Microbiologia (Português)

Os humanos vêm perguntando há milênios: de onde vem uma nova vida? Religião, filosofia e ciência têm lutado com essa questão. Uma das explicações mais antigas era a teoria da geração espontânea, que pode ser rastreada até os gregos antigos e foi amplamente aceita durante a Idade Média.

A teoria da geração espontânea

O O filósofo grego Aristóteles (384-322 aC) foi um dos primeiros estudiosos registrados a articular a teoria da geração espontânea, a noção de que a vida pode surgir de matéria não viva. Aristóteles propôs que a vida surgiu de material não vivo se o material contivesse pneuma (“calor vital”). Como evidência, ele observou vários casos de aparecimento de animais em ambientes anteriormente desprovidos de tais animais, como o aparecimento aparentemente repentino de peixes em um nova poça de água.

Essa teoria persistiu até o século XVII, quando os cientistas realizaram experiências adicionais para apoiá-la ou contestá-la. Nessa época, os proponentes da teoria citaram como as rãs simplesmente parecem aparecer ao longo da lama margens do rio Nilo, no Egito, durante a enchente anual. Outros observaram que os ratos simplesmente apareciam entre os grãos armazenados em celeiros com telhados de palha. Quando o telhado vazava e os grãos se moldavam, os ratos apareceram. Jan Baptista van Helmont, um cientista flamengo do século XVII, propôs que os ratos poderiam surgir de farrapos e grãos de trigo deixados em um recipiente aberto por 3 semanas. Na realidade, esses habitats forneciam fontes de alimento e abrigo ideais para a população de ratos. ns a florescer.

No entanto, um dos contemporâneos de van Helmont, o médico italiano Francesco Redi (1626-1697), realizou uma experiência em 1668 que foi uma das primeiras a refutar a ideia de que vermes (as larvas de moscas) geram espontaneamente na carne deixada ao ar livre. Ele previu que evitar que as moscas tenham contato direto com a carne também impediria o aparecimento de vermes. Redi deixou carne em cada um dos seis recipientes (Figura 1). Dois foram abertos ao ar, dois foram cobertos com gaze e dois foram hermeticamente fechados. Sua hipótese foi confirmada quando os vermes se desenvolveram nos potes descobertos, mas nenhum apareceu nos potes cobertos com gaze ou hermeticamente fechados. Ele concluiu que os vermes só podiam se formar quando as moscas podiam colocar ovos na carne e que os vermes eram descendentes de moscas, não o produto de geração espontânea.

Figura 1. A configuração experimental de Francesco Redi consistia em um contêiner aberto, um contêiner selado com uma tampa de rolha e um contêiner coberto por uma malha que deixava entrar ar, mas não voava . As larvas só apareceram na carne do recipiente aberto. No entanto, larvas também foram encontradas na gaze do recipiente coberto de gaze.

Em 1745, John Needham (1713-1781) publicou um relatório de seus próprios experimentos, nos quais ele ferveu brevemente caldo com infusão de matéria vegetal ou animal, na esperança de matar todos os micróbios preexistentes. Ele então selou os frascos. Depois de alguns dias, Needham observou que o caldo havia se tornado turvo e uma única gota continha inúmeras criaturas microscópicas. Ele argumentou que os novos micróbios devem ter surgido espontaneamente. Na realidade, entretanto, ele provavelmente não fervia o caldo o suficiente para matar todos os micróbios preexistentes.

Lazzaro Spallanzani (1729–1799) não concordou com as conclusões de Needham, no entanto, e realizou centenas de experimentos cuidadosamente executados usando caldo aquecido. Como no experimento de Needham, caldo em potes lacrados e potes não lacrados foi infundido com matéria vegetal e animal. Os resultados de Spallanzani contradizem as descobertas de Needham: Frascos aquecidos, mas selados, permaneceram limpos, sem quaisquer sinais de crescimento espontâneo, a menos que os frascos fossem posteriormente abertos para o ar. Isso sugeriu que micróbios foram introduzidos nesses frascos a partir do ar.Em resposta às descobertas de Spallanzani, Needham argumentou que a vida se origina de uma “força vital” que foi destruída durante a ebulição prolongada de Spallanzani. Qualquer selagem subsequente dos frascos impediu que uma nova força vital entrasse e causasse a geração espontânea (Figura 2).

Figura 2. (a) Francesco Redi, que demonstrou que larvas eram descendentes de moscas, não produtos de geração espontânea. (b) John Needham, que argumentou que os micróbios surgiram espontaneamente em caldo de uma “força vital”. (c) Lazzaro Spallanzani, cujos experimentos com caldo visavam refutar os de Needham.

Rejeitando a geração espontânea.

O debate sobre a geração espontânea continuou até o século XIX, com cientistas servindo como defensores de ambos os lados. Para encerrar o debate, a Academia de Ciências de Paris ofereceu um prêmio pela resolução do problema. Louis Pasteur, um proeminente químico francês que estudava a fermentação microbiana e as causas da deterioração do vinho, aceitou o desafio. Em 1858, Pasteur filtrou o ar através de um filtro de algodão e, após exame microscópico do algodão, encontrou-o cheio de microorganismos, sugerindo que a exposição de um caldo ao ar não estava introduzindo uma “força vital” ao caldo, mas sim transportado pelo ar microorganismos.

Posteriormente, Pasteur fez uma série de frascos com gargalos longos e retorcidos (frascos “pescoço de cisne”), nos quais fervia o caldo para esterilizá-lo (Figura 3). Seu projeto permitia que o ar dentro dos frascos fosse trocado pelo ar de fora, mas evitou a introdução de qualquer microrganismo transportado pelo ar, que ficaria preso nas curvas e dobras do pescoço dos frascos. Se uma força vital além dos microrganismos transportados pelo ar fosse responsável pelo crescimento microbiano dentro dos frascos esterilizados, ela teria acesso ao caldo, enquanto os microrganismos não. Ele previu corretamente que o caldo esterilizado em seus frascos com pescoço de cisne permaneceria estéril enquanto o pescoço de cisne permanecesse intacto. No entanto, caso os pescoços fossem quebrados, microrganismos seriam introduzidos, contaminando os frascos e permitindo o crescimento microbiano dentro do caldo.

O conjunto de experimentos de Pasteur refutou irrefutavelmente a teoria da geração espontânea e rendeu-lhe o prestigioso Prêmio Alhumbert de a Academia de Ciências de Paris em 1862. Em uma palestra subsequente em 1864, Pasteur articulou “Omne vivum ex vivo” (“A vida só vem da vida”). Nesta palestra, Pasteur relatou seu famoso experimento com frasco de pescoço de cisne, afirmando que “a vida é um germe e um germe é vida. Nunca a doutrina da geração espontânea se recuperará do golpe mortal deste experimento simples”. Para crédito de Pasteur, isso nunca aconteceu.

Figura 3. (a) Cientista francês Louis Pasteur, que definitivamente refutou a controversa teoria da geração espontânea. (b) A característica única do pescoço de cisne dos frascos usados no experimento de Pasteur permitiu que o ar entrasse no frasco, mas impediu a entrada de esporos bacterianos e fúngicos. (c) O experimento de Pasteur consistiu de duas partes. Na primeira parte, o caldo do frasco era fervido para esterilizá-lo. Quando esse caldo foi resfriado, ficou livre de contaminação. Na segunda parte do experimento, o frasco foi fervido e o gargalo foi quebrado desligado. O caldo neste frasco ficou contaminado. (crédito b: modificação do trabalho por “Imagens Wellcome” / Wikimedia Commons)