(f. Hamburg, Tyskland, 5 april 1804; d. Frankfurt am Main, Tyskland, 23 juni 1881),
botanik, cellteori, vetenskapsfilosofi, vetenskapspopularisering, utvecklingsmorfologi, växtfysiologi. För den ursprungliga artikeln om Schleiden, se DSB, vol. 12.
Analyser i slutet av tjugonde och tidiga tjugoförsta århundradet avslöjar att många begrepp som är viktiga för Schleidens mogna cellteori redan fanns i hans tidigare arbete. Han skulle ge celler samma roller som han (och andra) tidigare tilldelade strukturer som groddar, löv och pollen. Både före och efter att han fokuserade på cellen svarade han på frågor om generation och morfologi genom att spåra olika former och processer tillbaka till vanligt ursprung. Forskare har också upptäckt mer detaljer om hans karriär och analyserat hans andra skrifter, särskilt hans induktiva vetenskapsfilosofi.
Början: morfologi och generation Medan han var medicinstudent i Göttingen (1832–1835) var Schleiden ursprungligen mer intresserad av fysik och deras filosofiska grundvalar. En kurs med Gottlob Bartling fick honom intresserad av växtmikroskopi. År 1835 fortsatte han sina studier i Berlin och arbetade främst med sin farbror Johann Horkel (en tidigare student av Johann Christian Reil), som förespråkade studier av embryon och förnekade att växter reproducerades genom sexuell blandning – båda nyckelidéerna för brorsonen också.
Ny forskning belyser hur Schleidens morfologi formade hans tolkning av pollen och celler. Han började med en kritik av Johann Wolfgang Goethe. Poeten och andra morfologer observerade mångfalden av makroskopiska strukturer såsom ståndare och löv (både på samma växt och på olika typer av växter), men försökte ändå koppla dessa många former till några rumsliga begrepp; till exempel jämförde de en ståndare med en samlad version av den grundläggande bladformen.
Schleiden fortsatte sin sökning efter enhet som ligger till grund för mångfald, men med olika metoder och resultat. Trots att Goethe hade gjort många observationer avvisade Schleiden 1837 sin morfologi som spekulation eftersom Goethe hade försökt att relatera organ genom att i sinnet visualisera geometriska varianter av mogna former. Schleiden insisterade på att verklig induktiv morfologi måste söka ett samband som kan observeras i världen: utvecklingskontinuiteten mellan tidigare och senare strukturer i en växts liv.
De första stadierna av växter var de viktigaste föremålen för observation. Botaniker kunde se grundläggande likheter mellan växtdelar genom att spåra dem tillbaka till liknande embryonala ursprung – även om de senare formerna såg väldigt annorlunda ut. Med hänvisning till Caspar Friedrich Wolff skrev Schleiden att allt annat utvecklades från den ursprungliga groden som omfattade de grundläggande organen (Grun-dorgane) stam och blad.
Vad gav i sin tur upphov till den grodd? Pollens roll – eller till och med nödvändighet – vid befruktning hade länge varit kontroversiell. På 1700-talet lärde Carl Linné att alla växter reproducerade sexuellt: högre växter med blommor eller andra synliga könsorgan som han kallade phanerogams; lägre växter (där han inkluderade ormbunkar, mossor, alger och svampar) kallade han kryptogamer eftersom deras sexualitet var dold. Andra botanister tillskrev sex till phanerogams men trodde att cryptogams endast producerade asexuella sporer. Högre växter var modellen, de lägre bara avvikande eller saknade.
På 1830-talet hade Robert Brown och andra botanister observerat pollenrör som sträckte sig mot ägglossningen, men vad som hände när pollen anlände var fortfarande inte klart. Schleiden instämde i Horkels iakttagelse att pollenrörsväggen förblev intakt snarare än att smälta med någonting i ägglossningen. Brorsonen trotsade traditionen genom att använda kryptogamer som modeller för fanerogamer: sporer grodde och växte genom att ta upp näringsvätskor från jorden; pollen var en spore som behövde den speciella miljön och mer raffinerad saft i ägglossningen. Eftersom bladvävnad i vissa växter direkt gav upphov till nya groddar, i vissa blev sporer och i vissa blev pollen, var alla tre ekvivalenta. (Även när han övergav sin pollenteori extraherades Schleiden fortfarande från de enklaste kryptogamerna till fanerogamer.) Botanister har förkastat detaljer om Schleidens pollenobservationer, men kryptogammodellen, inklusive analogin av pollenkorn till sporer, är fortfarande viktig för växtfysiologi och klassificering.
Schleiden förenade också de till synes olika processerna för utveckling och reproduktion. Liksom bladvävnad som spirade direkt var ett pollenkorn eller en spore både en fortsättning på tillväxt och bakterien som blev den framtida växten. Schleiden kallade pollen / embryo för en bladcell ympad på stammen (ägglossan) (1837, s. 313). Reproduktion genom ympning kan ha kopplat Schleidens förståelse av tillväxt till äldre vyer av växten som ett aggregat av individer som spirar inom individer.Några tidigare tänkare hade tolkat varje ny gro på ett träd som en enskild växt, som om den hade ympats på stammen. Även om Schleidens artikel om cellteori inte uttryckligen åberopade ympning beskrev han den vedartade trädstammen ”som om det bara var en organiserad jord” som en ny generation groddar växte på (1838, s. 171; 1847 s. 260). Han skrev positivt om teorier om att de årliga knopparna på ett träd var individer, även om han strikt sagt endast celler kvalificerade sig som individer (1838, s. 168–174; 1847, s. 258–263). Utveckling kopplade samman dessa två typer av individer: varje grod spårades tillbaka till en cell.
Celler: The New Grundorgane 1837 nämndes pappersceller ibland men var ännu inte stjärnan i showen. 1838 lade Schleiden cellen i rollen av Grundorgan. Han berömde Julius Meyen som observatör av mogen växtmikroanatomi, men avfärdade hans och andras arbete som irrelevant eftersom det inte studerade utveckling. Däremot ansåg Schleiden att den avgörande förutsättningen för hans cellteori var Robert Browns uppmaning till kärnor hade noterat den frekventa (inte universella) närvaron av en struktur som han kallade ”cellens kärna” (Schleiden 1838, s. 139; 1847, s. 233). Efter mötet med Brown 1836 märkte Schleiden att kärnor var de första strukturerna som utvecklades i embryot och att celler bildades runt dem. Han föreslog den första cellteorin som gav kärnan en viktig roll.
Schleiden insisterade på att samma lag om cellbildning fungerade i senare vävnader, även i fall där han hade svårt att observera dem. Bildandet av celler i celler blev den grundläggande processen i all utveckling. Liksom de tidigare teorierna där nya individer grodde på träd såg Schleiden tillväxt som reproduktion av reproduktion. Varje cell var det första steget i en individs liv, oavsett om det förblev en enda cell eller blev löv, sporer eller träd. På ett sätt bröt Schleiden växten i enskilda celler; i en annan hävdade han en väsentlig likhet mellan celler, pollen och hela växter.
Cellulär början av organismer skulle också rättfärdiga extrapolering av cellteori bortom växter. Efter att Schleiden berättade för Theodor Schwann om kärnbildande celler, erkände Schwann en liknande process som grundläggande för djurutveckling och jämförde cellbildning med kristallisering (1839). Vissa har föreslagit att Schleiden också baserade sin cellbildningsteori på kristallisation. Men botanisten sa ursprungligen att cellbildning gjorde växter som skilde sig från kristaller eller djur (1838, s. 161; 1847, s. 251). Analogier mellan kristallisering och utveckling är äldre än Schleiden (t.ex. pommes frites), men först efter att Schwann föreslog celler som bryggan mellan dem berömde botanisten (i sin lärobok) analogin, men med betoning på skillnaderna.
Induktion: Viktiga observationer och extrapolering Metodinledningen till Schleidens lärobok (1842) gick utöver att bara förneka spekulation eller försvara särskilda observationer. Det kopplade formellt hans betoning på utveckling och celler till de induktiva principerna för Jakob Friedrich Fries. Redan innan han blev mikroskopist hade Schleiden beundrat filosofen Fries, ”från vars logik jag har lärt mig lika mycket botanik som från alla botaniska skrifter tillsammans” (Lorch, s. Xiii, översätter Schleiden, 1850, s. 115). Schleiden drog till sig Fries inte för detaljer om växter utan för filosofiska idéer om att förena fysik och fysiologi, separera ande från material (t.ex. idéer orsakar inte fysiska
fenomen) och ”rationell induktion” styrd av reglerande ”ledande principer.”
Inom vetenskapsfilosofin hänvisar induktion till systematisk observation som leder till allmänna principer baserade på dessa observationer. Som diskuterats ovan ansåg Schleiden att vissa observationer var mer lysande än andra. Underliggande affiniteter mellan mogna exemplar kunde ofta inte ses i exemplen själva, morfologer var tvungna att söka någon annanstans. Goethe använde sinnets öga för att se den idealiska växtformen; Schleiden använde mikroskopet för att se de embryonala primordierna. Han pekade på se primordia för att försvara paralleller över olika växt taxa. Sporer och pollen utvecklades inte till varandra inom samma växt, men båda kunde spåras tillbaka till samma typ av början.
Schleiden hänvisade till utvecklingen inom samma växt när han extrapolerade sin cellteori bildning från embryon till senare vävnader. Eftersom pollen, embryon och löv var samma föremål, precis vid olika tidpunkter, ”kan vi säkert dra slutsatsen” att den bildningsprocess som observerades i embryon också ägde rum i senare vävnader (1838, s. 164; 1847, s. 254). Här gjorde Schleiden ett slags bootstrapping-rörelse: hans kritik av Goethe hade försvarat studien av utveckling för att den var observerbar, men hans cellteori använde utveckling för att dra slutsatser bortom vad som var observerbart.(På 1840-talet skulle Karl Nägeli vända Schleidens cellbildningsteori genom att visa att embryonvävnad faktiskt visade cellbildning som inte var typiskt för senare vävnader.)
I Ulrich Charpas felicit fras föreskrev Schleidens metodologiska introduktion till hans lärobok dygder. för upptäcktsresande som behövde förlita sig på ärligheten och den teoretiska och praktiska expertisen hos andra mikroskopister och instrumenttillverkare. Hantverkaren Carl Zeiss var bland dem som lärde sig mikroskopi vid det fysiologiska institut som Schleiden grundade 1845. Senare hjälpte Schleiden Zeiss att starta sin verksamhet och godkände dess mikroskop. Schleiden riktade sina läroanmärkningar om mikroskopi främst för att varna utövare om potentiella fallgropar (inklusive bristfälliga instrument); i korta kommentarer till skeptiker om mikroskopi lade han skulden för fel på observatören, inte verktyget. Schleiden betonade skicklighet för att motivera sin nya disciplin och för att utesluta andra mikroskopister. Endast genom lång träning kunde man förstå de optiska egenskaperna hos bra (och dåliga) mikroskop, utveckla skicklighet i förberedelsestekniker som att skära prover och lära sig att förmedla noggrann tolkningsobservation med exakta ritningar.
Senare karriär och Writings Schleiden proklamerade sin utvecklingsmorfologi, inklusive cell- och pollenteorier, medan en medicinstudent i Berlin i slutet av 1830-talet. 1839 blev han (extraordinär) professor i naturhistoria vid den filosofiska fakulteten i Jena, där han fick sin filosofieexamen. År 1843 beviljade Tübingen honom en hedersdoktor. År 1844 gifte han sig med Bertha Mirus (d. 1854), med vilken han hade tre döttrar. 1855 gifte han sig med Therese Marezoll, som överlevde honom.
Schleidens mest framgångsrika kurs vid Jena kallades ursprungligen jämförande fysiologi. Det täckte funktion och utveckling av organismer (inklusive Johannes Müllers arbete), fysisk antropologi (baserad på Johann Friedrich Blumenbach) och Fries teori om det mänskliga sinnet. (Schleidens läsning om etnografi skulle bidra till några av hans mycket senare skrifter.)
Den medicinska fakulteten klagade över en professor i den filosofiska fakulteten som inkräktade på deras befogenhet att lära ut mänsklig fysiologi, så han döpte om kursen ”Anthropologie” . ” Schleiden förolämpade vidare den medicinska fakulteten genom att lära ut farmakologisk botanik och laboratoriepraktik i fysiologi. Sådana grälstrider (och andra universitets intresse av att anställa honom) ledde myndigheterna i Weimar att flytta Schleiden till den medicinska fakulteten 1846, där han blev en professor 1849. 1851 blev han chef för den botaniska trädgården, men han hade aldrig titeln professor i botanik.
På 1840-talet arbetade Schleiden också med tillämpningen av växtkemi och fysiologi på jordbruket. Han avvisade vitalism. men satte gränser för kemins värde för botanik. 1840 skrev Justus Liebig att ett kemilaboratorium var det bästa stället att lära sig växtfysiologi. Schleiden svarade att Liebig saknade den filosofiska förfining och kunskapen om cellteori för att studera växter.
Hans skrifter efter att han lämnat Jena har inte studerats mer ingående från 2007, men historiker har noterat några fortsatta teman, inklusive antropologi, biologisk utveckling, en och frisisk ny-kantiansk filosofi. Schleiden var redan en av de första tyska forskarna som berömde darwinismen och producerade böcker som sammanfattade forskning om den tidiga människans fysiska och kulturella antropologi. Hans sista verk, monografier om rosen och saltet, var avsedda för vetenskaplig publik och kombinerade deras ämnes vetenskap och kulturella position.
Vid sin död lämnade han ett opublicerat manuskript om religion. Ursprungligen inte särskilt religiöst, 1839 hade han antagit ortodox lutheranism när han återhämtade sig från en självmordsdepression. I botaniska föreläsningar på 1840-talet och hans uppsägning av materialism 1863 insisterade han på att de andliga och fysiska världarna båda fanns men inte kausalt interagerade. Under sina senare år hade han gått över till en unitarism som han inte längre ansåg kristen.
SUPPLERANDE BIBLIOGRAFI
Nästan allt som någonsin skrivits av eller om Schleiden eller Fries finns i Glasmacher (1989) ). Mylott (2002) har också en omfattande bibliografi. Arkiv och publicerade källor listas i Jahn och Schmidts biografi (2006).
VERK AV SCHLEIDEN
”Einige Blicke auf die Entwicklungsgeschichte des vegetabilischen Organismus bei den Phanerogamen”. Wiegmann’s Archiv für Naturgschichte 3, nr 1 (1837): 289–320. Morfologi, inklusive kritik av Goethe, och ett kort uttalande av pollenteorin.
”Beiträge zur Phytogenesis.” Müllers Archiv für Anatomie, Physiologie, und wissenschaftliche Medicin, 1838: 137–176. Översatt som ”Bidrag till vår kunskap om fytogenes” i vetenskapliga memoarer, redigerad av Richard Taylor et al., Vol. 2, del 6. London: Taylor, 1841.Tysk version publicerad med ytterligare anteckningar i Schleiden, Beiträge zur Botanik, vol. 1. 1844. Den reviderade versionen är omtryckt i Klassische Schriften zur Zellenlehre, redigerad av Ilse Jahn. Leipzig: Geest & Portig, 1987. Omarbetad version översatt även som ”Bidrag till fytogenes” i Smith (1847), som också inkluderar Schwanns bok. teori.
Grundzüge der Wissenschaftlichen Botanik. 1: a upplagan, 2 volymer Leipzig: Wilhelm Engelmann, 1842 och 1843. Reviderad utgåva 1845 och 1846. Första delen av 2: a upplagan omtryckt, redigerad av Olaf Breidbach. Hildesheim: Georg Olms Verlag, 1998. 3: e upplagan, 1849 och 1850; 4: e upplagan, 1861. Den metodiska introduktionen från 4: e upplagan (praktiskt taget oförändrad från 2: a upplagan) återges i Charpa (1989). Lärobok.
Principer för vetenskaplig botanik eller botanik som en induktiv vetenskap. Översättning av andra upplagan av Grundzüge der Wissenschaftlichen Botanik, av Edwin Lankester, 1849. Upptryck, med en introduktion av Jacob Lorch. New York: Johnson Reprint Corporation, 1969 Detta är en översättning av det tekniska botaniska innehållet i Grundzüge. Från och med 2007, ingen engelsk tran slation finns i lärobokens ”Methodologische Grundlage”; Lankester översatte endast några kommentarer om användningen av mikroskopet och en tvåsidig metodisk sammanfattning från ett annat verk av Schleiden.
ÖVRIGA KÄLLOR
Brown, Robert. Observationer om organen och fecundationens sätt i Orchideae och Æsclepiadeae, 1831. Omtryckt med mindre revisioner som ”Observation on the Organs and Mode of Fecundation in Orchideae and Æsclepiadeae.” Transactions of the Linnean Society of London 16 (1833): 685–742; artikel omtryckt i The Miscellaneous Botanical Works of Robert Brown, vol. 1. Redigerad av John J. Bennett. Inkluderar bilaga om cellkärnan.
Buchdahl, Gerd. ”Ledande principer och induktion: Metodiken för Matthias Schleiden.” In Foundations of Scientific Method: The Nineteenth Century, redigerad av Ronald N. Giere och Richard S. Westfall. Bloomington: Indiana University Press, 1973. Tysk version i Charpa, 1989. Schleidens neo-kantianska filosofi.
Charpa, Ulrich, red. Wissenschaftsphilosophische Schriften, av M. J. Schleiden. Köln: Jürgen Dinter Verlag für Philosophie, 1989. Schleidens väsentliga filosofiska skrifter, med kommentarer.
———. ”Matthias Jakob Schleiden (1804–1881): Historien om judiskt intresse för vetenskap och mikroskopisk botaniks metodik.” Aleph: Historical Studies in Science and Judaism 3 (2003): 213–245.
———. ”Matthias Jacob Schleiden.” I Naturphilosophie nach Schelling, redigerad av Thomas Bach och Olaf Breidbach. Stuttgart: Frommann-Holzboog, 2005.
de Chadarevian, Soraya. ”Instrument, illustrationer, färdigheter och laboratorier i tysk botanik från 1800-talet.” I icke-verbal kommunikation i vetenskap före 1900, redigerad av Renato G. Mazzolini. Firenze: Olschki, 1993. Schleiden avgränsar sin disciplin.
Duchesneau, François. Genèse de la théorie cellulaire. Samlingar Analytiques 1. Montréal: Bellarmin, 1987. Främst om att placera Schwann med avseende på 1800-talets zoologiska forskningsprogram, ett kapitel om Schleiden.
Farley, John. Gametes and Spores: Ideas about Sexual Reproduction, 1750–1914. Baltimore : Johns Hopkins University Press, 1982. Innehåller ett kapitel om Schleidens pollenteori.
Glasmacher, Thomas. Fries – Apelt – Schleiden: Verzeichnis der Primär- und Sekundärliteratur, 1798–1988. Köln: Jürgen Dinter Verlag für Philosophie, 1989.
Goethe, Johann Wolfgang von. ”Die Metamorphose der Pflanzen,” 1790. Omtryckt i Die Schriften zur Naturwissenschaft, vol. 9, Morphologische Hefte, redigerad av Dorothea Kuhn. Weimar: Hermann Bohlaus Nachfolger, 1954. Översatt av Bertha Mueller som ”The Metamorphosis Grundzüge der Wissenschaftlichen Botanik. 1: a upplagan, 2 vol. Leipzig: Wilhelm Engelmann, 1842 och 1843. Reviderad utgåva 1845 och 1846. Första delen av andra upplagan. omtryckt, redigerat av Olaf Breidbach. Hildesheim: Georg Olms Verlag, 1998. 3: e upplagan, 1849 och 1850; 4: e upplagan, 1861. Växternas metodologiska ”i Goethes botaniska skrifter. University Press of Hawaii, 1952. Upptryck, Woodbridge, CT: Ox Bow Press, 1989. Ett av morfologins grundläggande dokument.
Horkel, Johann. ”Eine historische Einleitung in die Lehre von den Pollenschläuchen.” Sammanfattningsrapport om adress till akademin. Bericht über die zur Bekanntmachung geeigneten Verhandlungen der Königlichen Preussischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin 1 (1836): 71–82. Beskriver och utvärderar observationer från olika forskare, inklusive Brown och Schleiden.
Jahn, Ilse och Isolde Schmidt. Matthias Jacob Schleiden (1804–1881): Sein Leben i Selbstzeugnissen. Halle: Leopoldina, 2006. Mest omfattande biografi.
Mazumdar, Pauline M. H. Species and Specificity: An Interpretation of the History of Immunology. Cambridge, Storbritannien: Cambridge University Press, 1995. Schleiden betonade enhet snarare än mångfald av levande saker.
Mendelsohn, Andrew. ”Cellens liv.” Journal of the History of Biology 36 (2003): 1–37. En glädje att läsa; tillämpar många vetenskapliga studier insikter på 1800-talets cellteori och induktion från exemplar.
Mylott, Anne. ”Cells, Livskraft och reduktionism i Matthias Jacob Schleidens botanik. ” I Ideengeschichte und Wissenschaftsphilosophie: Festschrift für Lutz Geldsetzer, redigerad av Richard Dodel, Esther Seidel och Larry Steindler. Köln: Jürgen Dinter Verlag für Philosophie, 1997. Schleidens frisiska filosofi och hans argument med Liebig.
———. ”The Roots of Cell Theory in Sap, Spores, and Schleiden.” Doktorsexamen, Indiana University, Bloomington, 2002. Analyserar hans morfologi, pollen och cellteorier och relaterar hans filosofi till hans biologi. Täcker också några föregångare, inklusive Henri Dutrochet och Franz Julius Ferdinand Meyen.
Nyhart, Lynn. Biologi tar form: Djurmorfologi och tyska universitet, 1800–1900. Chicago: University of Chicago Press, 1995. Betydelsen ”Grund” och ”Physiologie”, liksom morfologi.
Ratzeburg, Julius Theodor Christian. Forstwissenschaftliches Schriftsteller-Lexikon. Berlin: Nicolai, 1872. Onsympatiskt porträtt av Schleiden. Den mest detaljerade redogörelsen för Horkel tillgänglig.
Schickore, Jutta. Mikroskopet och ögat: En historia av reflektioner , 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. Delar återtryckta i Jahn (1987) Översatt av Henry Smith som mikroskopisk forskning överensstämmer med strukturen och tillväxten av djur och växter. 1847. Klassiker av cellteorin.
Werner, Petra och Frederic L. Holmes. ”Justus Liebig och växtfysiologerna.” Journal of the History of Biology 35 (2002): 421–441.
Anne Mylott