БИОЛОГИЯ Том 3 - руководство по общей биологии - 2004
26. ЭВОЛЮЦИЯ, ИЛИ ИСТОРИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ
26.1. Теории возникновения жизни
26.1.2. Самопроизвольное (спонтанное) зарождение
Эта теория была распространена в древнем Китае, Вавилоне и Египте в качестве альтернативы креационизму, с которым она сосуществовала. Аристотель (384—322 гг. до н. э.), часто провозглашаемый основателем биологии, придерживался теории самопроизвольного зарождения. На основе собственных наблюдений он развивал эту теорию дальше, связывая все организмы в непрерывный ряд — «лестницу природы» (scala natura).
«Ибо природа совершает переход от безжизненных объектов к животным с такой плавной последовательностью, поместив между ними существа, которые живут, не будучи при этом животными, что между соседними группами, благодаря их тесной близости, едва можно заметить различия» (Аристотель).
Этим утверждением Аристотель подкрепил более ранние высказывания Эмпедокла об органической эволюции. 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 в результате спаривания животных, но и при разложении почвы...Так же обстоит дело и у растений: одни развиваются из семян, а другие как бы самозарождаются под действием сил природы, возникая из разлагающейся земли или из определенных частей растений» (Аристотель).
С распространением христианства теория спонтанного зарождения жизни оказалась не в чести; ее признавали лишь те, кто верил в колдовство и поклонялся нечистой силе, но эта идея все же продолжала существовать где-то на заднем плане в течение еще многих веков.
Ван Гельмонт (1579—1644), весьма знаменитый и удачливый ученый, описал эксперимент, в котором он за три недели якобы создал мышей. Для этого он использовал грязную рубашку, темный шкаф и горсть пшеницы. Активным началом в процессе зарождения мыши он считал человеческий пот.
26.1. Какое упущение допустил ван Гэльмонт в своем эксперименте?
В 1688 г. итальянский биолог и врач Франческо Реди, живший во Флоренции, подошел к проблеме возникновения жизни более строго и подверг сомнению теорию спонтанного зарождения. Реди установил, что маленькие беленькие червячки, появляющиеся на гниющем мясе, — это личинки мух. Проведя ряд экспериментов, он получил данные, подтверждающие мысль о том, что жизнь может возникнуть только из предсуществующей жизни (концепция биогенеза).
«Убежденность оставалась бы тщетной, если бы ее нельзя было подтвердить экспериментально. Поэтому в середине июля я взял четыре сосуда, поместил в один из них змею, в другой несколько рыб, в третий — угрей из Арно, в четвертый — кусок молочной телятины, плотно закрыл их и запечатал. Затем я разложил все то же самое по четырем другим сосудам, но оставил их открытыми» (Реди).
Полученные результаты Реди изложил следующим образом:
«Вскоре мясо и рыба в незапечатанных сосудах зачервивели; 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).
26.2. В чем, по вашему мнению, состояло исходное предположение Реди?
Эти эксперименты, однако, не заставили отказаться от идеи самозарождения, и хотя она несколько отошла на задний план, спонтанное зарождение продолжало оставаться главной теорией в нерелигиозной среде.
В то время как эксперименты Реди, казалось бы, опровергали спонтанное зарождение мух, первые микроскопические исследования Антона ван Левенгука укрепили эту теорию применительно к микроорганизмам. Сам Левенгук не вступал в споры между сторонниками биогенеза и спонтанного зарождения, однако его наблюдения под микроскопом давали пищу обеим теориям и в конце концов побудили других ученых ставить эксперименты для решения вопроса о возникновении жизни путем спонтанного зарождения.
В 1765 г. Ладзаро Спалланцани провел следующий эксперимент: прокипятив в течение нескольких часов мясные и овощные отвары, он их тот час же запечатал, после чего снял с огня. Исследовав содержимое сосудов 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 не могло возникнуть.
26.3. Какая другая причина могла препятствовать росту микроорганизмов в экспериментах Спалланцани?
В 1860 г. проблемой происхождения жизни занялся Луи Пастер. К тому времени он уже многое сделал в области микробиологии и сумел разрешить проблемы, угрожавшие шелководству и виноделию. Пастер показал также, что бактерии вездесущи и что неживые материалы легко могут быть заражены живыми существами, если их не простерилизовать должным образом.
26.4. В чем состояли основные предположения Пастера о возникновении жизни?
Данные ряда экспериментов, в основе которых лежали методы Спалланцани, позволили Пастеру доказать справедливость теории биогенеза и окончательно опровергнуть теорию спонтанного зарождения.
Однако подтверждение теории биогенеза породило другую проблему. Коль скоро появление каждого нового живого организма требует наличия другого живого организма, то откуда взялся самый первый живой организм? Не требует ответа на этот вопрос только теория стационарного состояния, все же другие теории подразумевают, что на какой-то стадии истории жизни произошел переход от неживого к живому. Было ли это первичным самозарождением?