จำเป็นต้องมี ‘ทฤษฎีเซลล์’
ใหม่เพื่ออธิบายการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ที่ซับซ้อน
สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำ นิวเคลียสและไมโครทูบูลรอบๆ เป็นหน่วยพื้นฐานของโครงสร้างเหนือเซลล์หรือไม่ เครดิต: J. PLANT RES 115, 491–494; 2002/สมาคมพฤกษศาสตร์ ของ JPN/SPRINGER-VERLAG TOKYO
แนวคิดของเซลล์ในฐานะหน่วยโครงสร้างและหน้าที่พื้นฐานของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์นั้นเกิดจากการสังเกตของ Robert Hooke ในปี 1665 และ Nehemiah Grew ในปี 1682 ซึ่งทั้งคู่รายงานเกี่ยวกับ ‘เซลล์’ ของเนื้อเยื่อพืช เป็นเวลา 150 ปีก่อนที่ ‘ทฤษฎีเซลล์ของเยอรมัน’ สากล ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในตอนแรก ถูกเสนอโดยธีโอดอร์ ชวานน์ และแมทเธียส ชไลเดน แต่ถึงกระนั้นก็ไม่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางอีก 100 ปี เนื้อเยื่อสมองซึ่งมีเซลล์ประสาทขนาดใหญ่เชื่อมต่อถึงกันด้วยกระบวนการบางที่ยาวมากซึ่งเรียกว่าซอน ซึ่งเป็นอุปสรรคสำคัญสำหรับนักเซลล์วิทยาในยุคแรกๆ แต่หลังจากที่เซลล์ประสาทและเนื้อเยื่อสมองเป็นพื้นฐานได้รับการยอมรับหลังจากงานของ Ramón y Cajal และ Camillo Golgi ทฤษฎีเซลล์ก็แพร่กระจายอย่างรวดเร็วในฐานะหลักคำสอนที่ไม่เชื่อฟัง
พืชเป็นเครื่องมือที่โดดเด่นและสำคัญในกระบวนการค้นพบเซลล์นี้ พวกมันไม่เพียงแต่อนุญาตให้ระบุเซลล์ที่แท้จริงเท่านั้น แต่ยังช่วยให้ค้นพบนิวเคลียส เมมเบรนในพลาสมา ไมโครทูบูล ไมโทซิส และวัฏจักรการแบ่งเซลล์ ความก้าวหน้าล่าสุดในชีววิทยาของเซลล์พืชท้าทายตำแหน่งที่โดดเด่นของทฤษฎีเซลล์รุ่นปัจจุบัน
ทฤษฎีเซลล์ระบุว่าเซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานที่สร้างสิ่งมีชีวิตทั้งหมด แม้ว่าสิ่งนี้จะเป็นความจริงสำหรับสิ่งมีชีวิตที่เป็นโปรคาริโอตและยูคาริโอตที่มีเซลล์เดียว แต่โครงสร้างเหนือเซลล์ของพืชที่สูงกว่านั้นมีปัญหา ช่องสัญญาณระหว่างเซลล์ถึงเซลล์เรียกว่า พลาสโมเดสมาตา เชื่อมต่อเซลล์พืชแต่ละเซลล์กับเพื่อนบ้าน อำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนโมเลกุลขนาดใหญ่ (โปรตีนและ RNA) และช่วยให้มวลของโมเลกุลขนาดเล็กไหลผ่านได้ ดังนั้น ตรงกันข้ามกับทฤษฎีเซลล์ เซลล์พืชไม่ได้ถูกแยกออกทางร่างกายหรือเป็นอิสระจากโครงสร้าง ความท้าทายต่อทฤษฎีเซลล์ไม่ได้หยุดอยู่แค่พืช มีตัวอย่างมากมายของการรวมตัวเหนือเซลล์ที่เรียกว่าโคอีโนไซต์ (ซึ่งเกิดขึ้นจากไมโทซิสโดยไม่มีการแบ่งเซลล์ที่ตามมา) และซินซิเทีย (ซึ่งเกิดขึ้นจากเซลล์หลอมรวมเข้าด้วยกัน) ซึ่งทั้งสองอย่างนี้พบได้ทั่วอาณาจักรยูคาริโอต เซลล์ยักษ์เหล่านี้มีหลายนิวเคลียส
ในปี 1853 Thomas Henry Huxley สังเกตเห็นความไม่สอดคล้องกันระหว่างโครงสร้างของเนื้อเยื่อบางส่วนกับทฤษฎีเซลล์ของเยอรมันในสมัยของเขา ฮักซ์ลีย์เชื่อมั่นว่าเซลล์ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ไม่ได้ถูกแยกออกทางกายวิภาค ดังนั้นเขาจึงไม่สามารถยอมรับได้ว่าเซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต ปัญหาเชิงแนวคิดของฮักซ์ลีย์กับทฤษฎีเซลล์ยังคงมีความเกี่ยวข้องอยู่ เนื่องจากในปัจจุบันความเป็นเซลล์เหนือเซลล์เป็นคุณลักษณะที่ยอมรับได้ของพืชชั้นสูง นอกจากนี้ วิกฤตเอกลักษณ์ของ ‘เซลล์’ นี้ไม่ได้เป็นเพียงปัญหาที่จำกัดอยู่ในพืชเท่านั้น เนื่องจากสะพานระหว่างเซลล์ขนาดนาโนยังถูกสร้างขึ้นด้วยระหว่างเซลล์สัตว์ การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์กับเซลล์เหล่านี้สามารถสร้างเครือข่ายที่ซับซ้อนของความต่อเนื่องของไซโตพลาสซึมที่ช่วยอำนวยความสะดวกในการขนส่งระหว่างเซลล์และเซลล์ของ ตัวอย่างเช่น ถุงคล้ายเอนโดโซม ดูเหมือนว่าสาหร่าย เชื้อรา พืช และสัตว์ ต่างก็มีการพัฒนาทั้งเซลล์เหนือเซลล์และเซลล์หลายเซลล์อย่างอิสระ
เพื่อให้การสังเกตทางเซลล์วิทยา
ที่หลากหลายของรูปแบบยูคาริโอตสอดคล้องกัน จำเป็นต้องมีองค์ประกอบย่อยของเซลล์ที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งจะเข้ายึดครองจากเซลล์เป็นหน่วยพื้นฐาน ไม่เพียงแต่โครงสร้างของยูคาริโอตเท่านั้น แต่ยังเป็นการขยายพันธุ์ของชีวิตด้วย ตัวเลือกหนึ่งที่เป็นไปได้คือ ‘ตัวเซลล์’ ซึ่งเสนอสำหรับเซลล์สัตว์โดย Daniel Mazia ผู้ล่วงลับไปแล้วในปี 1993 ‘ตัวของเซลล์’ ประกอบด้วยนิวเคลียสและชุดของไมโครทูบูลที่แผ่รังสีรอบนิวเคลียส และถือได้ว่าเป็นหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตยูคาริโอต เป็นทั้งอิสระและขยายพันธุ์ด้วยตนเอง
แนวคิด ‘เซลล์ในร่างกาย’ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับพืชที่อยู่เหนือเซลล์ นิวเคลียสของพืชใช้ประโยชน์จากพื้นผิวนิวเคลียร์ทั้งหมดเพื่อจัดระเบียบไมโครทูบูลที่แผ่รังสี ลักษณะเด่นนี้มีความโดดเด่นในเซลล์นิวเคลียสหลายนิวเคลียสและซินซีเทียที่พบได้ทั่วซูเปอร์คิงดอมยูคาริโอต ซึ่งไมโครทูบูลที่แผ่รังสีจะกำหนดระยะห่างปกติของนิวเคลียสแต่ละนิวเคลียส (‘ตัวเซลล์’) ที่สำคัญ ไมโครทูบูล ‘เซลล์ของร่างกาย’ แผ่กระจายจากตำแหน่งการจัดระเบียบที่อยู่ใกล้หรือที่พื้นผิวนิวเคลียร์สู่ไซโตพลาสซึม โครงสร้างนั่งร้านนอกนิวเคลียร์นี้ให้พื้นฐานโครงสร้างสำหรับการสังเกตที่รู้จักกันดี (แต่ไม่ค่อยเข้าใจ) ว่าปริมาตรของนิวเคลียสมีความสัมพันธ์คงที่กับขนาดของเซลล์ (อัตราส่วนไซโตนิวเคลียร์) ซึ่งเป็นหลักการที่รองรับการจัดระเบียบของเซลล์ยูคาริโอตทุกเซลล์ .
ต้นกำเนิดของ ‘เซลล์ร่างกาย’ ดึงดูดการเก็งกำไรเพิ่มเติม ลักษณะคู่ของมัน (นิวเคลียสและไมโครทูบูล) อาจเป็นผลมาจากเหตุการณ์เอนโดซิมไบโอติกที่ต่อเนื่องและต่อเนื่องซึ่งเกิดขึ้นระหว่างวิวัฒนาการในช่วงต้นของเซลล์ยูคาริโอต อันที่จริง เซลล์ยูคาริโอตนั้นเป็นเซลล์เหนือเซลล์ เนื่องจากได้รับการพัฒนาโดยการรวมตัวของเซลล์ที่มีชีวิตอิสระหลายเซลล์แต่เดิม หลังจากการพูดคุยกันอย่างยาวนาน ต้นกำเนิดเอนโดซิมไบโอติกของไมโตคอนเดรียและพลาสติดก็เป็นที่ยอมรับกันอย่างแพร่หลาย สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำ
