Η ιστορία έχει δείξει ότι η Επιστήμη ανέκαθεν δεχόταν πόλεμο, διεγείροντας διαμάχες που την εμπόδιζαν να αναπτυχθεί συστηματικά. Η οξυμμένη αυτή στάση καθόλου παράξενη δεν είναι, καθώς η εφαρμογή επιστημονικών πρακτικών φέρει έναν αμφιλεγόμενο χαρακτήρα, λαμβάνοντας ιστορικές, φιλοσοφικές, πολιτισμικές και κοινωνικές προεκτάσεις.

Ηχηρό παράδειγμα αποτελούσε για χιλιάδες χρόνια η αντίληψη γύρω από την προέλευση της ζωής. Οι άνθρωποι μη μπορώντας να εξηγήσουν το βιολογικό φαινόμενο της ύπαρξης πολύπλοκων ζώντων μορφών, βασίζονταν αποκλειστικά σε μεμονωμένα συμβάντα γύρω τους.

Η ιδέα αυτή έχει τις ρίζες της από την εποχή του Αριστοτέλη, ο οποίος στις παρατηρήσεις του κάνει λόγο για γένεση σκουληκιών από σάπιο κρέας και ποντικιών από σιτηρά. Οι καταγραφές αυτές αποτελούν τις πρώτες αναφορές στην αυτόματη γένεση, που ταλάνιζε την επιστημονική κοινότητα, με διεγειρόμενες διαμάχες εντός αυτής. Σε μία γενικότερη εικόνα, η πλέον μη αποδεκτή άποψη υποστήριζε την αυθόρμητη δημιουργία κάθε ζώντος οργανισμού από άβια ύλη. Ωστόσο, το 1676 η παρατήρηση των πρώτων βακτηρίων του Antonie van Leeuwenhoek συνετέλεσε καθοριστικά στην απαρχή εντατικής μελέτης της συγκεκριμένης θεώρησης και την εξέλιξη της Μικροβιολογίας.

Mε στόχο την ανατροπή αυτής της φημολογούμενης θέσης, πολλοί επιστήμονες εργάστηκαν -με σημαντικότερους τους Francesco Redi (1668), Lazzaro Spallanzani (1768). Αν και οι δύο τους παρουσίασαν αξιόλογα ευρήματα ως προς την εκθρόνιση του σκεπτικισμού γύρω από το θέμα, δέχτηκαν αρνητική κριτική για υποτιθέμενα κατευθυνόμενα πειράματα. Με απλά λόγια, αμφότεροι χρησιμοποίησαν απλουστευμένες- όχι τόσο λεπτομερώς οργανωμένες πειραματικές μεθόδους-, δίνοντας συνέχεια στις αμφισβητήσεις.

Μεταφερόμενοι πίσω στο 1864,  ο Louis Pasteur ως ισχυρός αντίπαλος της αυθόρμητης γένεσης, σχεδιάζει μία σειρά πειραμάτων, με τα οποία καταφέρνει να καταρρίψει οριστικά την συγκεκριμένη θεωρία. Εκείνα τα χρόνια, ο ίδιος ασχολείτο ενεργά με τη μελέτη της ζύμωσης στον μύκητα Aspergillus. Έτσι, υπέθετε ότι σε περίπτωση που ίσχυε η αυτόματη γένεση, τότε οργανισμοί θα μπορούσαν να αναδυθούν από κάποιο αποστειρωμένο υλικό.

Με βάση αυτό, ανέπτυξε πειραματικές ακολουθίες μέσω χρήσης ειδικών δοχείων με στενό στόμιο και μακρύ λαιμό, γνωστές ως φιάλες Pasteur. Τα πειράματά του ανέδειξαν την επιστημονική μέθοδο, καθώς διενεργήθηκαν σε πληθώρα ομαδοποιημένων δοχείων, ώστε να επισφραγιστεί η ορθότητα και επαναληψιμότητα των αποτελεσμάτων.

Πορεία πειραμάτων

Αρχικά, πρέπει να σημειωθεί ότι η διαφοροποίηση των πειραμάτων του Pasteur από τους προγενέστερους τους, έγκειται ακριβώς στη δομή των υαλικών και στη χρονικά καθορισμένη θερμική κατεργασία που χρησιμοποίησε.

Σαν πρώτο βήμα, σε όλα τα δοχεία τοποθετήθηκε ζωμός, ο οποίος αποστειρώνεται με απλή χρήση θερμότητας (ο γνωστός μας βρασμός), για να θανατωθεί οποιοσδήποτε μολυσματικός παράγοντας.

Στην πρώτη ομάδα δοχείων ο Pasteur άφησε ακίνητα τα δοχεία, που για το χρονικό διάστημα μελέτης, δεν παρουσιάστηκε μικροβιακή ανάπτυξη. Γίνεται κατανοητό ότι, ενώ ο αέρας διακινείται στο εσωτερικό, η σκόνη παραμένει στον λαιμό του υαλικού. Οπότε, χωρίς την παρουσία μικροοργανισμών σε συνδυασμό με συνεχιζόμενη επίδραση θερμότητας, αποτρέπεται η αποσύνθεση του ζωμού.

Στη δεύτερη περίπτωση, μετά την επίδραση θερμότητας επέρχεται αποκοπή του καμπυλωτού λαιμού. Ως αποτέλεσμα, το περιεχόμενο του δοχείου εκτίθεται στον ατμοσφαιρικό αέρα, ο οποίος έχει σκόνη και μικροοργανισμούς. Η επιμόλυνση και η μικροβιακή παρουσία γίνεται αντιληπτή, διότι ο ζωμός έχει υποστεί θόλωμα και χρωματική αλλαγή.

Στις τελευταίες προσπάθειες, αφού αρχικά οι φλάσκες είχαν αφεθεί σε ακινησία, ο Pasteur προσπάθησε να τις κινήσει με τρόπο που ο ζωμός να ακουμπήσει τον λαιμό του δοχείου και το υγρό να επανέλθει στην αρχική του θέση. Μετά από λίγες μέρες παρατηρήθηκε μικροβιακή ανάπτυξη, ενισχύοντας την υπόθεση ότι ο κυρτός λαιμός συγκρατούσε μεγάλο όγκο σωματιδίων σκόνης.

Τελικά, διαπιστώθηκε ότι τα μικρόβια μεταφέρονται με τα σωματίδια σκόνης και δεν σχηματίζεται καμία μορφή ζωής-από το πουθενά. Ως εκ τούτου, αναδείχθηκε ότι η ζωή δεν μπορεί να προκύψει εις απουσία οργανισμών ή των αναπαραγωγικών τους ιδιοτήτων. Τα αποτελέσματά του συνοψίζονται στη φράση “Οmne vivum ex vivo” [όλη η ζωή από ζωή].

Η μεθοδολογία του Louis Pasteur οδήγησε στην ανάπτυξη αποστειρωτικών τεχνικών, αφήνοντας εφαρμόσιμη κληρονομιά στη Μικροβιολογία, την Κλινική Ιατρική, την Ανοσολογία (Εμβόλιο κατά της λύσσας), αλλά και τη βιομηχανία τροφίμων (Παστερίωση). Το έργο του αποτελεί βασική γνώση που διατίθεται προς επίλυση βιολογικών ζητημάτων!

Πηγές

Madigan, M. T., Martinko, J. M., & Parker, J. (2003). Brock biology of microorganisms. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall/Pearson Education.

Serafino, L. (2016). Abiogenesis as a theoretical challenge: Some reflections. Journal of Theoretical Biology, 402, 18–20. doi:10.1016/j.jtbi.2016.04.033

Strick, J. (2009). Spontaneous Generation. Encyclopedia of Microbiology, 80–90. doi:10.1016/b978-012373944-5.00326-6 https://sciencing.com/did-protein-dna-rna-come-first-2237.html

Εικόνες

 https://www.britannica.com/biography/Louis-Pasteur https://www.vox.com/2016/8/9/12405306/antoni-van-leeuwenhoek