Microbiologie (Français)

Les humains demandent depuis des millénaires: doù vient une nouvelle vie? La religion, la philosophie et la science ont toutes été aux prises avec cette question. Lune des explications les plus anciennes était la théorie de la génération spontanée, qui remonte aux Grecs de lAntiquité et a été largement acceptée au Moyen Âge.

La théorie de la génération spontanée

Le Le philosophe grec Aristote (384–322 av. JC) fut lun des premiers érudits enregistrés à articuler la théorie de la génération spontanée, la notion que la vie peut provenir de la matière non vivante. Aristote a proposé que la vie provenait dun matériau non vivant si le matériau contenait du pneuma (« chaleur vitale »). Comme preuve, il a noté plusieurs cas dapparition danimaux provenant denvironnements auparavant dépourvus de tels animaux, comme lapparition apparemment soudaine de poissons dans un nouvelle flaque deau.

Cette théorie a persisté jusquau XVIIe siècle, lorsque les scientifiques ont entrepris des expériences supplémentaires pour la soutenir ou la réfuter. À ce moment-là, les partisans de la théorie ont cité comment les grenouilles semblent simplement apparaître le long de la boue rives du Nil en Égypte pendant les crues annuelles. Dautres ont observé que des souris apparaissaient simplement parmi les céréales stockées dans des granges aux toits de chaume. Lorsque le toit fuyait et que le grain moulait, des souris apparurent. a proposé que les souris puissent provenir de chiffons et de grains de blé laissés dans un récipient ouvert pendant 3 semaines. En réalité, ces habitats offraient des sources de nourriture idéales et un abri pour la population ns pour sépanouir.

Cependant, lun des contemporains de van Helmont, le médecin italien Francesco Redi (1626-1697), a effectué une expérience en 1668 qui a été lune des premières à réfuter lidée que les asticots (les larves de mouches) se produisent spontanément sur la viande laissée à lair libre. Il a prédit que le fait dempêcher les mouches davoir un contact direct avec la viande empêcherait également lapparition dasticots. Redi a laissé la viande dans chacun des six contenants (Figure 1). Deux étaient ouverts à lair, deux étaient recouverts de gaze et deux étaient hermétiquement fermés. Son hypothèse a été confirmée lorsque des asticots se sont développés dans les bocaux découverts, mais aucun asticot nest apparu dans les bocaux recouverts de gaze ou hermétiquement fermés. Il a conclu que les asticots ne pouvaient se former que lorsque les mouches étaient autorisées à pondre des œufs dans la viande, et que les asticots étaient la progéniture de mouches et non le produit dune génération spontanée.

Figure 1. La configuration expérimentale de Francesco Redi consistait en un conteneur ouvert, un conteneur scellé avec un bouchon en liège et un conteneur recouvert de maille laissant entrer lair mais pas les mouches . Les asticots napparaissaient que sur la viande dans le récipient ouvert. Cependant, des asticots ont également été trouvés sur la gaze du contenant recouvert de gaze.

En 1745, John Needham (1713–1781) a publié un rapport de ses propres expériences, dans lequel il a brièvement bouilli bouillon infusé de matière végétale ou animale, dans lespoir de tuer tous les microbes préexistants. Il a ensuite scellé les flacons. Après quelques jours, Needham a observé que le bouillon était devenu trouble et quune seule goutte contenait de nombreuses créatures microscopiques. Il a fait valoir que les nouveaux microbes doivent avoir surgi spontanément. En réalité, cependant, il na probablement pas fait bouillir suffisamment le bouillon pour tuer tous les microbes préexistants.

Lazzaro Spallanzani (1729-1799) nétait pas daccord avec les conclusions de Needham, cependant, et a effectué des centaines dexpériences soigneusement exécutées en utilisant bouillon chauffé. Comme dans lexpérience de Needham, le bouillon dans des bocaux scellés et des bocaux non scellés était infusé de matière végétale et animale. Les résultats de Spallanzani ont contredit les conclusions de Needham: les flacons chauffés mais scellés sont restés clairs, sans aucun signe de croissance spontanée, à moins que les flacons ne soient ensuite ouverts à l’air. Cela suggère que des microbes ont été introduits dans ces flacons depuis lair.En réponse aux découvertes de Spallanzani, Needham a fait valoir que la vie provient dune «force vitale» qui a été détruite pendant lébullition prolongée de Spallanzani. Tout scellage ultérieur des flacons a alors empêché une nouvelle force vitale dentrer et de provoquer une génération spontanée (Figure 2).

Figure 2. (a) Francesco Redi, qui a démontré que les asticots étaient la progéniture de mouches et non les produits de génération spontanée. (b) John Needham, qui a fait valoir que les microbes sont apparus spontanément dans le bouillon dune «force vitale». (c) Lazzaro Spallanzani, dont les expériences avec du bouillon visaient à réfuter celles de Needham.

Refuser la génération spontanée

Le débat sur la génération spontanée sest poursuivi jusque dans le dix-neuvième siècle, avec des scientifiques servant de partisans des deux côtés. Pour trancher le débat, lAcadémie des sciences de Paris a offert un prix pour la résolution du problème. Louis Pasteur, un éminent chimiste français qui avait étudié la fermentation microbienne et les causes de la détérioration du vin, a accepté le défi. En 1858, Pasteur filtra lair à travers un filtre en coton et, après un examen microscopique du coton, le trouva plein de micro-organismes, suggérant que lexposition dun bouillon à lair nintroduisait pas une «force vitale» dans le bouillon mais plutôt dans lair. micro-organismes.

Plus tard, Pasteur a fabriqué une série de flacons à long col torsadé (flacons à «col de cygne»), dans lesquels il a fait bouillir le bouillon pour le stériliser (Figure 3). Sa conception permettait à l’air à l’intérieur des flacons d’être échangé avec de l’air de l’extérieur, mais empêchait l’introduction de tout microorganisme en suspension dans l’air, qui serait pris dans les torsions et les courbures du col des flacons. Si une force vitale en plus des micro-organismes en suspension dans lair était responsable de la croissance microbienne à lintérieur des flacons stérilisés, elle aurait accès au bouillon, contrairement aux micro-organismes. Il a correctement prédit que le bouillon stérilisé dans ses flacons à col de cygne resterait stérile tant que les cols de cygne resteraient intacts. Cependant, si le cou était cassé, des micro-organismes seraient introduits, contaminant les flacons et permettant la croissance microbienne dans le bouillon.

Lensemble dexpériences de Pasteur a irréfutablement réfuté la théorie de la génération spontanée et lui a valu le prestigieux prix Alhumbert de lAcadémie des Sciences de Paris en 1862. Dans une conférence ultérieure en 1864, Pasteur articula «Omne vivum ex vivo» («La vie ne vient que de la vie»). Dans cette conférence, Pasteur a raconté sa célèbre expérience de la fiole à col de cygne, déclarant que « la vie est un germe et un germe est la vie. Jamais la doctrine de la génération spontanée ne se remettra du coup mortel de cette simple expérience. » Au crédit de Pasteur, cela na jamais été le cas.

Figure 3. (a) Le scientifique français Louis Pasteur, qui a définitivement réfuté la théorie longtemps contestée de la génération spontanée. (b) La caractéristique unique du col de cygne des flacons utilisés dans lexpérience de Pasteur a permis à lair dentrer dans le flacon mais a empêché lentrée de spores bactériennes et fongiques. (c) Lexpérience de Pasteur consistait de deux parties. Dans la première partie, le bouillon dans le ballon a été bouilli pour le stériliser. Lorsque ce bouillon a été refroidi, il est resté exempt de contamination. Dans la deuxième partie de lexpérience, le ballon a été bouilli puis le col a été cassé Le bouillon dans ce flacon a été contaminé. (crédit b: modification du travail par « Wellcome Images » / Wikimedia Commons)