Biogeneesin teoria

Biogeneesi on mikä tahansa prosessi, jolla elämänmuodot tuottavat muita elämänmuotoja. Esimerkiksi hämähäkki munii munia, joista tulee muita hämähäkkejä. Tämä lähtökohta oli historiallisesti vastakohta muinaiselle uskolle spontaaniin sukupolveen, joka piti sitä tietyt yksin jätetyt epäorgaaniset aineet saavat aikaan elämää (kuten bakteerit, hiiret ja ruohot) jossakin asiassa päivistä. Biogeneesin lähtökohtaa oli epäilty kauan ennen kuin se oli lopullisesti osoitettu. Louis Pasteur suunnitteli vuonna 1859 esittelykokeen, joka osoitti biogeneesin bakteeritasolle asti.

Spontaani sukupolvi tunnetaan myös nimellä Aristotelian abiogenesis sen muinaisen kreikkalaisen kannattajan mukaan. Sellaisten organismien, kuten kärpästen, hiirten ja bakteerien, varkain ja näkymättömyys antoivat uskomuksen spontaaniin sukupolveen hallintaan vuosituhansien ajan. Edelleen uuden mikroskoopin uraauurtava käyttö 1700-luvulla alkoi heikentää sen uskottavuutta; perhomunien ja bakteerien näkeminen mikroskoopin alla auttoi tunnistamaan niiden luonteen. Pasteurin aikaan kokeilut olivat puolustaneet biogeneesiä makroskooppisella tasolla. Vain mikroskooppinen biogeneesi jätettiin todistettavaksi.

Vuonna 1668 Francesco Redi käsitteli makroskooppista spontaania sukupolvea julkaisemalla tulokset kokeesta, jossa hän asetti mätänevän lihan astiaan ja peitti astian aukon sideharso. Jos sideharsoa ei olisi, lihan päälle kasvaisivat ruohot. Jos sideharso oli läsnä, liharuoho ei kasvanut lihan päällä, vaan ilmestyi sideharsoon. Redi havaitsi kärpäsiä, jotka tallettivat munia niin lähelle ruokalähdettä kuin mahdollista.

Vuosisataa myöhemmin Lazzaro Spallanzanin vuonna 1768 suorittama koe osoitti biogeneesiä mikroskooppisella tasolla. Spallanzani halusi välttää saastumisen keittämällä lihaliemiä suljetussa astiassa. Tämän lähestymistavan ongelmana oli, että säiliössä oleva ilma voi rikkoa säiliön kuumennettaessa. Siksi hän evakuoi astian suljettuaan sen. Liemi ei myöhemmin pilvistynyt bakteerikasvun kanssa, mikä tukee biogeneesiteoriaa.

Kriitikot väittivät, että ilmaa tarvitaan elämään. Bakteerikasvun puuttumisen oletettiin johtuvan ilman puutteesta, ei siksi, että bakteerit leviäisivät kontaminaation kautta. Tämä kritiikki oli melkein vuosisadan ajan, ennen kuin Pasteur tuli paikalle ja kumosi sen.

Pasteurin tekemä vuoden 1859 koe kumosi yksiselitteisesti spontaanin syntymisen teorian mikroskooppisella tasolla. Hän keitti lihaliemen pullossa, jossa oli pitkä kaula, joka kaartui alaspäin, sitten ylöspäin kuin hanhenkaula. Kaulan taivutus esti kontaminoituvia hiukkasia pääsemästä liemeen samalla sallien ilman vapaan diffuusion. Se, että pullo mahdollisti ilman kulkemisen, oli suunnittelun läpimurto, joka lopulta osoitti Spallanzanin kriitikoille.

Pasteurin pullossa ei ollut bakteerikasvua niin kauan kuin pullo pysyi pystyssä. Osoittaakseen saastuttavien elementtien sijainnin hän kaatoi pullon tarpeeksi, jotta liemi pyyhkäisi hanhen kaulan mutkan; sitten liemi sammuu nopeasti bakteerikasvulla.

Jotkut kreacionistit ovat väittäneet, että biogeneesilaki heikentää evoluutioteoriaa ja teoriaa, jonka mukaan koko elämä on peräisin epäorgaanisesta materiaalista miljardeja vuosia sitten. Biogeneesi kuitenkin yksinkertaisesti mitätöi spontaanin syntymisen teorian - se puhuu siitä, mitä voi olla toteutettu sukupolvien ajanjaksoissa, ei tuhansien sukupolvien tai miljoonien aikana vuotta.

Elämän alkuperää koskevissa teorioissa otetaan huomioon saalistajien puute ja maapallon ilmakehän tuolloin hyvin erilainen kemiallinen koostumus. He pohtivat myös sitä, mitä voidaan saavuttaa miljoonien vuosien aikana kokeilemalla ja erehdyttämällä. Kumpaa näistä ei oteta huomioon biogeneesilakissa. Spontaanin sukupolven teoria puhuu monimutkaisesta elämästä, joka ilmenee täysin muodostuneen päivinä, mikä elämän alkuperän postulaatti kesti miljoonien vuosien kokeiluja ja virheitä olosuhteissa, joita ei enää ole olemassa Maa.