La teoria della generazione spontanea e della biogenesi

DIBATTITO TRA GENERAZIONE SPONTANEA E BIOGENESI
LA TEORIA DELL'ABIOGENESI
Fino alla metà del XVII secolo era convincimento comune che Dio avesse creato l’uomo e gli altri organismi
superiori, mentre gli anfibi, i vermi, gli insetti e in generale gli animali di più piccole dimensioni si sarebbero
generati spontaneamente dal fango o da sostanze in decomposizione. Questo convincimento ha origini molto
lontane. Nella Cina antica, ad esempio, la gente pensava che dai bambù si generassero spontaneamente gli
afidi, e documenti sacri dell'India testimoniano della nascita spontanea di mosche dal sudore e dalla
sporcizia. Secondo i babilonesi, poi, il fango dei canali generava vermi. Per i filosofi greci la vita era insita
nella materia stessa e da essa emergeva spontaneamente quando le condizioni si facevano favorevoli: essi
credevano, ad esempio, che pesci e rane si generassero dal putrido fango del Nilo.
Aristotele raccolse le idee relative alla generazione spontanea formulate dai filosofi che vissero prima di lui e
le sintetizzò in una teoria i cui effetti si sono fatti sentire fino a tempi molto recenti. Secondo il grande
pensatore dell’antichità gli organismi viventi nascono, in genere, da altri organismi a loro simili, però a volte
possono anche scaturire dalla materia inerte. Esisterebbe infatti, in tutte le cose, un "principio passivo"
rappresentato dalla materia e un "principio attivo" rappresentato dalla forma. Questa sarebbe una specie di
forza interna che guida e indirizza la materia stessa dandole appunto la forma. Il fango, ad esempio, è
materia inerte, ma contiene un principio attivo che non è nulla di materiale, ma semplicemente una
inclinazione, una predisposizione a organizzare la materia in qualcosa di vivo come potrebbe essere un
verme o una rana.
La teoria della generazione spontanea passò indenne attraverso il Medioevo e il Rinascimento e fu sostenuta
da illustri pensatori come Newton, Cartesio e Bacone. Nel XVI secolo vi era ancora qualcuno disposto a
credere che le oche nascessero da alcuni alberi che si trovavano a contatto con le acque dell'oceano o che gli
agnelli si formassero all'interno di meloni, come andavano raccontando alcuni viaggiatori al ritorno da lunghi
viaggi in Oriente.
Nel XVII secolo finì l'epoca delle leggende e iniziarono le prime sperimentazioni a sostegno della teoria della
generazione spontanea. Il medico fiammingo Jean Baptiste Van Helmont, annunciò (seriamente) di avere
condotto un esperimento mettendo a contatto chicchi di frumento e una camicia sporca, in seguito al quale
sarebbero nati dei topi dopo 21 giorni. Secondo Van Helmont il sudore umano avrebbe rappresentato il
principio attivo necessario per spingere la materia inerte a trasformarsi in materia vivente.
E' evidente che quello di Van Helmont era un esperimento condotto male, tuttavia la strada giusta, quella
della verifica sperimentale delle idee, era stata aperta.
Nel 1668 il medico e poeta toscano Francesco Redi illustrò una serie di esperimenti i quali avrebbero dovuto
dimostrare che la generazione spontanea non esiste. Egli mise della carne di vitello e del pesce in alcuni
recipienti che sigillò ermeticamente, lasciandone aperti degli altri. Dopo un po' di tempo poté notare la
presenza di vermi (in realtà si trattava di larve di insetti) sulle carni in putrefazione all'interno dei recipienti
aperti nei quali entravano e uscivano liberamente mosche e altri insetti, mentre non vi era traccia di
organismi viventi all'interno dei recipienti chiusi. All’obiezione degli scienziati aristotelici che dicevano che nei
recipienti chiusi ermeticamente mancava l’aria e per questo il principio attivo non aveva potuto manifestarsi,
Redi rispose ripetendo l’esperimento chiudendo i recipienti solo con un lembo ritaglio di stoffa sottile e fine in
modo che non potesse né entrare né uscire nulla tranne l’aria. Ugualmente non vi fu traccia di organismi
viventi all’interno di questi recipienti. Quindi Redi dimostrò che i vermi comparivano solo se le mosche
potevano entrare a deporre le uova sulla carne: quindi la teoria generazione spontanea era smentita.
Più o meno nello stesso tempo in cui Redi compiva i suoi esperimenti un naturalista olandese, di nome Anton
Van Leeuwenhoek (1632–1723), osservò, per la prima volta, la presenza di microrganismi attraverso un
rudimentale microscopio da lui stesso costruito. Le osservazioni al microscopio ben presto si moltiplicarono e
la presenza di un numero tanto abbondante di microrganismi all'interno di tutte le sostanze esaminate fece
risorgere l'idea della generazione spontanea, che gli esperimenti di Redi sembravano avere allontanato. Le
osservazioni di Leeuwenhoek stimolarono nuove ricerche in quella direzione e la disputa fra teoria della
biogenesi (la vita deriva dalla vita) e teoria della abiogenesi (la vita si origina da sostanze non viventi) si
spostò dal mondo macroscopico dei vermi e delle mosche a quello microscopico dei protozoi e dei batteri.
Nel 1745 il naturalista inglese John Needham condusse una serie di esperimenti che dettero nuovo vigore
alla tesi dell’abiogenesi. Egli scaldò vari liquidi nutritivi come il brodo di pollo o gli infusi d'erbe coi quali
riempì alcune provette che poi tappò con della garza. Ebbene, nonostante tutti gli accorgimenti adottati
affinché non entrasse nulla nelle provette che contenevano le soluzioni nutritive rese sterili dal calore, dopo
alcuni giorni si poteva notare che queste pullulavano di organismi viventi. I risultati dei suoi esperimenti lo
convinsero che la generazione spontanea era effettivamente possibile.
Gli stessi risultati non convinsero invece l'abate italiano Lazzaro Spallanzani il quale, alcuni anni più tardi,
rifece gli stessi esperimenti di Needham ma riscaldando il liquido nutritivo molto più a lungo e a temperature
molto più alte, fino a farlo bollire per alcuni minuti. Ebbene il risultato fu che anche dopo molti giorni i liquidi
contenuti nelle provette, questa volta ermeticamente tappate, rimanevano limpidi e non mostravano la
presenza di microrganismi al loro interno. Le critiche ora arrivarono dal ricercatore inglese il quale accusò lo
Spallanzani di avere scaldato i liquidi nutritivi a temperature troppo elevate "torturando" inutilmente le
sostanze presenti fino al punto di distruggere il principio attivo contenuto in esse; e di aver inoltre sigillato le
provette al punto da impedire il passaggio dell'aria indispensabile per la vita.
LA TEORIA DELLA BIOGENESI
La controversia continuò ancora per molti anni e si concluse definitivamente verso la metà del
diciannovesimo secolo quando il biologo francese Louis Pasteur ideò un esperimento che avrebbe detto la
parola fine a una questione che sembrava irrisolvibile. L'esperimento venne condotto all'interno di un
apparato molto semplice, ma geniale, costruito in modo tale da non poter più dar adito a dubbi sul fatto che
il principio attivo non esiste. Pasteur inventò dei contenitori di vetro con un lungo collo ricurvo ad S (detti,
per la loro forma, "palloni a collo di cigno"), che gli permisero di fare l’esperimento in presenza di aria in
questo modo:
A. all'interno di normali palloni a collo corto Pasteur riponeva la soluzione nutritiva ( brodo di coltura);
B. il collo corto dei palloni veniva poi assottigliato ed allungato a collo di cigno;
C. i palloni venivano messi a bollire per più di un'ora lasciando che il vapore uscisse liberamente dall'orifizio
terminale del collo ricurvo.
D. Spenta la fiamma, il liquido contenuto nel recipiente cominciava a raffreddarsi lentamente dopo aver
richiamato aria dall'esterno, a causa della depressione conseguente al riscaldamento.
E. Un gruppo di palloni veniva lasciato così a temperatura ambiente per qualche giorno;
F. Ad un secondo gruppo di palloni Pasteur rompeva la parte ad S del collo lasciandoli nello stesso
ambiente e per lo stesso tempo degli altri.
RISULTATI:
All’osservazione nel brodo contenuto nei palloni con il collo ad S non c’era traccia di contaminazione di
microrganismi, mentre nei palloni con il collo rotto il brodo di coltura era intorbidito e ricco di microrganismi.
CONCLUSIONI:
1. in ENTRAMBI i gruppi di palloni il brodo era stato sottoposto all’ebollizione per lo stesso lungo
tempo, trattamento che, secondo i sostenitori della generazione spontanea avrebbe distrutto il
principio attivo; eppure dopo qualche giorno il brodo dei palloni con il collo rotto pullulava di
microrganismi; se i microrganismi fossero derivati dal principio attivo, non avrebbero dovuto
svilupparsi nemmeno nei palloni con il collo rotto;
2. in ENTRAMBI i gruppi di palloni l’aria era libera di entrare a contatto con il brodo di coltura, quindi ,
se i microrganismi fossero derivati dal principio attivo insito nelle sostanze del brodo, anche nei
palloni con il collo a cigno i microrganismi sarebbero dovuti nascere. Invece ciò non si era verificato.
Quindi Pasteur concluse che i microrganismi arrivavano sul brodo di coltura, dove si riproducevano in gran
quantità, con il pulviscolo contenuto nell’aria. Quando, subito dopo la bollitura, l’aria era attirata verso
l’interno dei palloni, i microrganismi in essa sospesi, a contatto con il liquido ancora bollente che trovavano
all’interno dei palloni, venivano uccisi. Anche dopo alcuni mesi l'infuso si era conservato limpido a
dimostrazione che non erano presenti germi di alcun genere, mentre sulla curva più esterna del collo si
poteva notare la presenza di polvere ed i microrganismi, entrati successivamente dall'apertura terminale, non
potevano però più raggiungere il brodo. Nei palloni a cui era stato rotto il collo, oltre all’aria entrava anche
liberamente il pulviscolo in essa contenuto e quindi i microrganismi potevano raggiungere liberamente il
brodo di coltura, facendolo imputridire.
SINTESI FINALE DI PASTEUR:
Nelle condizioni ambientali oggi esistenti sul pianeta Terra la
generazione spontanea non è possibile e quindi ogni organismo, anche unicellulare, può
derivare solo da uno simile preesistente.
I palloni a collo di cigno di Pasteur ancora oggi conservati all’Istituto Pasteur di Parigi. Il brodo in essi contenuto è ancora
limpido.