Geschichte der Zelle: Entdeckung der Zelle
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Obwohl sie äußerlich sehr unterschiedlich sind, bestehen intern ein Elefant, eine Sonnenblume und eine Amöbe alle aus denselben Bausteinen. Von den einzelnen Zellen, aus denen die grundlegendsten Organismen bestehen, bis zu den Billionen von Zellen, die die komplexe Struktur des menschlichen Körpers bilden, besteht jedes Lebewesen auf der Erde aus Zellen. Diese Idee, Teil der Zelltheorie, ist einer der zentralen Mieter der Biologie., Die Zelltheorie besagt auch, dass Zellen die grundlegende Funktionseinheit lebender Organismen sind und dass alle Zellen aus anderen Zellen stammen. Obwohl dieses Wissen heute grundlegend ist, wussten Wissenschaftler nicht immer von Zellen.
Die Entdeckung der Zelle wäre ohne Fortschritte im Mikroskop nicht möglich gewesen. Der Wissenschaftler Robert Hooke war daran interessiert, mehr über die mikroskopische Welt zu erfahren, und verbesserte 1665 das Design des vorhandenen Verbundmikroskops. Sein Mikroskop verwendete drei Linsen und ein Bühnenlicht, das die Proben beleuchtete und vergrößerte., Diese Fortschritte ermöglichten es Hooke, etwas Wunderbares zu sehen, als er ein Stück Kork unter das Mikroskop stellte. Hooke detailliert seine Beobachtungen dieser winzigen und bisher unsichtbaren Welt in seinem Buch, Mikrographie. Für ihn sah der Korken aus, als ob er aus winzigen Poren bestand, die er „Zellen“ nannte, weil sie ihn an die Zellen in einem Kloster erinnerten.,
Bei der Beobachtung der Korkzellen bemerkte Hooke in der Mikrographie, dass „ich es außerordentlich deutlich als perforiert und porös wahrnehmen konnte, ähnlich wie ein Honigkamm, aber dass die Poren nicht regelmäßig waren… diese Poren oder Zellen…waren in der Tat die ersten mikroskopischen Poren, die ich je gesehen habe, und vielleicht, die jemals gesehen wurden, denn ich hatte keinen Schriftsteller oder eine Person getroffen, die sie zuvor erwähnt hatte…“
Nicht lange nach Hookes Entdeckung, niederländischer Wissenschaftler Antonie van Leeuwenhoek entdeckte andere versteckte, winzige Organismen-Bakterien und Protozoen., Es war nicht überraschend, dass van Leeuwenhoek eine solche Entdeckung machen würde. Er war ein Meistermikroskophersteller und perfektionierte das Design des einfachen Mikroskops (das nur eine einzige Linse hatte), so dass es ein Objekt um das zweihundert-bis dreihundertfache seiner ursprünglichen Größe vergrößern konnte. Was van Leeuwenhoek mit diesen Mikroskopen sah, waren Bakterien und Protozoen, aber er nannte diese winzigen Kreaturen „animalcules.“
Van Leeuwenhoek war fasziniert. Er war der erste, der 1677 Spermatozoen beobachtete und beschrieb. Er schaute sich sogar die Plaque zwischen seinen Zähnen unter dem Mikroskop an., In einem Brief an die Royal Society schrieb er: „Ich habe dann am meisten immer mit großem Erstaunen gesehen, dass es in dieser Angelegenheit viele sehr kleine lebende Tierchen gab, sehr hübsch a-bewegend.“
Im neunzehnten Jahrhundert begannen Biologen, sowohl tierisches als auch pflanzliches Gewebe genauer zu betrachten und die Zelltheorie zu perfektionieren. Wissenschaftler konnten leicht feststellen, dass Pflanzen aufgrund ihrer Zellwand vollständig aus Zellen bestanden. Dies war jedoch für tierische Zellen, denen eine Zellwand fehlt, nicht so offensichtlich. Viele Wissenschaftler glaubten, dass Tiere aus „Globuli“ bestehen.,“
Die deutschen Wissenschaftler Theodore Schwann und Mattias Schleiden untersuchten Zellen von Tieren bzw. Diese Wissenschaftler identifizierten wichtige Unterschiede zwischen den beiden Zelltypen und brachten die Idee auf, dass Zellen die grundlegenden Einheiten von Pflanzen und Tieren sind.
Schwann und Schleiden missverstanden jedoch, wie Zellen wachsen. Schleiden glaubte, dass Zellen vom Kern „ausgesät“ wurden und von dort wuchsen. In ähnlicher Weise behauptete Schwann, dass tierische Zellen aus dem Material zwischen anderen Zellen „kristallisierten“. Schließlich begannen andere Wissenschaftler, die Wahrheit aufzudecken., Ein weiteres Stück des zelltheoretischen Puzzles wurde 1855 von Rudolf Virchow identifiziert, der feststellte, dass alle Zellen von vorhandenen Zellen erzeugt werden.
Um die Jahrhundertwende begann sich die Aufmerksamkeit auf die Zytogenetik zu verlagern, die darauf abzielte, das Studium der Zellen mit dem Studium der Genetik zu verbinden. In den 1880er Jahren waren Walter Sutton und Theodor Boveri dafür verantwortlich, das Chromosom als Drehscheibe für die Vererbung zu identifizieren—für immer Genetik und Zytologie zu verbinden., Spätere Entdeckungen bestätigten und verfestigten die Rolle der Zelle in der Vererbung, wie James Watson und Francis Cricks Studien zur Struktur der DNA.
Die Entdeckung der Zelle wirkte sich auch hundert Jahre später auf die Wissenschaft aus, mit der Entdeckung von Stammzellen, den undifferenzierten Zellen, die sich noch nicht zu spezialisierteren Zellen entwickelt haben. Wissenschaftler begannen in den 1980er Jahren, embryonale Stammzellen von Mäusen abzuleiten, und 1998 isolierte James Thomson menschliche embryonale Stammzellen und entwickelte Zelllinien. Seine Arbeit wurde dann in einem Artikel in der Zeitschrift Science veröffentlicht., Es wurde später entdeckt, dass adultes Gewebe, normalerweise Haut, in Stammzellen umprogrammiert werden und dann andere Zelltypen bilden konnte. Diese Zellen werden als induzierte pluripotente Stammzellen bezeichnet. Stammzellen werden heute zur Behandlung vieler Erkrankungen wie Alzheimer und Herzerkrankungen eingesetzt.
Die Entdeckung der Zelle hatte einen weitaus größeren Einfluss auf die Wissenschaft, als Hooke 1665 jemals hätte träumen können. Die Entdeckung der Zelle hat nicht nur ein grundlegendes Verständnis der Bausteine aller lebenden Organismen vermittelt, sondern auch zu Fortschritten in der Medizintechnik und Behandlung geführt., Heute arbeiten Wissenschaftler an personalisierter Medizin, die es uns ermöglichen würde, Stammzellen aus unseren eigenen Zellen zu züchten und sie dann zum Verständnis von Krankheitsprozessen zu verwenden. All dies und mehr wuchs aus einer einzigen Beobachtung der Zelle in einem Korken.