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Contribuciones de Malpighi y Grew a la biología. La doctrina de la célula vegetal: un panorama histórico. Una nueva ronda en la vida de Marcello Malpighi

Marcello Malpighi (Bolonia 10 de marzo de 1628 - Lazio 29 de noviembre de 1694) - Biólogo y médico italiano.

Uno de los fundadores de la anatomía microscópica de plantas y animales, realizó investigaciones en los campos de la histología, embriología y anatomía comparada.

Miembro de la Royal Society de Londres (desde 1668).

A los 17 años ingresó en la Universidad de Bolonia, se licenció en 1653 con un doctorado en medicina.

En 1656 se convirtió en profesor de esta universidad.

Pronto se convirtió en profesor de medicina teórica en la Universidad de Pisa y se mudó a Pisa durante tres años. En Pisa conoció a Giovanni Borelli, quien proporcionó gran influencia sobre las opiniones de Malpighi. Borelli desarrolló las ideas de la iatrofísica, que consideraba los fenómenos fisiológicos y anatómicos desde el punto de vista de la mecánica.

En 1659 Malpighi regresó a Bolonia, de 1662 a 1666 fue profesor en la Universidad de Messina, luego se vio obligado a regresar a la Universidad de Bolonia, donde enseñó medicina práctica hasta 1691.

En 1691, el Papa Inocencio XII invitó a Malpighi a Roma como médico de cabecera. Enseñó medicina en el Pontificio Colegio.

Investigar

La mayoría de los resultados de la investigación de Malpighi se publicaron en la revista de la Royal Society of London. El primer artículo se publicó en 1661.

En 1667, el editor de la revista de la Royal Society de Londres, Henry Oldenburg, sugirió que Malpighi mantuviera correspondencia regular. Un año después, Malpighi se convirtió en miembro de la Royal Society of London.

En su investigación, Malpighi fue uno de los primeros en utilizar un microscopio que dio un aumento de hasta 180 veces. Por primera vez observó capilares en los pulmones y descubrió la conexión entre arterias y venas, lo que no fue posible para William Harvey, quien describió los círculos grandes y pequeños de la circulación sanguínea.

Al investigar la estructura del gusano de seda, descubrió la tráquea, los órganos respiratorios de los artrópodos en forma de pequeños tubos de aire que perforan el cuerpo de un insecto. Observó los túbulos renales, poniendo las primeras ideas sobre la micción.

Ilustración del libro de Malpighi

Plant Anatomy, 1671. Cuadro

Estableció la presencia de corrientes ascendentes y descendentes de sustancias en las plantas y sugirió el papel de las hojas como órganos de nutrición de las plantas.

Describió los cuerpos linfáticos del bazo, los órganos excretores de los ciempiés arácnidos y los insectos, la capa germinal del siglo XIX de la piel, las células sanguíneas, los alvéolos de los pulmones, las papilas gustativas de la lengua, las criptas intestinales, etc.

Con la ayuda de un microscopio, descubrió órganos en las etapas de desarrollo del pollo, en los que antes era imposible ver las partes formadas del embrión. Malpighi consideró el desarrollo del embrión desde el punto de vista de las ideas del preformismo, creyendo que el embrión ya está en el estado formado en el huevo, y durante el desarrollo solo ocurre un aumento en las partes del organismo ya formado.

Además de los estudios anatómicos, Malpighi estudió la estructura de las plantas. Publicó los resultados de su investigación en el trabajo de dos volúmenes "Plant Anatomy" (1671, publicado en 1675-1679), el estudio microscópico más completo de la anatomía de las plantas en ese momento. Aquí describió la estructura celular de las plantas (células - "bolsas" y "burbujas") e identificó el tipo de tejido - fibras. Su trabajo, junto con el trabajo de Nehemiah Gru, sirvió como la única fuente de conocimiento sobre la anatomía de las plantas durante más de 100 años.

Algunos órganos y estructuras descubiertos por él llevan el nombre de Malpighi: cuerpos de Malpighi (en los riñones y el bazo), capa de Malpighi (en la piel), vasos de Malpighi (en arácnidos, milpiés e insectos). En el reino vegetal, el género Malpighia Plum lleva su nombre. ex L., de cuyo nombre se derivan los nombres de taxones de rango superior: la subfamilia Malpighioideae, la familia Malpighiaceae y el orden Malpighiales.

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El descubrimiento de la célula se remonta al período de la historia de la humanidad cuando la ciencia decidió por primera vez deshacerse del título. Ancillae theologiae(sirviente de la teología) y cuando la ciencia natural experimental, respondiendo a las exigencias de su tiempo, reclamó el título Dominae omnium scientiarum(señora de todas las ciencias). Fue la era del dominio de la idea Francis Bacon(1561-1626) sobre la victoria del hombre sobre la naturaleza, sobre una victoria que puede lograrse no mediante trucos lógicos y formulaciones verbales, sino mediante la experiencia y la observación.

Inspirado por esta idea, un pequeño grupo de personas, a partir de 1645, comenzó a reunirse por las tardes en diferentes barrios de Londres en apartamentos privados. Estas personas encendieron sus pipas y, a la luz de las lámparas de aceite, discutieron los estatutos de la nueva sociedad que habían concebido. Se trataba de profesores de dos universidades inglesas, cerradas por la guerra civil, y simplemente amantes del arte y los experimentos naturales, que se han puesto de moda desde los tiempos de Galileo en Florencia y F. Bacon en Inglaterra.

Fue un momento alarmante. Y aunque no hubo conversaciones políticas en estas reuniones y solo se discutieron experimentos de varios campos de la física, la química, la mecánica y las ciencias de la vida, se tuvo que observar un estricto secreto. Uno de los iniciadores de la creación de la sociedad, el físico R. Boyle (1627-1691), comenzó a llamar a la nueva organización "el colegio de los invisibles".

En 1660, se elaboró ​​una carta y se creó una sociedad para luchar contra la metafísica y la escolástica, que tomó como lema el lema "No jures por las palabras de ningún maestro", o, en pocas palabras, "Nada en una palabra". Así, los miembros de la sociedad declararon que en sus actividades no dependerían, como escolásticos, de autoridades como Aristóteles o los padres y maestros de la iglesia, sino que solo reconocerían la evidencia de la experiencia científica.

En 1662, varios miembros del "colegio de los invisibles", que se habían convertido en personas influyentes en la corte de Carlos II, consiguieron la aprobación por real decreto de la carta y el nuevo nombre del colegio: Royal Society of London. Habiendo reabastecido su personal con "caballeros completamente libres y desocupados", es decir gente rica, la sociedad recibió fondos para imprimir las obras más importantes en forma de libros separados.

Entre los primeros libros impresos hubo uno que merece nuestra atención especial. Este es el trabajo de un estudiante de Boyle, el gran maestro de los experimentos naturales. Robert Hooke(1635-1703), que se convirtió en miembro de la Royal Society of London en 1663. Hooke fue el inventor y diseñador de una amplia variedad de instrumentos, incluido un microscopio mejorado.

Durante varios años, examinó con entusiasmo varios objetos pequeños a través de este microscopio, entre los que una vez se encontró con una tapa de botella ordinaria. Al examinar una sección delgada del corcho hecha con un cuchillo afilado, Robert Hooke se sorprendió por la intrincada estructura de la sustancia del corcho que se reveló cuando se amplió. Vio un hermoso patrón de una masa de células que se parecía a un panal.

Sabiendo que el corcho es un producto vegetal, Hooke comenzó a estudiar las mismas secciones delgadas de ramas y tallos de varias plantas bajo un microscopio. La primera planta que llegó a su mano fue una baya de saúco. En una sección delgada de su núcleo, Hooke volvió a ver una imagen que recordaba mucho a la superficie celular de un panal. Hileras enteras de celdas pequeñas estaban separadas entre sí por particiones delgadas. Llamó a estas células células ( celula).

Así describe Hooke en Micrographia (1665) la historia de su descubrimiento.

“Cogí un trozo de corcho ligero y bueno y con una navaja afilada corté el trozo y obtuve una superficie perfectamente lisa. Cuando lo examiné cuidadosamente con un microscopio, me pareció un poco poroso. Sin embargo, no pude reconocer con total certeza si se trataba realmente de poros, y menos aún determinar su forma. Pero sobre la base de la holgura y la elasticidad del corcho, por supuesto, todavía no podía sacar una conclusión sobre la asombrosa estructura de su tejido, que se reveló durante un estudio más diligente. Con la misma navaja, corté una placa extremadamente delgada de la superficie lisa del corcho. Al colocarlo en un portaobjetos de vidrio negro, ya que era un corcho blanco, e iluminarlo desde arriba con una lente de vidrio plano-convexa, pude ver con extrema claridad que todo estaba plagado de agujeros y poros, como un panal, solo los agujeros eran menos correctos. la semejanza con el panal se vio reforzada por las siguientes características: primero, los poros del corcho contenían relativamente poca materia densa en comparación con los espacios vacíos dentro de ellos. Entonces, estas paredes, si puedo llamarlas así, o las particiones de estos poros, en relación con los poros mismos, eran tan delgadas como las particiones de cera de las células de miel (que consisten en células hexagonales) en relación con las células mismas. Además, los tapones de los poros o células no eran muy profundos, pero sí numerosos. Por medio de particiones intermedias especiales, los poros largos se subdividieron en filas de pequeñas células interconectadas. El descubrimiento de estas células, me parece, me dio la oportunidad de descubrir la razón real y comprensible de las peculiaridades de la sustancia del corcho. Estas formaciones fueron los primeros poros microscópicos que vi y que nadie encontró, ya que no encontré ninguna mención de ellos en ningún escritor o investigador.

Conté los poros en las diversas filas y descubrí que las filas de aproximadamente 50-60 de estas celdas estrechas generalmente caben dentro de 1/18 de pulgada (1.44 mm), de lo cual llegué a la conclusión de que aproximadamente 1100 o un poco más de 1000 cabrían en una longitud de 1 pulgada, en 1 sq. pulgada - más de 1 millón, o 1,166,400, y más de 1200 millones, o 1259 millones, en 1 metro cúbico. pulgada. Podría parecer increíble que el microscopio no nos convenciera de esto. Estos poros, digo, son tan pequeños que los átomos en los que pensaba Epicuro todavía serían demasiado grandes para pasar a través de ellos. La tela de corcho no tiene nada de especial; Examinando bajo un microscopio, encontré que el núcleo del saúco o casi cualquier otro árbol, el tejido interno o el núcleo de los tallos huecos de varias otras plantas, como, por ejemplo, eneldo, zanahorias, nabos, etc., en la mayoría de los casos tiene el mismo tipo de tejido que acabo de señalar en un atasco ".

Así es como se descubrió por primera vez la célula vegetal. Pero en la cabeza de Hooke pululaban las ideas de otros inventos (relojes de resorte, brújulas mejoradas, etc.), y transfirió la conducción adicional de la investigación microscópica a un miembro de la Royal Society. Nehemías creció(1641-1712). A diferencia de Guku, Gru era una persona extremadamente constante y, habiendo dedicado todos los años posteriores de su vida al estudio microscópico de las plantas, descubrió muchas cosas nuevas en su estructura interna. Presentó los resultados de su investigación en un tratado de cuatro volúmenes, publicado en 1682, "Plant Anatomy with a Philosophical History flora y varios otros artículos entregados a la Royal Society ".

Sin detenernos en la descripción de las innumerables observaciones de Grue, presentamos sus conclusiones generales. En el cuerpo de las plantas, distinguió tejidos densos y sueltos: este último, según la terminología de Theophrastus, le dio el nombre de "parénquima". Parénquima, según Gru, "Muy similar en estructura a la espuma de cerveza o espuma de clara de huevo, siendo, aparentemente, una formación líquida"... Una imagen completamente diferente en las descripciones de Gru fue presentada por densos tejidos de tallos y ramas: "La presencia de sistemas verticales y horizontales es claramente evidente aquí, cuyo entretejido da una apariencia de encaje"..

Así es como Gru describe estos tejidos densos: “La comparación más precisa y cercana que ahora podríamos hacer para dilucidar la esencia de la estructura del cuerpo de una planta podría ser una comparación con un pedazo de encaje fino tejido por manos femeninas en un cojín de bolillos; de hecho, tanto el núcleo como sus rayos en el parénquima de la corteza representan una hermosa imagen del encaje más fino. Las fibras del núcleo están dispuestas en un plano horizontal, como una base en una tela de encaje, limitando las burbujas individuales del núcleo y la corteza exactamente de la misma manera que en el encaje, los hilos se tejen en mallas; los rayos centrales están construidos sin burbujas de limo con muy pequeñas, como densas piezas de encaje o lino ...

... Entonces todos los vasos leñosos y aéreosestán ubicadas perpendiculares a las fibras horizontales de todas las partes parenquimatosas anteriores: de la misma manera en el encaje de la almohada, los alfileres que la sujetan están relacionados con el tejido. Solo hay que imaginar los alfileres en forma de tubos y significativamente aumentados de longitud, y el trabajo de tejer encaje, repetido miles de veces en la misma dirección de aumentar su grosor o altura, de acuerdo con la altura de la planta. y obtendremos una foto estructura general no sólo cualquier rama, sino también cualquier otra parte de la planta en su desarrollo de semilla a semilla ".

Al mismo tiempo que Gru, un naturalista italiano comenzó a estudiar la estructura microscópica de las plantas. Marcello Malpighi(1628-1694). Se volvió hacia la botánica, perdiendo la fe en la capacidad de comprender de inmediato la complejidad de la estructura del cuerpo de los animales. Siguiendo la tradición clásica de dividir todos los cuerpos de la naturaleza en mundos animal, vegetal y mineral, admite que debería haber comenzado por estudiar este último, pero "toda la vida no sería suficiente para esto".

El principal mérito de Malpighi es la clasificación precisa de los elementos de la estructura interna de las plantas. Él distingue en el cuerpo de las plantas burbujas o sacos, a menudo llenos de líquido y rodeados por una densa cáscara; fibras que son extremadamente pequeñas y visibles solo bajo un microscopio; vasos. Atención especial Los malpighi son atraídos por los llamados vasos espirales, a los que él llama tráqueas, equiparándolos con los conductos respiratorios (tráquea) de los insectos. Cada uno de estos grupos de elementos estructurales, dice Malpighi, "Se une en la planta en partes separadas del cuerpo de la planta, de estructura homogénea" que él llama "tejidos".

La palabra "tela" enfatizó la similitud estructura interna plantas con estructura de lino y tejidos de lana. Al reconocer este parecido, Malpighi estaba totalmente de acuerdo con Grue.

Trabajando de forma completamente independiente, ambos investigadores obtuvieron resultados muy similares. Llevaron a cabo el primer estudio sistemático de la estructura interna de las plantas en la historia de la ciencia, por lo que reciben merecidamente el título de "padres" de la anatomía microscópica de las plantas. Aproximadamente al mismo tiempo, ambos investigadores presentaron sus trabajos a la Royal Society de Londres y se programó una reunión general para su audiencia. Este día, 29 de diciembre de 1671, puede considerarse el cumpleaños de la anatomía vegetal.

Siglo XVIII posterior. se convirtió en la era de otras solicitudes de ciencias naturales. La vida económica del período de desarrollo de las regiones coloniales exigió insistentemente a la botánica poner en orden el caos en los nombres de las plantas, que se formó debido a la afluencia de cada vez más tipos de materias primas vegetales de los países capturados de ultramar. Por tanto, la atención de los naturalistas se centró en la creación de un sistema racional de clasificación del mundo vegetal. El estudio de la microestructura de un organismo vegetal ha pasado a un segundo plano.

A lo largo del siglo XVIII. no hubo obras similares a las de Malpighi y Gru. En cierto modo, el trabajo fue una excepción. Kaspara WolF"Teoría de la generación" (1759). Parte de este trabajo se dedicó a la cuestión del desarrollo de las plantas. La propia formulación del problema de la génesis de los tejidos vegetales fue un gran paso adelante. Pero se resolvió en este trabajo de manera más especulativa que a través de observaciones precisas.

K. Wolff creyó erróneamente que la parte que crece del tallo, la hoja y la raíz consiste en una masa gelatinosa homogénea en la que aparecen nuevas células, "como burbujas de gas en una masa que se eleva durante la fermentación". Con el tiempo, estas burbujas aumentan de volumen y número, lo que provoca un efecto de crecimiento externo.

Esta teoría, a pesar de su validez extremadamente baja, existió durante bastante tiempo, y todavía vemos rastros de ella a lo largo de toda la primera mitad del siglo XIX.

El comienzo del siglo XIX marcado por una serie de interesantes obras botánicas dedicadas a la célula. Tres de ellos deben reconocerse como particularmente importantes.

1. Apertura L. Treviranus(1779-1864) un método para formar vasos a partir de filas verticales de células, las particiones transversales entre las cuales se disuelven y desaparecen, y toda la fila vertical de células se convierte así en un vaso hueco.

2. Apertura D. Moldengauer(1766-1827) el método de la llamada maceración de tejidos tratándolos con ácido nítrico caliente y otros reactivos químicos que disuelven la sustancia intercelular, como resultado de lo cual todo el tejido se desintegra en sus células individuales.

3. Apertura R. Brown(1773-1858) del núcleo celular (1831), lo que obligó a los investigadores a comenzar a observar de cerca el contenido de la célula. Anteriormente, su atención exclusiva se prestaba solo a su caparazón.

Entonces, en la década de 1830. Resultó que la clasificación de Gru y Malpighi, que dividió todos los elementos estructurales internos del organismo vegetal en tres grupos de formaciones: burbujas, fibras y vasos, no se corresponde con la realidad. Las fibras y los vasos sanguíneos también resultaron ser formaciones celulares, el parénquima dejó de ser el "encaje" o "espuma de cerveza" de Gru, se desintegró en células individuales bajo la acción de los ácidos, lo que significa que el término "tejido" en sí mismo se volvió muy condicional.

Las telas de las plantas en realidad resultaron ser completamente diferentes de las telas de lino y lana o encajes, tejidas a partir de hebras e hilos separados. Este efecto visual surgió debido a la estrecha conexión de las paredes de las células adyacentes, cada una de las cuales era en realidad bastante individual, conectada con las células vecinas por una sustancia intercelular soluble. Todas las formaciones en el organismo vegetal se redujeron a la forma básica: la célula. La célula se convirtió en el único elemento de la estructura interna de las plantas. Tales conclusiones se expresaron en las obras. P. Turpin(1775-1840), quien escribió en 1828: “Una planta es una personalidad compleja; es, en cierto modo, un agregado formado por una masa de individuos privados, más pequeños y más simples. Cada una de las burbujas esféricas o en ocasiones volviéndose hexaédrica por presión mutua, de las que está compuesto el tejido celular, vive, crece y se multiplica, sin importarle en absoluto lo que está haciendo su vecino: es, por tanto, un centro vital independiente en los procesos. de crecimiento y reproducción, es una individualidad celular, cuya asociación con un gran número de individuos similares constituye la mayor parte de la masa a partir de la cual se forma la compleja individualidad del árbol ".

Aproximadamente las mismas conclusiones, pero con respecto a la estructura del organismo animal, llegaron a principios del siglo XIX. y filósofo natural L.Oken(1779-1851), quien creía que "Todo el cuerpo de los animales está formado por pequeñas partes constituyentes llamadas ciliados"... Pero esta opinión, que no parecía del todo justificada, no dejó un rastro perceptible en la ciencia de la época. Finalmente, la idea de la unidad de la estructura celular para el mundo de los animales y las plantas fue expresada en 1837 por un fisiólogo checo. J. Purkinje(1787-1869). Observó la correspondencia de la estructura granular (celular) de los órganos animales con una clara división en células del cuerpo vegetal.

Así, a finales de los años 30. Siglo XIX, cuando los creadores de la teoría celular entraron en la arena de la historia de la ciencia. M. Schleiden(1804-1881) y T. Schwann(1810-1882), el concepto de estructura celular de los organismos del mundo vegetal y animal no solo se preparó, sino que se desarrolló en gran medida.

Entonces, ¿cuál es el papel histórico de los fundadores de la teoría celular?

En los trabajos de Schleiden "Materiales para el desarrollo de plantas" y Schwann "Estudios microscópicos sobre la unidad de estructura y crecimiento en animales y plantas" por primera vez se mostró y demostró no solo que todos los seres vivos consisten en células, sino lo más importante, que todos los seres vivos en toda su diversidad provienen (se desarrollan) de la célula. Ni Wolff ni Purkinje lograron desentrañar esta verdad, y ambos imaginaron el proceso de desarrollo celular como la aparición de burbujas en una masa corporal indiferenciada, como una masa.

Pero Schleiden, por supuesto, se equivocó de muchas maneras. Por ejemplo, tenía ideas insuficientes e incorrectas sobre el contenido de las celdas. Pensó que el núcleo celular está ubicado entre las láminas de la membrana celular doble y no pudo descubrir la sustancia dentro de la célula. Al observar el citoplasma, no entendió que, de hecho, es el sustrato de los fenómenos vitales. Lo consideró una goma de mascar y permitió la aparición de granos mucosos en él, convirtiéndose en nucléolos y núcleos celulares: citoblastos, alrededor de los cuales supuestamente debería aparecer una nueva célula. Schleiden pasó por alto o ignoró las indicaciones de los procesos asociados con la división celular que ya estaban disponibles en la ciencia en ese momento.

Poco queda de las formas concretas en las que tanto Schleiden como Schwann imaginaron el desarrollo de plantas y animales. Pero la idea básica de la enseñanza celular en la formulación de Schleiden y Schwann, que "todos los seres vivos se originan en una célula, y en Etapa temprana de su desarrollo, el embrión realmente consta sólo de una célula ”, y ha conservado su fuerza hasta el día de hoy.

El principal inconveniente de las enseñanzas de Schleiden y Schwann fue la atención excesiva a la membrana celular y la ignorancia del contenido vivo de la célula (Schwann vio las membranas de las células animales incluso donde no lo estaban).

La importancia del contenido vivo de una célula, llamado protoplasma, fue explicada por primera vez por Hugo Mole(1805-1872) en el artículo "Sobre el movimiento de los jugos dentro de las células", publicado en 1846.

“En una serie de observaciones sobre la historia del desarrollo de las células vegetales que hice el verano pasado, y cuyos resultados, de ser confirmados por observaciones posteriores, pretendo publicar más adelante, llamé la atención sobre los fenómenos encontrados por nitrógeno -conteniendo partes constituyentes contenido celular ... Dado que este líquido viscoso aparece donde las células deben formarse, precediendo a las primeras formaciones densas, indicando el lugar de desarrollo de las células futuras, debemos admitir que también proporciona material para la formación del núcleo y la membrana celular primaria , y estas formaciones no solo están con ella en la relación más cercana en la posición, sino que muestran la misma reacción al yodo. Dado que el proceso de aparición de nuevas células comienza con el aislamiento de secciones de este líquido viscoso, parece bastante correcto usar el nombre relacionado con su función fisiológica para designar esta sustancia, y sugiero la palabra protoplasma para esto.

… Cuanto más vieja es la célula, más aumentan las cavidades llenas de jugo acuoso, en comparación con la masa de protoplasma. Como resultado, las cavidades mencionadas se fusionan entre sí, y el líquido viscoso, en lugar de particiones sólidas, forma solo hilos más o menos gruesos que divergen de la masa que rodea el núcleo, como la atmósfera, hacia la pared celular, se doblan aquí, conectan con otros hilos que se estiran en la dirección opuesta, dirección, y de esta manera forman una red anastomosaica más o menos densamente ramificada ... Cuando el protoplasma forma tales hilos, casi siempre es posible observar el movimiento de los jugos.

Después de este estudio, que quitó su capa interna de la membrana celular de la célula vegetal, que resultó ser una capa viva de protoplasma que contenía el núcleo celular, las opiniones sobre el proceso de reproducción celular, que Schleiden imaginó como "un proceso que tiene lugar dentro de la membrana celular ", obviamente tuvo que cambiar.

Debemos la correcta comprensión del proceso de reproducción celular a la botánica. F.Unger(1800-1870), quien observó en 1841 el proceso de división celular en órganos jóvenes en crecimiento de una planta, así como estudios ejemplares de procesos de crecimiento (principalmente en plantas inferiores) realizados por K.Negeli(1817-1891). En 1842-1844. Negeli presentó los resultados de su trabajo en el artículo "Núcleos celulares, formación y crecimiento de células en plantas":

“Para las plantas, la siguiente ley es válida: la formación celular normal ocurre solo dentro de las células ... El contenido de la célula madre se divide en dos o más partes. Se forma un caparazón alrededor de cada una de estas partes.

… En base a numerosos estudios sobre algas, hongos, colas de caballo, plantas vasculares opacas y falógamas, me considero facultado para establecer como ley general que aquí, en la célula materna, se forman dos células hijas, es decir, en otras palabras, una celda se divide en dos. Considero que las opiniones y declaraciones contrarias son erróneas ".

Muy procesos complejos La distribución uniforme de la materia nuclear, observada durante la división celular en plantas superiores, escapó a la atención de los primeros investigadores, y el honor de este notable descubrimiento (1874), a menudo atribuido erróneamente a los científicos alemanes E. Strasburger y W. Flemming, pertenece a el científico ruso CARNÉ DE IDENTIDAD. Chistyakov(1843-1876). La historia de este descubrimiento, olvidado en la literatura científica, merece que nos detengamos en él con más detalle.

El joven botánico ruso Ivan Dorofeevich Chistyakov, quien escapó de la pobreza, pero debido a la constante privación "ganó" el consumo a la edad de treinta años, dedicó su últimos años desentrañar el papel del núcleo en el proceso de división celular. Sin escatimar esfuerzos, se sentó durante meses frente al microscopio, estudiando el desarrollo de la cola de caballo y las esporas linfáticas.

Un cuadro maravilloso se desplegó ante él. Antes de la maduración, las células madre de las esporas comenzaron a dividirse intensamente. Al mismo tiempo, los contornos del núcleo celular desaparecieron y la sustancia encerrada en el núcleo celular y luego llamada cromatina (debido a su capacidad para teñirse fuertemente con tintes de anilina) experimentó una serie de cambios complejos: al principio se enroscó en una bola que se asemeja a una bola de hilo, luego el hilo enrollado en una bola se rompe en segmentos separados en forma de gusano o en forma de herradura; estos segmentos se recogieron en una capa plana en forma de cinturón en el medio de la celda divisoria. Aquí, cada zapato de material de cromatina se dividió cuidadosamente a lo largo de su longitud en dos herraduras, que divergieron hacia los extremos opuestos de la celda. Luego, los dos grupos separados de herraduras se doblaron en bolas y se formó en dos extremos opuestos de la célula en división, primero a lo largo de la bola y luego a lo largo del nuevo núcleo hijo. Finalmente, apareció un tabique en el medio de la celda y la célula madre se dividió en dos células hijas.

Superando su enfermedad, Chistyakov repite sus observaciones muchas veces. Con una mano debilitada, toma notas en un cuaderno y bosqueja lo que vio. En 1871, en la imprenta de A.I. Mamontov, publica su trabajo "La historia del desarrollo de esporangios y esporas de las anteras más opacas y polen de fantasma: investigación anatómica y fisiológica", y luego publica su descubrimiento en 1874 y 1875. en revistas de botánica europeas en italiano y alemán, y pasa a ser propiedad de todo el mundo científico. Famoso científico alemán E. Strasburger(1844-1912) se dio cuenta de que su colega ruso había resuelto el enigma por el que él mismo había estado luchando durante tantos años. Strasburger interpretó esta clara escisión de la sustancia de la cromatina en herradura, que precede a la división celular, esta separación de las mitades divididas hacia los extremos opuestos de la célula como un proceso asociado con la transferencia hereditaria de las características de la célula madre a las células hijas. Strasburger, que apreció la enorme importancia del hecho descrito por Chistyakov, trató de atribuirse a sí mismo la prioridad de este descubrimiento, pero las obras impresas de Chistyakov conservaron el honor de ser las primeras. Sin embargo, este honor, la ayuda financiera y el envío de tratamiento a Italia, todo resultó ser muy tarde, y un año después de la publicación de las obras, a la edad de 34 años, Chistyakov murió.

W. Flemming(1843-1905) solo en 1878, cuatro años después de Chistyakov, hizo observaciones precisas del fenómeno descubierto por científicos rusos, lo describió en detalle y lo llamó karyokinesis. Flemming también tuvo la idea de llamar cromatina a la sustancia nuclear, que sufre cambios en el proceso de carioquinesis.

La investigación de Chistyakov fue continuada por otro científico ruso: Y EN. Belyaev(1855-1911), quien eligió las células del polen de las gimnospermas como objeto de sus observaciones. Descubrió el fenómeno de la llamada división de reducción, que tiene lugar durante la maduración de las células germinales masculinas y femeninas y consiste en que el número de cromosomas en cada una de las células germinales en maduración se convierte en la mitad del número de cromosomas en otras células. del cuerpo de la planta. Por lo tanto, en cada una de las células germinales maduras, tanto masculinas como femeninas, en el momento de la maduración, solo se conserva la mitad del número de cromosomas. En el proceso de fertilización, cuando dos células, masculina y femenina, se fusionan, se obtiene nuevamente el número normal de cromosomas, que la célula madre transfiere a todas las células del cuerpo de la nueva planta que se forman a partir de ella.

El descubrimiento de Belyaev se convirtió en uno de los principales argumentos para fundamentar la doctrina de la relación de los cromosomas con el proceso de transmisión hereditaria de las características de las células parentales a las células hijas. La conexión por pares durante la fertilización de los cromosomas de las células germinales masculinas y femeninas explicó claramente por qué los descendientes combinan las características hereditarias de ambos padres. A la luz de la doctrina de la división por reducción y los cromosomas, muchos fenómenos poco claros hasta ese momento que acompañan a la herencia de propiedades y rasgos innatas en plantas y animales se volvieron claros.

En la década de 1890 se llevó a cabo por primera vez una elucidación experimental del papel del núcleo en la célula. Botánico ruso I.I. Gerasimov(1867-1920). Experimentando con el alga Spirogyra, obtuvo células no nucleares y binucleares. Las células sin núcleo no podrían existir durante mucho tiempo, la presencia de dos núcleos provocó un mayor desarrollo y división celular.

La gloria de los investigadores-citólogos rusos continuó y llegó hasta nuestros días gracias al trabajo. S.G. Navashina(1857-1930) y sus numerosos alumnos. El trabajo de Navashin marcó una nueva era en el estudio del núcleo celular. Hizo una serie de descubrimientos importantes, como el descubrimiento de satélites de cromosomas.

En la década de 1870. Aparecieron varias teorías pseudocientíficas; surgió una tendencia a transformar la teoría de la célula en una teoría de los elementos estructurales del organismo adulto. Se ha generalizado una cruda interpretación mecanicista según la cual las células son "ladrillos separados e independientes" a partir de los cuales se compone la "compleja arquitectura de una planta". Así que pensé, por ejemplo, Rudolf Virchow(1821-1902), destacado patólogo alemán.

Botánico y microbiólogo destacado F. Cohn(1828-1898) en su obra de dos volúmenes "La planta" uno de los capítulos se tituló "El estado de las células". En él, equiparó las ramas de un árbol con las provincias, las hojas con las comunidades y las células con las personalidades de los ciudadanos individuales. Interpretó la germinación, la floración y la fructificación como funciones estatales, y la reproducción vegetativa como el surgimiento de colonias autónomas.

El famoso fisiólogo alemán fue aún más lejos por el camino de analogías similares M. Vervorn(1863-1921), quien equiparó la "estructura celular estatal" del organismo vegetal con la república, en oposición a la "organización superior de los animales" con su sistema nervioso central, lo que le recordó las "características de la estructura celular monárquica". "querido por su corazón. Vervorn creía que toda la fisiología se puede reducir a la fisiología de la célula, y probó todos los complejos procesos fisiológicos en los seres vivos multicelulares, explique mediante una simple suma de lo que se puede observar en amebas y ciliados.

Todas estas teorías esquematizaron aproximadamente la estructura del organismo, intentaron reducir todos los fenómenos de la vida que ocurren en él a una simple suma aritmética de las vidas de las partículas individuales: "individuos celulares". Una reacción natural a los extremos del mecanismo y la vulgarización en el campo de la teoría de la célula fueron los discursos de científicos individuales que demostraron la incorrección de la absolutización del papel de la célula en el cuerpo y la imposibilidad de reducir la vida de la célula. organismo en su conjunto a la suma de las vidas de sus células individuales constituyentes.

El mayor punto de inflexión en la ciencia fue el descubrimiento en 1877 por científicos rusos. EN. Gorozhankin(1848-1904) plasmodesmos, o filamentos delgados de protoplasma, que conectan a través de los poros el contenido de las células vecinas. Los plasmodesmos parecen unir el contenido de células individuales de tejido vegetal en un todo. Este importante descubrimiento impulsó a varios científicos europeos, en particular al científico alemán M. Heidenhain, para expresar consideraciones de que “el concepto de materia viva es mucho más amplio que el concepto de célula y en todo caso no coincide con él” (1912). Heidenhain reconoció la sustancia intercelular como viva.

Si los mecanicistas -los seguidores de R. Virchow- retrataban al organismo como complejo, entonces los críticos de la teoría celular, en el fragor de la polémica, se fueron al otro extremo y trataron de presentarlo como simple, como un plasmodio sólido. Al mismo tiempo, se ignoró el hecho de que un organismo multicelular se desarrolla a partir de una célula por división, repitiendo las etapas milenarias de la evolución del mundo orgánico.

Es interesante dar una referencia histórica en relación con las declaraciones de oposición de los "anticelulistas", que en un momento fueron considerados ultrarrevolucionarios.

Los primeros discursos de los opositores a la teoría celular en Rusia estuvieron imbuidos de un espíritu claramente reaccionario. En 1901, en el X Congreso de Naturalistas y Médicos Rusos, el Viceministro de Educación Pública Lukyanov, quien anteriormente había dirigido el Departamento de Anatomía Patológica en una de las instituciones de educación superior y era considerado un especialista en el campo de la histología, pronunció un discurso. . Comenzó su discurso en el congreso con la cuestión de la sustancia intercelular viva, cuya presencia supuestamente refuta la teoría celular; Lo terminó con una indicación de la "incomprensibilidad de los misterios de la vida" y un llamado a la unión de la ciencia con la religión. El profesor de la Universidad de San Petersburgo, V. Shimkevich, quien estaba sentado a la mesa del presidium del congreso, al final de este discurso, se puso de pie y se santiguó, diciendo en voz alta: "Oremos en paz al Señor".

Los principales en la doctrina de la célula, siguiendo el pacto de Schleiden y Schwann, ahora consideran el lado genético y consideran la célula como una unidad biológica de reproducción y diferenciación de varios tejidos del cuerpo. El nuevo concepto de la teoría de la célula se enriqueció con una gran cantidad de nuevos datos obtenidos por la ciencia. Sin embargo, incluso ahora, al igual que hace más de 100 años, la teoría de la célula es el punto de partida para el estudio de cualquier organismo, incluido el organismo vegetal.


Marcello en 1653 defendió su tesis para el grado de Doctor en Medicina. Tres años después, se le encomendó impartir clases de medicina en la Escuela Superior de Bolonia (Archiginnasio), pero sus enemigos y envidiosos, uno de los cuales era el profesor de medicina teórica Montalbani, envenenaron su vida de tal manera con su persecución que aceptó de buen grado la oferta del duque de Toscana Fernando II para tomar el recién creado Departamento de Medicina Teórica en Pisa. A finales de 1656, el profesor extraordinario Malpighi comienza a dar conferencias.
En la casa del profesor de matemáticas Alfonso Borelli, con quien Malpighi se hizo cercano, los anatomistas realizaron disecciones de animales. El Gran Duque de Toscana Fernando y el Príncipe Leopoldo estuvieron presentes en las autopsias anatómicas y, en general, trataron lo que estaba sucediendo en el círculo con gran interés. Más tarde invitaron a los científicos al palacio para realizar demostraciones. Gracias al interés de los gobernantes por la anatomía y la fisiología, en 1657 se fundó la Academia Experimental, fundada por el Príncipe Leopoldo y que posteriormente ganó gran fama. Durante este período, Malpighi realiza investigaciones sobre la naturaleza de la sangre, escribe trabajos sobre la orina, el efecto de los laxantes y la digestión. Sin embargo, su trabajo se ve interrumpido por la noticia de una enemistad que estalló entre su hermano Bartolomeo y la familia vecina de Sbaralya, cuyas posesiones limitaban con las tierras de la familia Malpighi en Crevalcore. Este swara, que se ha vuelto crónico y ha adoptado formas muy duras, está destinado a invadir a menudo la vida de un científico. En parte por mala salud, en parte por el deseo de estar más cerca de su hogar y su familia, Malpighi recibe permiso del Gran Duque para regresar a Bolonia. Aquí vuelve a ocupar una cátedra en la universidad.
Los logros científicos del Dr. Malpighi son enormes. Fue el primer científico en participar en investigaciones microscópicas sistemáticas y específicas. Esto le permitió hacer una serie de descubrimientos importantes. Entonces, en 1660, describió la estructura alveolar de los pulmones en una rana y las células sanguíneas en un erizo. Dedicado a la botánica, Malpighi describió los tubos de aire (1662) y los vasos (1671) en las plantas, publicó una obra importante "Anatomía de las plantas" (dos volúmenes, 1675-1679). La familia de plantas dicotiledóneas de pétalos libres (Malpigiaceae) lleva el nombre de Malpighi. El mérito más importante de Malpighi, por supuesto, es el descubrimiento de la circulación sanguínea capilar (el objeto del estudio fue la vejiga de la rana), que complementó la teoría de la circulación sanguínea de Harvey. Malpighi estaba usando un microscopio, por lo que descubrió algo que Harvey no podía ver. Cuatro años después de la muerte de Harvey, es decir, en 1661, Malpighi publicó los resultados de las observaciones sobre la estructura del pulmón y por primera vez dio una descripción de los vasos sanguíneos capilares que conectan las arterias con las venas. Así, se reveló el último secreto del sistema circulatorio. Marcello Malpighi describió en detalle la estructura del pulmón, señalando que consta de innumerables vesículas pequeñas enredadas en una red de vasos sanguíneos capilares. Sin embargo, el científico no pudo establecer cuál es el papel de los pulmones en el cuerpo de un animal y una persona. Sin embargo, refutó categóricamente la teoría de Galen sobre el enfriamiento de la sangre; sin embargo, su opinión de que la sangre en los pulmones se mezcla tampoco era cierta. El descubrimiento de los vasos sanguíneos capilares y la descripción de la estructura de los pulmones no son el único mérito de Malpighi. Dio una descripción detallada de la estructura de los riñones, en la que encontró glomérulos, más tarde llamados cuerpos de Malpighi:
  1. en los riñones de humanos y vertebrados (con la excepción de algunos peces), los glomérulos de los capilares arteriales, en los que el líquido de la sangre se filtra a los túbulos urinarios;
  2. en el tejido reticular del bazo hay nódulos linfoides en los que se forman linfocitos.

Según http://www.tonnel.ru

Un período importante de estudios microscópicos de la anatomía de animales y plantas está asociado con el nombre de este destacado biólogo y médico. La invención y la mejora del microscopio permitió a los científicos descubrir el mundo de criaturas extremadamente pequeñas, completamente diferentes de las que son visibles a simple vista.

Después de recibir un microscopio, Malpighi hizo una serie de importantes descubrimientos biológicos. Al principio, examinó todo lo que tenía a mano: insectos, pulmones de ranas, glóbulos, vasos capilares, piel, hígado, bazo, tejidos vegetales. En el estudio de estos objetos alcanzó tal perfección que se convirtió en uno de los creadores de la anatomía microscópica. Malpighi fue el primero en utilizar un microscopio para estudiar la circulación sanguínea.

Usando un aumento de 180 veces, Malpighi hizo un descubrimiento en la teoría de la circulación sanguínea: mientras examinaba una muestra del pulmón de una rana bajo un microscopio, notó burbujas de aire rodeadas por una película y pequeños vasos sanguíneos, vio una red ramificada de vasos capilares. conectando arterias con venas (1661). Durante los siguientes seis años, Malpighi hizo observaciones que describió en trabajos científicos, lo que le trajo la gloria de un gran científico. Los informes de Malpighi sobre la estructura del cerebro, la lengua, la retina, los nervios, el bazo, el hígado, la piel y sobre el desarrollo del embrión en el huevo de gallina, así como sobre la estructura anatómica de las plantas, atestiguan observaciones muy cuidadosas.

Malpighi estableció que el aire es necesario para la germinación de las semillas, aunque el proceso mismo de respiración e intercambio de gases en un organismo vivo se explicó correctamente solo a fines del siglo XVIII. Malpighi fue admitido en la famosa Royal Society of Science de Londres.

Heinrich Oldenburgsky, secretario durante mucho tiempo de la Royal Society, invitó a Malpighi a escribir una monografía sobre la anatomía del gusano de seda. El científico aceptó gustosamente y dos años después presentó un trabajo que contenía Descripción detallada y dibujos de la estructura del cuerpo del insecto. Por primera vez aparecieron ante ojos humanos ejemplares que hasta ahora solo podían verse con lupas. A partir de ese momento, toda la vida de Malpighi comenzó a fluir bajo el microscopio.

Durante 30 años, el científico viajó de Pisa a Bolonia, de Bolonia a Messina y Roma, sin separarse nunca del microscopio, que el científico poseía tan perfectamente que se ganó el título honorífico de maestro en tecnología microscópica de sus contemporáneos. No solo fue un observador sobresaliente, capaz y completo, sino también un experimentador atento, un diseñador hábil. En sus obras, Malpighi utilizó ampliamente el método de dibujar preparaciones microscópicas.

En un estudio microscópico de la estructura de animales y plantas, utilizó métodos especiales de preparación de tejidos (maceración, ebullición, inyección de productos químicos apropiados, etc.). Los logros de Malpighi en el campo de la anatomía microscópica de las plantas son grandiosos. Hizo muchos descubrimientos importantes, que publicó en su obra "Plant Anatomy". Una familia de plantas dicotiledóneas de pétalos libres (Malpighiaceae) y una de las especies de árboles y arbustos tropicales (Malpighia) llevan su nombre. Algunos de los descubrimientos de Malpighi en zoología recibieron su nombre, por ejemplo: corpúsculos de Malpighi: los glomérulos de los capilares sanguíneos que forman engrosamientos dentro de los túbulos renales y los glomérulos de tejido alrededor de las arterias centrales que forman el cuerpo blanco del bazo, la capa de Malpighi. de propagación cutánea, o vasos de Malpighi - órganos excretores tubulares de insectos y NS.

Una característica esencial de los logros científicos de Malpighi radica no solo en su inagotable inventiva y versatilidad de intereses científicos, sino también en su enfoque del problema, que consistió en un estudio experimental sistemático y detallado de todos los aspectos del tema en estudio. Malpighi combinó la diligencia excepcional de un científico, el talento de un experimentador y la aguda observación del descubridor de la naturaleza.

Marcello Malpighi nació el 10 de marzo de 1628 en Italia en la ciudad de Crevalcore; estudió física y biología en la Universidad de Bolonia, en 1662-1691. fue profesor en Bolonia, Pisa y Messina; pasó el final de su vida en Roma como médico de la corte del Papa Inocencio XII; Murió en Roma el 29 de noviembre de 1694, y en vísperas de su muerte dictó y firmó un mensaje sobre la estructura anatómica de la oreja del águila.

resúmenes de otras presentaciones

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