ביוגנזה: מאפיינים ותיאוריה - ביולוגיה - 2025

תורת biogenesis מציעה מוצא החיים החל היצורים החיים קיימות מראש. הוא מתנגד לרעיונות קדומים של דור ספונטני, בהם ניתן היה "להיוולד" אורגניזמים חיים מחומר דומם - כולל בוץ, בשר מבולבל ואפילו בגדים מלוכלכים.

הרעיונות הראשונים הקשורים לביוגנזה החלו להתפתח במאה ה -17. הניסויים החשובים ביותר שתמכו בתיאוריית הביוגנזה הומצאו על ידי פרנצ'סקו רדי ולואי פסטר.

כל מה שחיים בא מתוך יצור חי אחר שהיה קיים
מקור: pixabay.com

מאיפה באים אורגניזמים חיים?

המטרה העיקרית של הביולוגיה היא לימוד החיים. מסיבה זו, אחד האלמונים המרתקים והמסקרנים ביותר של הביולוגים הוא להציע תיאוריות ולנסח השערות כדי לחשוף כיצד אירעה תופעה זו.

יש אין סוף תיאוריות שמבקשות לפתור את האניגמה הזו. להלן נתאר שתי תאוריות על מקור החיים שקדמו לתורת הביוגנזה, כדי להשיג פרספקטיבה היסטורית בנושא.

תיאוריה של יצירה מיוחדת

בתחילה, נחשב שהחיים נוצרו על ידי יוצר אלוהי. הטפסים שנוצרו היו מושלמים ובלתי ניתנים לשינוי. השקפה זו, המבוססת אך ורק על מחשבה דתית, החלה לחדל להיות משכנעת עבור חוקרים באותה תקופה.

תורת האביוגנזה

מאוחר יותר התפתח הרעיון של דור ספונטני או אביוגנזה. רעיון זה נשמר על ידי מדענים מאז ימי יוון ושונה אחר כך עד המאה ה -19.

מקובל היה לחשוב שהחיים נבעו מחומר שאינו חי. לפיכך, רעיון זה שבו החיים נובעים מחומר דומם נקרא "דור ספונטני".

בין המוצגים הבולטים ביותר של התיאוריה הוא מקורם של בעלי חיים כמו חלזונות, דגים ודו חיים מבוץ. לא ייאמן, נהוג היה לחשוב שעכברים יכולים לנבוע מבגדים מלוכלכים, לאחר שהשאירו אותם בחוץ במשך כשלושה שבועות.

כלומר, התיאוריה לא הייתה מוגבלת למקור החיים בימי קדם. זה נועד גם להסביר את מקורם של יצורים אורגניים קיימים החל מחומרים דוממים.

ביוגנזה: תיאוריה ומאפיינים

על פי תורת הביוגנזה, החיים מקורם בצורות חיים אחרות שכבר היו.

תיאוריה זו נתמכה על ידי כמה מדענים, ביניהם פרנסיסקו רדי, לואי פסטר, האקסלי ולזארו ספאלנזאני; כל החוקרים הללו מתבלטים בתרומתם העצומה למדעי הביולוגיה.

עם זאת, תורת הביוגנזה מניחה שכל החיים מופיעים בחיים. אז עלינו לשאול את עצמנו, היכן נראו או איך הופיעה צורת החיים הראשונה הזו?

כדי להשיג טיעון חלש ומעגלי זה עלינו לפנות לתיאוריות כיצד התרחשו החיים. שאלה זו נפתרה על ידי מספר חוקרים, ביניהם AI Oparin ו- JBS Haldane. נדון תחילה בניסויים שהצליחו לתמוך בביוגנזה ואז נחזור לשאלה זו.

ניסויים שתמכו בתיאוריה של הביוגנזה

הניסויים שתמכו בייצור ספונטני לא עסקו בסטריליזציה של החומר ששימש או בשמירה על המכל בו הניסוי בוצע סגור.

מסיבה זו, זבובים או בעלי חיים אחרים (עכברים, למשל) הגיעו והטילו את ביציהם, אשר התפרשו בטעות כדור חיים ספונטני. חוקרים אלה חשבו שהם עדים לדורם של יצורים אורגניים חיים מחומר חסר חיים.

בין הניסויים הבולטים שהצליחו להכפיש את האביוגנזה הם התרומות של פרנצ'סקו רדי ולואי פסטר.

הניסויים של פרנצ'סקו רדי

פרנצ'סקו רדי היה רופא מאיטליה שסקרן את דור החיים הספונטני. כדי לנסות להפריך אמונה זו, רדי המציא סדרה של חוויות מבוקרות כדי להראות שהחיים יכולים להופיע רק מתוך החיים הקיימים.

העיצוב הניסוי כלל סדרת צנצנות עם חתיכות בשר בפנים ואטומות בגזה. תפקיד הגזה היה לאפשר כניסה של אוויר, למעט כל חרקים שיכולים להיכנס ולהטיל את ביציהם.

ואכן, בצנצנות המכוסות בגזה לא נמצא כל סימן לבעלי חיים וביצי הזבובים נלכדו על פני הגזה. עם זאת, עבור תומכי הדור הספונטני ראיות אלה לא הספיקו כדי לשלול זאת - עד בואו של פסטר.

ניסויים של לואי פסטר

אחד הניסויים המפורסמים ביותר הומצא על ידי לואי פסטר באמצע המאה ה -19, כשהצליח לחסל לחלוטין את מושג הדור הספונטני. עדויות אלה הצליחו לשכנע את החוקרים שכל החיים באים מישות חיה קיימת אחרת ותמכו בתיאוריית הביוגנזה.

הניסוי הגאוני השתמש בבקבוקים עם צוואר ברבורים. כשאנחנו מטפסים על צוואר הבקבוק בצורת ה- S, הוא הופך להיות צר יותר.

בכל אחד מהבקבוקים הללו כלל פסטר כמויות שוות של מרק תזונתי. התוכן התחמם לרתיחה כדי להשיג את חיסול המיקרואורגניזמים הקיימים במקום.

תוצאות:

עם הזמן, לא דווח על אורגניזמים בקבוקיות. פסטר חתך את הצינור באחת מהבקבוקים והחל במהירות בתהליך של פירוק, והיה מזוהם במיקרואורגניזמים מהסביבה הסובבת.

כך ניתן להוכיח בראיות מכריעות, בזכות רדי ולבסוף לפסטר, שהחיים באים מהחיים, עיקרון המסוכם בביטוי הלטיני המפורסם: Omne vivum ex vivo ("כל החיים באים מהחיים").

אך מאיפה מקור היצור הראשון?

בואו נחזור לשאלה הראשונית שלנו. כיום ידוע נרחב כי אורגניזמים חיים באים רק מאורגניזמים אחרים - למשל, אתה בא מאמך וחיית המחמד שלך, כמו כן, נולדה מאמם בהתאמה.

אבל בואו ניקח את העניין לסביבה הפרימיטיבית בה התרחשה תחילת החיים. "משהו" בטח הוליד את היצורים החיים הראשונים או הראשונים.

נכון לעכשיו, הביולוגים תומכים בהשערה כי החיים על פני כדור הארץ התפתחו מחומרים שאינם חיים שהיוו אגרגטים מולקולריים. אגרגטים אלה הצליחו לשכפל כראוי ופיתחו מטבוליזם - מאפיינים ראויים לציון של היצורים שאנו רואים כ"חיים ".

עם זאת, כבר העלינו ראיות לכך שהחיים אינם יכולים לנבוע מחומר שאינו חי. אז איך נפתור את הפרדוקס הנראה לעין הזה?

האווירה הקדומה של כדור הארץ הייתה שונה מאוד ממה שהיא עכשיו. ריכוז החמצן היה נמוך ביותר, היו ברקים, פעילות וולקנית, הפגזה מטאורית מתמדת והגעת הקרינה האולטרה סגולה הייתה אינטנסיבית יותר.

בתנאים אלה עלולה להתרחש התפתחות כימית אשר הובילה לאחר תקופת זמן משמעותית לצורות החיים הראשונות.

הפניות

1. ברגמן, ג '(2000). מדוע אביוגנזה היא בלתי אפשרית. רבעון החברה לחקר היצירה, 36 (4).
2. Pross, A., & Pascal, R. (2013). מקור החיים: מה שאנחנו יודעים, מה שאנחנו יכולים לדעת ומה שלעולם לא נדע. ביולוגיה פתוחה, 3 (3), 120190.
3. Sadava, D., & Purves, WH (2009). החיים: מדע הביולוגיה. פנמריקנית רפואית אד.
4. Sagan, C. (1974). במונחים 'ביוגנזה' ו- 'אביוגנזה'. מקורות החיים והתפתחות הביוספרות, 5 (3), 529–529.
5. שמידט, מ '(2010). קסנו-ביולוגיה: צורת חיים חדשה ככלי הבי-בטיחות האולטימטיבי. Bioessays, 32 (4), 322–331.
6. Serafino, L. (2016). אביוגנזה כאתגר תיאורטי: כמה הרהורים. כתב העת לביולוגיה תיאורטית, 402, 18-20.