Table of Contents
Definition
noun
plural: biogeneses
(1) The process in which life forms arise from similar life forms
(2) A theory that asserts that living things can only be produced by another living thing, and not by a non-living thing
Details
Overview
Biogenesis refers to the process whereby a living thing comes from another living thing, particularly of the same type. Biogenesis was not widely accepted before. What was widely popular was the theory of spontaneous generation, which presupposes that life could come from inanimate objects or non-living things. Lidé dříve věřili, že z hnijícího masa mohou samovolně vzniknout červi – že z neživé hmoty může vzniknout živý organismus tak složitý, jako jsou myši.
Pojmy
Dříve byla populární představa spontánní generace. Lidé, včetně významných vědeckých myslitelů, jako byl Aristoteles, věřili, že myši mohou vzniknout z uskladněného obilí a bez přítomnosti jakéhokoli biologického rodiče. Aristoteles ve své knize Dějiny zvířat napsal, že někteří živočichové mohli vzniknout z rodičovských zvířat a jiní mohli vyrůst spontánně a ne ze stejného druhu. Podle toho mohl živočich vzniknout z hnijící země nebo rostlinné hmoty.1
Princip spontánní generace říká, že z neživých předmětů mohly vzniknout živé věci. To se někdy označuje jako abiogeneze. Tato teorie není dodnes široce podporována. S příchodem laboratorních nástrojů a mikrobiologických technik vědecké pokusy, jako například pokus Louise Pasteura, prokázaly, že živé věci nemohou spontánně vzniknout z neživého objektu. Pouze živé věci jsou schopny reprodukovat další život. Teorie spontánní generace tak zastarala a rozšířila se teorie biogeneze.
Zastaralá abiogeneze má však zřejmě stejný základní princip jako moderní hypotéza abiogeneze (vzniku života). Obě se liší v tom, že moderní hypotéza abiogeneze je dodnes přijímána. Ve skutečnosti je to jedna z široce přijímaných teorií, které zobrazují historii života. Podle ní byla prapůvodní Země útočištěm prvních forem života, které vznikly z neživé hmoty, například z organických sloučenin. Tyto primitivní životní útvary nebyly tak propracované jako živé organismy, které známe dnes. Jejich forma, struktura a funkce jsou méně propracované. Vznik živých z neživých entit probíhal postupně a pomalu, že jim to trvalo miliony let. Jak se živé bytosti dále diverzifikovaly, staly se nakonec propracovanějšími z hlediska fyzických a genetických atributů. Zatímco tedy moderní hypotéza abiogeneze předpokládá miliony let, než k ní došlo, spontánní generace znázornila proces, který zahrnuje relativně kratší časový úsek (např. minuty, hodiny, dny nebo roky).
Biogeneze označuje proces, při němž život vzniká z podobných forem života. Princip biogeneze je opačný než princip spontánní generace. Osobou, která jako první přišla s termínem biogeneze, byl Henry Charlton Bastian 1837-1915. Navrhl používat termín biogeneze místo termínu spontánní generace. Později Thomas Henry Huxley 1825-1895 navrhl, aby se termín abiogeneze používal pro proces spontánní generace a termín biogeneze pro proces, kdy život vzniká z podobného života. Tyto definice převládly. Biogeneze je tedy opakem spontánní generace. Tvrdí, že živé věci mohou vzniknout pouze z jiné živé věci, nikoliv z věci neživé.
Dalším důležitým pojmem, který je třeba vzít na vědomí, je univokální generace, která se týká procesu, při němž potomek vzniká z rodičů stejného druhu. To je v kontrastu s ekvivokální generací, která se týká procesu, kdy druh vzniká z nepříbuzného druhu, přičemž nemusí nutně jít o pohlavní rozmnožování. Kdysi se například věřilo, že tasemnice vznikla ze svého hostitele.
Rozmnožování
Dnes je běžnou představou, že jakákoli živá věc může vzniknout pouze z jiné živé věci, a nikdy nebyl pozorován žádný buněčný život, který by vznikl z neživé hmoty v krátkém časovém úseku. Navíc je dnes známo, že existují dvě hlavní formy rozmnožování: pohlavní a nepohlavní rozmnožování.
Rozmnožování
Pohlavní rozmnožování u jednobuněčných organismů, jako jsou prokaryota, probíhá prostým přenosem DNA mezi dvěma buňkami. Přenos DNA u prokaryot se uskutečňuje (1) transformací, tj. zabudováním cizí DNA do chromozomu přijímající bakterie, a (2) konjugací, tj. přímým přenosem plazmidové DNA mezi dvěma bakteriemi prostřednictvím přívěsku zvaného konjugační pilus.
Z jednobuněčných se některé organismy vyvinuly do mnohobuněčných forem. Mnohobuněčnost jim poskytla výhodu delšího života a lepšího přizpůsobení různým prostředím. Díky více buňkám lze mezi ně rozdělit role. Různé buňky tak mohou plnit různé funkce. Postupem času vznikly vyšší formy mnohobuněčných organismů, jako je člověk a další obratlovci, s tělem složeným ze dvou hlavních typů buněk: pohlavních a somatických. Pohlavní buňky jsou buňky podílející se na tvorbě gamet a na pohlavním rozmnožování. Ostatní buňky těla se nazývají somatické buňky. Mužské a ženské gamety jsou buňky spermií a vaječné buňky. Mnohobuněčné organismy se pohlavně rozmnožují kopulací, která vede ke spojení samčí a samičí gamety. Některé organismy, například některé rostliny a bezobratlí, jsou hermafroditi (jednopohlavní). Jsou nositeli samčích i samičích gonád, a proto se v jednom těle vytvářejí samčí i samičí pohlavní buňky. Organismy, které mají pouze jednu gonádu, se označují jako dvoudomé. U živočichů začíná pohlavní rozmnožování často při hledání partnera. Namlouvací chování je tedy v živočišné říši běžné a rozmanité. Ve hře je přirozený výběr, protože organismus musí vynaložit úsilí (někdy až extrémní), aby si zajistil partnera pro pohlavní rozmnožování.
Rozmnožování
Dalším způsobem rozmnožování organismů je nepohlavní rozmnožování. Nezahrnuje gamety (pohlavní buňky), stejně jako jsou klíčovými aktéry pohlavního rozmnožování. Existuje mnoho způsobů asexuálního rozmnožování: binární dělení, pučení, vegetativní rozmnožování, tvorba spor, fragmentace, partenogeneze, apomixis a nukleární embryonie. Prokaryota se rozmnožují především asexuálním rozmnožováním. Některá eukaryota, například některé rostliny a partenogenní živočichové, se rozmnožují nepohlavně. Při nepohlavním rozmnožování není třeba hledat partnera. Rodič může rozmnožit potomka i bez partnera, a vytvořit tak klon.
Rozmnožování
Některé druhy jsou schopny heterogamie, tj. schopnosti střídat pohlavní a nepohlavní rozmnožování.
Historie
Lidé se kdysi domnívali, že živá věc může vzniknout z neživého předmětu nebo neživé věci. To byl základní princip teorie spontánní generace. Jedním ze známých zastánců této teorie byl Aristoteles.1
Tato teorie byla později zpochybněna. První, kdo tuto teorii vyvrátil, byl Francesco Redi 1626-1697. Prokázal, že červi nevznikají z hnijícího masa, ale z vajíček much. Pier Antonio Micheli 1679-1737 rovněž zpochybnil tehdy populární představu. Na základě jeho poznatků se ukázalo, že spory hub, které umístil na meloun, produkují stejný typ hub. To ho přesvědčilo, že houby nevznikly spontánní generací. Navzdory tomu se teorii dostalo široké podpory až do pokusu Louise Pasteura z roku 1859.
Louis Pasteur 1822-1895 známý svými významnými vědeckými pracemi v oblasti očkování, mikrobiálního kvašení a pasterizace ji svým pokusem v roce 1859 ukončil. Prokázal, že ze sterilizovaných a uzavřených baněk se nic nevyvíjí. Mikroorganismy však rostly na otevřených, sterilizovaných baňkách. Používal také baňky s labutím hrdlem s fermentačním vývarem. Struktura baňky umožňovala přístup vzduchu, zatímco prachové částice se musely přilepit na dlouhou zahnutou trubici, a proto se nedostaly do vývaru. Přestože do baňky vnikal vzduch, na vývaru nic nerostlo. Naopak, když byla baňka nakloněna na stranu, mikroorganismy na vývaru rostly. To způsobilo, že se bujón dotýkal stěny zkumavky znečištěné prachem. Tím byla vyvrácena představa, že by mikroorganismy mohly vznikat samovolně ze vzduchu. Místo toho mikroorganismy na prachu způsobily kažení vývaru. Through his experiments, supporters of the spontaneous generation waned.
With the continued advancement of laboratory tools and techniques, spontaneous generation has been kept strongly disproved. At present, the principles of spontaneous generation became obsolete and the theory of biogenesis became widely accepted.
Supplementary
Etymology
- Ancient Greek βῐ́ος (bíos, meaning“life“)
- Ancient Greek γένεσις (génesis, meaning“origin, source“)
Variant
Synonym
- biogeny
Further reading
Compare
- spontaneous generation