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... desarrollo histórico ...
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INTRODUCCION
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El desarrollo de lo que hoy conocemos como Biología Celular es la
consecuencia de la evolución de más antiguas disciplinas como la
Histología y la Citología; como así también, no se debe perder
de vista la valiosa influencia de los aportes teóricos, técnicos
y metodológicas recibidos desde la Fisiología, la Genética y la
Bioquímica.
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Si nos detenemos en la influencia gestante de la Biología Celular
por parte de la Histología y la Citología debemos concluir que
los avances de la primera se fueron dando en forma proporcional
ante los avances de los segundos aún cuando éstos se producían
en forma indivual, potenciándose cuando la evolución era
simultánea. Deben asumirse como significativamente concluyentes
los saltos en el conocimiento cuando confluía el desarrollo
tecnológico con el desarrollo de las ideas, los principios y las
conceptualizaciones.
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Se debe interpretar a la célula como "unidad estructural y
funcional de los seres vivos" y para llegar a tan claro y
sintético concepto actual han sido fundamentales tanto la
invención del microscopio y su posterior desarrollo hasta llegar
a los sofisticados actuales (ver
Microscopía) como así también la enunciación de
la "Teoría Celular".
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CRONOLOGIA
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Mediados Siglo XV: Leonardo Da Vinci más de una vez
insistió, durante sus polivalentes estudios, en la
necesidad del uso de lentes para facilitar la visión y posterior
estudio de imágenes pequeñas.
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Siglo XVII: Se atribuye a Constantijn Huygens la
invención del microsopio compuesto en 1621. Sin embargo otras
referencias se la atribuiría tanto a los hermanos Zaccharias y
Hans Jansen (imagen abajo izquierda y centro) en 1590 como a Galileo
Galilei (imagen abajo centro) en 1609 o al año siguiente a Cornelius
Drebbel (imagen abajo derecha).
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Jan Swammerdam (1637-1680) (imagen izquierda): es
el responsable de los importantes avances en la
descripción de los glóbulos rojos así como en el
reconocimiento anatómico e histológico de insectos y
plantas (imagen izquierda centro). |
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| Crisóstomo Martinez
(1638-1694): realizó profundos estudios
microscópicos sobre tejidos óseos. |
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Marcello Malpighi (1628-1694) (imagen inferior): Instaura
el uso del término "sáculos" como identificatorio de
las futuras células a las que precariamente logra describir;
llamará "tubos" a los vasos sanguíneos que estudia
mediante una novedosa metodología para la época que permitía la
utilización de finas secciones de tejido. Esta estrategia le
permitió evaluar tanto riñones y descubrir los glomérulos, como
explorar tejidos de bazo y descubrir corpúsculos, como así
también realizar interesantes interpretaciones sobre cerebro y
pulmón. Sus trabajos no solo se centralizaron en lo humano sino
que profundizó también en el mundo vegetal sugiriendo la
presencia de unidades estructurales a las que denominó
"utrículos".
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La evolución que generó Malpighi en esta área lo
ubican como Padre de la Anatomía Vegetal, sitial que
comparte con Nehemiah Grew (1641-1712) (imagen
inferior) quien, desde su obra "The Anatomy of
Plants" (1682) (imagen izquierda) describe
estructuras de tallos, frutos, semillas, hojas, raíces y
flores demostrando, de un modo contundente, que cada una
de dichas fracciones se componían de utrículos.
Introdujo la intuición de la existencia de estructuras
organizadas bajo una misma variedad de utrículos, paso
previo a la confirmación de la idea del tejido. |
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| Es Anton van Leeuwenhoek
(1632-1723) (imagen derecha) quien desarrolla
una contundente evolución en la microscopía. Su
habilidad como diseñador y constructor de los mismos
permitió que los instrumentos por él creados alcanzacen
niveles de 270 aumentos. Su capacidad en lo científico
también era distintiva; al punto de realizar históricas
descripciones que pueden interpretarse como el punto de
inflexión en el inicio de la histología. |
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| Es así que analizó la estructura de
tejidos de músculos estriados y aquellos cardíacos así
como los bastones de la retina. Evaluó desde células
bacterianas hasta protozoos en aguas estancadas; desde
espermatozoides hasta la profundización en el estudio de
los globulos rojos encontrando diferencias de acuerdo a
distintos vertebrados analizados. |
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| Superada la mitad del Siglo
XVII, será Robert Hooke (1635-1703) (imagen
inferior centro) quien, utilizando un microscopio de doble lente
logró plasmar en "Micrographia" de 1665 una
pormenorizada descripción de la estructura microscópica
de tallos y hojas introduciendo a la consideración
científica de la época, por primera vez, el término
"cellula" identificatoria de cada una de las
celdas iguales (al estilo de un panal de abeja) que había
logrado observar en sus trabajos con corcho (imagen
inferior derecha). |
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SIGLO XVIII: Durante este siglo, los estudios continuaron,
sin embargo recién hacia fines del mismo se produjo un
aceleramiento en los avances que fueron concluyentes en lo que
luego fue la etapa de oro del siglo XIX. De aquella época debemos
reconocer a Caspar Wolff (1733-1788) quien describió a sus
"glóbulos" como la "fuerza esencial" y a Bichat
(1771-1802) (imagen inferior) quien será reconocido, por la
historia, como el padre de la Histología. Será él quien
postulará, desde lo funcional más que desde lo microscópico, el
concepto moderno de tejido definiéndolo como: "una parte
homogénea de los territorios orgánicos que muestra una
estructura común e idénticas propiedades". Su obra,
"Anatomía General" se convertiría en un punto de
inflexión en esta historia.
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"... la
vida es un conjunto de funciones que resisten a la
muerte" (Bichat) |
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| Siglo XIX: Durante el ingreso al siglo XIX
y a lo largo de éste se evidenciaron prolíficos avances
como consecuencia de un muy fuerte desarrollo en la
tecnología de la fabricación de los microscópios.
Especialistas ópticos se volcaron a mejorar y potenciar
sus prestaciones. Distintos grupos de investigadores,
individualmente y en equipo, acrecentaron la demanda y las
exigencias. Los cortes con micrótomos logrados por Minot
(imagen derecha) y su tinción fueron un aporte relevante
que favorecieron la calidad de los resultados. La mayor
facilidad para el intercambio y difusión de ideas y
descubrimientos aceleró el proceso que concluiría con la
declaración formal de la "Teoría Celular"
hacia mediados de dicho siglo. |
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Paralelamente, un tema atraía de siempre al ser humano en general
y obviamente a los científicos en particular: interpretar el
origen de la vida. Las teorías sobre la generación espontánea
de la vida y el intento de su demostración transcurrió a lo
largo de siglos y fue aportando, con sus aciertos y errores,
colaboraciones directas e indirectas en el desarrollo del estudio
celular. En el siglo XVII será el belga Van Helmont (imágenes
inferiores) quien desarrolla intentos buscando la
generación de ratones por vía espontánea.
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Francesco Redi (imagen centro e izquierda), para la misma
época, será quien propondrá la idea que la vida necesitaba,
para aparecer, inexorablemente de una vida preexistente
(biogénesis). Lázaro Spallanzani (imagen derecha),
durante el siglo XVIII y trabajando también en este tema, sienta
las bases de la esterilidad.
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Volviendo al siglo XIX y al tema que nos ocupa debemos resaltar
las figuras de: Lorenz Okenfuss (1759-1851) (imagen
izquierda y centro izquierda) que aporta el axioma: "los
animales y plantas no dejan de ser otra cosa que una vesícula
reiterada" en su trabajo "Programa sobre el
Universo". Robert Brown (1773-1858) quien
describe el núcleo y su presencia la asume como constante en
todos los tipos celulares. Jan Purkinje (1787-1869) (imagen
centro derecha) propone el término "protoplasma" a la
hora de describir el contenido celular. Contenido que fue también
estudiado por Max Schulze (1825-1874) quien describió la
célula como una masa de protoplasma con un núcleo en su interior
y Hugo van Mohl (1805-1872) (imagen derecha)
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| Será en 1824 que un texto simple se convierte en una
hipótesis relevante dentro de este proceso: "todos
los tejidos orgánicos están en realidad formados por
células globulosas pequeñísimas, que parecen estar
unidas por fuerzas de adhesión simples; por lo tanto,
todos los tejidos, todos los órganos animales y vegetales
no son sino un tejido celular con modificaciones
diversas"; su autor, Henri Dutrochet (1776-1847)
(imagen derecha). |
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El botánico Matthias Schleiden (1804-1881) (imagen
inferior centro e izquierda) en 1838 y el zoólogo-fisiólogo Theodor
Schwann (1810-1882) (imagen inferior derecha) en 1839
concretarán la declaración formal de los postulados de la
Teoría Celular. Será Schwann quien, en "Investigaciones
microscópicas acerca de la concordancia existente entre la
estructura y el desarrollo de los animales y las plantas" de
1839, presente dicha Teoría al señalar que: "... el
desarrollo de la proposición que hay un principio general para la
generación de los organismos y que ese principio es la formación
de las células ..., puede ser comprendido bajo el término de
Teoría Celular". Este Teoría marco un antes y un después
ya que aportó un papel concluyente, hasta el día de hoy, que ha
permitido estudiar dentro de un mismo marco analítico la
diversidad de las celulas así como tambien el desarrollo de los
organismos y sus mecanismos de reproducción.
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Mayer (imagen inferior izquierda) introduce el término
Histología y Jacob Henle (imagen inferior derecha)
describe al organismo vivo como una estructura constituída por
sustancias químicas ordenadas bajo la forma de células y
tejidos.
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Las teorías de generación espontánea dejan paso definitivo a la
Biogénesis tras los avances de Robert Remak (1815-1865)
(imagen inferior izquierda) asegurando que "todas las
células animales proceden de células embriogénicas por
divisiones sucesivas"; Louis Pasteur (imagen inferior
centro) en las conclusiones de su libro "Sobre las
partículas organizadas que existen en el aire" volcando la
discusión definitivamente a favor de la biogénesis y Rudolf
Wirchow (1821-1902) (imagen inferior derecha) quien aporta su
principio: "Omnis cellula e cellula" (toda célula
procede de otra célula).
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Walter Flemming (1843-1905) (imagen primera desde la
izquierda) descubre lo que denomina cromatinas y el proceso
de partición del núcleo al que denominó mitosis. Edward
Strasburger (1844-1912) (imagen segunda desde la izquierda)
distingue citoplasma y nucleoplasma y Wihelm Waldeyer (imagen
tercera desde la izquierda) identifica los cromosomas. Camillo
Golgi (1843-1934) (imagen cuarta desde la izquierda)
desarrolla la técnica de impregnación cromoargéntica. Santiago
Ramón y Cajal (1852-1934) (imagen quinta desde la izquierda)
demuestra la individualidad de las neuronas.
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Dentro del estudio neuronal será, también Cajal, quien aportará
los Principios de la Especificidad de la Conexión y el Principio
de la Polarización Dinámica.
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SIGLO XX: El desarrollo de nueva tecnología: microscopios
electrónicos de transmisión y los de barrido, ultramicrótomos,
nuevas técnicas de fijación y tinción, el uso de resinas
termoendurecibles, el marcaje isotópico, la autorradiografía,
marcaron un salto cualitativo en el desarrollo de la Histología y
la Citología. La influencia de la bioquímica, la genética (ver
Genética) y la fisiología también dieron su aporte en el mismo
sentido.
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SINTESIS FINAL
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Para concluir podemos sostener que tres pilares sustentan las
bases de la Biología Moderna: la "Teoría de la
Evolución" de Darwin (imagen inferior izquierda) y
Wallace (imagen inferior centro), la "Teoría
Genética" de Mendel (imagen inferior derecha) y
la "Teoría Celular" que podríamos sintetizar en estos
cuatro principios:
- Todos los organismos vivos están compuestos por células.
- La célula constituye la unidad estructural y funcional de
todos los seres vivos.
- Cada célula puede mantener sus propiedades
independientemente del resto, pero las propiedades de
cualquier organismo están basadas en las de sus células
individuales.
- Las células proceden unicamente de la división de células
preexistentes.
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BIOGRAFIA
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ROBERT HOOKE
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El 18 de julio de 1635, Robert Hooke
nacía en la isla de Wight. Su infancia la transcurrió con
problemas de salud en un ámbito recoleto y humilde. Su padre cura
le inculcó los primeros conocimientos. Sus estudios en
Westminster lo mostraron con una capacidad diferente que lo lleva
a ser admitido en la Universidad de Oxford. Un paso concluyente en
la vida de Hooke fue el de sumarse a los 18 años como colaborador
de Boyle, prestigioso químico que, por entonces, estaba
trabajando sobre la naturaleza de los gases. El desarrollo por
parte del ingenioso Hooke de una bomba que, comprimiendo el aire,
produciera vacío; facilitaron los experimentos de Boyle y lo
llevaron a formular la "Ley de Gases".
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Fue elegido miembro de la Sociedad
Real en 1663, profesor de geometría en el colegio de Gresham y
Supervisor de la Ciudad. Por esa época disfrutaba de la
observación de las estrellas con un telescopio ubicado sobre su
vivienda. Su inteligencia abarcativa de distintos ámbitos de la
ciencia lo llevó a teorizar tanto sobre el movimiento planetario
como a diseñar una bomba de vacío capaz de hacer realidad la
caída simultanea de una pluma y una moneda o la formulación de
la "Teoría de la elasticidad" o la optimización de
resortes en la regulación de relojes y finalmente, tema que nos
ocupa especialmente, el descubrimiento de las células vegetales
reflejado en excelentes dibujos volcados en su libro
"Micrographia"de 1665. Falleció en marzo de 1702.
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