BIOĢENĒZE: RAKSTURLIELUMI UN TEORIJA - BIOLOĢIJA - 2025

No bioģenēze teorija ierosina izcelsmi dzīvi, sākot no iepriekš esošās dzīvās būtnes. Viņš iebilst pret senajām spontānās paaudzes idejām, kurās dzīvos organismus varētu “piedzimt” no nedzīvas matērijas - ieskaitot dubļus, pūdošu gaļu un pat netīrās drēbes.

Pirmās idejas, kas saistītas ar bioģenēzi, sāka attīstīties 17. gadsimtā. Vissvarīgākos eksperimentus, kas atbalstīja bioģenēzes teoriju, izstrādāja Frančesko Redi un Luiss Pasteurs.

Viss dzīvais nāk no citas jau esošas dzīvas būtnes.
Avots: pixabay.com

Kur rodas dzīvie organismi?

Bioloģijas galvenais mērķis ir dzīves izpēte. Šī iemesla dēļ viens no aizraujošākajiem un intriģējošākajiem biologiem nezināmajiem piedāvā teorijas un formulē hipotēzes, lai atklātu, kā radusies šī parādība.

Ir bezgalīgas teorijas, kas cenšas atrisināt šo mīklainu. Zemāk mēs aprakstīsim divas teorijas par dzīves izcelsmi, kas bija pirms bioģenēzes teorijas, lai iegūtu objekta vēsturisko perspektīvu.

Īpašās radīšanas teorija

Sākotnēji domāja, ka dzīvi ir radījis dievišķais radītājs. Izveidotās formas bija perfektas un negrozāmas. Šis uzskats, kas stingri balstās uz reliģisko domu, tā laika pētniekiem sāka pārstāt būt pārliecinošs.

Abioģenēzes teorija

Vēlāk tika izstrādāta ideja par spontānu paaudzi vai abioģenēzi. Šo ideju zinātnieki saglabāja kopš grieķu laikiem, un vēlāk to pārveidoja līdz 19. gadsimtam.

Bija ierasts domāt, ka dzīve rodas no nedzīvas matērijas. Tādējādi šo ideju, kurā dzīve rodas no nedzīvas matērijas, sauca par “spontānu paaudzi”.

Starp pārsteidzošākajiem teorijas postulātiem var minēt tādu dzīvnieku kā gliemeži, zivis un abinieku izcelsmi no dubļiem. Neticami tika uzskatīts, ka peles varētu būt cēlušās no netīrām drēbēm, pēc tam, kad tās apmēram trīs nedēļas bija atstājušas ārā.

Tas ir, teorija nebija ierobežota tikai ar dzīves izcelsmi senatnē. Tā mērķis bija arī izskaidrot pašreizējo organisko būtņu izcelsmi, sākot no nedzīvām vielām.

Bioģenēze: teorija un raksturlielumi

Saskaņā ar bioģenēzes teoriju dzīvības cēlonis bija citi dzīvības veidi, kas jau pastāvēja.

Šo teoriju atbalstīja vairāki zinātnieki, starp tiem Fransisko Redi, Luisu Pasteuru, Huksliju un Lazzaro Spallanzani; Visi šie pētnieki izceļas ar milzīgo ieguldījumu bioloģiskajās zinātnēs.

Tomēr bioģenēzes teorijā tiek pieņemts, ka visa dzīve šķiet dzīva. Tāpēc mums jājautā sev, kur vai kā parādījās šī pirmā dzīves forma?

Lai sasniegtu šo vājo un apļveida argumentu, mums jāgriežas pie teorijām par to, kā dzīve radās. Šo jautājumu atrisināja vairāki pētnieki, tostarp AI Oparin un JBS Haldane. Vispirms mēs apspriedīsim eksperimentus, kuriem izdevās atbalstīt bioģenēzi, un pēc tam atgriezīsimies pie šī jautājuma.

Eksperimenti, kas atbalstīja bioģenēzes teoriju

Eksperimenti, kas atbalstīja spontānu veidošanos, nebija saistīti ar izmantotā materiāla sterilizēšanu vai konteinera, kurā eksperiments tika veikts, turēšanu noslēgtā stāvoklī.

Šī iemesla dēļ ieradās mušas vai citi dzīvnieki (piemēram, peles) un ielika olas, kas kļūdaini tika interpretēts kā spontāna dzīvības paaudze. Šie pētnieki domāja, ka viņi ir liecinieki dzīvu organisko būtņu paaudzei no nedzīvas matērijas.

Starp visredzamākajiem eksperimentiem, kuriem izdevās diskreditēt abioģenēzi, ir Frančesko Redi un Luija Pasteura ieguldījums.

Frančesko Redi eksperimenti

Frančesko Redi bija ārsts no Itālijas, kurš bija ieinteresēts spontānā dzīves paaudzē. Lai mēģinātu atspēkot šo pārliecību, Redi izstrādāja kontrolētas pieredzes sēriju, lai parādītu, ka dzīve varētu parādīties tikai no esošās dzīves.

Eksperimentālajā dizainā ietilpa virkne burku ar gaļas gabaliņiem iekšpusē un aizzīmogotiem ar marli. Marles uzdevums bija ļaut iekļūt gaisam, izslēdzot visus kukaiņus, kas varētu iekļūt un dēt olšūnas.

Burkās, kas pārklātas ar marli, dzīvnieki netika atrasti, un mušas olas bija ieslodzītas marles virsmā. Tomēr spontānas paaudzes atbalstītājiem ar šiem pierādījumiem nebija pietiekami, lai to izslēgtu - līdz Pasteur ierašanās brīdim.

Luija Pasteura eksperimenti

Vienu no slavenākajiem eksperimentiem 19. gadsimta vidū izstrādāja Luiss Pasteurs, spējot pilnībā novērst spontānās paaudzes jēdzienu. Šīs liecības spēja pārliecināt pētniekus, ka visa dzīve nāk no citas dzīvas būtnes, un atbalstīja bioģenēzes teoriju.

Ģeniālā eksperimentā tika izmantotas pudeles ar gulbja kakliem. Kāpjot pa “S” formas kolbas kaklu, tā kļūst šaurāka un šaurāka.

Katrā no šīm kolbām Pasteur iekļāva vienādu daudzumu barības vielu buljona. Saturs tika uzkarsēts līdz vārīšanās temperatūrai, lai panāktu tajā esošo mikroorganismu izvadīšanu.

Rezultāti:

Laika gaitā kolbās netika ziņots par organismiem. Pasteurs sagrieza mēģeni vienā no kolbām un ātri sāka sadalīšanās procesu, kļūstot piesārņots ar apkārtējās vides mikroorganismiem.

Tādējādi, pateicoties Redi un visbeidzot Pasteur, ar pārliecinošiem pierādījumiem varēja pierādīt, ka dzīve nāk no dzīves, šis princips ir apkopots slavenajā latīņu frāzē: Omne vivum ex vivo (“visa dzīve nāk no dzīves”).

Bet kur radusies pirmā dzīvā būtne?

Atgriezīsimies pie mūsu sākotnējā jautājuma. Mūsdienās ir plaši zināms, ka dzīvie organismi nāk tikai no citiem organismiem - piemēram, jūs esat cēlušies no savas mātes, un arī jūsu mājdzīvnieks ir dzimis no viņu attiecīgās mātes.

Bet pieņemsim šo lietu primitīvajā vidē, kur notika dzīves sākums. “Kaut kam” ir jābūt radījušam pirmās vai pirmās dzīvās būtnes.

Pašlaik biologi atbalsta hipotēzi, ka dzīvība uz zemes attīstījās no nedzīvām vielām, kas veidoja molekulāros agregātus. Šie agregāti spēja adekvāti atkārtot un izstrādāja metabolismu - ievērojamas būtņu īpašības, kuras mēs uzskatām par “dzīvām”.

Tomēr mēs jau bijām ieguvuši pierādījumus tam, ka dzīvie nevar rasties no nedzīvas matērijas. Tātad, kā atrisināt šo šķietamo paradoksu?

Zemes agrīnā atmosfēra ļoti atšķīrās no tā, kāda tā ir tagad. Skābekļa koncentrācija bija ārkārtīgi zema, bija zibens, vulkāna aktivitātes, pastāvīga meteorītu bombardēšana un ultravioletā starojuma ierašanās bija intensīvāka.

Šajos apstākļos varētu notikt ķīmiska evolūcija, kas pēc ievērojama laika perioda noveda pie pirmajām dzīvības formām.

Atsauces

1. Bergmans, J. (2000). Kāpēc abioģenēze nav iespējama. Radīšanas pētījumu biedrības ceturksnis, 36 (4).
2. Pross, A., & Pascal, R. (2013). Dzīves izcelsme: tas, ko mēs zinām, ko mēs varam zināt un ko mēs nekad neuzzināsim. Open Biology, 3 (3), 120190.
3. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Dzīve: bioloģijas zinātne. Panamerican Medical Ed.
4. Sagan, C. (1974). Ar terminiem 'bioģenēze' un 'abioģenēze'. Dzīves pirmsākumi un biosfēru evolūcija, 5. (3), 529. – 529.
5. Šmits, M. (2010). Ksenobioloģija: jauna dzīvības forma kā galvenais bioloģiskās drošības līdzeklis. Bioesijas grāmatas, 32 (4), 322–331.
6. Serafino, L. (2016). Abioģenēze kā teorētisks izaicinājums: dažas pārdomas. Teorētiskās bioloģijas žurnāls, 402, 18–20.