Marcello Malpighi (Bologna 10 marzo 1628 – Lazio 29 novembre 1694) - Biologo e medico italiano.

Uno dei fondatori dell'anatomia microscopica di piante e animali, ha condotto ricerche nel campo dell'istologia, dell'embriologia e dell'anatomia comparata.

Membro della Royal Society di Londra (dal 1668).

All'età di 17 anni entrò all'Università di Bologna, laureandosi nel 1653 con il dottorato in medicina.

Nel 1656 divenne professore in questa università.

Divenne presto professore di medicina teorica all'Università di Pisa e si trasferì a Pisa per tre anni. A Pisa conobbe Giovanni Borelli, che provvide grande influenza sui panorami di Malpighi. Borelli sviluppò le idee della iatrofisica, che considerava i fenomeni fisiologici e anatomici dal punto di vista della meccanica.

Nel 1659 Malpighi tornò a Bologna, dal 1662 al 1666 fu professore all'Università di Messina, poi fu costretto a tornare nuovamente all'Università di Bologna, dove insegnò medicina pratica fino al 1691.

Nel 1691 papa Innocenzo XII invitò Malpighi a Roma come medico curante. Insegnò medicina al Pontificio Collegio.

Ricerca

La maggior parte dei risultati della ricerca di Malpighi sono stati pubblicati sulla rivista della Royal Society di Londra. Il primo articolo è stato pubblicato nel 1661.

Nel 1667 l'editore del giornale della Royal Society di Londra, Henry Oldenburg, invitò Malpighi a condurre una corrispondenza regolare. Un anno dopo, Malpighi divenne membro della Royal Society di Londra.

Nelle sue ricerche Malpighi fu uno dei primi ad utilizzare un microscopio che dava un ingrandimento fino a 180 volte. Per la prima volta osservò i capillari nei polmoni e scoprì la connessione tra arterie e vene, cosa impossibile per William Harvey, che descrisse i circoli grandi e piccoli della circolazione sanguigna.

Indagando sulla struttura del baco da seta, scoprì la trachea, gli organi respiratori degli artropodi sotto forma di piccoli tubi d'aria che penetrano nel corpo di un insetto. Osservato i tubuli renali, ponendo le prime idee sulla minzione.

Illustrazione dal libro di Malpighi

Anatomia vegetale, 1671. Tabella

Stabilì la presenza di correnti ascendenti e discendenti di sostanze nelle piante e suggerì il ruolo delle foglie come organi di nutrizione delle piante.

Descrisse i corpi linfatici della milza, gli organi escretori di millepiedi e insetti aracnidi, lo strato germinale della pelle del XIX secolo, le cellule del sangue, gli alveoli dei polmoni, le papille gustative della lingua, le cripte intestinali, ecc.

Con l'aiuto di un microscopio, scoprì organi nelle fasi di sviluppo del pollo, in cui in precedenza era impossibile vedere le parti formate dell'embrione. Malpighi considerava lo sviluppo dell'embrione dal punto di vista delle idee del preformismo, credendo che l'embrione fosse già in uno stato formato nell'uovo, e durante lo sviluppo c'è solo un aumento delle parti dell'organismo già formato.

Oltre agli studi anatomici, Malpighi studiò la struttura delle piante. Ha pubblicato i risultati delle sue ricerche nell'opera in due volumi "Plant Anatomy" (1671, pubblicata nel 1675-1679) - lo studio microscopico più completo dell'anatomia vegetale in quel momento. Qui descrisse la struttura cellulare delle piante (cellule - "sacchi" e "bolle") e identificò il tipo di tessuto - fibre. Il suo lavoro, insieme a quello di Nehemiah Gru, è servito per oltre 100 anni come l'unica fonte di conoscenza dell'anatomia vegetale.

Alcuni organi e strutture da lui scoperti prendono il nome da Malpighi: corpi malpighiani (nei reni e nella milza), strato malpighiano (nella pelle), vasi malpighiani (negli aracnidi, nei millepiedi e negli insetti). Nel regno vegetale, il genere Malpighia Plum prende il nome da lui. ex L., dal cui nome derivano i nomi di taxa di rango superiore - la sottofamiglia Malpighioideae, la famiglia Malpighiaceae e l'ordine Malpighiales.

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La scoperta della cellula risale al periodo della storia dell'umanità in cui la scienza decise per la prima volta di eliminare il titolo Ancillae theologiae(servitore della teologia) e quando la scienza naturale sperimentale, rispondendo alle esigenze del suo tempo, rivendicava il titolo Dominae omnium scientiarum(signora su tutte le scienze). Era l'era del predominio dell'idea Francesco Bacone(1561-1626) sulla vittoria dell'uomo sulla natura, su una vittoria che si può ottenere non con trucchi logici e formulazioni verbali, ma con l'esperienza e l'osservazione.

Ispirato da questa idea, un piccolo gruppo di persone, a partire dal 1645, iniziò a radunarsi la sera in diversi quartieri di Londra in appartamenti privati. Queste persone accendevano le loro pipe e, alla luce delle lampade a olio, discutevano lo statuto della nuova società che avevano concepito. Erano i professori di due università inglesi, chiuse a causa della guerra civile, e semplicemente amanti dell'arte e delle sperimentazioni naturali, divenute di moda fin dai tempi di Galileo a Firenze e di F. Bacon in Inghilterra.

Il tempo era preoccupante. E sebbene non ci fossero conversazioni politiche in questi incontri e fossero discussi solo esperimenti di vari campi della fisica, della chimica, della meccanica e delle scienze della vita, doveva essere osservata la massima segretezza. Uno degli iniziatori della creazione della società, il fisico R. Boyle (1627-1691), iniziò a chiamare nuova organizzazione"Il collegio degli invisibili".

Nel 1660 fu elaborato uno statuto e fu creata una società per combattere la metafisica e la scolastica, che prese come motto il detto "Non giurare sulle parole di nessun maestro", o, in poche parole, "Niente in una parola". Così, i membri della società dichiararono che nelle loro attività non avrebbero fatto affidamento, come scolastici, su autorità come Aristotele oi padri e maestri della chiesa, ma avrebbero solo riconosciuto l'evidenza dell'esperienza scientifica.

Nel 1662, un certo numero di membri del "collegio dell'invisibile", divenuti personaggi influenti alla corte di Carlo II, ottennero l'approvazione con decreto reale dello statuto e il nuovo nome del collegio: la Royal Society di Londra. Dopo aver rifornito il suo personale con "signori completamente liberi e non occupati", ad es. persone benestanti, la società ha ricevuto fondi per stampare le opere più importanti sotto forma di libri separati.

Tra i primi libri stampati ce n'era uno che meritava la nostra particolare attenzione. Questo è il lavoro di uno studente di Boyle, il grande maestro degli esperimenti naturali. Robert Hooke(1635–1703), che divenne membro della Royal Society di Londra nel 1663. Hooke fu l'inventore e progettista di un'ampia varietà di strumenti, incluso un microscopio migliorato.

Per diversi anni, ha esaminato con entusiasmo vari piccoli oggetti attraverso questo microscopio, tra i quali una volta si è imbattuto in un normale tappo di bottiglia. Esaminando una sezione sottile del sughero realizzata con un coltello affilato, Robert Hooke è rimasto colpito dall'intricata struttura della sostanza del sughero che è stata rivelata quando ingrandita. Vide un bellissimo disegno di una massa di celle che assomigliava a un nido d'ape.

Sapendo che il sughero è un prodotto vegetale, Hooke iniziò a studiare al microscopio le stesse sezioni sottili di rami e steli di varie piante. La prima pianta che gli venne in mano fu un sambuco. Su una sezione sottile del suo nucleo, Hooke vide di nuovo un'immagine che ricordava molto la superficie cellulare di un nido d'ape. Intere file di piccole cellule erano separate l'una dall'altra da sottili tramezzi. Ha chiamato queste cellule cellule ( cellula).

Così Hooke descrive in Micrographia (1665) la storia della sua scoperta.

“Ho preso un pezzo di sughero leggero e buono e con un temperino affilato come un rasoio ho tagliato il pezzo e ho ottenuto una superficie perfettamente liscia in quel modo. Quando poi l'ho esaminato attentamente al microscopio, mi è apparso leggermente poroso. Non potevo, tuttavia, riconoscere con assoluta certezza se questi fossero davvero dei pori, e ancor meno determinarne la forma. Ma sulla base della scioltezza e dell'elasticità del sughero, ovviamente non potevo ancora trarre una conclusione sulla straordinaria struttura del suo tessuto, che è stata rivelata durante ulteriori studi diligenti. Con lo stesso temperino, ho tagliato una lastra estremamente sottile dalla superficie liscia del sughero. Posizionandolo su un vetrino di vetro nero - poiché era un sughero bianco - e illuminandolo dall'alto con una lente di vetro piano-convessa, potevo vedere con estrema chiarezza che era tutto crivellato di buchi e pori, proprio come un favo, solo i fori erano meno corretti. ; la somiglianza con il nido d'ape era ulteriormente accentuata dalle seguenti caratteristiche: in primo luogo, i pori del sughero contenevano relativamente poca materia densa rispetto agli spazi vuoti contenuti al loro interno. Quindi queste pareti - se posso chiamarle così - o le partizioni di questi pori, in relazione ai pori stessi, erano sottili quanto le partizioni di cera delle cellule del miele (che consistono di cellule esagonali) rispetto alle cellule stesse. Inoltre, i pori, o cellule, i tappi non erano molto profondi, ma numerosi. Per mezzo di speciali partizioni intermedie, i lunghi pori sono stati suddivisi in file di piccole cellule interconnesse. La scoperta di queste cellule, mi sembra, mi ha dato l'opportunità di scoprire il vero e comprensibile motivo delle peculiarità della sostanza del sughero. Queste formazioni sono state i primi pori microscopici che ho visto e che sono stati trovati da chiunque, poiché non ho trovato alcuna menzione di loro in nessuno scrittore o ricercatore.

Ho contato i pori nelle varie file e ho scoperto che file di circa 50-60 di queste cellule strette di solito si adattano a 1/18 di pollice (1,44 mm), da cui ho concluso che circa 1100 o poco più di 1000 si adatterebbero una lunghezza di 1 pollice, in 1 mq. pollice - più di 1 milione, o 1.166.400, e oltre 1200 milioni, o 1259 milioni, in 1 metro cubo. pollice. Potrebbe sembrare incredibile se il microscopio non ci convincesse di questo. Questi pori, dico, sono così piccoli che gli atomi a cui pensava Epicuro sarebbero ancora troppo grandi per attraversarli. Il tessuto di sughero non è niente di speciale; Esaminando al microscopio, ho riscontrato che il nocciolo di un sambuco o di quasi qualsiasi altro albero, il tessuto interno o il nocciolo dei fusti cavi di varie altre piante, come, ad esempio, aneto, carote, rape, ecc., in la maggior parte dei casi ha lo stesso tipo di tessuto che ho appena segnalato in un ingorgo".

Ecco come è stata scoperta per la prima volta la cellula vegetale. Ma nella testa di Hooke brulicavano idee per altre invenzioni (orologi primaverili, bussole migliorate, ecc.), e trasferì l'ulteriore conduzione della ricerca microscopica a un membro della Royal Society. Neemia è cresciuto(1641-1712). Contrariamente a Guku, Gru era una persona estremamente costante e, avendo dedicato tutti gli anni successivi della sua vita allo studio microscopico delle piante, scoprì molte cose nuove nella loro struttura interna. Ha presentato i risultati della sua ricerca in un trattato in quattro volumi, pubblicato nel 1682, "Anatomia vegetale con una storia filosofica". flora e molti altri documenti consegnati alla Royal Society."

Senza soffermarci sulla descrizione delle innumerevoli osservazioni di Grue, presentiamo le sue conclusioni generali. Nel corpo delle piante distinse i tessuti densi e sciolti: quest'ultimo, secondo la terminologia di Teofrasto, diede il nome di "parenchima". Il parenchima, secondo Gru, "Molto simile nella struttura alla schiuma di birra o alla schiuma di albume d'uovo, essendo, apparentemente, una formazione liquida"... Un'immagine completamente diversa nelle descrizioni di Gru è stata presentata da densi tessuti di steli e rami: "La presenza di sistemi verticali e orizzontali è qui chiaramente evidente, il cui intreccio dà una certa parvenza di pizzo.".

Ecco come Gru descrive questi tessuti densi: “Il confronto più accurato e serrato che potremmo ora portare per chiarire l'essenza della struttura del corpo di una pianta potrebbe essere il confronto con un pezzo di pizzo sottile tessuto da mani femminili su un cuscino a fuselli; infatti, sia il nucleo che i suoi raggi nel parenchima della corteccia rappresentano una bella immagine del merletto più fine. Le fibre dell'anima sono disposte su un piano orizzontale, come una base in tessuto di pizzo, limitando le singole bolle dell'anima e della corteccia, proprio come nel pizzo, i fili sono intrecciati a maglie; i raggi centrali sono costruiti senza bolle di limo con piccolissimi, come densi pezzi di pizzo o lino ...

... Poi tutti i vasi legnosi e aereisi trovano perpendicolarmente alle fibre orizzontali di tutte le suddette parti parenchimali: allo stesso modo, nel pizzo sul cuscino, i perni che lo trattengono sono legati alla tessitura. Basta immaginare gli spilli sotto forma di tubi e notevolmente aumentati in lunghezza, e lavorare sulla tessitura del merletto, ripetuto molte migliaia di volte nella stessa direzione di aumentare il suo spessore o altezza, a seconda dell'altezza della pianta, e avremo una foto struttura generale non solo qualsiasi ramo, ma anche qualsiasi altra parte della pianta nel suo sviluppo da seme a seme”.

Contemporaneamente a Gru, un naturalista italiano iniziò a studiare la struttura microscopica delle piante Marcello Malpighi(1628-1694). Si rivolse alla botanica, avendo perso la fiducia nella capacità di comprendere immediatamente la complessità della struttura del corpo degli animali. Seguendo la tradizione classica di dividere tutti i corpi della natura nei mondi animale, vegetale e minerale, ammette che avrebbe dovuto iniziare studiando quest'ultimo, ma "tutta la vita non sarebbe sufficiente per questo".

Il merito principale di Malpighi è l'accurata classificazione degli elementi della struttura interna delle piante. Distingue nel corpo delle piante bolle, o sacche, spesso piene di liquido e circondate da un denso guscio; fibre estremamente piccole e visibili solo al microscopio; navi. Attenzione speciale Malpighi è attratto dai cosiddetti vasi spirali, che chiama trachea, equiparandoli ai tubi respiratori (trachea) degli insetti. Ciascuno di questi gruppi di elementi strutturali, dice Malpighi, "Si unisce in una pianta in parti separate del corpo della pianta, di struttura omogenea" che chiama "tessuti".

La parola "tessuto" ha sottolineato la somiglianza struttura interna piante con la struttura di tessuti di lino e lana. Nel riconoscere questa somiglianza, Malpighi era pienamente d'accordo con Grue.

Lavorando in modo completamente indipendente, entrambi i ricercatori hanno ottenuto risultati molto simili. Hanno effettuato il primo studio sistematico della struttura interna delle piante nella storia della scienza, quindi sono meritatamente insigniti del titolo di "padri" dell'anatomia microscopica delle piante. All'incirca nello stesso momento, entrambi i ricercatori hanno presentato i loro documenti alla Royal Society di Londra e per la loro audizione è stato programmato un incontro generale. Questo giorno, 29 dicembre 1671, può essere considerato il compleanno dell'anatomia vegetale.

Successivo XVIII secolo. divenne l'era di altre richieste per le scienze naturali. La vita economica del periodo di sviluppo coloniale richiedeva insistentemente dalla botanica di mettere ordine nel caos nei nomi delle piante, che si era formato a causa dell'afflusso di sempre più tipi di materie prime vegetali dai paesi d'oltremare catturati. Pertanto, l'attenzione dei naturalisti si è concentrata sulla creazione di un sistema razionale di classificazione del mondo vegetale. Lo studio della microstruttura di un organismo vegetale è passato in secondo piano.

Per tutto il XVIII sec. non esistevano opere simili a quelle di Malpighi e Gru. In un certo senso, il lavoro era un'eccezione. Kaspara WolF"Teoria della generazione" (1759). Parte di questo lavoro è stata dedicata alla questione dello sviluppo delle piante. La stessa formulazione del problema della genesi dei tessuti vegetali è stato un grande passo avanti. Ma è stato risolto in questo lavoro piuttosto speculativamente che attraverso osservazioni precise.

K. Wolf credeva erroneamente che la parte in crescita dello stelo, della foglia e della radice fosse costituita da una massa gelatinosa omogenea, in cui compaiono nuove cellule, "come bolle di gas in un impasto che sale durante la fermentazione". Nel tempo, queste bolle aumentano di volume e numero, causando un effetto di crescita esterna.

Questa teoria, nonostante la sua bassissima validità, è esistita per un tempo piuttosto lungo, e se ne vedono ancora tracce per tutta la prima metà dell'Ottocento.

L'inizio del XIX secolo segnato da una serie di interessanti opere botaniche dedicate alla cellula. Tre di loro dovrebbero essere riconosciuti come particolarmente importanti.

1. Apertura L. Treviranus(1779-1864) un metodo per formare vasi da file verticali di cellule, le cui partizioni trasversali si dissolvono e scompaiono, e l'intera fila verticale di cellule si trasforma così in un vaso cavo.

2. Apertura D. Moldengauer(1766-1827) il metodo della cosiddetta macerazione dei tessuti trattandoli con acido nitrico caldo e altri reagenti chimici che dissolvono la sostanza intercellulare, a seguito della quale l'intero tessuto si disintegra nelle sue singole cellule.

3. Apertura R. Brown(1773-1858) del nucleo cellulare (1831), costringendo i ricercatori a cominciare a guardare da vicino il contenuto della cellula. In precedenza, la loro attenzione esclusiva era rivolta solo al suo guscio.

Quindi, intorno al 1830. si è scoperto che la classificazione di Gru e Malpighi, che divideva tutti gli elementi strutturali interni dell'organismo vegetale in tre gruppi di formazioni - bolle, fibre e vasi - non corrisponde alla realtà. Anche le fibre e i vasi sanguigni si sono rivelati formazioni cellulari, il parenchima ha cessato di essere il "pizzo" o la "schiuma di birra" di Gru, si è disintegrato in singole cellule sotto l'azione degli acidi, il che significa che il termine "tessuto" stesso è diventato molto condizionale.

I tessuti delle piante in realtà si sono rivelati completamente diversi dai tessuti di lino e lana o dal pizzo, lavorati a maglia da fili e fili separati. Questo effetto visivo è dovuto alla stretta connessione delle pareti delle cellule adiacenti, ognuna delle quali era in realtà piuttosto individuale, collegata alle cellule vicine da una sostanza intercellulare solubile. Tutte le formazioni nell'organismo della pianta sono state ridotte alla forma base: la cellula. La cellula divenne l'unico elemento della struttura interna delle piante. Tali conclusioni sono state espresse nei lavori P. Turpin(1775-1840), che scrisse nel 1828: “Una pianta è una personalità complessa; è, in un certo senso, un aggregato, costituito da una massa di privati, più piccoli e semplici. Ognuna delle bolle sferiche o talvolta divenendo esaedriche per mutua pressione, di cui è composto il tessuto cellulare, vive, cresce e si moltiplica, senza curarsi affatto di ciò che fa il suo vicino: è, quindi, un centro vitale autonomo nei processi di crescita e riproduzione, è - un'individualità cellulare, la cui associazione con un gran numero di individui simili costituisce la maggior parte della massa da cui è formata la complessa individualità dell'albero ".

All'incirca le stesse conclusioni, ma per quanto riguarda la struttura dell'organismo animale, arrivarono all'inizio del XIX secolo. e filosofo naturale L.Oken(1779-1851), che credeva che "L'intero corpo degli animali è costituito da piccole parti costituenti chiamate ciliati"... Ma questa visione, che sembrava non del tutto giustificata, non lasciò una traccia evidente nella scienza di quel tempo. Infine, l'idea dell'unità della struttura cellulare per il mondo degli animali e delle piante fu espressa nel 1837 da un fisiologo ceco J. Purkinje(1787-1869). Ha notato la corrispondenza della struttura granulare (cellulare) degli organi animali con una chiara divisione in cellule del corpo vegetale.

Così, alla fine degli anni '30. XIX secolo, quando i creatori della teoria cellulare entrarono nell'arena della storia della scienza M. Schleiden(1804-1881) e T. Schwann(1810-1882), il concetto della struttura cellulare degli organismi del mondo vegetale e animale non solo fu preparato, ma in larga misura anche sviluppato.

Qual è, allora, il ruolo storico dei fondatori della teoria cellulare?

Nelle opere di Schleiden "Materiali per lo sviluppo delle piante" e Schwann "Studi microscopici sull'unità della struttura e della crescita negli animali e nelle piante" per la prima volta è stato dimostrato e dimostrato non solo che tutti gli esseri viventi sono costituiti da cellule, ma la cosa più importante è che tutti gli esseri viventi in tutte le diversità provengono (si sviluppano) dalla cellula. Né Wolff né Purkinje sono stati in grado di svelare questa verità, ed entrambi hanno immaginato il processo di sviluppo cellulare come la comparsa di bolle in una massa corporea indifferenziata, come un impasto.

Ma Schleiden, ovviamente, si sbagliava in molti modi. Ad esempio, aveva idee insufficienti e errate sul contenuto delle celle. Pensava che il nucleo cellulare si trovasse tra i fogli della doppia membrana cellulare e non riusciva a capire la sostanza all'interno della cellula. Osservando il citoplasma, non ha capito che, in effetti, è il substrato di fenomeni vitali. Lo considerava una gomma e consentiva la comparsa di grani mucosi in esso, trasformandosi in nucleoli e nuclei cellulari - citoblasti, attorno ai quali dovrebbe apparire una nuova cellula. Schleiden trascurò o ignorò le indicazioni dei processi associati alla divisione cellulare che erano già disponibili nella scienza a quel tempo.

Poco rimane delle forme concrete in cui sia Schleiden che Schwann prevedevano lo sviluppo di piante e animali. Ma l'idea di base dell'insegnamento cellulare nella formulazione di Schleiden e Schwann, che "tutti gli esseri viventi hanno origine da una cellula, e su fase iniziale del suo sviluppo, l'embrione consiste in realtà solo di una cellula "e ha mantenuto la sua forza fino ad oggi.

Il principale svantaggio degli insegnamenti di Schleiden e Schwann era l'eccessiva attenzione alla membrana cellulare e l'ignoranza del contenuto vivente della cellula (Schwann vedeva le membrane delle cellule animali anche dove non lo erano).

L'importanza del contenuto vivente di una cellula, chiamata protoplasma, fu spiegata per la prima volta da Hugo Mole(1805-1872) nell'articolo "Sul movimento dei succhi all'interno delle cellule", pubblicato nel 1846.

“Con una serie di osservazioni sulla storia dello sviluppo delle cellule vegetali che ho fatto la scorsa estate, e i cui risultati, se confermati da osservazioni successive, intendo pubblicare in seguito, ho richiamato l'attenzione sui fenomeni riscontrati dall'azoto -contenente parti costitutive contenuto cellulare ... Poiché questo liquido viscoso appare ovunque si debbano formare le cellule, precedendo le prime formazioni dense che indicano il luogo di sviluppo delle cellule future, dobbiamo ammettere che fornisce anche materiale per la formazione del nucleo e della membrana cellulare primaria, e queste formazioni non solo stanno con lei nella più stretta connessione in posizione, ma mostrano la stessa reazione allo iodio. Poiché il processo di comparsa di nuove cellule inizia con l'isolamento di sezioni di questo liquido viscoso, sembra del tutto corretto usare il nome relativo a questa sostanza per indicare questa sostanza. funzione fisiologica, e suggerisco la parola protoplasma per questo.

… Più la cellula è vecchia, più aumentano le cavità riempite di succo acquoso, rispetto alla massa del protoplasma. Di conseguenza, le suddette cavità si fondono tra loro, e il liquido viscoso, invece di partizioni solide, forma solo filamenti più o meno spessi che divergono dalla massa che circonda il nucleo, come l'atmosfera, verso la parete cellulare, qui si piegano, connettersi con altri filamenti che si estendono nella direzione opposta. direzione, e in questo modo formare una rete anastomotica più o meno densamente ramificata ... Quando il protoplasma forma tali filamenti, è quasi sempre possibile osservare il movimento dei succhi. "

Dopo questo studio, che ha tolto il suo strato interno dalla membrana cellulare della cellula vegetale, che si è rivelata uno strato vivente di protoplasma contenente il nucleo cellulare, le opinioni sul processo di riproduzione cellulare, che Schleiden immaginava come "un processo all'interno della membrana cellulare", doveva ovviamente cambiare.

Dobbiamo alla botanica le idee corrette sul processo di riproduzione cellulare. F.Unger(1800-1870), che osservò nel 1841 il processo di divisione cellulare nei giovani organi in accrescimento di una pianta, nonché studi esemplari dei processi di crescita (principalmente nelle piante inferiori) intrapresi da K.Negeli(1817-1891). Nel 1842-1844. Negeli ha presentato i risultati del suo lavoro nell'articolo "Nuclei cellulari, formazione e crescita delle cellule nelle piante":

“Per le piante vale la seguente legge: la normale formazione cellulare avviene solo all'interno delle cellule... Il contenuto della cellula madre è diviso in due o più parti. Intorno a ciascuna di queste parti si forma un guscio.

... Sulla base di numerosi studi su alghe, funghi, equiseti, piante vascolari opache e falomatiche, mi ritengo legittimato a stabilire come legge generale che qui, nella cellula materna, si formano due cellule figlie, o, in altre parole, una cellula si divide in due. Considero errate le opinioni e le affermazioni opposte".

Molto processi complessi distribuzione uniforme della materia nucleare, osservata durante la divisione cellulare nelle piante superiori, è sfuggita all'attenzione dei primi ricercatori, e l'onore di questa notevole scoperta (1874), spesso erroneamente attribuita agli scienziati tedeschi E. Strasburger e W. Flemming, appartiene a lo scienziato russo ID. Chistyakov(1843-1876). La storia di questa scoperta, dimenticata nella letteratura scientifica, merita che ci soffermiamo più in dettaglio.

Un giovane botanico russo Ivan Dorofeevich Chistyakov, sfuggito alla povertà, ma a causa della costante privazione "guadagnato" il consumo all'età di trent'anni, dedicò la sua l'anno scorso svelare il ruolo del nucleo nel processo di divisione cellulare. Senza risparmiare sforzi, rimase seduto per mesi al microscopio, studiando lo sviluppo dell'equiseto e delle spore linfatiche.

Un quadro meraviglioso si dispiegava davanti a lui. Prima della maturazione, le cellule madri delle spore iniziarono a dividersi intensamente. In questo caso i contorni del nucleo cellulare scomparvero e la sostanza racchiusa nel nucleo cellulare e successivamente chiamata cromatina (per la sua capacità di essere fortemente colorata con coloranti all'anilina) subì una serie di complesse trasformazioni: dapprima si arrotolò in un palla, simile a un gomitolo di filo, quindi il filo arrotolato in una palla si è rotto in segmenti separati a forma di verme o piegati a ferro di cavallo; questi segmenti sono stati raccolti in uno strato piatto a forma di cintura al centro della cellula divisoria. Qui, ogni scarpa di materiale di cromatina era divisa ordinatamente lungo la sua lunghezza in due ferri di cavallo, che divergevano alle estremità opposte della cella. Quindi, i due gruppi separati di ferri di cavallo sono stati piegati in palline, e alle due estremità opposte della cellula divisoria, prima lungo la palla e poi lungo il nuovo nucleo figlio si è formato. Alla fine, al centro della cellula è apparso un setto e la cellula madre è stata divisa in due cellule figlie.

Superando la sua malattia, Chistyakov ripete molte volte le sue osservazioni. Con mano indebolita, prende appunti su un taccuino e abbozza ciò che ha visto. Nel 1871, nella tipografia di A.I. Mamontov, pubblica la sua opera "La storia dello sviluppo di sporangi e spore delle più alte antere opache e polline del fantasma: ricerca anatomica e fisiologica", e poi pubblica la sua scoperta nel 1874 e nel 1875. su riviste botaniche europee in italiano e Tedesco, e diventa proprietà dell'intero mondo scientifico. Famoso scienziato tedesco E. Strasburger(1844-1912) si rese conto che il suo collega russo aveva risolto l'enigma su cui lui stesso aveva lottato per tanti anni. Strasburger ha interpretato questa netta scissione della sostanza cromatina a ferro di cavallo, che precede la divisione cellulare, questa separazione delle metà scisse alle estremità opposte della cellula come un processo associato al trasferimento ereditario delle caratteristiche della cellula madre alle cellule figlie. Strasburger, che apprezzò l'enorme significato del fatto descritto da Chistyakov, cercò di attribuirsi la priorità di questa scoperta, ma le opere a stampa di Chistyakov conservarono l'onore di essere le prime. Tuttavia, questo onore, l'assistenza finanziaria e l'invio di cure in Italia - tutto si è rivelato molto tardi, e un anno dopo la pubblicazione delle opere, all'età di 34 anni, Chistyakov è morto.

W. Flemming(1843-1905) solo nel 1878, quattro anni dopo Chistyakov, fece osservazioni precise del fenomeno scoperto dagli scienziati russi, lo descrisse in dettaglio e lo chiamò cariocinesi. Flemming ebbe anche l'idea di chiamare cromatina la sostanza nucleare, che subisce cambiamenti nel processo di cariocinesi.

La ricerca di Chistyakov è stata continuata da un altro scienziato russo - IN E. Belyaev(1855-1911), che scelse le cellule del polline delle gimnosperme come oggetto delle sue osservazioni. Scoprì il fenomeno della cosiddetta divisione di riduzione, che avviene durante la maturazione delle cellule germinali maschili e femminili e consiste nel fatto che il numero di cromosomi in ciascuna delle cellule germinali in maturazione diventa la metà del numero di cromosomi in altre cellule del corpo vegetale. Pertanto, in ciascuna delle cellule sessuali mature, sia maschili che femminili, al momento della maturazione, viene preservata solo la metà del numero di cromosomi. Nel processo di fecondazione, quando due cellule, maschio e femmina, si fondono, si ottiene nuovamente il normale numero di cromosomi, che la cellula madre trasferisce a tutte le cellule del corpo della nuova pianta che si formano da essa.

La scoperta di Belyaev è diventata uno degli argomenti principali nel sostenere la dottrina della relazione dei cromosomi con il processo di trasmissione ereditaria delle caratteristiche delle cellule parentali alle cellule figlie. La connessione a coppie durante la fecondazione dei cromosomi delle cellule germinali maschili e femminili ha spiegato chiaramente perché i discendenti combinano le caratteristiche ereditarie di entrambi i genitori. Alla luce della dottrina della divisione di riduzione e dei cromosomi, molti fenomeni non chiari fino a quel momento che accompagnano l'eredità di proprietà e tratti innati nelle piante e negli animali divennero chiari.

Una delucidazione sperimentale del ruolo del nucleo nella cellula è stata effettuata per la prima volta nel 1890. botanico russo io Gerasimov(1867-1920). Sperimentando con l'alga Spirogyra, ottenne cellule non nucleari e binucleari. Le cellule senza nucleo non potrebbero esistere per molto tempo, la presenza di due nuclei ha causato un aumento dello sviluppo e della divisione cellulare.

La gloria dei ricercatori-citologi russi è stata continuata e portata fino ai giorni nostri dal lavoro S.G. Navashina(1857-1930) e dei suoi numerosi allievi. Il lavoro di Navashin ha segnato una nuova era nello studio del nucleo cellulare. Ha fatto una serie di importanti scoperte, come la scoperta dei satelliti dei cromosomi.

Nel 1870. apparvero una serie di teorie pseudoscientifiche: nacque la tendenza a trasformare la teoria della cellula in una teoria degli elementi strutturali di un organismo adulto. Si è diffusa una cruda interpretazione meccanicistica, secondo la quale le celle sono "mattoni separati, indipendenti" che compongono la "architettura complessa di un impianto". Così pensato, per esempio, Rudolf Virchow(1821-1902), un eccezionale patologo tedesco.

Eminente botanico e microbiologo F. Cohn(1828-1898) nella sua opera in due volumi "La pianta" uno dei capitoli era intitolato "Lo stato delle cellule". In essa identificava i rami di un albero con le province, le foglie con le comunità e le cellule con le personalità dei singoli cittadini. Ha interpretato la germinazione, la fioritura e la fruttificazione come funzioni di stato e la riproduzione vegetativa come l'emergere di colonie autonome.

Il famoso fisiologo tedesco si spinse ancora oltre sulla strada di analogie simili M. Vervorn(1863-1921), che equiparava la "struttura cellulare statale" dell'organismo vegetale alla repubblica, in contrapposizione alla "organizzazione superiore degli animali" con il loro sistema nervoso centrale, che gli ricordava le "caratteristiche della struttura cellulare monarchica "Cara al suo cuore. Vervorn credeva che tutta la fisiologia potesse essere ridotta alla fisiologia cellulare e cercò di spiegare tutti i complessi processi fisiologici negli esseri viventi multicellulari con una semplice sommatoria di ciò che si può osservare nelle amebe e nei ciliati.

Tutte queste teorie hanno schematizzato approssimativamente la struttura dell'organismo, hanno cercato di ridurre tutti i fenomeni di vita che si verificano in esso a una semplice somma aritmetica delle vite delle singole particelle - "individui cellulari". Una reazione naturale agli estremi del meccanismo e della volgarizzazione nel campo della teoria della cellula sono stati i discorsi dei singoli scienziati che hanno dimostrato l'erroneità dell'assolutizzazione del ruolo della cellula nel corpo e l'impossibilità di ridurre la vita del organismo nel suo insieme alla somma delle vite delle sue singole cellule costituenti.

Il più grande punto di svolta nella scienza fu la scoperta nel 1877 da parte di scienziati russi IN. Gorozhankin(1848-1904) plasmodesmata, o sottili filamenti di protoplasma, che collegano attraverso i pori il contenuto delle cellule vicine. I plasmodesmi sembrano legare il contenuto delle singole cellule del tessuto vegetale in un tutt'uno. Questa importante scoperta ha spinto un certo numero di scienziati europei, in particolare lo scienziato tedesco M. Heidenhain, per esprimere le considerazioni secondo cui «il concetto di materia vivente è molto più ampio del concetto di cellula e comunque non coincide con esso» (1912). Heidenhain riconobbe la sostanza intercellulare come vivente.

Se i meccanicisti - seguaci di R. Virkhov - dipingevano l'organismo come complesso, allora i critici della teoria cellulare, nel fervore delle polemiche, andarono all'estremo opposto e cercarono di presentarlo come semplice, come un solido plasmodio. Allo stesso tempo, è stato ignorato il fatto che un organismo pluricellulare si sviluppa da una cellula per divisione, ripetendo le fasi millenarie dell'evoluzione del mondo organico.

È interessante citare uno sfondo storico in relazione alle dichiarazioni di opposizione degli "anticellulisti", che erano considerate un tempo ultra-rivoluzionarie.

I primi discorsi degli oppositori della teoria cellulare in Russia erano imbevuti di uno spirito chiaramente reazionario. Nel 1901, al 10° Congresso dei naturalisti e dei medici russi, il vice ministro della pubblica istruzione Lukyanov, che in precedenza aveva diretto il dipartimento di anatomia patologica di una delle istituzioni educative superiori ed era considerato uno specialista in istologia, tenne un discorso. Iniziò il suo intervento al congresso con la questione della sostanza intercellulare vivente, la cui presenza avrebbe confutato la teoria cellulare; La concluse con l'indicazione dell'"incomprensibilità dei misteri della vita" e l'appello all'unione della scienza con la religione. Il professore dell'Università di San Pietroburgo V. Shimkevich, che era seduto al tavolo del presidio del congresso, alla fine di questo discorso, si è alzato in piedi in modo dimostrativo e ha fatto il segno della croce, dicendo ad alta voce: "In pace, preghiamo il Signore."

Il principale nella dottrina della cellula, seguendo il patto di Schleiden e Schwann, è ora considerato il lato genetico e la cellula è considerata come un'unità biologica di riproduzione e differenziazione dei vari tessuti del corpo. Il nuovo concetto della teoria della cellula è stato arricchito da un'enorme quantità di nuovi dati ottenuti dalla scienza. Tuttavia, anche oggi, proprio come più di 100 anni fa, la teoria della cellula è il punto di partenza per lo studio di qualsiasi organismo, compreso quello vegetale.

Marcello nel 1653 difese la sua tesi per il titolo di Dottore in Medicina. Tre anni dopo gli fu affidata la lezione di medicina presso il Liceo Scientifico di Bologna (Archiginnasio), ma i suoi nemici e invidiosi, tra cui il professore di medicina teorica Montalbani, gli avvelenarono così la vita con la loro persecuzione che accettò di buon grado la offerta del duca di Toscana Ferdinando II di accogliere a Pisa il neocostituito Dipartimento di Medicina Teorica. Alla fine del 1656, il Professor Straordinario Malpighi inizia a tenere le lezioni.
Nella casa del professore di matematica Alfonso Borelli, con il quale Malpighi strinse amicizia, gli anatomisti eseguirono dissezioni di animali. Il Granduca di Toscana Ferdinando e il Principe Leopoldo erano presenti alle autopsie anatomiche e generalmente trattavano con vivo interesse ciò che accadeva nel circolo. Successivamente hanno invitato gli scienziati a palazzo per le dimostrazioni. Grazie all'interesse dei funzionari regnanti per l'anatomia e la fisiologia, l'Accademia Sperimentale fu fondata nel 1657 dal principe Leopoldo e in seguito ottenne grande fama. In questo periodo Malpighi conduce ricerche sulla natura del sangue, scrive opere sull'urina, sull'effetto dei lassativi e sulla digestione. La sua opera viene però interrotta dalla notizia di una faida scoppiata tra il fratello Bartolomeo e la vicina famiglia degli Sbaralya, i cui possedimenti confinavano con le terre dei Malpighi a Crevalcore. Questo swara, divenuto cronico e ha assunto forme molto dure, è destinato a invadere spesso la vita di uno scienziato. In parte per cattiva salute, in parte per il desiderio di essere più vicino alla sua casa e alla sua famiglia, Malpighi riceve dal Granduca il permesso di tornare a Bologna. Qui prende di nuovo una cattedra all'università.
I risultati scientifici del dottor Malpighi sono enormi. È stato il primo scienziato a impegnarsi in una ricerca microscopica sistematica e mirata. Questo gli ha permesso di fare una serie di importanti scoperte. Così, nel 1660, descrisse la struttura alveolare dei polmoni in una rana e le cellule del sangue in un riccio. Essendo impegnato in botanica, Malpighi descrisse tubi per l'aria (1662) e vasi (1671) nelle piante, pubblicò un'opera importante "Anatomia vegetale" (due volumi, 1675-1679). La famiglia delle piante dicotiledoni a petali liberi (Malpigiaceae) prende il nome da Malpighi. Il merito più importante di Malpighi, ovviamente, è la scoperta della circolazione capillare (oggetto dello studio era la vescica di rana), che integrava la teoria della circolazione sanguigna di Harvey. Malpighi stava usando un microscopio, così ha scoperto qualcosa che Harvey non poteva vedere. Quattro anni dopo la morte di Harvey, cioè nel 1661, Malpighi pubblicò i risultati delle osservazioni sulla struttura del polmone e per la prima volta descrisse i vasi sanguigni capillari che collegano le arterie alle vene. Così è stato rivelato l'ultimo segreto del sistema circolatorio. Marcello Malpighi descrisse dettagliatamente la struttura del polmone, sottolineando che è costituito da innumerevoli piccole bolle impigliate in una rete di vasi sanguigni capillari. Tuttavia, lo scienziato non è stato in grado di stabilire quale sia il ruolo dei polmoni nel corpo di un animale e di una persona. Tuttavia, confutò categoricamente la teoria di Galeno sul raffreddamento del sangue; tuttavia, anche la sua opinione che il sangue nei polmoni si mescola non era vera. La scoperta dei vasi sanguigni capillari e la descrizione della struttura dei polmoni non sono l'unico merito di Malpighi. Ha dato una descrizione dettagliata della struttura dei reni, in cui ha trovato glomeruli, in seguito chiamati corpi malpighiani:

1. nei reni dell'uomo e dei vertebrati (ad eccezione di alcuni pesci), i glomeruli dei capillari arteriosi, in cui il fluido del sangue viene filtrato nei tubuli urinari;
2. nel tessuto reticolare della milza sono presenti noduli linfoidi in cui si formano i linfociti.

Secondo http://www.tonnel.ru

Al nome di questo eccezionale biologo e medico è associato un importante periodo di studi microscopici sull'anatomia di animali e piante. L'invenzione e il miglioramento del microscopio hanno permesso agli scienziati di scoprire il mondo di creature estremamente piccole, completamente diverse da quelle visibili ad occhio nudo.

Avendo ricevuto un microscopio, Malpighi fece una serie di importanti scoperte biologiche. All'inizio esaminò tutto ciò che gli capitava tra le mani: insetti, polmoni di rana, cellule del sangue, vasi capillari, pelle, fegato, milza, tessuti vegetali. Nello studio di questi oggetti, raggiunse una tale perfezione che divenne uno dei creatori dell'anatomia microscopica. Malpighi fu il primo ad utilizzare un microscopio per studiare la circolazione sanguigna.

Usando un ingrandimento di 180 volte, Malpighi fece una scoperta nella teoria della circolazione sanguigna: mentre esaminava un campione di polmone di rana al microscopio, notò bolle d'aria circondate da una pellicola e piccoli vasi sanguigni, vide una rete ramificata di vasi capillari arterie di collegamento con le vene (1661). Nei successivi sei anni Malpighi fece osservazioni che descrisse in lavori scientifici, che gli ha portato la gloria di un grande scienziato. I resoconti di Malpighi sulla struttura del cervello, della lingua, della retina, dei nervi, della milza, del fegato, della pelle e sullo sviluppo dell'embrione in un uovo di gallina, nonché sulla struttura anatomica delle piante, testimoniano osservazioni molto attente.

Malpighi stabilì che l'aria è necessaria per la germinazione dei semi, sebbene lo stesso processo di respirazione e scambio di gas in un organismo vivente sia stato spiegato correttamente solo alla fine del XVIII secolo. Malpighi fu ammesso alla famosa Royal Society of Science di Londra.

Heinrich Oldenburgsky - segretario a lungo termine della Royal Society - invitò Malpighi a scrivere una monografia sull'anatomia del baco da seta. Lo scienziato accettò volentieri e due anni dopo presentò un lavoro contenente descrizione dettagliata e disegni della struttura del corpo di un insetto. Per la prima volta, sono comparsi esemplari davanti agli occhi umani che fino ad ora potevano essere visti solo con lenti d'ingrandimento. Da quel momento tutta la vita di Malpighi iniziò a scorrere sotto il microscopio.

Per 30 anni, lo scienziato ha viaggiato da Pisa a Bologna, da Bologna a Messina e Roma, senza mai separarsi dal microscopio, che lo scienziato possedeva così perfettamente da guadagnarsi il titolo onorifico di maestro di tecnologia microscopica dai suoi contemporanei. Non era solo un osservatore eccezionale, capace e a tutto tondo, ma anche un attento sperimentatore, un abile progettista. Nelle sue opere, Malpighi ha ampiamente utilizzato il metodo di abbozzare preparati microscopici.

In uno studio microscopico della struttura di animali e piante, ha usato metodi speciali di preparazione dei tessuti (macerazione, bollitura, iniezione di sostanze chimiche appropriate, ecc.). I risultati di Malpighi nel campo dell'anatomia microscopica delle piante sono grandi. Ha fatto molte scoperte importanti, che ha pubblicato nella sua opera "Plant Anatomy". Da lui prendono il nome una famiglia di piante dicotiledoni a petali liberi (Malpighiaceae) e una delle specie di alberi e arbusti tropicali (Malpighia). Alcune delle scoperte di Malpighi in zoologia hanno preso il suo nome, ad esempio: corpuscoli malpighiani - i glomeruli dei capillari sanguigni che formano ispessimenti all'interno dei tubuli renali, e i glomeruli di tessuto attorno alle arterie centrali che formano il corpo bianco della milza, lo strato malpighiano di propagazione cutanea, o vasi malpighiani - organi escretori tubolari di insetti e così via.

Una caratteristica essenziale delle realizzazioni scientifiche di Malpighi risiede non solo nella sua inesauribile inventiva e versatilità di interessi scientifici, ma anche nel suo approccio al problema, che consisteva in uno studio sperimentale sistematico e dettagliato di tutti gli aspetti della materia in esame. Malpighi univa l'eccezionale diligenza di uno scienziato, il talento di uno sperimentatore e l'acuta osservazione dello scopritore della natura.

Marcello Malpighi nacque il 10 marzo 1628 in Italia nella città di Crevalcore; studiò fisica e biologia all'Università di Bologna, nel 1662-1691. fu professore a Bologna, Pisa e Messina; trascorse la fine della sua vita a Roma come medico di corte di papa Innocenzo XII; morì a Roma il 29 novembre 1694, e alla vigilia della sua morte dettò e firmò un messaggio sulla struttura anatomica dell'orecchio dell'aquila.

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