Generazione spontanea e biogenesi

Generazione spontanea e biogenesi

Le scoperte da parte di Leeuwenhoek relative ai microbi determinarono, alla fine del XVII secolo, interesse per l'origine degli esseri viventi e favorirono l'insorgere di nuove ipotesi. Occorre precisare che in quel periodo perdurava, infatti, la convinzione che esseri viventi potessero nascere per generazione spontanea: da infusi organici. In quel secolo, per esempio, era pacificamente accettato che si potessero produrre le larve di mosca semplicemente esponendo la carne al calore e all'aria.

Fu Francesco Redi (1626-1697), per primo, a confutare sperimentalmente la teoria della generazione spontanea: egli mise un pezzo di carne in un recipiente coperto da una garza e le mosche, attratte dall'odore della carne, deposero sulla garza le loro uova, dalle quali si svilupparono le larve. Questa e altre esperienze condotte sui topi e gli scorpioni chiarirono la questione almeno per queste forme di vita.

Controversie sull'origine dei microrganismi

Più controverso fu invece chiarire l'origine dei microrganismi scoperti da Leeuwenhoek. Nel XVIII secolo vi furono due gruppi antagonisti di eminenti scienziati, l'uno convinto della generazione spontanea dei microbi (abiogenesi), l'altro che i microbi originassero da altri microbi (biogenesi).

Lazzaro Spallanzani (1729-1799) fornì sperimentalmente un notevole contributo alla teoria della biogenesi. Egli fece bollire del brodo di carne per un'ora e poi sigillò i palloni di vetro che contenevano il brodo: non comparvero microrganismi. Questo e altri suoi esperimenti dimostrarono che gli infusi di materia organica (sostanze vegetali e animali), anche se deperibili, non erano soggetti alla putrefazione o alla fermentazione qualora fossero stati liberati dai microrganismi, il cui sviluppo fu quindi collegato con queste trasformazioni chimiche. Tuttavia ciò non fu sufficiente a convincere gli assertori della generazione spontanea, peraltro prevalenti nel mondo accademico, che obiettarono a Spallanzani come egli avesse escluso l'aria dai palloni, essendo essi convinti che l'aria fosse essenziale alla produzione spontanea dei microrganismi.

Esperimenti di Pasteur

Fu perciò necessario attendere la metà del XIX secolo, e precisamente gli esperimenti di uno dei più grandi microbiologi, il chimico francese Louis Pasteur (1822-1895), perché nel mondo scientifico fosse rigettata la teoria della generazione spontanea a favore della biogenesi. Pasteur dimostrò, con ingegnosi esperimenti, che gli infusi di sostanze organiche (primitivi brodi di coltura per i germi), dopo ebollizione (in grado di distruggere i microrganismi), esposti ad aria trattata con calore, non permettevano lo sviluppo di microrganismi, né tanto meno fenomeni di putrefazione o fermentazione. Egli chiarì, infatti, che alla presenza nell'aria di microrganismi si doveva attribuire l’inquinamento degli infusi. Ciò pose definitivamente termine alle critiche basate sui possibili effetti dell'aria come agente attivante lo sviluppo di forme di vita negli infusi organici.

Pasteur contribuì anche a dirimere la controversia se vi fossero o meno connessioni fra crescita microbica negli infusi organici e inizio di trasformazioni chimiche, denominate putrefazione e fermentazione, negli infusi stessi. La putrefazione è un processo di decomposizione tipico della carne, le cui proteine, degradandosi, formano prodotti maleodoranti. La fermentazione è invece un processo di degradazione dei vegetali, i cui zuccheri, degradandosi, formano alcoli o acidi organici.

Nella prima metà del XIX secolo la chimica come disciplina scientifica era già molto sviluppata, e i chimici del tempo sostenevano che processi come la putrefazione e la fermentazione andavano considerati come semplici reazioni chimiche. Pasteur, invece, dimostrò sperimentalmente che questi due processi erano il risultato dell’azione di sviluppo dei microrganismi (lieviti); verificò inoltre che ogni particolare tipo di fermentazione è caratterizzato dal principale prodotto organico finale (come la fermentazione alcolica, lattica, butirrica) ed è accompagnato dello sviluppo di un tipo specifico di microrganismo (lievito).