КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ

Клеточная теория — теория, объединяющая представления о клетке как основной структурной и функциональной единице всех растительных и животных организмов.

По Клеточной теории все живые организмы состоят из клеток (см.), новые клетки образуются путем деления уже существующих, все клетки в основном сходны по хим. составу и метаболическим процессам, а жизнедеятельность организма в целом обусловлена взаимодействием составляющих этот организм клеточных элементов. В К. т. обобщены результаты многовекового изучения строения различных живых организмов.

В 1665 г. Гук (R. Hooke) опубликовал сочинение под названием «Микрография или некоторые физиологические описания мельчайших тел, сделанные посредством увеличительных стекол», в к-ром на основании изучения строения пробки писал, что вещество пробки в общем наполнено воздухом и что этот воздух полностью заключен в небольших коробках или клетках, отделенных друг от друга. Последующие исследования М. Мальпиги, Грю (N. Grew) и А. Левенгука подтвердили клеточное строение растений. Однако для всех этих ученых клетка отражала лишь нек-рую ячеистость вещества ткани растений; их внимание было приковано лишь к клеточной оболочке.

К началу 19 в. стало распространяться представление о всеобщности клеточного строения организмов, и в 1809 г. франц. ученый Ж. Ламарк дал формулировку всеобщности клеточного строения: «...ни одно тело не может содержать жизнь, если составные его части не представляют собой клеточную ткань и не образованы клеточной тканью». К концу первой трети 19 в. за клеткой стали признавать значение не только как морфол., но и как физиол, элемента, обладающего самостоятельным обменом веществ.

В 1838 г. была опубликована статья М. Шлейдена «Материалы к фитогенезу», где он, исходя из общепринятого уже представления о клетке как основной структурной единице растений, поставил вопрос об образовании новых клеток и пришел к заключению, что каждая клетка имеет ядро. Основы К. т. были изложены в труде Т. Шванна «Микроскопическое исследование о соответствии в строении и росте животных и растений» (1839). Т. Шванн показал, что клетка является элементарной структурной единицей растительных и животных тканей, что клетки животных и растений гомологичны друг другу и аналогичны по функц, значению и что процесс образования клеток обусловливает рост, развитие и дифференцировку растительных и животных тканей.

Клеточная теория явилась одним из крупнейших обобщений естествознания 19 в. Ф. Энгельс упоминал К. т. в числе трех главнейших достижений науки того периода. Он писал: «Только со времени этого открытия стало на твердую почву исследование органических, живых продуктов природы— как сравнительная анатомия и физиология, так и эмбриология. Покров тайны, окутывавший процесс возникновения и роста и структуру организмов, был сорван. Непостижимое до того времени чудо предстало в виде процесса, происходящего согласно тождественному по существу для всех многоклеточных организмов закону» (К. Маркс и Ф. Энгельс, Полн. собр. соч., 2 изд., т.20, стр. 512).

Большое влияние на последующее развитие учения о клетке оказала работа Р. Вирхова «Целлюлярная патология» (1858), в к-рой объяснение патологического процесса было дано с материалистических позиций, т. е. показана его связь в организме с морфологическими структурами, с определенными изменениями в строении клеток. Р. Вирхов окончательно утвердил представление о том, что новые клетки возникают только путем деления предшествующих, и выразил это в афоризме «каждая клетка от клетки» («omnis cellula e cellula»).

Хотя еще в 1838 г. Т. Шванн указывал, что К. т. должна быть применена к объяснению патол, процессов, ему так же, как и И. Мюллеру, Ф. Генле, Р. Ремаку и другим ученым, не удалось поколебать господствовавшую тогда гуморальную теорию, объяснявшую болезни «порчей соков». Исследование Р. Вирхова положило начало новой науке — патологии, к-рая является основой теоретической и клин, медицины. Основные положения Вирхова о том, что каждая клетка возникает из клетки, что вне клеток нет жизни (хотя и с определенными поправками), подтвердились дальнейшим развитием биологии. Однако Р. Вирхов неверно считал, что патол, процесс в организме — это сумма нарушений жизнедеятельности отдельных клеток, т. е. сугубо местный процесс. Клетка возводилась в степень самостоятельного существа, вследствие чего организм рассматривался не как целое, а как сумма клеток. Это привело к тому, что во второй половине 19 в. К. т. приобретала все более метафизический характер. Завершением этой линии развития К. т. явилась механистическая теория «клеточного государства» Геккеля (E. Н. Haeckel), согласно к-рой организм сравнивается с государством, а его клетки с гражданами. Эта теория уничтожила представление о целостности организма. С критикой этого направления выступил И. М. Сеченов, а позднее О. Гертвиг, А. Г. Гурвич, М. Гейденгайн и др.

Во второй половине 19 в. К. т. была использована при изучении простейших организмов. Зибольд (G. Th. Siebold) в 1841 г. впервые сформулировал понятие о типе одноклеточных животных. Т. о. установилось представление об одноклеточных и многоклеточных организмах, стало обычным сопоставление простейших с отдельными клетками многоклеточных организмов.

К середине 50-х гг. прошлого века положение о том, что новообразование клеток происходит путем клеточного деления, утвердилось окончательно (см. митоз (см.) у ряда растительных объектов, а также деление хрящевых клеток и яиц у асцидий. Он утверждал, что непрямое деление у самых различных организмов происходит по общим закономерностям, однако отдельные моменты митоза и значение хромосом остались для него неясными.

В 1882 г. В. Флемминг впервые применил термин «кариокинез» в современном смысле. Им введены также термины «прямое» и «непрямое деление», «митоз» и «амитоз», «ядерная сеть», «хроматин», «ахроматин», «экваториальная пластинка» (см. Клетка). Особое внимание он обратил на изменения хроматинового аппарата и впервые показал продольное расщепление хромосом.

В эти же годы происходит подробное исследование процессов созревания половых клеток и оплодотворения. О. Гертвигом (1875) было фактически доказано, что сущность оплодотворения есть слияние ядер мужской и женской половых клеток в ядро зиготы.

В конце 19 — начале 20 в. начинается изучение клетки с новых позиций — позиций Менделя законы).

Н. К. Кольцов в 1934 г. один из первых выдвинул идею о хромосоме как гигантской молекуле, к-рая была подтверждена 20 лет спустя.

Широкое применение в 50-х гг. электронно-микроскопической техники позволило уточнить детали строения уже известных в световой микроскопии органоидов и описать новые — эндоплазматическую сеть (см. лизосомы (см.) и др. При этом была показана гомологичность органелл в клетках разных тканей одного организма и в клетках организмов различных классов, типов и царств. Так К. т., возникшая более века назад, получила новые, еще более убедительные доказательства на субклеточном и молекулярных уровнях изучения живого.

См. также Цитология.

Библиография: Де Робертис Э., Новинский В. и Саэс Ф. Биология клетки, пер. с англ., М., 1973; Леви А. и Сикевиц Ф. Структура и функция клетки, пер. с англ., М., 1971; Руководство по цитологии, под ред. А. С. Трошина и др., т. 1, М. —Л., 1965; Шванн Т. Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений, пер. с нем., М. — Л., 1939.

Т. А. Залетаева.