미생물학

인간은 수천 년을 요구해 왔습니다. 새로운 삶은 어디에서 왔습니까? 종교, 철학, 과학은 모두이 질문과 씨름했습니다. 가장 오래된 설명 중 하나는 자연 발생 이론으로 고대 그리스로 거슬러 올라갈 수 있으며 중세에 걸쳐 널리 받아 들여졌습니다.

자발 발생 이론

The 그리스 철학자 아리스토텔레스 (기원전 384 ~ 322)는 생명이 무생물에서 발생할 수 있다는 개념 인 자연 발생 이론을 명확히 한 가장 초기에 기록 된 학자 중 한 명입니다. 아리스토텔레스는 물질에 폐렴 ( “생체 열”)이 포함 된 경우 생명체가 무생물에서 발생한다고 제안했습니다. 증거로 그는 이전에 그러한 동물이 없었던 환경에서 동물이 출현 한 몇 가지 예를 언급했습니다. 새로운 물 웅덩이.

이 이론은 과학자들이이를지지하거나 반증하기 위해 추가 실험을 수행 한 17 세기까지 지속되었습니다.이 이론의 지지자들은 개구리가 진흙탕을 따라 단순히 어떻게 나타나는지 언급했습니다. 연간 홍수 동안 이집트의 나일강 유역. 다른 사람들은 초가 지붕이있는 헛간에 저장된 곡물 사이에 쥐가 단순히 나타나는 것을 관찰했습니다. 지붕이 새고 곡물이 성형되었을 때 쥐가 나타났습니다. 17 세기 플랑드르 과학자 Jan Baptista van Helmont는 생쥐가 열린 용기에 3 주 동안 방치 된 넝마와 밀 알갱이에서 생쥐가 발생할 수 있다고 제안했습니다. 실제로 그러한 서식지는 생쥐 개체수를위한 이상적인 식량 공급원과 보호소를 제공했습니다.

그러나 van Helmont의 동시대 사람 중 한 명인 이탈리아 의사 Francesco Redi (1626–1697)는 1668 년에 구더기 (유충의 유충)라는 생각을 처음으로 반박 한 실험을 수행했습니다. 파리) 야외에 남겨진 고기에서 자발적으로 생성됩니다. 그는 파리가 고기와 직접 접촉하는 것을 막는 것도 구더기의 출현을 막을 것이라고 예측했습니다. Redi는 6 개의 용기 각각에 고기를 남겼습니다 (그림 1). 두 개는 공중에 열려 있었고 두 개는 거즈로 덮여 있었고 두 개는 단단히 밀봉되었습니다. 그의 가설은 뚜껑이없는 항아리에서 구더기가 발생했을 때 뒷받침되었지만 거즈로 덮인 항아리 나 단단히 밀봉 된 항아리에는 구더기가 나타나지 않았습니다. 그는 구더기가 파리가 고기에 알을 낳을 때에 만 형성 될 수 있으며 구더기는 자연 발생의 산물이 아니라 파리의 자손이라고 결론지었습니다.

그림 1. Francesco Redi의 실험 설정은 열린 컨테이너, 코르크 상단으로 밀봉 된 컨테이너, 공기는 들어오지 만 날지 않는 그물망으로 덮인 컨테이너로 구성되었습니다. . 구더기는 열린 용기의 고기에만 나타났습니다. 그러나 거즈로 덮인 용기의 거즈에서도 구더기가 발견되었습니다.

1745 년에 John Needham (1713–1781)은 자신의 실험 보고서를 발표했습니다. 기존의 모든 미생물을 죽이기를 바라면서 식물 또는 동물 물질을 주입 한 국물. 그런 다음 플라스크를 봉했습니다. 며칠 후 Needham은 국물이 흐려지고 한 방울에 수많은 미세한 생물이 포함되어 있음을 관찰했습니다. 그는 새로운 미생물이 자발적으로 발생했을 것이라고 주장했다. 그러나 실제로 그는 이미 존재하는 모든 미생물을 죽일만큼 국물을 끓이지 않았을 것입니다.

Lazzaro Spallanzani (1729–1799)는 Needham의 결론에 동의하지 않았으며 다음을 사용하여 신중하게 실행 된 수백 번의 실험을 수행했습니다. 가열 국물. Needham의 실험에서와 같이 밀봉 된 항아리와 밀봉되지 않은 항아리에 담긴 국물에 식물과 동물 물질이 주입되었습니다. Spallanzani의 결과는 Needham의 연구 결과와 모순됩니다. 가열되었지만 밀봉 된 플라스크는 이후에 플라스크를 공중에 개방하지 않는 한 자발적인 성장의 징후없이 깨끗하게 유지되었습니다. 이것은 미생물이 공기에서이 플라스크로 유입되었음을 시사했습니다.Spallanzani의 발견에 대한 응답으로 Needham은 생명이 Spallanzani의 장시간 끓는 동안 파괴 된 “생명력”에서 비롯된다고 주장했습니다. 이후 플라스크를 밀봉하면 새로운 생명력이 들어와 자발적인 생성을 일으키는 것을 방지 할 수있었습니다 (그림 2).

그림 2. (a) 구더기가 파리의 산물이 아니라 파리의 자손임을 입증 한 Francesco Redi (b) 존 니덤 (John Needham)은 미생물이 “생명의 힘”으로부터 국물에서 자발적으로 발생했다고 주장했습니다. (c) Lazzaro Spallanzani, Needham의 국물을 반증하기 위해 국물 실험을했습니다.

자발 발생 반증

자발 세대에 대한 논쟁은 과학자들이 양측의 지지자 역할을하면서 19 세기까지 계속되었습니다. 논쟁을 해결하기 위해 파리 과학 아카데미는 문제 해결에 대한 상을 제공했습니다. 미생물 발효와 와인 부패의 원인을 연구 해 온 저명한 프랑스 화학자 루이 파스퇴르는 그 도전을 받아 들였습니다. 1858 년 파스퇴르는 총면 필터를 통해 공기를 걸러 내고 면화를 현미경으로 검사 한 결과 미생물로 가득 차 있음을 발견했습니다. 이는 국물이 공기에 노출 된 것이 국물에 “생명력”을 도입하는 것이 아니라 공기 중 미생물.

나중에 Pasteur는 목이 길고 꼬인 일련의 플라스크 ( “백조 목”플라스크)를 만들어 국물을 끓여서 살균했습니다 (그림 3). 그의 디자인은 플라스크 내부의 공기를 외부의 공기와 교환 할 수있게했지만 플라스크 목의 꼬임과 구부러짐에 걸릴 수있는 공기 중 미생물의 유입을 방지했습니다. 공기 중 미생물 이외의 생명력이 멸균 된 플라스크 내에서 미생물의 성장을 담당했다면 국물에 접근 할 수있는 반면 미생물은 그렇지 않습니다. 그는 백조 목 플라스크에 담긴 멸균 된 국물이 백조 목이 손상되지 않는 한 멸균 상태로 유지 될 것이라고 정확하게 예측했습니다. 그러나 목이 부러지면 미생물이 유입되어 플라스크를 오염시키고 국물 내에서 미생물 성장을 허용합니다.

파스퇴르의 일련의 실험은 자연 발생 이론을 반박 할 수 없을 정도로 반박하고 그에게 권위있는 Alhumbert 상을 수상했습니다. 1862 년 파리 과학 아카데미. 1864 년 이후의 강의에서 파스퇴르는 “Omne vivum ex vivo”( “생명은 생명에서 나온다”)를 분명히했다. 이 강의에서 파스퇴르는 자신의 유명한 백조 목 플라스크 실험에 대해 “인생은 세균이고 세균은 생명입니다.이 간단한 실험의 치명적 타격에서 자연 발생의 교리는 결코 회복되지 않을 것”이라고 말했습니다. 파스퇴르의 신용으로는 결코 그렇지 않습니다.

그림 3. (a) 프랑스 과학자 Louis Pasteur, (b) 파스퇴르의 실험에 사용 된 플라스크의 독특한 백조 목 특징은 공기가 플라스크에 들어가는 것을 허용했지만 박테리아 및 곰팡이 포자의 유입을 막았습니다. (c) 파스퇴르의 실험은 다음과 같이 구성되었습니다. 첫 번째 부분은 플라스크의 국물을 끓여서 살균했습니다.이 국물이 냉각되면 오염이 없습니다. 실험의 두 번째 부분은 플라스크를 끓여서 목이 부러졌습니다. 이 플라스크의 국물이 오염되었습니다. (크레딧 b : “Wellcome Images”/ Wikimedia Commons에 의한 작업 수정)

p>

1. 아리스토텔레스
2. Lazzaro Spallanzani
3. Antonie van Leeuwenhoek
4. Francesco Redi