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科普:显微镜的发现与细胞学说的提出

2018-09-21 19:10  来源: 新华网

当你第一次用显微镜观察到细胞时,是否充满好奇与兴奋?它让我们看到了肉眼看不见的微小生物,形形色色的细胞,甚至细胞中的叶绿体。

早期的显微镜相当于一个放大镜,放大倍数约为10倍人们用它观察到了跳蚤等小昆虫。

1665年,英国学者罗伯特・胡克利用自制的显微镜(放大倍数提升到40-140倍)第一次描述了植物细胞。他用显微镜观察了软木(栎树皮)的薄切片。胡克将他有关细胞的描述发表于其著作《显微图谱》一书中。

罗伯特・胡克使用的显微镜和他观察到的“细胞”(焦博君 绘)

此后不久,列文虎克用设计较好的显微镜,观察到了许多动物的活细胞和原生动物。此后的170多年里,人们对细胞的研究没有太多实质性的进展。

显微镜(焦博君 绘)

1838年,德国植物学家施莱登提出细胞是构成生物体的基本单位。1839年,德国动物学家施旺受到施莱登的启发,观察了大量的动物,发现所有动物也是由细胞构成的。由于当时人们对动物结构的理解远远落后于植物,所以这成为了生物学领域的一项重大进展。

施旺的细胞学说中所重点论述的关于细胞生成的原理,几乎与施莱登的观点一脉相承,他们都将细胞形成看作与无机物的结晶完全相同的过程。然而,他们对于细胞来源的观点却不完成正确。

直到1858年,德国病理学家魏尔肖提出:所有的细胞只产生于已有的细胞,魏尔肖关于细胞起源的描述对细胞学说做出了重要补充,至此,经典的细胞学说理论完成了,其主要内容包括:细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其它细胞共同组成的整体的生命起作用;新细胞可以从老细胞中产生。

从第一次在显微镜下观察到细胞到细胞学说的建立,经历了漫长的探索和研究。细胞学说的提出对生物学的发展具有重大意义,它不仅论证了生物体在进化上的共同起源,也揭示了生物体在结构上的统一性。随着现代技术的发展,科学家发明了形形色色的显微镜,比如荧光显微镜、倒置显微镜、电子显微镜。显微镜技术不断完善,也使得细胞学迎来了辉煌的发展。人们现在可以通过显微镜观察细胞内部的超微结构,如细胞器、细胞膜、细胞骨架等。科学与技术是相互促进的,相信在未来,随着显微镜技术的进一步完善,人们对细胞结构与功能的研究将会有更多新发现。

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作者: 朱婷   [责任编辑: 李浩]

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