Matthias Schleiden – Erforscher der Zelle

Die Botanik war um 1830 eine ziemlich kleine Disziplin; sie befasste sich einerseits mit der Beschreibung und Klassifizierung der Pflanzenarten mit Hilfe von Morphologie und Anatomie, andererseits suchte sie nach nützlichen Anwendungen von Pflanzenteilen, insbesondere für medizinische Zwecke. Deshalb waren damals die meisten Botaniker zugleich Mediziner.

Auch Matthias Schleiden kam in einem Medizinstudium in näheren Kontakt zur Botanik, auf die er sich dann spezialisierte. Damals war er bereits über 30 Jahre alt – zuvor hatte er ein Jurastudium mit der Promotion abgeschlossen, aber an dem Beruf des Notars wenig Freude gefunden und einen Neuanfang gewagt. Nach mikroskopischen Untersuchungen pflanzlicher Gewebe wurde Schleiden 1839 in Jena zum Dr. phil. promoviert und wirkte dort bis 1863, seit 1850 als Ordinarius für Naturwissenschaften und Direktor des Botanischen Gartens.

Keine Histologie ohne Mikroskopie

Natürlich waren Schleiden und Schwann nicht die ersten gewesen, die histologische Untersuchungen durchgeführt hatten und dabei beobachtet hatten, dass das Gewebe aus Zellen besteht. Der Engländer Robert Hooke hatte schon 1665 mit einem primitiven Mikroskop entdeckt, dass ein Korken aus winzig kleinen Hohlräumen aufgebaut ist, und hatte diese "cellulae" genannt; dieser Terminus setzte sich zur Beschreibung der mehr oder weniger klar umgrenzten Gewebebestandteile durch. Ebenfalls noch im 17. Jahrhundert baute der Niederländer Antoni van Leeuwenhoek hervorragende Mikroskope, die eine etwa 100fache Vergrößerung (Spitzenwert: 266fach) erlaubten, und entdeckte mit ihnen nicht nur die Welt der einzelligen Mikroben, sondern auch die in tierischen Körperflüssigkeiten schwimmenden Zellen wie Spermien und Erythrozyten.

Ab Ende des 18. Jahrhunderts wurde die Leistung der Mikroskope durch die Einführung achromatischer Objektive und die systematische Erforschung der optischen Eigenschaften von Gläsern (Fraunhofer) erheblich verbessert. Diese Entwicklung hatte um 1830 einen vorläufigen Höhepunkt erreicht, und so war es kaum zufällig, dass der schottische Botaniker Robert Brown 1831 den Zellkern entdeckte; denn die Fortschritte der Histologie bauten unmittelbar auf den Fortschritten der Mikroskopie auf.

Den nächsten großen Innovationsschub in der Mikroskopie brachten Carl Zeiss und Ernst Abbe um 1870. Dadurch gelang es Eduard Strasburger 1879, die Kernteilung (Mitose) in pflanzlichen Zellen zu entdecken.

Jede Zelle kommt aus einer Zelle

Schleiden war nach einer Begegnung mit Robert Brown, der 1836 eine Studienreise durch Deutschland machte, in seinen weiteren botanischen Forschungen stark beeinflusst worden. Er arbeitete die Struktur der Pflanzenzellen mit Zellmembran, Zellkern und Zellplasma heraus und begriff die Zellen als in sich autonome Wesen; er beschrieb ihre Funktionen und Interaktionen und erklärte aus ihrem spezifischen Zusammenwirken die Gestalt und das Leben der ganzen Pflanze. Theodor Schwann übertrug dieses Konzept auf die Tiere und behauptete, dass pflanzliche und tierische Zellen sich sehr ähnlich sind. Damit hatten beide Forscher die Zelltheorie aufgestellt.

Bestandteil dieser Theorie war die Hypothese, dass sich neue Zellen innerhalb einer schon vorhandenen Zelle entwickeln, wobei sich allerdings die Spekulationen, wie das geschieht, später als falsch erwiesen. Ausgehend von Schleiden prägte Rudolf Virchow 1855 den Lehrsatz "omnis cellula e cellula", jede Zelle stammt von einer anderen Zelle ab. Es war nur konsequent, dass er die Ätiologie von Krankheiten auf der Ebene der Zellen nachzuweisen suchte und die Zellularpathologie begründete.

Klassiker der Drogenanatomie

Schleiden machte seine neuen Erkenntnisse auch für die Pharmazie fruchtbar. Er veröffentlichte 1851 sein "Handbuch der medicinisch-pharmaceutischen Botanik" und 1857 sein "Handbuch der botanischen Pharmacognosie", das erste große Werk der mikroskopischen Drogenanatomie. Arzneidrogen, die er in Monographien besonders ausführlich abhandelte, waren die Chinarinde, von der damals sehr viele unterschiedliche Sorten im Handel waren, und die Sarsaparille. Den pharmakognostischen Stoff unterrichtete er nicht nur an der Universität, sondern auch an dem pharmazeutischen Privatinstitut von Ferdinand Wackenroder in Jena.

Neben der Histologie widmete sich Schleiden vielen anderen Gebieten innerhalb und außerhalb der Botanik. So führte er 1842 eine Auseinandersetzung mit dem Chemiker Justus Liebig über die Ernährung der Pflanzen. In seinen späteren Lebensjahren schrieb er populärwissenschaftliche Bücher über "Das Meer", "Baum und Wald", "Die Rose" und "Das Salz". Er war auch künstlerisch interessiert und kreativ, hat gern gezeichnet und Aquarelle gemalt. Die Sonderausstellung, die bis zum 30. September 2004 läuft, umfasst vier Vitrinen, in denen gedruckte Werke, Zeichnungen, Aquarelle und Herbarblätter Schleidens zu sehen sind.