Это первая биологическая теория, с которой встречаются старшеклассники.
Как и любая научная теория она проходит три этапа в своём развитии:
1️⃣ Подготовительный этап - накопление фактов
2️⃣ Этап формулирования теории
3️⃣ Этап развития теории - уточнения и дополнения
1. Подготовительный этап
1590 год
Всё началось ещё до того, как мир узнал о существовании клетки. С изобретения микроскопа. Споры об имени первого умельца не утихают до сих пор. Кто-то указывает на знаменитого Галилео Галилея, но известно, что ещё до галилеева микроскопа голландский мастер по изготовлению очков Захарий Янсен сконструировал прибор, который мог увеличивать изучаемый объект до 3-9 раз.
Рассмотрели? Да, микроскоп Янсена не очень-то похож на те, что сегодня на школьных партах. Однако главные его элементы - окуляр и объектив - уже присутствовали. Соединены линзы были деталью тоже знакомой нам своим названием - тубусом. Имелась и подставка для всего этого - штатив. Объект подсвечивался огнём свечи, а не зеркальным отражённым светом или электрической лампочкой-фонариком - вот и всё отличие. Так что принципиально ничего нового к микроскопу янсеновского типа не добавилось. И наши школьные микроскопы продолжают оставаться световыми, даже и те из них, что приобрели статус цифровых.
1665 год
Итак, световой микроскоп уже имелся. Кстати, если я вижу на лабораторной ученика, пытающегося рассмотреть в микроскоп свой палец или тетрадный листок, то топаю ногами и кричу истошным голосом предупреждаю его о неудовлетворительной оценке, поскольку он не знает принципа работы светового микроскопа.
А вот англичанин Роберт Гук в отличие от нерадивых учеников знал, что световой микроскоп потому и световой, что рассмотреть в него можно лишь то, что пропускает свет, а это либо что-то ну о-о-очень мелкое, либо тонюсенький срез чего-либо крупного. В поисках объекта для тонюсенького среза он остановился на предмете, имеющемся в доме у любого приличного учёного. Без чего со сложной научной проблемой не разобраться? Правильно. Вот и Гук обратил внимание на бутылку вина. Точнее, на пробку от этой бутылки. Срез пробки он и принялся рассматривать.
"Батюшки! Что я вижу? Как будто малюсенький домик, с которого сняли крышу. А под снятой крышей - комнатки, комнатки, комнатки. Да сколько же их тут?!"
Комнатка (келья, клетка), cellula на языке науки - латыни, так и был назван Робертом Гуком мельчайший структурный элемент коры пробкового дуба. Так и мы сегодня называем мельчайшие структурные элементы природы, способные жить.
1671 - 1682 годы
Итак, открыл клетку Роберт Гук. Но, справедливости ради, в момент открытия он видел лишь мёртвые растительные клетки, а вот рассмотреть и подробно описать живые клетки растений сумели независимо друг от друга итальянец Марчелло Мальпиги и англичанин Нехемиах Грю, чем тоже внесли свой вклад в Клеточную теорию.
1676 - 1719 годы
Голландец Антонио Левенгук впервые увидел простейший микроскоп в галантерейной лавке, куда устроился работать. Приобрёл себе такой же (позже научился и сам конструировать микроскопы и изготавливать линзы), да и начал с его помощью рассматривать всё подряд. И вот так, удовлетворяя своё любопытство, он сделал немало научных открытий. Именно Левенгук первым обнаружил бактерий в капле скисшего молока, простейших животных в капле воды из лужи, красные шарики в капле крови, сперматозоиды в капле вы поняли чего и многое другое. Злые языки утверждали, что Левенгук свои навыки в микроскопическом методе использовал не только для науки. Дамы с большой охотой соглашались заглянуть в его дом , чтобы посмотреть на "маленьких зверушек" - "анималькулей", как называл их неутомимый натуралист.
1831 год
Шотландец Роберт Броун обнаружил и подробно описал ядра в клетках орхидеи. Позднее выяснилось, что ядра есть и в клетках других организмов, как растительных, так и животных.
1837 год
Чеху Яну Пуркинье, автору термина "протоплазма" и знатоку тканей животных, пришла в голову идея об аналогичности растительных и животных клеток, которой он поделился с научной общественностью. Это уже не просто наблюдение, описание или даже сравнение. Пуркинье поднялся до уровня обобщения. Теперь до формулирования теории остался один шаг.
2. Этап формулирования теории
1838 год
И шаг этот сделали два немецких учёных: Маттиас Шлейден и Теодор Шванн.
Вот их выводы, которые и стали основой-положениями их Клеточной теории:
Положение №1 - Всё живое состоит из клеток
Положение №2 - Клетки всех организмов сходны по строению
С этого момента в биологии выделяется новая дисциплина - цитология, посвящённая именно клетке. Изучать клетку становится модным, и новые открытия, конечно, не замедлили появиться.
3. Этап развития теории
1855 год
Немецкий биолог Рудольф Вирхов обнаружил процесс деления клетки. Так Клеточная теория пополнилась ещё одним положением.
Положение №3 - Все клетки образуются из клеток
Конец XIX века
Российский учёный немецкого происхождения Карл Бэр открыл яйцеклетку и оплодотворение ещё в 1828 году. Однако, как это бывает нередко, его открытие опередило время и не произвело на коллег никакого впечатления. А вот во второй половине XIX века на него было обращено внимание. Благодаря трудам Бэра третье положение Клеточной теории приобрело более совершенный вид:
Положение №3 - Все клетки И ОРГАНИЗМЫ образуются из клеток
XX - XXI века
А дальше? Дальше начался век ХХ, и... пошло-поехало! Открыто единство химического состава и процессов, происходящих во всех клетках, - дополнено второе положение Клеточной теории:
Положение №2 - Клетки всех организмов сходны по строению И ФУНКЦИЯМ
Возникновение генетики, молекулярной биологии, создание электронного микроскопа, открытие структуры ДНК, расшифровка геномов клеток разных видов и... всего не перечислишь. То, что мы сегодня знаем о клетке, даже и не снилось ни одному из выше упомянутых учёных.
Положения современной Клеточной теории в текстах разных авторов учебных пособий несколько отличаются формулировками и даже количеством. Мне нравится вот такое их изложение (добавилось Положение № 4):
Положение №1 - Всё живое состоит из клеток
Положение №2 - Клетки всех организмов сходны по строению и функциям
Положение №3 - Все клетки и организмы образуются из клеток
Положение №4 - Клетка – наименьшая самостоятельная единица жизни
Уважаемые учителя биологии, учащиеся и другие мои читатели, предлагаю вам презентацию "Клеточная теория". В ней обильно проиллюстрировано всё то, что изложено в статье.
Презентация является интерактивным плакатом. Работать с ней можно только на персональном компьютере, смартфон не подойдёт.
Скачайте презентацию, откройте файл, перейдите в режим демонстрации. Поскольку это интерактивный плакат, слайды в нём по щелчку не сменяются (кроме самого первого). Перемещаться по данному цифровому ресурсу необходимо, кликая на подчёркнутые термины и кнопки.
Процесс познания мельчайшей структуры жизни продолжается. Однако учёные до сих пор не могут объяснить: откуда взялась самая первая клетка...