Objev buněk značených bez pochyb o tom, před a poté, co v historii vědy, a to zejména v oblasti biologie a dalších příbuzných přírodních věd. Tyto důležité stavební kameny, které tvoří všechny živé organismy, byly objeveny na počátku 17. století, v průběhu šedesátých let, přesněji.
I když se nyní může zdát velmi zřejmé mluvit o buňkách jako o základních jednotkách živých bytostí, před jejich objevením nebyly ve vědeckém panoramatu, ani se nemyslilo, o to méně, že všechny organismy byly složeny z jednoho nebo více z těchto.
Grafické znázornění mikroskopu Roberta Hooke (Zdroj: Robert Hooke přes Wikimedia Commons)
Možná je vhodné si pamatovat, co jsme věděli od sedmnáctého století: že všechno živé na Zemi je tvořeno těmito malými buňkami. Od tisíců mikroorganismů, které kolonizují prakticky každé prostředí v biosféře, až po makroskopická zvířata a rostliny, na nichž se živíme, jsou tvořeny buňkami.
Ačkoli mají různé tvary, velikosti a funkce, tělo dospělého člověka má přibližně 30 bilionů buněk, které jsou organizovány ve formě tkání, které zase tvoří orgány a systémy. Nejjednodušší organismy jsou tvořeny jednotlivými buňkami, které se šíří rozdělením na dva.
Některá odvětví biologie mají na starosti studium těchto struktur s hlavním cílem vědět víc o tom, jak jsou vytvořeny, molekulárně mluvit, a jak pracují při konstrukci jedinců tak komplexních jako mnohobuněčná zvířata a rostliny.
Dějiny
Prvním člověkem, který pozoroval a popisoval buňky, byl anglický fyzik Robert Hooke, který v roce 1665 publikoval dílo známé jako „Micrographia“, věnované mikroskopickému pozorování a kde popsal svá pozorování výřezu z korku.
V článku Micrographia Hooke označoval jako „buňky“ nebo „póry“ hexagonální mikroskopické jednotky uspořádané podobným způsobem jako plástev, které dokázal pod čočkou svého mikroskopu.
Ačkoli to byl Hooke, kdo představil termín “buňka” pro vědu, předchozí vynález mikroskopu už dal precedens v objevu mikroskopického světa, a několik vědců již učinilo podobná pozorování předtím:
- Ananasius Kircher v roce 1658 ukázal, že červi a další živí tvorové se vyvíjeli v rozkládajících se tkáních.
- Ve stejné době popsal německý přírodovědec Jan Swammerdam červené krvinky (erytrocyty) jako krevní tělíska a uvedl, že žabí embrya jsou složena z globulárně vypadajících částic.
V roce 1676 nizozemský Anton van Leeuwenhoek, amatérský vědec s vášní pro mikroskopický svět, před královskou společností prohlásil existenci mobilních mikroskopických organismů, které nazval „animalcules“, které dnes známe jako prvoky a další bytosti jednobuněčný.
Rekonstrukce jednoho z mikroskopů společnosti Leeuwemhoek (Zdroj: Jeroen Rouwkema přes Wikimedia Commons)
Van Leeuwenhoek neměl vysokoškolské vzdělání, uznal však talent nejen jako pozorovatel a zapisovač, ale také jako výrobce mikroskopů, s nimiž objevil.
Živočišné buňky a rostlinné buňky
Více než století po vzrušujících objevech Roberta Hookea a Antoniho van Leeuwenhoka na počátku 18. století začali vědci klást více otázek o tom, co tvoří strukturu zvířat a rostlin.
Německý Theodor Schwann tak pokračoval ve studiu rostlinných buněk a Matthias Schleiden, další německý vědec, začal studovat zvířata, protože si uvědomil, že stejně jako první buňky popsané Hookem v rostlinné tkáni korku byly také buňkami.
Začátek teorie buněk
V roce 1831 Robert Brown, skotský botanik pozorováním sekcí orchidejových listů pod mikroskopem, zjistil, že živé buňky mají uvnitř sebe strukturu, kterou nazval „jádro“, a uvedl, že je to nezbytné pro jejich přežití.
Teprve v roce 1838 oba němečtí vědci, Schleiden a Schwann, formálně navrhovali, aby všechny živé organismy na Zemi byly tvořeny buňkami, a toto tvrzení vedlo k vzniku jednoho z prvních postulátů dnes známé „Teorie“ buněčný".
Schwannova přesná slova byla „… elementární části všech tkání jsou tvořeny buňkami… existuje univerzální princip vývoje elementárních částí organismů a tento princip je vytváření buněk…“
Téměř o 20 let později si Rudolf Virchow v roce 1855 uvědomil, že všechny buňky pocházejí z dříve existující buňky, která se dělí, to znamená, že pouze buňky produkují jiné buňky, jako by si samy vytvářely kopie.
Stejně jako byly uznány jako elementární jednotky živých organismů, Virchow také považoval buňky za základní prvky patologických procesů. Díky této koncepci se nemoci začaly vnímat jako buněčné změny v živých bytostech.
Vnitřní složky buněk
Zájem o vlastnosti buněk rostl s každým objevem, který byl o něm zveřejněn. Krátce po formulaci buněčné teorie si vědci uvědomili, že vnitřek buněk není homogenní tekutina, ale naopak.
Někteří vyšetřovatelé to poté, co se na to podívali podrobněji, popsali jako fibrilární, zatímco jiní to považovali za vzhled retikulární, granulární nebo alveolární.
Nástup lepších technik fixace a barvení umožnil přesnější popisy, které vedly k identifikaci různých struktur obsažených v buňkách.
V roce 1897 byl představen koncept endoplazmatického retikula, zatímco mitochondrie popsal v roce 1890 Carl Benda. Ve stejném roce popsal Camilo Golgi komplex, který dnes nese jeho jméno.
Walther Flemming razil termín chromatin, když se odkazoval na stuhy, které se projevily během dělení buněk, a v roce 1882 nazval tento proces dělení „mitózou“. Chromozomy byly podrobně popsány v roce 1888 Wilhelmem Waldeyerem při pohledu na metafázu, jedno ze stádií mitózy popsané Flemmingem.
Reference
- Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M.,… Walter, P. (2004). Základní buněčná biologie. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., a Walter, P. (2015). Molekulární biologie buňky (6. vydání). New York: Garland Science.
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. a Walter, P. (2008). Molekulární biologie buňky (5. vydání). New York: Garland Science, Taylor & Francis Group.
- Mazzarello, P. (1999). Sjednocující koncept: historie buněčné teorie. Nature Cell Biology, 1, 13-15.
- NatGeo. (2019). Národní geografie. Citováno z 25. července 2019, z www.nationalgeographic.org/news/history-cell-discovering-cell/3rd-grade/
- Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologie (5. vydání). Philadelphia, Pensylvánie: Saunders College Publishing.
- Stansfield, WD, Colomé, JS, a Cano, RJ (2003). Molekulární a buněčná biologie. (KE Cullen, Ed.). Elektronické knihy McGraw-Hill.