Úvod k buňkám

Zavři oči a představ si cihlovou zeď. Co je základní stavební jednotkou takové zdi? Samozřejmě cihla. A stejně jako je cihlová zeď postavena z cihel, je i naše tělo postaveno ze základních stavebních kamenů. V lidském těle se tyto základní kameny nazývají buňky.

Naše buňky jsou naštěstí mnohem zajímavější než cihla. (Stejně jako je nepochybně naše tělo mnohem zajímavější, než cihlová zeď!) Cihly mají obvykle tvar kvádru a jsou vesměs všechny stejné, zatímco buňky našeho těla mají tvary velmi rozmanité – mohou být třeba kulaté, hranaté, vřetenovité nebo hvězdicovité. Cihly zůstávají na svém místě, zatímco velké množství buněk si zvesela putuje z jednoho místa na druhé. A když uprostřed rozřízneme cihlu, uvidíme jen další kus cihly, zatímco když se nám podaří rozříznout buňku – což je celkem umění, vzhledem k tomu, jak je buňka malinká – najdeme složitou a krásnou změť specializovaných struktur, které umožňují buňce vykonávat různé funkce. Ano, buňky jsou jen základními stavebními kameny, ale zároveň jsou těmi nejúžasnějšími stavebními kameny na světě!

Buňky v našem těle vykonávají obrovské množství různých funkcí. Například epitelové buňky mohou být součástí kůže a chránit vnější povrch těla, nebo mohou pokrývat orgány a dutiny uvnitř těla. Kostní buňky jsou součástí kostí a tvoří oporu našeho těla. Krev a krevní buňky hrají životně důležitou roli při růstu, vývoji a každodenní údržbě našeho těla.

Navzdory velké rozmanitosti však mají buňky všech organismů – ať už se jedná o buňky pocházející z lidí, z cibule nebo bakterií (jak vidíme na obrázcích v pořadí zleva doprava) – společné některé základní charakteristiky. V následujících článcích to prozkoumáme trochu blíže. Dnes v rychlosti nahlédneme do popisu buňky a podíváme se na to, jak byly objeveny první buňky.

Dnes nám možná připadá samozřejmé, že člověk i všechno živé na Zemi sestává z buněk. Ale před rokem 1600 to zdaleka tak jasné nebylo, a to z jednoho prostého důvodu. Nikdo v té době neměl možnost pozorovat buňku zblízka. Abychom mohli ve vzorku rozlišit jednotlivé buňky tkání nebo bakterií, museli jsme nejprve vynalézt relativně výkonné mikroskopy. To jsou přístroje používané ke zvětšování objektů příliš malých na to, abychom je mohli vidět (pouhým okem). Další informace o tom, jak se dnes mikroskopy používají v biologii, můžeš nalézt v článku mikroskopie.

Prvním člověkem, který pozoroval buňky jako mikroskopické objekty, byl britský vědec Robert Hooke. Ve skutečnosti to byl právě on, kdo dal buňkám jméno. Ve své knize Micrographia použil slovo buňka pro pojmenování krychlových struktur, které viděl v jednoduchém mikroskopu, když pozoroval odumřelou tkáň korku${}^1$‍. Tyto struktury nazval buňkami, protože mu připomínaly jednoduché obytné buňky v klášterech, v nichž přespávali mnichové${}^2$‍.

Buňky, které Hooke pozoroval, byly ale ve skutečnosti jen mrtvou tkání. Jednalo se o buněčné stěny, které zůstaly po odumřelých korkových buňkách. Prvním člověkem, který spatřil živé pohyblivé buňky, byl Anton van Leeuwenhoek, holandský obchodník a výrobce čoček. Inspirován Hookeovou knihou, začal Leeuwenhoek v roce 1670 stavět své vlastní, výkonnější mikroskopy${}^3$‍. S nimi byl schopen pozorovat živé jednobuněčné organismy jako například bakterie a spermatické buňky, které souhrnně nazýval animalcula („zvířátka“).

Navzdory tomuto objevu trvalo vědcům ještě poměrně dlouho, než si uvědomili, že tyto buňky nejsou jen podivnými neobvyklými úkazy, ale že jsou základními stavebními jednotkami všech rostlin, zvířat i ostatních živých organismů. Ve skutečnosti se tak stalo až v roce 1830, kdy botanik Matthias Schleiden a zoolog Theodor Schwann představili revoluční myšlenku: že různé části rostlin a živočichů jsou tvořeny buňkami, a že tyto buňky mohou vznikat z jiných buněk${}^4$‍.

Německý vědec Rudolf Virchow později přidal do této teorie fakt, že všechny buňky musejí vznikat z jiných buněk – nejen že za správných okolností takto mohou vzniknout některé buňky${}^5$‍. Nicméně se zdá, že tuto myšlenku Virchow ve skutečnosti ukradl polskému vědci Robertu Remakovi${}^6$‍.

Myšlenky těchto raných myslitelů jsou shrnuty v moderní buněčné teorii, která postuluje, že:

Jakkoliv to všechno zní skvěle a fantasticky, možná nám přeci jen něco nejde na rozum: když všechny buňky pocházejí z jiných buněk, kde se vzala úplně první buňka? K těmto zneklidňujícím otázkám se ještě vrátíme v pozdějších článcích, v nichž se zaměříme na původ života.