Клітинна теорія будови організмів.  Історія та сучасний стан.
История,  Математика

Клітинна теорія будови організмів. Історія та сучасний стан.


Клітинна теорія є одним із загальновизнаних біологічних узагальнень, що стверджує єдність принципу будови та розвитку світу рослин, тварин та інших живих організмів із клітинною будовою, в якій клітина розглядається як загальний структурний елемент. живі організми.

Клітинна теорія — це узагальнене уявлення про будову клітин як живих одиниць, їх розмноження і роль у формуванні багатоклітинних організмів.

Виникненню і формулюванню окремих положень клітинної теорії передував досить тривалий період накопичення спостережень за будовою різноманітних одноклітинних і багатоклітинних організмів рослин і тварин. Цей період був пов’язаний з розвитком застосування та вдосконаленням різноманітних оптичних методів дослідження.

Клітинна теорія — фундаментальна теорія загальної біології, сформульована в середині 19 ст., яка дала основу для розуміння законів живого світу і для розвитку еволюційного вчення. Матіас Шлейден і Теодор Шванн сформулювали клітинну теорію на основі багатьох досліджень про клітину (1838). Пізніше Рудольф Вірхов (1858 р.) доповнив його найважливішим положенням (кожна клітинка з клітини).

Шлейден і Шванн, узагальнюючи наявні знання про клітину, довели, що клітина є основною одиницею будь-якого організму. Подібну будову мають клітини тварин, рослин і бактерій. Пізніше ці висновки стали основою для доведення єдності організмів. Т. Шванн і М. Шлейден ввели в науку фундаментальне поняття клітини: поза клітинами немає життя.

У 1665 р. англійський фізик Р. Гук у своїй роботі «Мікрографія» описав будову пробки, на тонких зрізах якої він знайшов правильно розташовані порожнечі. Гук назвав ці порожнечі «порами, або клітинами». Наявність подібної будови була йому відома в деяких інших частинах рослин.

У 1670-х роках італійський лікар і натураліст М. Мальпігі та англійський натураліст Н. Гру описали «мішечки або пухирці» в різних органах рослин і показали, що клітинна структура широко поширена в рослинах. Клітини на своїх малюнках зобразив голландський мікроскопіст А. Левенгук. Він першим відкрив світ одноклітинних організмів – описав бактерії та протистів (інфузорій).

У 18 столітті були зроблені перші спроби порівняння мікроструктури рослинної і тваринної клітин. К. Ф. Вольф у своїй «Теорії породження» (1759) намагається порівняти розвиток мікроскопічної будови рослин і тварин. За словами Вольфа, зародок як у рослин, так і у тварин розвивається з безструктурної речовини, в якій рухи створюють канали (судини) і порожнечі (клітини). Факти, наведені Вольфом, були помилково інтерпретовані ним і не додали нових знань до того, що було відомо мікроскопістам сімнадцятого століття. Проте його теоретичні ідеї значною мірою випередили ідеї майбутньої клітинної теорії.

У першій чверті 19 століття відбулося значне поглиблення уявлень про клітинну будову рослин, що пов’язано зі значними вдосконаленнями конструкції мікроскопа (зокрема, створенням ахроматичних лінз).

Пуркіньє і його учні (особливо слід відзначити Г. Валентина) в першому і найзагальнішому вигляді розкрили мікроскопічну будову тканин і органів ссавців (у тому числі людини).

Другою школою, де вивчалася мікроскопічна структура тканин тварин, була лабораторія Йоганна Мюллера в Берліні. Мюллер досліджував мікроскопічну будову спинної струни (хорди); його учень Генле опублікував дослідження про кишковий епітелій, в якому дав опис його різних типів і їх клітинної структури.

Тут були проведені класичні дослідження Теодора Шванна, які заклали основу клітинної теорії. На творчість Шванна сильно вплинула школа Пуркіньє та Генле. Шванн знайшов правильний принцип для порівняння рослинних клітин і елементарних мікроскопічних структур тварин. Шванн зміг встановити гомологію і довести відповідність у будові та зростанні елементарних мікроскопічних структур рослин і тварин.

Значення ядра в шванновській клітині підказали дослідження Матіаса Шлейдена, який у 1838 р. опублікував роботу «Матеріали з фітогенезу». Тому Шлейдена часто називають співавтором клітинної теорії. Основна ідея клітинної теорії — відповідність рослинних клітин і елементарних структур тварин — була чужа Шлейдену. Він сформулював теорію утворення нової клітини з безструктурної речовини, згідно з якою спочатку з найменшої зернистості ущільнюється ядерце, а навколо нього утворюється ядро, яке є колишнім клітиною (цитобласт). Однак ця теорія була заснована на невірних фактах.

У 1838 році Шванн опублікував 3 попередніх доповіді, а в 1839 році з’явилася його класична праця «Мікроскопічні дослідження про відповідність у будові і рості тварин і рослин», у самій назві якої головна ідея клітинного висловлюється теорія.

З 1840-х років вивчення клітини опинилося в центрі уваги всієї біології і швидко розвивалося, перетворюючись у самостійну галузь науки — цитологію.

У 1861 році Брукко висуває теорію про складну структуру клітини, яку він визначає як «елементарний організм», уточнює теорію утворення клітини з безструктурної речовини (цитобластеми), подальшу розроблену Шлейденом і Шванном. Встановлено, що методом утворення нових клітин є поділ клітин, який вперше вивчив Крот на ниткоподібних водоростях. У спростуванні теорії цитобластеми на ботанічному матеріалі дослідження Негелі і Н.І.

Поділ клітин тканин у тварин було відкрито в 1841 р. Ремарком. Виявилося, що дроблення бластомерів є серією послідовних поділів (Біштюф, Н.А. Келлікер). Ідею повсюдного поширення клітинного поділу як способу утворення нових клітин зафіксував Р. Вірхов у формі афоризму: Кожна клітина з іншої клітини.

Робота Вірхова мала неоднозначний вплив на розвиток клітинної науки:

· Він поширив клітинну теорію на область патології, що сприяло визнанню універсальності клітинної теорії. Роботи Вірхова закріпили відмову від теорії цитобластеми Шлейдена і Шванна, привернули увагу до протоплазми і ядра, визнаних найважливішими частинами клітини.

· Вірхов спрямував розвиток клітинної теорії по шляху суто механістичного тлумачення організму.

· Вірхов підніс клітини до рівня самостійної істоти, внаслідок чого організм розглядався не як ціле, а просто як сума клітин.

Сучасна клітинна теорія виходить з того, що клітинна структура є основною формою існування життя, властивою всім живим організмам, крім вірусів. Удосконалення клітинної структури було основним напрямом еволюційного розвитку як у рослин, так і у тварин, а клітинна структура міцно утримувалась у більшості сучасних організмів.

Основні положення клітинної теорії зберегли своє значення і донині, хоча за понад сто п’ятдесят років отримано нові відомості про будову, життєдіяльність і розвиток клітин. В даний час клітинна теорія постулює:

Клітина є основною одиницею життя.

Поза клітиною життя немає.

· Клітина — це єдина система, що складається з сукупності елементів, які природно пов’язані між собою, що представляють собою певне цілісне утворення, що складається із сполучених функціональних одиниць — органел або органоїдів.

Клітини подібні – гомологічні – за будовою та основними властивостями.

· Клітини збільшуються в кількості шляхом поділу вихідної клітини після подвоєння її генетичного матеріалу: клітина за клітиною.

· Багатоклітинний організм – це нова система, складний ансамбль багатьох клітин, об’єднаних і об’єднаних у системи тканин і органів, пов’язаних між собою хімічними факторами, гуморальними та нервовими.

· Клітини багатоклітинних організмів тотипотентні; володіють генетичними потенціями всіх клітин даного організму, еквівалентні за генетичною інформацією, але відрізняються один від одного різною експресією різних генів, що призводить до їх морфологічної та функціональної різноманітності — до диференціації.

Джерело:

1. http://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=432329

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *