No šūnu atklāšanas brīža, pirms tika formulēts pašreizējais šūnu teorijas stāvoklis, ir pagājuši gandrīz 400 gadi. Pirmo reizi šūnu 1665. gadā izmeklēja dabaszinātnieks no Anglijas Roberts Huks. Pamanījis šūnu struktūras uz plānas korķa daļas, viņš tām deva šūnu nosaukumu.
Savā primitīvajā mikroskopā Huks vēl nevarēja saskatīt visas pazīmes, taču, uzlabojoties optiskajiem instrumentiem un parādoties krāsošanas metodēm, zinātnieki arvien vairāk iegrima smalko citoloģisko struktūru pasaulē.
Kā radās šūnu teorija
Ievērojams atklājums, kas ietekmēja turpmāko pētījumu gaitu un pašreizējo šūnu teorijas stāvokli, tika veikts XIX gadsimta 30. gados. Skots R. Brauns, pētot auga lapu ar gaismas mikroskopu, augu šūnās atrada līdzīgus noapaļotus blīvējumus, kurus viņš vēlāk nosauca par kodoliem.
No šī brīža salīdzināšanai parādījās svarīga zīmeir dažādu organismu struktūrvienības, kas kļuva par pamatu secinājumiem par dzīvo būtņu izcelsmes vienotību. Ne velti pat pašreizējā šūnu teorijas pozīcija satur saiti uz šo secinājumu.
Jautājumu par šūnu izcelsmi 1838. gadā izvirzīja vācu botāniķis Matiass Šleidens. Masveidā pārbaudot augu materiālu, viņš atzīmēja, ka visos dzīvajos augu audos kodolu klātbūtne ir obligāta.
Viņa tautietis zoologs Teodors Švāns izdarīja tādus pašus secinājumus par dzīvnieku audiem. Izpētījis Šleidena darbus un salīdzinājis daudzas augu un dzīvnieku šūnas, viņš secināja: neskatoties uz daudzveidību, tām visām ir kopīga iezīme – izveidots kodols.
Švana un Šleidena šūnu teorija
Apkopojuši pieejamos faktus par šūnu, T. Švāns un M. Šleidens izvirzīja galveno šūnu teorijas postulātu. Tas sastāvēja no tā, ka visi organismi (augi un dzīvnieki) sastāv no šūnām, kuru struktūra ir līdzīga.
1858. gadā šūnu teorijai tika veikts vēl viens papildinājums. Rūdolfs Virčovs pierādīja, ka ķermenis aug, palielinot šūnu skaitu, dalot sākotnējās mātes šūnas. Mums tas šķiet pašsaprotami, taču tiem laikiem viņa atklājums bija ļoti progresīvs un mūsdienīgs.
Tajā laikā Švana šūnu teorijas pašreizējā pozīcija mācību grāmatās ir formulēta šādi:
- Visiem dzīvo organismu audiem ir šūnu struktūra.
- Šūnasdzīvnieki un augi veidojas vienādi (šūnu dalīšanās) un tiem ir līdzīga struktūra.
- Ķermenis sastāv no šūnu grupām, katra no tām spēj patstāvīgi dzīvot.
Kļūstot par vienu no nozīmīgākajiem 19. gadsimta atklājumiem, šūnu teorija lika pamatu idejai par dzīvo organismu evolucionārās attīstības izcelsmes un kopības vienotību.
Citoloģisko zināšanu tālāka attīstība
Pētīšanas metožu un aprīkojuma pilnveidošana ļāvusi zinātniekiem būtiski padziļināt zināšanas par šūnu uzbūvi un dzīvi:
- ir pierādīta saistība starp gan atsevišķu organellu, gan šūnu uzbūvi un darbību kopumā (citostruktūru specializācija);
- katra šūna atsevišķi demonstrē visas dzīvajiem organismiem raksturīgās īpašības (aug, vairojas, apmainās ar vielu un enerģiju ar vidi, ir vienā vai otrā pakāpē mobila, pielāgojas izmaiņām utt.);
- Organelles nevar atsevišķi izstādīt šīs īpašības;
- dzīvniekiem, sēnēm, augiem pēc struktūras un funkcijas ir identiskas organellas;
- visas ķermeņa šūnas ir savstarpēji saistītas un darbojas kopā, lai veiktu sarežģītus uzdevumus.
Pateicoties jauniem atklājumiem, Švana un Šleidenas teorijas nosacījumi ir precizēti un papildināti. Mūsdienu zinātnes pasaule izmanto bioloģijas pamatā esošās teorijas paplašinātos postulātus.
5 mūsdienu šūnu teorijas pozīcijas
Literatūrā var atrast dažādu skaitu mūsdienu šūnu teorijas postulātu, vispilnīgākoopcija ietver piecus vienumus:
- Šūna ir mazākā (elementārā) dzīvā sistēma, organismu uzbūves, vairošanās, attīstības un dzīves pamats. Nešūnu struktūras nevar saukt par dzīvām.
- Šūnas parādās, tikai sadalot esošās.
- Visu dzīvo organismu ķīmiskais sastāvs un struktūrvienību struktūra ir līdzīga.
- Daudzšūnu organisms attīstās un aug, daloties vienai/vairākām oriģinālajām šūnām.
- Zemi apdzīvojošo organismu līdzīgā šūnu struktūra norāda uz vienu to izcelsmes avotu.
Sākotnējiem un modernajiem šūnu teorijas noteikumiem ir daudz kopīga. Dziļi un paplašināti postulāti atspoguļo pašreizējo zināšanu līmeni par šūnu struktūru, dzīvi un mijiedarbību.
