Ποιος ανακάλυψε το κύτταρο και πώς;
Ο Ρόμπερτ Χουκ ήταν ο πρώτος επιστήμονας που περιέγραψε τα κύτταρα και επινόησε επίσης τη λέξη. Ο Anton van Leeuwenhoek ήταν ο πρώτος που περιέγραψε τα βακτήρια και τους πρωτιστές.
Όλοι αποτελούμαστε από κύτταρα. Είναι τα δομικά στοιχεία για εσάς, εγώ, ένας ελέφαντας, ένας καρχαρίας, ένα φίδι, μια κατσαρίδα, μια βελανιδιά, η μούχλα που αναπτύσσεται στην μπαγιάτικη πίτσα, καθώς και η αμοιβάδα και όλα τα μονοκύτταρα ξαδέρφια της.
Ωστόσο, όταν κοιτάτε έναν ελέφαντα, δεν βλέπουμε κανένα κελί. Βλέπουμε γκριζοκαφέ ζαρωμένο δέρμα, μεγάλα δισκέτα αυτιά και τον εντυπωσιακό κορμό του θηρίου. Δεν βλέπουμε αυτά τα κύτταρα επειδή τα μάτια μας απλά δεν μπορούν να δουν τα πράγματα σε τόσο μικρή κλίμακα.
Το μικρότερο κύτταρο είναι ένα βακτηριακό κύτταρο, με μέγεθος περίπου 0,1 νανόμετρο (10-9), ενώ το μέσο κύτταρο ενός ζώου είναι συνήθως μεταξύ 20 μικρομέτρων και 100 μικρομέτρων. Τα μικρότερα αντικείμενα που μπορούν να δουν τα γυμνά μας μάτια είναι περίπου 0,1 χιλιοστά.
Έτσι, εάν τα κύτταρα είναι βασικά αόρατα σε εμάς, ποιος τα ανακάλυψε—και πώς;
Σύντομη ιστορία του μικροσκοπίου
Η ιστορία του κυττάρου και όλης της ζωής των μικροοργανισμών είναι στενά συνδεδεμένη με την εφεύρεση του μικροσκοπίου.
Οι άνθρωποι γνώριζαν από καιρό ότι τα αντικείμενα μπορούν να μεγεθυνθούν όταν τα δει κανείς μέσα από ορισμένα υλικά. Μέχρι τον δέκατο τρίτο αιώνα, οι φακοί είχαν εφευρεθεί και είχαν χρησιμοποιηθεί σε γυαλιά, μεγεθυντικούς φακούς και τηλεσκόπιο.
Τα μικροσκόπια εμφανίστηκαν πολύ αργότερα, στις αρχές του 17ου αιώνα. Τα εύσημα για την εφεύρεση του πρώτου σύνθετου μικροσκοπίου πηγαίνουν σε ένα δίδυμο πατέρα-γιου, τον πατέρα Hans Janssen και τον γιο Zacharias Janssen. Κάπου μεταξύ 1590 και 1600, αυτοί οι κατασκευαστές γυαλιών στην Ολλανδία είχαν την ιδέα να βάλουν έναν φακό και στις δύο πλευρές ενός σωλήνα. Voila , γεννήθηκε το σύνθετο μικροσκόπιο.
Είναι αρκετά αστείο, δέκα χρόνια αργότερα, το 1610, ο Galileo Galilei αποφάσισε να κοιτάξει το τηλεσκόπιό του από το λάθος άκρο, δημιουργώντας έτσι το δικό του σύνθετο μικροσκόπιο, παρόλο που δεν γνώριζε για το έργο του Janssen.
Ο Galileo δεν φοβόταν να πάρει ρίσκα
Αν και οι επιστήμονες είχαν τώρα ένα μικροσκόπιο, θα χρειαστούν άλλα 60 χρόνια περίπου μέχρι να βρεθούν τα πραγματικά κύτταρα. Ο πρώτος λόγος ήταν ότι αυτά τα πρώτα μικροσκόπια δεν πρόσφεραν μεγάλη μεγέθυνση. μεγέθυναν τα αντικείμενα μόνο κατά 3 έως 9 φορές, όχι αρκετά για να δουν ένα κελί.
Ο δεύτερος λόγος ήταν ότι οι άνθρωποι δεν έψαχναν για κελιά. Η δημοφιλής άποψη πριν ανακαλυφθούν οι μικροοργανισμοί ήταν ότι όλη η ζωή μπορούσε να φανεί με γυμνό μάτι. Με μια τέτοια πεποίθηση, πολλοί φυσιοδίφες επικεντρώθηκαν στην περιγραφή μεγάλων αντικειμένων και των μερών τους.
The Discovery of the Cell – Robert Hooke and Anton Van Leeuwenhoek
Τα εύσημα για την ανακάλυψη του κυττάρου ανήκουν στον θρυλικό επιστήμονα Robert Hooke.
Ο Ρόμπερτ Χουκ, με καταγωγή από τα Isles of Wight στην Αγγλία, ήταν πολυμαθής και παραγωγικός επιστήμονας. Ξεκίνησε την καριέρα του ως μηχανολόγος μηχανικός και εφευρέτης. Τελειοποίησε την αντλία αέρα, εφηύρε την ισορροπία ελατηρίου για ρολόγια και καθόρισε έναν τρόπο να προσδιορίζει με ακρίβεια τα γεωγραφικά μήκη στη θάλασσα (το αποτέλεσμα του οποίου περιέργως δεν δημοσίευσε). Βοήθησε επίσης στην ανοικοδόμηση του Λονδίνου μετά τη Μεγάλη Πυρκαγιά του Λονδίνου — όχι μικρό κατόρθωμα!
Ο Ρόμπερτ Χουκ ενδιαφέρθηκε επίσης για τα προβλήματα της βαρύτητας, έναν τομέα της εξειδίκευσης του Ισαάκ Νεύτωνα. Αφού ο Νεύτων δημοσίευσε το Principia, Ο Χουκ ισχυρίστηκε ότι ο Νεύτωνας του είχε κλέψει τον νόμο του αντίστροφου τετραγώνου. Σύντομα οι δυο τους έγιναν αρχαίοι εχθροί, με πολλές θυμωμένες επιστολές να ανταλλάσσονται και πολλές επαγγελματικές δολιοφθορές.
Καημένος ο Νεύτωνας.
Αν και ο Ρόμπερτ Χουκ δεν μπορούσε να διεκδικήσει τη φήμη για την ίδια τη βαρύτητα, θα κέρδιζε ιστορική φήμη μέσω της ανακάλυψης κυττάρων!
Το 1665, ο Robert Hooke δημοσίευσε το Micrographia, ένα βιβλίο αφιερωμένο στη μικροσκοπική. Σύμφωνα με την εφευρετική του φύση, ο Χουκ δημιούργησε ένα μοναδικό σύνθετο μικροσκόπιο που του επέτρεπε να μεγεθύνει αντικείμενα έως και 5o φορές. Με αυτό, μπορούσε να κοιτάξει αντικείμενα μικρότερα από ό,τι είχε δει κανείς πριν ακόμα.
Το μικροσκόπιο του Robert Hooke (Φωτογραφία:δημόσιος τομέας/Wikimedia Commons)
Έκανε σχεδόν 60 παρατηρήσεις με το μικροσκόπιό του για τα πάντα, από μούχλα ψωμιού, λινό και μετάξι μέχρι άγρια βρώμη και φελλό. Την ώρα που ο Χουκ κοιτούσε τον φελλό στο μικροσκόπιο, σχολίασε ότι οι πόροι του φελλού του θύμιζαν κελιά μοναχών. Έτσι, τα ονόμασε κύτταρα.
Μικρογραφία ήταν το πρώτο βιβλίο που περιέγραψε τις πιο ασήμαντες πτυχές της ζωής και ήταν μια άμεση επιτυχία.
Σε όλη τη Μάγχη, στην ήπειρο, βρισκόταν ένας άλλος λαμπρός επιστήμονας που πιθανότατα είχε συναντήσει τη Micrographia του Robert Hooke. Αυτός ήταν ο Anton Van Leeuwenhoek, ένας από τους άλλους που ανακάλυψαν κύτταρα.
Ο Leeuwenhoek ήταν ένας αντισυμβατικός επιστήμονας, τουλάχιστον. Έμπορος υφασμάτων στο επάγγελμα, ο Leeuwenhoek είχε ένα λαμπρό μυαλό στραμμένο στην περιέργεια, κάτι που τον οδήγησε να δημιουργήσει τη δική του, περίεργη εκδοχή ενός μικροσκοπίου, που θα μπορούσε να μεγεθύνει αντικείμενα έως και 250 φορές!
Το μοναδικό μικροσκόπιο του Anton van Leeuwenhoek (Φωτογραφία:Jeroen Rouwkema
/Wikimedia Commons)
Με αυτό το μικροσκόπιο, ο Leeuwenhoek εξέτασε ό,τι μπορούσε, στέλνοντας επιστολές με τις παρατηρήσεις και τα αποτελέσματα των πειραμάτων του στη Βασιλική Εταιρεία, μέλος της οποίας ήταν ο Robert Hooke.
Το 1676, τον ώθησαν να εξετάσει στο μικροσκόπιο μια πιπερόσουπα ηλικίας τριών εβδομάδων. Μέσα στη σούπα, είδε «πολύ μικρά ζώα» να επιπλέουν. Αυτή είναι η πρώτη γραπτή αναφορά για βακτήρια. Αργότερα, αποφάσισε να ρίξει μια πιο προσεκτική ματιά στο όπλο στα δόντια του, καθώς και σε αυτά δύο άλλων γυναικών και δύο ανδρών. Εκεί βρήκε και τα ζωάκια του, τα οποία με αγάπη αποκαλούσε «ζώα».
Σε μια επιστολή του Leeuwenhoek προς τη βασιλική κοινωνία για τα βακτήρια, γράφει, «μια απίστευτα μεγάλη παρέα ζωντανών ζώων, που κολυμπούν πιο ευκίνητα από οποιαδήποτε άλλη που είχα δει ποτέ μέχρι τώρα. Το μεγαλύτερο είδος. . . έσκυψαν το σώμα τους σε καμπύλες πηγαίνοντας προς τα εμπρός. . . Επιπλέον, τα άλλα ζώα ήταν σε τόσο τεράστιους αριθμούς, που όλο το νερό. . . φαινόταν να είναι ζωντανός.»
Αργότερα, ο Robert Hooke επαλήθευσε αυτά τα ευρήματα.
Παρακινούμενος από τους συναδέλφους του, ο Leeuwenhoek κοίταξε ακόμη και το σπέρμα του στο μικροσκόπιο, όπου βρήκε «ζώα» ή αυτό που γνωρίζουμε σήμερα ως σπέρμα.
Συμπέρασμα
Για εμάς, η ιδέα ενός κυττάρου δεν είναι τίποτα το ιδιαίτερο σήμερα, αλλά τον 17ο αιώνα, όταν οι περισσότεροι επιστήμονες πίστευαν ότι η ζωή ξεπήδησε από τον αέρα και ότι ένας μικρός άνθρωπος υπήρχε σε ένα σπέρμα, η ιδέα των κυττάρων και των βακτηρίων ήταν περίεργη. .
Χρειάστηκαν άλλα 200 χρόνια πριν το επόμενο κύμα επιστημόνων επιβεβαιώσει την ιδέα των κυττάρων και έκανε το επόμενο άλμα προς τα εμπρός. Ο περίφημος αφορισμός της κυτταρικής βιολογίας, Omnis cellula e cellula, που σημαίνει ότι «κάθε κύτταρο προέρχεται από ένα άλλο κύτταρο» εμφανίστηκε επίσης αυτή την εποχή, αν και ποιος το πρόφερε στην πραγματικότητα είναι αβέβαιο—είτε ο Φρανσουά-Βίνσεντ Ρασπέιλ είτε ο Ρούντολφ Βίρχο.
Δύο επιστήμονες, ο Mattais Schleiden και ο Theodore Schwann, βασιζόμενοι στο έργο πολλών άλλων επιστημόνων, πρότειναν τις αρχές της Θεωρίας των Κυττάρων.
- Όλα τα ζωντανά όντα αποτελούνται από κύτταρα.
- Τα κελιά είναι η βασική δομική μονάδα του κυττάρου.
- Όλα τα κελιά προέρχονται από προϋπάρχοντα κελιά.
Κανένας επιστήμονας σήμερα δεν θα κλείνει το μάτι με τις παραπάνω φράσεις, αλλά η ιδέα ότι τα ίδια πράγματα που χτίζουν έναν ελέφαντα αποτελούν επίσης ανθρώπους, φυτά, έντομα και κάθε μανιτάρι στο δάσος ήταν συγκλονιστική μόλις πριν από λίγους αιώνες!
