Российскому физиологу Ивану Павлову принадлежит сравнение науки со стройкой, где знания, как кирпичики, создают фундамент системы. Так и клеточную теорию с ее основателями - Шлейденом и Шванном - разделяют множество натуралистов и ученых, их последователей. Один из творцов теории клеточного строения организмов Р. Вирхов однажды сказал: «Шванн стоял на плечах Шлейдена». Именно о совместном труде этих двух учёных и пойдёт речь в статье. О клеточной теории Шлейдена и Шванна.

Матиас Якоб Шлейден

В возрасте двадцати шести лет юный юрист Матиас Шлейден (1804-1881) решил изменить свою жизнь, чем совсем не порадовал семью. Бросив адвокатскую практику, он переводится на медицинский факультет Гейдельбергского университета. А уже в 35 лет становится профессором кафедры ботаники и физиологии растений Йенского университета. Свою задачу Шлейден видел в разгадке механизма размножения клеток. В своих работах он верно выделил главенство ядра в процессах размножения, но не видел сходства в строении клеток растений и животных.

В статье «К вопросу о растениях» (1844) он доказывает общность в строении всех независимо от места их расположения. Рецензию к его статье пишет немецкий физиолог Иоганн Мюллер, ассистентом которого в тот период был Теодор Шванн.

Несостоявшийся священник

Теодор Шванн (1810-1882) учился на философском факультете Боннского университета, так как считал именно это направление наиболее близким к своей мечте - стать священником. Однако интерес к естествознанию был настолько силен, что окончил Теодор университет уже на факультете медицинском. упомянутого И. Мюллера, за пять лет он совершил открытий столько, что хватило бы на нескольких ученых. Это и обнаружение в желудочном соке пепсина, и оболочки нервных волокон. Именно он доказал непосредственное участие дрожжевых грибов в процессе брожения.

Соратники

Научное сообщество тогдашней Германии не было слишком большим. Поэтому встреча немецких ученых Шлейдена и Шванна была предрешена. Состоялась она в кафе в один из обеденных перерывов, в 1838 году. Будущие соратники обсуждали свои работы. Матиас Шлейден с Теодором Шванном поделился своей находкой распознавания клеток по ядрам. Повторив опыты Шлейдена, Шванн изучает клетки животного происхождения. Они много общаются и становятся друзьями. И уже через год появляется совместный труд «Микроскопические исследования о сходстве в строении и развитии элементарных единиц животного и растительного происхождения», который и сделал Шлейдена и Шванна основателями учения о клетке, ее строении и жизнедеятельности.

Теория о клеточном строении

Главный постулат, который отражали работы Шванна и Шлейдена,- это то, что жизнь находится в клетке всех живых организмов. Работы еще одного немца - патологоанатома Рудольфа Вирхова - в 1858 году окончательно вносят ясность в Именно он дополнил работы Шлейдена и Шванна новым постулатом. «Всякая клетка от клетки»,- поставил он точку в вопросах самозарождения жизни. многие считают соавтором, и некоторые источники употребляют высказывание "клеточная теория Шванна, Шлейдена и Вирхова".

Современное учение о клетке

Сто восемьдесят лет, прошедшие с того момента, добавили экспериментальных и теоретических знаний о живых существах, но основой так и осталась клеточная теория Шлейдена и Шванна, основные постулаты которой следующие:

Точка бифуркации

Теория немецких ученых Матиаса Шлейдена и Теодора Шванна стала переломным моментом в развитии науки. Все отрасли знаний - гистология, цитология, молекулярная биология, анатомия патологий, физиология, биохимия, эмбриология, эволюционное учение и многие другие - получили мощный толчок в развитии. Теория, дающая новое понимание во взаимодействиях внутри живой системы, открыла новые горизонты для ученых, которые тут же ими воспользовались. Россиянин И. Чистяков (1874) и польско-немецкий биолог Э. Страсбургер (1875) раскрывают механизм митотического (бесполого) деления клеток. Следуют открытие хромосом в ядре и их роли в наследственности и изменчивости организмов, расшифровка процесса репликации и трансляции ДНК и ее роли в биосинтезе белка, энергетического и пластического обмена в рибосомах, гаметогенеза и образования зиготы.

Все эти открытия кирпичиками входят в здание науки о клетке как структурной единице и основе всего живого на планете Земля. Отрасли знаний, фундамент которой был заложен открытиями друзей и соратников, каковыми были немецкие ученые Шлейден и Шванн. Сегодня на вооружении биологов электронные микроскопы с разрешаемостью в десятки и сотни раз и сложнейший инструментарий, методы радиационного маркирования и изотопного облучения, технологии генного моделирования и искусственная эмбриология, но клетка все еще остается самой загадочной структурой жизни. Все новые и новые открытия о ее структуре и жизнедеятельности приближают научный мир к крыше этого здания, но никто не предскажет, закончится ли его строительство и когда. А пока здание не достроено, и все мы ждём новых открытий.

Теодор Шванн (1810–1882 гг.) – немецкий ученый– философ, внесший неоценимый вклад в развитие естественных наук, доказав клеточное строение растительного и животного мира, в том числе и человека.

Вначале изучал философию, а потом медицину. Являлся учеником известного врача– философа Иоганна Мюллера, у которого работал в течение четырех лет ассистентом. В этот период им была создана крупная работа по искусственному пищеварению, при этом была доказана важная роль пепсина в пищеварении. Были изучены такие вопросы, как микроскопическое строение мышечных и эластических тканей, сократимость артерий и поперечно полосатых мышечных волокон, строение ферментов. Но главным открытием было клеточное строение организма. Было установлено, что существует единый принцип строения и развития у растений и животных, все ткани которых состоят из клеток, рост происходит путем деления клеток, старение – их отмиранием.

Шванн считал, что клетки растений и животных состоят из живой бесструктурной массы.

Кроме того, он наделил клетку большой самостоятельностью, независимостью от других клеток и органов. Свойства целостного организма сводились им к простой сумме свойств всех клеток, как бы независимых друг от друга, не соподчиненных друг другу.

Открытие клетки говорило о том, что органы и ткани всего живого не только состоят из клеток различного характера, но и развиваются из них, а мир всех растений и животных представляет единое целое. С тех пор принципы структурности, развития и целостности стали ведущими при изучении живого, вечно развивающегося и изменяющегося мира.

Людвиг Бюхнер (1824–1899 гг.) был врачом, естествоиспытателем и философом. Он является одним из создателей вульгарного материализма. В начале своей научной деятельности находился под сильным влиянием Фейербаха. Он признавал материальность мира, но материя им отождествлялась с веществом, обладающим определенными свойствами, важнейшее из которых – движение. Он писал, что сознание есть продукт высокоорганизованной материи, мозга. Духовное в его понимании отражало совокупность функций мозга. Бюхнер по своим политическим убеждениям был приверженцем либеральной буржуазии. Огрубляя материализм, он пытался биологические законы перенести на общественное развитие, стоял на позициях социал-дарвинизма. Так, законом естественной борьбы за существование Бюхнер объяснял сущность капиталистического общества.

Бюхнер не был последовательным в своих взглядах. С одной стороны, он считал, что наука имеет безграничные возможности. С другой стороны, высказывал мысли о непознаваемости материи самой по себе. В отношении закономерностей природы его философские воззрения носили крайне механистический характер.

Рудольф Вирхов (1821–1902 гг.) был не только крупным немецким философом, ученым– медиком, но и активным политическим деятелем. Основной направленностью его научной деятельности было изучение клеточной патологии. Смысл его теории заключался в том, что организм есть государство клеток, где каждая клетка обладает самостоятельностью. По его представлению, жизнедеятельность организма есть результат жизнедеятельности отдельных клеток. Сложная взаимосвязь и взаимодеятельность отдельных органов и систем заменялась арифметическим сложением функций отдельных клеток. Это был механистический подход к изучению жизнедеятельности живых организмов.

Вирхов целостность организма объявил надуманной фантазией. Он не мог понять, что каждая клетка, являясь составной частью ткани или органа, имеет не только свои внутренние закономерности, но и подчиняется более крупным биологическим образованиям, в которых она является лишь ничтожной частицей.

Разрывая связь организма с окружающей средой и абсолютизируя клетку, Вирхов создал ошибочную концепцию происхождения и сущности патологических процессов. Он считал, что патологический процесс есть выражение происходящих в клетке изменений. Изменения в клетках складывались в некую арифметическую сумму, которая и вызывала патологический процесс. Вирхов своей теорией лишал организм нервной системы и ее важнейшей функции – рефлекторного регулирования всех систем и органов. Несмотря на свои общетеоретические ошибочные взгляды, он внес большой вклад в изучение воспалительных процессов.

Вирхов занимался и антропологией, однако и здесь он стоял на метафизических позициях. Объясняя различия между черепом неандертальца, питекантропа и представителей более поздних времен, он считал, что разница между ними является результатом патологических явлений.

В конечном счете, его антропологические изыскания привели к расизму. Он пытался доказать, что немцы принадлежат к высшей расе. Герман Гельмгольц (1821–1894 гг.) был врачом, ученым– медиком, крупным естествоиспытателем, физиком, психологом и своими выдающимися открытиями вошел в историю философской мысли XIX в.

В работе «О сохранении силы» дал математическое обоснование закона сохранения энергии и высказал положение о том, что все живые организмы являются той физико– химической средой, в которой указанный закон обязательно выполняется.

Доказанное им положение о том, что все изменения, происходящие в живых организмах, подчинены закону сохранения энергии, нанесло серьезный удар по витализму (концепции особой жизненной силы). Им было отвергнуто иллюзорное представление о том, что живыми организмами управляет некая жизненная сила.

Среди многочисленных трудов Гельмгольца по физиологии для философов большой интерес представляют работы по измерению скорости распространения возбуждения в нервном волокне. Используя физические методы в нервно– мышечной физиологии, он установил «время реакции», что являлось началом экспериментальных работ по психологии. Его работы показали, что эти нервнопсихические акты вполне измеримы во времени, а не совершаются мгновенно. Это открытие имело большой философский смысл.

Гельмгольц внес большой вклад в изучение органов чувств – зрения и слуха, понимание функциональной деятельности которых имеет большое значение для познания окружающего мира. На его труды о роли мышечного чувства в формировании восприятия ссылался в своих работах выдающийся русский физиолог И.М. Сеченов. Находясь под влиянием своего соотечественника философа Канта, Гельмгольц стоял на позициях теории «о специфической энергии органов чувств». Создал «теорию иероглифов», согласно которой ощущения не являются субъективными образами, отражающими объективно существующую реальность в виде каких– то конкретных вещей, а есть не что иное, как знаки, которые не имеют ничего общего с обозначаемыми вещами.

Гельмгольц придавал большое значение опыту. Даже абстрактные области знаний он пытался постигнуть с помощью опыта. Он доказывал, что все основные положения геометрии можно постичь с помощью опыта. Опытным путем, утверждал он, можно выяснить и форму пространства. Исходя из кантианской позиции, Гельмгольц утверждал априорность пространства как формы созерцания. Им подтверждалась теория Рихтера о вечности жизни.

Иоганн Мюллер (1801–1858 гг.) родился в семье сапожника в Кобленце (Германия), но благодаря большой одаренности и трудолюбию ему удалось окончить медицинский факультет Боннского университета и стать крупным ученым– естествоиспытателем. Уже первая его работа «Дыхание зародыша», написанная в студенческие годы, произвела на ученых большое впечатление.

По своим философским взглядам он был последователем Канта. Мюллер является основоположником так называемого физиологического идеализма. Он считал, что органы чувств обладают специфической энергией, и поэтому проявление ощущений им объяснялось как восприятие разрядов специфической энергии, заложенной в рецепторном отделе нервной системы.

Придерживаясь взглядов Канта, он и восприятие пространства трактовал как способность сетчатки укладывать ощущения в априорные пространственные схемы. Он считал, что ощущения позволяют человеку лишь судить о состоянии органов чувств, а не о предметах внешнего мира и их свойствах. Из его теории следовало, что все качественные явления, присущие предметам и воспринимаемые нашими органами чувств, такие как оттенки цвета, различные звуки, температура окружающей среды и самих предметов, различные запахи, вкус пищи, состоящей из разных продуктов, обладающих разными вкусовыми свойствами, – все это есть не что иное, как качество наших чувств. Что касается вещей, то они, по его мнению, в действительности не обладают этими качествами. Исходя из этого, Мюллер совместно с Беллом сформулировал принцип «специфической энергии органов чувств», что и явилось основой для теоретического фундамента «физиологического идеализма».

Тесты по теме 5

Похожая информация.

(1810-1882) немецкий биолог, основоположник клеточной теории

Теодор Шванн родился в г. Нейс 7 декабря 1810 года. После окончания в 1833 г. Боннского университета и после обучения в Кельне и Вюрцбурге в 1834-1838 гг. он работал ассистентом у известного физиолога Иоганна Мюллера. Молодой Шванн поражал своим трудолюбием и целеустремленностью даже умудренных исследователей. Открытий, сделанных им всего за пять лет, хватило бы не на одну трудовую жизнь ученого.

Он занимался самыми различными исследованиями: например, изучая физиологию пищеварения, обнаружил в желудочном соке особое вещество, переваривающее пищу, которое назвал «пепсин». Это открытие он сделал, когда ему было 26 лет. Через год им были открыты дрожжевые грибки (правильнее будет сказать - заново открыты). Истории науки известны случаи, когда разные исследователи приходили к одинаковым результатам почти в одно и то же время. В 1836-1837 гг. независимо друг от друга немецкие ботаники Ф. Т. Кютцинг и М. Шлейдон разгадали тайну брожения.

Рассматривая дрожжи под микроскопом, Шванн установил, что они представляют собой живые организмы. И тогда молодой ученый решил попытаться найти неоспоримое доказательство того, что дрожжи являются истинной причиной брожения. С этой целью он стал проводить многочисленные опыты. Когда Шванн нагрел бродившую жидкость до высокой температуры, процесс брожения прекратился. Вероятно, это произошло потому, что высокая температура убивает дрожжевые грибки. В таком случае только живые дрожжевые грибки преобразуют сахар в спирт. При брожении образуется углекислый газ (тот самый газ, благодаря которому вода становится газированной, в хлебе при выпечке образуются поры, а в пиве - пена). В результате своих опытов Шванн пришел к выводу, что углекислый газ образуется только там, где присутствуют дрожжи. Как и его предшественник Кютцинг, он заявил: «Дрожжи - живые клетки. Они растут, размножаются и преобразуют сахар в спирт и углекислый газ».

Это заявление молодых неизвестных ученых опровергало теорию немецкого химика Либиха, который считал, что брожение является результатом чисто химического процесса, при котором сахар преобразуется в спирт. Либих пользовался большим авторитетом среди европейских химиков, и его слова сомнению не подвергались. Поэтому ученые встретили сообщение Шванна отчасти равнодушно, а отчасти даже с некоторым пренебрежением. В это время ему посчастливилось встретиться с хорошо тогда известным в научном мире М. Шлейденом, идеи которого будоражили воображение многих естествоиспытателей. Встреча состоялась в октябре 1838 г. Вскоре Шлейден и Шванн стали друзьями. Шлейден обосновал свою клеточную теорию для растений. Но оставались еще животные. Шванн решил своими исследованиями ответить на вопрос о том, можно ли говорить о едином для всего живого законе клеточного строения.

Изучая зародыши и ткани животных, ученый обнаружил в них образования, напоминающие растительные клетки. Он поделился своими мыслями со Шлейденом. Следует сказать, что, занимаясь исследованиями в области биологии, оба ученых часто обменивались мнениями по возникающим вопросам. Шлейден не видел принципиальной разницы в строении животных и растений. Обсуждая вопрос о предполагаемой клеточной структуре тканей животных, Шванн и Шлейден все больше убеждались в правильности своих предположений. Нужны были многочисленные доказательства. Лаборатория, микроскоп, срезы заполнили все существование Шванна. Шлейден дал ему в руки хороший компас - искать ядра клеток. Ядро было постоянной частью и животных клеток. Шванн в своей работе применил прием Шлейдена - сначала искать ядра клеток, затем оболочки. Он умело использовал все методические приемы Шлейдена, например, следил за постепенным развитием органов.

В кратчайший срок - всего за год - Шванн закончил свой титанический труд. В книге «Микроскопические исследования» ученый обобщил результаты всех своих прежних работ. Этот труд, вышедший в свет в 1839 г. , познакомил научный мир со многими данными, ранее совершенно неизвестными науке. Главная идея книги, которая вызвала революцию в биологии, была такой - жизнь сосредоточена в клетках!

Данное положение вошло в большинство учебников биологии под названием клеточной теории Шлейдена-Шванна. Однако это не совсем верно. Дело в том, что изучением строения тканей живых организмов занимались и другие ученые,

чьи исследования способствовали формированию клеточной теории, выдвинутой впоследствии Шлейденом и Шванном. С 1839 г. Шванн работал профессором анатомии в малоизвестном университете бельгийского города Лувена. Впоследствии он переехал в Льеж, где с 1858 г. возглавлял кафедру физиологии. Занимался в основном преподавательской деятельностью. Никаких значительных открытий за последние годы не последовало. Умер немецкий биолог в Кёльне 11 января 1882 г.

(Schwann Theodor, 1810-1882) - немецкий анатом, гистолог и физиолог, доктор медицины (1834), создатель клеточной теории. С 1829 года изучал естественные науки и медицину в Бонне, Вюрцбурге и Берлине. В 1833 году окончил медицинский факультет Боннского университета.

В 1834-1839 годы работал под руководством И. Мюллера в анатомическом музее Берлинского университета. С 1839 года он поселился в Бельгии, где занимался главным образом педагогической деятельностью. В 1839-1848 годы профессор анатомии в Лувене. В 1848- 1880 годы в Льежском университете был вначале профессором кафедры общей и специальной анатомии, а затем руководил кафедрой физиологии и сравнительной анатомии.

Степень доктора медицины Т. Шванн получил за работу о влиянии воздуха на развитие яйцеклеток птиц (1834). Исследуя процессы пищеварения, Т. Шванн опроверг принятое тогда мнение о пищеварительном значении желудочной слизи и открыл пищеварительный фермент (1836), который назвал пепсином (см.). Им было показано участие дрожжевых грибков в процессах брожения. Известны работы Т. Шванна о тонком строении кровеносных сосудов, гладких мышц и нервов. В нервных волокнах он описал окружающую осевой цилиндр оболочку и пришел к выводу, что она состоит из отдельных клеток; с тех пор эти структуры называют его именем (шванновская оболочка, или неврилемма; шванновские клетки, или леммоциты). Им установлено, что ногти имеют пластинчатое строение.

Познакомившись в 1837 году с М. Шлейденом, занимавшимся исследованиями роли ядра в клетке растений, Т. Шванн пересмотрел накопленный к тому времени гистологический материал и установил сходство в строении клеток хорды и хряща животных с растительными клетками. На этом основании он пришел к выводу о наличии единого клеточного принципа в строении и развитии растительных и животных организмов. В 1838 году Т. Шванн опубликовал по этому вопросу три предварительных сообщения, а в 1839 году издал книгу «Микроскопическое исследование о соответствии в строении и росте животных и растений», в которой сформулировал основные положения клеточной теории (см.).

Т. Шванн, как и Броун (R. Brown, 1831), считал ядро постоянным элементом клетки. Он первым описал в ядрах животных клеток ядрышки (см. Ядро клетки , Ядрышко), которым он придавал большое значение. В то же время конкретные представления Т. Шванна о клетках и их развитии соответствовали уровню научных знаний того времени и были в некоторой степени ошибочными. Он считал наиболее важной частью клетки ее оболочку, а не содержимое. Развитие клеток представлял себе в виде процесса, напоминающего кристаллизацию в однородном слизистом веществе - «цитобластеме»: вначале появляются ядрышки, на их основе формируется ядро, а затем слизистая масса в окружности ядра облекается оболочкой, и появляется новая клетка. Несмотря на это, созданная Т. Шванном клеточная теория, то есть признание клеток биологической основой единства всего органического мира, сохранила значение и в настоящее время. Ф. Энгельс назвал эту теорию наряду с законом превращения энергии и эволюционной теорией в числе трех великих открытий, благодаря которым естествознание «превратилось из эмпирической науки в теоретическую, становясь при обобщении полученных результатов системой материалистического познания природы» (К. Маркс и Ф. Энгельс, Соч., 2-е изд., т. 20, с. 511).

Т. Шванн писал, что в формировании его идей большую роль сыграли беседы с М. Шлейденом, развивавшим в своей теории фитогенезиса мысль об общности происхождения клеток. Исходя из этого, многие исследователи считают создателями клеточной теории Т. Шванна и М. Шлейдена. Однако Ф. Студничка (Чехословакия) и 3. С. Кацнельсон (СССР) показали, что приоритет в этом вопросе принадлежит Т. Шванну.

Т. Шванн был членом Королевской академии наук в Брюсселе (1841),Лондонского королевского общества (1879), Парижской академии наук (1879). В 1909 году в г. Нейсе Т. Шванну был установлен памятник.

Соч.: De necessitate аёпв atmosphaerici ad evolutionem pulli in ovo incubito, Bero-lini, 1834; Vorlaufige Mittheilung betref-fend Versuche iiber die Weingahrung und Faulniss, Ann. Phys. Chem. (Lpz.), Bd 41, S. 184, 1837; Mikroskopische Untersuchun-gen iiber die Ubereinstimmung in der Struk-tur und dem Wachsthum der Thiere und Pflanzen, B., 1839 (.рус. пер., М.- Л. 1939).

Библиогр.: Кацнельсон 3. С. Сто лет учения о клетке, М.- Л., 1939; Causey G. The cell of Schwann, Edinburgh - L., 1960; S u d h o f f K. Theodor Schwann, Miinch. med. Wschr., S. 2703 1910.