С помощью чего была открыта клетка
История открытия и изучения клетки. Клеточная теория
О существовании клеток люди узнали после изобретения микроскопа. Самый первый примитивный микроскоп изобрел голландский шлифовальщик стекол З. Янсен (1590 г.), соединив вместе две линзы.
Английский физик и ботаник Р. Гук, рассмотрев срез пробки пробкового дуба обнаружил, что она состоит из ячеек, похожих на соты, которые он назвал клетками (1665 г.). Да, да. это тот самый Гук, именем которого назван известный физический закон.
Рис. «Срез пробкового дерева из книги Роберта Гука, 1635—1703»
В 1683 г. нидерландский исследователь А. Ван Левенгук, усовершенствовав микроскоп, наблюдал живые клетки и впервые описал бактерии.
Российский ученый Карл Бэр в 1827 г. обнаружил яйцеклетку млекопитающих. Этим открытием он подтвердил ранее высказанную идею английского врача У. Гарвея о том, что все живые организмы развиваются из яйца.
Ядро было сначала обнаружено в растительных клетках английским биологом Р. Брауном (1833 г.).
Позднее в клеточную теорию добавлялись новые открытия. В 1858 г. немецкий ученый Р. Вирхов обосновал, что все клетки образуются из других клеток путем клеточного деления: «всякая клетка из клетки».
Клеточная теория послужила основой возникновения в XIX в. науки цитологии. К концу XIX в. благодаря усложнению микроскопической техники были открыты и изучены структурные компоненты клеток и процесс их деления. Электронный микроскоп позволил исследовать тончайшие структуры клеток. Было обнаружен удивительное сходство в тонком строении клеток представителей всех царств живой природы.
Основные положения современной клеточной теории:
Сообщение по естествознанию на тему: «История открытия клетки»
История открытия клетки
Первым человеком, увидевшим клетки, был английский учёный Роберт Гук (известный открытием закона Гука). В 1665 году, пытаясь понять, почему пробковое дерево хорошо плавает, Гук стал рассматривать тонкие срезы пробки с помощью усовершенствованного им микроскопа. Он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, напомнивших ему соты в ульях медоносных пчёл, и он назвал эти ячейки клетками (по-английски cell означает «ячейка, клетка»).
В 1675 году итальянский врач Марчелло Мальпиги подтвердил клеточное строение растений, а в 1681 году — английский ботаник Неемия Грю. О клетке стали говорить как о «пузырьке, наполненном питательным соком». В 1674 году голландский мастер Антоний ван Левенгук (Anton van Leeuwenhoek, 1632—1723) с помощью микроскопа впервые увидел в капле воды «зверьков» — движущиеся живые организмы (инфузории, амёбы, бактерии). Также Левенгук впервые наблюдал животные клетки — эритроциты и сперматозоиды. Таким образом, к началу XVIII века учёные знали, что под большим увеличением растения имеют ячеистое строение, и видели некоторые организмы, которые позже получили название одноклеточных. В 1802—1808 годах французский исследователь Шарль-Франсуа Мирбель установил, что растения состоят из тканей, образованных клетками. Ж. Б. Ламарк в 1809 году распространил идею Мирбеля о клеточном строении и на животные организмы. В 1825 году чешский учёный Я. Пуркине открыл ядро яйцеклетки птиц, а в 1839 ввёл термин «протоплазма». В 1831 году английский ботаник Р. Броун впервые описал ядро растительной клетки, а в 1833 году установил, что ядро является обязательным органоидом клетки растения. С тех пор главным в организации клеток считается не мембрана, а содержимое.
Клеточная теория строения организмов была сформирована в 1839 году немецкими учёными, зоологом Т. Шванном и ботаником М. Шлейденом, и включала в себя три положения. В 1858 году Рудольф Вирхов дополнил её ещё одним положением, однако в его идеях присутствовал ряд ошибок: так, он предполагал, что клетки слабо связаны друг с другом и существуют каждая «сама по себе». Лишь позднее удалось доказать целостность клеточной системы.
В 1878 году русским учёным И. Д. Чистяковым открыт митоз в растительных клетках; в 1878 году В. Флемминг и П. И. Перемежко обнаруживают митоз у животных. В 1882 году В. Флемминг наблюдает мейоз у животных клеток, а в 1888 году Э. Страсбургер — у растительных.
Клеточная теория является одной из основополагающих идей современной биологии, она стала неопровержимым доказательством единства всего живого и фундаментом для развития таких дисциплин, как эмбриология, гистология и физиология. На сегодняшний день теория содержит такие утверждения:
Клетка — элементарная единица строения, функционирования, размножения и развития всех живых организмов, вне клетки нет жизни.
Клетка — целостная система, содержащая большое количество связанных друг с другом элементов — органелл.
Клетки различных организмов похожи (гомологичны) по строению и основным свойствам и имеют общее происхождение.
Увеличение количества клеток происходит путём их деления, после репликации их ДНК: клетка — от клетки.
Многоклеточный организм — система из большого количества клеток, объединённых в системы тканей и органов, связанных между собой с помощью химических факторов — гуморальных и нервных.
Количество и формулировки отдельных положений современной клеточной теории в разных источниках могут отличаться.
Открытие клетки организма
Великий русский физиолог И. П. Павлов писал:
Науку принято сравнивать с постройкой. Как здесь, так и там трудится много народа, и здесь и там происходит разделение труда. Кто составляет план, одни кладут фундамент, другие возводят стены и так далее.
«Постройка» клеточной теории началась почти 350 лет назад.
Итак, 1665 год, Лондон, кабинет физика Роберта Гука. Хозяин настраивает микроскоп собственной конструкции. Профессору Гуку тридцать лет, он окончил Оксфордский университет, работал ассистентом у знаменитого Роберта Бойля.
Гук был неординарным исследователем. Свои попытки заглянуть за горизонт человеческих познаний он не ограничивал какой-либо одной областью. Проектировал здания, установил на термометре «точки отсчёта» — кипения и замерзания воды, изобрёл воздушный насос и прибор для определения силы ветра. Потом увлёкся возможностями микроскопа. Он рассматривал под стократным увеличением всё, что попадается под руку, — муравья и блоху, песчинку и водоросли. Однажды под объективом оказался кусочек пробки. Что же увидел молодой учёный? Удивительную картину — правильно расположенные пустоты, похожие на пчелиные соты. Позднее такие же ячейки он нашёл не только в отмершей растительной ткани, но и в живой. Гук назвал их клетками (англ. cells) и вместе с полусотней других наблюдений описал в книге «Микрография». Однако именно это наблюдение под № 18 принесло ему славу первооткрывателя клеточного строения живых организмов. Славу, которая самому Гуку была не нужна. Вскоре его захватили другие идеи, и он больше никогда не возвращался к микроскопу, а о клетках и думать забыл.
Зато у других учёных открытие Гука пробудило крайнее любопытство. Итальянец Марчелло Мальпиги называл это чувство «человеческим зудом познания». Он также стал рассматривать в микроскоп разные части растений. И обнаружил, что те состоят из мельчайших трубочек, мешочков, пузырьков. Разглядывал Мальпиги под микроскопом и кусочки тканей человека и животных. Увы, техника того времени была слишком слаба. Поэтому клеточное строение животного организма учёный так и не распознал.
Дальнейшая история открытия продолжилась в Голландии. Антони ван Левенгук (1632—1723) никогда не думал, что его имя будет стоять в ряду великих учёных. Сын промышленника и торговца из Делфта, он тоже торговал сукном. Так и прожил бы Левенгук незаметным коммерсантом, если бы не его страстное увлечение да любопытство. На досуге он любил шлифовать стёкла, изготовляя линзы. Голландия славилась своими оптиками, но Левенгук достиг небывалого мастерства. Его микроскопы, состоявшие лишь из одной линзы, были гораздо сильнее тех, которые имели несколько увеличительных стёкол. Сам он утверждал, что сконструировал 200 таких приборов, дававших увеличение до 270 раз. А ведь ими было очень трудно пользоваться. Вот что писал об этом физик Д. С. Рождественский: «Вы можете себе представить ужасное неудобство этих мельчайших линзочек. Объект вплотную к линзе, линза вплотную к глазу, носа девать некуда». Кстати, Левенгук до последних дней, а дожил он до 90 лет, сумел сохранить остроту зрения.
Через свои линзы естествоиспытатель увидел новый мир, о существовании которого не догадывались даже отчаянные фантазёры. Больше всего поразили Левенгука его обитатели — микроорганизмы. Эти мельчайшие существа обнаруживались везде: в капле воды и комке земли, в слюне и даже на самом Левенгуке. С 1673 г. подробные описания и зарисовки своих удивительных наблюдений исследователь отправлял в Лондонское королевское общество. Но учёные мужи не спешили ему верить. Ведь было задето их самолюбие: «неуч», «профан», «мануфактурщик», а туда же, в науку. Левенгук тем временем неустанно посылал новые письма о своих замечательных открытиях. В итоге академикам пришлось признать заслуги голландца. В 1680 г. Королевское общество избрало его полноправным членом. Левенгук стал мировой знаменитостью. Отовсюду в Делфт ехали смотреть на диковины, открываемые его микроскопами. Одним из самых знатных гостей был русский царь Пётр I — большой охотник до всего нового. Левенгуку, не прекращавшему исследований, многочисленные гости только мешали. Любопытство и азарт подгоняли первооткрывателя. За 50 лет наблюдений Левенгук открыл более 200 видов микроорганизмов и первым сумел описать структуры, которые, как мы теперь знаем, являются клетками человека. В частности, он увидел эритроциты и сперматозоиды (по его тогдашней терминологии, «шарики» и «зверьки»). Конечно, Левенгук и не предполагал, что это были клетки. Зато он рассмотрел и очень подробно зарисовал строение волокна сердечной мышцы. Поразительная наблюдательность для человека с такой примитивной техникой!
Каспар Фридрих Вольф
Антони ван Левенгук был, пожалуй, единственным за всю историю построения клеточной теории учёным без специального образования. Зато все остальные, не менее знаменитые исследователи клеток учились в университетах и были людьми высокообразованными. Немецкий учёный Каспар Фридрих Вольф (1733—1794), например, изучал медицину в Берлине, а затем в Галле. Уже в 26 лет он написал труд «Теория зарождения», за который был подвергнут на родине резкой критике коллег. (После этого по приглашению Петербургской академии наук Вольф приехал в Россию и остался там до конца жизни.) Что же нового для развития клеточной теории дали исследования Вольфа? Описывая «пузырьки», «зёрнышки», «клетки», он увидел их общие черты у животных и растений. Кроме того, Вольф впервые предположил, что клетки могут иметь определённое значение в развитии организма. Его труды помогли другим учёным правильно понять роль клеток.
Теперь хорошо известно, что главная часть клетки — ядро. Впервые, кстати, описал ядро (в эритроцитах рыб) Левенгук ещё в 1700 г. Но ни он, ни многие другие видевшие ядро учёные не придавали ему особого значения. Лишь в 1825 г. чешский биолог Ян Эвангелиста Пуркинье (1787—1869), исследуя яйцеклетку птиц, обратил внимание на ядро. «Сжатый сферический пузырёк, одетый тончайшей оболочкой. Он. преисполнен производящей силой, отчего я и назвал его «зародышевый пузырёк», — писал учёный.
Ян Эвангелиста Пуркинье
В 1837 г. Пуркинье сообщил научному миру результаты многолетней работы: в каждой клетке организма животного и человека есть ядро. Это была очень важная новость. В то время было известно лишь о наличии ядра в растительных клетках. К такому выводу пришёл английский ботаник Роберт Броун (1773—1858) за несколько лет до открытия Пуркинье. Броун, кстати, и ввёл в употребление сам термин «ядро» (лат. nucleus). А Пуркинье, к сожалению, не сумел обобщить накопленные знания о клетках. Прекрасный экспериментатор, он оказался слишком осторожен в выводах.
К середине XIX в. наука наконец вплотную подошла к тому, чтобы достроить здание под названием «клеточная теория». Немецкие биологи Маттиас Якоб Шлейден (1804—1881) и Теодор Шванн (1810—1882) были друзьями. В их судьбах немало общего, но главное, что их объединяло, — «человеческий зуд познания» и страсть к науке. Сын врача, юрист по образованию, Маттиас Шлейден в 26 лет решил круто изменить свою судьбу. Он вновь поступил в университет — на медицинский факультет и по окончании его занялся физиологией растений. Целью его работы было понять, как происходит образование клеток. Шлейден совершенно справедливо полагал, что ведущая роль в этом процессе принадлежит ядру. Но, описывая возникновение клеток, учёный, увы, ошибался. Он считал, что каждая новая клетка развивается внутри старой. А это, конечно же, не так. Кроме того, Шлейден думал, что клетки животных и растений не имеют ничего общего. Вот почему не он сформулировал основные постулаты клеточной теории. Это сделал Теодор Шванн.
Воспитываясь в очень религиозной семье, Шванн мечтал стать священнослужителем. Для того чтобы лучше подготовиться к духовной карьере, он поступил на философский факультет Боннского университета. Но вскоре любовь к естественным наукам пересилила, и Шванн перешёл на медицинский факультет. После его окончания он работал в Берлинском университете, где изучал строение спинной струны — основного органа нервной системы животных из отряда круглоротых (класс водных позвоночных животных, к которым относятся миноги и миксины). Учёный открыл оболочку нервных волокон у человека (названную позже шванновской). Серьёзной научной работой Шванн занимался всего пять лет. В расцвете сил и славы он неожиданно бросил исследования, уехал в маленький тихий Льеж и стал преподавать. Религия и наука так и не сумели ужиться в этом замечательном человеке.
В октябре 1837 г. в Берлине произошло важнейшее для науки событие. Случилось всё в небольшом ресторанчике, куда зашли перекусить два молодых человека. Годы спустя один из них — Теодор Шванн вспоминал: «Однажды, когда я обедал с господином Шлейденом, этот знаменитый ботаник указал мне на важную роль, которую ядро играет в развитии растительных клеток. Я тотчас же припомнил, что видел подобный же орган в клетках спинной струны, и в тот же момент понял крайнюю важность, которую будет иметь моё открытие, если я сумею показать, что в клетках спинной струны это ядро играет ту же роль, что и ядро растений в развитии их клеток. С этого момента все мои усилия были направлены к нахождению доказательств предсуществования ядра клетки».
Усилия оказались не напрасны. Уже через два года вышла в свет его книга «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений». В ней были изложены основные идеи клеточной теории. Шванн не только первым увидел в клетке то, что обьединяет и животные, и растительные организмы, но и показал сходство в развитии всех клеток.
Конечно, авторство со Шванном разделяют и все учёные, возводившие «постройку». А особенно Маттиас Шлейден, подавший другу блестящую идею. Известен афоризм: «Шванн стоял на плечах Шлейдена». Его автор — Рудольф Вирхов, выдающийся немецкий биолог (1821—1902). Вирхову же принадлежит и другое крылатое выражение: «Omnis cellula е cellula», что с латыни переводится «Всякая клетка от клетки». Именно этот постулат стал триумфальным лавровым венком для теории Шванна.
Рудольф Вирхов изучал значение клетки для всего организма. Ему, окончившему медицинский факультет, особенно интересна была роль клеток при заболеваниях. Работы Вирхова о болезнях послужили базой для новой науки — патологической анатомии. Именно Вирхов ввёл в науку о болезнях понятие клеточной патологии. Но в своих исканиях он несколько перегнул палку. Представляя живой организм как «клеточное государство», Вирхов считал клетку полноценной личностью. «Клетка. да, это именно личность, притом деятельная, активная личность, и её деятельность есть. продукт явлений, связанных с продолжением жизни».
Шли годы, развивалась техника, появился электронный микроскоп, дающий увеличение в десятки тысяч раз. Учёные сумели разгадать немало тайн, заключённых в клетке. Было подробно описано деление, открыты клеточные органеллы, поняты биохимические процессы в клетке, наконец, была расшифрована структура ДНК. Казалось бы, ничего нового о клетке уже не узнать. И всё же есть ещё много непонятого, неразгаданного, и наверняка будущие поколения исследователей положат новые кирпичики в здание науки о клетке!
Истории открытия и изучения клетки. Клеточная теория
Вопрос 1. Расскажите об истории открытия клетки.
Открытие клеточного строения живых организмов стало возможно благодаря появлению микроскопа. Его прототип в 1590 г. изобрел голландский шлифовальщик стекол Захарий Янсен. О первом микроскопе известно, что он состоял из трубы, прикрепленной к подставке, и имел два увеличительных стекла.
Значение микроскопа для исследования строения срезов растительных и животных объектов впервые оценил английский физик и ботаник Роберт Гук. В 1665 г. на срезах пробки он обнаружил структуры, напоминающие пчелиные соты, и назвал их ячейками или клетками. Однако Гук ошибался, считая, что клетки пустые, а живое вещество — это клеточные стенки.
Голландский натуралист Антони ван Левенгук во второй половине XVII в. усовершенствовал микроскоп и первым увидел живые клетки. Он наблюдал и зарисовал ряд простейших, сперматозоиды, бактерии, эритроциты и даже их движение в капиллярах.
Вопрос 2. Кем и когда впервые была сформулирована клеточная теория?
Изучение клеток растений и животных позволило обобщить все особенности их строения. В 1838 г. М. Шлейден создал теорию цитогенеза (клеткообразования). Его основная заслуга — постановка вопроса о возникновении клеток в организме. В 1839 г. Т. Шванн, основываясь на работах М. Шлейдена, создал клеточную теорию. Основные положения клеточной теории (М. Шлейден и Т Шванн):
1) все ткани состоят из клеток;
2) клетки растений и животных имеют обшие принципы строения, т.к. возникают одинаковыми путями;
3) каждая отдельная клетка самостоятельна, а деятельность организма представляет собой сумму жизнедеятельности отдельных клеток.
Большое внимание на дальнейшее развитие клеточной теории оказал в 1858 и Р. Вирхов. Он не только свел воедино все многочисленные разрозненные факты, но и убедительно показал, что клетки являются постоянной структурой и возникают только путем размножения себе подобных — «всякая клетка происходит из другой клетки в результате деления, точно так же как от растения образуется растение, а от животных животные», т.е. открыл деление клеток.
Вопрос 3. Перечислите современные положения клеточной теории.
В наше время цитология, используя достижения генетики, молекулярной и физико-химической биологии, очень быстро развивается. И хотя основные положения клеточной теории Т. Шванна и М. Шлейдена остаются актуальными, полученные данные позволили сформировать более глубокие представления о структуре и функциях клетки. На их основе сформулирована современная клеточная теория. Перечислим ее основные положения:
1) клетка единица строения, функционирования, размножения и развития живых организмов;
2) клетки всех организмов сходны по строению и химическому составу;
3) размножение клеток происходит путем деления материнской клетки;
4) клетки многоклеточных организмов специализированы: они выполняют разные функции и образуют ткани.
Биологическая клетка
Около 300 лет назад научились делать микроскопы, которые увеличивали изображение невидимых предметов в 100-120 раз. Английский ученый Роберт Гук (1635-1703) при помощи микроскопа сделал открытие. Он взял кусочек обыкновенной пробки, вырезал из него тонкую, как папиросная бумага, пластинку и рассмотрел ее под микроскопом. Картина получилась совершенно неожиданная: пластинка пробки выглядела, как пчелиные соты,— она состояла из множества тесно стоящих одна подле другой ячеек. Гук назвал их клетками, и с того времени это название утвердилось в науке.
Это было великое открытие. До Гука никто ничего подобного не видел. Ему первому посчастливилось заглянуть в тот новый мир, куда взор человека до этого еще не проникал. Ему первому удалось узнать, что строение организмов гораздо сложнее, чем это представляется невооруженному глазу человека.
Толчок был дан. Мысль ученых заработала в новом направлении. Два выдающихся натуралиста XVII века — итальянец Марчелло Мальпиги и англичанин Нееемия Грю — сделали новое открытие. Исследуя под микроскопом стебли, листья, почки и плоды растений, ученые заметили, что в них встречаются в огромном количестве те самые «ячейки», или «клетки», о которых говорил Гук. Кроме клеток, наполненных веществом, похожим на сырой яичный белок, они нашли в стебле и листьях множество простых и спиральных трубочек, а также волокон, свидетельствовавшие о сложности строения растений.
В XVIII веке внимание ученых переместилось от растений на животных. Но важнейшие открытия на этом поприще были сделаны выдающимися учеными XIX века, среди них были Т. Шванн, И. Мюллер, Р. Вирхов и др.
Изучение клетки стало быстро развиваться благодаря усовершенствованию микроскопов. Микроскоп Адамса увеличивал изображение предметов уже от 300 до 1000 раз (XVIII век), а в микроскопе Шика увеличение размеров клеток доходило до 2400 раз. Теперь же благодаря электронному микроскопу можно видеть чрезвычайно сложное строение клеток, бактерий, вирусов.
Перечисленным ученым удалось наглядно доказать, что различные органы у животных и человека так же, как и у растений, построены из многих тысяч, миллионов, а иногда и миллиардов разнообразных по форме клеток, измеряемых десятыми, сотыми и даже тысячными долями миллиметра.
Эти же ученые, а за ними и другие натуралисты пришли к выводу, что каждая клетка обладает всеми характерными свойствами жи¬вого организма — принимает и перерабатывает пищу, удаляет ненужные ей вещества, растет, размножается, она наделена чувствительностью и выполняет определенную работу.
Итак, плавающая в пруду крошечная ряска и многовековой дуб, комар и кит, шимпанзе и человек — словом, каждый организм, представляя собой нечто целое и единое, есть в то же время и нечто сложное, составное; ибо в нем сосредоточено множество строительных единиц, исполняющих ту или иную работу в жизни этого сложного организма.
Возьмем для примера человека. У него есть кожа, кости, хрящи, сухожилия, мышцы, мозг, печень и т. д. Обратимся к микроскопу и рассмотрим с его помощью тоненькие, прозрачные срезы перечисленных органов и тканей. Перед нами откроются удивительные картины. Дайте простор своему воображению — оно нужно ведь не только поэту, но и ученому! Объедините все эти картины в одно целое, и вы увидите, как сложно устроен наш организм, какая кипучая, разносторонняя деятельность идет в нем.
Вот стройные ряды чешуйчатых роговых клеточек: они образуют нежный тонкий слой, который покрывает снаружи все наше тело и защищает его от вредных воздействий окружающей среды. Под ним лежат слои других кожных клеток, еще глубже расположены жировые и мышечные клетки — то длинные в виде волокон, то короткие, похожие на веретено. Легко возбудимые, исполненные физической мощи, они выполняют разнообразную работу: приводят в действие наши органы движения, осуществляют механическую работу желудка и кишечника, сжимают и расширяют при дыхании грудную клетку, выгоняют из сердце кровь, направляя ее по сети кровеносных сосудов во все концы нашего тела.
А разве кровь не является вместилищем огромного количества клеток? Одни из них — красные — насыщаются в легких кислородом и доставляют этот живительный газ всем остальным строительным элементам нашего тела, а другие — белые — являются чем-то вроде стражи, которая защищает наш организм от болезнетворных бактерий.
А вот многомиллионная рать костных и хрящевых клеток. Их назначение — дать прочную опору человеческому телу; они образуют скелет, который держит на себе мускулатуру и внутренние части тела. Однако весь этот фундамент рухнул бы немедленно, если бы отдельные части его не были скреплены связками, состоящими из соединительной ткани, которая, в свою очередь, сложена из клеток и волокон. Эту ткань можно найти в каждом органе, в любой его части.
Тысячи клеток образуют различные железы, которые выделяют соки для переработки пищи: слюну, желчь, желудочный или кишечный сок. На внутренних стенках кишечника выстроены правильными рядами цилиндрические эпителиальные клетки, которые всасывают из кишечника питательные соки и направляют их по особым сосудам сначала в сердце, а затем по кровеносным сосудам к остальным группам клеток всего нашего организма.
В легких на внутренних стенках дыхательных путей, расположены рядами особые клетки, имеющие на свободном конце подвижные реснички. Это клетки реснитчатого эпителия. Их в шутку называют «клетками-санитарами», потому что они удаляют из дыхательных путей вместе с мокротой попавшую сюда из воздуха пыль.
Невозможно в небольшой главе перечислить все группы клеток, исполняющих ту или иную специальную работу в нашем организме. Но об одной группе клеток нельзя умолчать: их роль в жизни человека очень важна. Это нервно-мозговые клетки. Они управляют работой всех остальных групп клеток — видоизменяют, регулируют, контролируют и объединяют деятельность различных наших органов в соответствии с потребностями всего организма и сообразно влияниям, идущим от окружающей его среды. Не забывайте, что вся умственная деятельность человека прочно и неразрывно связана с работой этих клеток: благодаря им мы знаем с помощью органов чувств, что делается во внешнем мире, они воспринимают «впечатления», из которых слагаются все наши ощущения, представления и понятия.
Сложное строение имеет не только человеческое тело, но и подавляющее большинство животных и растений. Есть, однако, в живой природе чрезвычайно важная закономерность, проявляющаяся у всех живых существ. Она также была открыта и доказана благодаря микроскопу в начале прошлого столетия. Знаменитый ученый Карл фон Бэр установил, что каждый организм — будь это тщедушный с виду гриб или величественная индийская смоковница, под густолиственной кроной которой может свободно укрыться от непогоды целый караван, ничтожная по величине букашка или тридцатиметровый кит — начинает свою жизнь всего лишь из одной-единственной микроскопической клетки. Эта клетка — оплодотворенное яйцо. Она последовательно дробится, образует новые клетки, из которых и слагаются по¬степенно различные ткани будущего сложного организма — костная, хрящевая, мышечная и т. д.
Яйцо лягушки — это клетка, из которой получается лягушонок. Оно дробится на 2, 4, 16 и более клеток, то есть из одной клетки постепенно возникают десятки, сотни, тысячи новых клеток. Все они связаны вместе и образуют целое «клеточное государство».
Благодаря микроскопу наука стало возможно еще одно великое завоевание. Приблизительно в то время, когда Гук открыл клетку, голландец Левенгук выпустил в свет книгу под заглавием: «Тайны природы, открытые при помощи микроскопа». Одна из этих «тайн» заключалась в следующем: рассматривая под микроскопом каплю гниющей воды, Левенгук нашел в ней множество «крошечных созданий, отличавшихся чрезвычайной подвижностью». Теперь нам известно, что это инфузории и бактерии. Мы отлично знаем, что эти простейшие одноклеточные организмы встречаются всюду — в воде, воздухе, почве, на поверхности и внутри тела животных и человека. Но во времена Левенгука его замечательное открытие казалось каким-то чудом. Перед человеком развернулся совершенно новый, неведомый дотоле мир. Границы жизни раздвинулись далеко за пределы того, что видел раньше человек.
Благодаря микроскопу людям удалось установить, что на земле существует богатый мир микроскопических организмов, каждый из которых представляет собой одну клетку,— отсюда и название их: одноклеточные организмы; что все растения и животные сложены из миллионов, а зачастую и миллиардов клеток, образующих различные ткани и органы, поэтому растения и животные принято называть многоклеточными; что каждый многоклеточный организм, как бы сложно ни был он построен, начинает свое существование в виде одной-единственной клетки, заключающей в себе живое вещество, очень сложное по составу и строению.
С того времени, как все это стало известно, наука о жизни вступила на новый путь, под знамя нового учения о клетке. Оно дало человечеству много ценных теоретических и практических знаний. Только вместе с этим открытием продвинулось вперед исследование органических, живых форм природы. Покров тайны, окутывавший строение организмов, а также процесс их возникновения и роста, был сорван. Не понятное до сих пор чудо предстало в виде процесса, который происходит по одинаковому для всех многоклеточных организмов закону.
Учение о клетке объединило оба царства живой природы. Мир животных и растений предстал пред взором человека как нечто единое и в то же время многообразное по форме и по деятельности. До последнего времени многие ученые смотрели на клетку — ту, что живет самостоятельно, и ту, что входит в состав многоклеточного организма, — как на простейший, элементарный организм. Эти же ученые, сравнивая многоклеточный организм с человеческим обществом, называли каждый такой организм «клеточным государством».
Конечно, такие одноклеточные существа как грибок пивных дрожжей, амеба, инфузория могут быть названы элементарными организмами. Каждая из этих клеток живет как более или менее независимый организм. Несколько иначе обстоит дело с клетками многоклеточного организма, например с нервными, мышечными, печеночными и т. д. Каждая из них не может жить отдельно от организма. Правда, она обладает всеми основными признаками жизни — дышит, питается, растет и т.д. Но эти свойства проявляются у нее лишь тогда, когда связь ее с остальными клетками не нарушена, так как работа ее тесно сплелась с работой всех остальных клеточных групп многоклеточного организма.
Организм как целое оказывает воздействие на каждую группу составляющих его клеток и даже на каждую отдельную клетку и сам, в свою очередь, находится в зависимости от жизнедеятельности отдельных органов, тканей и клеток. Тут очевидна постоянная взаимозависимость между всем организмом и его частями. В итоге этих часто чрезвычайно сложных взаимоотношений и взаимодействий развертывается жизнь многоклеточного организма. Вот почему на вопрос о том, можно ли клетку многоклеточного существа считать одноклеточным организмом, следует отвечать отрицательно. А если это так, то с еще меньшим основанием мы можем отождествлять многоклеточное растение или животное с человеческим обществом. Тут — качественная разница. О ней не надо забывать. Если не всякую клетку можно назвать полноценным организмом; если даже многоклеточный организм является чем-то качественно новым по сравнению с организмом одноклеточным, то нет основания ставить знак равенства между государством и организмом.