Os primeiros microscópios simples, limitados à ampliação de uma única lente, foram construídos na metade do século XV e utilizados inicialmente para investigar o mundo dos insetos.
Por causa da dificuldade em produzir vidro puro na época, as lentes dos microscópio distorciam as imagens e contornavam-nas com halos e espectros de cores.
Em 1590, o holandês Hans Janssen e o seu filho, Zacharias, planejaram o primeiro microscópio.
Era composto por uma objectiva de lente convexa e uma lente (de luneta) côncava, conforme relatou Galileu Galilei em 1609.
Outro holandês, Anton van Leeuwenhoek (1632-1723), trabalhava numa loja de tecidos e, nas horas vagas, fazia experiências com vidro moído para produzir lentes.
Usava o microscópio para observar os fios e depois passou a examinar a anatomia dos menores animais conhecidos. Ele produziu microscópios tão eficientes que estabeleceu, praticamente sozinho, o ramo da microbiologia.
Aos poucos, ele convenceu uma comunidade científica bastante céptica que uma importante teoria da época, a da geração espontânea (a crença de que organismos vivos podem originar de matéria inanimada), era uma grande palermice.
Larvas não nasciam da carne podre, nem moscas da areia, nem enguias dos bancos lodosos dos lagos; estas criaturas reproduziam-se por ovos colocados pela fêmea e fertilizados pelo macho. Leeuwenhoek também é considerado o primeiro a realizar descrições precisas dos glóbulos vermelhos (para espanto dos fisiologistas da época), das bactérias que habitam a boca e os intestinos dos seres humanos (para horror da população) e da forma e locomoção do espermatozóide humano.
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