(nato ad Amburgo, Germania, 5 aprile 1804; morto a Francoforte sul Meno, Germania, 23 giugno 1881),
botanica, teoria cellulare, filosofia della scienza, divulgazione scientifica, morfologia dello sviluppo, fisiologia vegetale. Per l’articolo originale su Schleiden vedi DSB, vol. 12.
Le analisi tra la fine del XX e l’inizio del XXI secolo rivelano che molti concetti importanti per la teoria delle cellule mature di Schleiden erano già presenti nel suo lavoro precedente. Darebbe alle cellule gli stessi ruoli che lui (e altri) in precedenza avevano assegnato a strutture come germogli, foglie e polline. Sia prima che dopo essersi concentrato sulla cellula, stava rispondendo a domande sulla generazione e sulla morfologia, riconducendo forme e processi diversi alle origini comuni. Gli studiosi hanno anche portato alla luce ulteriori dettagli sulla sua carriera e analizzato i suoi altri scritti, in particolare la sua filosofia induttiva della scienza.
Inizi: morfologia e generazione Mentre era uno studente di medicina a Gottinga (1832-1835), Schleiden era inizialmente più interessato alle scienze fisiche e ai loro fondamenti filosofici. Un corso con Gottlob Bartling lo ha portato ad interessarsi alla microscopia vegetale. Nel 1835 continuò i suoi studi a Berlino, lavorando principalmente con suo zio Johann Horkel (un ex studente di Johann Christian Reil), che sosteneva lo studio degli embrioni e negava che le piante si riproducessero per miscela sessuale – entrambe idee chiave anche per il nipote.
Recenti ricerche chiariscono come la morfologia di Schleiden abbia plasmato la sua interpretazione del polline e delle cellule. Ha iniziato con una critica di Johann Wolfgang Goethe. Il poeta e altri morfologi hanno osservato la varietà di strutture macroscopiche come stami e foglie (sia sulla stessa pianta che su diversi tipi di piante), ma hanno cercato di collegare quelle molte forme a pochi concetti spaziali; ad esempio, hanno paragonato uno stame a una versione contratta della forma base della foglia.
Schleiden ha continuato la sua ricerca dell’unità sottostante alla diversità, ma con metodi e risultati diversi. Anche se Goethe aveva fatto molte osservazioni, nel 1837 Schleiden liquidò la sua morfologia come speculazione perché Goethe aveva cercato di mettere in relazione gli organi visualizzando nella mente varianti geometriche di forme mature. Schleiden ha insistito sul fatto che la vera morfologia induttiva deve cercare una relazione osservabile nel mondo: la continuità di sviluppo tra le strutture precedenti e quelle successive nella vita di una pianta.
Le prime fasi delle piante erano gli oggetti di osservazione più importanti. I botanici potevano vedere le somiglianze fondamentali tra le parti delle piante facendole risalire a origini embrionali simili, anche se le forme successive sembravano molto diverse. Citando Caspar Friedrich Wolff, Schleiden ha scritto che tutto il resto si è sviluppato dal germoglio iniziale che comprendeva il gambo e le foglie degli organi fondamentali (Grun-dorgane).
Cosa, a sua volta, ha dato origine a quel germoglio? Il ruolo – o anche la necessità – del polline nella fecondazione era stato a lungo controverso. Nel diciottesimo secolo, Carlo Linneo insegnò che tutte le piante si riproducevano sessualmente: piante superiori con fiori o altri organi sessuali visibili chiamava fanerogame; piante inferiori (in cui includeva felci, muschi, alghe e funghi) chiamava crittogame perché la loro sessualità era nascosta. Altri botanici attribuivano il sesso alle fanerogame, ma pensavano che le crittogame producessero solo spore asessuate. Le piante superiori erano il modello, quelle inferiori semplicemente devianti o mancanti.
Negli anni Trenta dell’Ottocento Robert Brown e altri botanici avevano osservato i tubi pollinici che si estendevano verso l’ovulo, ma cosa accadde quando arrivò il polline non era ancora chiaro. Schleiden concorda con l’osservazione di Horkel secondo cui la parete del tubo pollinico è rimasta intatta piuttosto che fondersi con qualsiasi cosa nell’ovulo. Il nipote sfidò la tradizione usando le crittogame come modelli per le fanerogame: le spore germogliavano e crescevano assorbendo fluidi nutritivi dal suolo; il polline era una spora che necessitava dell’ambiente speciale e della linfa più raffinata nell’ovulo. Poiché il tessuto fogliare in alcune piante ha dato origine direttamente a nuovi germogli, in alcune sono diventate spore e in altre sono diventate polline, tutte e tre le cose erano equivalenti. (Anche quando abbandonò la sua teoria sui pollini, Schleiden estrapolava ancora dalle più semplici crittogame alle fanerogame.) I botanici hanno rifiutato i dettagli delle osservazioni sui pollini di Schleiden, ma il modello della crittogama, inclusa l’analogia dei grani di polline con le spore, rimane essenziale per la fisiologia e la classificazione delle piante.
Schleiden ha anche unito i processi apparentemente diversi di sviluppo e riproduzione. Come il tessuto fogliare che germogliava direttamente, un granello di polline o una spora erano sia una continuazione della crescita che il germe che divenne la futura pianta. Schleiden chiamò il polline / embrione una cellula fogliare innestata sullo stelo (ovulo) (1837, p. 313). La riproduzione mediante innesto potrebbe aver collegato la comprensione della crescita di Schleiden a precedenti visioni della pianta come aggregato di individui che germogliano all’interno degli individui.Alcuni pensatori precedenti avevano interpretato ogni nuovo germoglio su un albero come una singola pianta, come se fosse stato innestato sul fusto. Sebbene l’articolo di Schleiden sulla teoria cellulare non invocasse esplicitamente l’innesto, descrisse il tronco d’albero legnoso “come se fosse un semplice terreno organizzato” su cui crebbe una nuova generazione di germogli (1838, p. 171; 1847 p. 260). Scrisse positivamente delle teorie secondo le quali i germogli annuali di un albero erano individui, anche se disse in senso stretto solo le cellule qualificate come individui (1838, pp. 168-174; 1847, pp. 258-263). Lo sviluppo collegava questi due tipi di individui: ogni germoglio era riconducibile a una cellula.
Cells: The New Grundorgane Nel 1837 le cellule di carta venivano occasionalmente menzionate ma non erano ancora le star dello spettacolo. Nel 1838 Schleiden inserì la cellula nel ruolo di Grundorgan. Ha elogiato Julius Meyen come osservatore della microanatomia delle piante mature, ma ha respinto il lavoro suo e di altri come irrilevante perché non studiava lo sviluppo. Al contrario, Schleiden riteneva che il prerequisito cruciale della sua teoria cellulare fosse l’attenzione di Robert Brown nuclei marrone aveva notato la presenza frequente (non universale) di una struttura che chiamò “nucleo della cellula” (Schleiden 1838, p. 139; 1847, p. 233). Dopo l’incontro con Brown nel 1836, Schleiden notò che i nuclei erano le prime strutture a svilupparsi nell’embrione e che le cellule si formavano intorno a loro. Ha proposto la prima teoria cellulare che ha dato un ruolo essenziale al nucleo.
Schleiden ha insistito sul fatto che la stessa legge di formazione delle cellule operava nei tessuti successivi, anche nei casi in cui aveva difficoltà ad osservarli. La formazione di cellule all’interno delle cellule è diventata il processo fondamentale in tutto lo sviluppo. Come le prime teorie in cui nuovi individui germogliavano sugli alberi, Schleiden vedeva la crescita come la reiterazione della riproduzione. Ogni cellula era la prima fase della vita di un individuo, sia che rimanesse una singola cellula, sia che diventasse foglie, spore o alberi. In un certo senso Schleiden spezzò la pianta in singole cellule; in un altro ha affermato una somiglianza essenziale tra cellule, polline e piante intere.
Gli inizi cellulari degli organismi giustificherebbero anche l’estrapolazione della teoria cellulare oltre le piante. Dopo che Schleiden disse a Theodor Schwann delle cellule che formano i nuclei, Schwann riconobbe un processo simile come fondamentale per lo sviluppo animale e paragonò la formazione delle cellule alla cristallizzazione (1839). Alcuni hanno suggerito che Schleiden abbia basato anche la sua teoria sulla formazione delle cellule sulla cristallizzazione. Ma il botanico originariamente disse che la formazione delle cellule rendeva le piante diverse dai cristalli o dagli animali (1838, p. 161; 1847, p. 251). Le analogie tra cristallizzazione e sviluppo sono più antiche di Schleiden (ad esempio, Fries), ma solo dopo che Schwann suggerì le cellule come ponte tra di loro, il botanico (nel suo libro di testo) lodò l’analogia, sebbene enfatizzasse le differenze.
Induzione: osservazioni chiave ed estrapolazione L’introduzione metodologica al libro di testo di Schleiden (1842) andava oltre la semplice denuncia di speculazioni o la difesa di osservazioni particolari. Collegava formalmente la sua enfasi sullo sviluppo e sulle cellule ai principi induttivi di Jakob Friedrich Fries. Anche prima di diventare un microscopista Schleiden aveva ammirato il filosofo Fries, “dalla cui logica ho imparato tanto botanica quanto da tutti gli scritti botanici insieme” (Lorch, p. Xiii, traducendo Schleiden, 1850, p. 115). Schleiden attinse a Fries non per specifiche sulle piante, ma per idee filosofiche sull’unificazione di fisica e fisiologia, separazione dello spirito dal materiale (ad esempio, le idee non causano fenomeni fisici
) e “induzione razionale” guidata da “principi guida” regolativi.
In filosofia della scienza, l’induzione si riferisce all’osservazione sistematica che porta a principi generali basati su tali osservazioni. Come discusso sopra, Schleiden ha considerato alcune osservazioni più illuminanti di altre. Le affinità sottostanti tra esemplari maturi spesso non potevano essere viste in gli esemplari stessi; i morfologi dovevano cercare altrove. Goethe usò l’occhio della mente per vedere la forma ideale della pianta; Schleiden usò il microscopio per vedere la primordia embrionale. se primordia per difendere i paralleli tra diversi taxa vegetali. Spore e polline non si sono sviluppati l’uno nell’altro all’interno della stessa pianta, ma entrambi potrebbero essere ricondotti allo stesso tipo di inizio.
Schleiden si riferiva allo sviluppo all’interno della stessa pianta quando estrapolò la sua teoria della cellula formazione dagli embrioni ai tessuti successivi. Poiché polline, embrioni e foglie erano lo stesso oggetto, solo in momenti diversi, “possiamo certamente inferire” che il processo di formazione osservato negli embrioni avvenne anche nei tessuti successivi (1838, p. 164; 1847, p. 254). Qui Schleiden fece una sorta di mossa di avvio: la sua critica a Goethe aveva difeso lo studio dello sviluppo perché era osservabile, ma la sua teoria cellulare usava lo sviluppo per inferire oltre ciò che era osservabile.(Nel 1840 Karl Nägeli ribaltò la teoria della formazione cellulare di Schleiden mostrando che il tessuto embrionale in realtà mostrava una formazione cellulare non tipica dei tessuti successivi.)
Nella felice frase di Ulrich Charpa, l’introduzione metodologica di Schleiden al suo libro di testo prescriveva virtù per esploratori che avevano bisogno di fare affidamento sull’onestà e sull’esperienza teorica e pratica di colleghi microscopisti e costruttori di strumenti. L’artigiano Carl Zeiss fu tra coloro che impararono la microscopia presso l’istituto di fisiologia cofondato da Schleiden nel 1845. Successivamente Schleiden aiutò Zeiss ad avviare la sua attività e ne approvò i microscopi. Schleiden ha diretto le sue osservazioni da manuale sulla microscopia principalmente per mettere in guardia i professionisti su potenziali insidie (inclusi strumenti difettosi); in brevi commenti agli scettici della microscopia, ha attribuito la colpa dell’errore all’osservatore, non allo strumento. Schleiden ha sottolineato l’abilità per giustificare la sua nuova disciplina e per escludere altri microscopisti. Solo attraverso una lunga formazione è possibile arrivare a comprendere le proprietà ottiche di microscopi buoni (e cattivi), sviluppare la destrezza nelle tecniche di preparazione come il taglio di campioni e imparare a trasmettere un’attenta osservazione interpretativa mediante disegni accurati.
Carriera successiva e Writings Schleiden proclamò la sua morfologia evolutiva, comprese le teorie sulle cellule e sui pollini, mentre era uno studente di medicina a Berlino alla fine degli anni Trenta del XIX secolo. Nel 1839 divenne (straordinario) professore di storia naturale nella facoltà di filosofia di Jena, dove si laureò in filosofia. Nel 1843 Tubinga gli concesse un MD onorario. Nel 1844 sposò Bertha Mirus (morta nel 1854), dalla quale ebbe tre figlie. Nel 1855 sposò Therese Marezoll, che gli sopravvisse.
Il corso di maggior successo di Schleiden a Jena era originariamente chiamato fisiologia comparata. Copriva la funzione e lo sviluppo degli organismi (compreso il lavoro di Johannes Müller), l’antropologia fisica (basata su Johann Friedrich Blumenbach) e la teoria della mente umana di Fries. (La lettura di Schleiden sull’etnografia avrebbe contribuito ad alcuni dei suoi scritti molto successivi.)
La facoltà di medicina si è lamentata del fatto che un professore della facoltà di filosofia invadeva la loro prerogativa di insegnare la fisiologia umana, così ha ribattezzato il corso “Anthropologie . ” Schleiden offese ulteriormente la facoltà di medicina insegnando botanica farmacologica e pratica di laboratorio in fisiologia. Tali battaglie (e l’interesse di altre università ad assumerlo) portarono le autorità di Weimar a trasferire Schleiden alla facoltà di medicina nel 1846, dove divenne professore ordinario nel 1849. Nel 1851 divenne direttore del giardino botanico, ma non tenne mai il titolo di professore di botanica.
Negli anni Quaranta dell’Ottocento Schleiden lavorò anche all’applicazione della chimica e della fisiologia delle piante all’agricoltura. Rifiutò il vitalismo ma pose dei limiti al valore della chimica per la botanica. Nel 1840 Justus Liebig scrisse che un laboratorio di chimica era il posto migliore per imparare la fisiologia vegetale. Schleiden ribatté che Liebig non aveva la sofisticazione filosofica e la conoscenza della teoria cellulare per studiare le piante.
I suoi scritti dopo la sua partenza da Jena non sono stati studiati in profondità nel 2007, ma gli storici hanno notato alcuni temi continui, tra cui l’antropologia, lo sviluppo biologico, un e filosofia neo-kantiana frisona. Già sostenendo la trasformazione delle specie nel 1840, Schleiden è stato uno dei primi scienziati tedeschi a lodare il darwinismo e ha prodotto libri che riassumono la ricerca sull’antropologia fisica e culturale dei primi esseri umani. Le sue ultime opere, monografie sulla rosa e il sale, erano destinate a un pubblico accademico e combinavano la scienza e la posizione culturale dei loro soggetti.
Alla sua morte lasciò un manoscritto inedito sulla religione. Inizialmente non particolarmente religioso, nel 1839 aveva adottato il luteranesimo ortodosso quando si stava riprendendo da una depressione suicida. Nelle lezioni di botanica del 1840 e nella sua denuncia del materialismo nel 1863 insistette sul fatto che il mondo spirituale e quello fisico esistevano entrambi ma non interagivano causalmente. Negli ultimi anni era passato a un unitarismo che non considerava più cristiano.
BIBLIOGRAFIA SUPPLEMENTARE
Quasi tutto ciò che è stato scritto da o su Schleiden o Fries si può trovare in Glasmacher (1989 ). Anche Mylott (2002) dispone di un’ampia bibliografia. Le fonti archivistiche e pubblicate sono elencate nella biografia di Jahn e Schmidt (2006).
OPERE DI SCHLEIDEN
“Einige Blicke auf die Entwicklungsgeschichte des vegetabilischen Organismus bei den Phanerogamen”. Wiegmann’s Archiv für Naturgschichte 3, n. 1 (1837): 289–320. Morfologia, inclusa la critica di Goethe e breve affermazione della teoria del polline.
“Beiträge zur Phytogenesis.” Müller’s Archiv für Anatomie, Physiologie, und wissenschaftliche Medicin, 1838: 137–176. Tradotto come “Contributi alla nostra conoscenza della fitogenesi” in Memorie scientifiche, a cura di Richard Taylor et al., Vol. 2, parte 6. London: Taylor, 1841.Versione tedesca ripubblicata con note aggiuntive in Schleiden, Beiträge zur Botanik, vol. 1. 1844. La versione rivista viene ristampata in Klassische Schriften zur Zellenlehre, a cura di Ilse Jahn. Lipsia: Geest & Portig, 1987. Versione rivista tradotta anche come “Contributions to Phytogenesis” in Smith (1847), che include anche il libro di Schwann. Questo articolo è la classica dichiarazione della cella di Schleiden teoria.
Grundzüge der Wissenschaftlichen Botanik. 1a ed., 2 voll. Lipsia: Wilhelm Engelmann, 1842 e 1843. Edizioni riviste 1845 e 1846. Prima parte della 2a edizione ristampata, a cura di Olaf Breidbach. Hildesheim: Georg Olms Verlag, 1998. 3a ed., 1849 e 1850; 4a ed., 1861. L’introduzione metodologica della 4a ed. (Praticamente invariata dalla 2a ed.) È ristampata in Charpa (1989). Libro di testo.
Principi di botanica scientifica o botanica come scienza induttiva. Traduzione della seconda edizione di Grundzüge der Wissenschaftlichen Botanik, di Edwin Lankester, 1849. Ristampa, con un’introduzione di Jacob Lorch. New York: Johnson Reprint Corporation, 1969 Questa è una traduzione del contenuto botanico tecnico del Grundzüge A partire dal 2007, nessuna traduzione inglese esiste la traduzione della “Methodologische Grundlage” del libro di testo; Lankester ha tradotto solo alcune osservazioni sull’uso del microscopio e una sintesi metodologica di due pagine da un altro lavoro di Schleiden.
ALTRE FONTI
Brown, Robert. Osservazioni sugli organi e le modalità di fecondazione in Orchideae e Æsclepiadeae, 1831. Ristampato con revisioni minori come “Osservazioni sugli organi e modalità di fecondazione in Orchideae e Æsclepiadeae”. Transactions of the Linnean Society of London 16 (1833): 685–742; articolo ristampato in The Miscellaneous Botanical Works of Robert Brown, volume 1. A cura di John J. Bennett. Include l’appendice sul nucleo cellulare.
Buchdahl, Gerd. “Principi guida e induzione: la metodologia di Matthias Schleiden”. In Foundations of Scientific Method: The Nineteenth Century, a cura di Ronald N. Giere e Richard S. Westfall. Bloomington: Indiana University Press, 1973. Versione tedesca in Charpa, 1989. Filosofia neo-kantiana di Schleiden.
Charpa, Ulrich, ed. Wissenschaftsphilosophische Schriften, di M. J. Schleiden. Colonia: Jürgen Dinter Verlag für Philosophie, 1989. Scritti filosofici essenziali di Schleiden, con commenti.
———. “Matthias Jakob Schleiden (1804-1881): La storia dell’interesse ebraico per la scienza e la metodologia della botanica microscopica”. Aleph: Historical Studies in Science and Judaism 3 (2003): 213–245.
———. “Matthias Jacob Schleiden.” In Naturphilosophie nach Schelling, a cura di Thomas Bach e Olaf Breidbach. Stoccarda: Frommann-Holzboog, 2005.
de Chadarevian, Soraya. “Strumenti, illustrazioni, competenze e laboratori nella botanica tedesca del XIX secolo”. In Comunicazione non verbale nella scienza prima del 1900, a cura di Renato G. Mazzolini. Firenze: Olschki, 1993. Schleiden che delimita la sua disciplina.
Duchesneau, François. Genèse de la théorie cellulaire. Collections Analytiques 1. Montréal: Bellarmin, 1987. Principalmente sulla situazione di Schwann rispetto ai programmi di ricerca zoologica del diciannovesimo secolo; un capitolo su Schleiden.
Farley, John. Gametes and Spores: Ideas about Sexual Reproduction, 1750-1914. Baltimora : Johns Hopkins University Press, 1982. Include un capitolo sulla teoria del polline di Schleiden.
Glasmacher, Thomas. Fries – Apelt – Schleiden: Verzeichnis der Primär- und Sekundärliteratur, 1798-1988. Colonia: Jürgen Dinter Verlag für Philosophie, 1989.
Goethe, Johann Wolfgang von. “Die Metamorphose der Pflanzen”, 1790. Ristampato in Die Schriften zur Naturwissenschaft, vol. 9, Morphologische Hefte, a cura di Dorothea Kuhn. Weimar: Hermann Bohlaus Nachfolger, 1954. Tradotto da Bertha Mueller come “The Metamorphosis Grundzüge der Wissenschaftlichen Botanik. 1a ed., 2 volumi. Lipsia: Wilhelm Engelmann, 1842 e 1843. Ed. Revisionata. 1845 e 1846. Prima parte della 2a ed. ristampato, a cura di Olaf Breidbach. Hildesheim: Georg Olms Verlag, 1998. 3a ed., 1849 e 1850; 4a ed., 1861. La metodologia delle piante “in Goethe’s Botanical Writings. University Press of Hawaii, 1952. Reprint, Woodbridge, CT: Ox Bow Press, 1989. Uno dei documenti fondanti della morfologia.
Horkel, Johann. “Eine historische Einleitung in die Lehre von den Pollenschläuchen.” Rapporto sintetico di indirizzo all’Accademia. Bericht über die zur Bekanntmachung geeigneten Verhandlungen der Königlichen Preussischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin 1 (1836): 71–82. Descrive e valuta le osservazioni di vari ricercatori, tra cui Brown e Schleiden.
Jahn, Ilse e Isolde Schmidt. Matthias Jacob Schleiden (1804–1881): Sein Leben a Selbstzeugnissen. Halle: Leopoldina, 2006. La biografia più ampia.
Mazumdar, Pauline M. H. Species and Specificity: An Interpretation of the History of Immunology. Cambridge, Regno Unito: Cambridge University Press, 1995. Schleiden ha sottolineato l’unità piuttosto che la diversità degli esseri viventi.
Mendelsohn, Andrew. “Vite di cella.” Journal of the History of Biology 36 (2003): 1–37. Un piacere da leggere; applica molte intuizioni di studi scientifici alla teoria cellulare del diciannovesimo secolo e l’induzione da esemplari.
Mylott, Anne. Forza vitale e riduzionismo nella botanica di Matthias Jacob Schleiden “. In Ideengeschichte und Wissenschaftsphilosophie: Festschrift für Lutz Geldsetzer, a cura di Richard Dodel, Esther Seidel e Larry Steindler. Colonia: Jürgen Dinter Verlag für Philosophie, 1997. La filosofia frisona di Schleiden e la sua discussione con Liebig.
———. “Le radici della teoria cellulare in linfa, spore e Schleiden.” PhD diss., Indiana University, Bloomington, 2002. Analizza la sua morfologia, polline e teorie cellulari e collega la sua filosofia alla sua biologia. Copre anche alcuni predecessori, tra cui Henri Dutrochet e Franz Julius Ferdinand Meyen.
Nyhart, Lynn. Biology Takes Form: Animal Morphology and the German Universities, 1800-1900. Chicago: University of Chicago Press, 1995. Significato di “Grund” e “Physiologie”, nonché morfologia.
Ratzeburg, Julius Theodor Christian. Forstwissenschaftliches Schriftsteller-Lexikon. Berlino: Nicolai, 1872. Ritratto antipatico di Schleiden. Resoconto più dettagliato di Horkel disponibile.
Schickore, Jutta. Il microscopio e l’occhio: una storia di riflessioni , 1740–1870. Chicago: University of Chicago Press, 2007.
Schwann, Theodor. Mikroskopische Untersuchungen über die Übereinstimmung in der Struktur und dem Wachsthum der Thiere und Pflanzen, 1839. Porzioni ristampate in Jahn (1987) Tradotto da Henry Smith come ricerca microscopica es in accordo nella struttura e crescita di animali e piante. 1847. Classico della teoria cellulare.
Werner, Petra e Frederic L. Holmes. “Justus Liebig e i fisiologi delle piante.” Journal of the History of Biology 35 (2002): 421–441.
Anne Mylott