La théorie cellulaire

En 1665, Robert Hooke observa une fine tranche de liège et nomma « cellules » les petites cases qu'il voyait.

Ce qu'est une cellule

La cellule est la plus petite unité d'un être vivant. Certains organismes sont formés d'une seule cellule, comme une bactérie. D'autres, comme toi, en comptent un nombre énorme. L'Institut national de recherche sur le génome humain des États-Unis estime qu'un corps humain adulte compte de 10 à 100 billions de cellules (un billion = mille milliards). Qu'il y ait une cellule ou des billions, la cellule est la brique de base.

Dans un corps formé de nombreuses cellules, toutes ne font pas le même travail. Des cellules d'une même sorte qui s'assemblent et partagent une tâche forment un tissu. Les tissus s'associent en un organe, comme l'estomac, le cœur ou le cerveau. Plusieurs organes qui travaillent ensemble forment un appareil (ou système), comme l'appareil digestif, et l'ensemble des appareils forme l'organisme entier.

Pourquoi a-t-il fallu presque deux siècles pour passer du liège de Hooke à une théorie des cellules ? Une partie de la réponse tient aux cellules elles-mêmes. La plupart des cellules vivantes sont presque transparentes : sous une simple lentille, on ne voit guère plus que leur contour. Leurs parties internes ne sont devenues visibles qu'avec de meilleures lentilles et quand les scientifiques ont appris à colorer les tissus. Chaque meilleur outil en a montré un peu plus, et la théorie est née de ces petits pas.

Des animalcules à une théorie

Quelques années après Hooke, le marchand néerlandais Antoni van Leeuwenhoek polit lui-même de petites lentilles puissantes. Dans les années 1670, il vit des organismes unicellulaires nager dans l'eau et les appela animalcules, « petits animaux ». Il fut l'un des premiers à voir des bactéries et des protozoaires. De meilleures lentilles et des colorants suivirent, et les observateurs commencèrent à voir des structures à l'intérieur des cellules. En 1831, le botaniste Robert Brown décrivit le noyau comme un élément régulier des cellules végétales.

Le grand pas eut lieu en Allemagne. En 1838, le botaniste Matthias Schleiden proposa que toutes les parties d'une plante sont faites de cellules ou de ce que produisent les cellules. En 1839, le zoologiste Theodor Schwann, après avoir discuté avec Schleiden, montra que les tissus animaux sont construits de la même façon. Les plantes et les animaux, si différents de l'extérieur, partageaient en fait un même plan de construction.

D'où viennent les nouvelles cellules ?

Schleiden et Schwann se sont trompés sur un point. Ils pensaient que de nouvelles cellules pouvaient se former à partir de matière non cellulaire, un peu comme des cristaux qui grandissent dans un liquide. En 1852, Robert Remak publia des preuves solides que les cellules naissent d'autres cellules par division. En 1855, Rudolf Virchow rendit l'idée célèbre avec la formule latine omnis cellula e cellula, « toute cellule vient d'une cellule ». Virchow ne cita pas Remak, et les historiens débattent encore de savoir à qui revient le mérite. Virchow soutint ensuite que les maladies commencent par des changements dans les cellules, ce qui a façonné la médecine moderne.

Réunies, ces découvertes forment la théorie cellulaire telle que l'énoncent aujourd'hui les manuels de biologie : tous les êtres vivants sont faits d'une ou de plusieurs cellules, la cellule est l'unité de base de la vie, et les nouvelles cellules ne viennent que de cellules existantes. Tous les chapitres suivants de ce cours reposent sur ces trois phrases.