Spontánní generace - Spontaneous generation
Spontánní generace je myšlenkový útvar o běžné tvorbě živých organismů bez původu z podobných organismů. Teorie spontánní generace tvrdila, že živá stvoření mohou pocházet z neživé hmoty a že tyto procesy jsou běžné a pravidelné. Předpokládalo se, že určité formy, jako jsou blechy , mohou pocházet z neživé hmoty, jako je prach, nebo že červi mohou pocházet z mrtvého masa. Variantní myšlenkou byla nejednoznačná generace , ve které druhy jako tasemnice pocházejí z nepříbuzných živých organismů, nyní chápaných jako jejich hostitelé . Myšlenka jednoznačné generace naopak odkazuje na účinnou výhradní reprodukci od geneticky příbuzných rodičů, obecně stejného druhu .
Nauku o spontánní generaci koherentně syntetizoval Aristoteles , který sestavil a rozšířil práci dřívějších přírodních filozofů a různá starověká vysvětlení vzhledu organismů, a byla po dvě tisíciletí brána jako vědecký fakt. Ačkoli byla v 17. a 18. století zpochybněna experimenty Francesca Rediho a Lazzara Spallanzaniho , spontánní generace nebyla vyvrácena až do práce Louise Pasteura a Johna Tyndalla v polovině 19. století.
Odmítnutí spontánní generace již není mezi biology kontroverzní. Do poloviny 19. století pokusy Louise Pasteura a dalších vyvrátily tradiční teorii spontánní generace a podporovaly biogenezi .
Popis a terminologie
Spontánní generování se týká jak předpokládaných procesů, kterými by se různé druhy života mohly opakovaně vynořovat ze specifických zdrojů jiných než semena, vajíčka nebo rodiče, tak také teoretických principů prezentovaných na podporu jakýchkoli takových jevů. Zásadní pro tuto nauku jsou myšlenky, že život pochází z neživota a že není zapotřebí žádný příčinný činitel, jako je rodič. Hypotetické procesy, jimiž se život běžně vynořuje z neživé hmoty v časovém měřítku minut, týdnů nebo let (např. Při předpokládané sezónní generaci myší a jiných zvířat z bahna Nilu ), se někdy označují jako abiogeneze . Tyto myšlenky nemají žádné společné operativní principy s moderní hypotézou abiogeneze , která tvrdí, že život se objevil v raném věku planety, v časovém rozpětí nejméně miliónů let a následně se diverzifikoval, a že neexistuje žádný důkaz o jakékoli následné opakování události.
Termín nejednoznačná generace , někdy známý jako heterogeneze nebo xenogeneze , popisuje předpokládaný proces, při kterém jedna forma života vzniká z jiné, nesouvisející formy, jako jsou tasemnice z těl jejich hostitelů.
V letech následujících po experimentu Louise Pasteura v roce 1859 výraz „spontánní generace“ stále více upadal v nemilost. Experimentátoři používali pro studium původu života z neživých materiálů různé termíny. Heterogeneze byla aplikována na generování živých věcí z kdysi živé organické hmoty (jako jsou vařené vývary) a Henry Charlton Bastian navrhl pro život pocházející z anorganických materiálů termín archebióza . Nemá rád nahodilost a nepředvídatelnost implikovanou termínem „'spontánní' generace", v roce 1870 Bastian vytvořil termín biogeneze, aby odkazoval na formování života z neživé hmoty. Brzy poté však anglický biolog Thomas Henry Huxley navrhl termín abiogeneze, aby odkazoval na stejný proces, a přijal biogenezi pro proces, kterým život vzniká ze stávajícího života; právě tento poslední soubor definic se stal dominantním.
Starověk
Presokratičtí filozofové
Aktivní v 6. a 5. století před naším letopočtem, raní řečtí filozofové, nazývaní ve starověku fyziologem (řecky: φυσιολόγοι; v angličtině fyzičtí nebo přírodní filozofové ), se pokoušeli podat přirozená vysvětlení jevů, které byly dříve připisovány agentuře bohů. Physiologoi hledal princip materiální nebo Arche (Řek: ἀρχή) věcí, s důrazem na racionální jednotu vnějšího světa a odmítnutí teologické či mytologické vysvětlení.
Anaximander , kteří věřili, že všechno, co se vynořil z elementárního povaze vesmíru, apeiron (ἄπειρον) nebo „neohraničená“ nebo „nekonečný“, byl pravděpodobně první západní myslitele navrhnout, že život vytvořil samovolně z neživé hmoty. Prvotní chaos na Apeiron, věčně v pohybu, sloužil jako substrátu, v němž elementární protiklady (např mokré a suché, teplé a studené), vytvořeného ve tvaru a řady různých věcí na světě. Podle Hippolyta z Říma ve třetím století našeho letopočtu Anaximander tvrdil, že ryby nebo rybí stvoření se poprvé vytvořily ve „mokru“, když na ně působilo sluneční teplo, a že z těchto vodních tvorů vznikly lidské bytosti. Censorinus, psaní ve 3. století, uvádí:
Anaximander z Milétu usoudil, že z ohřáté vody a Země se objevily buď ryby, nebo zvířata zcela podobná rybám. Uvnitř těchto zvířat muži nabyli formy a embrya byli drženi jako vězni až do puberty; teprve potom, když se tato zvířata otevřela, mohli vyjít ven muži a ženy, kteří se nyní mohli uživit.
Anaximenes , žák Anaximandera, si myslel, že vzduch je tím prvkem, který propůjčuje životu život a dává tvorům pohyb a myšlení. Navrhl, aby rostliny a zvířata, včetně lidí, pocházely z prvotního pozemského slizu, směsi země a vody, v kombinaci se slunečním žárem. Anaxagoras také věřil, že život vychází z pozemského slizu. Zastával však názor, že semena rostlin existují ve vzduchu od začátku a semena zvířat v éteru . Xenofanés vystopoval původ člověka zpět do přechodného období mezi tekutým stupněm Země a vznikem pevniny, pod vlivem slunce.
V tom, co bylo příležitostně vnímáno jako předobraz konceptu přirozeného výběru , Empedocles přijal spontánní generaci života, ale rozhodl se, že různé formy, které se skládají z různých kombinací částí, spontánně vznikaly jakoby pokusem a omylem: úspěšné kombinace tvořily druhy přítomné v životě pozorovatele, zatímco neúspěšné formy se nepodařilo reprodukovat.
Aristoteles
Přirozený filozof Aristoteles ve svých biologických pracích rozsáhle teoretizoval reprodukci různých zvířat, ať už sexuální , partenogenetickou nebo spontánní generací. V souladu s jeho základní teorií hylomorfismu , která tvrdila, že každá fyzická entita je sloučeninou hmoty a formy, Aristotelova základní teorie sexuální reprodukce tvrdila, že mužské semeno vnucuje formu, soubor vlastností předávaných potomkům na „hmotu“ (menstruační krev) dodávaná samicí. Ženská hmota je tedy hmotnou příčinou generace - dodává hmotu, která bude tvořit potomstvo - zatímco mužské sperma je účinná příčina , faktor, který podněcuje a vymezuje existenci věci. Přesto, jak je navrženo v historii zvířat , mnoho tvorů nevzniká prostřednictvím sexuálních procesů, ale spontánní generací:
Nyní existuje jedna vlastnost, kterou mají zvířata společnou s rostlinami. Některé rostliny se generují ze semen rostlin, zatímco jiné rostliny se vytvářejí samy vytvořením nějakého elementárního principu podobného semenu; a z těchto posledně jmenovaných rostlin některé odvozují svou výživu ze země, zatímco jiné rostou uvnitř jiných rostlin ... Takže u zvířat některé vyrůstají z rodičovských zvířat podle svého druhu, zatímco jiné rostou spontánně a ne z příbuzenské populace; a z těchto případů spontánní generace některé pocházejí z hnijící zeminy nebo rostlinné hmoty, jak je tomu u řady hmyzu, zatímco jiné jsou spontánně generovány uvnitř zvířat ze sekretů jejich několika orgánů.
- Aristoteles, Dějiny zvířat , Kniha V, 1. část
Podle této teorie mohou živé věci pocházet z neživých věcí způsobem zhruba analogickým s „enformací ženské hmoty agenturou mužského semene“ viděnou v sexuální reprodukci. Neživé materiály, jako semenná tekutina přítomná v sexuální generaci, obsahují pneuma (πνεῦμα, „dech“) nebo „ vitální teplo “. Podle Aristotela měla pneuma více „tepla“ než běžný vzduch a toto teplo dodalo látce určité důležité vlastnosti:
Zdá se, že síla každé duše sdílí jiné a božštější tělo než takzvané [čtyři] prvky ... U každého [zvířete] to, co dělá semeno generativním, dědí v semeni a nazývá se jeho „teplo“. Ale toto není oheň nebo nějaká taková síla, ale místo toho pneuma, která je uzavřena v semeni a v pěnivé hmotě, což je analogické s elementem hvězd. To je důvod, proč oheň nevytváří žádné zvíře ... ale teplo slunce a teplo zvířat ano, má nejen teplo, které naplňuje semeno, ale také jakékoli jiné zbytky [zvířecí] povahy, které mohou existovat tuto zásadní zásadu.
- Aristoteles, Generation of Animals , 736b29ff.
Aristoteles nakreslil analogii mezi „pěnivou hmotou“ (τὸ ἀφρῶδες) nacházenou v přírodě a „semenem“ zvířete, které považoval za jakýsi druh samotné pěny (složené, jak to bylo, ze směsi vody a pneuma ). Pro Aristotela byly generativní materiály mužských a ženských zvířat (sperma a menstruační krev) v podstatě zdokonalení, vyrobené mužskými a ženskými těly podle jejich příslušných poměrů tepla, požitého jídla, které bylo zase vedlejším produktem prvků země a voda. Jakékoli stvoření, ať už generované sexuálně od rodičů, nebo spontánně prostřednictvím interakce vitálního tepla a elementární hmoty, bylo závislé na proporcích pneuma a různých elementech, o nichž Aristoteles věřil, že obsahují všechny věci. Zatímco Aristoteles poznal, že mnoho živých věcí vzešlo z hnijící hmoty, poukázal na to, že hniloba nebyla zdrojem života, ale vedlejším produktem působení „sladkého“ prvku vody.
Zvířata a rostliny vznikají na Zemi a v kapalině, protože v zemi je voda a vzduch ve vodě a ve všech je vzduch životně důležité teplo, takže v jistém smyslu jsou všechny věci plné duše. Živé věci se proto tvoří rychle, kdykoli je tento vzduch a vitální teplo uzavřeno v čemkoli. Když jsou tak uzavřené a zahřívají se tělesné kapaliny, vzniká jako pěnivá bublina.
- Aristoteles, Generace zvířat , kniha III, část 11
S různou mírou pozorovací jistoty Aristoteles teoretizoval spontánní generaci řady tvorů z různých druhů neživé hmoty. Například testaceans (rod, který pro Aristotela zahrnoval mlže a šneky) se vyznačoval spontánní tvorbou z bahna, ale lišil se podle přesného materiálu, ve kterém rostli - například škeble a hřebenatky v písku, ústřice ve slizu a korýše a klíště v dutinách skal.
Latinské a raně křesťanské prameny
Vitruvius , římský architekt a spisovatel 1. století před naším letopočtem, doporučil, aby knihovny byly umístěny čelem na východ, aby využívaly ranního světla, ale ne směrem na jih nebo na západ, protože tyto větry generují knihomoly .
Aristoteles tvrdil, že úhoři postrádají sex a chybí jim mléko , potěr a pasáže pro oba. Spíše tvrdil, že úhoři se vynořili z žížal . Pozdější autoři nesouhlasili. Plinius starší se nebránil anatomickým limitům úhořů, ale uvedl, že se úhoři rozmnožují pučením, škrábou se o kameny a uvolňují částice, z nichž se stávají úhoři. Athenaeus popsal úhoře jako splétání a vypouštění tekutiny, která by se usazovala na bahně a vytvářela život. Athenaeus také nesouhlasil se spontánní generací a tvrdil, že různé ančovičky nevytvářejí jikry , jak uvedl Aristoteles, ale spíše z mořské pěny .
Protože dominantní pohled filozofů a myslitelů nadále podporoval spontánní generaci, někteří křesťanští teologové tento názor přijali. Augustin z Hrocha hovořil o spontánní generaci v Božím městě a doslovném smyslu Genesis , přičemž jako dekrety, které by umožňovaly neustálé stvoření , citoval biblické pasáže typu „Nechť vody vydávají hojně pohybující se stvoření, které má život“ ( Genesis 1:20 ). .
Středověk
Od pádu římské říše v 5. století do schizmy východ -západ v roce 1054 vliv řecké vědy klesal, i když spontánní generace obecně zůstala nezpochybnitelná. Byly vytvořeny nové popisy. Z mnoha přesvědčení měly některé mimo Knihu Genesis doktrinální důsledky . Například myšlenka, že různý pták známý jako husa barnacle se vynořil z korýša známého jako husí barnacle , měla důsledky pro půst během postní doby . V roce 1188 Gerald z Walesu poté, co cestoval po Irsku, tvrdil, že „nepřirozená“ generace husích barnacle je důkazem narození z panny . Tam, kde praxe půstu během postní doby umožňovala ryby, ale zakázala drůbež, představa, že husa byla ve skutečnosti rybou, navrhovala, aby byla její konzumace povolena během postní doby. Tato praxe byla nakonec zakázána vyhláškou papeže Inocence III v roce 1215.
Aristoteles, v latinském překladu, z původního řečtiny nebo z arabštiny, byl znovu zaveden do západní Evropy. Během 13. století dosáhl Aristoteles největšího přijetí. S dostupností latinských překladů povýšil Svatý Albertus Magnus a jeho žák Svatý Tomáš Akvinský aristotelismus na největší výsluní. Albert napsal parafrázi na Aristotela, De causis et processu universitatis , ve které některé odstranil a další komentáře arabských vědců začlenil. Vlivné spisy Akvinského, jak na fyzické, tak na metafyzické, jsou převážně aristotelské, ale vykazují řadu dalších vlivů.
Spontánní generace je v literatuře diskutována až do období renesance . Tam, kde Shakespeare mimochodem diskutuje o hadech a krokodýlech tvořících se z bahna Nilu ( Antonius a Kleopatra 2.7/24–28 ), Izaak Walton znovu nastoluje otázku původu úhořů „jako krys a myší a mnoha dalších živých tvorů“ jsou chováni v Egyptě slunečním žárem, když svítí na přelévání řeky ... “. Zatímco prastará otázka původu úhořů zůstala nezodpovězena a byla zmíněna dodatečná myšlenka, že úhoři se rozmnožují z důvodu poškození věku, spontánní generace krys a myší nevyvolala žádnou debatu.
Nizozemský biolog a mikroskop Jan Swammerdam ( 1637–1680 ) odmítl koncept, že by jedno zvíře mohlo vzniknout z jiného nebo z hniloby náhodou, protože bylo bezbožné; stejně jako ostatní považoval koncept spontánní generace za bezbožný a spojil jej s ateismem a bezbožným názorem.
Moderní testy
Jan Baptist van Helmont (1580–1644) použil experimentální techniky, jako například pěstování vrby po dobu pěti let a ukazování zvýšené hmoty, zatímco půda vykazovala ve srovnání triviální pokles. Jelikož proces fotosyntézy nebyl pochopen, přičítal nárůst hmoty absorpci vody. Jeho poznámky také popisují recept pro myši (kus zašpiněné látky plus pšenice na 21 dní) a škorpióny (bazalka, umístěná mezi dvě cihly a ponechaná na slunci). Jeho poznámky naznačují, že tyto věci možná dokonce udělal.
Tam, kde Aristoteles rozhodl, že embrya byla tvořena koagulace v děloze, William Harvey (1578-1657), a to disekci z jelena , ukázala, že neexistuje žádný viditelný embryo během prvního měsíce. Ačkoli jeho práce předcházela mikroskopu, vedlo ho to k domněnce, že život pochází z neviditelných vajec. Ve frontispisu své knihy Exercitationes de Generatione Animalium ( Eseje o generaci zvířat ) vytvořil výraz biogeneze : „omnia ex ovo“ (vše z vajec).
Starověké víry byly podrobeny testování. V roce 1668 Francesco Redi zpochybnil myšlenku, že červi vznikli spontánně z tlejícího masa. V prvním velkém experimentu, který zpochybnil spontánní generaci, umístil maso do různých uzavřených, otevřených a částečně zakrytých nádob. Uvědomil si, že zapečetěné nádoby jsou zbaveny vzduchu, použil „jemný neapolský závoj“ a na masu nepoznal žádného červa, ale na plátně se objevily. Redi svými experimenty podpořil teorii preexistence, kterou v té době předložila Církev a která tvrdila, že živé věci pocházejí od rodičů. Ve vědeckých kruzích měla Rediho práce velmi brzy velký vliv, o čemž svědčí dopis od Johna Raye v roce 1671 členům Královské společnosti v Londýně:
Myslím, že existuje dobrý důvod k otázce, zda existuje nějaká spontánní nebo anomální generace zvířat, jak tomu bylo dosud v neustálých názorech přírodovědců. V současné době se mi zdá nejpravděpodobnější, že nic takového neexistuje; ale že i veškerý hmyz je přirozeným problémem rodičů stejného druhu se sebou samým. F. Redi to dokázal dobře, když objasnil bod týkající se generace ex materia putrida . Ale stále existují dvě velké potíže. Prvním z nich je podat zprávu o produkci hmyzu chovaného v vedlejším ovoci a exkrementech zeleniny, o kterém řečený Redi pochybuje, že se nepřičítá vegetativní duši rostliny, která tyto exkrementace přináší. Ale kvůli tomu vás odkazuji panu Listerovi. Druhým je poskytnout popis hmyzu chovaného v tělech jiných zvířat. Doufám, že vám brzy budu moci podat zprávu o generaci některých druhů hmyzu, o nichž se předpokládalo, že jsou spontánní a které se zdají stejně nepravděpodobné jako u běžných a obvyklých způsobů.
Pier Antonio Micheli , kolem roku 1729, pozoroval, že když byly spóry hub umístěny na plátky melounu, produkoval se stejný typ hub, ze kterých spory pocházejí, a z tohoto pozorování poznamenal, že houby nevznikly spontánní generací.
V roce 1745 provedl John Needham sérii pokusů na vařených vývarech. Věřil, že varem zabije vše živé, ukázal, že když se těsně po varu uzavřou, vývary se zakalí, což umožní víře v spontánní generaci přetrvávat. Jeho studie byly důkladně zkoumány jeho vrstevníky a mnoho z nich souhlasilo.
Lazzaro Spallanzani upravil Needhamův experiment v roce 1768 a pokoušel se vyloučit možnost zavedení kontaminujícího faktoru mezi var a utěsnění. Jeho technika zahrnovala vaření vývaru v uzavřené nádobě se vzduchem částečně evakuovaným, aby se zabránilo výbuchům. Ačkoli neviděl růst, vyloučení vzduchu zanechalo otázku, zda vzduch byl zásadním faktorem spontánní generace. V té době však již byla mezi velkými vědci rozšířena skepse k principu spontánní generace. Pozorování stále více prokazovalo, že kdykoli došlo k dostatečně pečlivému zkoumání mechanismů biologické reprodukce, bylo jasné, že procesy zahrnovaly zakládání nových struktur na stávající složité struktury, spíše z chaotického bahna nebo mrtvých materiálů. Poté, co Joseph Priestley uprchl do Ameriky a nedlouho před svou smrtí, napsal dopis, který byl přečten Americké filozofické společnosti v roce 1803. Částečně v něm bylo uvedeno:
Nic v moderní filozofii mi nepřipadá tak mimořádné, jako oživení toho, co bylo dlouho považováno za explodovanou doktrínu nejednoznačného, nebo, jak tomu říká doktor Darwin, spontánní generace; čímž se rozumí produkce organizovaných těl z látek, které nemají žádnou organizaci, jako jsou rostliny a zvířata z již neexistujících zárodků stejného druhu, rostliny bez semen a zvířata bez pohlavního styku. Zárodek organizovaného těla, semeno rostliny nebo embrio zvířete v jeho prvním objevitelném stavu se nyní považuje za miniaturní budoucí rostlinu nebo zvíře, které obsahuje vše, co je pro něj důležité, když je dospělé, pouze vyžadující zvětšení několika orgánů a mezery vyplněné cizorodými výživnými látkami. Když vnější forma projde největší změnou, od vodního hmyzu po létající komár, housenku po krysalis, crysalis po motýla nebo pulce po žábu, není v organizaci nic nového; všechny části komára, motýla a žáby, které skutečně existovaly, i když se běžnému pozorovateli nezdály ve formách, ve kterých jsou poprvé spatřeny. Podobným způsobem se v žaludu nachází vše, co je pro dub důležité.
V roce 1837 Charles Cagniard de la Tour , fyzik a Theodor Schwann , jeden ze zakladatelů buněčné teorie, publikovali svůj nezávislý objev kvasinek v alkoholové fermentaci . Pomocí mikroskopu zkoumali pěnu, která zbyla z procesu vaření piva . Tam, kde Leeuwenhoek popsal „malé sféroidní kuličky“, pozorovali kvasinkové buňky podstupující buněčné dělení . Pokud by nebyly přítomny kvasinky, ke fermentaci by nedošlo, pokud by byl zaveden sterilní vzduch nebo čistý kyslík. To naznačuje, že za to mohou vzdušné mikroorganismy , nikoli spontánní generace.
Přestože byla myšlenka spontánní generace na ústupu téměř století, její příznivci ji neopustili najednou. Jak napsal James Rennie :
... neschopnost vystopovat původ nepatrných rostlin a hmyzu vedla k nauce o tom, čemu se říká spontánní nebo nejednoznačné generování, jehož výše zmíněné fantazie jsou některé z prominentních větví. Rediho experimenty s vylíhnutím hmyzu z vajec, které byly publikovány ve Florencii v roce 1668, nejprve přinesly diskreditaci této doktríny, i když vždy měla několik vynikajících žáků. V současné době je udržován značným počtem významných přírodovědců, jako jsou Blumenbach, Cuvier, Bory de St. Vincent, R. Brown atd. „Pojem nebo spontánní generace“, říká Bory, „se nejprve vzpírá racionální mysli, ale bez ohledu na to je mikroskopem prokazatelná. Skutečnost je zažehnána: Willer to viděl, já jsem to viděl a dvacet dalších pozorovatelé to viděli: pandorinie to vystavují každou chvíli. “ Tyto pandorinie, které jinde popisuje, pravděpodobně nejsou ničím jiným než „animovanými potomky Zoocarpae“. Bylo by nerentabilní jít do jakékoli delší diskuse na toto tajemné téma; a máme velké pochybnosti, zda by oční demonstrace mikroskopem uspěla, pokud by nebyla v rukou učedníka školy. I u přírodovědců, jejichž úkolem je vypořádat se s fakty, je důvod často úžasně ovlivněn představivostí ...
Pasteur a Tyndall
Experiment Louise Pasteura z roku 1859 je široce vnímán tak, že vyřešil otázku spontánní generace. V baňce s labutí krkem uvařil masový vývar ; ohyb v hrdle baňky zabránil padajícím částicím dosáhnout vývaru a přitom umožňoval volný proud vzduchu. Baňka zůstala delší dobu bez růstu. Když byla baňka otočena, aby částice mohly spadnout dolů ohyby, vývar se rychle zakalil. Menšinové námitky však byly trvalé a ne vždy bezdůvodné, vzhledem k tomu, že experimentální potíže byly mnohem náročnější, než naznačují populární účty. Vyšetřování Johna Tyndalla , korespondenta Pasteura a velkého obdivovatele Pasteurova díla, byla rozhodující při vyvracení spontánní generace a řešení přetrvávajících problémů. Přesto se i Tyndall setkal s obtížemi při řešení účinků mikrobiálních spór , které v jeho době nebyly dobře známy. Stejně jako Pasteur vařil své kultury, aby je sterilizoval, a některé druhy bakteriálních spór mohou přežít var. Autoklávu , který nakonec vstoupil do univerzální použití v lékařské praxi a mikrobiologie ke sterilizaci zařízení, nebyl nástrojem, který přišel do provozu v době experimentů Tyndall je, natož ty Pasteur.
V roce 1862 věnovala francouzská akademie věd zvláštní pozornost této problematice a stanovila cenu „tomu, kdo dobře vedenými experimenty vrhá nové světlo na otázku takzvané spontánní generace“ a jmenoval komisi, která má soudit vítěze. .
Viz také
- Bugonia nebo bougonia