תאוריית התא

תאוריית התא (באנגלית: Cell theory) היא תאוריה מדעית לפיה התאים הם יחידת המבנה הבסיסית של כל יצור חי. פיתוח תאוריה זו, במהלך המאה ה-17, התאפשר הודות להתקדמות בתחום המיקרוסקופיה. תאוריה זו היא אחת מאבני היסוד של הביולוגיה. התאוריה טוענת כי תאים חדשים נוצרים מתאים קיימים אחרים, וכי התא הוא יחידה בסיסית של מבנה, תפקוד וארגון בכל היצורים החיים.

היסטוריה 

גילוי התאים ופיתוח התאוריה של התא נבעו כתוצאה מפיתוח אמצעים להגדלה שאפשרו צפייה בסוגים שונים של תאים. הראשון שפיתח מיקרוסקופ להגדלה היה זכריאס יאנסן (Sacharias Jansen), שפיתח בסביבות שנת 1595 מיקרוסקופ שהגדיל פי עשרה. אולם רק כשבעים שנה לאחר מכן תועד האיש הראשון שצפה בתאים מבעד לעדשות המיקרוסקופ.

התא התגלה לראשונה על ידי המדען האנגלי רוֹבֶּרט הוּק (Robert Hooke; 1635–1703). הוא בדק (תחת מיקרוסקופ אופטי מורכב) פרוסות דקות מאוד של רקמת שעם וראה מספר רב של נקבוביות זעירות (שלמעשה היו דפנות של תאים לא חיים). את המראה שנגלה לעיניו הוא פרסם בשנת 1665 בספרו מיקרוגרפיה, ולתיאור הוא צירף שרטוט של מראה התאים כפי שהם נראו לו תחת המיקרוסקופ (ראו תמונה משמאל). מראה הנקבוביות של רקמת השעם הזכיר להוק תאי שינה חצובים בקיר שמתאים לנזירים לחיות בהם, ובגלל האסוציאציה הזו הוא כינה אותם בספרו 'cells' (ובעברית: 'תאים'), השם אותו הם נושאים עד היום, וזהו סביר להניח השימוש הראשון המתועד של המונח cell (תא) בהקשר זה. הוק מכנה אותם בספרו "נקבוביות" או "תאים". הוא עומד על כך שהוא הראשון שגילה אותם, והוא אף מנסה לחשב כמה תאים נכנסים באינץ' מעוקב (1,259,712,000 תאים לפי חישובו...) עם זאת, הוק לא ידע מה המבנה או התפקיד האמיתי שלהם, ותצפיותיו על התאים לא כללו שום תיאור לגרעין או לאברונים אחרים שניתן למצוא בתאים חיים, אשר ככל הנראה הוא לא הבחין בהם.

הראשון שצפה בתא חי דרך מיקרוסקופ היה חוקר הטבע ההולנדי אַנְטוֹנִי וַאן לֶבֶנְהוּק (Thonis van Leeuwenhoek; 1632–1723). לבנהוק היה הראשון שצפה בתאים חיים של יצורים חד-תאיים מבעד לעדשה המגדילה פי 270, זאת לאחר שנחשף לחיבורו של הוק, "מיקרוגרפיה". במכתב ששלח לחברה המלכותית בלונדון בשנת 1674 הוא תיאר את האצה ספירוגירה וקרא לאורגניזמים הנעים בשם אנימאלקולס (animalcules), שמשמעו "בעלי חיים קטנים". לוונהוק לא השתמש במונח 'cell' אלא כינה אותם "כדוריות" (globules). לוונהוק ככל הנראה ראה גם חיידקים. תאוריית התא עמדה בניגוד לתאוריות הוויטליזם (Vitalism) שהוצעו לפני גילוי התאים.

הרעיון שתאים יכולים להיות מופרדים ליחידות בודדות הוצע על ידי לודולף כריסטיאן טרוויראנוס ועל ידי יוהאן יעקב פאול מולדנהאוור. כל זה הוביל בסופו של דבר לגיבושו של אחד העקרונות הבסיסיים בתאוריית התא המודרנית על ידי הנרי דטרושה (Henri Dutrochet) בהכריזו כי "התא הוא המרכיב הארגוני הבסיסי".

התצפיות של הוק, לוונהוק, שליידן, שוואן, וירכוב, ואחרים הובילו לפיתוח תאוריית התא. תאוריית התא היא ההסבר המקובל כיום לגבי מהות היחסים בין תאים לבין יצורים חיים. תאוריית התא קובעת:
 כל היצורים החיים או האורגניזמים עשויים מתאים ומתוצריהם.
 תאים חדשים נוצרים על ידי חלוקתם של תאים ישנים לשניים.
 תאים הם יחידות הבניין הבסיסיות של החיים.

תאוריית התא נכונה לגבי כל היצורים החיים, בין אם הם גדולים או קטנים, פשוטים או מורכבים. מאחר שעל פי מחקרים, התאים משותפים לכל היצורים החיים, הם יכולים לספק מידע כללי על החיים. ומאחר וכל התאים מקורם בתאים אחרים, מדענים יכולים לחקור אותם על מנת ללמוד על גדילה, רבייה וכל שאר הפעולות שיצורים חיים מבצעים.

פיתוח תאוריית התא נזקפת בדרך כלל לזכותם של שלושה מדענים: הביולוג הגרמני תאודור שוואן (Theodor Schwann; 1810–1882), הבוטנאי הגרמני מתיאס שליידן (Matthias Jakob Schleiden; 1804–1881), והביולוג הגרמני רודולף וירכו (Rudolf Virchow; 1821–1902). בשנת 1839, הציעו שוואן ושליידן כי התאים הם היחידה הבסיסית של החיים. התאוריה שלהם קיבלה את שני העקרונות הראשונים של תאוריית התא המודרנית (ראה בסעיף הבא, להלן). אולם תאוריית התא של שליידן נבדלת מתאוריית התא המודרנית בכך שהיא הציעה שיטה של התגבשות ספונטנית שהוא כינה "גיבוש תאי חופשי". בשנת 1858, הסיק רודולף וירכו כי כל התאים מקורם בתאים קיימים, (בלטינית: Omnis cellula e cellula) ובכך השלים את תאוריית התא הקלאסית.

פרשנות קלאסית 
 כל האורגניזמים החיים בנויים מתא אחד או יותר.
 תאים הם היחידה הבסיסית של החיים.
 כל התאים מקורם בתאים קיימים.
 התא הוא יחידת המבנה, הפיזיולוגיה והארגון ביצורים חיים.
 התא הוא בעל קיום כפול גם כישות בפני עצמה וגם כאבן בנין בהרכבתם של אורגניזמים.

פרשנות מודרנית 
החלקים המקובלים של תאוריית התא המודרנית כוללים:

 כל היצורים החיים הידועים בנויים מתא אחד או יותר.
 כל התאים מקורם בתאים קיימים שהתחלקו.
 התא הוא היחידה הבסיסית של מבנה ותפקוד בכל היצורים החיים.
 הפעילות של אורגניזם תלויה בפעילות הכוללת של תאים עצמאיים.
 זרימת האנרגיה (מטבוליזם וביוכימיה) מתרחשת בתוך התאים.
 תאים מכילים מידע תורשתי (DNA) אשר מועבר מתא לתא במהלך חלוקת התא.
 כל התאים בבסיסם זהים בהרכבם הכימי באורגניזמים של מינים דומים.

סוגי תאים 
 פרוקריוטים: תאים פרוקריוטים הם חסרי גרעין, החומר התורשתי שלהם (ה - DNA) מאורגן ככרומוזום או כרומוזומים ונמצא בציטופלסמה של התא בצורה מעגלית או לינארית, ומכילים אברונים תחומי-ממברנה  וריבוזומים. חיידקים אמיתיים וחיידקים קדומים הם שתי העל-ממלכות של הפרוקריוטים.
 איקריוטיים: תאים איקריוטיים, מן הצד השני, הם בעלי גרעין התחום בממברנה המכיל את הכרומוזומים, ואברונים תחומי-ממברנה נוספים כמו מיטוכונדריה, כלורופלסט, ליזוזום, רשתית תוך-פלזמית המחוספסת והחלקה והוקואולה.

גלריה

ראו גם 
 ביולוגיה של התא

לקריאה נוספת 
 ג'ון גריבין, היסטוריה של המדע: 2001-1543, ספר חמישי, פרק 14 - "בממלכת החיים" (עמ' 479–624), (תרגום מאנגלית: דפנה לוי), ספרי עליית הגג - סדרת מדע ופילוסופיה, הוצאת ידיעות ספרים, אוגוסט 2010. (702 עמודים)

קישורים חיצוניים 
 תולדות המיקרוסקופ וחקר התא

הערות שוליים 

ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה
היסטוריה של הביולוגיה
תא
תאוריות מדעיות