DIE ENTDECKUNG VON ZELLEN: GESCHICHTE - BIOLOGIE - 2025

Die Entdeckung von Zellen war zweifellos ein Vorher und Nachher in der Wissenschaftsgeschichte, insbesondere auf dem Gebiet der Biologie und anderer verwandter Naturwissenschaften. Diese wichtigen Bausteine, aus denen alle lebenden Organismen bestehen, wurden im frühen 17. Jahrhundert, in den 1660er Jahren, genauer gesagt entdeckt.

Obwohl es jetzt sehr offensichtlich erscheint, von Zellen als den Grundeinheiten von Lebewesen zu sprechen, waren sie vor ihrer Entdeckung weder im wissenschaftlichen Panorama enthalten, noch wurde angenommen, dass alle Organismen aus einem oder mehreren von diesen zusammengesetzt waren .

Grafische Darstellung des Mikroskops von Robert Hooke (Quelle: Robert Hooke über Wikimedia Commons)

Vielleicht ist es angebracht, sich daran zu erinnern, was wir seit dem 17. Jahrhundert wissen: dass alles, was auf der Erde lebt, aus diesen kleinen Zellen besteht. Von den Tausenden von Mikroorganismen, die praktisch jede Umgebung in der Biosphäre besiedeln, bis zu den makroskopischen Tieren und Pflanzen, mit denen wir uns ernähren, bestehen sie aus Zellen.

Obwohl der Körper eines erwachsenen Menschen unterschiedliche Formen, Größen und Funktionen hat, hat er ungefähr 30 Billionen Zellen, die in Form von Geweben organisiert sind, die wiederum Organe und Systeme bilden. Die einfachsten Organismen bestehen aus einzelnen Zellen, die sich durch Teilen in zwei teilen.

Einige Bereiche der Biologie sind für die Untersuchung dieser Strukturen zuständig, mit dem Hauptziel, mehr darüber zu wissen, wie sie molekular aufgebaut sind und wie sie bei der Konstruktion von Individuen funktionieren, die so komplex sind wie mehrzellige Tiere und Pflanzen.

Geschichte

Die erste Person, die Zellen beobachtete und beschrieb, war Robert Hooke, ein englischer Physiker, der 1665 eine Arbeit namens "Micrographia" veröffentlichte, die sich der mikroskopischen Beobachtung widmete und in der er seine Beobachtungen eines Schnitts eines Korkblatts beschrieb.

In dem Micrographia-Papier bezeichnete Hooke die hexagonalen mikroskopischen Einheiten, die ähnlich wie eine Wabe angeordnet waren und als "Zellen" oder "Poren" bezeichnet wurden und die er unter der Linse seines Mikroskops nachwies.

Obwohl es Hooke war, der den Begriff "Zelle" in die Wissenschaft einführte, hatte die vorherige Erfindung des Mikroskops bereits einen Präzedenzfall für die Entdeckung der mikroskopischen Welt geschaffen, und mehrere Wissenschaftler hatten zuvor ähnliche Beobachtungen gemacht:

-Athanasius Kircher hatte bereits 1658 gezeigt, dass sich Würmer und andere Lebewesen in verfallenden Geweben entwickelten.

Gleichzeitig beschrieb der deutsche Naturforscher Jan Swammerdam rote Blutkörperchen (Erythrozyten) als Blutkörperchen und stellte fest, dass Froschembryonen aus kugelförmig aussehenden Partikeln bestehen.

1676 erklärte der Niederländer Anton van Leeuwenhoek, ein Amateurwissenschaftler mit einer Leidenschaft für die mikroskopische Welt, vor der Royal Society die Existenz mobiler mikroskopischer Organismen, die er "Tierkapseln" nannte, die wir heute als Protozoen und andere Wesen kennen einzellig.

Rekonstruktion eines der von Leeuwemhoek hergestellten Mikroskope (Quelle: Jeroen Rouwkema über Wikimedia Commons)

Van Leeuwenhoek hatte keine Universitätsausbildung, er hatte jedoch Talente anerkannt, nicht nur als Beobachter und Rekorder, sondern auch als Hersteller von Mikroskopen, mit denen er seine Entdeckungen machte.

Tierzellen und Pflanzenzellen

Mehr als ein Jahrhundert nach den aufregenden Entdeckungen von Robert Hooke und Antoni van Leeuwenhoek im frühen 19. Jahrhundert stellten Wissenschaftler mehr Fragen zu den Strukturen von Tieren und Pflanzen.

So untersuchte der Deutsche Theodor Schwann weiterhin Pflanzenzellen, und Matthias Schleiden, ein weiterer deutscher Wissenschaftler, begann, Tiere zu untersuchen, wobei er erkannte, dass diese wie die ersten von Hooke beschriebenen Zellen im Pflanzengewebe von Kork zusammengesetzt waren durch Zellen.

Der Beginn der Zelltheorie

1831 stellte Robert Brown, ein schottischer Botaniker, durch Beobachtung von Orchideenblattschnitten unter dem Mikroskop fest, dass lebende Zellen eine Struktur in sich hatten, die er "Kern" nannte, und erklärte, dass dies für ihr Überleben wesentlich sei.

Erst 1838 schlugen die deutschen Wissenschaftler Schleiden und Schwann formell vor, dass alle lebenden Organismen auf der Erde aus Zellen bestehen, und aus dieser Aussage entstand eines der ersten Postulate der heute bekannten "Theorie" zellular ".

Schwanns genaue Worte lauteten: "… die elementaren Teile aller Gewebe bestehen aus Zellen … es gibt ein universelles Entwicklungsprinzip für die elementaren Teile von Organismen und dieses Prinzip ist die Bildung von Zellen …"

Fast 20 Jahre später erkannte Rudolf Virchow im Jahr 1855, dass alle Zellen aus einer bereits vorhandenen Zelle stammen, die sich teilt, dh nur Zellen produzieren andere Zellen, als ob sie Kopien von sich selbst anfertigen würden.

So wie sie als elementare Einheiten lebender Organismen anerkannt wurden, wurden Zellen von Virchow auch als Grundelemente pathologischer Prozesse angesehen. Dank dieser Konzeption wurden Krankheiten als zelluläre Veränderungen bei Lebewesen angesehen.

Interne Komponenten von Zellen

Das Interesse an den Eigenschaften von Zellen nahm mit jeder Entdeckung zu, die darüber veröffentlicht wurde. Kurz nach der Formulierung der Zelltheorie stellten die Wissenschaftler fest, dass das Innere der Zellen keine homogene Flüssigkeit war, sondern das Gegenteil.

Einige Forscher beschrieben es nach eingehender Betrachtung als fibrillär, während andere es als retikulär, körnig oder alveolar betrachteten.

Das Aufkommen besserer Fixierungs- und Färbetechniken ermöglichte genauere Beschreibungen, was zur Identifizierung der verschiedenen in den Zellen enthaltenen Strukturen führte.

1897 wurde das Konzept des endoplasmatischen Retikulums eingeführt, während Mitochondrien 1890 von Carl Benda beschrieben wurden. Im selben Jahr beschrieb Camilo Golgi den Komplex, der heute seinen Namen trägt.

Walther Flemming prägte den Begriff Chromatin, wenn er sich auf Bänder bezog, die während der Zellteilung sichtbar wurden, und nannte diesen Teilungsprozess 1882 "Mitose". Chromosomen wurden 1888 von Wilhelm Waldeyer anhand der Metaphase, einem der von Flemming beschriebenen Mitosestadien, detailliert beschrieben.

Verweise

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Essentielle Zellbiologie. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, D. Morgan, M. Raff, K. Roberts & P. ​​Walter (2015). Molekularbiologie der Zelle (6. Aufl.). New York: Garland Science.
3. B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts & P. ​​Walter (2008). Molekularbiologie der Zelle (5. Aufl.). New York: Garland Science, Taylor & Francis Group.
4. Mazzarello, P. (1999). Ein einheitliches Konzept: die Geschichte der Zelltheorie. Nature Cell Biology, 1, 13 & ndash; 15.
5. NatGeo. (2019). National Geographic. Abgerufen am 25. Juli 2019 von www.nationalgeographic.org/news/history-cell-discovering-cell/3rd-grade/
6. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (1999). Biology (5. Aufl.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
7. Stansfield, WD, Colomé, JS & Cano, RJ (2003). Molekular- und Zellbiologie. (KE Cullen, Hrsg.). McGraw-Hill eBooks.