9/7/09

Η ανακάλυψη του κυττάρου [84]

Βασικό χαρακτηριστικό της ανθρώπινης και ιδιαίτερα της επιστημονικής σκέψης είναι η τάση για αναγωγή προς ενότητα των πολλαπλών μορφών του κόσμου που μας περιβάλλει. Όταν π.χ. ζητάμε να συλλάβουμε την έννοια του εκκρεμούς, δεν κάνουμε τίποτα άλλο παρά να προσπαθούμε να περιλάβουμε σε μια ενιαία περιγραφή με καθολική ισχύ όλα τα εκκρεμή που μπορεί να παρατηρήσουμε.
Με τον τρόπο αυτό φθάνουμε στη διατύπωση της έννοιας που λέγεται επιστημονικός «νόμος». Ένας τέτοιος νόμος δεν εκφράζει τους ιδιαίτερους χαρακτήρες του ενός ή του άλλου εκκρεμούς, γιατί τότε θα ίσχυε ένας νόμος για κάθε εκκρεμές που υπάρχει, ένας νόμος για κάθε σώμα σε κίνηση και για το ίδιο σώμα ένας νόμος για κάθε είδος κίνησης. Έτσι όμως η κατανόηση της ποικιλίας των μορφών του κόσμου που μας περιβάλλει θα ήταν αδύνατος. Αντίθετα, ο νόμος του εκκρεμούς εκφράζει γενικά το φαινόμενο της κίνησής του, άσχετα από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του κάθε εκκρεμούς, το μήκος, δηλαδή, το βάρος και το υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένο.

Η ΒΑΣΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ
Η αναγωγή του πολλαπλού στο ένα υπήρξε ανέκαθεν ο δρόμος που ακολούθησε η θεωρητική σκέψη του ανθρώπου, όπως τη βλέπουμε να εκφράζεται στους μύθους, στα θρησκευτικά πιστεύω, στις θεωρίες για τον κόσμο, φιλοσοφικές ή επιστημονικές.
Αν ανατρέξουμε στους μεγάλους Ίωνες φιλοσόφους, της ελληνικής αρχαιότητας, θα αντιληφθούμε αμέσως την προσπάθειά τους να ερμηνεύσουν τα πολλαπλά φαινόμενα του κόσμου, ανάγοντάς τα σ’ ένα και μόνο πρωταρχικό στοιχείο είτε αυτό ήταν το νερό, είτε ο αέρας, είτε το «άπειρο» του Αναξίμανδρου (6ος π.Χ. αιώνας), από το οποίο με μια ενιαία απλή διεργασία παρήχθη η ατέλειωτη ποικιλία των φαινομένων του σύμπαντος. Κατά το Θαλή (7ος-6ος π.Χ. αιώνας) η διεργασία αυτή είναι μια διδασκαλία αραίωσης και συμπύκνωσης που από το νερό παρήγαγε από τη μια όλα τα ελαφρά και από την άλλη όλα τα στερεά και βαριά πράγματα.
Ο πυρήνας αυτός, που τόσο καθαρά διακρίνεται στις πρώτες αυτές προσπάθειες των Ιώνων φιλοσόφων, βρίσκεται στο βάθος και κάθε μεταγενέστερης προσπάθειας και της πιο σύνθετης. Η αναζήτηση της ενότητας μέσα στην πολλαπλότητα είναι ο κοινός παρανομαστής σε κάθε στάδιο της ιστορίας της ανθρώπινης σκέψης και σε κάθε τομέα της. Ο Einstein έλεγε πως ήταν απόλυτα πεπεισμένος ότι στον τομέα της θεωρητικής φυσικής προσέγγιζε ένα μοναδικό νόμο, με τη βοήθεια του οποίου θα μπορούσε να περιγράψει και να εξηγήσει κάθε φυσικό φαινόμενο, ένα νόμο που θα αποτελούσε τη βάση όλων των νόμων της φύσης!

ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ ΣΤΗΝ ΠΟΛΛΑΠΛΟΤΗΤΑ
Με το δικό της τρόπο φυσικά προχωρεί και η ιατρική, αναζητώντας μέσα στην πολλαπλότητα των φαινομένων που την ενδιαφέρουν, την ενότητα. Η αρχαία μυθολογία έκανε αναγωγή όλων των νόσων στη μοναδική έννοια της διαταραχής της ισορροπίας των χυμών. Η φυσιολογία του Γαληνού ανάγει όλα τα φαινόμενα της ζωής στη βασική έννοια της «δύναμης», επάνω στην οποία οικοδομήθηκε το βιταλιστικό σύστημα του Έλληνα σοφού που θα επιβιώσει μέχρι το 17ο αιώνα. Το ίδιο ακριβώς ισχύει και για κάθε άλλη ανάλογη προσπάθεια.
Το βασικό πρόβλημα στον τομέα της ανατομικής και της βιολογίας, ήταν η αναζήτηση του θεμελιώδους δομικού στοιχείου, που οι άπειροι και ποικίλοι συνδυασμοί του παρήγαγαν τα πολλά και διάφορα φαινόμενα της ζωής στον κόσμο, γένη και είδη και ποικιλίες, είτε για φυτά πρόκειται είτε για ζώα είτε για τον ίδιο τον άνθρωπο. Στη συνέχεια έπρεπε η ίδια αναγωγή σε μια στοιχειώδη δομική μονάδα να επακολουθήσει και για το άτομο.
Η αρχαία σκέψη αναζήτησε τη λύση στην ιδέα των «ομοειδών μερών» που περιλάμβανε τα οστά, τη σάρκα, τους μυς, τις μεμβράνες κλπ., οι διάφοροι συνδυασμοί των οποίων δημιουργούσαν τα όργανα, δηλαδή τα «ανομοιοειδή μέρη». Το υπόλοιπο ήταν μια μάζα χωρίς υφή, το «παρέγχυμα».
Αντίθετα, στο 17ο αιώνα η έννοια της «κατασκευής» αντικαθίσταται με την έννοια της «μηχανής». Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το βασικό δομικό στοιχείο είναι μια «απείρως μικρή μηχανή». Την αναγέννηση αυτή της ανατομικής θεωρίας δέχονται τόσο οι ιατρομηχανικοί όσο και οι ιατροχημικοί. Σαν τέτοια άλλοι θεωρούσαν τους αδένες, άλλοι τα «αγγειακά σπέρματα», άλλοι τις «κινητικές ίνες» κοκ.

Η «ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ» ΣΥΝΕΧΙΖΕΙ ΝΑ ΣΥΝΔΥΑΖΕΤΑΙ ΜΕ ΤΗ «ΜΗΧΑΝΗ»
Παρά το γεγονός ότι οι επιστημονικές αντιλήψεις είναι πια μηχανιστικές και όχι βιταλιστικές, η έννοια της «κατασκευής» διατηρείται παράλληλα με την έννοια της «μηχανής» και όχι μόνον αυτό, αλλά παίρνει και μια νέα ώθηση, τέτοια που δεν είχε γνωρίσει στο παρελθόν. Αυτό ήταν λογικό. Όπως έλεγε ο Μαλπίγγι, η κατανόηση της λειτουργίας του μύλου, προϋπόθετε τη γνώση της κατασκευής του με απόλυτη ακρίβεια, γιατί με τον παραμερισμό κάθε μυστηριώδους παρέμβασης των «δυνάμεων», τα πάντα είχαν πια αναχθεί στη λειτουργία της «μηχανής». Και η κατανόηση της λειτουργίας της μόνον από την πλήρη γνώση της «κατασκευής» της μπορούσε να προέλθει.
Έτσι τόσο στο 17ο, όσο και στους επόμενους αιώνες, η επιστήμη ακολουθεί μια πνευματώδη πορεία, για την ανάκτηση όλο και περισσότερων βαθύτερων και πιο οριστικών γνώσεων για την κατασκευή των ζωντανών όντων. Τότε γεννήθηκαν η μικροσκοπική ανατομική, η συγκριτική ανατομική και οι άλλοι κλάδοι που συγκροτούν τη σημερινή ιατρική και βιολογία.
Οι πρώτες παρατηρήσεις που άνοιξαν το νέο δρόμο συμπίπτουν με την έναρξη της χρησιμοποίησης του μικροσκοπίου. Έπρεπε να περάσουν δύο αιώνες για να φτάσει η επιστήμη στην ανακάλυψη του βασικού δομικού στοιχείου, της «απείρως μικρής μηχανής», δηλαδή του κυττάρου.

ΟΙ ΠΡΩΤΕΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ
Ο όρος «κύτταρο» χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Άγγλο μικροσκοπιστή Ρόμπερτ Χουκ (Robert Hooke) (1635-1703), που ονόμασε έτσι τους μικρούς κενούς χώρους που είχε παρατηρήσει στο φελλό και περιγράψει στην περίφημη «Μικρογραφία» του (1665).
Δέκα χρόνια αργότερα, το 1675, ο Μαλπίγγι συνάντησε ανάλογους σχηματισμούς και σε πολλά άλλα φυτά και τους ονόμασε «κυστίδια». Στη συνέχεια ο Νεεμίας Γκριού (Nehemiah Grew) το 1682 επιβεβαιώνει τις παρατηρήσεις των Χουκ και Μαλπίγγι, δεν συμφωνεί όμως με τους όρους που χρησιμοποίησαν. Κατά τη γνώμη του, επρόκειτο απλώς για φυσαλίδες, όμοιες σε όλα με εκείνες που παράγονται σε κάθε υγρό που υφίσταται ζύμωση (έννοια πολύ της μόδας τότε, χάρις στους ιατροχημικούς). Μετά ακολούθησε η περίοδος της στασιμότητας των μικροσκοπικών ερευνών κι έτσι ο 18ος αιώνας δεν πρόσθεσε τίποτα στα όσα είχαν λεχθεί τον προηγούμενο για τα «κύτταρα» του Χουκ. Η αναζήτηση όμως μιας στοιχειώδους δομικής μονάδας των οργανισμών συνεχίζεται.
Ο Άλμπρεχτ φον Χάλερ (Albrecht von Haller) (1708-1777) ξαναγυρίζει κατά κάποιον τρόπο στην «κινητική ίνα» του Μπαλίβι, θεωρώντας την ίνα ως κύριο στοιχείο της σύστασης των ζωντανών όντων. Ο Φοντάνα (Fontana) θεωρεί ως τέτοιο στοιχείο τους «αρχέγονους ελικοειδείς κυλίνδρους», την έννοια των οποίων συγχέει στο έργο του «Περί του δηλητηρίου της έχιδνας» (Φλωρεντία, 1781) τις μυϊκές, τις νευρικές και τις συνδετικές ίνες, καθώς και τα κύτταρα των κυλινδρικών επιθηλίων. Το ολοφάνερο όμως σφάλμα του μπορεί να δικαιολογηθεί με την ατέλεια των οπτικών οργάνων που χρησιμοποιούσε, αποτελώντας μοναδική εξαίρεση στον αιώνα του. Η ιδιαίτερη όμως υπηρεσία του έγκειται στο γεγονός ότι υπήρξε ο πρώτος που συνέλαβε την ιδέα ότι η στοιχειώδης δομική μονάδα πρέπει να είναι κοινή, τόσο στα ζώα όσο και στα φυτά.
Η προσφορά του Φοντάνα, παραγνωρισμένη, δε σταματά εκεί. Υπήρξε ο πρώτος που διέκρινε τους πυρήνες των επιθηλιακών κυττάρων. Κι όμως η ανακάλυψη αυτή αποδίδεται γενικά στον Ρόμπερτ Μπράουν (Robert Brown), που την επανέλαβε 50 χρόνια μετά τον Φοντάνα (το 1831).
Φυσικά η τοποθέτηση θέματος προτεραιότητας σε ανάλογα ζητήματα έχει, όπως επανειλημμένα τονίζουμε, ακαδημαϊκό και μόνο χαρακτήρα. Αν το συζητάμε εδώ είναι γιατί παρουσιάζουμε ένα προς ένα τους σταθμούς που οδήγησαν στην ανακάλυψη του κυττάρου. Η παρατήρηση του Φοντάνα δεν εκτιμήθηκε από τους συγχρόνους του, κι όπως φαίνεται, ούτε από αυτόν τον ίδιο, που αφενός δεν είχε συλλάβει την έννοια του κυττάρου όπως τη γνωρίζουμε σήμερα και αφετέρου πίστευε, όπως όλοι στην εποχή του, ότι εκείνα που ονόμαζαν κύτταρα, δεν ήταν τίποτε άλλο από άδεια κυστίδια.

ΜΙΑ ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ ΣΤΡΟΦΗ
Μια σημαντική στροφή στον τομέα αυτόν αποτέλεσαν οι έρευνες του μεγάλου Γάλλου ιατρού Ξαβιέ Μπισά (Xavier Bichat) (1771-1802). Ο Μπισά παρατήρησε ότι κάθε όργανο του ανθρώπινου σώματος αποτελείται από ορισμένο αριθμό συστατικών στοιχείων με ιδιαίτερη άψη και κατασκευή, που τα υπολόγισε σε 21 και τα ονόμασε «ιστούς». Έδωσε έτσι περιεχόμενο στην παλαιά έννοια των «ομοειδών μερών» και εισήγαγε έναν όρο βασικό στην επιστήμη της ανατομικής. Επιπλέον, ανέτρεψε οριστικά την παλαιά έννοια του παρεγχύματος, που εξακολουθούσε, έστω και υπό διαφορετικά ονόματα, να συναντιέται στα έργα και των πιο προοδευτικών επιστημόνων.
Η ανακάλυψη του Μπισά ήρθε στην κατάλληλη στιγμή και απέδωσε πλούσιους καρπούς, και σε συνδυασμό με την επανάληψη των μελετών στα εγχυματόζωα, άνοιξε το δρόμο για την ανακάλυψη του κυττάρου.
Οι μελέτες των μικροσκοπικών αυτών πρωτόζωων οδήγησαν τον Λόρεντς Όκεν (Lorenz Oken) (1779-1851), οπαδό της «φιλοσοφίας της φύσης», αφενός σε αλλόκοτες θεωρητικές κατασκευές, αφετέρου όμως στη διατύπωση μιας τελείως πρωτοποριακής θεωρίας που άσκησε ιδιαίτερη επίδραση στην ανάπτυξη των μελετών αυτών. Στο έργο του «Πραγματεία φιλοσοφίας της φύσης» (1809), ο Όκεν διατυπώνει την ιδέα ότι κάθε ζωντανό πλάσμα κατάγεται και συγκροτείται από κύτταρα που βέβαια εξακολουθούσε να τα θεωρεί ως απλά κυστίδια. Τα κύτταρα αυτά, χωριστά το ένα από το άλλο, δεν είναι παρά η αρχέγονη βλέννα, από την οποία είναι καμωμένα τα εγχυματόζωα. Τα ανώτερα ζώα είναι ένα οργανωμένο σύνολο εγχυματοζώων, που ανάλογα με τον τύπο της οργάνωσής τους δίνουν διαφορετικές μορφές στους τέλειους οργανισμούς.
Στις παρατηρήσεις και τις υποθέσεις του Όκεν προστέθηκαν στη συνέχεια οι μελέτες και οι υποθέσεις επί των πρωτόζωων του Κρίστιαν Γκότφριντ Έρενμπεργκ (Christian Gottfried Ehrenberg) (1795-1876), που διαπίστωσε ότι τα πρωτόζωα είναι τέλειοι οργανισμοί. Περιγραφή και ερμηνεία τους δίνει στο θεμελιώδες έργο του «Τα εγχυματόζωα ως τέλειοι οργανισμοί» (1838). Ακολούθησαν οι εργασίες του Φελίξ Ντιζαρντέν (Felix Dujardin) (1801-1862), που υπήρξε εν μέρει αντίπαλος του Έρενμπεργκ και του μεγάλου Βοημού φυσιολόγου Ιωάννη Ευαγγελιστή Πούρκινιε (Johannes Evangelista Purkinje) (1787-1869). Ο Πούρκινιε είναι εκείνος που ανακάλυψε το «βλαστικό κυστίδιο» στο αυγό της κότας, τον νευράξονα των νευρικών κυττάρων, τα κύτταρα της παρεγκεφαλίδας που φέρουν το όνομά του και τα επίσης φερώνυμά του κύτταρα της καρδιάς. Με την ανακάλυψη του «βλαστικού κυστιδίου», ο Πούρκινιε ανακάλυψε και το «πρωτόπλασμα», το όνομα του οποίου οφείλεται σ’ αυτόν. Αυτό έγινε το 1840.
Η έννοια του κυττάρου, ως αυτοτελούς μονάδος, η ανακάλυψη των ιστών και οι εμπεριστατωμένες μελέτες των πρωτόζωων, άνοιξαν το δρόμο για τη σύλληψη της σύγχρονης έννοιας του κυττάρου.
*
Η άποψη ότι ο κυτταρικός ιστός αποτελεί το θεμέλιο της κατασκευής των φυτών, διατυπώθηκε για πρώτη φορά από τον Γκότφριντ Ντάνιελ Νέες φον Έζενμπεκ (Christian Gottfried Daniel Nees von Esenbeck) το 1802. Ακολούθησε ο Ανρί - Ζοακέν Ντυτροσέ (Henri Joaquin Dutrochet), που ύστερα από 4 χρόνια διατύπωσε την άποψη ότι το κύτταρο αποτελεί στοιχειώδη μορφολογική και λειτουργική μονάδα. Είναι δε τόσο ενδιαφέρουσες οι απόψεις του για την κατασκευή του κυττάρου, ώστε να θεωρείται από πολλούς σήμερα ως ο πραγματικός ιδρυτής της κυτταρικής θεωρίας, ενώ πριν από λίγα χρόνια την τιμή αυτή την απένεμαν ομόφωνα στους Ματίας Γιάκομπ Σλάιντεν (Matthias Jacob Schleiden) (1804-1881) και Τεόντορ Σβαν (Theodor Schwann) (1810-1882).












Για άλλη μια φορά προκύπτει λοιπόν ένα ζήτημα προτεραιότητας που ευνοεί τον Ντυτροσέ, ο οποίος διατύπωσε τις ιδέες του 14 χρόνια πριν από τον Σλάιντεν (1838) και 15 χρόνια πριν από τον Σβαν. Δεν πρέπει όμως να λησμονούμε ότι όταν μια ανακάλυψη γίνει ώριμη, μπορεί να προσπελαστεί από πολλούς επιστήμονες, τελείως ανεξάρτητα από τον καθένα. Έτσι η απονομή της τιμής της προτεραιότητας στον Ντυτροσέ δεν μειώνει καθόλου την αξία των άλλων.
Αλλά και κάτι ακόμα, που, όπως φαίνεται, δεν προσέχουν πάντοτε οι μελετητές της ιστορίας των επιστημών: όσο αναμφισβήτητα σπουδαίο γεγονός είναι μια ανακάλυψη ή η διατύπωση μιας θεωρίας, άλλο τόσο σπουδαίο, ίσως και πιο πολύ, είναι η οργανική ένταξή τους σαν συστατικά στοιχεία στο οικοδόμημα της επιστήμης. Εφόσον δεν πραγματοποιηθεί αυτό, και η πιο σημαντική ανακάλυψη και η πιο πετυχημένη θεωρία, δεν αποφέρουν τους αναμενόμενους καρπούς και συνεπώς είναι σαν να μην έχουν γίνει ή διατυπωθεί καθόλου. Αντιμετωπίζοντας λοιπόν τα πράγματα υπό το πρίσμα αυτό, καταλαβαίνουμε ότι κι εκείνος που θα επαναλάβει μια ανακάλυψη (χωρίς φυσικά να την κλέψει), αλλά και θα την εισαγάγει στον κόσμο της επιστήμης, είναι άξιος της τιμής της ανακάλυψης.Ένα παράδειγμα θα ήταν εδώ αρκετά διδακτικό. Όλοι ξέρουν ότι το τηλεσκόπιο δεν το εφεύρε ο Γαλιλαίος. Κι όμως, στην ιστορία της επιστήμης, πραγματικός του εφευρέτης μόνον αυτός μπορεί να θεωρηθεί: στα χέρια των Ολλανδών οπτικών που το ανακάλυψαν, δεν έγινε ποτέ εκείνο που έγινε στα χέρια του Γαλιλαίου για την επιστήμη από το 1610 (έτος της δημοσίευσης του «Αστρικού αγγελιαφόρου»).

Δεν υπάρχουν σχόλια: