рефераты, курсовые, дипломы >>> биология, химия

 

Учение о растительной клеточке

 

Учение о растительной клеточке

П. Кошель

Открытие клеточки относится к тому периоду в истории человечества, когда наука в первый раз решилась сбросить с себя звание Ancillae theologiae (служанки богословия) и когда экспериментальное естествознание, отвечая запросам собственного времени, предъявило права на звание Dominae omnium scientiarum (госпожи над всеми науками). Это была эра господства идеи Фрэнсиса Бэкона (1561–1626) о победе человека над природой, о победе, которой можно добиться не методом логических ухищрений и словесных формулировок, а методом опыта и наблюдения.

Воодушевленная данной идеей маленькая группа людей, начиная с 1645 г., Стала собираться по вечерам в различных кварталах Лондона на частных квартирах. Люди эти раскуривали трубки и при свете масленых ламп обсуждали утомившись нового загаданного ими общества. Это были доктора двух британских институтов, закрывшихся из-за междоусобной войны, и просто любители искусства и естественных экспериментов, ставших модными со времен Галилея во Флоренции и Ф.Бэкона в Англии.

Хотя на собраниях этого общества не велось никаких политических бесед и дискуссировались лишь опыты из разных областей физики, химии, механики и наук о живой природе, члены общества незначительно беспокоились. Время было тревожное, приходилось соблюдать строгую конспирацию, поэтому один из инициаторов сотворения общества, физик Р.Бойль (1627–1691), стал именовать новенькую компанию «коллегией невидимых».

Наконец в 1660 г. Был разработан утомившись и создано общество для борьбы с метафизикой и схоластикой, взявшее своим девизом изречение «Не клянись словами никакого учителя». (Коротко этот девиз был выражен в двух словах: «Ничего на слово».) Избрав этот девиз, члены общества заявляли тем самым, что в собственной деятельности они не будут, как схоласты, полагаться на слова авторитетов, вроде Аристотеля либо отцов и учителей церкви, а будут признавать лишь свидетельство научного опыта.

В 1662 г. Некие из членов «коллегии невидимых», став к тому времени влиятельными людьми при дворе Карла II, смогли добиться утверждения королевским указом не лишь устава, но и нового наименования – «Лондонское Королевское общество». Состав членов общества был пополнен «совершенно свободными и ничем не занятыми джентльменами», т.Е. Людьми состоятельными. В итоге у общества возникли средства для печатания докладов в виде отдельных книг, посвященных более принципиальным работам.

Роберт Гук

В числе книг, появившихся в первые же годы после легализации «коллегии невидимых», была одна, заслуживающая нашего особенного внимания. Это было произведение ученика Бойля, великого профессионалы естественных экспериментов Роберта Гука (1635–1703), ставшего членом английского Королевского общества в 1663 г. Гук был изобретателем и конструктором самых разнообразных устройств, в том числе и микроскопа усовершенствованной конструкции.

Гук в течение нескольких лет с увлечением разглядывал через этот микроскоп самые разные маленькие предметы, в числе которых ему однажды попалась и обыкновенная бутылочная пробка. Рассматривая узкий срез пробки, сделанный острым ножом, Роберт Гук был поражен сложной структурой вещества пробки, обнаружившейся при сильном увеличении. Он увидел прекрасный узор из массы ячеек, напоминающих пчелиные соты.

Зная, что пробка представляет собой продукт растительного происхождения, Гук стал делать такие же тонкие срезы веток и стеблей разных растений и учить их под микроскопом. Первым растением, попавшим ему под руку, была бузина. На узком срезе её сердцевины Гук опять увидел картину, совсем напоминавшую ему ячеистую поверхность пчелиных сот. Он замечательно различал целые ряды маленьких ячеек, как бы отделенных одна от другой тонкими перегородками. Эти ячейки он назвал клеточками (сеllula).

Вот как Гук обрисовывает историю собственного открытия в книге «Micrographia» (1665).

«Я взял кусочек светлой хорошей пробки и перочинным ножом, острым, как бритва, срезал кусок её прочь и получил, таковым образом, совсем гладкую поверхность. Когда я потом тщательно изучил её с помощью микроскопа, она показалась мне слегка пористою. Я не мог, но, с полной уверенностью распознать, были ли это вправду поры, а тем менее – найти их форму. Но на основании рыхлости и упругости пробки я, естественно, не мог еще сделать заключение о том необычном строении её ткани, какое обнаружилось при дальнейшем прилежном исследовании. Тем же перочинным ножом я срезал с гладкой поверхности пробки очень узкую пластинку. Положив её на темное предметное стекло – так как это была белая пробка – и осветив её сверху при помощи плосковыпуклой стеклянной линзы, я мог очень ясно разглядеть, что вся она пронизана отверстиями и порами, совсем как медовые соты, лишь отверстия были менее правильны; сходство с сотами увеличивалось еще следующими чертами: во-первых, пробковые поры содержали относительно совсем не достаточно плотного вещества по сравнению с пустыми пространствами, заключавшимися внутри их. Так что эти стены – если можно мне так назвать их – либо перегородки этих пор, по отношению к самим порам были приблизительно так же тонки, как восковые перегородки медовых ячеек (которые состоят из шестигранных клеточек) по отношению к самим ячейкам. Далее, поры, либо клетки, пробки были не совсем глубоки, но многочисленны. Посредством особых промежуточных перегородок длинные поры разделялись на ряды маленьких, связанных меж собой клеток. Открытие этих клеток, как мне кажется, дало мне возможность выяснить реальную и понятную причину особенностей вещества пробки. Эти образования были первыми микроскопическими порами, которые я видел и которые вообще кем-или были найдены, так как ни у одного писателя, ни у одного исследователя я не встретил какого-или упоминания о них.
Я сосчитал поры в разных рядах и нашел, что ряды приблизительно в 50–60 этих узких клеток умещаются обыкновенно на протяжении 1/18  дюйма (1,44 мм), откуда я заключил, что приблизительно 1100 либо незначительно более 1000 уместятся по длине 1 д, в 1 кв. Дюйме – более 1 000 000, либо 1 166 400, и свыше 1200 млн, либо 1259 млн, – в 1 куб. Дюйме. Это могло бы казаться неописуемым, если бы микроскоп не убеждал нас в этом.
Поры эти, – говорю я, – столь малы, что атомы, о которых думал Эпикур, все же были бы очень значительны, чтоб пройти через них. Ткань пробки не представляет чего-или особого; исследуя под микроскопом, я нашел, что и сердцевина бузины либо практически всякого другого дерева, внутренняя ткань либо сердцевина полых стеблей разных остальных растений, как, к примеру, укропа, моркови, репы и т. Д., В большинстве случаев имеет подобного же рода ткань, какую я лишь что указал в пробке».

Так в первый раз была найдена растительная клеточка. Но Гук не мог долго заниматься своим микроскопом: у него в голове роились идеи остальных изобретений (пружинные часы, усовершенствованные компасы и т.Д.), И он охотно передал дальнейшее ведение микроскопических исследований члену Королевского общества Неемии Грю (1641–1712). В противоположность Гуку, Грю был человеком очень неизменным и, посвятив все следующие годы собственной жизни микроскопическому исследованию растений, открыл в их внутреннем строении много нового. Общие результаты собственных исследований он изложил в четырехтомном трактате, опубликованном в 1682 г. Трактат этот носил длинное заглавие «Анатомия растений с изложением философской истории растительного мира и несколько остальных докладов, прочитанных перед Королевским обществом».

Изображение бинокулярного микроскопа, использовавшегося Грю в 1685 г.

Не останавливаясь на описании бесчисленных наблюдений Грю, приведем его общие выводы. В теле растений он различал плотные и рыхлые ткани: последним он, согласно терминологии Теофраста, дал заглавие «паренхимы». Паренхима, по мнению Грю, «...Очень сходна в строении с пеной пива либо с пеной яичного белка, являясь, по-видимому, жидким образованием». Совсем иную картину являют собою, в описании Грю, плотные ткани стеблей и веток: «Здесь ясно кидается в глаза наличие вертикальной и горизонтальной систем, сплетение которых дает некое подобие кружева».

Вот как Грю обрисовывает эти плотные ткани: «Наиболее верным и близким сравнением, которое мы могли бы сейчас привести для выяснения сущности строения тела растения, могло бы быть сопоставление с куском узкого узоры, сплетаемого женскими руками на коклюшечной подушке; вправду, и сердцевина, и её лучики в паренхиму коры представляют прекрасную картину тончайшего узоры. Волокна сердцевины размещаются в горизонтальной плоскости, как база в кружевной ткани, ограничивая отдельные пузырьки сердцевины и коры совсем так же, как в кружеве нити оплетают ячеи; сердцевинные лучи построены без пузырьков ила с совсем маленькими, наподобие плотных частей узоры либо полотна…

набросок поперечного сечения стебля чертополоха, сделанный Грю в 1762 г.
для его книги «Анатомия растений»

…Затем все деревянистые и воздушные сосуды размещаются перпендикулярно к горизонтальным волокнам всех указанных выше паренхиматических частей: совсем так же в кружеве на подушке относятся к плетению придерживающие его булавки. Стоит только представить себе булавки в виде трубочек и существенно увеличенными в длине, а работу над плетением узоры, повторяемой много тыщ раз в одном и том же направлении роста его толщины либо высоты, сообразно высоте растения, и мы получим картину общего строения не лишь какой-или ветки, но и всякой другой части растения в его развитии от семени до семени».

сразу с Грю к идее микроскопического исследования строения растений пришел и итальянский натуралист Марчелло Мальпиги (1628–1694). Он стал ботаником, разочаровавшись в способности сходу понять всю сложность строения тела животных. Следуя классической традиции подразделения всех тел природы на животный, растительный и минеральный миры, он признает, что обязан был бы начать с исследования последнего, но «всей жизни не хватило бы для этого».

Главной наградой Мальпиги является чёткая классификация частей внутренней структуры растений. Мальпиги различает в теле растений: пузырьки, либо мешочки, частенько заполненные жидкостью и окруженные плотной оболочкой; волокна, очень маленькие и различаемые лишь в микроскоп; сосуды. Из последних особенное внимание Мальпиги завлекают так называемые спиральные сосуды, которые он называет трахеями, приравнивая их к дыхательным трубкам (трахеям) насекомых. Любая из этих групп структурных частей, говорит Мальпиги, «объединяется в растении в отдельные однородные по структуре части тела растения», которые он называет «тканями».

Слово «ткань» подчеркивало внешнее сходство внутреннего строения растений со структурой льняных и шерстяных тканей. В признании этого сходства Мальпиги вполне соглашался с Грю.

Оба исследователя работали совсем без помощи других и пришли к очень сходным результатам. Оба они произвели первое в истории науки систематическое исследование внутренней структуры растений, поэтому им вполне заслуженно присвоено звание «отцов» микроскопической анатомии растений. Оба исследователя представили свои доклады Лондонскому Королевскому обществу приблизительно в одно и то же время, так что для их слушания было назначено одно общее заседание. И день 29 декабря 1671 г., Когда оба эти доклада были публично зачитаны, может считаться днем рождения анатомии растений.

На протяжении последующего XVIII в. Не было работ, которые можно было бы поставить в один ряд с исследованиями Мальпиги и Грю. Это время было эрой других запросов к естествознанию. Хозяйственная жизнь периода освоения колониальных районов настоятельно требовала от ботаники приведения в порядок того хаоса в заглавиях растений, который образовался из-за притока из захватываемых заокеанских государств все новейших и новейших видов растительного сырья. Поэтому внимание натуралистов XVIII в. Обратилось к созданию рациональной системы классификации растительного мира. Исследование микроструктуры растительного организма было отодвинуто на задний план.

На протяжении всего XVIII в. С трудом можно отыскать исследования, которые заслужили бы того, чтоб войти в историю микроскопической анатомии растений. В неком роде исключение представляет собой лишь работа Каспара Вольфа «Теория генерации» (1759).

Микроскоп, созданный приблизительно в 1770 г. Джорджем Адамсом
для британского короля Георга III

Первая часть этого труда была посвящена вопросу о развитии растений. Саму постановку трудности генезиса растительных тканей можно было бы считать огромным шагом вперед, но, разрешена она в данной работе была быстрее умозрительно, чем методом чётких наблюдений.

К.Вольф неверно считал, что возрастающая часть стебля, листа и корня состоит из гомогенной желатинообразной массы, в которой новейшие клеточки появляются, «как пузырьки газа в поднимающемся при брожении тесте». Со временем эти пузырьки растут в объеме и числе, что и вызывает внешний эффект роста.

Эта теория, несмотря на очень малую обоснованность, просуществовала достаточно долго, и следы её мы видим еще и на протяжении всей первой половины XIX в.

Начало XIX в. Ознаменовалось целым рядом увлекательных ботанических работ, посвященных клеточке. Из них особо необходимыми являются следующие три:

1) открытие Л.Тревиранусом (1779–1864) метода образования сосудов из вертикальных рядов клеток, поперечные перегородки меж которыми растворяются и исчезают, и весь вертикальный ряд клеток таковым образом преобразуется в один полый сосуд;

2) открытие Д.Мольденгауером (1766–1827) способа так называемой мацерации тканей, либо обработки их горячей азотной кислотой и другими химическими реактивами, растворяющими межклеточное вещество, в итоге чего вся ткань распадается на отдельные составлявшие её клеточки;

3) открытие Р.Броуном (1773–1858) ядра клеточки (1831), заставившее исследователей начать присматриваться к содержимому клеточки, тогда как до того исключительное внимание их было обращено лишь на оболочку клеточки.

таковым образом, к 30-м гг. XIX в. Выяснилось, что классификация Грю и Мальпиги, подразделявшая все внутренние структурные элементы растительного организма на три группы образований – пузырьки (либо фактически клеточки), волокна и сосуды – не отвечает реальности. Волокна и сосуды оказались также клеточными образованиями, паренхима закончила быть «кружевом» Грю, либо «пивной пеной», она под действием кислот распалась на отдельные клеточки, а означает, и сам термин «ткань» стал совсем условным.

Ткани растений на самом деле оказались совершенно не похожими на льняные и шерстяные ткани либо узоры, связанные из отдельных тяжей и нитей. Этот зрительный эффект появлялся благодаря плотному соединению стен смежных клеток, из которых любая оказалась отдельностью, связанной с соседними клеточками растворимым межклеточным веществом. В организме растения не осталось в сущности ни одного образования, которое не было бы сведено к основной форме – клеточке. Клеточка стала единственным элементом внутренней структуры растений. Эти выводы были сделаны в работах П.Тюрпена (1775–1840), писавшего в 1828 г.: «Растение есть сложная особенность; это – в неком роде агрегат, состоящий из массы частных особенностей, более маленьких и более обычных. Каждый из пузырьков сферической формы либо становящийся время от времени от взаимного давления гексаэдрическим, из которых составлена клеточная ткань, живет, растет и размножается, нисколечко не заботясь о том, что делает его сосед: это, следовательно, самостоятельный жизненный центр в действиях роста и размножения, это – ячеистая особенность, ассоциация которой с огромным числом схожих же особенностей и составляет наибольшую часть массы, из коей образована сложная особенность дерева».

В уникальной, но очень странной форме к тем же приблизительно выводам в отношении структуры животного организма пришел в начале XIX в. И натурфилософ Л.Окен (1779–1851), полагавший, что «все тело животных состоит из малеханьких составных частей, называемых инфузориями». Взор этот казался так не достаточно обоснованным, что не оставил заметного следа в науке собственного времени. Наконец, хотя и не вполне в ясной форме, идею единства клеточной структуры для мира животных и растений в 1837 г. Высказал чешский физиолог Я.Пуркинье (1787–1869). Он говорил о согласовании зернистой (клеточной) структуры органов животных ясному расчленению на клеточки тела растений.

таковым образом мы видим, что к концу 30-х гг. XIX в., Когда на арену истории науки выступили творцы клеточной теории М.Шлейден (1804–1881) и Т.Шванн (1810–1882), представления о клеточной структуре организмов растительного и животного мира были не лишь подготовлены, но в значимой собственной части и разработаны.

В чем же тогда заключается историческая роль основоположников клеточной теории? Неуж-то лишь в том, что они более верно и ясно выразили то, что до них было открыто Пуркинье?

Работа Шлейдена, интересующая нас сейчас, именуется «Материалы к развитию растений», а работа Шванна носит заглавие «Микроскопические исследования над единством структуры и роста у животных и растений».

Шлейден и Шванн в первый раз проявили и доказали, что все живое не лишь состоит из клеток, но, самое основное, что все живое во всем его обилии происходит, развивается из клеточки. Ни Вольфу, ни Пуркинье не удалось разгадать данной истины, и они оба представляли себе процесс развития клеток как появление пузырьков в недифференцированной живой массе, схожей тесту.

Шлейден, естественно, ошибался во многом. К примеру, о содержимом клеток Шлейден имел очевидно недостаточные и неправильные представления. Он думал, что клеточное ядро находится меж обоими листками двойной клеточной оболочки и не мог разобраться в веществе, находящемся внутри клеточки. Шлейден следил цитоплазму, но не подозревал, что она-то фактически и является субстратом жизненных явлений. Он считал её камедью и допускал возникновение в ней слизистых зерен, превращающихся в ядрышки и клеточные ядра – цитобласты, вокруг которых обязана будто бы появиться новая клеточка. Шлейден проглядел либо игнорировал имевшиеся уже в то время в науке указания на процессы, связанные с делением клеток.

Все это правильно, как правильно и то, что от конкретных форм, в которых и Шлейден, и Шванн представляли себе процесс развития растений и животных, в настоящее время не достаточно что осталось. Но и поныне сохранила свою силу основная мысль клеточного учения в той формулировке, какую ей дали Шлейден и Шванн: «Все живые существа ведут свое происхождение от одной клеточки, и на ранешней стадии собственного развития зародыш состоит вправду лишь из клетки».

главным недочетом учения Шлейдена и Шванна было то чрезмерное внимание, которое оно уделяло клеточной оболочке, игнорируя живое содержимое клеточки (Шванн видел оболочки животных клеток даже там, где их не было).

принципиальное значение живого содержимого клеточки, получившего заглавие протоплазмы, было в первый раз разъяснено Гуго Молем (1805–1872) в его статье «О движении соков внутри клеток», вышедшей в свет в 1846 г. В ней Моль пишет:

«При ряде наблюдений по истории развития растительных клеток, которые я произвел минувшим летом и результаты которых, если они будут доказаны последующими наблюдениями, я намерен опубликовать позже, я направил внимание на явления, обнаруживаемые азотсодержащими составными частями клеточного содержимого... Так как эта вязкая жидкость возникает везде, где обязаны образоваться клеточки, предшествуя первым плотным образованиям, обозначающим место развития будущих клеток, мы обязаны признать, что она же дает материал для образования ядра и первичной клеточной оболочки, причем эти образования не лишь стоят с ней в теснейшей связи по положению, но обнаруживают одинаковую реакцию на йод. Так как с обособлением участков данной вязкой воды начинается процесс возникновения новейших клеток, то представляется вполне правильным для обозначения этого вещества пользоваться наименованием, имеющим отношение к его физиологической функции, и я предлагаю для этого слово протоплазма.

…Чем старше клеточка, тем больше растут в ней, по сравнению с массой протоплазмы, заполненные водянистым соком полости. Вследствие этого упомянутые полости соединяются меж собой, и вязкая жидкость заместо сплошных перегородок образует только более либо менее толстые нити, которые расползаются от массы, окружающей ядро, наподобие атмосферы, по направлению к клеточной стенке, перегибаются тут, соединяются с другими нитями, тянущимися в обратном направлении, и таковым методом образуют более либо менее густо разветвляющуюся анастомозирующую сеть… Когда протоплазма образует подобные нити, то практически постоянно можно следить движение соков».

После этого исследования, отнявшего у клеточной оболочки растительной клеточки её внутренний слой, оказавшийся живым слоем протоплазмы, содержащим и ядро клеточки, разумеется, обязаны были поменяться и взоры на процесс размножения клеток, который Шлейден представлял себе как «процесс, совершающийся внутри оболочки клетки».

Правильными представлениями о процессе размножения клеток мы должны ботанику Ф.Унгеру (1800–1870), наблюдавшему в 1841 г. Процесс деления клеток в юных нарастающих органах растения, а также образцовым исследованиям действий роста (основным образом у низших растений), предпринятым К.Негели (1817–1891). В 1842–1844 гг. Негели изложил результаты собственных работ в статье «Клеточные ядра, образование и рост клеток у растений».

 «Для растений, – писал Негели, – имеет силу следующий закон: обычное образование клеток происходит лишь внутри клеток… Содержимое материнской клеточки делится на две либо большее число частей. Около каждой из этих частей появляется оболочка… На основании бессчетных исследований над водорослями, грибами, хвощами, сосудистыми тайнобрачными и явнобрачными растениями, я считаю себя вправе установить как общий закон, что тут, в материнской клеточке, образуются две дочерних клеточки, либо, другими словами, одна клеточка делится на две. Противоположные представления и утверждения я считаю ошибочными».

Строение листа (набросок Ф.Унгера)

очень сложные процессы равномерного распределения ядерного вещества, наблюдаемые при делении клеток у высших растений, ускользнули от внимания этих первых исследователей, и честь этого замечательного открытия (1874 г.) Принадлежит русскому ученому И.Д. Чистякову (1843–1876). История этого, забытого в научной литературе, открытия, часто совсем неверно приписываемого германским ученым Э.Страсбургеру и В.Флеммингу, заслуживает того, чтоб на ней мы остановились несколько дольше.

юный российский ботаник Иван Дорофеевич Чистяков, выбившийся из бедности и доведший себя неизменными лишениями к 30 годам до чахотки, предназначил свои последние годы разгадке роли ядра в процессе деления клеточки. Не щадя сил, он месяцами просиживал над микроскопом, изучая процесс развития спор хвощей и плаунов.

Замечательная картина раскрылась перед ним. Материнские клеточки спор перед созреванием начинали усиленно делиться. При этом контуры ядра клеточки исчезали, а вещество, заключенное в клеточном ядре и названное позже хроматином (по способности сильно окрашиваться анилиновыми красками), претерпевало ряд сложных конфигураций: поначалу оно свертывалось в клубок, напоминающий клубок ниток, потом свернутая клубком нить разбивалась на отдельные червеобразно либо подковообразно согнутые отрезки; эти отрезки плоским слоем в виде пояса собирались посредине делящейся клеточки. Тут любая подковка хроматинового вещества аккуратно по длине расщеплялась на две подковки, которые и расползались к противоположным концам клеточки. Потом происходило сворачивание обеих разошедшихся групп подковок в клубки, и на двух противоположных концах делящейся клеточки образовалось поначалу по клубку, а потом по новому дочернему ядру. Наконец, посредине клеточки возникала перегородка, и материнская клеточка оказывалась разделившейся на две дочерних клеточки.

Превозмогая заболевание, Чистяков много раз повторяет свои наблюдения. Слабеющей рукой делает он записи в тетрадь и зарисовки всего виденного. Открытие Чистякова публикуется в 1874 и 1875 гг. В европейских ботанических журнальчиках на итальянском и германском языках и делается достоянием всего ученого мира. Узнаваемый германский ученый Э.Страсбургер (1844–1912) сообразил, что его российский сотрудник разгадал загадку, над которой столько лет бился он сам. Это аккуратное расщепление подковок хроматинового вещества, которое предшествует делению клеточки, это расхождение расщепившихся половинок к противоположным концам клеточки Страсбургер истолковал как процесс, с которым связана наследственная передача дочерним клеточкам особенностей материнской клеточки. Страсбургер, оценивший огромное значение описанного Чистяковым факта, пробовал приписать себе и ценность самого открытия, но печатные работы Чистякова сохранили за последним честь первенства. Впрочем, и эта честь, и денежная помощь, и отправка для исцеления в Италию – все оказалось сильно запоздавшим, и через год после публикации работ на 34-м году жизни Чистяков погиб.

Что касается дела другого упомянутого нами ученого – Флемминга (1843–1905) – к этому открытию, то лишь в 1878 г., Через четыре года после Чистякова, Флемминг произвел чёткие наблюдения открытого российским ученым явления, детально обрисовал его и назвал кариокинезом. Флеммингу же принадлежала мысль назвать ядерное вещество, претерпевающее конфигурации в процессе кариокинеза, хроматином.

Исследования Чистякова продолжил другой российский ученый – В.И. Беляев (1855–1911), избравший объектом собственных наблюдений клеточки пыльцы голосеменных растений. Беляеву посчастливилось открыть явление так называемого редукционного деления, которое имеет место при созревании мужских и дамских половых клеток и заключается в том, что число хромосом в каждой из созревающих половых клеток становится вдвое меньше, чем число хромосом в остальных клеточках тела растения. Таковым образом, любая из зрелых половых клеток, и мужская, и женская, сохраняет к моменту созревания только половинное число хромосом. В процессе осеменения при слиянии двух клеток, мужской и женской, вновь выходит обычное число хромосом, которое материнская клеточка передает всем образующимся из нее клеточкам тела нового растения.

Открытие Беляева стало одним из главных аргументов в обосновании учения о связи хромосом с действием наследственной передачи особенностей родительских клеток дочерним. Попарное соединение при оплодотворении хромосом мужской и женской половых клеток наглядно объясняло, почему потомки соединяют в себе наследственные особенности обоих родителей. В свете учения о редукционном делении и о хромосомах стали понятны многие неясные до того времени явления, сопровождающие передачу по наследству прирожденных параметров и признаков у растений и животных.

Экспериментальное выяснение роли ядра в клеточке было в первый раз проведено в 1890-х гг. Российским ботаником Герасимовым. Экспериментируя с водорослью спирогирой, он получал безъядерные и двуядерные клеточки. Клеточки без ядра не могли существовать долго, наличие двух ядер вызывало усиленное развитие и деление клеток.

Славу российских исследователей-цитологов продолжили и донесли до наших дней работы С.Г. Навашина (1857–1930) и его бессчетных учеников. Работы Навашина создали новенькую эру в исследовании клеточного ядра. Им сделан ряд больших открытий, к примеру открытие спутников хромосом. Наряду с развитием учения о клеточке возник ряд псевдонаучных теорий в данной области.

В 1870-е гг. Появилась тенденция к превращению учения о клеточке в теорию структурных частей взрослого организма. Огромное распространение получило грубое механистическое толкование учения о клеточке, согласно которому клеточки – это «отдельные, не зависимые друг от друга кирпичики», из которых слагается «сложная архитектура растения». Так считал, к примеру, Рудольф Вирхов (1821–1902), выдающийся германский патолог.

Видный ботаник и микробиолог Ф.Кон (1828–1898) в собственном двухтомном труде «Растение» одну из глав назвал «Государство клеток». В ней он приравнивал сучья дерева к провинциям, листья – к общинам, а клеточки – к личностям отдельных людей. Прорастание, цветение и плодоношение он трактовал как государственные функции, а вегетативное размножение – как возникновение автономных колоний.

Еще дальше по пути схожих аналогий пошел узнаваемый германский физиолог М.Ферворн (1863–1921), приравнявший «государственное клеточное устройство» растительного организма к республике, в противоположность «более высокой организации животных» с их центральной нервной системой, напоминавшей ему милые его сердцу «черты монархического клеточного устройства». Ферворн считал, что всю физиологию можно свести к физиологии клеточки, и пробовал все сложные физиологические процессы у многоклеточных живых существ объяснять обычным суммированием того, что можно следить у амеб и инфузорий.

Все эти теории грубо схематизировали строение организма. Они пробовали свести все жизненные явления в организме к обычный арифметической сумме жизней отдельных частиц – «клеточных индивидуальностей». Естественной реакцией на крайности механицизма и вульгаризации в области учения о клеточке стали выступления отдельных ученых, доказывавших неправильность абсолютизации роли клеточки в организме и невозможность сведения жизни организма как целого к сумме жизней составляющих его отдельных клеток.

наикрупнейшим поворотным событием в науке явилось открытие в 1877 г. Российским ученым И.Н. Горожанкиным (1848–1904) плазмодесм, либо тонких нитей протоплазмы, соединяющих через поры содержимое соседних клеток. Плазмодесмы как бы связывают содержимое отдельных клеток растительной ткани в одно целое. Это принципиальное открытие побудило ряд европейских ученых, в частности германского ученого М.Гейденгайна, высказать суждения о том, что «понятие живого вещества еще шире понятия клеточки и во всяком случае не совпадает с ним» (1912). Гейденгайн признал живым и межклеточное вещество.

Если механисты – последователи Р.Вирхова – изображали организм сложносоставным, то критики клеточной теории в пылу полемики ударились в другую крайность и пробовали представить его обычным, подобно сплошному плазмодию. При этом игнорировалось то событие, что многоклеточный организм развивается из одной клеточки методом деления, повторяя тысячелетние этапы эволюции органического мира.

Любопытно в связи с оппозиционными высказываниями «антицеллюляристов», считавшимися одно время ультрареволюционными, привести историческую справку.

Самые ранешние выступления врагов клеточной теории в России были проникнуты очевидно реакционным духом. В 1901 г. На Х съезде российских естествоиспытателей и врачей с речью выступил товарищ министра народного просвещения Лукьянов, который ранее управлял кафедрой патологической анатомии в одном из высших учебных заведений и числился специалистом в области гистологии. Свою речь на съезде он начал с вопроса о живом межклеточном веществе, наличие которого типо опровергает клеточную теорию; окончил же её указанием на «непостижимость загадок жизни» и призывом к союзу науки с религией. Доктор Петербургского института В.Шимкевич, сидевший за столом президиума съезда, по окончании данной речи демонстративно встал и перекрестился, сказав вслух: «Миром Господу помолимся».

главным в учении о клеточке сейчас считают, следуя завету Шлейдена и Шванна, генетическую сторону этого учения и разглядывают клеточку как биологическую единицу размножения и дифференциации разнообразных тканей организма. Новая концепция учения о клеточке, очевидно, уже не та, что была в XIX в. При Шлейдене и Шванне, она обогатилась огромной суммой новейших, добытых наукой данных. Но и сейчас, так же как более 100 лет назад, учение о клеточке является отправным пунктом при исследовании всякого организма, в том числе и организма растений.

перечень литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://bio.1september.ru


 
Еще рефераты и курсовые из раздела
Амурский лесной кот
Амурский лесной кот Felis euptilura Отряд Хищные - Carnivora Семейство Кошачьи - Felidae СТАТУС. Малочисленные виды (II категория) Ареал ...

Использования рабочей силы и производительности труда в сельском хозяйстве
Содержание Введение Обзор литературы по вопросам использования рабочей силы и производительности труда в сельском хозяйстве 1. Природно-экономическая черта хозяйства ...

Секвенирование (Генная инженерия)
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение …………………………………………………………………………………………3 1. Определение нуклеотидной последовательности модифицированным способом Максама и Гилберта...

Выгонка цветов к 8 марта
Выгонка цветов к 8 марта Анатолий Нелидов Всем известна любовь наших милых женщин к цветам. Но, к огорчению, дамский праздник приходится на раннюю весну, а в это время...

Бром
БРОМ (лат. Bromum), Br - химический эле­мент VII группы периодической системы Мен­делеева, относится к галогенам, атомный номер 35, атомная масса 79,904; красно-бурая жид­кость с...