Первые микроскопические исследования строения тканей растений, как и термин "клетка", принадлежат физику Роберту Гуку (1665). Позднее клеточное строение растительных, а затем и животных тканей описывали M. Мальпиги (1671 - 1675), H. Грю (1671), А. Левенгук (1673 - 1695), Сваммердам (1737) и др. Левенгук, работая с микроскопами своей конструкции (лупами), дающими увеличение до 300 раз, описал эритроциты крови, их движение по капиллярам, спермии, строение поперечнополосатых мышечных волокон, нервные волокна, простейшие микроорганизмы и многое другое.
Несмотря на успешность микроскопических исследований в XVII и в начале XVIII вв., они не привлекли к себе особого внимания и не получили широкого развития. Это определялось как низким качеством микроскопов, страдающих сферической и хроматической аберрациями, так и влиянием господствующей в то время теории преформации (Галлер), утверждающей, что ничто в природе не возникает заново и развитие организмов - это
только процесс развертывания зачатков, заложенных при сотворении мира. При развитии новых организмов происходит лишь рост сформированного и заложенного в половую клетку (яйцевую клетку или спермий) организма.
Как реакция па теорию преформации в XVIII в. пришла теория эпигенеза (Вольф, 1749 - 1769), утверждающая, что организм всегда развивается из бесструктурного вещества яйцевой клетки путем новообразования органов. К. Ф. Вольф в 1760 г. по приглашению Петербургской Академии наук переехал из Германии в Россию, где плодотворно работал до конца своей научной деятельности. Он первым наблюдал образование органов из "листовидных пластинок" (зародышевых листков). Кроме того, Вольф изучил и описал развитие сердца у цыпленка, почек и др.
Первым в России применившим в научных исследованиях микроскоп был M. В. Ломоносов. По его инициативе при Петербургской Академии наук созданы оптические мастерские, сыгравшие значительную роль в успешном развитии в России естественных наук. Основным недостатком микроскопов того времени была хроматическая аберрация, препятствующая четкому выявлению структур.
Крупным успехом микроскопии, определившим ее дальнейшее развитие, было создание ахроматического микроскопа. Теоретическая разработка последнего выполнена петербургским академиком Л. Эйлером, а его учеником, академиком H. Фуссом, в 1877 г. сделаны вычисления конструктирования ахроматических линз. Работу по созданию ахроматического микроскопа завершил академик Ф. У. Эпинус, сконструировавший его первую модель (1784). Позднее он дал новую, более совершенную модель такого микроскопа, но она, к сожалению, была изготовлена только в двух экземплярах. Один из них в настоящее время находится в коллекции Академии Наук СССР. Одновременно ахроматические микроскопы разрабатывались и в Голландии.
С 30-х годов XVIII в. началось фабричное производство микроскопов. В России в XVlII в. микроскопические исследования, начало которым положил M. В. Ломоносов, проводили И. Кулеман, изучавший яичник овец в процессе полового цикла и беременности, Петр Аш, анализировавший сперму, К. Ф. Вольф, описавший развитие кишечника кур, и A. M. Шумлянский - микроскопическое строение почек. Микроскоп успешно использовался и в учебном процессе. Введение в практику научных исследований ахроматических микроскопов обеспечило успешность изучения растительных и животных тканей, а соответственно и внимание к результатам исследований.
В числе пионеров современного микроскопического анализа следует прежде всего назвать Я. Пуркине (Бреславль) и его учеников.
Я. Пуркине, успешно разрабатывая технику микроскопических исследований и анализируя клетки ("комочки") тканей различных органов животных, впервые описал ядро в яйцевых клетках курицы ("зародышевый пузырек") и в нервных клетках (1825 - 1827). Несколько позднее описание ядра было сделано и в растительных клетках (Браун, 1831). Микроскопические исследования привлекли внимание многих ученых, таких как Г. Валентин, А. Дютраше, Л. Ф. Горянинов, Я. Генле, P. Ремак, M. Шлейден, T. Шванп и многие другие. В числе исследователей, наиболее близко стоящих к формулировке клеточной теории, был Пуркине, но он и его ученики (Валентин и др.), описывая в различных тканях животных клетки, а в ряде случаев и их ядра, не анализировали своих материалов в свете общности структурной организации животных и растений.
Честь создания клеточной теории принадлежит T. Шванну (1838 - 1839), который показал, что клетки тканей животных и растительных организмов принципиально сходны, они гомологичны друг с другом по развитию и строению и аналогичны по функциональному значению. T. Шванн, анализируя свои наблюдения образования клеток животных и сопоставляя их с аналогичным процессом растительных тканей (Шлейден), пришел к выводу, что в основе строения как животных, так и растительных тканей лежат клетки, а ядра являются признаком их развития. Это дало основание Шванну оцепить клеточное строение как всеобщую закономерность, характеризующую единство органической природы - животных и растительных организмов.
Ф. Энгельс определил клеточную теорию как величайшее открытие века, сопоставив ее значение с двумя другими великими открытиями: законом сохранения энергии и эволюционной теорией Дарвина.
Важную роль в развитии клеточной теории Шванна имели труды патолога P. Вирхова (1858), что отражено в его афоризме omnis cellula et celulla (всякая клетка происходит только от клетки). Вирхов в своих исследованиях показал, что в основе патологических процессов (воспаления, дистрофии, патологических новообразований и др.) лежат изменения клеток.
Клеточная теория, сформулированная Шванном под влиянием Вирхова, распространилась на патологию и медицину и была принята как основная теория, объясняющая нормальные и патологические процессы живой природы.
В России гистологические исследования в XIX в. принимают систематический характер. Организуются самостоятельные кафедры гистологии на медицинских факультетах университетов в Москве и Петербурге (1868), а позднее в Казани, Киеве, Харькове, Дерпте (Тарту), что определило формирование соответствующих гистологических коллективов (школ), имеющих определенные научные направления. Так, исследования микроскопического строения центральной и периферической нервной системы H. M. Якубовичем позволило дифференцировать различные виды клеток коры головного мозга. Кафедру гистологии Московского университета возглавил А. И. Бабухин (1827 - 1891). Под его руководством успешно разрабатывались вопросы развития и функции органов нервной системы, сетчатки глаза, электрического органа рыб и др. И. Ф. Огнев (1855 - 1928) изучал влияние на организм различных внешних и внутренних факторов.
В Петербурге в университете и медико-хирургической академии кафедры гистологии- возглавляли Ф. В. Овсянников (1827 - 1906), H. M. Якубович (1817 - 1879), А. С. Догель (1852 - 1922), M. Д. Лавдовский (1846 - 1903), А. А. Максимов (1874 - 1928), А. А. Заварзин (1886 - 1945), И. Г. Хлопин (1897 - 1961) и др. Ими и их учениками и последователями (Немилов, Данинц, Хлокин, Румянцев, Ясвоин, Елисеев, Кадилов и др.) собран и обобщен огромный материал сравнительно-гистологических и экспериментальных исследований соединительной и эпителиальной тканей. Разрабатывались вопросы закономерностей эмбрионального гистогенеза (Кацнельсон, Щелкунов, Винников, Кноре), структурной организации эндокринной системы, процессов гистогенеза и регенерации мышечной ткани (Немилов, Румянцев, Алешин, Студитский и др.).
Организатором кафедры гистологии в Киевском университете был П. П. Неремежко (1868). Исследования гистологов этой кафедры были направлены па анализ эмбрионального развития зародышевых листков и органов зародыша: глаз, надпочечников, селезенки, печени, щитовидной и поджелудочной желез, кровеносных сосудов, мышечной ткани и др.
Нейрогистологические исследования активно проводились в Казани К. А. Арнштейном, А. С. Догелем, A. E. Смирновым, Д. А. Тимофеевым, а позднее A. H. Миславским и Б. И. Лаврентьевым и их учениками H. Г. Колосовым, И. Ф. Ивановым, Г. И. Забусовым, E. К. Плечковой, M. А. Григорьевой, П. А. Ковальским и многими другими.
Вопросы структурной и гистохимической организации тканей и органов сельскохозяйственных животных в настоящее время успешно изучают коллективы гистологов под руководством Ю. T. Техвера, О. В. Александровской, Л. В. Давлетовой, П. А. Ильина, А. Ф. Рыжих, И. G. Ржаницыной, H. А. Гороховского, А. И. Пилипенко, Л. П. Тельцова и др. Особое внимание исследователей привлекают гистохимический, биохимический и электронно-микроскопический анализы тканей и органов животных организмов.
Клеточная теория в ее современном виде включает следующие положения: 1) клетка - это наименьшая единица живого. Данное представление было сформулировано T. Шванном и развито в трудах P. Вирхова. Существование симпластов и синцитиев (см. ниже) не опровергает этого положения; 2) клетки различных тканей различных организмов гомологичны по своему строению, то есть, несмотря на их большое многообразие и специфические особенности, все клетки всех организмов имеют общий принцип строения:
они имеют ядро, цитоплазму, основные органеллы. Это положение клеточной теории было также сформулировано T. Шванном; 3) размножение клеток происходит только путем деления исходной клетки; 4) клетки рассматривают как части целостного организма, они специализированы, имеют определенные функции и структуру, взаимосвязаны в функциональных системах тканей, органов, систем органов.
К числу так называемых неклеточных структур относятся симпласты и синцитии. Их существование, естественно, не опровергает положения клеточной теории о клетке как структурной единице живого, так как возникают эти структуры либо от слияния клеток, либо в результате деления ядер без последующей цитотомии. Симпласты - это многоядерные структуры, состоящие из большого объема цитоплазмы, включающей множество ядер. Примером симпласта может служить поперечнополосатое мышечное волокно. Синцитии (соклетия) - клетки, связанные цитоплазматическими перемычками. В настоящее время установлено, что большинство структур, которые до развития электронной микроскопии считались синцитиями (например, ретикулярная ткань органов кроветворения), в действительности являются клетками, соприкасающимися своими отростками. Однако некоторые клетки (сперматогонии) при делении сохраняют связь цитоплазматическими перемычками, образуя группы в несколько клеток.
