ЭкоЦентр "Экосистема" разработал более 140 методических материалов по изучению природы: Полевые определители для смартфонов и планшетов Много наших приложений на Play.Google и в AppStore Определители для PC Голоса птиц Методики исследований Учебные видеофильмы Определительные таблицы Карманные определители Всё это можно приобрести в нашем некоммерческом Интернет-магазине

Гистология, или анатомия растений: история науки

Гистология, или анатомия растений (гисто — ткань, логос — учение), занимается изучением внутреннего, микроскопического строения растений.
У растений, как и у животных, все тело, все органы слагаются из так называемых клеток. Растительная клетка имеет вид пузырька или ячейки, внутри которой находится своеобразное содержимое. Из этих ячеек, как из кирпичей, строится здание всего растительного организма. Так как жизнь всего растения слагается из жизнедеятельностей отдельных клеток, то понятно, что учение о клетке, о строении и функции ее составных частей является краеугольным камнем как всей биологии вообще, так гистологии и физиологии растений в частности.
Отдел гистологии, изучающий клетку вообще, может быть назван, по примеру гистологии животных, общей гистологией.
Подвергаясь разнообразным видоизменениям и соединяясь между собою, клетки слагаются в ткани, из которых в свою очередь строятся органы растений. Изучением строения тканей и органов занимается специальная гистология. Что касается до распределения и группировки научного материала по отделам, то в этом отношении исследователи не вполне согласны между собою.
В современной науке существуют два весьма несходных принципа классификации растительных тканей: один эмбриологический (эмбрио — зародыш, логос — учение), кладущий в основу классификации историю развития тканей, их происхождение, — он особенно резко был проведен страсбургским профессором Де-Бари; другой принцип — физиологический, в основу классификации он полагает функцию ткани, то или другое ее отправление, — принцип этот установлен Швенденером и систематически проведен Габерландом. Часто, однако, гистологический материал группируют прямо по органам и последовательно рассматривают ткани стебля, листа, корня и т. д.

Так как настоящего нельзя основательно знать, не зная прошедшего, то понятно, что эмбриология растений, история развития их тканей и органов, стоит в самой тесной связи с гистологией, с которой она имеет много общего и по самому способу производства расследований, по своей методике. Что касается до последней, то и там и здесь она заключается, главным образом, в производстве в разных направлениях и в разные стадии развития органа тончайших разрезов, которые и подвергаются исследованию под микроскопом.

Как ясно из самого существа дела, микроскопическая анатомия растений могла возникнуть лишь после того, как были изобретены увеличительные стекла. Первое применение этих стекол к изучению внутреннего строения растений было произведено во второй половине XVII ст. англичанином Грю (Nehemia Grew, 1628-1711) и итальянцем Мальпиги (Marcello Malpighi, 1628-1694). По странному и редкому совпадению обстоятельств, сочинения того и другого исследователя были представлены Королевскому научному обществу в Лондоне (Royal society) в один и тот же день — 29 декабря 1671 года, так что этот день, по удачному выражению проф. Фердинанда Кона [Ferdinand Cohn, "Botanische Probleme" (Deutsche Rundscha u, herausgegeben von Rodenberg, 1874. Heft I. S. 80-93). Это сочинение Кона вместе с сочинением проф. Ю. Сакса (I. Sachs), "Geschichte der Botanik vom XVI Jahrhundert bis 1860" (Мюнхен, 1875), являются весьма важными пособиями при изучении истории ботаники; главным образом по ним составлены настоящие очерки истории гистологии и физиологии растений.], может считаться днем рождения микроскопической анатомии растений. Как несовершенны ни были оптические приборы Грю и Мальпиги, но и при помощи их названные исследователи могли убедиться, что органы растений состоят не из мяса, крови, жил, нервов и т. п., как думали еще со времен Теофраста, но что во всех своих частях без исключения они составлены из мельчайших ячеек, напоминающих по своему виду медовые соты и потому получивших название клеточек (латин. cellula). Таким образом, уже первое применение микроскопа разрушило господствовавшее в течение веков фантастическое, ни на чем не основанное представление относительно внутреннего строения растений. С тех пор микроскоп оказал науке неоценимые услуги; он не только дал возможность разглядеть мельчайшие живые существа и внутреннюю структуру организмов, скрытые от простого глаза, и таким путем расширить до бесконечности круг наших представлений и идей, но он заставил нас, и это, быть может, еще важнее, быть сосредоточеннее, внимательнее и осторожнее при изучении природы, удалил всякую априорность и тем в значительной степени дисциплинировал наш ум. К несчастью для науки прекрасные работы Грю и Мальпиги не возбудили того интереса в среде современников, какого они заслуживали; они не нашли достойных подражателей, а с течением времени были и совсем позабыты. Увлеченные гениальными преобразованиями Линнея в области систематики цветковых растений, ботаники надолго оставили микроскоп. Когда же спустя почти 100 лет опять пробудился интерес к микроскопическим исследованиям, то многое пришлось открыть во второй раз. Начиная с конца XVIII ст., со времени Иоганна Гедвига (Johannes Hedwig, 1730-1799), опубликовавшего прекрасные исследования касательно строения мхов, число ботаников-анатомов быстро возрастает. Так, в начале XIX ст. ревностными микроскопистами выступают в Германии — Курт Шпренгель (Kurt Sprengel), Бернгарди (Bernhardi), Рудольфи (Rudolphi), Линк (Link), Тревиранус (Treviranus), Мольденгавер (Moldenhawer), Мейен (Meyen) и др.; во Франции — Мирбель (Mirbel) и Бриссo (Brisseau). Все они занимались изучением почти исключительно строения готовых, вполне сформировавшихся органов растений, не обращая никакого внимания на способ их возникновения, на историю их развития. Несмотря на недостаточность такого пути исследования, означенным ученым удалось все-таки добыть немало новых, весьма ценных научных фактов. К этому же времени относится начало деятельности Гуго фон Моля (Hugo von Moh l, 1805-1872), исследования которого имели особенно большое значение для развития гистологии. Весьма точный, беспристрастный и умелый исследователь, Г. ф. Моль много способствовал не только успехам изучения тончайшей внутренней структуры растений, но так же развитию и усовершенствованию микроскопической техники вообще. Большинство из его замечательных работ сохранило до настоящего времени свою полную ценность.

Приблизительно с 1840 года начинается новый фазис в истории гистологии. Недостаточность исследования одних взрослых стадий для полного уразумения строения растений сделалась к этому времени вполне очевидной. Лучшие умы обращаются теперь к изучению истории развития; различные вопросы относительно оплодотворения и развития зародыша разрабатываются с величайшим интересом и увлечением и становятся как бы модными в науке. Еще в 1823 году А. Амичи (Amici) наблюдал прорастание крупинок плодотворной пыли (цветень, мужск. половой элемент), т. е. выхождение из них длинных мешковидных трубок; спустя несколько времена, он же проследил проникновение таких трубок до семяпочки (женск. полов. элемент) и даже в ее микропиле. Но этим еще далеко не решался вопрос, как и откуда именно возникает зародыш. По мнению самого Амичи, зародыш развивается из участка семяпочки после предварительного оплодотворения ее пыльцевой трубкой. В том же смысле высказался и знаменитый Моль. Иной совсем взгляд проповедовали Шлейден и Шахт (Schleiden, 1804-1881; Schacht, 1814-1864). По их мнению зародыш возникает в семяпочке, но не из ее субстанции, а из конца проникшей в нее пыльцевой трубки. Если бы это оказалось на самом деле так, то наше понятие о полах у растений пришлось бы совершенно изменить: то что считалось мужским, нужно было бы считать женским, и наоборот. Дело до этого не дошло, и в 1 856 г. Шлейден и Шахт сами отказались от своего мнения, а немного спустя классические исследования Гофмейстерa (Hofmeister, 1824-1877) окончательно решили вопрос в пользу Амичи. Уяснению процессов оплодотворения и развития, а вместе с тем и расширению вообще наших сведений относительно строения, происхождения и развития растительных клеток много способствовали произведенные около того же времени разнообразные разыскания в области низших растений, так называемых споровых; на этом поприще особенную заслугу стяжали, кроме вышеупомянутого Гофмейстера, еще Hегели (Na geli), Тюре (Thuret), Прингсгейм (Pringsheim), Де-Бaри (De-Bary), Кон (Cohn), Ценковский и Воронин. В новейшее время эмбриологией высших явнобрачных растений много и с большим успехом занимались — Ганштейн (Hanstein, 1823-1880) и особенно Страсбургер (Strasburger), далее Варминг (Warming), Трейб (Treub), Гегельмайер (Hegelmaier), Гиньяр (Guignard), Фаминцын и Горожанкин.
Параллельно с изучением истории развития растительных организмов прогрессировало и изучение внутренней структуры растительной клеточки, ее происхождения и превращений. Так, понятие протоплазмы, этой важнейшей составной части всякой клетки, было установлено Гуго ф. Молем. Клеточное ядро было открыто в 1833 г. английским ботаником Робертом Броуном (Robert Brown, 1773-1858). На сходство в общих чертах клеток растений с клетками животных указал в 1839 г. Шван (Schwann), а в 1855 г. Унгер (Unger 1800-1870) обратил внимание на значительное сходство между растительной протоплазмой и саркодой низших животных. Указания эти на господствующее в природе единство были впоследствии блестяще подтверждены изучением развития слизистых грибов (миксомицетов), тщательно произведенным Де Бари, и составившими эпоху в науке исследованиями Келликера (Koelliker), Макса Шульце (Мах Schulze) и Брюке (Bru cke). Молекулярная структура организованных составных частей клетки (оболочка, крахмальные зерна) была обстоятельно исследована Негели в 1858-63 г.; данное им объяснение процесса роста, так называемая теория интуссусцепции, быстро укоренилась в науке и господствовала в ней почти до настоящего времени, когда она была поколеблена исследованиями Диппеля (Dippel), Страсбургера, Шмица (Schmitz) и некотор. другие Анатомия отдельных органов растения подверглась в этот период разносторонней разработке.

Что касается до новейшей истории растительной гистологии за последние 20-30 лет, то за невозможностью перечислить все успехи и упомянуть имена всех научных деятелей, придется ограничиться указанием лишь на наиболее существенное. Прежде всего нужно упомянуть, что рядом с возникновением физиологического направления в гистологии, созданного Швенденером (Schwendener) и ревностно проповедуемого Габерландом (Haberland), возникло еще сравнительно-систематическое направление, старающееся выяснить связь между внутренним строением растения и его систематическим положением. Наиболее выдающимися деятелями в этой области гистологии являются Радлькофер (Radlkofer) в Германии, Веск (Vesque) во Франции и И. П. Бородин в России. С внутренней, пока еще весьма загадочной, структурой протоплазмы и клеточного ядра нас познакомили исследования Фроммана (Frommann), Флемминга (Flemming), Шмица, Страсбургера, Бертольда (Berthold) и Шварца (Schwarz). Изучением процесса роста клеточной оболочки занимались Диппель, Страсбургер, Шмиц и нек. другие; полученные ими результаты заставили ученых отказаться в значительной степени от негелевской теории интуссусцепции и возвратиться к более старой теории наложения. Наконец, весьма значительное число ботаников посвящало свои труды изучению строения отдельных органов (стебля, листа, корня и т. д.) разнообразных растений; им удалось собрать массу интересных и важных фактов, послуживших основой для современной специальной гистологии. Здесь мы имеем возможность дать лишь перечень наиболее выдающихся имен: Т. Гартиг (Th. Hartig), Санио (Sanio), Ганштейн, Руссов (Russow), Лейтгеб (Leitgeb), Каспари (Caspary), Кни (Кnу), Гёнель (Hohnel), ван Тигем (van Tieghem), Веск, Фаминцын, Баранецкий, И. Бородин, Каменский и некоторые другие.