Теодор Шванн: биография, клеточная теория, научные открытия и личная жизнь

Теодор Шванн

Полное имя — Теодор Амброзиус Хуберт Шванн (Theodor Schwann)

Дата рождения — 7 декабря 1810 года

Место рождения — Нойс, Рейнская провинция (ныне Германия)

Дата смерти — 11 января 1882 года (71 год)

Место смерти — Кёльн, Германия

Деятельность — физиолог, гистолог, цитолог

Семейное положение — не был женат

Дети — нет

Теодор Шванн — выдающийся немецкий учёный XIX века, чьё имя навсегда вписано в историю биологии. Он стал создателем клеточной теории, которая произвела революцию в понимании строения живых организмов. Помимо этого, Шванн открыл пепсин — пищеварительный фермент, описал шванновские клетки периферической нервной системы, ввёл понятие метаболизма и внёс значительный вклад в изучение нервных волокон, мышц и кровеносных сосудов. Фридрих Энгельс назвал создание клеточной теории одним из трёх величайших открытий в естествознании XIX века наряду с законом сохранения энергии и эволюционной теорией Дарвина.

Детство и юность

Теодор Шванн родился 7 декабря 1810 года в городе Нойс, расположенном на берегу Рейна в Рейнской провинции (территория, входившая тогда в состав Первой Французской империи). Его родителями были Леонард Шванн, ювелир по профессии, и Элизабет Роттелс. Теодор был единственным ребёнком в семье. Несмотря на скромное социальное положение, родители стремились дать сыну хорошее образование.

Начальное образование Теодор получил в Нойсе, после чего поступил в знаменитую Гимназию трёх королей (Dreikönigsgymnasium) в Кёльне — одну из старейших школ города. Учебное заведение имело выраженный религиозный уклон, и под влиянием преподавателей юный Шванн стал убеждённым католиком. Его наставником и духовным учителем был священник и писатель Вильгельм Сметс, оказавший на Теодора большое влияние. Уже в гимназические годы Шванн проявлял незаурядные способности к естественным наукам.

Образование

В 1829 году Теодор Шванн поступил на подготовительную медицинскую программу Боннского университета. Здесь он познакомился с Иоганном Петером Мюллером — выдающимся анатомом и физиологом, которого считают основателем научной медицины в Германии. Знакомство с Мюллером определило дальнейшую судьбу Шванна.

В 1831 году, получив степень бакалавра по философии, Шванн перевёлся в Вюрцбургский университет для продолжения медицинского образования. В 1833 году он перешёл в Берлинский университет, где Мюллер, к тому времени ставший профессором, преподавал анатомию и физиологию. Всего через год, в 1834 году, Шванн защитил докторскую диссертацию по медицине, посвящённую исследованию потребности эмбриона цыплёнка в кислороде для нормального развития.

Также в 1834 году Теодор получил лицензию практикующего врача, однако решил не заниматься медицинской практикой. Унаследованная от родственников крупная сумма позволяла ему в течение пяти лет безбедно заниматься научной работой. Шванн остался при Мюллере в Берлинском университете как ассистент.

Научная карьера

С 1834 по 1839 год Теодор Шванн работал ассистентом Иоганна Мюллера в анатомическом музее Берлинского университета. Эти пять лет стали самым продуктивным периодом в его научной жизни. Шванн проводил многочисленные эксперименты, исследуя строение и функции нервов, мышц, кровеносных сосудов и пищеварительной системы.

В 1836 году Шванн совершил одно из первых крупных открытий — выделил из слизистой оболочки желудка фермент, отвечающий за переваривание белков. Учёный назвал его пепсином (от греческого «пищеварение»). Это было первое выделение фермента из животной ткани, что стало настоящим прорывом в физиологии пищеварения. На основе этого открытия Шванн пришёл к пониманию природы метаболизма и даже ввёл сам термин.

Параллельно с изучением пищеварения Шванн исследовал микроскопическое строение хряща и хорды на личинках земноводных. Эти наблюдения подтолкнули его к главному научному достижению — созданию клеточной теории. Кроме того, учёный изучал влияние кислорода на развитие птиц из яйца, процессы гниения и брожения с участием дрожжевых грибов.

Клеточная теория

Главным научным достижением Теодора Шванна стала разработка клеточной теории — фундаментального принципа биологии. Путь к этому открытию начался с знакомства с работами немецкого ботаника Маттиаса Шлейдена, изучавшего роль ядра в растительных клетках. Шванн сопоставил наблюдения Шлейдена с собственными исследованиями тканей животных и пришёл к революционному выводу: и растения, и животные построены из клеток, имеющих общие принципы строения.

В 1838 году Шванн опубликовал три предварительных сообщения, а в 1839 году вышел его фундаментальный труд «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений» (Mikroskopische Untersuchungen über die Übereinstimmung in der Struktur und dem Wachstum der Tiere und Pflanzen). В этой работе были сформулированы основные положения клеточной теории:

• Все живые организмы состоят из одной или нескольких клеток.
• Клетка является основной структурной и функциональной единицей жизни.
• Все клетки возникают из ранее существовавших клеток путём деления.

Клеточная теория Шванна–Шлейдена стала одним из краеугольных камней современной биологии. По утверждению Фридриха Энгельса, создание клеточной теории было одним из трёх величайших открытий естествознания XIX века.

Исследования нервной системы

Шванн внёс огромный вклад в нейрогистологию. Он детально изучил строение периферических нервов и описал оболочку нервных волокон, которая впоследствии была названа его именем — шванновская оболочка (неврилемма). Клетки, образующие эту оболочку, получили название шванновских клеток (леммоцитов). Эти клетки играют ключевую роль в формировании миелиновой оболочки периферических нервов, обеспечивающей быструю передачу нервных импульсов.

Учёный описал два типа нервных волокон: миелиновые (мякотные) — окружённые изолирующей оболочкой из миелина, обеспечивающей быстрое проведение импульсов, и безмиелиновые (безмякотные) — лишённые миелиновой оболочки и передающие импульсы значительно медленнее. Кроме того, Шванн исследовал тонкое строение кровеносных сосудов и гладких мышц.

Профессорская деятельность

В 1839 году Теодор Шванн покинул Берлин и занял должность профессора анатомии в Лувенском университете (Бельгия). На новом месте он продолжал преподавательскую и исследовательскую работу, читая лекции по анатомии, эмбриологии и физиологии. В 1844 году на основе экспериментов на собаках Шванн установил роль желчи в процессе пищеварения.

В 1848 году Шванн перешёл в Льежский университет (Бельгия), где проработал до 1880 года — более тридцати лет. В Льеже он занимался преподаванием и продолжал научные исследования, хотя масштаб его открытий уже не был столь значительным, как в берлинский период. Среди практических изобретений Шванна этого периода — портативный респиратор, позволявший поддерживать дыхание в среде, лишённой кислорода.

Шванн вышел на пенсию в 1880 году, отдав преподаванию более сорока лет жизни. На протяжении всей карьеры он был известен как скрупулёзный исследователь, умевший ставить чёткие научные вопросы и систематически проверять гипотезы на практике.

Награды и признание

Научные заслуги Теодора Шванна были высоко оценены при жизни. В 1841 году он стал членом Королевской академии наук в Брюсселе. В 1845 году Лондонское королевское общество наградило его престижной медалью Копли — старейшей научной наградой в мире, которая присуждается за выдающиеся достижения в любой области науки.

В 1879 году Шванн стал иностранным членом Лондонского королевского общества, а также членом-корреспондентом Парижской академии наук. В 1878 году в Германии состоялся торжественный фестиваль в его честь. В качестве подарка учёному преподнесли книгу, содержащую 263 автографа и портрета учёных со всего мира, которые в своих трудах ссылались на работы Шванна. Книга была подписана: «Создателю теории клеток от современных биологов».

Личная жизнь

О личной жизни Теодора Шванна известно немного. По имеющимся данным, он никогда не был женат и не имел детей. Шванн был глубоко религиозным человеком — убеждённым католиком, что, по мнению ряда биографов, повлияло на его решение посвятить себя целиком науке. Коллеги описывали его как тихого, серьёзного и сосредоточенного человека, одарённого в обращении с научными инструментами.

Маттиас Шлейден, с которым Шванна связывала многолетняя дружба и научное сотрудничество, характеризовал коллегу как скрупулёзного исследователя, всегда ставившего перед собой чёткие научные вопросы. Вне лаборатории Шванн увлекался классической литературой и музыкой.

Смерть и наследие

Теодор Шванн скончался 11 января 1882 года в Кёльне в возрасте 71 года. Он был похоронен на кладбище Мелатен в Кёльне, в семейной могиле. Причина смерти — естественный износ организма.

Научное наследие Шванна огромно. Клеточная теория, сформулированная им совместно со Шлейденом, стала фундаментом для всей современной биологии, включая генетику, молекулярную биологию и медицину. Шванновские клетки и шванновская оболочка носят его имя по сей день. В 1909 году на его родине в Нойсе был установлен памятник. В честь Шванна назван один из факультетов Университета Гента в Бельгии. Общество немецких естествоиспытателей и врачей учредило медицинскую премию имени Шванна за достижения в области клеточной биологии.

Основные труды

Интересные факты

• Его коллега Маттиас Шлейден описывал Шванна как «тихого, серьёзного, одарённого в обращении с инструментами для своих экспериментов».
• В 1878 году ему подарили уникальную книгу с 263 автографами учёных со всего мира.
• Шванн ввёл термин «метаболизм» для обозначения совокупности химических процессов в организме.
• Он был убеждённым католиком на протяжении всей жизни, что было необычно для учёных-естествоиспытателей его эпохи.
• Медаль Копли, которую он получил в 1845 году, до него присуждалась таким учёным, как Бенджамин Франклин и Чарльз Дарвин.
• На протяжении 41 года Шванн преподавал в университетах Бельгии, читая лекции по анатомии, эмбриологии и физиологии.