Generare spontană - generare spontană de ființe vii din materie neînsuflețită; în cazul general, apariţia spontană a materiei vii din materie nevie. Acum este general acceptat că originea organismelor vii întregi este imposibilă. Apariția materiei vii din nevii, aparent, este practic imposibilă în condițiile naturale moderne. Cu toate acestea, știința discută în mod activ posibile scenarii pentru apariția vieții în primele etape ale existenței Pământului [1] .
Din cele mai vechi timpuri, omenirea a rezolvat problemele originii vieții destul de clar. Nu exista nicio îndoială că cei vii, sau cel puțin reprezentanții săi inferiori, sunt capabili să apară singuri, literalmente, din nimic. Informații despre felul în care apar diferite creaturi vii din apă, noroi și resturi putrezite pot fi găsite în manuscrisele antice chineze și indiene, hieroglifele egiptene și cuneiformele din Babilonul antic spun, de asemenea, despre acest lucru. De exemplu, oamenii din Egiptul Antic credeau în credința existentă atunci că broaștele, broaștele râioase, șerpii și chiar și animalele mai mari, cum ar fi crocodilii, se nasc doar dintr-un strat de nămol rămas pe malul Nilului după inundațiile sezoniere. . Și în China antică, oamenii credeau că afidele apar singure pe lăstarii tineri de bambus. Mai mult, căldura, umiditatea și lumina soarelui au avut o importanță nu mică în acest proces. În Babilon, oamenii credeau că viermii apăreau singuri în canale.
Credințele în generarea spontană a ființelor vii din materiale neînsuflețite au fost luate de filozofii Greciei și Romei antice ca o chestiune normală. Evident, spre deosebire de civilizațiile orientale, care s-au caracterizat prin interpretarea teologică a originii vieții, în Grecia antică există un empirism al teoriilor științifice pre-evoluționiste și o absență aproape completă a noțiunilor religioase. La un moment dat, o anumită bază teoretică a început să fie adusă sub ideea de generație spontană, interpretând-o din poziții materialiste sau idealiste.
De exemplu, filosoful grec antic Thales din Milet (sfârșitul secolului al VII-lea-începutul secolului al VI-lea î.Hr.), care a aderat la poziții materialiste spontane, credea că viața este o proprietate inerentă materiei. El credea că totul în lume constă din multe particule minuscule indivizibile - atomi, iar viața se naște datorită interacțiunii dintre forțele naturii - de exemplu, datorită interacțiunii atomilor de foc și pământul umed.
Și filozoful materialist grec antic Empedocles ( 485 - 425 î.Hr.) credea că primele organisme vii din lume își au originea în noroiul râului sub influența căldurii interne a Pământului. În urma plantelor apar părți de animale, din combinația cărora au apărut ulterior primele organisme animale. Legătura în sine a avut loc astfel: „Atrase de puterea Iubirii, aceste părți s-au căutat una pe alta și s-au format în ființe vii întregi, iar combinarea părților s-a produs întâmplător, astfel încât monștrii s-au format sub formă de animale cu cap de om. , creaturi cu multe capete etc. Dar aceste creaturi urâte, conform învățăturilor lui Empedocle, erau incapabile de existență pe termen lung și, prin voința Vrăjmășiei, trebuiau să moară, dând loc unor organisme mai armonios aranjate. De-a lungul timpului, conform legilor Iubirii și Vrăjmășiei, s-au obținut forme adaptate mediului și capabile de reproducere.
Platon (428-347 î.Hr.) a aderat la abordarea opusă, idealistă, a teoriei generării spontane a vieții. El credea că în sine materia animală și vegetală nu este în niciun caz vie. Ea devine vie abia după ce sufletul nemuritor, „psihicul”, coboară la ea. Această idee a lui Platon s-a dovedit a fi mai mult decât viabilă. În scrierile sale, Aristotel citează nenumărate „fapte” ale generației spontane de ființe vii. Sub aceste „fapte”, Aristotel a rezumat chiar o anumită justificare teoretică - el a susținut că nașterea bruscă a ființelor vii nu este cauzată de nimic altceva decât de influența unui principiu spiritual asupra materiei înainte fără viață. Dar, în același timp, Aristotel exprimă gânduri, a căror esență este apropiată de teoria evoluționistă: „În plus, este posibil ca unele corpuri să se transforme din când în când în altele, iar acelea, la rândul lor, în descompunere, să sufere noi transformări, și astfel dezvoltarea și decăderea se echilibrează reciproc.” Aristotel a fost primul om de știință care a exprimat ideea „scării ființelor”. Așa arăta „scara” lui Aristotel: 1) Omul; 2) Animale; 3) Zoofite; 4) Plante; 5) Materie anorganică.
Platon spunea că „ființele vii ar putea apărea de pe pământ nu numai în trecut, ci și acum, în procesul de decădere”. Ideile „spiritului însuflețitor” și „forței dătătoare de viață” s-au dovedit a fi nerevendicate, întrucât creștinismul, care presupune un singur act de creație, a ocupat centrul atenției. În plus, toată activitatea științifică se afla sub controlul bisericii, ceea ce nu a contribuit în niciun caz la creativitatea științifică productivă și la apariția de noi realizări în domeniul lumii organice.
Fericitul Augustin (354-430 d.Hr.) credea că „Dumnezeu îi poate face să se nască dintr-o sămânță sau să provină dintr-o materie neînsuflețită, unde sunt puse „semințe” spirituale invizibile”. Astfel Augustin a dezvoltat doctrina teologizată a „puterii generatoare”. Cu toate acestea, după ce a dobândit o conotație religioasă, ideea deja incorectă a generației spontane a vieții și-a pierdut orice sens. Deși a continuat să se dezvolte și a fost susținută de tot mai multe „fapte”. Omul de știință olandez Jan Baptista van Helmont a propus următoarea rețetă pentru obținerea șoarecilor: un borcan deschis trebuie umplut cu lenjerie intimă pătată de transpirație și acolo să se adauge niște grâu, iar după aproximativ 3 săptămâni va apărea un șoarece, „pentru că drojdia care a fost în pânză pătrunde în coaja grâului și transformă grâul în șoarece”. Iar Toma d'Aquino , fiind un celebru demonolog medieval, credea că majoritatea paraziţilor şi a altor animale dăunătoare agriculturii se nasc la voia diavolului, care caută să facă rău unei persoane într-un mod atât de sofisticat. „Chiar și acei viermi care îi chinuiesc pe păcătoși în iad apar acolo ca urmare a putrefacției păcatelor lor.”
Până în secolul al XVI-lea, teoria generării spontane a organismelor vii a atins apogeul. În timpul Renașterii, o legendă împrumutată din iudaism despre un golem sau homunculus, creat artificial din lut, pământ sau altă materie neînsuflețită, cu ajutorul vrăjilor magice și ritualurilor umane, s-a răspândit activ în lumea științifică. Paracelsus (1493-1541) a propus următoarea rețetă pentru a face un homunculus: luați un „fluid uman cunoscut” (sperma) și faceți-l să putrezească mai întâi timp de 7 zile într-un dovleac sigilat, apoi timp de patruzeci de săptămâni în stomacul unui cal, adăugând uman. sânge zilnic. Și, ca urmare, „va să apară un adevărat copil viu, având toți membrii, ca un copil născut dintr-o femeie, dar doar foarte mic ca statură”.
Medicul toscan Francesco Redi (1626-1697) a fost prima persoană care a demonstrat experimental eroarea teoriei generației spontane. El a făcut o serie de experimente care demonstrează că „viermii” ( larvele de muște ), contrar părerii care predomina la acea vreme, nu se pot naște singuri în carnea putrezită. Redi a așezat bucăți de carne în oale, lăsându-le deschise sau acoperindu-le cu muselină subțire sau pergament . Toate bucățile de carne au început să putrezească, dar „viermii” au apărut doar pe carnea deschisă. Din aceasta, omul de știință a tras o concluzie complet logică: larvele de muște nu apar singure pe carnea putrezită, ci numai atunci când muștele se pot reproduce direct pe carne.
Experimentele lui Redi au zguduit serios ideea predominantă a generației spontane a vieții. Cu toate acestea, concluziile sale nu au fost imediat acceptate de știință și societate. Acesta a fost doar primul pas pe drumul lung și anevoios al respingerii teoriei generației spontane – până la urmă, chiar și Redi însuși „... în raport cu alte cazuri, a admis pe deplin posibilitatea generării spontane; de exemplu, el credea că viermii intestinali și de lemn apar spontan din materiale în descompunere. Argumentul nu s-a terminat aici, pentru că Redi a dovedit doar un pas, dar nu a demonstrat teoria.
Omul de știință și preotul italian Lazzaro Spallanzani (1729-1799), chiar la începutul activității sale științifice, era convins de absurditatea teoriei generației spontane. El credea că în nașterea fiecărei ființe vii trebuie să existe o anumită lege și ordine, o anumită măsură și sens.
Spallanzani a studiat cu atenție lucrările lui Redi și, încântat de experimentele sale, și-a propus să le repete cu orice preț, dar nu pe exemplul larvelor de muște, ci pe exemplul celor mai mici organisme. Și a început să-și pună în aplicare planul.
Între timp, un alt preot și naturalist, J. Needham , originar din Anglia (1713-1781), a primit atenția Societății Regale pentru experimentele sale cu sosul de miel. A fiert sosul de oaie, a turnat-o într-o sticlă, a astupat-o, l-a încălzit din nou, a așteptat câteva zile și apoi a observat la microscop organisme minuscule care roiau în sos. Prezența lor a dovedit, în opinia sa, posibilitatea generării spontane a ființelor vii.
Spallanzani, aflând despre aceste experimente, s-a indignat și în cele din urmă a ajuns la concluzia că pur și simplu nu a astupat sticla de sos suficient de strâns și nu a fiert-o suficient de mult, astfel că microorganismele ar putea rămâne bine în sos. Apoi Spallanzani a efectuat o serie de experimente care demonstrează că Needham a greșit. A luat o mulțime de flacoane cu decoct de semințe, dintre care unele le-a închis cu dop, în timp ce altele le-a lipit peste focul arzătorului. Unele le-a fiert o oră întreagă, în timp ce altele le-a încălzit doar câteva minute. După câteva zile, Spallanzani a descoperit că în acele sticle care erau bine închise și bine încălzite, nu existau microorganisme - au apărut doar în acele sticle care nu erau închise ermetic și fierte suficient de mult și, cel mai probabil, au ajuns acolo de la aer sau s-au păstrat după fierbere și nu au provenit deloc de la sine. Astfel, Spallanzani nu numai că a dovedit inconsecvența conceptului de generare spontană, ci a relevat și existența celor mai mici organisme care pot tolera o fierbere scurtă - în câteva minute.
Între timp, Needham a făcut echipă cu Contele de Buffon și împreună au prezentat o ipoteză despre Forța Generatoare - un fel de element dătător de viață care este conținut în bulionul de oaie și bulionul de semințe și este capabil să creeze organisme vii din materie neînsuflețită. Spallanzani ucide forța generativă atunci când își fierbe baloanele ore în șir, au susținut ei, și este destul de firesc că ființele vii nu pot apărea acolo unde această forță nu există. Lumea științifică a fost destul de mulțumită de acest nou concept - la urma urmei, a ajutat la reabilitarea teoriei neclintite, dar atât de apropiate și familiare a generației spontane. Dar Spallanzani era furios - la urma urmei, Needham și Buffon nu au demonstrat nimic experimental, nu au furnizat deloc nicio dovadă în apărarea teoriei lor, pur și simplu s-au angajat în verbiaj și raționament filozofic inutil. Și, cel mai rău lucru este că întreaga lume științifică i-a susținut! Dar Spallanzani nu a cedat. A decis să conteste ipoteza lui Needham și Buffon. Luând ca bază pentru experimentele sale ideea lor că Forța Producătoare este conținută tocmai în semințe, el a umplut baloanele cu semințe mai diferite și, abia acoperindu-le cu dopuri, a fiert aceste semințe timp de câteva ore. Conform argumentelor lui Needham, acest procedeu trebuia să omoare forța generativă, dar Spallanzani, în mod natural, a găsit în bulion o mare varietate de microorganisme care intraseră acolo din aer. Ulterior, a repetat experimentul, după ce a prăjit semințele. Rezultatul s-a repetat - prin urmare, nu putea fi vorba de vreo Forță Generatoare! Spallanzani a anunțat rezultatele experimentelor sale întregii Europe și au început să-l asculte serios.
Dar Needham și Buffon nu au vrut să părăsească câmpul de luptă. Ei au declarat că Forța Generatoare era capabilă să reziste la temperaturi ridicate, dar că avea nevoie de aer elastic, de care Spallanzani s-a lipsit la etanșarea baloanelor.
Ca răspuns la aceasta, Spallanzani a efectuat un alt experiment genial - a topit un balon special cu gâtul foarte îngust - astfel încât căldura cheltuită la etanșarea acestuia să nu „alunge” aerul elastic și presiunea din interiorul balonului și din exteriorul acestuia a rămas la fel. Convins că chiar și în ciuda prezenței unei cantități mari de aer elastic, microorganismele încă nu apar în bulion, Spallanzani a sărbătorit victoria.
Astfel, Lazzaro Spallanzani a făcut o serie de descoperiri importante care au servit drept piatră de hotar pe calea dezmințirii teoriei generației spontane și a dezvoltării microbiologiei în general.
Pasteur, la fel ca majoritatea oamenilor de știință din acea vreme, era preocupat de originea ființelor vii, studiului activităților cărora le-a dedicat atât de mult timp și efort. El a repetat experimentele lui Spallanzani, dar susținătorii teoriei generării spontane au susținut că aerul natural, neîncălzit este necesar pentru generarea spontană a microorganismelor, deoarece încălzirea a ucis forța „dătătoare de viață” sau „fructă”. În plus, ei au susținut că, pentru puritatea experimentului, este necesar ca ciupercile de drojdie să nu pătrundă în vasul care conține aer neîncălzit. Sarcina i se părea imposibilă lui Pasteur.
Dar în curând, cu ajutorul savantului francez Antoine Balard , cunoscut în întreaga lume pentru descoperirea bromului , a reușit să găsească o cale de ieșire din această situație dificilă. Pasteur și-a instruit asistenții să pregătească baloane foarte neobișnuite - gâtul lor era întins și îndoit ca gâtul de lebădă (în formă de S), Balard a sugerat această idee și a aruncat primul exemplar pe foc. Pasteur a turnat un decoct în aceste baloane, l-a fiert fără a înfunda vasul și l-a lăsat în această formă timp de câteva zile. După acest timp, în bulion nu a apărut niciun microorganism viu, în ciuda faptului că aerul neîncălzit a pătruns liber în gâtul deschis al balonului. Pasteur a explicat acest lucru spunând că toți microbii conținuti în aer pur și simplu se așează pe pereții gâtului îngust și nu ajung în mediul nutritiv. Și-a confirmat cuvintele scuturând bine balonul, astfel încât bulionul să clătească pereții gâtului curbat și de data aceasta a găsit multe microorganisme în picătura de bulion.
La mijlocul secolului al XX-lea, atenția a fost atrasă din nou asupra problemei generării spontane a vieții de către biochimistul sovietic A. I. Oparin și savantul englez J. Haldane . Ei au prezentat ipoteza că viața a apărut ca urmare a interacțiunii unei suspensii de compuși organici („ supă primordială ”), formată în condiții anoxice pe Pământul primitiv. Apoi, acum 4 miliarde de ani, atmosfera de pe Pământ era formată din amoniac , vapori de apă și dioxid de carbon. Sub influența electricității atmosferice, s-au format compuși organici care au dat naștere acizilor nucleici și proteinelor , genelor și celulelor . Cel mai mare succes al teoriei Oparin-Haldane a fost un experiment realizat în 1953 de un student absolvent american , Stanley Miller .
Până în secolul 21, teoria Oparin-Haldane, care implică apariția inițială a proteinelor , practic a cedat locul uneia mai moderne. Impulsul dezvoltării sale a fost descoperirea ribozimelor - molecule de ARN care au activitate enzimatică și, prin urmare, sunt capabile să combine funcții care în celulele reale sunt efectuate în principal separat de proteine și ADN , adică catalizarea reacțiilor biochimice și stocarea informațiilor ereditare . Astfel, se presupune că primele ființe vii au fost organisme ARN fără proteine și ADN, iar prototipul lor ar putea fi un ciclu autocatalitic format din chiar ribozimele capabile să catalizeze sinteza propriilor copii. [2]