Исторические сведения

КЛЕТКА - ОСНОВА ЖИЗНИ

В настоящее время учение о клетке составляет, во многих отношениях, центральный пункт биологических исследований. После изобретения микроскопа стало возможным изучение строения животных и растений, невидимого простым глазом. Микроскоп был изобретен в 1590 году голландскими механика­ми— Гансом и Захарием Янсенами. С микроскопом Янсенов научной работы не проводилось. Первый толчок к познанию того, что организмы состоят из клеток, дан был исследованием анатомии растений. После того как Корнелиус Дреббель (1572—1634) создает на основе микроскопа Янсенов так назы­ваемый сложный микроскоп, получивший распространение в Европе, английский физик Роберт Гук (1G35—1703) в 1665 го­ду заметил при микроскопировании в топком срезе пробковой пластинки мелкие полости и назвал их клетками или ячейка­ми. С 1674 года Марцелл Мальпиги (1628—1694), а затем ан­глийский естествоиспытатель — врач Неэмия Грю (1628—1711) положили начало микроскопической анатомии растений.

Среди блестящей плеяды микроскопистов XVII века на од­но из первых мест надо поставить Антона Левенгука (1632— 1723), голландского купца, завоевавшего себе славу ученого, подарившего науке немало изумительных открытий. Левенгук был первым микроскопистом, видевшим клетки животного ор­ганизма. Он открыл и описал эритроциты позвоночных живот­ных. Им открыты сперматозоиды, которые Левенгук описал под названием «анималькулей». Разумеется, понять клеточную природу эритроцитов и, тем более, сперматозоидов Левенгук в то время не мог. Из животных тканей Левенгук видел и очень точно описал строение сердечной мышцы; на рисунке он изо­бражает ее сетчатый характер, и — что особенно удивительно и доказывает исключительную наблюдательность Левенгука — он отчетливо видел исчерченность волокон сердечной мышцы. Наблюдения клеточного строения, сделанные Левенгуком, при­влекли внимание микроскопистов к новым объектам и лишний раз показали значение нового инструмента.

В 1825 г. чех Ян Пуркинье (1787 - 1869) открыл внутреннее содержимое клетки, назвав его протоплазмой (от греч. protos -первый, plasma - образование), а в 1831 г. англичанин Р. Броун, (1773 - 1858) обнаружил ядро клетки (от лат. nucleus - ядро, греч. сагуоп — ядро).

Крупнейший вклад в раннюю литературу, посвященную клеткам растительных и животных тканей, внес Иоганн Мюл­лер (1801—1885). Иоганн Мюллер создал блестящую школу физиологов и анатомов, где сформировался и основоположник клеточной теории Теодор Шванн (1810—1882).

В 1838 г. немецкий ботаник М. Шлейден (1804 - 1881) при­шел к выводу, что ткани растений состоят из клеток, а немецкий зоолог Теодор Шванн (1810 - 1882) в 1839 г. высказал анало­гичное мнение о строении клеток животных. Опираясь на данные о том, что клетки животных и растений имеют ядра, М. Шлейден и Т. Шванн в 1838 - 1839 гг. сформулировали клеточную теорию, содержащую ряд важнейших для того времени положений, а именно:

1. Организмы состоят из клеток и продуктов их жизнедея­тельности, причем клетки являются главной структурной едини­цей растений и животных.

2. Размножение клеток лежит в основе роста животных и растений.

Клетки - это основная единица живого, ограниченная полупроницаемой мембраной и способ­ная к самовоспроизведению в среде, не содержащей живых сис­тем. Жизнь начинается с клетки. Вне клеток нет жизни.

Выдающийся вклад в дальнейшее развитие клеточной теории принадлежит Р. Вирхову, сформулировавшему в 1858 г. очень важ­ное положение «cellula e cellula» («каждая клетка из клетки»), озна­чающее, что клетка может возникнуть лишь из предшествующей клетки и что другие пути появления клеток не существуют.

Основы клеточной теории, окончательно заложенные Теодором Шванном, можно сформулировать следующим образом:

1. Клетка есть биологическая элементарная единица строения организма, и может быть рассматриваема как биологическая индивидуальность низшего порядка.

2. Жизнь организма может быть и должна быть сведена к сумме жизней составляющих его клеток.

3. Клеткообразование есть универсальный принцип развития.

Как следствие основных положений клеточной теории вытекает: «Мир организмов разделен на две группы: многоклеточных и одноклеточных».

4. Всякая клетка происходит из другой клетки (все живое — только из клетки).

5. Всякое болезненное изменение связано с-каким-то патологическим процессом в клетках, составляющих организм.

В 1858 году Рудольф Вирхов (1821—1902) применил клеточную теорию в патологии (медицине), дополнив ее следующими важными положениями:

Клеточная теория оказала плодотворное влияние на направления биологических исследований. В 1841 году Роберт Ремак (1815 1865) показал, что деление есть единственный способ возникновения новых клеток в живом организме.

В 1844 году Гуго Моль (1805—1872) подробно описывал «содержимое клетки» применяя для него термин «протоплазма». В 1875 году немецкий ботаник Эдуард Страсбурге] (1844—1912) заложил основы современного учения о кариокинезе. В цитоплазме клетки открываются своеобразные «органоиды». В 1836 году Габриелем Валентини (1810—1883) открыто ядрышко в ядре. В 1876 году Эдуардом ван Бенеденом (1845—1910)—клеточный центр в делящихся половых клетках. В 1890 году Рихардом Альтманом (1852—1901) открыть митохондрии (биобласты). Камилло Гольджи (1844—1926) в 1898 году открыл органоиды, названные в его честь (аппарат Гольджи). Хромосомы открыты Карлом Бенда (1857—1923) в 1898 году. В 1875 году открыто явление оплодотворение яиц; Оскаром Гертвигом (1848—1922). Ученик Гертвига, профессор зоологии Теодор Бовери (1862—1915) разрабатывает теорию индивидуальности хромосом и дает своими работами базу для цитологической теории наследственности.

Таким образом, к началу XX века клеточное учение обосно­вывает представление о единстве органической природы, пока­зывая, что в двух ее звеньях, казалось бы, столь отдаленных друг от друга, — в мире растений и в мире животных — мы имеем единый структурный элемент — клетку, с неоспоримостью указывающий на общие корни развития организмов.

Современный этап клеточной теории характеризуется даль­нейшим развитием установленных ранее основных положений о клетке и новыми обобщениями результатов, полученных при изу­чении синтеза нуклеиновых кислот, а также регуляции активности генов. Имеет новое обоснование положение теории о том, что ор­ганизмы состоят из клеток и что клетка является основной струк­турно-функциональной единицей живого, вне которой нет жизни. Клетки являются высокоорганизованными дифференцированными образованиями. Установлено, что активность организмов обуслов­лена активностью его клеток и рост, развитие и дифференцировка тканей зависят от образования новых клеток. Через клетки проис­ходят поглощение, превращение, запасание и использование ве­ществ и энергии. Структуры клеток являются «ареной», на кото­рой осуществляются многочисленные биологические реакции.