Каким образом пастер доказал несостоятельность теории самозарождения организмов кратко

Обновлено: 02.07.2024

Появление теории самопроизвольного зарождения жизни

Теория самопроизвольного зарождения жизни была популярна в Египте, Вавилоне и Древнем Китае, и являлась альтернативой теории креационизма.

Теории самопроизвольного зарождения жизни придерживался Аристотель, которого часто называют основателем биологии. Аристотель считал, что любое сухое тело, становясь влажным, и любое влажное тело, становясь сухим, способно породить животных.

Согласно теории Аристотеля о самопроизвольном зарождении жизни, в веществах существуют определенные частицы, которые несут в себе некое активное начало, которое, при подходящих условиях, способно создать живой организм. С одной стороны, Аристотель был прав, утверждая, что такое активное начало есть в оплодотворенном яйце. Однако он ошибочно считал, что оно существует и в солнечном свете, и в гниющем мясе, и в иле и т.д. он считал, что живое может возникнуть не только путем спаривания животных, но и путем разложения почвы. А растения не только могут развиваться из семян, но и способны самозарождаться из разлагающейся земли под воздействием природы.

Авторитет Аристотеля оказывал большое влияние на ученых средневековья, а мнение философа переплеталось с учениями отцов церкви. В результате этого возникали самые различные нелепые, с точки зрения современной науки, представления. Например, считалось возможным выращивание человека или его подобия – гомункулуса – в колбе путем смешивания различных химических веществ.

Также возможным и простым делом представлялось получение из неживых материалов животных. Известный алхимик того времени Ван-Гельмонт описал данный процесс. Ученый провел эксперимент, где он за три недели создал мышей. Для этого он использовал темный шкаф, пшеницу и грязную рубашку. Человеческий пот в этом эксперименте выступал в роли активного начала.

В сочинениях 16 и 17 века подробно описывается процесс превращения камней, воды и т.д. в птиц, зверей и пресмыкающихся. Например, существуют изображения лягушек, которые появляются из росы, и птиц и насекомых, появляющихся из веток и плодов.

Развитие естествознания сужало применение теории самопроизвольного зарождения.

Готовые работы на аналогичную тему

Опыты Реди, Нидхэма, Спалланцани

Теория самопроизвольного зарождения была впервые подвергнута сомнению итальянским биологом и врачом Франческо Реди, который в 1688 году в ходе простых опытов доказал несостоятельность мнения о самозарождении червей из гниющего мяса. В ходе опытов Реди установил, что мелкие белые червячки не что иное, как личинки мух. После ряда экспериментов Реди пришел к выводу, что живое может возникнуть только из живого. Эта концепция получила название концепции биогенеза.

Для проведения эксперимента Реди использовал четыре больших сосуда с широким горлышком. В один из сосудов он поместил землю, во второй – немного рыбы, в третий – кусок мяса, в четвертый – угрей. Все эти сосуды он плотно закрыл и запечатал. Затем проделал то же самое с четырьмя другими сосудами, однако оставил их открытыми.

Рисунок 1. Опыт Реди. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Через некоторое время в незапечатанных сосудах, в которых содержалось мясо и рыба, появились черви. В эти сосуды свободно залетали и вылетали мухи. Однако в запечатанных сосудах черви не появились, несмотря на то, что прошло достаточно много времени. Таким образом, теория о самозарождении оказалась несостоятельной.

Однако в конце 17 века Левенгук и Кирхер обнаружили мельчайшие существа, которые можно было разглядеть только в микроскоп. Эти мельчайшие существа были повсюду, где происходило гниение. Левенгук пришел к выводу, что эти существа произошли из зародышей, попавших в гниющую субстанцию. А значит, зарождение живых микробов из неживой материи происходит именно в гниющих отварах, настоях, мясе и т.д.

В середине 18 века это мнение подтвердил шотландский священник Нидхэм, который помещал отвары растений или мясной бульон в плотно закрывающиеся сосуды и кипятил. По мнению Нидхэма, за это время все зародыши должны были погибнуть, а извне зародыши не могли попасть. Однако, несмотря на это, через какое-то время в жидкостях все равно возникали микробы. Отсюда Нидхэм сделал вывод, что происходит явление самозарождения.

Однако другой ученый, Спалланцани, повторил опыт Нидхэма и пришел к выводу, что при продолжительном нагревании сосудов жидкости теряют зародышей.

В 1765 году он провел новый экспермент, в котором мясные и овощные отвары подверг кипячению в течение нескольких часов, а затем запечатал сосуды. Через несколько дней, исследовав жидкости, он обнаружил, что никаких признаков жизни в них нет. Тогда Спалланцани пришел к выводу, что все формы живых существ были уничтожены высокой температурой, а без них живое не может возникнуть.

Возникло два противоположных взгляда на процесс самозарождения. Спалланцани считал, что Нидхэм недостаточно нагревал жидкости, и ТВ них оставались зародыши. Нидхэм, в свою очередь, доказывал, что наоборот, Спалланцани нагревал жидкости слишком долго, в результате чего зарождающая сила разрушалась.

Доказательство несостоятельности теории самозарождения

Этот спор был разрешен лишь в 19 веке благодаря исследованиям французского ученого Луи Пастера.

В 1859 году французской Академией было объявлено о присуждении премии тому, кто решит вопрос о замозарождении жизни, доказав его возможность или невозможность. В 1862 году Луи Пастер, французский микробиолог и химик, получил эту премию.

В своем эксперименте он повторил опыт Спалланцани. Пастер прокипятил питательный бульон в стеклянном сосуде, однако использовал не обычный сосуд, а стеклянную колбу в виде S-образной трубки. В колбу не мог проникнуть воздух, а соответственно, и жизненная сила. Но при этом пыль и присутствующие в ней микроорганизмы, оседали в нижней части трубки, и бульон, находящийся в колбе, оставался полностью стерильным. Однако, если горло колбы ломалось или стерильный бульон попадал в нижнюю часть S-образной трубки, бульон начинал мутнеть, что говорит о появлении в нем микроорганизмов.

Рисунок 2. Опыт Пастера. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Таким образом, Луи Пастер доказал несостоятельность теории самопроизвольного зарождения жизни, и в научном обществе была принята теория биогенеза, согласно которой, все живое происходит от живого.

Теория самопроизвольного (спонтанного) зарождения жизни

Концепция спонтанного зарождения жизни существовала в Вавилоне, Египте и Китае как альтернатива креационизму.

Креационизм — философское и религиозное учение о сотворении мира и человека Богом. Креационизм принимает жизнь как данность и не предпринимает попыток объяснения происхождения жизни естественными законами природы.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Самозарождение — спонтанное зарождение живых существ из неживых материалов.

Поддерживали данную гипотезу и другие натуралисты. Например, один исследователь утверждал, что видел через микроскоп самозарождение лягушки из майской росы. Эту теорию поддерживали также Галилей, Декарт, Гарвей, Гегель, Ламарк.

Однако в конце XVII века итальянский врач и натуралист Франческо Реди смог доказать ненаучность теории экспериментальным методом. Окончательно опровергнуть гипотезу спонтанного возникновения живых организмов удалось в 1859 г. французскому микробиологу Л . Пастеру .

Опыты Реди, Нидхэма, Спалланцани, Тереховского и Пастера

Эксперимент Реди

Спустя несколько лет после опытов Реди был изобретен мощный микроскоп, позволяющий увидеть мельчайшие организмы, которые могут жить в разных веществах. Это возобновило споры о самозарождении организмов.

Эксперимент Нидхэма

В 1745 г. английский естествоиспытатель Джон Тербервилл Нидхем провел ряд экспериментов, результаты которых оценивались в пользу абиогенеза.

Абиогенез — образование органических соединений, распространенных в живой природе, вне организма без участия ферментов.

Ученый для опытов использовал питательные жидкости (куриный бульон и др.). Нидхем производил нагрев жидкости и наливал ее в пробирку, которую впоследствии закупоривал. В итоге воздухонепроницаемую пробирку ученый снова нагревал и оставлял на несколько дней. В результате в жидкости образовывались организмы.

Эксперименты Спалланцани

Итальянский ученый Ладзаро Спалланцани (1729-1799) понимал, что Нидхем ошибся в своих экспериментах, и решил доказать экспериментально, что в нагреве жидкости решающую роль играет температура нагрева, которая при недостаточно высоком показателе не убивает микроорганизмы. Спалланцани закрывал пробирки с отварами и нагревал их в течение часа. Для сравнения ученый брал другие пробирки с жидкостью, которые кипятил только несколько минут. Через какое-то время Спалланцани обнаружил, что в плотно закрытых пробирках, которые он кипятил продолжительное время, никаких микроорганизмов не появилось. В тех емкостях, где нагревание проходило короткий промежуток времени, появилась жизнь.

Нидхем не желал признавать поражения и заявил в ответ на эксперименты ученого о существовании Производящей силы, находящейся в семенных отварах и бульоне, которую Спалланцани убивает путем активного нагревания пробирок. Спалланцани снова провел эксперимент: ученый приоткрыл крышку емкости с семенным отваром, который прогревал в течение нескольких часов. Согласно возражению Нидхема, Производящая сила жидкости должна была умереть, однако, приоткрытая пробирка впускала микроорганизмы из воздуха, что стало причиной их размножения в дальнейшем. Результаты экспериментов Спалланцани набирали популярность, а доказательства Нидхема стали терять актуальность.

Ладзаро Спалланцани совершил ряд важнейших открытий, сыгравших важную роль в развенчании теории самозарождения и развитии микробиологии вообще.

Опыты Тереховского

Российский врач и натуралист Мартын Тереховский основывался на опытах Спалланцани , однако обратил особое внимание на природу микроскопических организмов, обитающих в водных настоях, приготовленных на веществах с растительным или животным происхождением. М. Тереховский привел описание изучаемых организмов, которые могут:

активно двигаться;
реагировать на яды;
реагировать на электрические заряды;
двигаться с помощью специальных органов;
погибать при определенной температуре.

Спалланцани считал, что микроорганизмы попадают в настой из воздуха. Тереховский решил связать условия их появления с естественными условиями пребывания организмов в природе. Ученый определил, что состав вида микроскопических элементов в настоях соответствует их видовому составу в обычной воде, которая используется для приготовления этих настоев. Это говорило о том, что организмы возникают не из вещества, на основе которого делается настой.

Ученый провел ряд экспериментов, в результате которых он пришел к следующим положениям:

Микроорганизмы вносятся в настой с водой, которая берется из естественных водоемов и других источников, где эти организмы обычно обитают.
Растительная и животная основа, на которой готовится настой, не гарантирует появление в жидкости микроорганизмов.
Не существует никакой связи между появлением организмов и гниением настоя.
Если число микроорганизмов увеличивается в чистой воде — это результат их размножения из изначально заложенных в ней живых элементов.

В результате опыты Тереховского совпадали с наблюдениями других ученых-единомышленников. Российский врач привел опыты в единую систему и убедительно обосновал собственную концепцию.

Плюсом изучения Тереховским микроорганизмов стало создание нового представления о них не как о скоплениях с заложенной жизненной активностью, а как достаточно сложных по своему строению и своей жизнедеятельности организмов. Минусом концепции ученого была ограниченность круга его изучения: Тереховский в основном занимался крупными водными микроскопическими организмами и не обращал внимание на существование спор, которые обитают в воздушной среде.

Эксперимент Пастера

Окончательно опровергнуть гипотезу спонтанного возникновения живых организмов удалось в 1859 году французскому химику и микробиологу Л . Пастеру . Он проводил ряд опытов с колбами с S-образными горлами. Особенность такой конструкции заключается в том, что если такие колбы прокипятить и аккуратно охладить, то даже при отсутствии пробки в емкости будет сохраняться стерильность. Такой эффект возможен благодаря изгибам S-образного горла, в которых оседают содержащиеся в воздухе микроорганизмы.

После экспериментов Пастера в конце XIX века возникли новые споры о самозарождении плесневых грибов в процессе брожения вин. Ученый вновь был вынужден проводить опыт, отбирая мякоть винограда и помещая ее в стерильные условия, лишенные контакта с воздухом. Пастер доступно и понятно доказал, что спорам дрожжей необходим воздух, чтобы вызвать определенные процессы в ткани винограда.

Несостоятельность теории витализма

Несмотря на ряд проведенных опытов, в XX веке были популярны идеи о самозарождении относительно субмикроскопических живых частиц — вирусов.

Научно доказано, что вирусы не зарождаются из невирусного материала, а происходят только от себе подобных частиц, то есть вирусов.

Современные доказательства несостоятельности витализма ссылаются на работы Реди, Тереховского и Луи Пастера, которые внесли вклад в признание на мировом уровне теории, что любой организм, от самого примитивного до самого сложного и высокоорганизованного, рождается только от своих родителей, живых организмов.

2. Каким образом Л. Пастер доказал несостоятельность теории самозарождения организмов?

3. Охарактеризуйте главную идею теории химической эволюции А. И. Опарина.

К какому типу культурных растений относится гречиха? Перечислите ценные свойства этого растения (Подробно)

Почему отсутствие в рационе белков животного происхождения негативно влияет на жизнедеятельность организма человека? Чому відсутність у раціоні білків тваринного походження негативно впливає на життєдіяльність організму людини?

Логическим продолжением исследования явлений брожения было изучение проблемы самопроизвольного зарождения, к которому Пастер приступил с начала 60‑х годов XIX вв. Весь ход изучения брожений дал в руки Пастера неопровержимые доказательства того, что брожение в тех средах, которые он употреблял, вызывается микроорганизмами, попадающими извне.

Как уже указывалось (см. главу 20), Т. Шванн, Ф. Шульце, Г. Шредер и Т. фон Душ получили данные, свидетельствовавшие против самозарождения. Однако случаи самопроизвольного загнивания простерилизованных жидкостей в хорошо закрытых сосудах неизменно дискредитировали позиции противников теории самозарождения.

Теперь известно, что причиной подобных результатов могло быть наличие в питательных жидкостях микроорганизмов или их спор, выдерживающих нагревание до 100°. Только в 1876 г. Р. Кох на примере бацилл сибирской язвы, а в 1877 г. Ф. Кон на спорах сенной бациллы показали, что споры этих микроорганизмов могут быть убиты только при нагревании в течение длительного времени при температуре, превышающей 100°.

К этому времени Пастер, уже вооруженный результатами своих исследований брожений, выступил против защитников гетерогении. Требовалось выяснить основной вопрос: действительно ли один кислород при контакте с азотистыми веществами обеспечивает самопроизвольное появление организованных существ, как утверждали гетерогенисты, или его функция сводится к тому, что он способствует размножению в органических средах одновременно попавших с ним зародышей микробов.

Исследовательский талант Пастера сказался в данном случае в постановке простого, но чрезвычайно убедительного опыта, доказавшего несостоятельность аргументации всех защитников теории самозарождения микроорганизмов. С помощью S‑образной трубки, на изгибах которой оседала пыль вместе с попадающими из воздуха микробами, которые, если их смыть в прокипяченный бульон, вызывали его загнивание, Пастер неопровержимо доказал, что не кислород, а попавшие извне микробы могут быть причиной загнивания, а атмосферный воздух лишь способствует размножению микробов, которые в благоприятных для них условиях воспроизводят себе подобных. Французская Академия наук присудила в 1862 г. премию Пастеру не только за вполне удовлетворительное разрешение проблемы, но и за точную и вполне убедительную постановку опыта. Все последующие попытки возродить теорию самозарождения (А. Бастиан, Э. Фреми, П. Вешан и др.) были опровергнуты Пастером.

Выводы Пастера не удовлетворительны лишь в том отношении, что он не принимал во внимание резистентность спор некоторых бактерий к нагреванию, о существовании которых не знал. В своих работах Пастер не касался вопроса о возникновении жизни на Земле в его философском и биологическом аспекте. Речь шла только о возможности самозарождения микробов, и в этом плане опыты Пастера принципиально полностью разрешали эту проблему в ее первоначальной форме.

Подтверждение Л. Пастером микробной теории инфекционных заболеваний.

В 1865 г. французское правительство предложило Пастеру оказать помощь промышленности, страдавшей от болезней шелковичных червей. Изучение этой проблемы заняло у Пастера около пяти лет и принесло ему широкую известность. Это была первая работа Пастера по этиологии инфекционных болезней, положившая начало его блестящим исследованиям в области медицинской микробиологии.

Подтвердив путем тщательных микроскопических исследований наличие непосредственной связи между возникновением болезни и присутствием в телах червей микроскопических образований, а также заразность болезни, и установив время ее максимального проявления, Пастер показал, что болезнь шелковичных червей, называемая пебриной, отличается от другой болезни – фляшери, распознание которой значительно затруднено нерегулярностью выявления ее возбудителя. Лабораторные исследования Пастера привели его к важным практическим рекомендациям: для избежания заболевания следует искать под микроскопом в телах бабочек и куколок шелкопряда микроскопических возбудителей и отбирать грену только здоровых бабочек; создавать благоприятные условия содержания червей, так как развитие фляшери стимулируется их плохим содержанием и ослабленным физиологическим состоянием. Эти выводы и рекомендации Пастера легли в основу системы предупреждения и мер борьбы с болезнями шелковичных червей.

Джозеф Листер. 1827–1912.

В рассматриваемый период в медицинских кругах, несмотря на отдельные голоса в защиту микробного происхождения инфекционных болезней (труды П. Рейяра, Ф. Врауэлла, К. Давэна, Р. Коха), еще царил консерватизм в толковании причин возникновения заразных болезней. Вооруженный результатами своих исследований брожений, проблемы самопроизвольного зарождения, болезней шелковичных червей Пастер начал отстаивать теорию микробного происхождения инфекционных болезней человека. Первым его выступлением в этом направлении было доказательство того, что родильная горячка, чрезвычайно распространенная в то время во Франции, вызывается не гнилостным запахом, как тогда полагали, а является результатом передачи ее микроскопического возбудителя самим медицинским персоналом, пренебрегавшим правилами антисептики[277]. Тщательными микроскопическими наблюдениями Пастер выявил возбудителя горячки и разработал методы защиты от его проникновения в организм, что послужило основой развития антисептики, совершившей переворот в хирургии.

Создатель теории антисептики, основанной на гипотезе микробного происхождения болезней, английский хирург Дж. Листер с успехом разрабатывал в медицине идеи Пастера. Тщательные исследования Листера по этиологии большого числа инфекционных заболеваний, доказавшие болезнетворную роль многих микроорганизмов, решили проблему антисептики. Использование методов химической стерилизации ран (антисептика) и физической стерилизации хирургических инструментов (асептика), разработанных Листером, способствовало подтверждению микробной природы многих заболеваний.

Читайте также: