細胞學說的故事(上)
細胞學說的故事(上)
恩格斯將「細胞學說」列為19世紀自然科學的三大發現之一
細胞的發現史先後回答了三個問題:
1.動物和植物是由什麼組成的?
2.細胞里有什麼?
3.細胞是什麼?細胞是什麼問的是細胞在生物學上的地位,就像人們經常會問:「我是誰?」
人們對科學的探索從古至今從來沒有停止過,但由於受到工具和儀器的限制,很多研究都進展緩慢,比如人類對宇宙的探索,最初人們只能通過肉眼觀察日月星辰,而現代有了像「哈勃望遠鏡」這樣的高端儀器後,我們的觀察範圍大大增加,最遠可以達到距地球150億光年,但這個發展過程經歷了幾千年。
對細胞的研究也是如此,我們知道細胞一般都很小,直徑在1-100微米之間,現今發現生物界最小的細胞直徑只有0.1微米,而人眼能夠看到物體大小的極限是0.1 mm,沒有顯微鏡僅靠肉眼是無法看到細胞的。在16世紀末之前,人們並沒有什麼方法可以觀察到細胞,甚至還沒有人知道細胞的存在,當時的研究只停留在動物和植物的形態、內部結構和生活方式等方面。
那麼細胞學說究竟是如何提出的呢?讓我們一起來觀看微課吧!
微課製作:吳興一中
羅伯特
虎克
1665年,羅伯特?虎克從一小塊軟木上切下一塊光滑的薄片。當他把它放到自製的顯微鏡下觀察時,他清楚地看到了薄片上都是小孔,像一個個蜂窩。虎克首先把這些小孔叫做cell,意為「囚室」或「小室」。迄今,國內學術界大都認為,英國學者羅伯特?虎克是第一個發現細胞的科學家。
列文?虎克
也有學者認為第一個發現細胞的人並不是羅伯特?虎克,而是生活在同一時代的荷蘭人列文?虎克。因為羅伯特?虎克在顯微鏡下看到的只是植物死細胞的細胞壁及其圍成的腔隙,並沒看到完整的活細胞,沒有看到真正的細胞,也無從用cell一詞來指細胞。
施萊登
施旺
19世紀30年代,已有人注意到植物界和動物界在結構上存在某種一致性,它們都是由細胞組成的,並且對單細胞生物的構造和生活也有了相當多的認識。在這一背景上,施萊登(Matthias Jakob Schleiden)在1838年提出了細胞學說的主要論點,翌年施旺(Theodor Schwann)提出"所有動物也是由細胞組成的"對施萊登提出的"所有的植物都是由細胞組成的"的觀點進行了補充。這就是《細胞學說》(Cell theory)的基礎。20年後另一位德國科學家魏爾肖(Rudolf Virchow)作出了另一個重要的論斷:所有的細胞都必定來自已存在的活細胞。至此,以上三位科學家的研究結果加上許多其他科學家的發現,共同形成了比較完備的細胞學說。
恩格斯:十九世紀
三大發現
1、細胞學說
主要內容是:細胞是動、植物有機體的基本結構單位,也是生命活動的基本單位。這樣,就論證了整個生物界在結構上的統一性,細胞把生物界的所有物種都聯繫起來了,生物彼此之間存在著親緣關係。這是對生物進化論的一個巨大的支持。細胞學說的建立有力地推動了生物學的發展,為辯證唯物論提供了重要的自然科學依據,恩格斯對此評價很高,把細胞學說譽為19世
紀自然科學的三大發現之一。
2、生物進化論
1859年,英國生物學家和生物進化論的奠基者達爾文,在其巨著《物種起源》中提出了生物進化的自然選擇學說。
該學說的要點是群體中的個體具有性狀差異,這些個體對其所處的環境具有不同的適應性;由於空間和食物有限,個體間存在生存競爭,結果,具有有利性狀的個體得以生存並通過繁殖傳遞給後代,具有不利性狀的個體會逐漸被淘汰(達爾文把自然界這種留優汰劣的過程稱為自然選擇);由於自然選擇的長期作用,分布在不同地區的同一物種就可能出現性狀分歧和導致新物種的形成。
3、能量守恆和轉化定律
能量守恆和轉化定律,是19世紀自然科學的一塊重要理論基石。能量守恆的意義首要的是建立物質運動變化過程中的某種物理量間的等量關係。對此,我們無需知道物質間實際的相互作用過程,也無需知道物質運動變化過程中的能量間的轉化途徑,只要建立和物質運動狀態相對應的能量與物理量間的關係,就可以對物質運動變化過程中得初狀態和終狀態間建立一種等量關係,這樣便於對物質運動變化過程的量求解


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