Клетка и организъм 1965 Лункевич В
Преди около 300 години се научили да правят микроскопи, които увеличавали образа на невидими обекти 100-120 пъти. Английският учен Хук прави откритие с помощта на микроскоп. Той взе парче обикновен корк, изряза от него плоча, тънка като тишу, и я разгледа под микроскоп. Картината се оказа напълно неочаквана: корковата плочка приличаше на пчелна пита - тя се състоеше от множество плътно разположени една до друга клетки. Хук ги нарича клетки и оттогава това име е утвърдено в науката.
Беше голямо откритие. Никой не беше виждал нещо подобно преди Хук. Той беше първият, който имаше щастието да погледне в този нов свят, където човешкият поглед все още не беше проникнал. Той беше първият, който научи, че структурата на организмите е много по-сложна, отколкото изглежда с невъоръжено око на човека.
Тласъкът беше даден. Мисълта на учените е спечелила в нова посока. Двама изключителни натуралисти от 17 век - италианецът Малпиги и англичанинът Грю - направиха ново откритие. Изследвайки стъблата, листата, пъпките и плодовете на растенията под микроскоп, учените забелязали, че те съдържат в големи количества същите „клетки“ или „клетки“, за които говори Хук. В допълнение към клетките, пълни с вещество, подобно на суров яйчен белтък, те намират в стъблото и листата много прости и спираловидни каналчета, както и влакна, което показва сложността на структурата на растението.
През 18 век вниманието на учените се измества от растенията към животните. Но най-важните открития в тази област са направени от изключителни учени от 19 век, сред които Шван, И. Мюлер, Вирхов и други *.
* (Изследването на клетката започва да се развива бързо благодарение на усъвършенстването на микроскопите. Микроскопът на Адамс увеличава изображението на обекти вече от 300 до 1000 пъти (XVIIIвек), а в микроскопа на Шик увеличението на размера на клетките достига 2400 пъти. Сега, благодарение на електронния микроскоп, може да се види изключително сложната структура на вътрешните частици на клетката (органели) с размер две или три милионни от милиметъра. В електронния микроскоп, за разлика от конвенционалните оптични микроскопи, не се използват светлинни лъчи за осветяване на разглежданите обекти, а електронни вълни, тоест електрони, генерирани в специален електронен "пистолет" и насочени към въпросния обект през специални отвори.- Забележка. комп.)
Те успяха ясно да докажат, че различните органи при животните и хората, както и при растенията, са изградени от много хиляди, милиони, а понякога и милиарди клетки с различна форма, измерени в десети, стотни и дори хилядни от милиметъра.
Същите тези учени, последвани от други естествоизпитатели, стигнаха до извода, че всяка клетка притежава всички характерни свойства на живия организъм - приема и преработва храната, премахва ненужните й вещества, расте, размножава се, надарена е с чувствителност и изпълнява определена работа.
И така, малка водна леща, плаваща в езерце, и вековен дъб, комар и кит, шимпанзе и човек - с една дума, всеки организъм, представляващ нещо цяло и единно, е в същото време нещо сложно, съставно; защото съдържа множество градивни единици, които изпълняват тази или онази работа в живота на този сложен организъм.
Да вземем за пример един човек. Той има кожа, кости, хрущяли, сухожилия, мускули, мозък, черен дроб и т.н. Нека се обърнем към микроскопа и да го използваме, за да изследваме тънки, прозрачни срезове от изброените органи и тъкани (фиг. 1, 2). Пред вас ще се отворят невероятни снимки. Дайте простор на въображението си - в крайна сметка това е необходимо не само за поет, но и за учен!Съберете всички тези картини в едно цяло и ще видите колко сложен е нашият организъм, каква кипяща, многостранна дейност протича в него.
Ето подредените редици от люспести рогови клетки: те образуват деликатен тънък слой, който покрива външността на цялото ни тяло и го предпазва от вредното въздействие на околната среда. Под него лежат слоеве от други кожни клетки, още по-дълбоко са мастните и мускулните клетки - понякога дълги под формата на влакна, след това къси, като вретено. Лесно възбудими, пълни с физическа сила, те извършват различни услуги: те задвижват нашите органи за движение, извършват механичната работа на стомаха и червата, компресират и разширяват гръдния кош по време на дишане, изхвърлят кръвта от сърцето, насочвайки я през мрежа от кръвоносни съдове към всички краища на нашето тяло.
Но не е ли кръвта вместилище за огромен брой клетки, наречени „кръвни топки“? Някои от тях - червените - са наситени с кислород в белите дробове и доставят този животворен газ до всички други градивни елементи на тялото ни, а други - белите - са нещо като стражи, които предпазват тялото ни от болестотворни бактерии.
А ето и многомилионна армия от костни и хрущялни клетки (фиг. 3 и 4). Тяхната цел е да осигурят стабилна опора на човешкото тяло; те образуват скелет, който държи мускулатурата и вътрешните части на тялото. Цялата тази основа обаче би се срутила незабавно, ако отделните й части не бяха свързани заедно с връзки, състоящи се от съединителна тъкан, която на свой ред се състои от клетки и влакна. Тази тъкан може да се намери във всеки орган, във всеки неговчасти.
Хиляди клетки образуват различни жлези, които отделят сокове за обработка на храната: слюнка, жлъчка, стомашен или чревен сок. По вътрешните стени на червата в правилни редици са подредени цилиндрични епителни клетки (фиг. 5), които абсорбират хранителните сокове от червата и ги насочват през специални съдове първо към сърцето, а след това през кръвоносните съдове към останалите клетъчни групи на цялото ни тяло.
В белите дробове, по вътрешните стени на дихателните пътища, има редове от специални клетки, които имат подвижни реснички в свободния край: това са клетките на ресничестия епител (фиг. 6). На шега те се наричат или „клетки на санитарите“, или „клетки за почистване“, защото премахват праха от въздуха заедно с храчките от дихателните пътища.
Невъзможно е в кратко есе да се изброят всички групи клетки, които изпълняват една или друга специална работа в нашето тяло. Но една група клетки не може да мълчи, тяхната роля в човешкия живот е много важна. Това са нервни клетки (фиг. 7). Те контролират работата на всички останали групи клетки – модифицират, регулират, контролират и комбинират дейността на различните ни органи в съответствие с нуждите на целия организъм и в съответствие с въздействията, идващи от околната среда. Не забравяйте, че цялата човешка умствена дейност е здраво и неразривно свързана с работата на тези клетки: благодарение на тях ние знаем с помощта на сетивата какво се случва във външния свят, те възприемат„впечатления“, от които са съставени всички наши усещания, представи и концепции.
Не само човешкото тяло има сложна структура, но и по-голямата част от животните и растенията. Има обаче една изключително важна закономерност в живата природа, която се проявява във всички живи същества. То също е открито и доказано благодарение на микроскопа в началото на миналия век. Известният учен Карл фон Баер установява, че всеки организъм - било то крехка на вид гъба или величествена индийска смокиня, под чиято гъсто разлистена корона цяла каравана може свободно да се скрие от времето, незначително насекомо или тридесетметров кит - започва живота си само от една единствена микроскопична клетка. Тази клетка е оплодена яйцеклетка или, както се нарича по друг начин, яйцеклетка. Последователно се раздробява, образува нови клетки, от които постепенно се изграждат различни тъкани на бъдещия сложен организъм – костни, хрущялни, мускулни и др.
Жабешко яйце е клетка, от която се получава жаба. Тя е разделена на 2, 4, 16 или повече клетки, тоест от една клетка постепенно възникват десетки, стотици, хиляди нови клетки. Всички те са свързани заедно и образуват едно цяло „клетъчно състояние“.
Благодарение на микроскопа науката направи още едно голямо завоевание. По времето, когато Хук открива клетката, холандецът Льовенхук публикува книга, озаглавена: „Тайните на природата, открити с микроскоп“. Една от тези "тайни" беше следната: изследвайки капка гниеща вода под микроскоп, Льовенхук откри в нея много "малки същества, отличаващи се с изключителна подвижност". Сега знаем, че това са реснички и бактерии. Отлични смезнаем, че тези най-прости едноклетъчни организми се срещат навсякъде – във водата, въздуха, почвата, на повърхността и вътре в тялото на животните и хората. Но в дните на Льовенхук неговото забележително откритие изглеждаше като някакво чудо. Съвсем нов, непознат досега свят се разкри пред човека. Границите на живота са се преместили далеч отвъд това, което човек е виждал преди.
Благодарение на микроскопа хората успяха да установят, че на земята съществува свят от микроскопични организми, богати на форми, всяка от които представлява една клетка - откъдето идва и името им: едноклетъчни организми; че всички растения и животни са изградени от милиони и често милиарди клетки, които образуват различни тъкани и органи, поради което растенията и животните обикновено се наричат многоклетъчни; че всеки многоклетъчен организъм, колкото и сложен да е изграден, започва своето съществуване под формата на една клетка, съдържаща живо вещество, много сложно по състав и структура.
Откакто всичко това стана известно, науката за живота пое по нов път под знамето на нова доктрина за клетката. Тя даде на човечеството много ценни теоретични и практически знания. Енгелс, позовавайки се на „трите велики открития“, издигнали естествената наука на високо ниво на развитие, назовава сред тях откритието на клетката. Едва с това откритие изследването на органичните, живи форми на природата започна да стои здраво на краката си. Завесата на мистерията, която покриваше структурата на организмите, както и процеса на тяхното възникване и растеж, беше разкъсана. Появи се непонятно досега чудо под формата на процес, протичащ по един и същ закон за всички многоклетъчни организми.
Учението за клетката обедини двете царства на живата природа. Светът на животните и растенията се появи пред очите на човека като нещо единно и едновременно с товаразнообразни по форма и дейност. Доскоро много учени гледаха на клетката - тази, която живее самостоятелно, и тази, която е част от многоклетъчен организъм - като най-простия, елементарен организъм. Същите учени сравняват многоклетъчния организъм с човешкото общество и наричат всеки такъв организъм „клетъчна държава“.
Разбира се, такива едноклетъчни същества като гъбичките на бирената мая, амебата, ресничките могат да се нарекат елементарни организми. Всяка от тези клетки живее като повече или по-малко независим организъм. Ситуацията е малко по-различна с клетките на многоклетъчен организъм, например с нервна, мускулна, чернодробна и т.н. Всяка от тях не може да живее отделно от организма. Вярно е, че има всички основни признаци на живот - диша, яде, расте и т.н. Но тези свойства се проявяват в него само когато връзката му с други клетки не е прекъсната, тъй като работата му е тясно преплетена с работата на всички други клетъчни групи на многоклетъчния организъм.
Организмът като цяло оказва влияние върху всяка група от съставните му клетки и дори върху всяка отделна клетка, а самият той от своя страна е зависим от жизнената дейност на отделните органи, тъкани и клетки. Съществува постоянна взаимозависимост между целия организъм и неговите части. В резултат на тези често изключително сложни връзки и взаимодействия се разгръща животът на един многоклетъчен организъм. Ето защо на въпроса дали една клетка на многоклетъчно същество може да се счита за едноклетъчен организъм трябва да се отговори отрицателно. И ако това е така, тогава с още по-малко основания можем да идентифицираме едно многоклетъчно растение или животно с човешкото общество. Тук има качествена разлика. Тя не трябва да бъде забравена. Ако не може всяка клетканаречете го цялостен организъм; дори ако многоклетъчният организъм е нещо качествено ново в сравнение с едноклетъчния организъм, то в никакъв случай не може да се постави знак за равенство между държавата и организма. Организмът е понятие, свързано с науката за живота, и е погрешно да се отъждествяват биологичните закони с такива явления на общественото развитие като държавата.