All'illustrissimo e coltissimo signor G. Alfonso Borelli, celeberrimo professore di Scienze a Pisa, Marcello Malpighi, professore di Medicina a Bologna, augura successo.

    Tale e' l'oscurita' e la difficolta' nell'indagine sui problemi naturali che per i nostri sensi appare impossibile determinare esaurientemente a fondo qualsiasi cosa. E tuttavia, insistendo in un lavoro, per quanto improbo esso sia, osserviamo la natura madre in cio' che essa partorisce, come in un volume scritto in un linguaggio misterioso e cerchiamo maggiormente di aprire i suoi segreti oscuri rovistando nelle viscere degli animali, arriviamo cosi' finalmente alla conclusione che dai nostri tentativi vien fuori una verita', sia pure attraverso osservazioni enormemente noiose, mentre scopriamo la luce come per gradi attraverso la resezione ora di insetti ora di animali piu' complessi. La natura infatti, messi da parte tutti i gradi maggiori, e' solita provarsi in alcuni anche se di minor conto e porre in quelli imperfetti tra gli animali i principi basilari dei perfetti. Tuttavia, per toccare l'argomento piu' da vicino, o uomo illustrissimo, due sono le questioni che io lasciai da risolvere, in quanto incerte, ai fini di uno studio piu' completo, nella mia lettera sulle osservazioni dei polmoni: la prima era questa, quale sia quella rete descritta per la quale sono legati insieme in qualche modo nei polmoni le singole vesciche e alveoli. La seconda, se i vasi dei polmoni siano collegati da un'apertura corrispondente, oppure si aprano verso la massa polmonare comune e verso i seni; problemi che una volta risolti apriranno la strada per altri pi' grandi e piu' chiaramente offriranno alla vista le operazioni della natura. E per trovare una spiegazione ho sterminato quasi completamente la razza elle rane, cosa che non e' accaduta nella famosa e terribile batracomiomachia di Omero.
    Infatti nello studio dell'anatomia delle rane che io avevo intrapreso col sostegno dell'ottimo mio collega Carlo Fracassato per essere piu' informato sulla massa membranosa dei polmoni, mi capito' di osservare tali cose che con giusto merito potrei far mio il detto famoso di Omero: "sicuramente con i miei occhi vedo un'opera grandiosa."

    Nella rana infatti per la semplicita' della struttura e per la trasparenza dei vasi e di quasi tutto, il che consente agli occhi di penetrare piu' a fondo, le cose si rivelano con maggiore evidenza, cosi' da far luce finalmente sul rimanente che e' piu' oscuro.
Nella rana, dunque, aperto longitudinalmente il tronco, compaiono i polmoni, aderenti al cuore dall'uno e dall'altro lato e questi, a differenza di quanto avviene negli altri animali, nei quali subito si afflosciano, sono tesi e permangono gonfi a volonta' dell'animale. I polmoni sono nient'altro che una specie di vescica membranosa, che a prima vista sembra coperta di macchioline disposte come quelle della pelle del piccolo squalo comunemente chiamato "sagrino" (gattuccio). La forma, anche per le protuberanze esterne, somiglia ad una pigna, ed e' collegata poi all'interno e all'esterno da una specie di rete di vasi variamente disposti, i quali riconoscibili in base al polso, al flusso in direzione opposta e all'origine - sono le vene e le arterie polmonari. Nella sua parte concava e piu' interna si ritrae quasi del tutto in uno spazio vuoto destinato ad accogliere l'aria; questo non e' liscio da ogni parte ma e' interrotto dagli alveoli che vi compaiono, formati da pareti membranose appena un po' elevate. Non tutte pero' hanno la stessa forma, ma, allorquando le pareti si estendono in lungo e in largo e si connettono, (gli alveoli) prendono la forma di cavita' esagonali; e agli angoli di questi si estende un po' la membrana, che normalmente e' ripiegata, per formatre iuna sorta di imbuto. E cosi' sono formati i polmoni delle rane piu' piccole. In quelle piu' grandi, invece, le pareti (degli alveoli) sono piu' alte e crescendo gradualmente dalla zona centrale partono e s'incontrano tre pareti al Massimo, che in generale non si possono osservare nelle rane piu' piccole. Tali pareti poi, quando si connettono tra loro e con quelle piu' grandi, dividono la cavita' maggiore in tre altre cavita' al massimo. La zona della cavita', ossia il fondo, accoglie i vasi anzidetti. E per quell che riguarda l'arteria, essa talvolta non termina nel mezzo con un ramo visibile, ma si spinge oltre con un suo condotto maggiore, e talvolta elimina in modo evidente l'uno o l'altro dei suoi rami. La vena invece scorre lungo la sommita' interna delle pareti, si unisce a queste e ceduti piu' in basso i rami, alla fine si riversa nell'area centrale attraverso la parete. Fatte queste osservazioni, relative semplicemente alla struttura e alla commessura, l'osservazione al microscopio scoprira' elementi piu' meravigliosi. Infatti, a cuore ancora palpitante si osserva nei vasi il movimento del sangue in senso contrario, sia pure con qualche difficolta', sicche' si rivela con evidenza la sua circolazione; e questa si osserva anche con maggiore successo nel mesentere e nelle altre vene piu' grandi contenute nell'addome. E cosi', mentre questo impulse passa attraverso le arterie in ogni cellulaper l'uno o per l'altro ramo visibile oppure ivi finisce, il sangue, come un travaso scorre nelle parti piu' minute del corpo e cosi' estremamente suddiviso perde il suo colore rosso e diffuso in giro si sparge da ogni parte finche' approda alle pareti, agli angoli ai rami delle vene che lo riassorbono.
    La potenza dell'occhio non pote' espandersi di piu' nell'osservare in un animale vivisezionato. Per questo avevo creduto che la massa sanguigna sfociasse in uno spazio vuoto e che si raccogliesse di nuovo all'aprirsi di un vaso nella struttura delle pareti. Mi dava motivo di credere cio' il movimento del sangue tortuoso e diffuse in direzioni diverse, nonche' il suo riunirsi in una parte precisa. Ma il mio convincimento fu messo in crisi dal polmone essiccato di una rana il quale per caso aveva mantenuto il suo rosso sanguigno nei piu' piccoli vasi, come poi si scopri'. Infatti, a quel punto, con una lente piu' perfetta non mi comparvero piu' alla vista dei punti che riproducevano la pelle del pesce chiamato "sagrino", ma dei piccoli vasi concatenate; e l'espansione di questi vasellini che promanano di qua e di la dalla vena o dall'arteria e' cosi' grande che i rami non sono piu' ordinate, ma configurano una rete intrecciata che sembra prodotta dai due vasi maggiori (l'arteria e la vena). Questa rete non solo occupa tutta la parte centrale, ma si estende anche alle pareti e nasce accanto ad un vaso sporgente, come ho potuto osservare, pur con maggiore difficolta', ma piu' ampiamente, nel polmone oblungo di una tartaruga, membranoso e trasparente alla stessa maniera. Di qui risulto' chiaro che il sangue scorre distribuito in vasi tortuosi, e non si versa in uno spazio aperto, ma si muove sempre all'interno di piccolo tubi e si diffonde per le numerose piegature dei vasi. E per la natura non e' una novita' che si congiungano reciprocamente gli orifizi estremi dei vasi, visto che essa fa la stessa cosa negl'intestini ed in altre parti; che anzi, e questo appare piu' sorprendente, unisce chiaramente insieme con un'evidente anastomosi le estremita' superiori delle vene con le inferiori, come ha osservato ottimamente il dottissimo Falloppio.
    Per conseguire con maggiore facilita' quanto ti sei proposto, e per poterlo vedere, sezionata la rana, legherai con un filo, la dove si congiunge al cuore, il polmone che vien fuori turgido mentre gronda sangue da ogni parte in abbondanza. Infatti pur essiccato esso conservera' i vasi gonfi di sangue che potrai vedere chiaramente se dopo averli messi di fronte al sole all'orizzonte li osserverai col microscopio "da pulci" composto da una sola lente. Oppure potrai usare un altro metodo per osservarli. Porrai il polmone sopra una lastra di cristallo illuminata mediante un tubo dalla luce di una lanterna: a questa accosterai un microscopio a due lenti: cosi' ti si riveleranno i vasi che si distendono a forma di anelli. Con la stessa disposizione degli strumenti e della luce osserverai il movimento del sangue attraverso i vasi anzidetti, e altri potrai trovarne da te con posizioni diverse della luce, che sfuggono alla descrizione scritta.
    Poi, a proposito del movimento del sangue, un solo fenomeno si presenta degno della tua osservazione. Infatti dopo aver legato le orecchiette ed il cuore, eliminato in tal modo il movimento e la spinta che dal cuore potrebbero provenire verso i vasi, il sangue attraverso le vene si muove ancora verso il cuore in maniera tale da far tendere i vasi con la sua forza e la sua massa che affluisce: e il fenomeno dura per piu' ore. Alla fine, tuttavia, neppure esposto particolarmente ai raggi del sole, non si muove con lo stesso moto continuo, ma come per impulsi successive, fluttuando ora in avanti, ora indietro per lo stesso percorso; e questo avviene anche se si distaccano il cuore e l'auricola.
    Da cio', pertanto, per risolvere i primi problemi seguendo l'analogia e la semplicita' che la natura impiega nelle sue operazioni, si puo' concludere che quella rete - che altre volte ho creduto fosse formata di nervi, insieme a vesciche e cavita' e' un vaso che convoglia la massa sanguigna o che la fa defluire. E sebbene nei polmoni degli animali perfetti sembri che nel mezzo delle maglie della rete talvolta termini un vaso e si apra, tuttavia e' probabile come avviene negli alveoli delle rane e delle tartarughe, che quel vaso presenti come una rete altri vasi piccolissimi ulteriormente distribuiti, che per le loro dimensioni ridottissime sfuggono anche al piu' acuto dei sensi.
    Di qui con molta probabilita' si puo' risolvere anche il noto problema della reciproca unione e anastomosi dei vasi. Infatti se si osserva anche una sola volta che la natura fa muovere il sangue entro i vasi e confonde nella rete le loro estremita', e' probabile che anche in altri luoghi li congiunga in anastomosi. Questo si coglie con evidenza nella vescica della rana gonfia di urina, nella quale si osserva il movimento rapido del sangue attraverso vasi trasparenti uniti reciprocamente da una scambievole anastomosi: anzi anche questi vasi hanno avuto quella connessione e quello sviluppo che le venature e le fibre di essi sempre rivelano nelle foglie di quasi tutti gli alberi.

    Per quale obbiettivo poi tutte queste cose siano fatte, oltre a cio' che nella lettera precedente ho trattato sulla connessione dei polmoni, mi pare proprio che tu lo abbia colto egregiamente. E non bisogna privare la mente di questa tua notissima scoperta che tu con l'umanita' che ti distingue volesti partecipare a me scrivendomi una lettera. In essa sottilmente argomenti osservando i miracoli straordinari della natura nei vegetali, allorche' rimaniamo stupiti a guardare frutti che pendono da un tronco non loro e osserviamo che incroci di piante eterogenee con una gradevole commistione hanno aggiunto prodotti bastardi a quelli legittimi. Si puo' vedere infatti che una medesima pianta sui suoi rami ha assunto comportamenti diversi: mentre da una parte pendono frutti che lusingano il gusto con non sgradevole asprezza, (altri frutti) da un'altra parte soddisfano ogni desiderio con una dolcezza degna del nettare. E tu stesso rendi piu' gradevole la verita' quando a Roma hai ammirato che dal tronco di un melo di Marsiglia erano venuti su una vite ed un gelsomino. Questa capacita' e' stata creata da chi ha coltivato l'orto, dopo aver inciso un piccolo solco sui rami piu' grossi egli cosi' preparo' gli alberi che si prestavano alla produzione di frutti diversi. Infatti proprio per questo nelle Georgiche Virgilio' cosi' canto': " introducono il germoglio proveniente da un albero estraneo e lo fanno sviluppare sotto l'umida corteccia."
    Con il tuo metodo di ragionamento sveli il segreto di questo meraviglioso effetto. Dobbiamo infatti pensare che l'acido succo del melo di Marsiglia si addolcisce nel carattere naturale del vino nella maniera in cui le particelle di quel succo , anche se scorrono facilmente tra le particelle del proprio tronco, non possono tuttavia penetrare allo stesso modo per i condotti collegati della vite. Di conseguenza le particelle, spinte dal proprio movimento e strappate fuori dalla loro propria disposizione e infrante dalla pressione delle particelle successive, necessariamente si adattano alla nuova struttura del passaggio e assumono caratteristiche naturali nuove per effetto delle quali si producono la vite e il gelsomino. Un procedimento simile la natura segue nei polmoni. Di fatti il sangue torbido, privato delle particelle nutritive ritorna dal percorso attraverso il corpo e ad esso si aggiunge un umore nuovo da parte della vena, da completarsi mediante un'azione successiva della natura. Questo dunque per essere pronto e preparato alla natura delle porzioni di carne, di ossa, di nervi etc., addentrandosi nella miriade di vasellini polmonari si porta come in diversi rami piccolissimi e cosi' alle particelle di sangue si adatta una nuova struttura, una posizione, un movimento in base ai quali si forma la carne, le ossa e l'esalazione. L'utilita' della tua affermazione e' accresciuta da una simile struttura di vasi seminali, come se il nutrimento di un essere animato fosse una specie di rigenerazione del medesimo.

    Queste poche cosette ho raccolto in una lettera per aumentare le scoperte gia' fatte sui polmoni. Se vi ho contribuito un poco, tutto questo accrescimento delle mie osservazioni lo debbo alla rana. Con la tua autorita' ed esperienza dai valore e dignita' a queste cose. Frattanto amplia il tuo ragionamento e cerca di rendermi del tutto felice avvalorando queste mie modeste considerazioni con una piccola parte dei tuoi studi sul movimento degli esseri animati.
    Addio.

    I. Figura che mostra i polmoni delle rane con la trachea
A. Laringe, che e' semicartilaginea
B. Fessura che si chiude ermeticamente e si apre secondo la volonta' dell'animale; e una volta chiusa mantiene gonfi d'aria i polmoni.
C. Posizione del cuore.
D. Parte esterna del polmone.
E. Rete diffusa delle cellule.
F. Rami dell'arteria polmonare.
G. Parte concava del polmone diviso a meta'.
H. Distribuzione della vena polmonare che percorre la sommita' delle pareti.

    II. Figura che contiene una cellula (alveolo) molto semplice, tolte le pareti intermedie, ingrandita per una migliore comprensione.
A. Zona interna delle cellule.
B. Pareti staccate e inclinate.
C. Tratto dell'arteria polmonare con le sue ramificazioni terminanti in una struttura simile ad un reticolo.
D. Tratto della vena polmonare che corre lungo i bordi alti delle pareti con le sue ramificazioni.
E. Vaso del fondo comune sia agli angoli laterali delle pareti, sia alle ramificazioni continue della rete.