無血動物に関する一般論』を出版したとき、彼は昆虫には内部解剖学的構造がないという考えを否定しただけでなく、昆虫は自然発生によって生まれ、そのライフサイクルは変態であるというアリストテレスの概念も攻撃した。[ 9 ]スワンメルダムは、すべての昆虫は卵から発生し、その肢はゆっくりと成長し発達すると主張した。したがって、昆虫といわゆる高等動物との間に区別はない。スワンメルダムは「俗悪な誤謬」に宣戦布告し、昆虫の象徴的解釈は、全能の建築家である神の力と相容れないと考えた。[ 10 ] そのため、スワンメルダムは、17世紀の変態の概念、つまり昆虫の異なるライフステージ（例えば、毛虫と蝶）が異なる個体[ 11 ]またはある種類の動物から別の種類の動物への突然の変化を表すという考えを払拭した。[ 12 ]
スワンメルダムは良心の危機に陥った。彼の父は昆虫の研究を否定していた。彼は自分の科学研究が創造主への賛辞だと信じていたが、自分が珍品という偶像を崇拝しているのではないかと恐れ始めた。1673年、スワンメルダムはフランドルの神秘主義者アントワネット・ブリニョンの影響を一時的に受けた。1675年に出版されたカゲロウに関する論文『 Ephemeri vita』には敬虔な詩が含まれており、彼の宗教的体験が記録されている。[ 5 ]スワンメルダムはドイツのノルトシュトラントにあるブリニョンの宗派で慰めを見出した。スワンメルダムはニコラウス・ステノの母を訪ねるためにコペンハーゲンへ旅したが、1676年初頭にはアムステルダムに戻っていた。ヘンリー・オルデンバーグへの手紙の中で、彼は「この数日間ほど忙しい時期はなかったし、すべての建築家の長が私の努力を祝福してくれた」と説明している。[ 13 ]
彼の宗教的危機は彼の科学研究を一時的に中断させただけで、43歳で早世するまで、彼は彼の主要な著作となるものに取り組んでいた。それは1680年に彼が亡くなった時点では未発表のままで、1737年にライデン大学の教授ヘルマン・ブールハーフェによって死後『自然の聖書』として出版された。[ 14 ] [ 15 ]全ての昆虫は研究する価値があると確信していたスワンメルダムは、顕微鏡と解剖を用いて、できる限り多くの昆虫に関する壮大な論文をまとめた。マルチェロ・マルピーギに触発されたスワンメルダムは、 『カイコ』の中で 、カイコ、カゲロウ、アリ、クワガタムシ、チーズダニ、ミツバチ、その他多くの昆虫の解剖学について記述した。彼の科学的観察は、全能の創造主である神への彼の信仰によって満たされていた。 [ 16 ]スワメルダムのシラミへの賛辞は古典となった。
ここに、シラミの解剖図の中に神の全能の指をお見せします。そこには奇跡が幾重にも重なり、神の知恵が微細な一点に明確に現れているのがお分かりいただけるでしょう。[ 7 ]
古代から女王蜂は雄であり、巣を支配していると主張されてきた。1586年、ルイス・メンデス・デ・トーレスは巣は雌によって支配されているという発見を初めて発表したが、トーレスは女王蜂が「種」を通してコロニー内の他のすべての蜂を生み出すと主張した。1609年、チャールズ・バトラーは雄蜂の性別を雄と記録したが、雄蜂が働き蜂と交尾すると誤って信じていた。『自然の書』では、同時代の人々が女王蜂を雄と誤って認識していたことを示す最初の視覚的証拠が発表された。 [ 17 ]スワメルダムもまた、女王蜂がコロニーの唯一の母親であるという証拠を提示した。[ 18 ]
スワンメルダムは養蜂に5年間集中的に取り組んでいた。彼は雄蜂が雄で、毒針がないことを発見した。スワンメルダムは働き蜂に卵巣が見当たらないため「生まれつきの去勢蜂」と特定したが、雌の性質に近いと説明した。スワンメルダムは顕微鏡で観察した女王蜂の生殖器の図を作成した。[ 19 ]スワンメルダムが作成した女王蜂の内部解剖図は1737年に初めて出版された。 [ 18 ]ハニカムの幾何学の図は最初に『Biblia naturae』に掲載されたが、ジャコモ・フィリッポ・マラルディが1712年の著書で言及していた。 [ 20 ]スワンメルダムの蜂に関する研究の詳細は、彼が他の科学者と書簡で研究結果を共有していたため、すでに他の場所で発表されていた。とりわけ、スワメルダムの研究は1688年にニコラ・マールブランシュによって引用されていた。 [ 13 ]
スワンメルダムの筋肉に関する研究は『自然の書』に掲載された。スワンメルダムは、筋肉の収縮は「動く精霊」によるものだとする気球説を否定する上で重要な役割を果たした。ギリシャの医師ガレノスが支持したこの説は、神経は中空で、精霊が神経を通って動くことで筋肉が動くというものだった。[ 21 ]ルネ・デカルトは、この説を水力学のモデルに基づいて発展させ、精霊は流体や気体に類似しており、「動物精霊」と呼んだ。[ 21 ]デカルトが反射を説明するために用いたこのモデルでは、精霊は脳室から神経を通って筋肉に流れ込み、筋肉を活性化させる。 [ 21 ]この仮説によれば、筋肉は収縮すると動物精霊が流れ込むため大きくなる。この考えを検証するために、スワマーダムは切断したカエルの大腿筋を、先端に少量の水を入れた気密シリンジに入れた。[ 21 ]彼は、水位の変化を観察することで、筋肉が収縮したときに筋肉の体積が変化するかどうかを判断できた（右の画像）。[ 21 ]スワマーダムが神経を刺激して筋肉を収縮させたところ、水位は上昇せず、わずかに低下した。これは、空気や液体が筋肉に流れ込むことはないことを示している。[ 21 ]神経刺激が運動を引き起こすという考えは、行動は刺激に基づいているという考えを提唱することで、神経科学に重要な意味を持った。[ 21 ]
スワンメルダムの研究は、アムステルダムでスワンメルダムを訪ねたニコラス・ステノによって出版前に言及されていた。スワンメルダムの研究は、ステノが1669年に『筋学の要素』第2版を出版した後に終了した。この第2版は『自然の聖書』に言及されている。[ 22 ] 1675年のステノからマルピーギへの手紙は、スワンメルダムの筋肉収縮に関する発見が彼の意識危機を引き起こしたことを示唆している。ステノはマルピーギにスワンメルダムが実験で描いた図を送り、「彼はこの件に関する論文を書いたときにそれを破棄し、これらの図だけを保存した。彼は神を求めているが、まだ神の教会にはいない」と述べている。[ 23 ]
スワンメルダムは父とともに27個の引き出しキャビネットに6,000点の標本を収集した。スワンメルダムの『Historia insectorum generalis』は、彼が亡くなる前に広く知られ、称賛された。1680年に彼が亡くなった2年後にフランス語に翻訳され、1685年にはラテン語に翻訳された。 1705年の『Historia insectorum』の著者であるジョン・レイは、スワンメルダムの方法を「最高」と称賛した。[ 13 ]スワンメルダムの昆虫と解剖学に関する研究は重要であったが、現代の多くの歴史書では、彼の発見だけでなく、その方法と顕微鏡の技術についても彼を記憶している。彼は標本を検査、保存、解剖するための新しい技術を開発し、血管の観察を容易にするためにワックスを注入した。彼が考案した中空の人体臓器の準備方法は、後に解剖学で広く用いられるようになった。[ 6 ]彼はヨーロッパ中の同時代人と文通しており、友人のゴットフリート・ヴィルヘルム・ライプニッツとニコラ・マールブランシュは、彼の顕微鏡研究を利用して、自分たちの自然哲学と道徳哲学を裏付けた。[ 13 ]しかし、スワンメルダムは、太陽系の力学、季節、雪の結晶、人間の目の解剖学に神の壮大な計画を見出した18世紀の自然神学の先駆けとしても評価されている。 [ 13 ]彼の昆虫学研究の英訳は、T. フロイドによって1758年に出版された。[ 6 ]
ヤン・スワンメルダムの真正な肖像画は現在残っていない。[ 24 ]ヘッダーに示されている肖像画は、レンブラントの絵画「トゥルプ博士の解剖学講義」から派生したもので、アムステルダムの著名な医師ハルトマン・ハルトマンゾーン（1591年 - 1659年）を表している。