你一定爱读的世界科学故事
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

细胞学说的创立

任何一门学科的发展,都离不开前人的研究基础。细胞学说的创立同样离不开细胞研究先行者们的努力。

1665年,英国科学家虎克用显微镜观察软木切片时,偶然发现其中的蜂窝状结构,他将“蜂窝”中一个个“蜂房”称为“细胞”。这是细胞概念的首次提出。后来英国植物学家布朗和捷克生理学家普金叶先后观察到植物和动物的细胞核,这使人们对细胞的认识更进了一步。至此,施莱登、施旺等人创立细胞学说的条件基本成熟。

施莱登20~24岁曾学习法律,并取得律师资格。但他更热衷于植物学研究,终于在1827年考入耶拿大学专攻植物学。在治学过程中,他独树一帜。在其他植物学家专注于形态分类时,他却惯于用显微镜对各种植物的特征进行观察和描述。施莱登重复了其前人虎克、奥肯、布朗等人的实验,并对他们的实验结果进行了分析和总结。

figure_0089_0094
林耐

瑞典植物学家、探险家,现代植物学的创始人,著有《植物哲学》一书。

在批判地继承前人成就的基础上,施莱登提出了自己的细胞学理论。他认为细胞是构成植物体的基本单位,植物体所有器官、组织均由细胞组成,植物发育、成长的过程就是细胞发育、成长的过程。具体包括细胞的生命特征、生理过程、生理地位等方面。

在论述细胞生命特征时,施莱登指出了细胞生命的两重性,即细胞一方面要维持自身生命过程,另一方面又作为整个机体组织的一部分发挥其功能。这种提法明显带有19世纪初奥肯“两重生命论”的烙印。

施莱登认为,细胞的生理过程就是旧细胞产生新细胞,而这个过程中细胞核是关键:新细胞的生成首先是细胞核的生成,接着便是细胞的其他组成物质从老细胞组织分裂出来,最后新的细胞核与刚分裂出来的细胞组织形成新的细胞。

figure_0090_0095
细胞分裂图

细胞分裂是其生命延续和生物生长发育的基本过程。

谈及细胞的生理地位,施莱登明确提出,细胞作为植物体赖以生存和成长的根本依托,是植物生命体的基本构成单位。

以上几个方面的论述,构成了细胞学说基本组成部分。从此,细胞学说建立起来。后来,德国动物学家施旺又把施莱登植物细胞学说引入到动物学,细胞学说从此更加完整。

施旺原来从事动物胚胎学、解剖学研究。19世纪30年代中期,胚胎学与细胞学并驾齐驱,使得施旺有意把二者加以结合。他从另外一个角度解释了细胞的生理过程:新细胞的生成要借助新陈代谢将细胞间物质转化为细胞生成所需物质,借助细胞相互吸引力浓缩和沉淀细胞间质,进而生成新的细胞。

在解释生命发育过程时,施旺直接指出,动物个体发育过程都是从单细胞开始的。单细胞生成之后,不断分化出新的细胞,整个生命个体才不断发育成长。

只有当施旺把施莱登的细胞学说引入动物学之后,生物学中统一的细胞学说才形成,虽不够完善,但为日后生物学发展指明了通路。

《植物学概论》

《植物学概论》是施莱登1842年完成的植物学教科书,集中阐述了他的细胞学说。在这本书的开始部分,他写了对于植物体所蕴含物质的研究成果,接着便转入了植物细胞学的集中论述。他认为细胞是植物中普遍存在的基本构造,无论如何复杂的植物体都由各具特色的、独立的、分离的个体构成,接着提到植物细胞两重特性,一方面是独立的,进行自身发展的生活;另一方面则是附属的,作为植物整体一部分而存活。然后,施莱登对植物学发展的历程进行了分段,即从古代到中世纪末、林耐时期、林耐以后。最后施莱登论述了形态学和组织学,为后世植物学家开辟了新的研究领域。

《植物学概论》的结构、体例都是全新的,为植物学研究确立了一个全新的角度,提出了植物学领域的新准则,激起了人们对植物学极大的热情。