Cella: Prodotto o di un Agente

La formulazione dei primi teoria cellulare da Schleiden e Schwann deve essere visto nel contesto di un più generale programma di ricerca che ha impegnato contemporanea naturalisti e consisteva in una ricerca per le leggi biologiche che sarebbe elevare la botanica e la zoologia per lo stato di veramente discipline scientifiche (Nyhart, 1995, pp. 39-47; Gliboff, 2008, pp. 37-53). Schwann in particolare, come Parnes ha sostenuto in modo convincente, ha rotto in modo decisivo con gli approcci allora dominanti per raggiungere questo obiettivo., Piuttosto che supporre che i fenomeni fisiologici e riproduttivi derivino dall’interazione di una forza vitale generale e onnicomprensiva e condizioni ambientali, Schwann ha cercato di identificare “agenti materiali specifici che esercitano forze vitali specifiche” (Parnes, 2000, p. 82). L’altro importante risultato scientifico di Schwann, la sua scoperta della “pepsina”, un “liquido giallastro” che ha continuato ad agire come un “principio digestivo” anche dopo il suo isolamento dal rivestimento mucoso dello stomaco animale, dimostra chiaramente questo approccio., Sebbene Schwann non sia riuscito, alla fine, a caratterizzare chimicamente la pepsina, i suoi prolungati tentativi di farlo rivelano la sua convinzione che questa era la strada da percorrere. Specifiche funzioni fisiologiche, a suo avviso, potrebbero essere attribuite a specifici agenti materiali che, almeno in linea di principio, potrebbero essere caratterizzati come sostanze di composizione chimica specifica. “Emerge dai miei esperimenti con la digestione artificiale, che non esiste un singolo mezzo universale di dissoluzione (Universalauflösungsmittel), ma che i materiali efficaci sono diversi per ogni diverso prodotto alimentare” (Schwann, 1836, p., 359; vedi Parnes, 2003, che fornisce anche una discussione dettagliata della corrispondente ricerca condotta da Schwann sulla contrattilità muscolare e sulla respirazione).

Va da sé che la prospettiva di Schwann trasforma qualsiasi tentativo di spiegare la generazione e lo sviluppo di particolari tessuti, interi organi o persino interi organismi in un compito formidabile., La funzione fisiologica specifica che ha bisogno di una spiegazione ora non consiste solo nella produzione di una struttura organica complessa di un dato tipo; gli agenti materiali specifici da invocare per tale spiegazione dovrebbero anche consistere in una moltitudine di “principi” attivi che agiscono in qualche modo di concerto per produrre una struttura di quel particolare tipo e nessun altro. Ciò che Schwann stava cercando nella teoria delle cellule che ha proposto non era quindi in primo luogo un’unità strutturale comune di cui tutti gli organismi sono composti., Egli era ben consapevole che “le particelle elementari dei corpi organizzati presentano la più grande varietà di forme”, e che questa varietà poteva essere ridotta solo imperfettamente classificando le particelle elementari – “cellule” e “fibre” – per le somiglianze strutturali che presentano. Ciò che Schwann stava cercando invece era una “regola generale rispetto al modo in cui le molecole si univano insieme per formare le particelle viventi” – come le molecole ” si univano in un tipo di cellule, lì in un altro, e in un terzo punto in una fibra, e così via. Questo è ciò che lo ha attratto dalle scoperte di Schleiden., L’idea era, ha dichiarato senza ambiguità, per dimostrare ‘la somiglianza del principio di sviluppo per le particelle elementari che erano fisiologicamente diversi, da un confronto di cellule animali con quelli di verdure’ (Schwann, 1847, , p. xv–xvi; la mia enfasi). In breve, per Schwann, le cellule e i tessuti cellulari non erano gli explanans, ma l’explanandum di una teoria fisiologica dello sviluppo (Jahn, 2003, pp. 26-27).

Allora, qual era il “principio di sviluppo” comune che poteva spiegare lo sviluppo di tessuti di diverso tipo istologico e fisiologico?, A questo punto, la maggior parte degli storici della teoria cellulare si accontenta di citare quella che è forse la più famosa affermazione di Schwann, vale a dire che “la causa della nutrizione e della crescita non risiede nell’organismo nel suo insieme, ma nelle parti elementari separate – le cellule” (Schwann, 1847 , p. 192). Ma ‘risiede’ (’liegt in ‘nell’originale tedesco, che una traduzione più letterale renderebbe come’ si trova in’; vedi Schwann, 2003 , p. 105) è un termine infido., In primo luogo, oscura la convinzione di Schwann, che le cellule crescono dall’interno verso l’esterno, per così dire; il “nucleolo”, “un corpuscolo minuto”, si forma prima dal fluido nutritivo circostante, il “citoblastema”, seguito dalla formazione di “nucleo”, “cavità cellulare” e “membrana” attraverso “deposizione continua di molecole fresche” alla periferia. Le forze attrattive e metaboliche-fu Schwann a coniare quest’ultimo termine-non “risiedono” quindi nella cellula nel suo insieme, ma più precisamente nelle “molecole” di cui è composta (Schwann, 1847 , p. 193-194; cfr. Duchesneau, 2007, 294-297)., In secondo luogo, l’espressione “risiede” maschera l’acuta consapevolezza di Schwann del fatto che tale modalità di spiegazione “fisica (physikalische)” si basa sulle interazioni tra molecole, che a loro volta dipendono dalla disposizione materiale di queste ultime. I poteri attrattivi e metabolici delle cellule sono “liberati solo da una certa combinazione di molecole, come, ad esempio, l’elettricità è liberata dalla combinazione di una piastra di zinco e rame” (Schwann, 1847 , p. 189; sulla lunga vita dopo la morte di questa metafora vedi Grote, questo volume).,

Questi due punti non sono semplici sottigliezze, ma qualifiche importanti se si vuole ottenere una piena comprensione dell’importazione della proposta di Schwann. Un modo per valutare questa importazione è quello di rivolgersi alla famosa critica della teoria delle cellule di Schwann che Thomas H. Huxley pubblicò nel 1853 e che Martha Richmond ha analizzato in grande dettaglio. Secondo la sua analisi, “Huxley considerava la teoria di Schwann come una nuova forma di preformazionismo che rappresentava una minaccia per i principi dello sviluppo epigenetico che guidavano la sua comprensione dei processi biologici” (Richmond, 2000, p. 250)., Epigenesi e preformazione sono termini che devono essere maneggiati con attenzione, tuttavia, come rivela l’attenta analisi di Richmond della critica di Huxley. Schwann, come abbiamo visto, non negava che le strutture organiche emergessero de novo da una sostanza senza struttura, come Huxley era pronto a concedere (Huxley, 1898 , p. 252). Né negò che le forze vitali risiedessero nella materia, ancora una volta qualcosa che Huxeley concede in una certa misura (Huxley, 1898 , 261-262)., Ciò che Huxley resistette fu più specificamente l’idea che gli “elementi istologici primari (cellule) stanno nella relazione delle cause o dei centri con l’organizzazione e la” forza organizzatrice””, che le forze vitali, per dirla in modo diverso, dipendono dalla precedente conformazione materiale degli agenti materiali (Huxley, 1898 , p. 253)., Per Huxley, lo sviluppo era un processo che agiva dall’esterno-in; ogni fase di sviluppo – inclusa la prima differenziazione di un “blastema senza struttura” in “endoplasto” e “periblasto” – risultava “formare il funzionamento di un potere determinante comune, a parte tutti loro” (Huxley, 1898 , p. 264, la mia enfasi). Le cellule erano prodotti, non agenti di cambiamento organico, e le forze vitali non risiedevano in specifiche disposizioni molecolari ‘ma “nella materia di cui sono composti i corpi viventi, in quanto tali” (Huxley, 1898, p. 277, la mia enfasi; cf. Richmond, 2000, pp. 273-276).,

La proposta originale di Schwann del 1839, così come la critica di Huxley di quella proposta del 1853, risultano quindi rappresentare due lati in un dibattito che aveva diviso naturalisti e fisiologi in tutta Europa già dall’inizio del secolo. Philip R., Sloan ha caratterizzato questo dibattito come uno “riguardante il modo in cui la” vitalità “si riferiva all’organizzazione”, distinguendo tra coloro che ritenevano che la vitalità fosse” un fenomeno “superadded”, che agisce esternamente sulla materia intrinsecamente inerte “e coloro che ritenevano che fosse” un potere più immanente, intimamente associato all’organizzazione ” (Sloan, 1986, p. 377; cf. Jacyna, 1983; Parnes, 2000, pp. 74-81)., In altre parole, su un lato del dibattito, ci si trova, come Huxley nel 1853, che ha pensato alla vita come ad un fenomeno generale, e di tutte le sue diverse manifestazioni come il portato essenzialmente la stessa forza vitale; mentre, dall’altro, troviamo quelli che, come di Schwann nel 1839, erano convinti che ‘specifici processi di vita hanno cause specifiche in forma di materiale specifico per agenti di esercitare specifici forze vitali’ per usare una formulazione da Parnes (2000, p. 82).

Molto era in gioco in questo dibattito., Se si optasse per la posizione precedente, la continuità di tutta la vita era garantita, ma era difficile immaginare cause efficaci che potessero essere rese responsabili della grande diversità delle forme di vita. Schwann che s’insinua, senza ulteriori indugi, che i suoi avversari avrebbero ricorrere al ragionamento teleologico per spiegare la diversità (di Schwann, 1838, pp. 188-189), e in effetti, Huxley a un certo punto ammette nel suo 1853 recensione, che ‘e la vis essentialis” sembra essere essenzialmente diverso e indipendente finisce in vista – se per il nonce parlare metaforicamente’ (Huxley, 1889 , p. 267)., D’altra parte, mentre la diversità non era un problema per una posizione che presumeva fin dall’inizio che tutte le manifestazioni della vita fossero il risultato di specifiche conformazioni della materia, tale soluzione apriva anche la possibilità di generazione spontanea e trasmutazione. In realtà, questo è esattamente ciò che Schwann ha suggerito in un’osservazione laterale-che la sua posizione ha reso più facile comprendere “il primo sviluppo delle molte forme di esseri organizzati “e la” progressiva formazione della natura organica indicata dalla geologia ” (Schwann, 1847 , p. 189; cf., Schwann 1839-e ciò che sembra aver allontanato Huxley dalla teoria delle cellule in “un brusco volto a volte” dopo che inizialmente lo aveva approvato (Richmond, 2000, pp. 251, 278-279). La misura in cui Schwann immaginava le cellule come dotate di una propria vita indipendente gli permise anche di pensare alle cellule come in grado di sfuggire a quella che chiamò l ‘ “autocrazia dell’organismo” (Schwann 1847 , p. 188).

Posizionare Schwann e Huxley nel contesto dei dibattiti contemporanei rivela così che la teoria cellulare fin dall’inizio ha partecipato all’aspetto riproduttivo della cellula., Schwann stesso, è vero, è rimasto estremamente vago su questo aspetto e ha individuato i fattori predisponenti che hanno determinato la riproduzione specifica delle cellule nel citoblastema, piuttosto che nel nucleo (Holmes, 1963, p. 323)., Idee su questo aspetto dovrebbe diventare più concrete soltanto con la crescente consapevolezza che le cellule derivano dall’unione o divisione di cellule preesistenti – che si tratta di cellule, e non un po ‘di liquido nutritivo’, che producono le cellule in modo che la prima fase di ogni singolo organismo, potrebbe essere concepita come sempre già un organismo complesso in sé, dotato di una molteplicità di caratteri predisponenti (Duchesneau, 2007, pp. 295-296)., Non molto della teoria originale di Schwann di formazione cellulare ‘libero’ è rimasto intatto nel corso del processo – tranne che per la sua intuizione che la concessione di cellule un certo grado di vita indipendente sarebbe in grado di spiegare la riproduzione differenziale.