Проблема самозарождения микроорганизмов

Теория самопроизвольного зарождения – Гипотезы происхождения жизни на Земле

Проблема самозарождения микроорганизмов

Религиозные учения всех времен и всех народов приписывали обычно появление жизни тому или другому творческому акту божества. Весьма наивно решали этот вопрос и первые исследователи природы. Аристотель (384 – 322 гг. до н. э.), которого часто провозглашают основателем биологии, придерживался теории спонтанного зарождения жизни.

Даже для такого выдающегося ума древности, каким являлся Аристотель, принять представление о том, что животные — черви, насекомые и даже рыбы — могли возникнуть из ила, не представляло особых затруднений.

Напротив, этот философ утверждал, что всякое сухое тело, становясь влажным, и, наоборот, всякое мокрое тело, становясь сухим, родят животных.

Согласно гипотезе Аристотеля о спонтанном зарождении, определенные “частицы” вещества содержат некое “активное начало”, которое при подходящих условиях может создать живой организм.

Аристотель был прав, считая, что это активное начало содержится в оплодотворенном яйце, но ошибочно полагал, что оно присутствует также в солнечном свете, тине и гниющем мясе. 

“Таковы факты – живое может возникать не только путем спаривания животных, но и разложением почвы.

Так же обстоит дело и у растений: некоторые развиваются из семян, а другие как бы самозарождаются под действием всей природы, возникая из разлагающейся земли или определенных частей растений” (Аристотель). 

Авторитет Аристотеля имел исключительное влияние на воззрения средневековых ученых.

Мнение этого философа в их умах причудливо переплеталось с учением отцов церкви, зачастую давая нелепые и даже смешные на современный взгляд представления.

Приготовление живого человека или его подобия, “гомункулуса”, в колбе, при помощи смешения и перегонки различных химических веществ, считалось в средние века хотя и весьма трудным и беззаконным, но, без сомнения, выполнимым делом. 

Получение же животных из неживых материалов представлялось ученым того времени настолько простым и обычным, что известный алхимик и врач Ван-Гельмонт (1577 – 1644 гг.) дает рецепт, следуя которому можно искусственно приготовить мышей, покрывая сосуд с зерном мокрыми и грязными тряпками. Этот весьма удачливый ученый описал эксперимент, в котором он за три недели якобы создал мышей. Для этого нужны были грязная рубашка, темный шкаф и горсть пшеницы. Активным началом в процессе зарождения мыши Ван- Гельмонт считал человеческий пот. 

Ряд сочинений, принадлежащих к XVI и XVII вв., подробно описывает превращение воды, камней и других неодушевленных предметов в пресмыкающихся, птиц и зверей. Гриндель фон Ах даже приводит изображение лягушек, образующихся из майской росы, а Альдрованд дает рисунки, показывающие, каким образом птицы и насекомые родятся из веток и плодов деревьев.

Чем дальше развивалось естествознание, чем большее значение в деле познания природы приобретали точное наблюдение и опыт, а не одни только рассуждения и мудрствования, тем более сужалась область применения теории самопроизвольного зарождения. 

Доказательства несостоятельности теории витализма

Уже в 1688 году итальянский биолог и врач Франческо Реди, живший во Флоренции, подошел к проблеме возникновения жизни более строго и подверг сомнению теорию спонтанного зарождения. Доктор Реди простыми опытами доказал неосновательность мнений о самозарождении червей в гниющем мясе. Он установил, что маленькие белые червячки – это личинки мух. Проведя ряд экспериментов, он получил данные, подтверждающие мысль о том, что жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни (концепция биогенеза). 

“Убежденность была бы тщетной, если бы ее нельзя было подтвердить экспериментом. Поэтому в середине июля я взял четыре больших сосуда с широким горлом, поместил в один из них землю, в другой – немного рыбы, в третий – угрей из Арно, в четвертый – кусок молочной телятины, плотно закрыл их и запечатал.

Затем я поместил то же самое в четыре других сосуда, оставив их открытыми… Вскоре мясо и рыб в незапечатанных сосудах зачервили; можно было видеть, как мухи свободно залетают в сосуды и вылетают из них.

Но в запечатанных сосудах я не видел ни одного червяка, хотя прошло много дней, после того как в них была положена дохлая рыба” (Реди). 

Таким образом, относительно живых существ, видимых простым глазом, предположение о самозарождении оказалось несостоятельным. 

Но в конце XVII в. Кирхером и Левенгуком был открыт мир мельчайших существ, невидимых простым глазом и различимых только в микроскоп.

Этих “мельчайших живых зверьков” (так Левенгук называл открытые им бактерии и инфузории) можно было обнаружить всюду, где только происходило гниение, в долго стоявших отварах и настоях растений, в гниющем мясе, бульоне, в кислом молоке, в испражнениях, в зубном налете.

“В моем рту, — писал Левенгук, — их (микробов) больше, чем людей в соединенном королевстве”. Стоит только поставить на некоторое время в теплое место скоропортящиеся и легко загнивающие вещества, как в них сейчас же развиваются микроскопические живые существа, которых раньше там не было.

Откуда же эти существа берутся? Неужели же они произошли из зародышей, случайно попавших в гниющую жидкость? Сколько, значит, должно быть повсюду этих зародышей! Невольно являлась мысль, что именно здесь, в гниющих отварах и настоях и происходит самозарождение живых микробов из неживой материи. 

Это мнение в середине XVIII в. получило подтверждение в опытах шотландского священника Нидхэма, который брал мясной бульон или отвары растительных веществ, помещал их в плотно закрывающиеся сосуды и короткое время кипятил.

При этом, по мнению Нидхэма, должны были погибнуть все зародыши, новые же не могли попасть извне, так как сосуды были плотно закрыты. Тем не менее, спустя некоторое время в жидкостях появлялись микробы.

Отсюда указанный ученый делал вывод, что он присутствует при явлении самозарождения.

Однако против этого мнения выступил другой ученый, итальянец Спалланцани. Повторяя опыты Нидхэма, он убедился, что более продолжительное нагревание сосудов, содержащих органические жидкости, совершенно их обеспложивает. В 1765 году Ладзаро Спалланцани провел следующий опыт: подвергнув мясные и овощные отвары кипячению в течение нескольких часов, он сразу же их запечатал, после чего снял с огня. Исследовав жидкости через несколько дней, Спалланцани не обнаружил в них никаких признаков жизни. Из этого он сделал вывод, что высокая температура уничтожила все формы живых существ и что без них ничто живое уже не могло возникнуть. 

Между представителями двух противоположных взглядов разгорелся ожесточенный спор. Спалланцани доказывал, что жидкости в опытах Нидхэма не были достаточно прогреты и там оставались зародыши живых существ.

На это Нидхэм возражал, что не он нагревал жидкости слишком мало, а, наоборот, Спалланцани нагревал их слишком много и таким грубым приемом разрушал “зарождающую силу” органических настоев, которая очень капризна и непостоянна.

https://www.youtube.com/watch?v=oPtv1-Sv07g

Таким образом, каждый из спорящих остался при своем мнении, и вопрос о самозарождении микробов в гниющих жидкостях не был разрешен ни в ту, ни в другую сторону в течение целого столетия. За это время было сделано немало попыток опытным путем доказать или опровергнуть самозарождение, но ни одна из них не привела к определенным результатам.

Вопрос запутывался все больше и больше, и только в половине XIX в. он был окончательно разрешен благодаря блестящим исследованиям гениального французского ученого Пастера. 

В 1859 г. французская Академия объявила о присуждении премии тому, кто окончательно решит вопрос о возможности или невозможности самозарождения жизни. Эту премию получил в 1862 г. знаменитый французский химик и микробиолог Луи Пастер.

Так же как Спаланцани, он прокипятил питательный бульон в стеклянной колбе, но колба была не обычная, а с горлышком в виде 5-образной трубки.

Воздух, а следовательно и «жизненная сила», могли проникать в колбу, но пыль, а вместе с нею и микроорганизмы, присутствующие в воздухе, оседали в нижнем колене 5-образной трубки, и бульон в колбе оставался стерильным.

Однако стоило сломать горло колбы или ополоснуть стерильным бульоном нижнее колено 5-образной трубки, как бульон начинал быстро мутнеть — в нем появлялись микроорганизмы.Таким образом, благодаря работам Луи Пастера теория самозарождения была признана несостоятельной и в научном мире утвердилась теория биогенеза, краткая формулировка которой — «все живое — от живого». 

Однако, если все живые организмы в исторически обозримый период развития человечества происходят только от других живых организмов, естественно возникает вопрос: когда и каким образом появились на Земле первые живые организмы?

Источник: https://www.sites.google.com/site/teoriigizni/teoria-samoproizvolnogo-spontannogo-zarozdenia

Самопроизвольное или спонтанное зарождение жизни

Проблема самозарождения микроорганизмов

Теория самопроизвольного зарождения жизни была популярна в Египте, Вавилоне и Древнем Китае, и являлась альтернативой теории креационизма.

Теории самопроизвольного зарождения жизни придерживался Аристотель, которого часто называют основателем биологии. Аристотель считал, что любое сухое тело, становясь влажным, и любое влажное тело, становясь сухим, способно породить животных.

Согласно теории Аристотеля о самопроизвольном зарождении жизни, в веществах существуют определенные частицы, которые несут в себе некое активное начало, которое, при подходящих условиях, способно создать живой организм. С одной стороны, Аристотель был прав, утверждая, что такое активное начало есть в оплодотворенном яйце.

Однако он ошибочно считал, что оно существует и в солнечном свете, и в гниющем мясе, и в иле и т.д. он считал, что живое может возникнуть не только путем спаривания животных, но и путем разложения почвы.

А растения не только могут развиваться из семян, но и способны самозарождаться из разлагающейся земли под воздействием природы.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Авторитет Аристотеля оказывал большое влияние на ученых средневековья, а мнение философа переплеталось с учениями отцов церкви. В результате этого возникали самые различные нелепые, с точки зрения современной науки, представления. Например, считалось возможным выращивание человека или его подобия – гомункулуса – в колбе путем смешивания различных химических веществ.

Также возможным и простым делом представлялось получение из неживых материалов животных. Известный алхимик того времени Ван-Гельмонт описал данный процесс. Ученый провел эксперимент, где он за три недели создал мышей. Для этого он использовал темный шкаф, пшеницу и грязную рубашку. Человеческий пот в этом эксперименте выступал в роли активного начала.

В сочинениях 16 и 17 века подробно описывается процесс превращения камней, воды и т.д. в птиц, зверей и пресмыкающихся. Например, существуют изображения лягушек, которые появляются из росы, и птиц и насекомых, появляющихся из веток и плодов.

Замечание 1

Развитие естествознания сужало применение теории самопроизвольного зарождения.

Опыты Реди, Нидхэма, Спалланцани

Теория самопроизвольного зарождения была впервые подвергнута сомнению итальянским биологом и врачом Франческо Реди, который в 1688 году в ходе простых опытов доказал несостоятельность мнения о самозарождении червей из гниющего мяса. В ходе опытов Реди установил, что мелкие белые червячки не что иное, как личинки мух. После ряда экспериментов Реди пришел к выводу, что живое может возникнуть только из живого. Эта концепция получила название концепции биогенеза.

Для проведения эксперимента Реди использовал четыре больших сосуда с широким горлышком. В один из сосудов он поместил землю, во второй – немного рыбы, в третий – кусок мяса, в четвертый – угрей. Все эти сосуды он плотно закрыл и запечатал. Затем проделал то же самое с четырьмя другими сосудами, однако оставил их открытыми.

Рисунок 1. Опыт Реди. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Через некоторое время в незапечатанных сосудах, в которых содержалось мясо и рыба, появились черви. В эти сосуды свободно залетали и вылетали мухи. Однако в запечатанных сосудах черви не появились, несмотря на то, что прошло достаточно много времени. Таким образом, теория о самозарождении оказалась несостоятельной.

Однако в конце 17 века Левенгук и Кирхер обнаружили мельчайшие существа, которые можно было разглядеть только в микроскоп. Эти мельчайшие существа были повсюду, где происходило гниение.

Левенгук пришел к выводу, что эти существа произошли из зародышей, попавших в гниющую субстанцию.

А значит, зарождение живых микробов из неживой материи происходит именно в гниющих отварах, настоях, мясе и т.д.

В середине 18 века это мнение подтвердил шотландский священник Нидхэм, который помещал отвары растений или мясной бульон в плотно закрывающиеся сосуды и кипятил.

По мнению Нидхэма, за это время все зародыши должны были погибнуть, а извне зародыши не могли попасть. Однако, несмотря на это, через какое-то время в жидкостях все равно возникали микробы.

Отсюда Нидхэм сделал вывод, что происходит явление самозарождения.

Однако другой ученый, Спалланцани, повторил опыт Нидхэма и пришел к выводу, что при продолжительном нагревании сосудов жидкости теряют зародышей.

В 1765 году он провел новый экспермент, в котором мясные и овощные отвары подверг кипячению в течение нескольких часов, а затем запечатал сосуды. Через несколько дней, исследовав жидкости, он обнаружил, что никаких признаков жизни в них нет. Тогда Спалланцани пришел к выводу, что все формы живых существ были уничтожены высокой температурой, а без них живое не может возникнуть.

Возникло два противоположных взгляда на процесс самозарождения. Спалланцани считал, что Нидхэм недостаточно нагревал жидкости, и ТВ них оставались зародыши. Нидхэм, в свою очередь, доказывал, что наоборот, Спалланцани нагревал жидкости слишком долго, в результате чего зарождающая сила разрушалась.

Доказательство несостоятельности теории самозарождения

Этот спор был разрешен лишь в 19 веке благодаря исследованиям французского ученого Луи Пастера.

В 1859 году французской Академией было объявлено о присуждении премии тому, кто решит вопрос о замозарождении жизни, доказав его возможность или невозможность. В 1862 году Луи Пастер, французский микробиолог и химик, получил эту премию.

В своем эксперименте он повторил опыт Спалланцани. Пастер прокипятил питательный бульон в стеклянном сосуде, однако использовал не обычный сосуд, а стеклянную колбу в виде S-образной трубки. В колбу не мог проникнуть воздух, а соответственно, и жизненная сила.

Но при этом пыль и присутствующие в ней микроорганизмы, оседали в нижней части трубки, и бульон, находящийся в колбе, оставался полностью стерильным.

Однако, если горло колбы ломалось или стерильный бульон попадал в нижнюю часть S-образной трубки, бульон начинал мутнеть, что говорит о появлении в нем микроорганизмов.

Рисунок 2. Опыт Пастера. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Замечание 2

Таким образом, Луи Пастер доказал несостоятельность теории самопроизвольного зарождения жизни, и в научном обществе была принята теория биогенеза, согласно которой, все живое происходит от живого.

Источник: https://spravochnick.ru/koncepciya_sovremennogo_estestvoznaniya/samoproizvolnoe_ili_spontannoe_zarozhdenie_zhizni/

Book for ucheba
Добавить комментарий