
为什么世界上千差万别的生物,能默契地表现出相似的生命活动特征?
因为生物有统一结构和功能单位:细胞。
△罗伯特·胡克提出细胞概念
历史长河中,谁发现了细胞?又是如何发现的呢?早在1665年,英国科学家罗伯特·胡克的《显微镜图谱》中提出了细胞的概念和细胞结构的图解。他在自制的复式显微镜下发现:软木塞薄片(死亡植物的细胞壁)是由许多蜂窝状的中空的小室构成的,并将这种小室命名为“细胞”。
胡克发现细胞后,生物学研究便进入了细胞这个微观领域。他又观察了叶片的表皮和树枝的横切面,提出活的植物体也有相似的结构,并指出活的植物细胞内充满了流动的绿色汁液。
△胡克发现植物细胞充满绿色汁液
十年后,荷兰的商人列文·虎克也发明了新的研磨与抛光薄透镜的方法,这台单式显微镜放大倍数达到了266倍。他利用显微镜发现了动物细胞,首次描绘出骨细胞和肌肉细胞的细胞图。
列文·虎克一生制作了400多台显微镜,磨制了500多个透镜,发现了很多有趣的生命和非生命现象,使人们逐渐意识到,生命是由很多细小的东西组成的。
△列文·虎克
150年之后,细胞已是众所周知的事实,但它的内在结构和功能以及在生物体中所处的地位,还不太清楚。
德国植物学家施莱登认为当时植物学分类再分类的工作意义不大,属于业余消遣,并不是真正的植物学,真正的植物学应当去研究植物的结构,从而发现植物生长的规律。于是1838年,他发表了《植物发生论》一文,重提布朗关于细胞核的发现,认为细胞核是植物中普遍存在的基本构造。根据他多年在显微镜下观察植物组织的结果,提出:无论怎样复杂的植物体,都是由细胞组成的(即细胞是任何植物体的基本单位),低等植物可能只是个单个细胞,高等植物由许多细胞构成的生命整体。
△施莱登
随后一年,施旺将细胞学说推广到动物界,给出最一般的细胞学说。
1837年,施旺与施莱登的交流,猛然想起自己在脊索动物标本中也发现过类似的有核单位,他用显微镜观察了动物上皮、蹄、羽毛、晶状体、软骨、骨、牙齿、肌肉、脂肪、神经等多种组织,最后证明它们都是由细胞分化生成的,从而显示了动物整体是由细胞或细胞产物组成的,如同施莱登描述的植物那样。
1839年,他发表了题为《动植物结构和生长的相似性的显微研究》的论文,指出一切动物组织,无论彼此如何不同,均由细胞组成。他写道:“我们已经推倒了分隔动、植物界的巨大屏障,发现了(动植物)基本结构的统一性。”
△施旺
20年后,德国科学家魏尔啸认识到,细胞学说可以用来说明疾病现象,“病细胞”是由健康组织的细胞慢慢演变而来的,由此,他开创了细胞病理学这门学科。进一步的研究发现,细胞并不能由原生粘液自然形成,相反,所有的细胞似乎都是从已有细胞分裂而来。魏尔啸将之概括为一句名言:“一切细胞来自细胞。”1860年魏尔啸开创细胞病理学
△魏尔啸
到这里,细胞学开始得到蓬勃发展,各种细胞器和细胞分裂活动相继被发现,其研究方法主要是显微的形态描述,这一时期被称为细胞学的经典时期。下期我们一起来看免疫细胞又是从何处而来。





