การค้นพบเซลล์ที่ทำเครื่องหมายโดยไม่ต้องสงสัยก่อนและหลังในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์โดยเฉพาะในสาขาชีววิทยาและวิทยาศาสตร์ธรรมชาติอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง สิ่งก่อสร้างที่สำคัญเหล่านี้ซึ่งประกอบเป็นสิ่งมีชีวิตทั้งหมดถูกค้นพบในช่วงต้นศตวรรษที่ 17 ในช่วงทศวรรษที่ 1660 เพื่อให้มีความแน่นอนมากขึ้น
แม้ว่าตอนนี้อาจดูเหมือนชัดเจนมากที่จะพูดถึงเซลล์ในฐานะหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตก่อนที่พวกเขาจะค้นพบพวกมันไม่ได้อยู่ในภาพพาโนรามาทางวิทยาศาสตร์และไม่คิดว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดประกอบด้วยสิ่งเหล่านี้อย่างน้อยหนึ่งอย่าง .
การแสดงภาพกราฟิกของกล้องจุลทรรศน์ของ Robert Hooke (ที่มา: Robert Hooke จาก Wikimedia Commons)
บางทีอาจเป็นเรื่องสำคัญที่ต้องจำสิ่งที่เรารู้มาตั้งแต่ศตวรรษที่สิบเจ็ดนั่นคือทุกสิ่งที่อาศัยอยู่บนโลกประกอบด้วยเซลล์เล็ก ๆ เหล่านี้ จากจุลินทรีย์หลายพันชนิดที่ตั้งรกรากแทบทุกสภาพแวดล้อมในชีวมณฑลไปจนถึงสัตว์และพืชขนาดมหึมาที่เราเลี้ยงพวกมันประกอบด้วยเซลล์
แม้ว่าจะมีรูปร่างขนาดและหน้าที่แตกต่างกันร่างกายของมนุษย์ที่โตเต็มวัยมีเซลล์ประมาณ 30 ล้านล้านเซลล์ซึ่งจัดอยู่ในรูปแบบของเนื้อเยื่อซึ่งจะประกอบเป็นอวัยวะและระบบต่างๆ สิ่งมีชีวิตที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยเซลล์แต่ละเซลล์ที่แพร่กระจายโดยแบ่งออกเป็นสองเซลล์
สาขาชีววิทยาบางสาขามีหน้าที่ในการศึกษาโครงสร้างเหล่านี้โดยมีวัตถุประสงค์หลักในการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการประกอบการพูดในระดับโมเลกุลและวิธีการทำงานในการสร้างบุคคลที่ซับซ้อนเช่นเดียวกับสัตว์และพืชหลายเซลล์
ประวัติศาสตร์
บุคคลแรกที่สังเกตและอธิบายเซลล์คือโรเบิร์ตฮุคนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษผู้ซึ่งตีพิมพ์ผลงานที่รู้จักกันในชื่อ "Micrographia" ในปี ค.ศ. 1665 ซึ่งอุทิศให้กับการสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์และเป็นจุดที่เขาอธิบายถึงการสังเกตการตัดแผ่นไม้ก๊อก
ในกระดาษ Micrographia Hooke เรียกว่า "เซลล์" หรือ "รูขุมขน" หน่วยกล้องจุลทรรศน์หกเหลี่ยมซึ่งจัดเรียงในลักษณะคล้ายกับรังผึ้งซึ่งเขาเห็นได้จากเลนส์ของกล้องจุลทรรศน์
แม้ว่า Hooke จะเป็นผู้ที่นำคำว่า "เซลล์" มาใช้กับวิทยาศาสตร์ แต่การประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ก่อนหน้านี้ได้กำหนดแบบอย่างในการค้นพบโลกด้วยกล้องจุลทรรศน์และนักวิทยาศาสตร์หลายคนได้ทำการสังเกตที่คล้ายกันมาก่อน:
-Athanasius Kircher ในปี ค.ศ. 1658 ได้แสดงให้เห็นแล้วว่าหนอนและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ พัฒนาในเนื้อเยื่อที่เน่าเปื่อย
- ในขณะเดียวกัน Jan Swammerdam นักธรรมชาติวิทยาชาวเยอรมันอธิบายว่าเซลล์เม็ดเลือดแดง (เม็ดเลือดแดง) เป็นเม็ดเลือดและระบุว่าตัวอ่อนของกบประกอบด้วยอนุภาคที่มีลักษณะเป็นทรงกลม
ในปี 1676 Anton van Leeuwenhoek ชาวดัตช์ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์สมัครเล่นที่หลงใหลในโลกของกล้องจุลทรรศน์ได้ประกาศต่อหน้า Royal Society ถึงการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตที่มีกล้องจุลทรรศน์แบบเคลื่อนที่ซึ่งเขาเรียกว่า "animalculi" ซึ่งทุกวันนี้เรารู้จักกันในชื่อโปรโตซัวและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ที่มีหน่วยเดียว
การสร้างกล้องจุลทรรศน์ขึ้นใหม่โดย Leeuwemhoek (ที่มา: Jeroen Rouwkema จาก Wikimedia Commons)
Van Leeuwenhoek ไม่มีการศึกษาในมหาวิทยาลัยอย่างไรก็ตามเขาได้รับการยอมรับในความสามารถไม่เพียง แต่ในฐานะผู้สังเกตการณ์และผู้บันทึกเท่านั้น แต่ยังเป็นผู้ผลิตกล้องจุลทรรศน์ด้วยซึ่งเขาได้ค้นพบด้วย
เซลล์สัตว์และเซลล์พืช
กว่าหนึ่งศตวรรษหลังจากการค้นพบที่น่าตื่นเต้นของ Robert Hooke และ Antoni van Leeuwenhoek ในช่วงต้นปี 1800 นักวิทยาศาสตร์เริ่มถามคำถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างของสัตว์และพืช
ดังนั้น Theodor Schwann ชาวเยอรมันจึงยังคงศึกษาเซลล์พืชต่อไปและ Matthias Schleiden นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันอีกคนหนึ่งก็เริ่มศึกษาสัตว์โดยตระหนักว่าเหมือนกับเซลล์แรกที่ Hooke อธิบายไว้ในเนื้อเยื่อพืชของไม้ก๊อกสิ่งเหล่านี้ก็ประกอบด้วยเช่นกัน โดยเซลล์
จุดเริ่มต้นของทฤษฎีเซลล์
ในปีพ. ศ. 2374 โรเบิร์ตบราวน์นักพฤกษศาสตร์ชาวสก็อตเมื่อสังเกตส่วนของใบกล้วยไม้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์พบว่าเซลล์ของสิ่งมีชีวิตมีโครงสร้างอยู่ภายในซึ่งเขาเรียกว่า "นิวเคลียส" โดยระบุว่าสิ่งนี้จำเป็นต่อการอยู่รอดของพวกมัน
จนกระทั่งปี 1838 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Schleiden และ Schwann ได้เสนออย่างเป็นทางการว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกประกอบด้วยเซลล์และเป็นคำกล่าวนี้ที่ก่อให้เกิดสมมุติฐานแรกของทฤษฎี "ทฤษฎี" โทรศัพท์มือถือ"
คำพูดที่ถูกต้องของ Schwann คือ“ …ส่วนพื้นฐานของเนื้อเยื่อทั้งหมดประกอบด้วยเซลล์…มีหลักการสากลในการพัฒนาสำหรับส่วนพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตและหลักการนี้คือการก่อตัวของเซลล์…”
เกือบ 20 ปีต่อมารูดอล์ฟเวอร์ชอว์ในปี พ.ศ. 2398 ตระหนักว่าเซลล์ทั้งหมดมาจากเซลล์ที่มีอยู่ก่อนแล้วซึ่งแบ่งตัวนั่นคือเซลล์เท่านั้นที่ผลิตเซลล์อื่นราวกับว่าพวกมันทำสำเนาของตัวเอง
เช่นเดียวกับที่พวกมันได้รับการยอมรับว่าเป็นหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต Virchow ยังถือว่าเซลล์เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของกระบวนการทางพยาธิวิทยา ด้วยแนวคิดนี้ทำให้โรคต่างๆเริ่มถูกมองว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ในสิ่งมีชีวิต
ส่วนประกอบภายในของเซลล์
ความสนใจในลักษณะของเซลล์เพิ่มขึ้นจากการค้นพบแต่ละครั้งที่เปิดเผยต่อสาธารณะ ดังนั้นหลังจากการกำหนดทฤษฎีเซลล์ไม่นานนักวิทยาศาสตร์จึงตระหนักว่าภายในเซลล์ไม่ใช่ของเหลวที่เป็นเนื้อเดียวกัน แต่ค่อนข้างตรงกันข้าม
นักวิจัยบางคนหลังจากดูรายละเอียดบางอย่างแล้วอธิบายว่ามันเป็นไฟบริลาร์ในขณะที่คนอื่นคิดว่ามีลักษณะเป็นร่างแหเม็ดเล็กหรือถุง
การถือกำเนิดของเทคนิคการตรึงและการย้อมสีที่ดีขึ้นทำให้คำอธิบายที่ถูกต้องมากขึ้นซึ่งนำไปสู่การระบุโครงสร้างต่างๆที่มีอยู่ภายในเซลล์
ในปีพ. ศ. 2440 ได้มีการนำแนวคิดของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมมาใช้ในขณะที่ไมโตคอนเดรียได้รับการอธิบายโดยคาร์ลเบนดาในปี พ.ศ. 2433 ในปีเดียวกันนั้น Camilo Golgi ได้บรรยายถึงความซับซ้อนที่ทุกวันนี้มีชื่อของเขา
วอลเธอร์เฟลมมิงตั้งคำว่าโครมาตินเมื่อพูดถึงริบบอนที่เห็นได้ชัดในระหว่างการแบ่งเซลล์และในปีพ. ศ. 2425 เขาเรียกกระบวนการแบ่งนี้ว่าไมโทซิส โครโมโซมเป็นรายละเอียดในปีพ. ศ. 2431 โดย Wilhelm Waldeyer โดยดูจาก metaphase ซึ่งเป็นหนึ่งในขั้นตอนของ mitosis ที่อธิบายโดย Flemming
อ้างอิง
- Alberts, B. , Dennis, B. , Hopkin, K. , Johnson, A. , Lewis, J. , Raff, M. , … Walter, P. (2004). ชีววิทยาของเซลล์ที่จำเป็น Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group
- Alberts, B. , Johnson, A. , Lewis, J. , Morgan, D. , Raff, M. , Roberts, K. , & Walter, P. (2015). อณูชีววิทยาของเซลล์ (6th ed.). นิวยอร์ก: วิทยาศาสตร์การ์แลนด์.
- Alberts, B. , Johnson, A. , Lewis, J. , Raff, M. , Roberts, K. , & Walter, P. (2008). อณูชีววิทยาของเซลล์ (5th ed.). นิวยอร์ก: Garland Science, Taylor & Francis Group
- Mazzarello, P. (1999). แนวคิดการรวมกัน: ประวัติความเป็นมาของทฤษฎีเซลล์ Nature Cell Biology, 1, 13-15.
- NatGeo (2019) เนชั่นแนลจีโอกราฟฟิก. สืบค้นเมื่อ 25 กรกฎาคม 2019 จาก www.nationalgeographic.org/news/history-cell-discovering-cell/3rd-grade/
- Solomon, E. , Berg, L. , & Martin, D. (1999). ชีววิทยา (ฉบับที่ 5) Philadelphia, Pennsylvania: สำนักพิมพ์ Saunders College
- Stansfield, WD, Colomé, JS, & Cano, RJ (2003) อณูชีววิทยาและเซลล์. (KE Cullen, Ed.) McGraw-Hill eBooks