Celtheorie

In 1665 keek Robert Hooke naar een dun plakje kurk en noemde de kleine doosjes die hij zag “cellen”.

Wat een cel is

Een cel is de kleinste eenheid van een levend wezen. Sommige organismen bestaan uit één cel, zoals een bacterie. Andere, zoals jij, bestaan uit een enorm aantal. Het Amerikaanse National Human Genome Research Institute noemt een schatting van 10 tot 100 biljoen cellen in een volwassen menselijk lichaam. Of het er nu één is of biljoenen, de cel is de basisbouwsteen.

In een lichaam met veel cellen doen de cellen niet allemaal hetzelfde werk. Cellen van één soort die zich verbinden en een taak delen, vormen een weefsel. Weefsels combineren tot een orgaan zoals de maag, het hart of de hersenen. Meerdere organen die samenwerken vormen een orgaanstelsel, zoals het spijsverteringsstelsel, en de stelsels samen vormen het hele organisme.

Waarom duurde het bijna twee eeuwen om van Hookes kurk tot een celtheorie te komen? Deels komt het door de cellen zelf. De meeste levende cellen zijn bijna doorzichtig, dus onder een eenvoudige lens tonen ze weinig meer dan een omtrek. De delen binnenin werden pas duidelijk toen lenzen beter werden en wetenschappers leerden weefsels met kleurstoffen te kleuren. Elk beter hulpmiddel liet iets meer zien, en de theorie groeide uit die kleine stappen.

Van dierlijkjes tot een theorie

Een paar jaar na Hooke sleep de Nederlandse winkelier Antony van Leeuwenhoek zijn eigen kleine, krachtige lenzen. In de jaren 1670 zag hij eencellige organismen in water zwemmen en noemde ze dierkens (animalcules), “kleine dieren”. Hij was een van de eersten die bacteriën en protozoën zag. Betere lenzen en kleurstoffen volgden, en waarnemers begonnen delen in cellen te zien. In 1831 beschreef de plantkundige Robert Brown de kern als een vast kenmerk van plantencellen.

De grote stap kwam in Duitsland. In 1838 stelde de plantkundige Matthias Schleiden voor dat elk deel van een plant uit cellen bestaat of uit dingen die cellen produceren. In 1839 toonde de dierkundige Theodor Schwann, na gesprekken met Schleiden, aan dat dierlijke weefsels op dezelfde manier zijn gebouwd. Planten en dieren, van buiten zo verschillend, bleken één bouwplan te delen.

Waar komen nieuwe cellen vandaan?

Schleiden en Schwann hadden één ding fout. Ze dachten dat nieuwe cellen uit niet-cellulair materiaal konden ontstaan, een beetje als kristallen die in een vloeistof groeien. In 1852 publiceerde Robert Remak sterk bewijs dat cellen uit andere cellen ontstaan door deling. In 1855 maakte Rudolf Virchow het idee beroemd met de Latijnse zin omnis cellula e cellula, “elke cel komt van een cel”. Virchow noemde Remak niet, en historici bespreken nog steeds wie het krediet verdient. Virchow betoogde verder dat ziekten beginnen als veranderingen in cellen, wat de moderne geneeskunde vormde.

Samen vormen deze bevindingen de celtheorie zoals biologieboeken die vandaag formuleren: alle levende wezens bestaan uit een of meer cellen, de cel is de basiseenheid van het leven, en nieuwe cellen komen alleen van bestaande cellen. Elke eenheid die hierna in deze cursus volgt, rust op die drie zinnen.