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. Ludzie wierzyli, że larwy mogą spontanicznie wyłonić się z gnijącego mięsa – że żywy organizm tak złożony jak myszy może powstać z materii nieożywionej.
Koncepcje
Popularnym pojęciem było kiedyś spontaniczne pokolenie. Ludzie, w tym wybitni myśliciele naukowi, tacy jak Arystoteles, wierzyli, że myszy mogą powstać z przechowywanego ziarna i przy braku jakiegokolwiek biologicznego rodzica. Arystoteles napisał w swojej książce, Historia zwierząt, że niektóre zwierzęta mogą pochodzić od swoich zwierząt macierzystych, a inne mogą rosnąć spontanicznie i nie z tego samego typu. Odpowiednio, zwierzę może pochodzić z gnijącej ziemi lub materii roślinnej.1
Zasada spontanicznej generacji stwierdza, że obiekty nieożywione mogą produkować żywe istoty. Jest to czasami określane jako abiogeneza. Do dziś teoria ta nie ma już szerokiego poparcia. Wraz z pojawieniem się narzędzi laboratoryjnych i technik mikrobiologicznych eksperymenty naukowe, takie jak te Ludwika Pasteura, dowiodły, że żywe istoty nie mogą być generowane spontanicznie z nieożywionych obiektów. Tylko istoty żywe są zdolne do reprodukcji innego życia. W ten sposób teoria spontanicznej generacji stała się przestarzała, a teoria biogenezy zyskała szerszą akceptację.
Jednakże przestarzała abiogeneza wydaje się mieć tę samą zasadę założycielską, co współczesna hipoteza abiogenezy (pochodzenia życia). Obie różnią się w taki sposób, że współczesna hipoteza abiogenezy jest akceptowana do dziś. W rzeczywistości jest ona jedną z powszechnie akceptowanych teorii przedstawiających historię życia. Zgodnie z nią pierwotna Ziemia była schronieniem dla najwcześniejszych form życia, które powstały z materii nieożywionej, takiej jak związki organiczne. Te prymitywne formy życia nie były tak rozbudowane, jak znane nam dzisiaj organizmy żywe. Są one mniej skomplikowane pod względem formy, struktury i funkcji. Wyłonienie się żywych z nieożywionych jednostek następowało stopniowo i powoli, że zajęło im to miliony lat. W miarę dalszego różnicowania się istot żywych, stawały się one w końcu bardziej rozbudowane pod względem atrybutów fizycznych i genetycznych. Tak więc, podczas gdy współczesna hipoteza abiogenezy zakłada miliony lat, spontaniczna generacja przedstawia proces, który obejmuje stosunkowo krótszy okres czasu (np. minuty, godziny, dni lub lata).
Biogeneza odnosi się do procesu, w którym życie powstaje z podobnych form życia. Zasada biogenezy jest przeciwna do zasady spontanicznej generacji. Osobą, która jako pierwsza wymyśliła termin biogeneza był Henry Charlton Bastian 1837-1915. Zaproponował on użycie terminu biogeneza w miejsce spontanicznej generacji. Później Thomas Henry Huxley 1825-1895 zaproponował, aby termin abiogeneza odnosił się do procesu spontanicznej generacji, a termin biogeneza do procesu, w którym życie powstaje z podobnego życia. Te definicje przeważyły. Biogeneza jest więc przeciwieństwem spontanicznego powstawania. Twierdzi, że żywe istoty mogą być produkowane tylko przez inne żywe istoty, a nie przez nie-żywe rzeczy.
Innym ważnym pojęciem, które należy wziąć pod uwagę jest jednoogniskowe pokolenie, które odnosi się do procesu, w którym potomstwo pochodzi od rodziców tego samego gatunku. Jest to przeciwieństwo pokolenia ekwiwalentnego, które odnosi się do procesu, w którym gatunek jest produkowany z gatunków niespokrewnionych, niekoniecznie z udziałem rozmnażania płciowego. Na przykład, kiedyś wierzono, że tasiemiec został wyprodukowany przez swojego żywiciela.
Rozród
Jest to obecnie powszechne przekonanie, że każda żywa istota może pochodzić tylko od innej żywej istoty i nigdy nie zaobserwowano, by życie komórkowe powstało z materii nieożywionej w krótkim czasie. Ponadto wiadomo, że istnieją dwie główne formy rozmnażania: rozmnażanie płciowe i rozmnażanie bezpłciowe.
Rozmnażanie
Rozmnażanie płciowe w organizmach jednokomórkowych, takich jak prokariota, odbywa się poprzez proste przeniesienie DNA między dwiema komórkami. Transfer DNA u prokariotów odbywa się (1) przez transformację, tj. wbudowanie obcego DNA do chromosomu bakterii biorcy oraz (2) przez koniugację, tj. bezpośredni transfer plazmidowego DNA między dwiema bakteriami poprzez wyrostek zwany pilusem koniugacyjnym.
Z jednokomórkowców niektóre organizmy ewoluowały do form wielokomórkowych. Wielokomórkowość dała im przewagę w postaci dłuższego życia i lepszego przystosowania do różnych środowisk. Mając wiele komórek, role mogą być rozdzielone między nimi. W związku z tym różne komórki mogą pełnić różne funkcje. Z czasem pojawiły się wyższe formy organizmów wielokomórkowych, takie jak człowiek i inne kręgowce, których ciało składało się z dwóch głównych typów komórek: płciowych i somatycznych. Komórki płciowe są komórkami zaangażowanymi w produkcję gamet i w rozmnażanie płciowe. Pozostałe komórki ciała nazywane są komórkami somatycznymi. Gameta męska i żeńska to odpowiednio plemnik i komórka jajowa. Organizmy wielokomórkowe rozmnażają się płciowo przez kopulację, która prowadzi do połączenia gamet męskich i żeńskich. Niektóre organizmy, takie jak niektóre rośliny i bezkręgowce są hermafrodytami (jednopienne). Posiadają one zarówno męskie, jak i żeńskie gonady, a zatem w jednym organizmie wytwarzane są zarówno męskie, jak i żeńskie komórki płciowe. Organizmy, które mają tylko jedną gonadę, są określane jako dwupienne. U zwierząt rozmnażanie płciowe często rozpoczyna się od znalezienia partnera. Dlatego zaloty w królestwie zwierząt są powszechne i różnorodne. Naturalna selekcja jest w grze, ponieważ organizm musi podjąć wysiłek (czasami ekstremalny), aby zabezpieczyć partnera do reprodukcji seksualnej.
Rozród
Rozród bezpłciowy to inny sposób, w jaki organizmy się rozmnażają. Nie angażuje gamet (komórek płciowych), tak jak one są kluczowymi graczami w rozmnażaniu płciowym. Istnieje wiele sposobów przeprowadzania rozmnażania bezpłciowego: rozszczepienie binarne, pączkowanie, rozmnażanie wegetatywne, tworzenie zarodników, fragmentacja, partenogeneza, apomiksja i embrion nukelarny. Prokariota rozmnażają się głównie drogą bezpłciową. Niektóre eukarionty, takie jak niektóre rośliny i zwierzęta partenogenetyczne, rozmnażają się bezpłciowo. W rozmnażaniu bezpłciowym nie ma potrzeby szukania partnera. Rodzic może rozmnażać potomstwo przy braku partnera i w ten sposób stworzyć klon.
Rozród
Niektóre gatunki są zdolne do heterogamii, czyli zdolności do naprzemiennego rozmnażania płciowego i bezpłciowego.
Historia
Pewnie kiedyś ludzie wierzyli, że żywa istota może powstać z nieożywionego obiektu lub rzeczy nieożywionej. Była to podstawowa zasada teorii spontanicznego powstawania. Jednym ze znanych zwolenników tej teorii był Arystoteles.1
Teoria ta została później zakwestionowana. Pierwszą osobą, która obaliła tę teorię był Francesco Redi 1626-1697. Wykazał on, że larwy nie wyrastają z gnijącego mięsa, lecz z jaj much. Pier Antonio Micheli 1679-1737 również zakwestionował tę popularną wówczas tezę. W oparciu o jego odkrycia, zarodniki grzybów, które umieścił na melonie, produkowały ten sam rodzaj grzybów. To przekonało go, że grzyby nie powstały w wyniku spontanicznej generacji. Mimo to teoria ta zyskała szerokie poparcie aż do eksperymentu Ludwika Pasteura w 1859 r. Ludwik Pasteur 1822-1895, znany z ważnych prac naukowych w dziedzinie szczepień, fermentacji mikrobiologicznej i pasteryzacji, położył jej kres poprzez swój eksperyment w 1859 r. Wykazał, że nic nie rozwija się ze sterylizacji. Wykazał on, że nic nie rozwija się z wysterylizowanych i zamkniętych kolb. Mikroorganizmy rosły w otwartych, sterylizowanych kolbach. Używał również kolb z łabędzią szyjką z fermentującym bulionem. Struktura kolby pozwalała na wnikanie powietrza, podczas gdy cząsteczki kurzu przyklejały się do długiej, zakrzywionej rurki i w ten sposób nie mogły dostać się do bulionu. Pomimo powietrza dostającego się do kolby, nic nie rosło na bulionie. I odwrotnie, mikroorganizmy rosły na bulionie, gdy kolba była przechylona na bok. Powodowało to, że bulion dotykał ścianki probówki zanieczyszczonej kurzem. Obaliło to tezę, że mikroorganizmy mogą spontanicznie tworzyć się z powietrza. Zamiast tego, mikroorganizmy na kurzu powodowały psucie się bulionu. 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