EL DESCOBRIMENT DE LES CÈL·LULES: HISTÒRIA - BIOLOGIA - 2025

El descobriment de les cèl·lules va marcar, sense cap dubte, un abans i un després en la història de la ciència, especialment en l'àrea de la biologia i altres ciències naturals relacionades. Aquests importants blocs que constitueixen a tots els organismes vius van ser descoberts al començament de segle XVII, durant la dècada de 1660, per ser més exactes.

Tot i que ara pot semblar molt evident parlar de les cèl·lules com les unitats fonamentals dels éssers vius, abans del seu descobriment no es tenien en el panorama científic, ni es pensava, molt menys, que tots els organismes estiguessin compostos per una o diverses d'aquestes.

Representació gràfica de l'microscopi de Robert Hooke (Font: Robert Hooke via Wikimedia Commons)

Potser és pertinent recordar el que des del segle XVII sabem: que tot el que és viu sobre la terra està compost per aquestes petites cel·les. Des dels milers de microorganismes que colonitzen virtualment tots els ambients de la biosfera, fins als animals i les plantes macroscòpics dels que ens alimentem, estan compostos per cèl·lules.

Encara que de diferents formes, mides i funcions, el cos d'un ésser humà adult té, aproximadament, 30 trilions de cèl·lules, les quals s'organitzen en forma de teixits que, al seu torn, conformen els òrgans i els sistemes. Els organismes més senzills estan compostos per cèl·lules individuals que es propaguen a l'dividir en dos.

Algunes branques de la biologia s'encarreguen de l'estudi d'aquestes estructures amb l'objectiu principal de conèixer més sobre com aquestes estan constituïdes, molecularment parlant, i com funcionen en la construcció d'individus tan complexos com els animals i les plantes multicel·lulars.

història

La primera persona a observar i descriure les cèl·lules va ser Robert Hooke, un físic anglès que, en 1665, va publicar un treball conegut com "Micrographia", dedicat a l'observació microscòpica i on va descriure les seves observacions d'un tall d'una làmina de suro.

En el document Micrographia, Hooke es va referir com "cèl·lules" o "porus" a les unitats microscòpiques hexagonals, ordenades de manera similar a un rusc d'abelles, que va evidenciar sota la lent de la seva microscopi.

Tot i que va ser Hooke qui va introduir en la ciència el terme "cèl·lula", la invenció prèvia de l'microscopi ja havia assegut precedent en el descobriment de l'món microscòpic, i diversos científics havien realitzat observacions similars amb anterioritat:

-Athanasius Kircher, en 1658, ja havia demostrat que els cucs i altres criatures vives es desenvolupaven en teixits en descomposició.

-Per aquesta mateixa època, el naturalista alemany Jan Swammerdam va descriure als glòbuls vermells (eritròcits) com corpuscles de la sang i va afirmar que els embrions de granota estaven compostos per partícules d'aspecte globular.

L'any 1676, l'holandès Anton van Leeuwenhoek, un científic aficionat apassionat pel món microscòpic, va declarar davant la Reial Societat l'existència d'organismes microscòpics mòbils als que va anomenar "animálculos", als que avui dia coneixem com protozoaris i altres éssers unicel·lulars.

Reconstrucció d'un dels microscopis fabricats per Leeuwemhoek (Font: Jeroen Rouwkema via Wikimedia Commons)

Van Leeuwenhoek no tenia estudis universitaris, però, posseïa reconeguts talents, no només com a observador i registrador, sinó també com a fabricant de microscopis, amb els quals va realitzar els seus descobriments.

Cèl·lules animals i cèl·lules vegetals

Més d'un segle després dels excitants descobriments de Robert Hooke i Antoni van Leeuwenhoek, al començament dels anys 1800, els científics van començar a fer-se més preguntes en relació al que componia les estructures dels animals i les plantes.

Així, l'alemany Theodor Schwann va seguir estudiant les cèl·lules vegetals i Matthias Schleiden, un altre científic alemany, va començar a estudiar als animals, adonant-se que a l'igual que les primeres cèl·lules descrites per Hooke en el teixit vegetal de l'suro, aquests també estaven compostos per cèl·lules.

El començament de la Teoria Cel·lular

En 1831 Robert Brown, un botànic escocès, a l'observar a l'microscopi talls de fulles d'orquídies va establir que les cèl·lules vives posseïen en el seu interior una estructura que va denominar "nucli", afirmant que aquest era essencial per a la seva supervivència.

No va ser fins l'any 1838 quan dos científics alemanys, Schleiden i Schwann, van proposar formalment que tots els organismes vius a la terra estan compostos per cèl·lules i va ser aquesta afirmació la que va donar origen a un dels primers postulats de l'actualment coneguda "Teoria cel·lular ".

Les paraules exactes de Schwann van ser "… les parts elementals de tots els teixits estan formades per cèl·lules… hi ha un principi universal de desenvolupament per a les parts elementals dels organismes i aquest principi és la formació de les cèl·lules…"

Gairebé 20 anys més tard, Rudolf Virchow, l'any 1855 es va adonar que totes les cèl·lules provenen d'una cèl·lula preexistent que es divideix, és a dir, que només les cèl·lules produeixen altres cèl·lules, com si fessin còpies de si mateixes.

Així com van ser reconegudes com les unitats elementals dels organismes vius, les cèl·lules també van ser considerades per Virchow com els elements bàsics dels processos patològics. Gràcies a aquesta concepció, les malalties van començar a veure com alteracions cel·lulars en els éssers vius.

Components interns de les cèl·lules

L'interès per les característiques de les cèl·lules s'incrementava amb cada descobriment que es feia públic a l'respecte. Així, poc després de la formulació de la teoria cel·lular, els científics es van adonar que l'interior de les cèl·lules no era un fluid homogeni, sinó tot el contrari.

Alguns investigadors, després d'observar-lo amb cert detall, el van descriure com fibril·lar, mentre que altres van considerar que tenia un aspecte reticular, granulós o alveolar.

L'adveniment de millors tècniques de fixació i tinció va permetre fer descripcions més encertades, el que va portar a la identificació de les diferents estructures contingudes dins de les cèl·lules.

L'any 1897 es va introduir el concepte de l'reticle endoplasmàtic, mentre que les mitocòndries van ser descrites en l'any 1890 per Carl Benda. En aquest mateix any Camilo Golgi va descriure el complex que avui porta el seu nom.

Walther Flemming va encunyar el terme cromatina a l'referir-se a unes cintes que es feien evidents durant la divisió cel·lular, i en 1882, va cridar "mitosi" a aquest procés de divisió. Els cromosomes van ser detallats en 1888 per Wilhelm Waldeyer a l'observar la metafase, una de les etapes de la mitosi descrita per Flemming.

referències

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M.,… Walter, P. (2004). Essential Cell Biology. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2015). Molecular Biology of the Cell (6th ed.). New York: Garland Science.
3. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2008). Molecular Biology of The Cell (5th ed.). New York: Garland Science, Taylor & Francis Group.
4. Mazzarello, P. (1999). A Unifying concept: the history of cell theory. Nature Cell Biology, 1, 13-15.
5. NatGeo. (2019). National Geographic. Retrieved July 25, 2019 from www.nationalgeographic.org/news/history-cell-discovering-cell/3rd-grade/
6. Solomon, I., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biology (5th ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
7. Stansfield, WD, Colomé, JS, & Cano, RJ (2003). Molecular and Cell Biology. (KE Cullen, Ed.). McGraw-Hill eBooks.