كان اكتشاف الخلايا علامة ، بلا شك ، قبل وبعد في تاريخ العلوم ، لا سيما في مجال علم الأحياء والعلوم الطبيعية الأخرى ذات الصلة. تم اكتشاف كتل البناء المهمة التي تتكون منها جميع الكائنات الحية في أوائل القرن السابع عشر ، خلال ستينيات القرن السادس عشر ، على وجه الدقة.
على الرغم من أنه قد يبدو الآن من الواضح جدًا التحدث عن الخلايا كوحدات أساسية للكائنات الحية ، إلا أنها قبل اكتشافها لم تكن موجودة في البانوراما العلمية ، ولم يكن يعتقد ، أقل من ذلك بكثير ، أن جميع الكائنات الحية تتكون من واحد أو أكثر من هذه.
تمثيل رسومي لميكروسكوب روبرت هوك (المصدر: روبرت هوك عبر ويكيميديا كومنز)
ربما يكون من المناسب تذكر ما عرفناه منذ القرن السابع عشر: أن كل شيء يعيش على الأرض يتكون من هذه الخلايا الصغيرة. من آلاف الكائنات الحية الدقيقة التي تستعمر تقريبًا كل بيئة في المحيط الحيوي ، إلى الحيوانات والنباتات العيانية التي نتغذى عليها ، فهي مكونة من خلايا.
على الرغم من اختلاف الأشكال والأحجام والوظائف ، إلا أن جسم الإنسان البالغ يحتوي على ما يقرب من 30 تريليون خلية ، والتي يتم تنظيمها في شكل أنسجة تشكل بدورها أعضاء وأنظمة. أبسط الكائنات الحية تتكون من خلايا فردية تنتشر عن طريق الانقسام إلى قسمين.
بعض فروع علم الأحياء هي المسؤولة عن دراسة هذه الهياكل بهدف رئيسي هو معرفة المزيد عن كيفية تكوينها ، من الناحية الجزيئية ، وكيف تعمل في بناء الأفراد معقدًا مثل الحيوانات والنباتات متعددة الخلايا.
التاريخ
كان روبرت هوك هو أول شخص لاحظ الخلايا ووصفها ، وهو عالم فيزياء إنكليزي نشر في عام 1665 عملاً يُعرف باسم "Micrographia" ، مكرسًا للملاحظة المجهرية حيث وصف ملاحظاته عن قطعة من صفيحة الفلين.
في ورقة Micrographia ، أشار هوك إلى "الخلايا" أو "المسام" للوحدات المجهرية السداسية ، المرتبة بطريقة تشبه قرص العسل ، والتي أثبتها تحت عدسة مجهره.
على الرغم من أن هوك هو من أدخل مصطلح "خلية" إلى العلم ، إلا أن الاختراع السابق للميكروسكوب قد وضع بالفعل سابقة في اكتشاف العالم المجهري ، وقد قدم العديد من العلماء ملاحظات مماثلة من قبل:
-أثناسيوس كيرشر ، في عام 1658 ، أظهر بالفعل أن الديدان وغيرها من الكائنات الحية قد تطورت في الأنسجة المتحللة.
-في الوقت نفسه ، وصف عالم الطبيعة الألماني يان سوامردام خلايا الدم الحمراء (كريات الدم الحمراء) بأنها كريات الدم وذكر أن أجنة الضفادع تتكون من جزيئات ذات شكل كروي.
في عام 1676 ، أعلن الهولندي أنطون فان ليفينهوك ، وهو عالم هواة لديه شغف بالعالم المجهري ، أمام الجمعية الملكية عن وجود كائنات مجهرية متحركة أسماها "حويصلات الحيوانات" ، والتي نعرفها اليوم باسم الكائنات الأولية وغيرها من الكائنات. وحيدة الخلية.
إعادة بناء أحد المجاهر التي صنعها Leeuwemhoek (المصدر: Jeroen Rouwkema عبر ويكيميديا كومنز)
لم يكن Van Leeuwenhoek حاصلًا على تعليم جامعي ، ومع ذلك ، فقد اعترف بالمواهب ، ليس فقط كمراقب ومسجل ، ولكن أيضًا كشركة مصنعة للمجاهر ، والتي قام بها باكتشافاته.
الخلايا الحيوانية والخلايا النباتية
بعد أكثر من قرن من الاكتشافات المثيرة لروبرت هوك وأنتوني فان ليوينهوك في أوائل القرن التاسع عشر ، بدأ العلماء في طرح المزيد من الأسئلة حول مكونات تراكيب الحيوانات والنباتات.
وهكذا ، واصل الألماني تيودور شوان دراسة الخلايا النباتية ، وبدأ عالم ألماني آخر ماتياس شلايدن في دراسة الحيوانات ، مدركًا أنه مثل الخلايا الأولى التي وصفها هوك في الأنسجة النباتية للفلين ، فقد تم تكوينها أيضًا بواسطة الخلايا.
بداية نظرية الخلية
في عام 1831 ، أثبت عالم النبات الاسكتلندي روبرت براون ، من خلال مراقبة أقسام أوراق الأوركيد تحت المجهر ، أن الخلايا الحية لها بنية داخلها أطلق عليها اسم "النواة" ، مشيرًا إلى أن هذا ضروري لبقائها على قيد الحياة.
لم يكن حتى عام 1838 أن اقترح كل من العلماء الألمان ، شلايدن وشوان ، رسميًا أن جميع الكائنات الحية على الأرض تتكون من خلايا ، وكان هذا البيان هو الذي أدى إلى ظهور أحد الافتراضات الأولى لـ "النظرية المعروفة الآن" الخلوية ".
كانت كلمات شوان بالضبط هي "… الأجزاء الأولية من جميع الأنسجة تتكون من خلايا… هناك مبدأ عالمي لتطور الأجزاء الأولية من الكائنات الحية وهذا المبدأ هو تكوين الخلايا…"
بعد 20 عامًا تقريبًا ، أدرك رودولف فيرشو ، في عام 1855 ، أن جميع الخلايا تأتي من خلية موجودة مسبقًا تنقسم ، أي أن الخلايا فقط تنتج خلايا أخرى ، كما لو كانت تصنع نسخًا منها.
تمامًا كما تم التعرف عليها كوحدات أولية للكائنات الحية ، اعتبر فيرشو الخلايا أيضًا العناصر الأساسية للعمليات المرضية. بفضل هذا المفهوم ، بدأ يُنظر إلى الأمراض على أنها تغييرات خلوية في الكائنات الحية.
المكونات الداخلية للخلايا
زاد الاهتمام بخصائص الخلايا مع كل اكتشاف يتم الإعلان عنه. وهكذا ، بعد وقت قصير من صياغة نظرية الخلية ، أدرك العلماء أن الجزء الداخلي من الخلايا ليس سائلًا متجانسًا ، بل العكس تمامًا.
وصفه بعض الباحثين ، بعد النظر إليه بشيء من التفصيل ، بأنه ليفي ، بينما اعتبره آخرون أن له مظهر شبكي أو حبيبي أو سنخي.
أتاح ظهور تقنيات التثبيت والتلوين الأفضل وصفًا أكثر دقة ، مما أدى إلى تحديد الهياكل المختلفة الموجودة داخل الخلايا.
في عام 1897 تم تقديم مفهوم الشبكة الإندوبلازمية ، في حين تم وصف الميتوكوندريا في عام 1890 من قبل كارل بيندا. في نفس العام وصف كاميلو غولجي المجمع الذي يحمل اسمه اليوم.
ابتكر والثر فليمنج مصطلح الكروماتين عند الإشارة إلى الأشرطة التي أصبحت واضحة أثناء انقسام الخلية ، وفي عام 1882 أطلق على عملية الانقسام هذه اسم "الانقسام الفتيلي". تم تفصيل الكروموسومات في عام 1888 بواسطة Wilhelm Waldeyer من خلال النظر في الطور الفوقي ، وهي إحدى مراحل الانقسام الفتيلي التي وصفها Flemming.
المراجع
- ألبرتس ، ب ، دينيس ، ب ، هوبكن ، ك ، جونسون ، أ ، لويس ، جيه ، راف ، إم ،… والتر ، ب. (2004). بيولوجيا الخلية الأساسية. أبينجدون: جارلاند ساينس ، مجموعة تايلور وفرانسيس.
- ألبرتس ، ب ، جونسون ، أ ، لويس ، ج. ، مورغان ، د. ، راف ، إم ، روبرتس ، ك. ، ووالتر ، ب. (2015). البيولوجيا الجزيئية للخلية (الطبعة السادسة). نيويورك: جارلاند ساينس.
- ألبرتس ، ب ، جونسون ، أ ، لويس ، جيه ، راف ، إم ، روبرتس ، ك ، والتر ، ب. (2008). البيولوجيا الجزيئية للخلية (الطبعة الخامسة). نيويورك: Garland Science و Taylor & Francis Group.
- مازاريلو ، ب. (1999). مفهوم موحد: تاريخ نظرية الخلية. بيولوجيا خلية الطبيعة، 1 ، 13-15.
- ناشونال جيوغرافيك. (2019). ناشيونال جيوغرافيك. تم الاسترجاع في 25 يوليو 2019 من www.nationalgeographic.org/news/history-cell-discovering-cell/3rd-grade/
- سولومون ، إي ، بيرج ، إل ، ومارتن ، د. (1999). علم الأحياء (الطبعة الخامسة). فيلادلفيا ، بنسلفانيا: Saunders College Publishing.
- Stansfield، WD، Colomé، JS، & Cano، RJ (2003). البيولوجيا الجزيئية والخلوية. (KE Cullen ، محرر). كتب إلكترونية McGraw-Hill.