La teoría celular identificaba a la célula como la unidad estructural y funcional básica de los organismos. Pero, si bien en este sentido era “primitiva”, la célula no era en absoluto una entidad simple. Desde el comienzo los histólogos reconocieron que consistía de partes distinguibles y discutieron cuál de estos elementos era el más importante desde el punto de vista funcional. Algunos consideraron que la pared celular era el más significativo, otros que era el contenido de la célula, el protoplasma. Con el tiempo la atención se centró en el núcleo.

En la segunda mitad del siglo XIX los avances en el conocimiento de la célula se debieron en gran medida a las técnicas cada vez más refinadas de fijación y tinción de los tejidos. Walther Flemming en concreto desarrolló técnicas que permitían observar lo que parecía la estructura interna de las células. Él fue el primero en describir la presencia de unas estructuras en forma de hilo en el núcleo, una estructura identificada por el botánico Robert Brown en 1831 en las células vegetales. La observación de estos hilos le permitió a Flemming describir su comportamiento durante la división celular, un proceso que bautizó como mitosis en 1882. En 1888 estas hebras de material nuclear empezaron a ser conocidas como cromosomas. En la década de los noventa se describiría un proceso diferente, meiosis, como característico de las células reproductivas.

En 1876 Oscar Hertwig encontró que el óvulo fertilizado contenía material nuclear de ambos progenitores. Edouard van Beneden amplió estas observaciones y en 1883 fue capaz de dar una descripción completa de los procesos implicados en la formación de un nuevo núcleo en un huevo fertilizado. La trascendencia de estos fenómenos celulares solo pudo calibrarse adecuadamente cuando se entendió la importancia de los factores hereditarios tras el redescubrimiento de las leyes de Mendel. Para 1910 ya estaba claro que los factores postulados por Mendel como los agentes de transmisión de los caracteres hereditarios se basaban de alguna manera en elementos de los cromosomas.

A finales del XIX el estudio de la célula y la incipiente genética estuvieron estrechamente interrelacionadas. Como consecuencia la información inconexa era mucha y las nuevas ideas e hipótesis demasiado contradictorias. En este punto fue clave el trabajo de Edmund Beecher Wilson, quien en The Cell in Development and Inheritance (1896) fue capaz de sintetizar y ordenar de forma lógica lo que se había descubierto sobre la estructura y funciones de la célula en el medio siglo anterior. Este texto supuso el punto de referencia para los desarrollos posteriores. De hecho, las investigaciones de Wilson sobre el papel de los cromosomas durante la reproducción dieron la base citológica a Thomas Hunt Morgan para sus estudios sobre los mecanismos de la herencia.

Aunque la atención mayoritaria se centró en el núcleo, los contenidos de la célula, el citoplasma, también se estudió intensamente. Pero la existencia de estructuras distintas al núcleo no fue algo evidente durante buena parte del siglo XIX. Efectivamente, si bien algunos observadores conseguían distinguir una estructura reticular en el citoplasma, para finales del XIX se descartaba su existencia y se atribuían las observaciones a ilusiones creadas por las técnicas de tinción.

A mediados de siglo se había abierto un intenso debate sobre si la célula animal tenía siempre, como la vegetal, una verdadera “pared, lo que hoy llamamos membrana celular. Ernst Wilhelm von Brücke y Max Schultze fueron los principales ideólogos contra la concepción de la célula como una cavidad limitada por una membrana. Para ellos, y para Thomas Huxley, las partes esenciales de la célula eran el núcleo y el protoplasma que lo rodeaba.

Hubo que esperar al comienzo del siglo XX para que se desarrollasen métodos de tinción que pusiesen de manifiesto sin ningún lugar a dudas la existencia de inclusiones en el protoplasma. Carl Benda las denominó mitocondrias. La miscroscopía no ofrecía pistas sobre qué funciones podían desempeñar estas estructuras y Benda especuló que podrían participar de alguna forma en la herencia. Los análisis bioquímicos demostraron más tarde que eran críticas en la respiración celular.

Tras la Segunda Guerra Mundial el microscopio electrónico fue capaz de descubrir la estructura de la mitocondria y del resto de orgánulos de la célula; la bioquímica y la biología molecular de describir su funcionamiento.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance