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マルチェロ・マルピーギ（1628年3月10日 - 1694年11月30日）はイタリアの生物学者、医師で、「顕微鏡解剖学、組織学の創始者、生理学と発生学の父」と呼ばれています。マルピーギの名は、腎臓のマルピーギ小体やマルピーギ錐体、昆虫のマルピーギ管系など、生物学的排泄系に関連するいくつかの生理学的特徴に付けられています。脾臓のリンパ小節はしばしば「脾臓のマルピーギ小体」またはマルピーギ小体と呼ばれます。植物の科であるマルピーギ科も彼にちなんで名付けられました。彼は動物の毛細血管を初めて観察した人物であり、ウィリアム・ハーヴェイが見落としていた動脈と静脈のつながりを発見しました。マルピーギは、ヤン・スワンメルダムに次いで、顕微鏡で赤血球を観察した最初期の人物の一人である。彼の論文『De polypo cordis』（1666年）は、血液の組成や血液凝固の仕組みを理解する上で重要であった。[ 1 ]この論文の中で、マルピーギは、心臓の右側と左側で血栓の形状がどのように異なるかを記述した。[ 2 ]
顕微鏡の使用により、マルピーギは昆虫が呼吸に肺ではなく、気管と呼ばれる皮膚の小さな穴を使用することを発見した。[ 3 ]マルピーギはまた、脳の解剖学的構造を研究し、この器官は腺であると結論付けた。現代の内分泌学の観点からすると、この推論は正しい。なぜなら、脳の視床下部は古くからホルモン分泌能力を持つことが知られているからである。[ 4 ]
マルピーギは植物と動物の両方について幅広い知識を持っていたため、両方の科学的研究に貢献した。ロンドン王立協会は、1675年と1679年に彼の植物学と動物学の著作を2巻出版した。1687年に別の版が、1697年には補遺が出版された。マルピーギは自伝の中で、ロバート・ホワイトの版画で装飾された彼の『植物解剖学』を「文学界全体で最も優雅な形式」と評している。[ 5 ]
マルピーギは植物の研究を通して、カイコなどの昆虫に見られる管状構造に似た管状構造が植物にも存在すると結論づけた（顕微鏡を使って、おそらく植物が二酸化炭素と酸素を交換する気孔を観察したのだろう）。マルピーギは、幹の樹皮を輪状に剥がすと、輪の上の組織が膨らむことに気づき、これを葉から降りてきた栄養分が輪の上で遮断されることで成長が促進された結果だと正しく解釈した。[ 6 ]
マルピーギは1628年3月10日、イタリアのボローニャ近郊のクレヴァルコーレで生まれた。[ 7 ]裕福な両親の息子として、マルピーギは故郷で教育を受け、17歳でボローニャ大学に入学した。 [ 8 ] 1697年にロンドンの王立協会に提出され献呈された死後の著作の中で、マルピーギは1645年に文法研究を終え、その時点で逍遥学派の哲学の研究に取り組み始めたと述べている。彼は1649年頃にこれらの研究を終え、母親のフランチェス・ナタリスの説得により物理学の研究を始めた。両親と祖母が病気になったとき、彼はボローニャ近郊の実家に戻り、彼らの世話をした。マルピーギは幼い頃からボローニャ大学でアリストテレス哲学を学んだ。彼はバルトロメオ・マッサリの解剖学学校に入学し、師の家に集まって解剖を行う9人の学生のうちの1人となった。彼はマッサリの娘フランチェスカと結婚したが、彼女はすぐに亡くなったため、結婚生活は短かった。[ 9 ]生まれがボローニャ人ではないため大学当局の反対があったにもかかわらず、1653年に医学と哲学の両方の博士号を授与された。その後、25歳で医師として卒業した。続いて教師に任命され、すぐに解剖学と医学のさらなる研究に専念した。マルピーギはキャリアのほとんどにおいて、科学研究への強い関心と教えることへの愛情を両立させた。1667年にヘンリー・オルデンバーグから王立協会との通信を依頼され、翌年には同協会の会員となった。
1656年、トスカーナ公フェルディナンド2世はマルピーギをピサ大学の理論医学教授に招いた。そこでマルピーギは、数学者で博物学者のジョヴァンニ・ボレッリと生涯にわたる友情を育んだ。ボレッリは、初期の科学協会の一つであるアカデミア・デル・チメントの有力な支援者であった。マルピーギはピサで主流だった医学の教えに疑問を呈し、血液の色変化に関する実験を行い、当時の解剖学、生理学、医学上の問題を再構築しようと試みた。家族の責任と健康状態の悪化により、マルピーギは1659年にボローニャ大学に戻り、そこで顕微鏡を使った研究と教育を続けた。1661年には、小動脈と小静脈をつなぐ肺毛細血管網を特定し、記述した。マルピーギの見解は、主に同僚の嫉妬と理解不足から、ますます論争と反対を引き起こした。
1653年、父、母、祖母が亡くなったため、マルピーギは実家を離れ、ボローニャ大学に戻って解剖学を学んだ。1656年、ボローニャ大学で講師となり、その後ピサ大学で物理学の教授に就任。そこで彼は、論争的な学習方法を捨て、より実験的な研究方法に専念し始めた。この研究に基づいて、彼は逍遥学派とガレノス学派（ガレノスの教えに従い、ボローニャ大学では同僚の医師でありながら宿敵であったジョヴァンニ・ジローラモ・スバラリアが主導していた）に対する対話篇をいくつか執筆したが、自宅が焼失した際に失われてしまった。哲学論争に疲れたマルピーギは、1660年にボローニャに戻り、解剖学の研究に専念した。その後、彼は肺の新しい構造を発見し、当時の医学者たちと幾度となく論争を繰り広げることになった。 1662年、彼はメッシーナ大学で物理学の教授に任命された。
1663年に大学生活を終え、ボローニャ近郊の田舎にある別荘に隠居したマルピーギは、医師として働きながら、自分の領地で見つけた植物や昆虫の実験を続けた。そこで彼は植物の構造に関する発見をし、それを『観察』に発表した。1666年末、マルピーギはメッシーナの公立アカデミーに復帰するよう招かれ、1667年に復帰した。ピサ大学とメッシーナ大学で臨時の教授職を引き受けたものの、生涯を通じてボローニャに戻り、医師として診療を続けた。ボローニャ市は彼の死後、彼の功績を称えて記念碑を建立した。[ 10 ]
医師として、マルピーギは主に社会のエリート階級に属する患者との診察を通して、人体の解剖学、病気の病理学、そしてそれらの病気の治療法との関連性をより深く理解する上で役立った。[ 11 ]さらに、マルピーギは診察をベッドサイドだけでなく、手紙を使ってさまざまな患者に依頼し、実施することで、郵便でも診察を行った。[ 11 ]これらの手紙は、彼が行った医療行為の社会的つながりとして機能し、批判に直面しても彼の考えが一般の人々に届くことを可能にした。[ 11 ]マルピーギが診療で築いたこれらのつながりは、彼がさまざまな国で診療を行ったという事実によってさらに広まった。しかし、距離が遠いため、一部の患者との診察は困難だった。[ 11 ]マルピーギの医療行為の方法からは、当時のイタリアの患者が複数の主治医と相談医を持つことが慣例であったこともわかる。[ 11 ]マルピーギの医療実践の原則の1つは、さまざまな病気の治療法に関する逸話や経験に頼らないことでした。むしろ、彼は人間の解剖学と病理学の知識を使用して、彼が「合理的」医学と呼んだものを実践しました（「合理的」医学は「経験的」医学とは対照的でした）。[ 11 ]マルピーギは伝統的な物質や治療法を放棄したわけではありませんが、根本的な解剖学と病気のプロセスの性質から引き出されていない過去の経験に基づいてそれらを使用することはありませんでした。[ 11 ]特に彼の治療において、マルピーギの目標は、体が自力で修正するように促すことで体液の不均衡をリセットすることでした。たとえば、体液の不均衡は、下剤や水疱形成剤などの人工的な方法ではなく、時間をかけて排尿によって修正されるべきです。[ 11 ]マルピーギは「合理的」なアプローチに加えて、いわゆる「奇跡的」あるいは「超自然的」な治癒も信じていた。しかし、そのためには、体が嘔吐物などの悪性物質を排出しようとしてはならないと彼は主張した。このようなことが起こり、治癒が奇跡的とはみなされないケースは「危機」として知られていた。[ 12 ]
1668年、マルピーギはロンドンの王立協会のオルデンバーグ氏から手紙を受け取り、文通を申し込まれた。マルピーギは同年、蚕の歴史を執筆し、原稿をオルデンバーグ氏に送った。その結果、マルピーギは1669年に王立協会の会員となった。1671年、マルピーギの『植物解剖学』がロンドンの王立協会から出版され、同時にオルデンバーグ氏に手紙を書き、肺、脾臓と睾丸の繊維、そして脳と感覚器官に関するその他のいくつかの発見について報告した。また、植物に関する研究についても詳しく伝えた。その際、ガレノス医学の原理を強く支持し、あらゆる新しい発見に反対する若い医師たちとの論争についても触れた。数々の発見と出版を経て、1691年、マルピーギは教皇インノケンティウス12世に招かれ、教皇侍医および教皇医学校の医学教授に就任した。彼は亡くなるまでローマに留まった。
マルチェロ・マルピーギはボローニャのサンティ・グレゴリオ・エ・シロ教会に埋葬されており、現在では、彼の功績を称える大理石の記念碑が建てられている。碑文にはラテン語で「SUMMUM INGENIUM / INTEGERRIMAM VITAM / FORTEM STRENUAMQUE MENTEM / AUDACEM SALUTARIS ARTIS AMOREM」（偉大な才能、誠実な人生、強くたくましい精神、医学への大胆な愛）などが刻まれている。
38歳頃、輝かしい学術的経歴を積んだマルピーギは、余暇を解剖学の研究に捧げることを決意した。[ 10 ]彼は生体解剖や死体解剖を用いて研究を行ったが、最も印象的な研究は顕微鏡を用いたものであったようだ。この研究のおかげで、皮膚層（マルピーギ層）や腎臓と脾臓にある2種類のマルピーギ小体、昆虫の排泄系にあるマルピーギ管など、多くの微細な解剖学的構造がマルピーギにちなんで名付けられている。
17世紀初頭頃にオランダの眼鏡職人が複合レンズを作り顕微鏡に組み込み、ガリレオは1609年に特許を取得した顕微鏡の製作に複合レンズの原理を応用したが、顕微鏡としての可能性はロバート・フックが改良するまで半世紀もの間活用されなかった[ 13 ] [ 14 ]。その後、マルチェロ・マルピーギ、フック、そして王立協会に所属する他の2人の初期の研究者、ネヘミア・グリューとアントワーヌ・ファン・レーウェンフックは、研究を開始する際に、ほとんど試されていない道具を手にする幸運に恵まれた[ 15 ] 。
1661年、マルピーギはカエルの肺の毛細血管構造を観察した。[ 16 ]マルピーギが肺の循環を調べようと初めて試みたのは1660年9月で、ヒツジや他の哺乳類を解剖し、肺動脈に黒インクを注入した。[ 17 ]しかし、動物の肺の静脈まで動脈を通してインクの分布を追跡したが、選んだヒツジ/哺乳類は大きかったため、毛細血管は小さすぎて拡大できなかった。[ 18 ] 1661年のマルピーギのカエルの解剖は、より大きな動物では見られない毛細血管網を表示するために拡大できる適切なサイズであることがわかった。[ 18 ]カエルの肺の毛細血管を発見して観察することで、マルピーギは密閉されたシステムでの血液の動きを研究した。[ 17 ]これは、血液が肝臓や脾臓から出て体内の開放空間に溜まるという、従来の開放循環系の概念とは対照的であった。[ 17 ]この毛細血管の発見は、ウィリアム・ハーヴェイの血液循環理論にも貢献し、毛細血管は静脈から動脈への接続として機能し、動物の循環系が閉鎖系であることを裏付けた。[ 19 ]
マルピーギは肺の分析をさらに進め、1661年の著書「De pulmonibus observationes anatomicae」の中で、毛細血管に囲まれたハニカム状の穴に似た、薄い膜で覆われた球状の空洞に分岐する気道を特定した。[ 20 ]現在肺胞として知られるこれらの肺構造を用いて、彼は空気の経路を連続的な吸入と呼出として説明し、経路の両端にある肺胞は空気が体内に入るための「不完全なスポンジ」として機能するとした。[ 18 ]彼は人間に外挿して、肺の中で空気と血液がどのように混ざるかの説明を提供した。[ 15 ]マルピーギはまた、皮膚、腎臓、肝臓の研究にも顕微鏡を使用した。
1663年から1667年にかけて、メッシーナ大学で研究の中心は人間の神経系の研究であり、彼は体内の神経終末、脳の構造、視神経を特定し記述した。[ 19 ] 1665年に神経系に関する彼の研究はすべて、味覚と舌に関する『De Lingua』、脳に関する『De Cerebro』、触覚に関する『De Externo Tactus Organo』という3つの別々の著作として同年出版された。[ 19 ]舌に関する研究では、彼は小さな筋肉の隆起である味蕾を発見し、それを「乳頭」と呼び、それらを調べた際に、食事の際に味覚を与える神経終末とのつながりを記述した。[ 21 ]さらに、1686年に牛の舌を研究することで、マルピーギは舌の乳頭を舌の長さに沿って別々の「パッチ」に分割した。[ 21 ]脳を研究する際、彼は灰白質と白質の組織をマッピングしようとした最初の一人であり、神経終末を介して脳と脊髄が繋がっているという仮説を立てた。[ 22 ]
マルピーギの植物解剖学の研究は、メッシーナでパトロンのヴィスコンテ・ルッフォの庭園を訪れた際に、栗の木の枝の裂け目に興味深い構造が見られたことに触発された。この構造は、現代の文献では木部と呼ばれている。[ 18 ] 彼はさまざまな植物でその構造を調べ、木部の配置が環状か、茎に散在するグループになっていることに気づいた。[ 18 ]この区別は後に生物学者によって、植物の2つの主要な科を区別するために使用された。[ 18 ]
才能あるスケッチ画家であるマルピーギは、花の個々の器官の詳細な図を描いた最初の著者であると思われる。彼の著書『植物の解剖学』には、ニゲラ（彼のメランティ、文字通り「蜂蜜の花」）の花の縦断面図があり、蜜腺の詳細が示されている。彼は、花の葉に蜂蜜が作られる貝殻のような器官が自然によって作られたのは不思議だと付け加えている。[ 23 ]
マルピーギは、動物発生学の分野で培われた本能のおかげで、植物器官の発生過程やシュートの連続的な発達を追跡することに成功した。彼は実生の発達を専門とし、1679年には、マメ科植物（豆）とウリ科植物（カボチャ、メロン）の発達段階を精緻に描いた一連の図版を収録した書物を出版した。その後、ナツメヤシの発達を描いた資料も発表した。偉大なスウェーデンの植物学者リンネは、マルピーギの植物研究を称えて、属名をマルピーギアと命名した。マルピーギアは、熱帯および亜熱帯に分布する顕花植物の科であるマルピーギア科の模式属である。
マルピーギは奇形学（正常な発達の中断や変化によって引き起こされる目に見える症状の科学的研究）に関心を持っていたため、樹木や草の虫こぶから昆虫が生まれるという同時代の見解に深刻な疑念を抱いていた。彼は（正しく）問題の生物は植物組織に産み付けられた卵から発生すると推測した。[ 5 ]
マルピーギは植物や動物のライフサイクルの研究を通して生殖というテーマにたどり着きました。彼は受精後2～3日目から始まるニワトリの胚発生の研究を詳細に描き、これらの胚の図は四肢や器官の発達のタイミングに焦点を当てています。[ 24 ]さらに、植物（レモンの木など）の種子の発達や、毛虫から昆虫への変態も研究しました。マルピーギはまた、人間の胚発生についても仮説を立て、科学者のパトロンであったジローラモ・コッレールへの手紙の中で、循環器系のすべての構成要素が胚の中で同時に発達しただろうと示唆しました。[ 24 ]彼の発見は、胚発生、先在、前形成、後成、変態といったテーマをめぐる哲学的議論を解明するのに役立ちました。 [ 25 ]
1691年、教皇インノケンティウス12世は彼を教皇侍医としてローマに招いた。彼は教皇庁立医学校で医学を教え、自身の研究に関する長大な論文を執筆し、ロンドン王立協会に寄贈した。
マルチェロ・マルピーギは、1694年11月30日、ローマで脳卒中（脳卒中または脳卒中様症状を表す古風な用語）により66歳で亡くなった。 [ 7 ]彼の遺志に従い、解剖が行われた。王立協会は1696年に彼の研究を発表した。小惑星11121マルピーギは、彼にちなんで名付けられた。
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