Теория клеточного строения: история развития и основные положения

Клетки — структурно-функциональные единицы живого организма. История открытий в этой области тесно связана с развитием микроскопической техники. Многочисленные исследования позволили выстроить основные положения клеточной теории, согласно которым в дальнейшем формулировались закономерности живой природы и эволюционного учения.

Фундаментальные научные знания

Открытие клетки — заслуга английского учёного Р. Гука. В 1665 г. исследователь обнаружил под микроскопом структуры, имеющие внешнее сходство с пчелиными сотами. Эти образования Гук назвал «клетками» и «порами». В результате проводившихся в течение многих десятилетий исследований были получены знания о строении мельчайших единиц живого организма.

Т. Шванн и М. Шлейден — авторы и основоположники фундаментальных постулатов (кто впервые сформулировал клеточную теорию). В 1839 г. немецкие учёные перечислили обобщающие положения, которые в дальнейшем неоднократно дополнялись другими исследователями.

В настоящее время сущность фундаментальных постулатов формулируется следующим образом (кратко):

• Клетка — простейшая базовая единица живого организма. Она обладает способностью к самообновлению и саморегуляции. Являясь наименьшей биологической единицей, может рассматриваться как отдельный организм низшего порядка. За её пределами жизнь не развивается.
• Структурно-функциональные единицы многоклеточных и одноклеточных организмов имеют сходство в строении, проявлениях жизнедеятельности, химическом составе.
• Исходная клетка удваивает генетический материал. Количество простейших биологических единиц увеличивается путём деления.
• В составе сложных организмов клетки выполняют различные функции, образуют ткани и органы, взаимосвязаны посредством химических факторов, гумолярной и нервной регуляции.

На протяжении всего периода изучения клеточного строения новые открытия давали повод для переоценки ряда положений теории, её дополнения. Полученные знания использовались для подтверждения единства происхождения органического мира. Клетка стала рассматриваться как важнейшая часть всего живого, были открыты её различные формы (прокариот и эукариот), отличающиеся сложностью строения. Появилась формулировка генетической непрерывности (копирования наследственной информации при делении биологических единиц).

Хронология открытий

Физик Р. Гук, впервые обнаруживший наличие клеток, описал сделанное открытие в работе «Микрография» (XVII в.). Эта область заинтересовала английских исследователей Н. Грю и М. Мальпиги. В своих трудах они доказали присутствие клеточной структуры в разных частях растений.

В XVII в. исследователи не представляли, какую важность будет иметь открытие клеток в будущем, рассматривали их в качестве пустых ниш в массе растительных тканей. Позднее учёные начали сопоставлять строение растений и животных. Значительный вклад в изучение этого вопроса внёс К. Ф. Вольф. В 1759 г. учёный написал работу «Теория зарождения», в которой изложил свои представления о развитии зародышей в растительном и животном мире.

Прорыв в области исследований

В XIX в. произошёл прорыв в области научных исследований благодаря созданию ахроматических линз и совершенствованию микроскопов. Хронология важных открытий:

• В начале века проводятся исследования, в результате которых обнаруживается наличие стенок у клетки. С этого момента биологическая единица рассматривается как обособленная структура.
• В 30-х гг. Ф. Мейен доказывает самостоятельность клеток, наличие у каждой из них обмена веществ. Р. Броун открывает ядро, предполагая его постоянное присутствие внутри структурной единицы растительной ткани. Позднее (в 1836 г.) с серией докладов в Праге выступает Я. Пуркинье, рассказав об открытиях в области строения внутренних органов, нервной системы. Чешский учёный вывел общие представления о микроскопическом устройстве тканей человека и животных. В 30-х гг. изучение клеточного строения происходило в лаборатории И. Мюллера в Германии. Здесь проводились исследования Т. Шванна, который впоследствии изложил первые положения теории о строении клеток.
• В 40-х гг. формируется отдельное направление биологии — цитология. Благодаря научным исследованиям представление о клетке меняется. Устанавливается второстепенная роль оболочки, большее значение придаётся ядру и цитоплазме. Р. Ремак открывает способность клеток у животных к делению.

В 1861 г. Брюкко выдвигает предположение о сложности клеточной структуры, биологическую единицу рассматривает как простейший организм.

Переоценка взглядов

В XIX в. в процессе развития клеточной теории встречалось много противоречий. Упор делался на механистическое направление, в котором организм рассматривался как сумма самостоятельных клеток. Такая формулировка не соответствует современным научным представлениям.

В XX в. переоцениваются догматичные положения, простейшие биологические единицы рассматриваются не как отдельные индивидуумы, а как основная форма жизни (кроме вирусов), как основное направление эволюционного развития. Ряд исследователей указали на несогласие с рядом постулатов, высказали принципиальные возражения, критикуя механистический характер теории. В результате множества открытий (в том числе касающихся другой формы жизни — вируса) современная клеточная теория дополнилась новыми положениями и очистилась от механицизма, став наиболее важным обобщением в области биологии.

Клетки — структурно-функциональные единицы живого организма. История открытий в этой области тесно связана с развитием микроскопической техники. Многочисленные исследования позволили выстроить основные положения клеточной теории, согласно которым в дальнейшем формулировались закономерности живой природы и эволюционного учения.

Фундаментальные научные знания

Открытие клетки — заслуга английского учёного Р. Гука. В 1665 г. исследователь обнаружил под микроскопом структуры, имеющие внешнее сходство с пчелиными сотами. Эти образования Гук назвал «клетками» и «порами». В результате проводившихся в течение многих десятилетий исследований были получены знания о строении мельчайших единиц живого организма.

Т. Шванн и М. Шлейден — авторы и основоположники фундаментальных постулатов (кто впервые сформулировал клеточную теорию). В 1839 г. немецкие учёные перечислили обобщающие положения, которые в дальнейшем неоднократно дополнялись другими исследователями.

В настоящее время сущность фундаментальных постулатов формулируется следующим образом (кратко):

• Клетка — простейшая базовая единица живого организма. Она обладает способностью к самообновлению и саморегуляции. Являясь наименьшей биологической единицей, может рассматриваться как отдельный организм низшего порядка. За её пределами жизнь не развивается.
• Структурно-функциональные единицы многоклеточных и одноклеточных организмов имеют сходство в строении, проявлениях жизнедеятельности, химическом составе.
• Исходная клетка удваивает генетический материал. Количество простейших биологических единиц увеличивается путём деления.
• В составе сложных организмов клетки выполняют различные функции, образуют ткани и органы, взаимосвязаны посредством химических факторов, гумолярной и нервной регуляции.

На протяжении всего периода изучения клеточного строения новые открытия давали повод для переоценки ряда положений теории, её дополнения. Полученные знания использовались для подтверждения единства происхождения органического мира. Клетка стала рассматриваться как важнейшая часть всего живого, были открыты её различные формы (прокариот и эукариот), отличающиеся сложностью строения. Появилась формулировка генетической непрерывности (копирования наследственной информации при делении биологических единиц).

Хронология открытий

Физик Р. Гук, впервые обнаруживший наличие клеток, описал сделанное открытие в работе «Микрография» (XVII в.). Эта область заинтересовала английских исследователей Н. Грю и М. Мальпиги. В своих трудах они доказали присутствие клеточной структуры в разных частях растений.

В XVII в. исследователи не представляли, какую важность будет иметь открытие клеток в будущем, рассматривали их в качестве пустых ниш в массе растительных тканей. Позднее учёные начали сопоставлять строение растений и животных. Значительный вклад в изучение этого вопроса внёс К. Ф. Вольф. В 1759 г. учёный написал работу «Теория зарождения», в которой изложил свои представления о развитии зародышей в растительном и животном мире.

Прорыв в области исследований

В XIX в. произошёл прорыв в области научных исследований благодаря созданию ахроматических линз и совершенствованию микроскопов. Хронология важных открытий:

• В начале века проводятся исследования, в результате которых обнаруживается наличие стенок у клетки. С этого момента биологическая единица рассматривается как обособленная структура.
• В 30-х гг. Ф. Мейен доказывает самостоятельность клеток, наличие у каждой из них обмена веществ. Р. Броун открывает ядро, предполагая его постоянное присутствие внутри структурной единицы растительной ткани. Позднее (в 1836 г.) с серией докладов в Праге выступает Я. Пуркинье, рассказав об открытиях в области строения внутренних органов, нервной системы. Чешский учёный вывел общие представления о микроскопическом устройстве тканей человека и животных. В 30-х гг. изучение клеточного строения происходило в лаборатории И. Мюллера в Германии. Здесь проводились исследования Т. Шванна, который впоследствии изложил первые положения теории о строении клеток.
• В 40-х гг. формируется отдельное направление биологии — цитология. Благодаря научным исследованиям представление о клетке меняется. Устанавливается второстепенная роль оболочки, большее значение придаётся ядру и цитоплазме. Р. Ремак открывает способность клеток у животных к делению.

В 1861 г. Брюкко выдвигает предположение о сложности клеточной структуры, биологическую единицу рассматривает как простейший организм.

Переоценка взглядов

В XIX в. в процессе развития клеточной теории встречалось много противоречий. Упор делался на механистическое направление, в котором организм рассматривался как сумма самостоятельных клеток. Такая формулировка не соответствует современным научным представлениям.

В XX в. переоцениваются догматичные положения, простейшие биологические единицы рассматриваются не как отдельные индивидуумы, а как основная форма жизни (кроме вирусов), как основное направление эволюционного развития. Ряд исследователей указали на несогласие с рядом постулатов, высказали принципиальные возражения, критикуя механистический характер теории. В результате множества открытий (в том числе касающихся другой формы жизни — вируса) современная клеточная теория дополнилась новыми положениями и очистилась от механицизма, став наиболее важным обобщением в области биологии.