Šūnu atklāšanas stāsts

Citoloģija ("cytos" - šūna, šūna) ir zinātne par šūnu. Mūsdienu citoloģijas pētījumi: šūnu uzbūve, to veidošanās kā elementāras dzīvas sistēmas, pēta atsevišķu šūnu komponentu veidošanos, šūnu reprodukcijas procesus, remontu, pielāgošanos vides apstākļiem un citus procesus. Citiem vārdiem sakot, mūsdienu citoloģija ir šūnas fizioloģija.

Šūnas teorijas attīstība ir cieši saistīta ar mikroskopa izgudrošanu (no grieķu "mikro" - mazs, "scopo" - es apsveru). Tas ir saistīts ar faktu, ka cilvēka acs nespēj atšķirt objektus, kuru izmēri ir mazāki par 0,1 mm, kas ir 100 mikrometri (saīsināti mikroni vai mikroni). Šūnu (un vēl jo vairāk intracelulāro struktūru) izmēri ir ievērojami mazāki.

Piemēram, dzīvnieka šūnas diametrs parasti nepārsniedz 20 µm, augu šūnas - 50 µm, un ziedoša auga hloroplasta garums nepārsniedz 10 µm. Ar gaismas mikroskopa palīdzību var atšķirt objektus, kuru diametrs ir mikrona desmitdaļas.

Pirmo mikroskopu 1610. gadā izstrādāja Galileo, un tas sastāvēja no lēcu kombinācijas svina caurulē. (1.1. att.). Un pirms šī atklājuma 1590. gadā holandiešu meistars Jansens nodarbojās ar stikla izgatavošanu.

Rīsi. 1.1. Galileo Galilejs (1564-1642)

Pirmo reizi mikroskopu pētījumiem izmantoja angļu fiziķis un dabaszinātnieks R. Huks. (1.2., 1.4. att.). 1665. gadā viņš pirmo reizi aprakstīja korķa šūnu struktūru un ieviesa terminu "šūna". (1.3. att.). R. Huks veica pirmo mēģinājumu saskaitīt šūnu skaitu noteiktā korķa tilpumā.

Viņš formulēja šūnas jēdzienu kā šūnu, kas ir pilnībā noslēgta no visām pusēm un konstatēja augu audu šūnu struktūras faktu. Šie divi galvenie secinājumi noteica turpmāko pētījumu virzienu šajā jomā.

Rīsi. 1.2. Roberts Huks (1635-1703)

Rīsi. 1.3. Korķa šūnas pētīja Roberts Huks

Rīsi. 1.4. Roberta Huka mikroskops

1674. gadā holandiešu tirgotājs Antonio van Lēvenhuks, izmantojot mikroskopu, pirmo reizi ūdens pilē ieraudzīja "dzīvniekus" - kustīgus dzīvos organismus (vienšūnu organismus, asins šūnas, spermu) un ziņoja par to zinātnieku aprindām. (1.5., 1.6. att.)... Šo "dzīvnieku" apraksti padarīja holandieti pasaules slavenu, izraisīja interesi par dzīvās mikropasaules izpēti.

Rīsi. 1.5. Antonio van Lēvenhuks (1632-1723)

Rīsi. 1.6. Antonio van Lēvenhuka mikroskops

1693. gadā, Pēterim I uzturoties Delfos, A. Levenguks viņam demonstrēja, kā zivs spurā kustas asinis. Šīs demonstrācijas uz Pēteri I atstāja tik lielu iespaidu, ka pēc atgriešanās Krievijā viņš izveidoja optisko instrumentu darbnīcu. 1725. gadā tika organizēta Sanktpēterburgas Zinātņu akadēmija.

Talantīgie meistari I.E. Beļajevs, I.P. Kulibins izgatavoja mikroskopus (1.7., 1.8., 1.9. att.), kuras izstrādē piedalījās akadēmiķi L. Eilers, F. Epinuss.

Rīsi. 1.7. I.P. Kuļibins (1735-1818)

Rīsi. 1.8. I.E. Beļajevs

Rīsi. 1.9. Krievu amatnieku izgatavoti mikroskopi

1671.-1679.gadā. Itāļu biologs un ārsts Marčello Malpigi sniedza pirmo sistemātisku augu orgānu mikrostruktūras aprakstu, kas lika pamatu augu anatomijai. (1.10. att.).

Rīsi. 1.10. Marčello Malpigi (1628-1694)

1671.-1682.gadā. anglis Nehemija Grū sīki aprakstīja augu mikrostruktūru; ieviesa terminu "audi", lai apzīmētu "burbuļu" vai "maisiņu" kolekcijas jēdzienu. (1.11. att.)... Abi šie pētnieki (viņi strādāja neatkarīgi viens no otra) sniedza pārsteidzoši precīzus aprakstus un zīmējumus. Viņi nonāca pie tāda paša secinājuma par augu audu uzbūves no burbuļiem universālumu.

Rīsi. 1.11. Nehemija Gru (1641-1712)

XIX gadsimta 20. gados. nozīmīgākie darbi augu un dzīvnieku audu izpētes jomā piederēja franču zinātniekiem Anrī Dutrošē (1824), Fransuā Raspailam (1827), Pjēram Tērpinam (1829). Viņi pierādīja, ka šūnas (maisiņi, pūslīši) ir visu augu un dzīvnieku audu elementārās struktūras. Šie pētījumi pavēra ceļu šūnu teorijas atklāšanai.

Viens no embrioloģijas un salīdzinošās anatomijas pamatlicējiem, Sanktpēterburgas Zinātņu akadēmijas akadēmiķis Karls Maksimovičs Bērs parādīja, ka šūna ir ne tikai struktūras, bet arī organismu attīstības vienība. (1.12. att.).

Rīsi. 1.12. K.M. Bērs (1792-1876)

1759. gadā vācu anatoms un fiziologs Kaspars Frīdrihs Volfs pierādīja, ka šūna ir augšanas vienība. (1.13. att.).

Rīsi. 1.13. K.F. Vilks (1733-1794)

1830. gadi Čehu fiziologs un anatoms J.E. Purkine (1.14. att.), vācu biologs I.P. Millers pierādīja, ka šūnu organizācija ir universāla visu veidu audiem.

Rīsi. 1.14. Jā Purkine (1787-1869)

1833. gadā britu botāniķis R. Brauns (1.15. att.) aprakstīja augu šūnas kodolu.

Rīsi. 1.15. Roberts Brauns (1773-1858)

1837. gadā Matiass Jākobs Šleidens (1.16. att.) ierosināja jaunu augu šūnu veidošanās teoriju, atzīstot šūnu kodola izšķirošo lomu šajā procesā. 1842. gadā viņš pirmo reizi atklāja nukleolus kodolā.

Saskaņā ar mūsdienu koncepcijām Šleidena īpašajos pētījumos bija vairākas kļūdas: jo īpaši Šleidens uzskatīja, ka šūnas var rasties no bezstruktūras vielas, un augu embrijs var attīstīties no putekšņu caurules (hipotēze par spontānu dzīvības ģenerēšanu).

Rīsi. 1.16. Matiass Jākobs Šleidens (1804-1881)

Vācu citologs, histologs un fiziologs Teodors Švāns (1.17. att.) iepazinās ar vācu botāniķa M. Šleidena darbiem, kuros aprakstīta kodola loma auga šūnā. Salīdzinot šos darbus ar saviem novērojumiem, Švāns izstrādāja savus šūnu struktūras un dzīvo organismu attīstības principus.

1838. gadā Švāns publicēja trīs sākotnējos ziņojumus par šūnu teoriju, bet 1839. gadā - darbu "Mikroskopiskie pētījumi par dzīvnieku un augu struktūras un augšanas atbilstību", kur publicēja šūnu struktūras teorijas pamatprincipus. dzīvie organismi.

F. Engelss apgalvoja, ka šūnu teorijas radīšana bija viens no trim lielākajiem atklājumiem dabaszinātnēs 19. gadsimtā līdzās enerģijas konversijas likumam un evolūcijas teorijai.

Rīsi. 1.17. Teodors Švāns (1810-1882)

1834.-1847.gadā. Sanktpēterburgas Medicīnas-ķirurģijas akadēmijas profesors P.F. Gorjaņinovs (1.18. att.) formulēja principu, saskaņā ar kuru šūna ir universāls dzīvo būtņu organizācijas modelis.

Gorjaņinovs sadalīja dzīvo būtņu pasauli divās valstībās: bezformas valstībā jeb molekulārajā un organiskajā jeb šūnu valstībā. Viņš rakstīja, ka "... organiskā pasaule, pirmkārt, ir šūnu valstība ...". Viņš savos pētījumos atzīmēja, ka visi dzīvnieki un augi sastāv no savstarpēji saistītām šūnām, kuras viņš sauca par burbuļiem, tas ir, viņš izteica viedokli par augu un dzīvnieku struktūras vispārējo plānu.

Rīsi. 1.18. P.F. Gorjaņinovs (1796-1865)

Šūnu teorijas attīstības vēsturē var izdalīt divus posmus:

1) novērojumu uzkrāšanas periods par dažādu augu un dzīvnieku vienšūnu un daudzšūnu organismu uzbūvi (apmēram 300 gadi);

2) pieejamo datu vispārināšanas periods 1838. gadā un šūnu teorijas postulātu formulēšana;