تاریخچه سلول؛ رابرت هوک کاشف سلول

سلول کوچکترین قسمت یک جاندار است که تمامی ویژگی های موجود زنده را در بر دارد.
همه ی جانداران از سلول ساخته شده اند بدن انسان از حدود صد میلیون میلیون سلول یعنی عدد ۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰ ساخته شده است.
بعضی موجودات زنده از یک سلول ساخته شده اند به این موجودات تک سلولی میگوییم مثل آمیب و پارامسی. بعضی دیگر از بیش از یک سلول ساخته شده اند که به آن ها پرسلولی می گوییم مانند انسان.
نظریه سلولی یکی از مهمترین نظریه های زیستشناسی است و از سه رکن زیر تشکیل شده است:
۱. سلول کوچکترین واحد زنده است.
۲. همه ی جانداران از یا تعداد بیشتری سلول تشکیل یافته اند.
۳. هر سلول از سلول قبلی و مانند خود به وجود آمده است.
نظریهی سلولی به یک باره ارائه نشد بلکه این نظریه حاصل پژوهش چند صد سال دانشمندان است:
۱. در سال ۱۶۶۵میلادی رابرت هوک با میکروسکوپی که خود ساخته بود برشهای نازکی از چوب پنبه را بررس نمود ومشاهده کرد که چوب پنبه پر از اتاقکهایی مثل اتاقکهای لانهی زنبور است وی هریک از این اتاقکها را یک سلول نامید. سلول در زبان لاتین به معنای اتاق کوچک است. امروز می دانیم که آنچه رابرت هوک مشاهده کرده بود دیورهی سلول های گیاهی مرده بود.
۲. در سال ۱۶۷۴ آنتونی وان لیون هوک سلولهای زنده را زیر میکروسکوب مشاهده کرد.
۳. در سال ۱۸۳۸ ماتیاس شلایدن گفت: که گیاهان از تجمع واحدهای مستقلی به نام سلول تشکیل شده اند. یک سال بعد تئودور شوان همیمن مطلب را برای جانوران بیان کرد و برای اولین بار شلایدن و شوان بیان داشتند که سلولها خود زنده اند. به این ترتیب از زمان اولیه مشاهده ی میکروسکوپی سلول نزدیک به ۲۰۰ سال طول کشید تا سلول به عنوان کوچکتری واحد زنده شناخته شود.
۳. در سال ۱۸۵۵ رودوف فیرخو در کتاب آسیب شناسی سلولی بیلان داشت که “هر جا سلول تازه ای است می بایست از قبل سلول دیگری وجود داشته باشد همان طور که هر جانور از جانور دیگر و هر گیاه از گیاهی دیگر زاده میشود”.
۴. در سال ۱۸۶۰ لویی پاستور با رد تفکر تولید خود به خودی گام مهمی در تکمیل نظریه ی سلولی برداشت. وی نشان داد که باکتری ها از مواد غیر زنده پدید نمی آیند بلکه فقط از باکتری های دیگر حاصل می شوند.
۵. در دهه ی ۱۸۸۰ والتر فلمینگ توانس مراحل تقسیم سلولی را به دقت مشاهده و توصیف کند. به این ترتیب محرز شد که هر سلول از تقسیم سلول قبلی پدید می آید.
رابرت هوک کاشف سلول
رابرت هوک انگلیسی، یک معمار، فیلسوف طبیعتگرا و دانشمند بود. ما اغلب او را با قانون کشسانی (قانون هوک)، کتاب میکروگرافیا (Micrographia)، و استفاده از لفظ “سلول” برای توصیف واحد سازندۀ حیات (و یا کشف سلول) به یاد داریم. به علاوه، بعضی از شواهد حاکی از آن است که هوک مستقلاً ابزار “چرخدنگ” (escapement) را به منظور ساخت ساعت مکانیکی توسعه داد. اختراع چرخدنگ منسوب به هویگنس (Huygens) هلندی است، ولی گفته میشود رابرت هوک پانزده سال پیش از او موفق به ساخت این قطعه شده بود. هوک همچنین در زمینۀ گرانش نیز کارهایی انجام داده است (و بر سر همین موضوع با نیوتن اختلاف داشت).
رابرت هوک در جزیره وایت به دنیا آمد او بدنی رنجور و نحیف داشت و در ۱۳ سالگی یتیم شد در جوانی با پیشخدمتی امرار معاش و درآمد خود را برای یافتن به دانشگاه اکسفورد پس انداز می کرد.
در سال ۱۶۵۵ زمانی که اکسفورد بود دستیار رابرت بویل فیزیکدان شد با تلمبه بادی پیشرفته ای که به همراه بویل ساخته بود آنها ثابت کردند که احتراق و تنفس هر دو به هوا نیاز دارند و صوت در خلا نمی تواند انتقال یابد.
دستاورد: مشاهدۀ حفراتی به نام “سلول” در زیر میکروسکوپ
کاشف: رابرت هوک (Robert Hooke)
سال کشف و نامگذاری: ۱۶۶۵
در سال ۱۶۶۱، چارلز دوم (پادشاه انگلستان) به سر کریستوفر رن (Sir Christopher Wren) دستور داد تعدادی مطالعه در مقیاس ریز (میکروسکوپی) انجام دهد. رن اطاعت کرد، ولی پس از چندین سال تلاش نهچندان موفقیتآمیز به این نتیجه رسید که زمان کافی برای انجام دادن این کار را ندارد و پروژه را در اختیار دانشمند جوانی قرار داد که در زمینۀ طراحی و مکانیک استعداد شگرفی داشت. بقیه هم همان تاریخی است که میدانیم.
رابرت سی. هوک (Robert C. Hook) هنگامی که مسئولیت پروژه را بر عهده گرفت تنها ۲۶ سال داشت. او پس از قبول مسئولیت به جامعه سلطنتی دانشمندان (Royal Society for Scientists) پیوست. هوک بسیار زیرک و باهوش بود. او موفق شد تمامی قطعات درونی ساعت را از چوب ساخته و با کنار هم قرار دادن آن یک ساعت واقعی درست کند که خیلی خوب کار میکرد. علاوه بر این، هوک طراحی فنی را نیز در نزد خود یاد گرفته بود و از این مهارت برای ثبت دقیق اشکالی استفاده میکرد که زیر میکروسکوپ خود مشاهده مینمود. کمی پس از آنکه به عضویت رسمی انجمن سلطنتی پذیرفته شود این انجمن هوک را به عنوان مسئول آزمایشها برگزید او این مسئولیت را تا زمان مرگ خود بر عهده داشت و نظرات جدیدی و جالب را هر هفته به اعضا معرفی می کرد او هزاران آزمایش را در طول بیش از چهل سال انجام داد.
هوک با بهرهگیری از تواناییهای فنی خود توانست راهی برای تنظیم نمودن ارتفاع و زاویۀ عدسی میکروسکوپ و همچنین روشی برای روشنسازی زمینه ابداع کند. اختلاف در شدت نور به او اجازه میداد جزئیات را تا حد امکان مشاهده کند. هوک تنها به یک بار مشاهده قانع نمیشد و نمونۀ زیر عدسی را با استفاده از منابع مختلف نور بررسی میکرد تا در نهایت طرحی از آن بر روی کاغذ رسم کند. تلاش هوک در این راه به ایجاد بزرگنمایی ۵۰ برابر انجامید. این اتفاق مهم دریچهای به روی دنیایی گشود که تا اوایل قرن هفدهم کاملاً غریبه بود.
چارلز دوم تنها دستور داده بود روی حشرات مطالعه شود، ولی هوک پا را از این فراتر نهاد و هر چیزی که به نظرش ارزشمند میرسید، نظیر: پارچه، برگ، طلق نسوز، شیشه، سنگ آتشزنه و حتی ادرار منجمد شده را نیز زیر میکروسکوپ خود مطالعه نمود. رابرت هوک دست به کارهای جالب دیگری هم زد. برای نمونه، او به شپشی اجازه داد خونش را بمکد تا بتواند نحوۀ جریان خون خود را داخل دستگاه گوارش جانور بررسی کند. او همچنین جهت مطالعۀ فرآیند پمپاژ سم گیاه گزنه به بدن، دست خود را با این گیاه مورد گزش قرار داد.
او هنگامی که قطعۀ باریکی از چوب پنبه را زیر عدسی قرار داد با انبوهی از فضاهای خالی مواجه شد که توسط دیوارههایی احاطه شده بودند. هوک این فضاها را حفره (pore) یا سلول (cell) نامید. اصطلاحِ “سلول” گرفت و افتخار شناسایی واحد سازندۀ حیات به نام هوک ثبت شد. هوک محاسبه کرد که تعداد سلولهای موجود در یک اینچ مکعب برابر با ۱,۲۵۹,۷۱۲,۰۰۰ میباشد. هر چند او از اهمیت کشف خود آگاه نبود، ولی حداقل به تعداد این فضاهای خالی توجه نشان داد.
هوک تمام نقشهها و مشاهدات خود را در کتابی به نام Micrographia: or Some Physiological Descriptions of Miniature Bodies Made by Magnifying Glasses گردآوری نمود. این کتاب پس از قدردانی از شخص شاه و جامعه سلطنتی به گسترۀ وسیعی از موضوعات میپردازد؛ از نحوۀ ساخت میکروسکوپ گرفته تا طیف رنگها، عوامل مولکولی آتشزا، ساختار بلوری اشیا و آناتومی حشرات. میکروگرافیا در سال ۱۶۶۵ منتشر شد و بلافاصله در فهرست پرفروشترینها قرار گرفت. کتاب میکروگرافیا شامل برخی از زیباترین تصویر ها از اجسام کوچکی است که تاکنون کشیده شده است از جمله دانه های برف، پر، فلس ماهی و سازواره های زنده مانند کپک و خزه ها تصویری که او از کک کشیده است به گونه ای است که هم اکنون نیز تجدید چاپ می شود او تشخیص داد که سنگواره ها از دوران گذشته بر جای مانده اند.بدین ترتیب، هوک شالودۀ نظریه یاخته را بنا نهاد و جمعیت قابل توجهی از دانشمندان را به اکتشاف نادیدهها در زیر عدسی میکروسکوپ تشویق نمود.
پس از آتش سوزی بزرگ لندن در سال ۱۶۶۶ او با کریستوفر ورن که معمار بود برای بازسازی شهر همکاری کرد او مسئول دفتر نقشه برداری لندن بود و برخی ساختمان ها را از جمله بیمارستان بیت اللحم را طراحی کرد.
هوک در یکی از جلسه های انجمن سلطنتی با ورن و ادموند هالی اخترشناس دیدار کرد و آنها ماهیت گرانش را مورد بحث قرار دادند هوک اعلام کرد که گرانش با مجذور فاصله نسبت وارون دارد او هرگز نتوانست درستی این نظر را اثبات کند بعدها هالی این مسئله را به سرایزاک نیوتون عرضه کرد تا آن را ثابت کند نیوتون در کتاب شاهکارش به نام اصول از مشارکت هوک قدردانی کرده است.
هوک بسیاری از دستگاهای هواشناسی را اختراع کرده است از جمله هواسنج را اصلاح کرد و دستگاههایی برای اندازه گیری رطوبت ساخت. فنر تعادل را برای تنظیم ساعت به کار برد و همین موضوع سبب کوچک شدن و افزایش دقت کار ساعت شد با وجود آنکه هوک در راه ترویج علم بسیار کوشید ولی به نظر می رسد که زندگیش راحت و شادمانه نبوده است او به ندرت توانست برنامه های در دست اقدام را تمام کند. علاوه بر این بد اقبالی او این بود که در زمان نیوتون می زیست و هیچ وقت نتوانست از سایه آن متفکر بزرگ بیرون بیاید.
امروزه هوک به دلیل قانون کشسانی در خاطره هاست. بنابراین قانون میزان تغییر شکل یک جسم جامد با نیروی که بر آن وارد می شود نسبت مستقیم دارد و در ترازوهای فنری که در فروشگاههای بزرگ بر اندازه گیری وزن اجسام به کار می رود از این قانون استفاده می کنند.
بشار مفید و دانش افزا
👌👌
واقعا چقدر تلاش کرده که به جایگاهی که الان داره برسه ای کاش همه ی ما مثل اون بتونیم به جایگاهمون برسیم با سعی و تلاش فراوان
عالی بود