В 40 - 50-х годах широкое распространение получила фазово-контрастная микроскопия. Ее разновидностью явилось аноптральное устройство, схему которого разработали А. Вильска (1953) и М. А. Пешков.
Существенное значение для развития метода прижизненного изучения клетки имело усовершенствование оптических средств исследования. К их числу относится прежде всего темнопольная микроскопия ("ультрамикроскопия"), практическое применение которой стало возможно после изобретения в 1910 г. Г. Зидентопфом кардиоид-конденсора. Важные цитологические наблюдения с использованием темнопольной методики сделал Н.М. Гайдуков (1916).
Наряду с применением клеточных культур в цитологии, особенно в последние годы, широко используются культуры органов, клетки которых входят в состав целых эмбриональных зачатков или фрагментов органов взрослых животных (А. Тома, 1970).
Клеточные культуры представляют собой популяции самостоятельных клеток, которые только вторично и далеко не всегда устанавливают между собой протоплазматические связи, однако оказывают взаимное гуморальное влияние. Клетки однослойных культур служат превосходным объектом и для проведения микроскопических исследований с использованием замедленной (цейтрафферной) микрокиносъемки. С помощью микрокиносъемки изучены движение, деление, фагоцитоз и многие другие нормальные и патологические процессы в клетках.
Росс Гренвил Гаррисон (1870 - 1959)
Широкое и полноценное использование культивируемых вне организма клеток для цитологических исследований стало возможным благодаря введению в 50-х годах метода клеточных культур на жидких питательных средах.
Метод эксплантации был впервые применен американцем Р. Гаррисоном в 1907 г. На кусочках зачатка нервной системы лягушки, помещенных в каплю лимфы, он наблюдал переживание клеток в течение некоторого времени и даже появление и рост у них нервных отростков. Метод культуры ткани был затем значительно усовершенствован в работах А. Карреля (1911 - 1915), М. Берроуса (1910, 1912), А. А. Максимова (1916, 1925), В. и М. Льюисов (1911 и позднее), А. Фишера (1925), А. В. Румянцева (1932) и многих других.
Возникла необходимость, не отказываясь от этого пути исследования, совмещать его с наблюдением живой клетки. Систематическое изучение живых клеток началось только в начале XX в. благодаря открытию возможности переживания клеток в культуре вне организма.
Это очень отчетливо проявилось, например, во время спора, возникшего в конце XIX в., о тонкой структуре цитоплазмы, когда были предложены различные теории строения протоплазмы - зернистого (Р. Альтман), фибриллярного (В. Флемминг) и пенистого, или ячеистого (О. Бючли). А. Фишер (1899) обнаружил беспредметность этого спора. На белковых моделях он показал, что в зависимости от условий опыта возможно получение картин, соответствующих всем трем теориям строения цитоплазмы.
В XIX в. в основном изучали мертвую клетку после ее фиксации и окраски. При этом удавалось описать ряд ее органоидов и структур - митохондрии, аппарат Гольджи, клеточный центр и т. д., но более точное знание структуры и особенно функции клетки при таком методе исследования было недостижимо; кроме того, отсутствовала уверенность, что наблюдаемые на препарате картины соответствуют прижизненным.
Новые методы и средства исследования
* (С. Г. Навашин. Единицы жизни. Речь, произнесенная на торжественном годичном акте Университета св. Владимира, 16 января 1900 г. Киев (отдельный оттиск), стр. 13.)
Программу цитологических исследований XX в. четко сформулировал С. Г. Навашин, утверждая, что "задачей нового столетия является выяснить и точнее разграничить свойства клетки"*.
К концу XIX и началу XX в. относится появление первых больших сводок о клетке и ее роли в основных жизненных процессах. Это капитальный труд И. Деляжа "Структура протоплазмы, теории наследственности и важнейшие проблемы общей биологии" (1895), книга Э.Вильсона "Клетка и ее роль в развитии и наследственности" (1896), содержащая богатый цитологический материал, а также монографии А. Г. Гурвича "Морфология и биология клетки" (1904) и М. Гейденгайна "Плазма и клетка" (1907). Основным содержанием монографии Гурвича является освещение важнейших свойств клетки и ее жизнедеятельности. В соответствии с этим основные разделы этого издания названы "Статика и динамика клетки", "Метаболизм клетки", "Размножение клетки" и "Клетка как организм и индивидуум". В книге Гейденгайна особое внимание уделено протоплазме. Она рассматривается как важнейший субстрат, из которого построены клетки и который определяет их основные жизненные свойства.
Было установлено, что клетки являются не только структурными элементами многоклеточного организма, но могут существовать и самостоятельно. Яйцо, дающее начало всем многообразным структурам будущего организма, представляет собой клетку. Простейшие, несмотря на разнообразие и подчас сложность строения - также отдельные клетки. Эти факты привели к представлению, что клетка - это элементарный организм, живущий самостоятельно, или этап развития будущего многоклеточного организма. Возникала необходимость всестороннего изучения этой универсальной жизненной единицы.
Однако именно к концу XIX в. относится пробуждение специального интереса к клетке как самостоятельной единице, имеющей общебиологическое значение, так как, с одной стороны, обнаружилось, что клетки обладают рядом общих свойств независимо от их происхождения, а с другой стороны, выяснилось, что разные клетки в зависимости от выполняемой ими функции имеют неодинаковые строение и свойства. К углубленному изучению клетки, ее внутренних структур побуждали, в частности, интересы зарождавшейся генетики, искавшей конкретный материальный субстрат наследственности.
Клетка была открыта во второй половине XVII в. Особенно интенсивно изучение клетки развернулось во второй половине XIX в. в связи с созданием клеточной теории. Клеточный уровень исследования сделался ведущим принципом важнейших биологических дисциплин. Уже в 1858 г. вышла в свет "Клеточная патология" Р. Вирхова, а в 1895 г.- "Клеточная физиология" М. Ферворна. В последней четверти XIX в. изучению клетки посвятила себя целая плеяда первоклассных исследователей - Г. Фоль, О. Бючли, О. Гертвиг, Э. ван Бенеден, В. Флемминг, Э. Страсбургер, Ж. Карнуа и многие другие. Благодаря их работам было детально изучено строение клеточного ядра, проведен цитологический анализ таких важнейших биологических процессов, как митоз, мейоз, оплодотворение. Однако цитологии как самостоятельной научной дисциплины еще не существовало, поскольку во всех этих исследованиях клетка рассматривалась только в качестве составного элемента организма.
Глава 10. Цитология. (С. Я. Залкинд)
Часть II. Изучение строения и жизнедеятельности клетки и тканей, наследственности и индивидуального развития организмов
Часть II. Изучение строения и жизнедеятельности клетки и тканей, наследственности и индивидуального развития организмов [1975 - - История биологии. С начала XX века до наших дней]
Комментариев нет:
Отправить комментарий