12. Изобретение микроскопа и создание клеточной теории (Левенгук, Гук, Шлейден и Шванн, Вирхов). Зарождение протистологии и микробиологии, цитологии и гистологии.
Первые микроскопы, изобретённые человечеством, были оптическими, и первого их изобретателя не так легко выделить и назвать. Самые ранние сведения о микроскопе относят к 1590 году и связывают с именами Иоанна Липперсгея и Захария Янсена, которые занимались изготовлением очков. Чуть позже, в 1624-ом году Галилео Галилей представляет свой составной микроскоп, который он первоначально назвал «оккиолино». Годом спустя его друг по Академии Джованни Фабер предложил для нового изобретения термин микроскоп.
Клеточная теория — одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих единство принципа строения и развития мира растений, животных и остальных живых организмов с клеточным строением, в котором клетка рассматривается в качестве общего структурного элемента живых организмов.
Исторически открытие клеток и создание К. т. не совпадают. Впервые наблюдал под микроскопом клеточное строение у растений на срезах пробки и стеблей различных живых растений английский микроскопист Р. Гук, описавший свои наблюдения в сочинении "Микрография" (1665). Английский ботаник Н. Грю полагал, что стенки клеток образованы переплётом волокон, наподобие текстиля, откуда и возник термин "ткани" (1682). В 18 в. под влиянием философских идей в науку начинает проникать мысль о единстве живой природы. Попытку найти нечто общее в строении растений и животных сделал К. Ф. Вольф, но его представления об общности процессов развития "пузырьков", "зёрнышек" и "клеток" были лишь провозвестниками будущей К. т., как и идеи немецкого учёного Л. Окена о построении организмов из "пузырьков" или "инфузорий". В начале 19 в., в связи с успехами в микроскопическом изучении растений, стало ясно, что клетки - не пустоты в общей массе раститительного, вещества, а структуры, имеющие собственную оболочку; их можно изолировать друг от друга. К концу 3-го десятилетия 19 в. выяснилось, что почти все органы растений имеют клеточное строение, и в учебнике немецкого ботаника Ф. Мейена (1830) клетка уже фигурирует как общий структурный элемент тканей растений. Но клетку ещё понимали как камеру, главная часть которой составляет её оболочка, а содержимое имеет второстепенное значение. Ядро в растительной клетке описал Р. Броун (1831), но внимание к ядру привлек М. Шлейден, считавший его цитобластом - образователем клетки. По Шлейдену, из зернистой субстанции конденсируется ядрышко, вокруг которого формируется ядро, а вокруг ядра - клетка, причём ядро в процессе образования клетки исчезает. В начале 2-й четверти 19 в. работы школы чешского биолога Я. Пуркине дали большой материал по микроскопическому строению тканей животных, но в своей "теории зернышек" Пуркине не смог провести границу между различными "зернышками" (так он называл клетки, ядра, а иногда и секреторные включения). Заслуга оформления К. т. принадлежит ученику немецкого биолога И. Мюллера - Т. Шванну, который, ознакомившись с исследованиями Шлейдена, увидел в ядре критерий для сопоставления тканевых структур животных и клеток растений. В 1839 вышло сочинение Шванна "Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений" (рус. пер. 1939), в самом заглавии которого была выражена сущность К. т. Однако Шванн продолжал считать главным компонентом клетки ее оболочку и воспринял ложное представление Шлейдена о новообразовании клеток из бесструктурного вещества (цитобластемы). Затем К. т. была распространена на одноклеточные организмы - простейших, которые были признаны свободно живущими клетками (К. Зибольд, 1848). Дальнейшее развитие К. т. связано с открытием протоплазмы и клеточного деления. К середине 19 в. выяснилось, что главным в клетке является её "содержимое" - протоплазма. В 1858 немецкий патолог Р. Вирхов опубликовал "Целлюлярную патологию", в которой распространил К. т. на явления патологии и обратил внимание на ведущее значение ядра в клетке, провозгласив принцип образования клеток путём деления ("каждая клетка из клетки"). Деление вначале трактовалось как перешнуровка ядра и клеточного тела. В 70-80-х гг. был открыт митоз как универсальный способ клеточного деления, типичный для всех клеточных организмов. В конце 19 в. были открыты клеточные органоиды, и клетку перестали рассматривать как простой комочек протоплазмы. Вместе с тем во 2-й половине 19 в. наметилась механистическая трактовка организма как суммы клеток.
Современная клеточная теория включает следующие основные положения:
Клетка — единица строения, жизнедеятельности, роста и развития живых организмов, вне клетки жизни нет
Клетка — единая система, состоящая из множества закономерно связанных друг с другом элементов, представляющих собой определённое целостное образование
Ядро − главная составная часть клетки (эукариот)
Новые клетки образуются только в результате деления исходных клеток
Клетки многоклеточных организмов образуют ткани, ткани образуют органы. Жизнь организма в целом обусловлена взаимодействием составляющих его клеток
- 1. Знания о живой природе в древности (включая рабовладельческие государства Азии, Восточного Средиземноморья, Древней Индии и Китая).
- 2. Биологические знания в Древней Греции (Фалес, Анаксимандр, Гераклит, Анаксагор, Эмпедокл).
- 3. Воззрения на природу V-III до н.Э. (Гиппократ, Платон, Аристотель, Теофраст).
- 4. Развитие биологических знаний в период эллинизма в Древнем Риме (Лукреций, Плиний, Гален и др.).
- 5. Средневековые воззрения на природу (Фома Аквинский, Альберт Великий, Авиценна и др.).
- 6. Эпоха Возрождения и революция в естествознании (Бэкон, Декарт, Ломоносов, Лейбниц, Энциклопедисты и др.).
- 7. Развитие науки о растениях и ботанической систематики (Фукс, Бок, Чезальпино, Рэй, Линней, Жюсье, Ламарк и др.).
- 8. Развитие и становление зоологии и палеонтологии (Геснер, Бюффон, Линней, Кювье, Паллас, Спаланцини, Ламарк).
- 9. Становление и развитие анатомии, физиологии и эмбриологии животных и человека (Визалий, Гарвей, Галлер, Рэди, Бонне, Вольф, Бэр).
- 10. Креационизм и трансформизм. Бюффон, Гете и др. Ранние эволюционисты. Спор Сент-Иллера и Кювье. Взгляды Боннэ. («Лестница существ»).
- 11. Ж. Б. Ламарк и его учение.
- 12. Изобретение микроскопа и создание клеточной теории (Левенгук, Гук, Шлейден и Шванн, Вирхов). Зарождение протистологии и микробиологии, цитологии и гистологии.
- 13. Развитие биогеографии и экологии (Гумбольт, Уоллес, Эверман, Северцев, Рулье, Геккель, Мензбир и др.).
- 14. Теория ч. Дарвина и ее значение в становлении современных представлений об эволюции.
- 15. Развитие эволюционной теории после ч. Дарвина (Геккель, Гексли, Долло, Братья Ковалевские, Мечников и др.).
- 16. Развитие физиологии человека, животных и растений (Бернар, Мюллер, Сеченов, Павлов, Тимирязев, Либих, Пряничников и др.).
- 17. Развитие и становление современной микробиологии (Пастер, Кох, Мечников, Виноградский, Ивановский и др.).
- 18. Неодарвинизм и попытки создания недарвиновских теорий эволюции (неоламаркизм, ортоламаркизм, психоламаркизм и др.), мутационная теория эволюции. Теория Номогенеза Берга.
- 19. Становление и развитие генетики (Мендель, Гуго де Фриз, т. Морган, Четвериков, Вавилов).
- 20. Развитие молекулярной генетики. Модели Уотсона и Крика.
- 21. Развитие современной экологии. Эволюция взглядов о взаимоотношениях природы и общества.
- 22. Новые воззрения на проблемы биологии. Будущее человечества и природы.
- 23. Учение в. И. Вернадского о биосфере и ноосфере.
- 24. Проблемы глобального потепления и будущего биосферы Земли.
- 25. Синтетическая теория эволюции. Ее становление и развитие. Состояние современных взглядов на происхождение и развитие жизни.