Самопроизвольное или спонтанное зарождение жизни: заблуждение эпо

Самопроизвольное или спонтанное зарождение жизни

Идея, что жизнь может возникнуть самопроизвольно из неживого вещества — самопроизвольное или спонтанное зарождение жизни — уходит корнями в глубь веков. Это убеждение сопровождало развитие человеческой цивилизации на протяжении тысячелетий, находило сторонников среди выдающихся мыслителей своего времени и служило ключевой альтернативой концепции божественного сотворения мира — креационизму.

Одним из наиболее авторитетных представителей этой гипотезы стал Аристотель, знаменитый мыслитель античной Греции. Его часто называют основателем биологии как научной дисциплины. В работах философа формируется представление о возможности возникновения живых существ не только в процессе воспроизводства, но и непосредственно из неорганической среды под влиянием естественных факторов. Как считал Аристотель, сухой предмет, увлажнившись, или влажный, высохнув, преобразуется в источник жизни для животных.

Центральный элемент его теории — допущение о том, что в неодушевленных материалах заключены особые частицы, которые несут активное начало. Эти частицы способны, при наличии благоприятных условий, привести к организации материи в живой организм. Пример, приводимый Аристотелем — оплодотворенное яйцо. Однако, по его ошибочному мнению, подобное «начало» может содержаться в солнечном свете, иллю, гниющих органических остатках. Философ утверждал, что новые существа могут формироваться как результат разложения почвы, а растения — не только из семян, но и непосредственно из земли, подвергшейся действию природных сил.

Средневековье, алхимия и размышления Нового времени

Непререкаемое влияние учения Аристотеля о самопроизвольном или спонтанном зарождении жизни ощущалось в трудах средневековых ученых и дополнялось религиозными представлениями, что привело к появлению большого числа фантастических представлений. Например, допускалось существование гомункулусов — «искусственных» людей, которых якобы возможно создать в алхимической лаборатории путем соединения различных веществ.

В ряде сочинений XVI–XVII столетий описывались и были даже нарисованы этапы превращения воды в животных, камней в птиц и растений в различных представителей фауны. Предполагалось, например, что насекомые формируются из гнилых ветвей, а лягушки «выскакивают» из капель росы. Однако с расширением знаний об окружающем мире и развитием естествознания концепция самозарождения жизни постепенно отступала.

Первые опровергающие эксперименты: от Реди до Спалланцани

Первыми экспериментаторами, разрушившими миф о самопроизвольном или спонтанном зарождении жизни, стали натуралисты конца XVII — XVIII веков. Итальянский врач Франческо Реди в 1688 году выстроил ряд эффектных опытов, которые поставили под сомнение авторитет старой теории. Из простых наблюдений Реди сделал вывод, что черви, появляющиеся на разлагающемся мясе, это на самом деле личинки мух, а не плод самопроизвольного процесса.

В ходе показательного эксперимента он разместил различные органические материалы (рыбу, мясо, землю, угрей) в восемь сосудов: четыре сосуды были запечатаны, а четыре открыты для воздуха и насекомых. Со временем в открытых сосудах, куда могли попасть мухи, действительно возникли личинки, а вот в закрытых сосудах жизнь не возникала вовсе, даже при длительном ожидании. Итог: Реди пришёл к выводу — жизнь способна возникать только из предшествующей ей жизни, дав толчок формулировке одной из главных идей биологии — биогенеза.

Изобретение микроскопа и открытие микромира в трудах Антони ван Левенгука в конце XVII века дали сторонникам идеи самозарождения новый аргумент: учёные обнаружили, что в жидкостях и органических средах, подверженных гниению, всегда появляются мельчайшие существа — микробы, которые невозможно увидеть невооружённым глазом. Это казалось убедительным доказательством того, что, если не макроорганизмы, то по крайней мере микроорганизмы могут возникать спонтанно.

Однако итальянский биолог Ладзаро Спалланцани проанализировал опыты Нидхэма и заметил, что кипячения было явно недостаточно. В 1765 году он поставил опыты с длительным нагревом сред в плотно закрытых сосудах, причем отвары кипятились в течение нескольких часов. Спалланцани не обнаружил никакой жизни в приготовленных растворах даже спустя продолжительное время. Следовательно, высокая температура уничтожает все, что может служить началом жизни, а значит, без внесённых извне микроорганизмов ничего не возникает.

Тем не менее, возник спор о корректности экспериментов. Спалланцани был убеждён, что причина появления жизни в опытах Нидхэма — недостаточная стерильность, а Нидхэм возражал, считая, что длительный нагрев лишает среду важной силы для возникновения жизни.

Исчерпывающее доказательство: работы Луи Пастера

Длительные споры между биогенетиками и сторонниками самозарождения жизни решились только в середине XIX века с проведением масштабных исследований Луи Пастера. В 1859 году Французская академия наук обратилась к научному сообществу: нужно было опытно подтвердить либо опровергнуть возможность самопроизвольного или спонтанного зарождения жизни, и объявила премию за такое исследование.

В 1862 году Пастер поставил серию безупречно точных опытов с использованием S-образных колб и стерильных бульонов. Он довёл питательные среды до кипения — стерилизовал их, после чего оставлял доступными для воздуха, но сам воздух проходил в сосуд через длинное изогнутое горлышко. Благодаря этой форме частицы пыли, а значит и микроорганизмы, оседали в изгибах трубки, а до питательной среды не доходили.

Научный итог работы Пастера был однозначен: в природе действует принцип биогенеза — всё живое происходит исключительно от живого, самопроизвольного или спонтанного зарождения жизни не наблюдается ни при каких обстоятельствах.