BIOGENEZA: CHARAKTERYSTYKA I TEORIA - BIOLOGIA - 2026

Teorii biogenezy proponuje pochodzenie życia począwszy od wcześniej istniejących żywych istot. Sprzeciwia się starożytnym ideom spontanicznego generowania się, gdzie żywe organizmy mogłyby „rodzić się” z materii nieożywionej - w tym z błota, rozkładającego się mięsa, a nawet brudnych ubrań.

Pierwsze pomysły związane z biogenezą zaczęły się rozwijać w XVII wieku. Najważniejsze eksperymenty wspierające teorię biogenezy opracowali Francesco Redi i Louis Pasteur.

Wszystko, co żyje, pochodzi od innej wcześniej istniejącej istoty.
Źródło: pixabay.com

Skąd pochodzą żywe organizmy?

Głównym celem biologii jest badanie życia. Z tego powodu jedną z najbardziej ekscytujących - i intrygujących - niewiadomych dla biologów jest proponowanie teorii i formułowanie hipotez, aby ujawnić, jak doszło do powstania tego zjawiska.

Istnieje nieskończona liczba teorii, które próbują rozwiązać tę zagadkę. Poniżej opiszemy dwie teorie o pochodzeniu życia, które poprzedzały teorię biogenezy, aby uzyskać historyczne spojrzenie na ten temat.

Teoria specjalnego stworzenia

Początkowo sądzono, że życie zostało stworzone przez boskiego stwórcę. Stworzone formy były doskonałe i niezmienne. Ten pogląd, oparty stricte na myśli religijnej, przestał być przekonujący dla ówczesnych badaczy.

Teoria abiogenezy

Później rozwinęła się idea spontanicznego generowania lub abiogenezy. Pomysł ten był podtrzymywany przez naukowców od czasów greckich, a później został zmodyfikowany do XIX wieku.

Powszechnie uważano, że życie powstało z materii nieożywionej. Tak więc pomysł, w którym życie powstaje z materii nieożywionej, nazwano „spontanicznym tworzeniem się”.

Jednym z najbardziej uderzających postulatów tej teorii jest pochodzenie zwierząt, takich jak ślimaki, ryby i płazy z błota. Niesamowite było to, że sądzono, że myszy mogą pochodzić z brudnych ubrań po pozostawieniu ich na zewnątrz przez około trzy tygodnie.

Oznacza to, że teoria nie ograniczała się do pochodzenia życia w czasach starożytnych. Miało to również na celu wyjaśnienie pochodzenia obecnych istot organicznych, począwszy od substancji nieożywionych.

Biogeneza: teoria i charakterystyka

Zgodnie z teorią biogenezy życie powstało z innych form życia, które już istniały.

Tę teorię poparło kilku naukowców, wśród nich Francisco Redi, Louis Pasteur, Huxley i Lazzaro Spallanzani; Wszyscy ci badacze wyróżniają się ogromnym wkładem w nauki biologiczne.

Jednak teoria biogenezy zakłada, że ​​całe życie wydaje się żywe. Musimy więc zadać sobie pytanie, gdzie lub jak pojawiła się ta pierwsza forma życia?

Aby osiągnąć ten słaby - i kołowy - argument, musimy odwołać się do teorii dotyczących powstania życia. To pytanie zostało rozwiązane przez kilku badaczy, w tym AI Oparin i JBS Haldane. Najpierw omówimy eksperymenty, które pomogły we wspieraniu biogenezy, a następnie wrócimy do tego pytania.

Eksperymenty, które potwierdziły teorię biogenezy

Eksperymenty wspierające spontaniczne generowanie nie dotyczyły sterylizacji użytego materiału ani zamykania pojemnika, w którym przeprowadzono eksperyment.

Z tego powodu przylatywały muchy lub inne zwierzęta (na przykład myszy) i składały jaja, co było błędnie interpretowane jako spontaniczne wytwarzanie życia. Badacze ci myśleli, że byli świadkami powstawania żywych istot organicznych z martwej materii.

Do najbardziej znanych eksperymentów, które zdołały zdyskredytować abiogenezę, należą Francesco Redi i Louis Pasteur.

Eksperymenty Francesco Rediego

Francesco Redi był lekarzem z Włoch, który był ciekawy spontanicznego pokolenia życia. Aby spróbować obalić to przekonanie, Redi opracował serię kontrolowanych doświadczeń, aby pokazać, że życie może powstać tylko z istniejącego życia.

Projekt eksperymentalny obejmował serię słoików z kawałkami mięsa w środku i zamkniętych gazą. Rolą gazy było wpuszczanie powietrza, z wyłączeniem wszelkich owadów, które mogłyby wejść i złożyć jaja.

Rzeczywiście, w słoikach pokrytych gazą nie znaleziono śladu zwierząt, a jaja much zostały uwięzione na powierzchni gazy. Jednak dla zwolenników spontanicznego pokolenia te dowody nie były wystarczające, aby je wykluczyć - aż do przybycia Pasteura.

Eksperymenty Louisa Pasteura

Jeden z najsłynniejszych eksperymentów został wymyślony przez Louisa Pasteura w połowie XIX wieku, w wyniku którego udało się całkowicie wyeliminować koncepcję spontanicznego generowania. Te dowody zdołały przekonać badaczy, że całe życie pochodzi od innej wcześniej istniejącej żywej istoty i potwierdziły teorię biogenezy.

W genialnym eksperymencie wykorzystano butelki z łabędzimi szyjami. Kiedy wspinamy się po szyjce kolby w kształcie litery „S”, staje się ona węższa i węższa.

W każdej z tych kolb Pasteur umieścił równe ilości pożywki. Zawartość podgrzano do wrzenia w celu wyeliminowania obecnych tam mikroorganizmów.

Wyniki:

Z biegiem czasu w kolbach nie odnotowano żadnych organizmów. Pasteur przeciął probówkę w jednej z kolb i szybko rozpoczął proces rozkładu, zanieczyszczając się mikroorganizmami z otaczającego środowiska.

W ten sposób można było udowodnić przytłaczającymi dowodami, dzięki Rediemu i wreszcie Pasteurowi, że życie pochodzi z życia, zasada, która została podsumowana w słynnym łacińskim wyrażeniu: Omne vivum ex vivo („całe życie pochodzi z życia”).

Ale skąd pochodzi pierwsza żywa istota?

Wróćmy do naszego początkowego pytania. Dziś powszechnie wiadomo, że żywe organizmy pochodzą wyłącznie z innych organizmów - na przykład pochodzisz od swojej matki, a Twój zwierzak również urodził się z ich matki.

Ale przenieśmy sprawę do prymitywnego środowiska, w którym nastąpił początek życia. „Coś” musiało dać początek pierwszej lub pierwszej żywej istocie.

Obecnie biolodzy podtrzymują hipotezę, że życie na Ziemi rozwinęło się z nieożywionych substancji, które utworzyły agregaty molekularne. Agregaty te zdołały odpowiednio się replikować i rozwinęły metabolizm - niezwykłe cechy istot, które uważamy za „żywe”.

Jednak już zgromadziliśmy dowody na to, że żyjący nie mogą powstać z materii nieożywionej. Jak więc rozwiązać ten pozorny paradoks?

Wczesna atmosfera ziemska bardzo różniła się od obecnej. Stężenie tlenu było ekstremalnie niskie, były wyładowania atmosferyczne, aktywność wulkaniczna, ciągłe bombardowanie meteorytów, a nadejście promieniowania ultrafioletowego było bardziej intensywne.

W takich warunkach mogłaby nastąpić ewolucja chemiczna, która po dłuższym czasie doprowadziła do pierwszych form życia.

Bibliografia

1. Bergman, J. (2000). Dlaczego abiogeneza jest niemożliwa. Creation Research Society Quarterly, 36 (4).
2. Pross, A. i Pascal, R. (2013). Geneza życia: to, co wiemy, co możemy wiedzieć, a czego nigdy się nie dowiemy. Open Biology, 3 (3), 120190.
3. Sadava, D. i Purves, WH (2009). Życie: nauka o biologii. Panamerican Medical Ed.
4. Sagan, C. (1974). W terminach „biogeneza” i „abiogeneza”. Origins of Life and Evolution of Biospheres, 5 (3), 529–529.
5. Schmidt, M. (2010). Ksenobiologia: nowa forma życia jako ostateczne narzędzie bezpieczeństwa biologicznego. Bioessays, 32 (4), 322–331.
6. Serafino, L. (2016). Abiogeneza jako wyzwanie teoretyczne: kilka refleksji. Journal of theoretical biology, 402, 18–20.