Клітинна теорія: розвиток та положення

У наш час ні для кого не секрет, що вся жива матерія складається з клітин, що мають у свою чергу цікаву і складну будову. Але в минулому відкриття цього факту мало велике наукове значення для розвитку біології, і вчення про клітинну будову органіки увійшло в історію під назвою «клітинна теорія».

Історія

Відкриття клітинної теорії бере свій початок у далекому 1655 році, коли англійський вчений Р. Гук на основі своїх численних спостережень за живою матерією вперше запропонував термін «клітина». Зробив він це у своїй знаменитій науковій праці «Мікрографія», яка згодом надихнула іншого талановитого вченого з Голландії Левенгука на винахід першого мікроскопа.

Поява мікроскопа і практичне спостереження через нього підтвердили ідеї Гука, і клітинна теорія отримала подальший розвиток. І ось вже у 1670-ті роки італійський лікар Мальпігі та англійський натураліст Дрю описують різні форми клітин у рослин. У той же час сам винахідник мікроскопа Левенгук спостерігає світ одноклітинних організмів – бактерій, інфузорій, амеб. Будучи людиною творчою Левенгук першим зображує їх на своїх малюнках.

Так виглядали його малюнки.

Тим не менш, вчені XVII століття представляли клітини в якості пустот в безперервній масі рослинних тканин, про внутрішню будову клітини ще нічого не було відомо. Не було значного прогресу в цьому напрямку і в наступному XVIII столітті. Хоча в цей час варто відзначити праці німецького вченого Фрідріха Вольфа, який намагався порівнювати розвиток клітин у рослин і тварин.

Перші спроби проникнути у внутрішній світ клітини були зроблені вже в ХІХ столітті, чому сприяла поява поліпшених мікроскопів, в тому числі наявність у останніх ахроматичних лінз. Так вчені Лінк і Молднхоуэр виявляють у клітинах наявність самостійних стінок, те, що пізніше стане відоме як мембрана. А в 1830 році англійський ботанік Роберт Броун вперше описує ядро клітини, як важливу її складову частину.

У другій половині XVII століття вчення про клітинну теорію і будову клітини виявляється в центрі уваги всіх вчених-біологів, і навіть виділяється в окрему під науку – цитологію.

Основні положення теорії Шванна і Шлейдена

Великий внесок у розвиток клітинної теорії на цьому етапі був зроблений німецькими вченими Т. Шванном і М. Шлейденом, які зокрема сформулювали основні постулати клітинної теорії, ось вони:

• Всі без винятку організми складаються з маленьких однакових частин – клітин, які ростуть і розвиваються за одними і тим ж законами.
• Загальний принцип розвитку елементарних частин організму – клітино утворення.
• Кожна клітина являє собою складний біологічний механізм і є свого роду окремим індивідом. Сукупність же клітин утворює тканини.
• В клітинах відбуваються різні процеси, такі як виникнення нових клітин, збільшення клітин в розмірах, потовщення їх стінок і так далі.

Мабуть, тут криється основна суть клітинної теорії.

Внесок Вірхова

Правда, Шванн і Шлейден помилково вважали, що клітини утворюються з якоїсь такої собі «неклітинної речовини». Ця ідея згодом була спростована іншим відомим німецьким біологом Р. Вірховим, який довів, що «всяка клітина може походити виключно з іншої клітини», подібно до того як рослина може походити тільки від іншої рослини, і тварина тільки від іншої тварини. Це положення стало також одною з важливих частин клітинної теорії.

Сучасна теорія

Ідеї Шванна, Шлейдена, Вірхова та інших творців і авторів цієї теорії, хоча і були передовими і революційними для свого часу, тим не менш, зараз їм вже майже два століття, і з тих пір розвиток науки в цьому напрямку просунувся ще далі. Про що ж нам кажуть основні положення сучасної клітинної теорії? Ось про що:

• Клітинна структура є, хоча і головною, але не єдиною формою існування життя. Так як крім клітин є ще й віруси (відкриті російським вченим Дмитром Іванівським в 1892 році), які, по суті, клітинами не є, але тільки свої властивості можуть виявляти всередині клітин, проникаючи в них як паразит.
• Існує два типи клітин: прокаріотичні, що не мають обмеженого мембранами ядра і еукаріотичні, що мають ядро, мембрану, все як годиться порядній клітині. До еукаріотичних клітин відносяться клітини рослин і тварин, до клітин прокаріотичних – клітини бактерій та архебактерій. Таким чином, клітини рослин і тварин являють собою умовно біологічні системи більш високого рівня організації ніж клітини бактерій.
• Клітинна теорія минулого розглядала живий організм як певну суму клітин, чим ігнорувалася цілісність організму. Сучасна клітинна теорія розглядає цю суму через призму цілісності організму.
• Також догматична клітинна теорія минулого ігнорувала особливості неклітинних структур в організмі, і навіть деколи визнавала їх неживими. Насправді ж в організмі крім власне клітин є багатоядерні надклітинні структури (синцитин, симпласти), безядерна міжклітинна речовина, що володіє до того ж здібностями до метаболізму. Сучасна клітинна теорія займається активним вивченням цих елементів, так вдалося з’ясувати, що синцитин і симпласти є продуктом злиття клітин, а позаклітинна речовина утворилася в результаті секреції клітин.

І цілком можливо, що в майбутньому клітинна теорія отримає ще більший розвиток, вченими біологами будуть знайдені нові, не відомі раніше складові частини клітини, будуть відкриті нові механізми її роботи, адже клітина зберігає в собі ще чимало таємниць і загадок. А найбільш цікава загадка, яку зберігає в собі клітина – це проблема її старіння (і згодом вмирання), і якщо вченим вдасться її вирішити, хоча б частково, як знати, наскільки змогла б збільшитися тривалість людського життя, але це вже тема для іншої статті.

Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка

При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.

Сторінка про автора