Matthias Jacob Schleiden (1804–1881)
Matthias Jacob Schleiden hielp bij de ontwikkeling van de celtheorie in Duitsland in de negentiende eeuw. Schleiden bestudeerde cellen als het gemeenschappelijke element tussen alle planten en dieren. Schleiden droeg bij aan het gebied van de embryologie door zijn introductie van de Zeiss-microscooplens en door zijn werk met cellen en celtheorie als een organiserend principe van de biologie.
Schleiden werd geboren in Hamburg, Duitsland, op 5 april 1804 Zijn vader was de gemeentelijke arts van Hamburg. Schleiden studeerde rechten aan de Universiteit van Heidelberg in Heidelberg, Duitsland, en studeerde af in 1827. Hij vestigde een juridische praktijk in Hamburg, maar na een periode van emotionele depressie en een poging tot zelfmoord, veranderde hij van beroep. Hij studeerde natuurwetenschappen aan de Universiteit van Göttingen in Göttingen, Duitsland, maar stapte in 1835 over naar de Universiteit van Berlijn in Berlijn, Duitsland om planten te bestuderen. Johann Horkel, de oom van Schleiden, moedigde hem aan om plantenembryologie te studeren.
In Berlijn werkte Schleiden in het laboratorium van zoöloog Johannes Müller, waar hij Theodor Schwann ontmoette. Zowel Schleiden als Schwann studeerden celtheorie en fytogenese , de oorsprong en ontwikkelingsgeschiedenis van planten. Ze probeerden een eenheid van organismen te vinden die de dieren- en plantenrijken gemeen hadden. Ze begonnen een samenwerking, en latere wetenschappers noemden Schleiden en Schwann vaak de grondleggers van de celtheorie. In 1838 publiceerde Schleiden Beiträge zur Phytogenesis “(Bijdragen aan onze kennis van fytogenese). Het artikel schetste zijn theorieën over de rol die cellen speelden bij de ontwikkeling van planten.
Schleiden werd opnieuw overgedragen, dit keer naar de Universiteit van Jena in Jena, Duitsland, waar hij in 1839 zijn doctoraat in de botanie behaalde. Daarna werkte hij aan de universiteit als professor in de botanie en bestudeerde hij een reeks onderwerpen waarin hij lezingen kon geven en publiceerde. In 1844 trouwde Schleiden met zijn eerste vrouw, Bertha Mir ons, met wie hij drie dochters had. Mirus stierf in 1854, en Schleiden hertrouwde in 1855 met Therese Marezoll, die hem overleefde.
Schleiden gebruikte microscopen vanaf het begin van zijn carrière, en hij droeg bij aan het gebruik ervan in biologisch onderzoek. Zowel Schleiden als Schwann moedigden Carl Zeiss aan om nieuwe en verbeterde microscopen te ontwikkelen. Zeiss richtte een fabriek op in Jena en bleef werken aan microscopen en microscooplenzen. Met behulp van deze krachtigere en geavanceerdere lenzen ontwikkelden Schleiden en Schwann hun celtheorie door middel van microscoopobservatie en experimenten.
Schleiden ging in 1842 in debat met Giovan Amici, die in Italië woonde. Bij de vierde Op het Italiaanse Wetenschappelijk Congres in Padua, Italië, presenteerde Amici zijn observaties “Sulla fecondazione delle piante Cucurbita Pepo” (over de bevruchting van planten Cucurbita Pepo). Schleiden was het met Amici eens dat de groei van de stuifmeelbuis in planten ging door het stigma en de stijl, gelegen in een bloem, en over het binnendringen in de zaadknop. Schleiden breidde deze theorie echter uit door te stellen dat de punt van de stuifmeelbuis zich ontwikkelde tot het embryo nadat het de embryozak binnenging. De theorie van Schleiden stond geen seksualiteit in planten toe. Amici verzette zich tegen het standpunt van Schleiden door aan te tonen dat het embryo zich ontwikkelde uit een deel dat in de zaadknop bestond, niet uit de punt van de stuifmeelbuis. Schleiden handhaafde zijn standpunt ondanks bewijs van andere experimenten tot 1856, toen Ludwig Radlkofer, een professor in de plantkunde aan de Universiteit van München in München, Duitsland, de resultaten van Amici bevestigde.
Scheliden herzag zijn theorieën over hoe planten ontwikkeld in zijn leerboek over plantkunde uit 1842 Grundzüge der wissenschaftlichen Botanik (Principles of Scientific Botany). Schleiden zei in zijn leerboek dat de cel de meest algemene uitdrukking is van het concept van de plant, dus het is noodzakelijk om de cel te bestuderen als de basis van de plantenwereld. Deze theorie startte een tak van de biologie die zich concentreerde op de studie van plantencellen, plantencytologie genaamd. Vóór de celtheorie van Schleiden en Schwann, voerden biologen aan dat individuen een bepaalde vorm kregen van een reeds bestaande vorm, een theorie genaamd preformationisme. Deze theorie werd op cellen toegepast omdat cellen hun vormen van eerdere cellen erfden. Schleiden, Schwann en andere wetenschappers verwierpen preformationisme echter ten gunste van een theorie van epigenese, met het argument dat cellen in elke generatie opnieuw tevoorschijn komen door de geleidelijke diversificatie en differentiatie van een ongedifferentieerde entiteit.
Schleiden zei dat wanneer de cytoblast, die later wetenschappers de kern noemden, bereikt zijn uiteindelijke grootte, er vormt zich een transparant blaasje omheen, waardoor de nieuwe cel ontstaat die vervolgens kristalliseert in een vormende vloeistof. Hij zei dat cellen zich alleen kunnen vormen in een vloeistof die suiker, kauwgom en slijm bevat, of de cytoblastema.Het slijmgedeelte condenseert tot ronde bloedlichaampjes en de vloeistof verandert in gelei. De externe vloeistof dringt het gesloten, gelatineuze blaasje binnen en de gelei van de wand wordt omgezet in een vliezige substantie en de cel is voltooid.
Veel wetenschappers werkten vóór Schleiden aan de kristallisatie van cellen. De bewering dat cellen kristalliseerden in een primaire substantie, was in ieder geval terug te voeren op Nehemiah Grew, die in de zeventiende eeuw planten bestudeerde in Engeland. Anderen die kristallisatie in de negentiende eeuw bestudeerden waren onder meer François-Vincent Raspail en Charles Robin in Frankrijk, en Hugo von Mohl in Duitsland.
Schleidens onderzoek naar cytogenese en de vrije genese van cellen leidde tot veel wetenschappelijke debatten en controverses Veel van deze controverses begonnen met Schleidens kritiek op botanici uit het begin van de negentiende eeuw. Schleiden verklaarde zichzelf een vijand van alle filosofische speculatie, in het bijzonder speculatieve plantkunde, omdat hij betoogde dat de botanici observaties moesten uitvoeren die hen zouden helpen hypothesen te vormen die verder kunnen worden getest. Hij beweerde dat wetenschappers de plantkunde niet uit een boek konden leren en dat ze het net zo goed ongelezen opzij konden zetten. Zijn filosofie was om planten te bestuderen, geen boeken, en dat het object van de botanische wetenschap de hele levende plant was, niet alleen de specifieke delen van de plant. Hij voerde ook aan dat wetenschappers niet konden verwachten dat de plantkunde dezelfde wetten en principes zou volgen als de natuurkunde. en scheikunde. Wetenschappers probeerden bijvoorbeeld de ordening en positionering van bladeren uit te leggen als een uitdrukking van geometrie en spiraalconfiguraties. Schleiden pleitte tegen deze benadering omdat plantkundigen wiskundige regels gebruikten als de oorzaken van de regelmatigheden in de natuur en de oorzaken van Wetenschappers zouden dan inductieve logica kunnen gebruiken om verder te gaan met experimenten.
Schleiden publiceerde Botanik als inductive Wissenschaft, (Botany as Inductive Science) gepubliceerd in 1855. In deze monografie pleit Schleiden tegen de filosofie van Frederick Schelling, een filosoof in Duitsland die Ideen zu einer Philosophie der Natur als Einleitung in das Studium dieser Wiss publiceerde enschaft (Ideas for a Philosophy of Nature: as Introduction to the Study of this Science) in 1797. Schleiden bekritiseerde ook de Philosophie der Natur (Philosophy of Nature) van filosoof Georg Hegel, gepubliceerd in 1817. Hij bekritiseerde Schelling en Hegel voor het baseren van hun werk uitsluitend op ideeën in plaats van op observaties en experimenten. In Berlijn pleitte Rudolf Virchow in de jaren 1850 voor de celtheorie, voor het gebruik van de microscoop in de pathologie, en hij weerlegde enkele beweringen van Schleiden en Schwann over celvorming.
Schleiden gaf vaak veel lezingen, vaak voor een groot publiek, waarvan er enkele werden gepubliceerd, zoals Die Pflanze und ihr Leben uit 1850 (The Plant and Its Life) en Studien (Studies) uit 1857. In 1850 werd hij hoogleraar botanie aan de Universiteit van Jena Schleiden verliet Jena in 1863 om hoogleraar antropologie te worden aan de Universiteit van Dorpat, die later de Universiteit van Tartu werd toen Estland onafhankelijk werd van Rusland. Nadat de Russische regering hem een pensioen had toegekend, werd Schleiden een Privatgelehrter, een particuliere geleerde, en verhuisde vaak van stad naar stad.
Schleiden stierf op 23 juni 1881 in Frankfurt am Main, Duitsland.