Berlin. Vom Beginn der Mikroskopie bis zur modernen High-Tech-Forschung: Eine Ausstellung in der Hauptstadt erzählt vom Blick aufs ganz Kleine.

Vor nicht allzu langer Zeit hat der Göttinger Physiker Stefan Hell die Mikroskopie revolutioniert. Mit einer neuen Erfindung gelangen ihm und seinen Kollegen superscharfe Bilder von Hirnen lebender Mäuse. Hells sogenannte STED-Lichtmikroskopie macht Strukturen mit einer Auflösung unter 70 Nanometern sichtbar – das ist rund 1000 Mal feiner als ein Haar. Dafür erhielt Hell 2014 den Nobelpreis.

Mit dem Verfahren, so hieß es, könnten Wissenschaftler erstmals in molekulare Strukturen vordringen und grundlegende Vorgänge im Gehirn entschlüsseln, die etwa Erkenntnisse über Krankheiten wie Autismus oder Alzheimer lieferten. „Stefan Hell hat das Grundgesetz der Optik ausgehebelt und damit ganz neue Möglichkeiten geschaffen“, sagt Neurowissenschaftler Helmut Kettenmann vom Max-Delbrück-Centrum (MDC) für Molekulare Medizin in Berlin.

Auch ihm hilft der Durchbruch im Durchblick. Kettenmann ist Experte in Sachen Gliazellen, das sind die Zellen neben den Neuronen im Nervengewebe des Gehirns. Einst nur als funktionsloses Füllgewebe verkannt, weiß man dank seiner Forschung heute, dass Gliazellen wichtige Aufgaben im Gehirn übernehmen. Aber nicht nur für seine Arbeit, auch für sein Hobby ist die Entwicklung des Nobelpreisträgers von Wert. Kettenmann beschäftigt sich mit der Geschichte der Mikroskopie von der Entdeckung bis zur Gegenwart, seine Sammlung umfasst mehr als 100 Mi­kroskope aus drei Jahrhunderten.

Erste Mikroskope zeigten noch das Floh-Kino

Viele der Mikroskope bestücken jetzt eine Dauerausstellung im Communication Center des MDC im Norden Berlins. Hier sollen künftig Schüler und andere Interessierte herumlaufen, die historischen Lichtmikroskope bestaunen und sich ein Bild von der Arbeit mit modernen Geräten machen können – etwa, indem sie präparierte Mäusehirne mi­kroskopieren können. „Mikroskope sind die bedeutendsten Instrumente für die Biomedizin“, sagt Kettenmann.

„Das ist keine Frage der Größe: Selbst Elefanten bestehen aus Zellen.“ Und jeder Schüler weiß mittlerweile, dass die Dinge mit 400-facher Vergrößerung plötzlich wie Wunder wirken: Da sieht die Fliege, deren Augen jeweils aus Hunderten von Einzelaugen bestehen, aus wie eine Außerirdische; der Wasserfloh wie eine durchsichtige Blase, die von kleinen Antennen durchs Wasser gerudert wird.

Wie der Forscher recherchiert hat, war die Stadt Berlin einst führend beim Blick aufs Kleine. Der Ursprung der Mikroskope liegt allerdings im Dunkeln. Doch selbst die Römer und Ägypter in der Antike sollen schon mit gewölbtem Glas, also Linsen, hantiert haben – dem Hauptbaustein aller Mikroskope. Nach den ersten Brillen und Lupen entstanden um 1500 herum erste Mikroskope. Doch die seien zunächst in den Salons der gehobenen Gesellschaft lediglich für Unterhaltungszwecke genutzt worden.

Große Durchbruch der Mikroskopie erfolgte in Berlin

„Mithilfe von Sonnenlicht wurden damals Bilder von Flöhen und Läusen an die Wand projiziert – so wie im modernem Kino“, sagt Professor Kettenmann. Der niederländische Tuchhändler Antoni van Leeuwenhoek gilt als eigentlicher Pionier im Bau von Lichtmikroskopen, mit denen er erstmals – aus privatem Interesse – Zellen unter die Lupe nahm. Mehr noch: Autodidakt Leeuwenhoek beobachtete damit als Erster Bakterien im Regenwasser und im Zahnbelag. Er beschrieb rote Blutkörperchen sowie Samenzellen von Insekten und Menschen – womit er der vorherrschenden Theorie der Spontanzeugung widersprach. Auch glaubte man bis dahin noch, dass Flöhe, Käfer oder Muscheln aus Schmutz und Sand entstehen.

Der Niederländer entdeckte auch die Querstreifung der Muskulatur und das Netzwerk, das die Zellen des Herzmuskels bilden. Zunächst von den Wissenschaftlern der Royal Society of England verspottet, wurde er später als Mitglied benannt und seine Arbeit aufgegriffen. Leeuwenhoek fertigte mehr als 500 Mikroskope an, das Geheimnis seines Linsenschleifens, das hohe Auflösungen zutage brachte, nahm er jedoch mit in sein Grab. „Der große Durchbruch der Mikroskope fand in Berlin statt“, konstatiert Kettenmann, der für seine Forschung an Gliazellen mehrfach ausgezeichnet worden ist. Maßgeblich dafür war die Gründung der Humboldt-Universität zu Berlin, die 1810 ihren Lehrbetrieb aufnahm. Im selben Jahr trat in der damals preußischen Hauptstadt die Gewerbefreiheit in Kraft – somit stieg sowohl das Interesse der Wissenschaftler als auch der Handwerksbetriebe und Fabriken an Mikroskopen.

Erfinder Carl Pistor baute neben Teleskopen, Waagen und anderen mechanischen Instrumenten die einst populärsten Mikroskoptypen. „Die Pistor-Werkstatt galt als Brutstätte für talentierte Feinmechaniker in Berlin“, so Sammler Kettenmann. Die Betriebe gruppierten sich vor allem in der Berliner Mitte um das Kreuz Friedrichstraße und Unter den Linden, um Gendarmenmarkt und Potsdamer Platz, wie die Ausstellung auf einer Stadtkarte anschaulich zeigt. Gut 80 Berliner und Brandenburger Werkstätten gab es in der Hochzeit. Diese hätten dank ihrer Präzision einen ausgezeichneten Ruf gehabt, die Mikroskope seien in alle Welt verschifft worden, so Kettenmann.

„Reichsfleischbeschaugesetz“ befeuert Mikroskopie

Hochdotierte Wissenschaftler kamen damit auf die Spur der Winzlinge: Matthias Schleiden und Theodor Schwann, Begründer der Zelltheorie, oder Christian Ehrenberg, Begründer der Mikropaläontologie und Mikrobiologie, nutzten die Geräte aus der Manufaktur von Pistor und Schiek, Mikroskope von Hartnack brachten dem italienischen Mediziner Camillo Golgi Durchblick – er erhielt 1906 für seine Untersuchungen zur feingeweblichen Anatomie des Nervensystems den Nobelpreis. „Im 19. Jahrhundert war Berlin die Forschungsmetropole der Zellbiologie“, resümiert Kettenmann.

Der Forscher und Politiker Rudolf Virchow nutzte die Mikroskope später für den Kampf gegen Trichine. Mit den ­winzigen Fadenwürmern verseuchtes Fleisch tötete um 1900 jedes Jahr 15.000 Menschen. Das „Reichsfleischbeschaugesetz“ ließ das Mikroskopieren von Fleischproben zur Routine werden.

Kettenmanns Sammlung reicht von kompakten Reisemikroskopen für Amateure über einstige Spitzenmikroskope – goldglänzende Prachtstücke mit Gravuren und feinsten Schachteln, die er bei Ebay-Versteigerungen und Händlern aufspürte. Sie seien nicht nur mechanische Meisterwerke, sondern auch qualitativ nicht schlecht, findet der Experte.

Heute bestimmen Mikroskope von Zeiss, Leitz und Olympus den Markt, von einfachen Labormikroskopen für den Schulunterricht bis zu High-Tech-Varianten für Biologie, Medizin und Materialwissenschaften. Diese kosten allerdings sechsstellige Beträge – und sind damit zu kostspielig für Kettenmanns Sammlung.

Die Dauerausstellung „Unsichtbar – Sichtbar – Durchschaut“ im 2. und 3. Stock des Konferenz­zen­trums MDC, Robert-Rössle-Straße 10, Berlin-Buch, ist werktags frei zugänglich. Weitere Infos und Anmeldung zu einer Führung unter communications@mdc-berlin.de