תורת הביוגנזה

ביוגנזה היא כל תהליך בו צורות חיים מייצרות צורות חיים אחרות. לדוגמא, עכביש מטיל ביצים שהופכות לעכבישים אחרים. הנחת יסוד זו מנוגדת היסטורית לאמונה הקדומה בדור ספונטני, שקבעה זאת חומרים אנאורגניים מסוימים, שנותרו לבד, מעוררים חיים (כגון חיידקים, עכברים ורימות) בעניין של ימים. הנחת היסוד של ביוגנזה נחשדה הרבה לפני שהודגמה סופית. ניסוי הדגמה, שהראה ביוגנזה עד לרמת החיידקים, הומצא על ידי לואי פסטר בשנת 1859.

הדור הספונטני ידוע גם כאביוגנזה אריסטוטלית, על שם התומך היווני העתיק שלה. ההתגנבות וחוסר הנראות של אורגניזמים כמו זבובים, עכברים וחיידקים אפשרו לאמונה בדור הספונטני לשלטון במשך אלפי שנים. השימוש החלוצי במיקרוסקופ החדש עדיין במאה ה -18 החל לכרסם באמינותו; ראיית ביצי זבוב וחיידקים מתחת למיקרוסקופ עזרה למחיקת האופי שלהם. בתקופת פסטר, הניסויים הגנו על הביוגנזה ברמה המקרוסקופית. נותר רק להוכיח ביוגנזה מיקרוסקופית.

בשנת 1668 התייחס פרנצ'סקו רדי לשאלת הדור הספונטני המקרוסקופי כשפרסם את תוצאות ניסוי בו הציב בשר נרקב במיכל וכיסה את פתח המכולה גָזָה. אם הגזה היה נעדר, רימות היו צומחות על הבשר. אם הגזה היה קיים, הרימות לא היו צומחות על הבשר, אלא יופיעו על הגזה. רדי התבונן בזבובים שהפקידו ביצים קרוב למקור מזון ככל שניתן היה להגיע אליו.

מאה שנה לאחר מכן, ניסוי שביצע לאזארו ספאלנזני בשנת 1768 הצביע על ביוגנזה ברמה המיקרוסקופית. ספאלנזני רצה להימנע מזיהום על ידי הרתחת מרק בשר במיכל אטום. הבעיה בגישה זו הייתה שאוויר במיכל יכול לנפץ את המכולה עם חימום. לכן הוא פינה את המכולה לאחר שאטום אותה נסגר. המרק לא הענן לאחר מכן עם צמיחת חיידקים, ותמך בתיאוריה של ביוגנזה.

מבקרים טענו כי יש צורך באוויר לכל החיים. היעדר גידול חיידקים נניח אפוא בגלל מחסור באוויר, ולא בגלל שהתפשטות חיידקים באמצעות זיהום. ביקורת זו עמדה כמעט מאה לפני שפסטר נכנס למקום וביטל אותה.

הניסוי בשנת 1859 שביצע פסטר ביטל באופן חד משמעי את תיאוריית הדור הספונטני ברמה המיקרוסקופית. הוא הרתיח מרק בשר בבקבוק שהיה לו צוואר ארוך שהתעקל כלפי מטה, ואז כלפי מעלה, כמו צוואר אווז. העיקול בצוואר מנע מלהגיע לחלקיקים מזוהמים למרק, ובכל זאת מאפשר הפצה חופשית של אוויר. העובדה שהבקבוקון מאפשר מעבר אוויר הייתה פריצת דרך עיצובית שסוף סוף פנתה למבקרי ספאלנזני.

הבקבוקון של פסטר נותר ללא צמיחת חיידקים כל עוד הבקבוק נשאר זקוף. כדי להראות היכן נמצאים האלמנטים המזהמים, הוא הטה את הבקבוקון מספיק כדי שהמרק יטאטא את העיקול בצוואר האווז; מרק אז היה מעונן במהירות בצמיחת חיידקים.

כמה בריאתנים טענו שחוק הביוגנזה מערער את התיאוריה האבולוציונית ואת התיאוריה לפיה כל החיים מקורם בחומר אורגני לפני מיליארדי שנים. עם זאת, ביוגנזה פשוט מבטלת את תורת הדור הספונטני - היא מדברת על מה שיכול להיות הושג בטווחי זמן דורי, לא לאורך אלפי דורות או מיליוני שנים.

תיאוריות על מקור החיים לוקחות בחשבון את היעדר הטורפים ואת ההרכב הכימי השונה מאוד של האטמוספירה של כדור הארץ באותה תקופה. הם שוקלים גם מה ניתן להשיג במיליוני שנים באמצעות ניסוי וטעייה. אף אחד מאלה אינו נחשב בחוק הביוגנזה. תיאוריית הדור הספונטני מדברת על חיים מורכבים המופיעים במלואם בימים, אשר התיאוריות של לתחום מוצא החיים נדרשו מיליוני שנים של ניסוי וטעייה בתנאים שכבר אינם קיימים כדור הארץ.