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. Vroeger geloofde men dat maden spontaan uit rottend vlees konden ontstaan – dat een zo complex levend organisme als muizen uit niet-levende materie kon ontstaan.
Concepten
Vroeger was de spontane generatie de populaire opvatting. Mensen, waaronder vooraanstaande wetenschappelijke denkers, zoals Aristoteles, geloofden dat muizen konden ontstaan uit opgeslagen graan en in afwezigheid van een biologische ouder. Aristoteles schreef in zijn boek, Geschiedenis van de dieren, dat sommige dieren konden voortkomen uit hun ouderdieren en andere spontaan konden groeien en niet uit hun soortgenoten. Zo zou het dier kunnen voortkomen uit rottende aarde of plantaardig materiaal.1
Het principe van spontane generatie stelt dat levenloze voorwerpen levende wezens zouden kunnen voortbrengen. Dit wordt ook wel abiogenese genoemd. Deze theorie wordt heden ten dage niet meer algemeen ondersteund. Met de komst van laboratoriuminstrumenten en microbiële technieken hebben wetenschappelijke experimenten, zoals die van Louis Pasteur, aangetoond dat levende wezens niet spontaan uit levenloze voorwerpen kunnen ontstaan. Alleen levende wezens zijn in staat om ander leven voort te brengen. Aldus raakte de theorie van de spontane generatie in onbruik en werd de theorie van de biogenese meer algemeen aanvaard.
De verouderde abiogenese lijkt echter hetzelfde grondbeginsel te hebben als dat van de moderne hypothese van de abiogenese (oorsprong van het leven). De twee verschillen in die zin dat de moderne hypothese van abiogenesis tot op de dag van vandaag aanvaard blijft. In feite is het een van de algemeen aanvaarde theorieën die de geschiedenis van het leven schetsen. Volgens deze hypothese was de oeraarde een toevluchtsoord voor de vroegste levensvormen die ontstonden uit niet-levende materie, zoals organische verbindingen. Deze primitieve levensvormen waren niet zo uitgebreid als de levende wezens die we vandaag kennen. Ze zijn minder uitgewerkt qua vorm, structuur en functie. Het ontstaan van levende uit niet-levende entiteiten verliep geleidelijk en traag, dat wil zeggen miljoenen jaren. Naarmate de levende wezens zich verder diversifieerden, werden zij uiteindelijk uitgebreider in termen van fysieke en genetische attributen. Terwijl de moderne hypothese van abiogenese dus miljoenen jaren in beslag neemt, is de spontane generatie een proces dat een relatief kortere tijdspanne in beslag neemt (b.v. minuten, uren, dagen of jaren).
Biogenese verwijst naar het proces waarbij leven ontstaat uit gelijksoortige levensvormen. Het principe van biogenese is tegengesteld aan dat van spontane generatie. De persoon die als eerste met de term biogenese kwam was Henry Charlton Bastian 1837-1915. Hij stelde voor om de term biogenese te gebruiken in plaats van spontane generatie. Later stelde Thomas Henry Huxley 1825-1895 voor om de term abiogenese te gebruiken voor het proces van spontane generatie en de term biogenese voor het proces waarbij leven ontstaat uit soortgelijk leven. Deze definities hebben de overhand gekregen. Biogenese is dus het tegenovergestelde van spontane generatie. Het stelt dat levende wezens alleen kunnen worden voortgebracht door een ander levend wezen, en niet door een niet-levend wezen.
Een ander belangrijk begrip is eenduidige generatie, dat betrekking heeft op het proces waarbij een nageslacht voortkomt uit ouders van dezelfde soort. Dit in tegenstelling tot een eenduidige generatie, die betrekking heeft op het proces waarbij een soort wordt voortgebracht uit een niet-verwante soort, waarbij niet noodzakelijkerwijs sprake is van geslachtelijke voortplanting. Zo werd ooit gedacht dat een lintworm door zijn gastheer werd voortgebracht.
Voortplanting
Het is nu een algemeen besef dat elk levend ding alleen uit een ander levend ding kan voortkomen, en er is nog nooit waargenomen dat cellulair leven binnen korte tijd uit niet-levende materie is ontstaan. Bovendien is het nu bekend dat er twee belangrijke vormen van voortplanting zijn: geslachtelijke voortplanting en ongeslachtelijke voortplanting.
Voortplanting
Bij eencellige organismen zoals prokaryoten vindt de geslachtelijke voortplanting plaats door eenvoudigweg DNA tussen twee cellen over te brengen. DNA-overdracht bij prokaryoten gebeurt (1) door transformatie, d.w.z. de opname van vreemd DNA in het chromosoom van de ontvangende bacterie en (2) door conjugatie, d.w.z. de directe overdracht van plasmide-DNA tussen twee bacteriën via een aanhangsel dat conjugatiepilus wordt genoemd.
Van eencelligen evolueerden bepaalde organismen naar meercellige vormen. Meercelligheid bood het voordeel van een langere levensduur en een betere aanpassing aan verschillende omgevingen. Met meerdere cellen kunnen de rollen over de cellen worden verdeeld. Zo kunnen verschillende cellen verschillende functies vervullen. Na verloop van tijd ontstonden hogere vormen van meercellige organismen, zoals de mens en andere gewervelde dieren, met een lichaam dat uit twee grote soorten cellen bestaat: geslachtscellen en somatische cellen. De geslachtscellen zijn de cellen die betrokken zijn bij de productie van geslachtscellen en bij de geslachtelijke voortplanting. De rest van de lichaamscellen worden somatische cellen genoemd. Mannelijke en vrouwelijke geslachtscellen zijn respectievelijk de zaadcellen en de eicellen. Meercellige organismen planten zich geslachtelijk voort door copulatie die leidt tot de vereniging van mannelijke en vrouwelijke gameten. Sommige organismen, zoals bepaalde planten en ongewervelde dieren, zijn tweeslachtig (eenhuizig). Zij dragen zowel mannelijke als vrouwelijke geslachtsklieren, en dus worden in één lichaam zowel mannelijke als vrouwelijke geslachtscellen geproduceerd. Organismen die slechts één geslachtsklier hebben, worden tweehuizig genoemd. Bij dieren begint de geslachtelijke voortplanting vaak bij het vinden van een partner. Daarom is baltsgedrag in het dierenrijk gebruikelijk en divers. Natuurlijke selectie is in het spel, omdat het organisme een (soms extreme) inspanning moet leveren om een partner te vinden voor seksuele voortplanting.
Voortplanting
Aseksuele voortplanting is een andere manier waarop organismen zich voortplanten. Er zijn geen geslachtscellen (gameten) bij betrokken, terwijl die wel de hoofdrol spelen bij de geslachtelijke voortplanting. Er zijn vele manieren om ongeslachtelijke voortplanting uit te voeren: binaire splijting, knopvorming, vegetatieve voortplanting, sporenvorming, fragmentatie, parthenogenese, apomixis en nucellaire embryonale voortplanting. Prokaryoten planten zich voornamelijk voort door ongeslachtelijke voortplanting. Sommige eukaryoten, zoals bepaalde planten en parthenogene dieren, planten zich ongeslachtelijk voort. Bij ongeslachtelijke voortplanting is het niet nodig een partner te vinden. De ouder kan bij afwezigheid van een partner een nakomeling voortplanten en zo een kloon creëren.
Voortplanting
Sommige soorten zijn in staat tot heterogamie, d.w.z. het vermogen om af te wisselen tussen geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting.
Geschiedenis
Mensen geloofden ooit dat een levend ding kon ontstaan uit een levenloos voorwerp of een niet-levend ding. Dit was het basisprincipe van de theorie van de spontane generatie. Een van de bekende voorstanders van deze theorie was Aristoteles.1
Deze theorie werd later aangevochten. De eerste persoon die de theorie weerlegde was Francesco Redi 1626-1697. Hij toonde aan dat maden niet voortkwamen uit rottend vlees, maar uit de eitjes van vliegen. Pier Antonio Micheli 1679-1737 bestreed ook de toen populaire opvatting. Op grond van zijn bevindingen produceerden de schimmelsporen die hij op meloen plaatste dezelfde soort schimmels. Dit overtuigde hem ervan dat de schimmels niet door spontane generatie waren ontstaan. Desondanks bleef de theorie brede steun krijgen tot het experiment van Louis Pasteur in 1859.
Louis Pasteur 1822-1895 bekend om zijn belangrijke wetenschappelijke werken op het gebied van vaccinatie, microbiële fermentatie en pasteurisatie, maakte er een eind aan door zijn experiment in 1859. Hij toonde aan dat zich niets ontwikkelde uit gesteriliseerde en verzegelde kolven. Micro-organismen groeiden wel op open, gesteriliseerde kolven. Hij gebruikte ook zwanenhalskolven met fermenteerbare bouillon. De structuur van de kolf liet de lucht binnen, terwijl de stofdeeltjes aan de lange kromme buis bleven kleven en daardoor de bouillon niet konden bereiken. Ondanks de lucht die de kolf binnenkwam, groeide er niets op de bouillon. Omgekeerd groeiden er micro-organismen op de bouillon wanneer de kolf zijwaarts werd gekanteld. Hierdoor kwam de bouillon in aanraking met de buiswand die met stof was besmet. Dit weerlegde het idee dat micro-organismen spontaan uit de lucht zouden kunnen ontstaan. In plaats daarvan veroorzaakten de micro-organismen op het stof het bederf van de bouillon. 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