История
Открытие клеточной теории берет свое начало в далеком 1655 году, когда английский ученый Р. Гук на основе своих многочисленных наблюдений за живой материей впервые предложил термин «клетка». Сделал он это в своем знаменитом научном труде «Микрография», который впоследствии вдохновил другого талантливого ученого из Голландии Левенгука на изобретение первого микроскопа.
Появление микроскопа и практическое наблюдение через него подтвердило идеи Гука, и клеточная теория получила дальнейшее развитие. И вот уже в 1670-е годы итальянский врач Мальпиги и английский натуралист Дрю описывают различные формы клеток у растений. В то же время сам изобретатель микроскопа Левенгук наблюдает мир одноклеточных организмов – бактерий, инфузорий, амеб. Будучи человеком творческим Левенгук первым изображает их на своих рисунках.
Так выглядели его рисунки.
Тем не менее, ученые XVII века представляли клетки в качестве пустот в непрерывной массе растительных тканей, о внутреннем строении клетки еще ничего не было известно. Не было значительного прогресса в этом направлении и в следующем XVIII веке. Хотя в это время стоит отметить труды немецкого ученого Фридриха Вольфа, который пытался сравнивать развитие клеток у растений и животных.
Первые попытки проникнуть во внутренний мир клетки были предприняты уже в XIХ веке, чему способствовало появление улучшенных микроскопов, в том числе наличие у последних ахроматических линз. Так ученые Линк и Молднхоуэр обнаруживают в клетках наличие самостоятельных стенок, то, что позже станет известно как мембрана. А в 1830 году английский ботаник Роберт Броун впервые описывает ядро клетки, как важную ее составную часть.
Во второй половине XVII века учение о клеточной теории и строении клетки оказывается в центре внимания всех ученых-биологов, и даже выделяется в отдельную под науку – цитологию.
Основные положения теории
Для теории можно привести следующее определение — она гласит, что все растительные и животные организмы имеют общую структурную единицу — клетку. Все различия обуславливаются лишь небольшими различиями в строении и различным набором и развитостью органелл в самих клетках.
Для полноты знаний о КТ нужно вспомнить имена ученых, трудившихся над ней. Теория была разработана в 1839 году. Авторами клеточной теории являются учёные Матиас Шлейден и Теодор Шванн.
После всех преобразований можно выписать пять основных положений современной клеточной теории:
- Утверждение, что клетка — элементарная структурная и функциональная единица, обуславливающая развитие и размножение любого живого организма, помимо вирусов, которые являются неклеточной формой жизни.
- Следующим утверждением является то, что все клетки сходны (гомологичны) по строению и химическому составу, они имеют общий план строения: имеют оболочку, называемою плазмолеммой, цитоплазму, представляющую собой раствор различных веществ, и органоиды, выполняющие специфические функции.
- Очень важным положением клеточной теории является формулировка, что клетки возникают только путём деления уже существующих, это осуществляется путём митоза или мейоза. Это положение формирует понимание о том, что жизнь не может внезапно зародиться сама и позволяет доказать следующее: в нынешних условиях самозарождение жизни невозможно.
- Сходное строение организмов из клеток позволяет провозгласить, что это доказательство единого происхождения жизни.
- При многоклеточном строении клетки начинают дифференцироваться по функциям, образуя затем ткани.
Уровни организации
Поскольку согласно одного из положений всё живое состоит из клеток, для систематизации данных необходимо различать их по каким-то критериям. Несмотря на то что все они имеют сходное строение (оболочка, цитоплазма, органоиды), есть одно основное отличие, позволяющее разделить их на следующие группы:
- прокариот, не имеющие полностью оформленного ядра, их генетический материал располагается в самой цитоплазме;
- эукариот, имеющие сформированное ядро, которое содержит хромосомы с генетической информацией.
Прокариотами являются бактерии, эукариотами являются царства грибов, растений, животных. Организмы могут состоять как из одной клетки, так и из множества. Скопления образуют ткани, а они формируют соответствующие органы, которые также должны соответствовать своим специфическим функциям. Они подчиняющиеся нервной и гуморальной (с помощью выделяющихся в организме гормонов) регуляциям.
На основе КТ сегодня развиваются все науки, которые так или иначе затрагивают организм. Зная о единстве строения организмов, можно считать, что вследствие того или иного воздействия на структурную единицу одного организма (например, на клетку, состав клетки, органеллу, ткань), результат будет аналогичным и у другого при воздействии на тот же объект.
Основные положения теории Шванна и Шлейдена
Большой вклад в развитие клеточной теории на этом этапе был сделан немецкими учеными Т. Шванном и М. Шлейденом, которые в частности сформулировали основные постулаты клеточной теории, вот они:
- Все без исключения организмы состоят из маленьких одинаковых частей – клеток, которые растут и развиваются по одним и тем же законам.
- Общий принцип развития элементарных частей организма – клеткообразование.
- Каждая клетка представляет собой сложный биологический механизм и является своего рода отдельным индивидом. Совокупность же клеток образует ткани.
- В клетках происходят разные процессы, такие как возникновение новых клеток, увеличение клеток в размерах, утолщение их стенок и так далее.
Пожалуй, тут заключена основная суть клеточной теории.
Простейшие организмы
После того как Роберт Гук совершил открытие и написал об этом статью, на его работу наткнулся нидерландский натуралист Антони ван Левенгук. Заинтересовавшись явлением, он принялся мастерить всё более увеличивающие приборы для исследования микромира, вследствие чего вскоре им был сконструирован первый микроскоп, который позволил найти много больше возможностей обычного увеличительного стекла.
Исследовав под микроскопом каплю жидкости, Левенгук отметил: в капле находится множество мельчайших частиц, которые ко всему прочему передвигались в толще, а это уже свидетельствовало о том, что эти частицы живые.
Таким образом, учёный указал на то, что существуют простейшие одноклеточные организмы и стал основоположником изучения тканей и организмов под микроскопом.
