19 controvercia 01 - SILADIN Oriente
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LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. ¿De dónde proceden los organismos? Temática atendida: 1.1 Primeras explicaciones sobre el origen de los sistemas vivos. Controversia generación espontánea /biogénesis. Aprendizajes: A. Explicación de distintas teorías sobre el origen de los sistemas vivos considerando el contexto social y la etapa histórica en que se formularon. En este tema se aborda el estudio de los primeros planteamientos acerca del origen de los seres vivos, se contempla la revisión de las ideas prevalecientes en las culturas antiguas y el camino que siguió la evolución de la teoría de la generación espontánea y la teoría de la biogénesis. Para ello, en la propuesta se sugiere hacer énfasis en la forma como los científicos han desarrollado y fundamentado sus explicaciones sobre el origen de los seres vivos: la manera en que hicieron sus observaciones, el manejo de sus argumentos, el peso que dieron a sus evidencias, la influencia que ejerció la forma común de pensamiento en su tiempo, la posibilidad que tuvieron para hacer uso de instrumentos y herramientas, como compartieron sus experiencias, la importancia que tuvieron sus hallazgos para interpretaciones posteriores y la vigencia de las ideas que se manejaban en su tiempo. Bajo esta idea, surgió el interés por elaborar la presente lectura cuyo contenido se orienta a que el alumno comprenda las explicaciones que se dieron desde la Edad Antigua hasta el siglo XIX, acerca del origen de los seres vivos y las razones conceptuales y metodológicas que las sustentaban. Para estructurar la lectura se han consultado diversas fuentes bibliográficas relacionadas con el origen de la vida y se incluyen diversos apartados producto de la experiencia de los autores. En este sentido, el documento incluye: objetivos, sugerencias de aplicación, desarrollo del tema, actividades complementarias y la bibliografía consultada, Entre las sugerencias de aplicación se propone una serie de preguntas para la realización de un diagnóstico, UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales. LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. Las actividades complementarias consideran preguntas y ejercicios de reflexión y análisis, cuyo propósito es dirigir la discusión y retomar los aspectos metodológicos manejados en los diferentes experimentos realizados sobre la generación espontánea. Aunado a lo anterior, se presenta una sección de ejercicios en donde los alumnos podrán encontrar aplicación a lo aprendido y un apartado de autoevaluación, para que el educando pueda valorar los aprendizajes adquiridos. Objetivos del escrito. El alumno: Conocerá las explicaciones que antaño se ofrecían para explicar el origen de los seres vivos. Comprenderá las estrategias metodológicas utilizadas para explicar el problema del origen de la vida desde la Edad Antigua hasta el Siglo XIX. Aplicará los aspectos conceptuales y metodológicos revisados en la explicación de fenómenos cotidianos. 2. Sugerencias de aplicación. Para lograr los propósitos de la lectura se sugiere: Aplicar un diagnóstico previo, que los alumnos contesten por escrito y en forma individual. El diagnóstico tiene como propósito que el educando exprese sus puntos de vista frente al grupo y el profesor conozca el nivel de conocimientos manejados por sus alumnos. El profesor deberá propiciar la discusión y participación ordenada, sin que tome partido o diga si se está o no en lo correcto. Los alumnos realizan la lectura de este trabajo y exponen por equipo su contenido. Terminada la exposición se realiza una discusión que permita confrontar las ideas expresadas por los alumnos con el contenido del documento. Para esto, al realizar la lectura cada alumno reflexionará sobre los puntos de vista que defendió y determinará si estaba en lo correcto o no. Posteriormente se contestarán en equipo las preguntas de reflexión y análisis y se .realizan los ejercicios de aplicación de conocimientos. Finalmente se aplica la autoevaluación que consistirá en la solución de los ejercicios de opción múltiple que se presentan al final de la lectura. Preguntas sugeridas para el diagnóstico. Formula una explicación para las siguientes afirmaciones y fenómenos observados: ¿Por qué se dice que el pan con agua en ayunas origina lombrices? ¿Cómo se originan los gusanos que aparecen en la carne descompuesta? ¿Por qué se descomponen los alimentos que son dejados a la intemperie? UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales. LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. Desarrollo del tema. La mayor parte de las culturas primitivas humanas desarrollaron mitos sobre la creación de la vida por dioses o por demonios. Sin embargo, la formación de la vida no sólo fue considerada como producto de algo divino, pues también creían que al menos formas inferiores de vida podían originarse por generación espontánea sin la intervención sobrenatural. La idea de la generación espontánea surgida en la antigüedad sostenía en esencia "…que algunas entidades vivientes podían surgir súbitamente de la materia por obra del azar y sin la intervención de un progenitor…" Actualmente la mayoría de los científicos han abandonado estas creencias y el problema del origen de la vida es tratado desde un punto de vista totalmente científico. ¿Pero, cuál ha sido el camino seguido para que hoy pueda abordarse de esta forma el problema del origen de la vida? ¿Cómo fue planteado y replanteado este problema que ocupó la atención de numerosas personas que vivieron en países y tiempos diferentes? ¿Cómo influyó la concepción filosófica de épocas pasadas al plantear las explicaciones sobre la naturaleza de la vida? ¿Con qué conocimientos y procedimientos metodológicos se contó en las diferentes épocas? ¿Qué obstáculos se fueron superando y cómo fueron resueltos? Contestar a estas interrogantes permitirá apreciar el avance en el conocimiento, y comprender el cómo y cuando apareció la vida en nuestro planeta. Para esto, cabe decir que a lo largo de la historia fueron tomados como producto de la generación espontánea desde organismos completamente formados como: algas, hongos, gusanos, parásitos, infusorios y bacterias, …hasta "materia viviente" y "moléculas vivientes"… que podían formarse, ya sea, a partir de materia orgánica o materia inorgánica. Un primer momento en el conocimiento de la generación espontánea, nos muestra su surgimiento, desarrollo y consolidación en la Edad Antigua como proceso que explicó la aparición de algunas formas de vida, en ausencia de un progenitor. Esta idea surge cuando los primeros grupos humanos trataron de explicar un fenómeno que era observado de manera cotidiana: la aparición constante y repentina de seres vivos a partir de diversos materiales, tan común como el hecho de que las plantas y animales engendrarán descendientes semejantes a sus progenitores. Estas ideas fueron enriqueciéndose con las narraciones y leyendas de las antiguas civilizaciones: China, Babilonia y Egipcia; repetidas hasta que llegaron a formar parte de las tradiciones religiosas, al considerarse como una expresión de los dioses o del demonio, explicando de esta UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales. LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. manera fabulosa la creación sobrenatural de la vida. De esta manera, el florecimiento del culto a deidades, cuyo común denominador fue, el miedo, permitió el desarrollo de un pensamiento mágico y mitológico. A pesar de ello hacia el año 600 A. C. algunos griegos adoptaron una actitud distinta con respecto a la naturaleza, desafiaron a los dioses dando explicaciones terrenales respecto a la procedencia de los organismos, pero seguía vigente su postura de creer en una formación espontánea. Otros continuaron reconociendo a los dioses como autores supremos. Ellos fueron los primeros en concebir leyes naturales y abordaron el estudio de la naturaleza en forma abstracta y formal. Desarrollaron el método de razonamiento deductivo al establecer conclusiones a partir de una serie de generalizaciones, formuladas de "verdades absolutas" aceptadas como hechos obvios de la naturaleza y que no requerían demostración. Este cambio de actitud fue favorecido por condiciones de índole geográfica y económica que permitían la llegada a las costas griegas de caravanas marítimas de diversos pueblos con sus propias religiones, ideas, idiomas y costumbres. Si a esto le sumamos los conocimientos de escritos babilónicos y egipcios además del alfabeto fenicio, podemos decir que se conjugaron diversos factores que contribuyeron al desarrollo del pensamiento de aquellos que por naturaleza, seguían preguntándose: ¿Quien, dónde, porqué, cómo, cuándo? Bajo estas circunstancias el hombre se encontró ante un horizonte formado por una multitud de cosas que le rodearon: piedras, árboles, animales, montañas, el mar, el sol, la luna, las estrellas, y además con él mismo y sus semejantes. Todas estas cosas se le presentan en movimiento. Un movimiento que las transforma: el sol le pareció nuevo cada día. Las estrellas están dejándose ver unas veces para ocultarse otras. Lo húmedo se seca y lo seco se hace húmedo. Los griegos quisieron entender esos fenómenos, decir qué son, cómo son, dónde van, cuál es su origen, de que están formados, etc. Para ello consideraron necesario ver bien, si se sabe ver, se sabía que el primer problema para los filósofos griegos fue ver de manera distinta, a como veía el común de los mortales. No tuvieron inconveniente en observar la naturaleza cuando era necesario, pero creían que el conocimiento elaborado por la actividad mental era el único que daba acceso al conocimiento verdadero y universalmente válido, para ellos el experimento no era una forma necesaria de adquirir conocimientos. Esta manera de pensar influyó en las UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales. LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. observaciones y explicaciones que dieron en relación a la procedencia de los organismos, mismas que se centraron en dos grandes corrientes filosóficas: el materialismo y el idealismo. Así, por ejemplo, Tales (624-547 A. C) y Anaximandro (610-545 A. C.) de la escuela de Mileto, aceptan la generación espontánea como resultado de la interacción de materia inerte (barro, aire, agua) con fuerzas naturales como el calor del sol, pero sin la intervención de los dioses. Estas afirmaciones son compartidas por Demócrito (460-360 A. C.), quien en un acto de razonamiento genial despojado de influencias de toda índole, supone que todas las cosas están formadas por materia, y ésta a su vez por corpúsculos pequeñísimos (que llamó "átomos") en continuo movimiento propiciando la formación de todas las cosas y seres vivos del Universo. Como todos sabemos esta tesis es la que ahora constituye un principio físico universal, base de la ciencia. Evidentemente adelantada a su época, fue rechazada y olvidada. Las concepciones materialistas son combatidas por Platón (427-347 A. C) quien propaga un sistema filosófico idealista que sostiene que la naturaleza esta regida por fuerzas sobrenaturales emanadas de los dioses. Estas ideas son propagadas por su discípulo Aristóteles (384-322 A. C.) quien dedica gran parte de su vida al estudio biológico. Para él la ciencia debería ser objetiva y llegar a un fin concreto, el concepto. Incursionó en diversas áreas del conocimiento, sentando las bases en aspectos de Embriología, Física, Fisiología entre otras. En relación con la procedencia de los organismos, Aristóteles afirmaba que: "Aunque la gran mayoría de los peces se desarrolla de huevos, hay otros que se forman del barro y la arena, ya que un depósito de agua, se secó hasta el fondo, después se llenó nuevamente con agua de lluvia. Entonces se vio que el charco contenía muchos peces pequeños”. También relata la formación espontánea de las anguilas: "Estos animales aparecen sin proceder de huevos. Este hecho no ofrece duda, porque en charcos que se han secado totalmente cuando vuelven a llenarse con lluvia aparecen, las anguilas; por lo tanto, éstos se formaron del fango húmedo". Respecto a otros animales, continúa diciendo "EI mismo tipo de reproducción acontece en los insectos, ya que si bien es cierto que algunos derivan de otros del mismo tipo, otros no proceden de padres vivos sino que se forman espontáneamente; algunos se forman del roció que cae en las hojas, otros en el maderamen, ya sea verde o seco; algunos en los pelos de los animales y otros más, en la carne o en los excrementos"… "Incluso es probable que el hombre pueda generarse espontáneamente a partir de un principio vermiforme (gusano)". UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales. LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. Con Aristóteles, estas afirmaciones veladas en los filósofos anteriores, se vuelven contundentes. Es probable que fuera influenciado por ellos, pero es el pionero en sostener un origen espontáneo de manera categórica. Sin embargo, también sostenía que la animación de la materia inerte se debía a un "principio activo" o "fuerza vital" (entelequia) por voluntad divina. Las creencias de Aristóteles acerca de la generación espontánea (basadas en observaciones directas y poco cuidadosas) se aceptaron como una verdad inalterable, no sólo en la Grecia Antigua sino en todo oriente y accidente en los siguientes 2000 años. Durante la Edad Media la idea de la generación espontánea se aceptó, sus planteamientos resultaron no estar en contradicción con las ideas de la creación divina, especialmente con el cristianismo, que había retomado las ideas, de la generación espontánea para explicar el acto de la creación "El Génesis explica que Dios no creo directamente a las plantas y los animales, sino que él pidió a la tierra y al agua que los produjesen". Por lo tanto esta idea no resultaba herética y esto sin duda favoreció su prevalecía. Las aportaciones hechas a la generación espontánea durante este período fueron limitadas, pues sólo se hicieron algunas compilaciones basadas en los clásicos y en las leyendas de la época, dándole importancia primordial al texto, sin preocuparse de observar directamente los fenómenos naturales. Las ideas aristotélicas simplemente se incorporaron a los dogmas cristianos, su sistema de lógica y razón fue aplicado a la Teología, alrededor de 1250, por el teólogo Santo Tomas de Aquino. Es así como en el siglo XIII, se afirmó que los gansos podían originarse de ciertos abetos que habían estado en contacto con el agua de mar y en el siglo XVI, se describieron observaciones referentes a la generación espontánea de ratones, ranas, anguilas y tortugas a partir de la descomposición de diferentes materiales. Incluso al iniciarse el siglo XVII Jean Baptiste Van Helmont (1577-1644), médico belga, describió una receta para producir ratones en 21 días, a partir de una camisa sucia en contacto con granos de trigo. De acuerdo a sus observaciones, los ratones originados de esa forma "son de ambos sexos, no son pequeños ni deformes y pueden cruzarse con ratones normales" Estas observaciones se aceptaron sin un examen cuidadoso y se realizaron bajo condiciones experimentales no controladas y no criticaron la suposición básica de la generación espontánea. A pesar de que llegó a dudarse de esta receta, sí se creía en la generación espontánea de gusanos en la carne decompuesta. UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales. LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. Experimento de Van Helmont. “Si se coloca ropa interior llena de sudor, 1 con trigo en un recipiente de boca ancha, al cabo de veintiún días el olor cambia y el fermento, surgiendo de la ropa interior y penetrando a través de las cáscaras de trigo, cambia al trigo en ratones”. Durante el Renacimiento se producen cambios ideológicos fundamentales, determinados por un nuevo modo de producción: el capitalismo incipiente, que transformó la economía mundial, extendió e intensificó el comercio. Esta nueva sociedad engendró una nueva concepción del mundo que centró su atención en los logros de la humanidad y con ella nació el método experimental. Un impacto especial tuvo la restauración del saber de la antigüedad y el establecimiento de las bases para la realización de investigaciones originales y la adquisición de nuevos conocimientos. Se rompió la imagen anquilosada de la naturaleza que había predominado en la época medieval y se vuelve a la observación directa de los fenómenos naturales, lo que trajo como consecuencia la superación del saber medieval y el de los clásicos. Es durante este período en que se manifiestan dudas respecto a la posibilidad de la generación espontánea y desde la mitad del siglo XVII empieza a ser cuestionada. Nuevas formas de abordar el estudio de la naturaleza, inician la ciencia moderna, como la experimentación y la utilización del método de razonamiento inductivo, que a partir de observaciones deriva generalizaciones. La inducción se consideró fundamental en la adquisición del conocimiento y como una forma de justificar las generalizaciones, las cuales se sustentaban en la evidencia experimental. La ciencia inductiva paso a ser entonces una labor inmensa de observación, estudio y análisis. Su complejidad se intensificó y a partir de 1800, se impuso su especialización. El progreso científico se acentuó a partir del desarrollo de la metodología científica, la invención de nuevos instrumentos de observación y medida, la fundación de entidades científicas y las publicaciones periódicas dedicadas a la ciencia. Con la aplicación sistemática del método científico, las observaciones fueron cada vez más exactas y objetivas, se introdujo la experimentación y se extiende la tendencia a expresar los resultados, siempre que fuese posible en forma matemática. El invento de instrumentos de observación como el microscopio, hizo que se viera la extrema complejidad del mundo de lo pequeño. Estos avances en la manera de estudiar la naturaleza, se fueron aplicando de manera gradual en las explicaciones acerca del origen de la vida. Así, la generación espontánea que se había dado de manera inicial por designios de Dios, seguía siendo una El autor habla de humores, en sus tiempos los “humores” más fuertes eran los femeninos, particularmente los que se presentan “cíclicamente”; es muy posible que hablara de “residuos menstruales”. UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales. 1 LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. explicación al origen de los organismos debido a un "principio activo" o "fuerza vital" que impregnaba todos los ambientes y que podía darle vida a la materia inanimada. Probar si existía o no esa "fuerza vital" centró la discusión y se manifestaron posiciones dentro de la comunidad de investigadores a favor y en contra de la generación espontánea. Corresponde al médico y biólogo italiano Francisco Redi (1626-1697) en 1668 el cuestionar por vez primera la generación espontánea de los gusanos de la carne, al negar que estos animales podían nacer de la putrefacción (Fig. 2). Redi demostró que los gusanos son larvas que provienen de huevecillos depositados por las moscas en la carne y que las larvas abundan en la carne, no porque esta las produzca, sino porque se ha dejado que las moscas se posen sobre ella. Redi observó que las moscas se posaban sobre la carne putrefacta y supuso que tenían algo que ver con la aparición de las larvas; para probarlo preparó ocho frascos con varios tipos de carne. Dejó cuatro frascos abiertos y selló los otros cuatro. Después de unos días los frascos que permanecieron destapados estaban cubiertos de larvas y moscas adultas y en los frascos sellados no había señal alguna de vida. Redi enfrenta este problema utilizando el método experimental y entabla una lucha contra una idea que contaba con gran apoyo de experiencias cotidianas, que había sido aceptada por grandes filósofos y científicos como Aristóteles, Newton, Harvey, Descartes y otros, que se mencionaba en la Biblia como una forma de generar organismos inferiores. Los trabajos de Redi confirmaron que todo ser vivo procede de otro ser vivo (biogénesis), sin embargo sus experimentos no destruyeron la idea de la generación espontánea por completo, pues sólo había probado la imposibilidad de la generación de gusanos a partir de la carne descompuesta y los resultados obtenidos para un sólo organismo no podían generalizarse para todo el mundo vivo. Sólo momentáneamente se abandona la polémica ya que vuelve a replantearse, con el uso del microscopio en la observación de la naturaleza. Este trajo consigo el descubrimiento de los microorganismos, lo que provocó el surgimiento de nuevas preguntas. Fueron las observaciones del holandés Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) uno de los primeros microscopistas de finales del siglo XVII, las que mostraron entre otras cosas, descripciones detalladas acerca de la existencia de los "animáculos" (animales pequeños) que encontró en el agua de lluvia y estiércol. En 1675 descubrió representantes de las clases principales de microorganismos incluyendo bacterias y levaduras. Su aparición en extractos e UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales. LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. infusiones de materia vegetal y animal que habían estado en contacto con el aire durante largos períodos hizo suponer que estos se generaban espontáneamente a partir de estas sustancias. A pesar de que Leeuwenhoek creía que los microorganismos habían llegado a sus cultivos a través del aire, la facilidad con que aparecían en las infusiones provocó que se reavivara nuevamente el debate acerca de la generación espontánea. El Microscopio fabricado por Leeuwenhoek, considerado como uno de los mejores y más perfectos de su época; permitía observar a 200 aumentos sin distorsionar la imagen. Leeuwenhoek remitió innumerables observaciones, descripciones y descubrimientos realizados con sus microscopios a la Royal Society; primera sociedad científica fundada en 1660 por el Rey Carlos II. Inicialmente esta sociedad no dio crédito a sus observaciones. Sin embargo en 1667, uno de sus miembros, Robert Hooke, construyó microscopios siguiendo las instrucciones de Leeuwenhoek y pudo constatar la existencia del mundo microscópico; razón por la cual Leeuwenhoek, que era un vendedor de telas con tan sólo algunos años de estudios pasó a- ser el miembro extranjero más famoso de la Royal Society. UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales. LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. La controversia. Con el descubrimiento del microscopio, el siglo XVII se caracterizó por la discusión sobre el origen de microorganismos en caldos nutritivos, que hablan sido previamente hervidos. Los principales argumentos de esta controversia se relacionaban con la presencia en el aire de una “fuerza vital", que animaba a la materia orgánica o de la existencia de microorganismos en el aire que contaminaban los medios nutritivos. Por lo que un bando requería la presencia del aire y otro su exclusión para poder demostrar sus hipótesis. En 1718 Luis Joblot (1645-1723), realizó un experimento que sería repetido con algunas modificaciones durante más de un siglo y, aunque sus conclusiones afirmaban que los microorganismos no se generaban espontáneamente y sus resultados parecían convincentes, no lo fueron para sus adversarios. Muchos científicos del siglo XVIII y XIX ignoraban las dificultades para separar los microorganismos de una solución orgánica y de su resistencia a la esterilización por medio de calor. Joblot hirvió extractos de plantas durante varios minutos y los repartió en recipientes abiertos y tapados con un pergamino, sólo aparecieron microorganismos en los abiertos. Demostró también, que al quitar el pergamino de la solución estéril y quedar expuesto aparecían también microorganismos. El año de 1745 marca el comienzo de una nueva contraofensiva, el clérigo irlandés John de Turbeville Needham (1713-1781) y el célebre experimentador italiano, el abate Lazzaro Spallanzani (1729-1799), entablan una discusión que tampoco permitió resolver el problema en forma definitiva. Sus experimentos diferían en el tiempo de esterilización, lo que permitió cuestionar algo que no pudo ser rebatido por los que se oponían a la generación espontánea: el calor excesivo destruye la "fuerza vital" presente en las soluciones nutritivas, por eso no aparecen microorganismos. En sus experimentos Needham intentó demostrar la existencia de una "fuerza vital" en el aire que animaba la materia orgánica. Concluyó que aunque se tomaran todas las precauciones posibles, los microorganismos aparecían espontáneamente en las soluciones previamente esterilizadas. Experimentos de Needham. Needham sometió a ebullición una solución nutritiva y la vació en recipientes, que tapo con un corcho. Al poco tiempo observó la presencia de microorganismos al igual que en las soluciones que no se habían UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales. LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. sometido a ebullición y concluyó que los microorganismos eran producidos por el caldo nutritivo en putrefacción. Needham creía que el calor había matado a todos los gérmenes que podían existir al inicio de su experimento, de las paredes del vaso, del agua, del caldo nutritivo y del aire. Como el recipiente estaba cerrado nada vivo podía haberse introducido después del calentamiento, por lo que era evidente que los microorganismos que se encontraban habían surgido por generación espontánea. En 1765 Spallanzani realizó experimentos más cuidadosos, en lugar de utilizar tapones de corcho, soldó las extremidades de los frascos de vidrio y prolongó a una hora el tiempo de ebullición. Sus conclusiones eran opuestas a las de Needham, las soluciones nutritivas sometidas a altas y prolongadas temperaturas y que eran colocadas en recipientes herméticamente cerrados nunca desarrollaron microorganismos. Needham respondió a Spallanzani que sus experimentos no podían ser concluyentes porque la ebullición prolongada había debilitado o destruido la "fuerza vital" contenida en los caldos nutritivos y dañado al aire que permanecía en los recipientes, por lo que en las soluciones tratadas de esta forma no era posible la aparición de microorganismos. Spallanzani trató de responder a estas objeciones, en cuanto a la supuesta destrucción de la "fuerza vital", y demostró que en los caldos hervidos solo aparecían microorganismos cuando los frascos se abrían al aire contaminado. Lo que no pudo probar fue que la ebullición prolongada no había alterado el aire contenido dentro de los recipientes, debido a que en ese entonces se desconocía la naturaleza del aire y no se había descubierto el oxígeno. Experimentos de Spallanzani. Spallanzani hirvió sus soluciones nutritivas y las colocó en recipientes, a unos les soldó la extremidad a la flama2 y a otros los cerró ron un tapón de corcho. Los sometió de nuevo a ebullición y después de un tiempo observó que solo aparecían microorganismos en los frascos que hablan sido tapados con el corcho. Para este momento esta discusión ya se había extendido por toda Europa y los resultados de los diferentes experimentos diseñados tenían ya aplicaciones prácticas como el desarrollo de métodos para fabricar conservas alimenticias en 1811; incluso se analizó el aire contenido en las conservas y se descubrió que carecía de oxígeno, conocido ya para ese entonces. Se suscitó así un problema técnico; como resultaba complicado obtener soluciones estériles, pues el oxígeno del aire tenía efectos sobre la descomposición de la materia orgánica, pero era necesario para el crecimiento de muchos microorganismos, se insistía que estuviera presente el aire ordinario sin 2 Algunos autores indican que usó pergamino para tapar los frascos, lo más posible es que se hable de dos épocas diferentes; ya que existen las dos versiones y ambas reclaman su “fidelidad” a los hechos. UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales. LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. "alterar" (por el calor intenso), junto con la solución nutritiva en cualquier prueba. Se diseñaron en consecuencia técnicas para esterilizar corrientes de aire sin exponerlas a temperaturas elevadas. Durante la primera mitad del siglo XIX no se esclareció el problema de la generación espontánea, es hasta 1858, después de ser publicado un artículo en el que Félix A. Pouchet (1800-1872) afirmó que la generación espontánea era un método empleado por la naturaleza para la reproducción de los seres vivos. Este suceso reinició en Francia la discusión, siendo el oponente de los defensores de la generación espontánea Luis Pasteur (1822 - 1895), quien señala a Pouchet que cometía un error al afirmar la posibilidad de la generación espontánea, pues se carecía por completo de pruebas decisivas. Los experimentos propuestos para ese entonces, resultaron ser más cuidadosos y trataban de explicar cómo el proceso de descomposición de las infusiones de materia orgánica daba lugar a los microorganismos, siendo la causa: una "fuerza vital" o las esporas presentes en el aire. Por su parte Pouchet al realizar sus experimentos con infusiones de paja sostenía que la "fuerza vital" actuaba en la descomposición de la materia orgánica y era responsable de la aparición de microorganismos. Como el aire estaba contaminado por esporas según sus oponentes el hizo su "aire" adicionando nitrógeno y oxígeno dentro de la infusión y al cabo de unos días aparecían microorganismos. Pouchet introdujo sobre una cuba de mercurio un frasco lleno de agua destilada y hervida con la boca hacia abajo, lo destapó, instaló en el un poco de oxígeno y de nitrógeno obtenidos por métodos químicos y luego con una borra de heno 3 extraída de otro frasco que habla mantenido en una estufa durante 20 minutos. Después de algunos días, el agua esta llenaba de microorganismos. Pasteur supuso que los resultados obtenidos por Pouchet se debían a la presencia de microorganismos en la superficie del mercurio y tras largas reflexiones inició experimentos que lo llevarían a esclarecer en forma definitiva el debate sobre la generación espontánea. Primero demostró la existencia de esporas en el aire (hecho dudoso para los defensores de la generación espontánea), así como, su distribución en diferentes partes. Encontró que eran abundantes en zonas donde hay más aglomeraciones y menos abundantes o escasos en donde el aire se encontraba más puro a alturas de 850 y 2000 metros sobre el nivel del mar. Posteriormente ideó procedimientos para esterilizar el aire mediante calentamiento y al ponerlo en contacto con sus infusiones previamente hervidas demostró que no se formaban microorganismos. Los defensores de la generación espontánea objetaron que el aire calcinado por calentamiento era inapropiado para mantener la vida, en respuesta a esto Pasteur ideó otro procedimiento para 3 Heno y paja de trigo en esa época se usaron como sinónimos. UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales. LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. esterilizar el aire a temperatura ambiente y pudo mostrar que no se forman microorganismos en soluciones previamente hervidas. Los experimentos de Pasteur resultaron muy ingeniosos, dada su experiencia en el estudio de la fermentación del vino y la cerveza y su capacidad para diseñar, realizar e interpretar trabajos de laboratorio. Fueron concluyentes los experimentos en los que permitió que el aire estuviera en contacto con sus infusiones de azúcar con levadura, mediante el diseño de matraces con "cuello de cisne" y probó que la ebullición prolongada no destruía la supuesta "fuerza vital", ya que si se exponían al aire las infusiones que habían sido esterilizadas, no aparecían microorganismos. Experimentos de Pasteur. Pasteur colocó soluciones nutritivas previamente esterilizadas en matraces con "cuello de cisne-, al enfriarse, el aire volvía a entrar al matraz, pero las esporas quedaban atrapadas en el cuello sin entrar en contacto con el caldo nutritivo que no se alteraba. Si rompía el cuello del matraz permitiendo el contacto con el aire en el líquido se desarrollaban microorganismos. Las investigaciones de Pasteur demostraron que los resultados de los experimentos obtenidos por otros científicos, se debían a la contaminación por microorganismos y no por la "fuerza vital" misteriosa. Esta discusión continuaba produciendo .resultados fructíferos e interesantes aplicaciones prácticas, ahora con uno de los grandes descubrimientos de la terapéutica moderna: la asepsia y la antisepsia procedimientos utilizados para proteger las heridas e instrumentos y todo lo que entrará en contacto con las heridas para evitar su contaminación por los microbios presentes en el aire. Con los experimentos de Pasteur en 1860 se pone fin a una de las etapas más controvertidas de la generación espontánea y a partir de ese momento. ya no ocupó el punto central en ningún debate y se eliminó toda duda respecto al principio general: "lo vivo procede de lo vivo", Pasteur había demostrado que los microorganismos que aparecen en la materia en putrefacción o fermentación, proceden de esporas contenidas en el aire que llegan a las infusiones en donde encuentran el medio propicio para multiplicarse. ¿Qué ocurrió con la idea de la generación espontánea, después de ser refutada por Pasteur? Con su derrumbamiento, tuvieron que presentarse nuevos planteamientos para explicar el origen de la vida, ya que se creía que la generación espontánea era la única forma para explicar el surgimiento de la misma en nuestro planeta en un pasado remoto en el que no existía vida. Las explicaciones del siglo XIX no trataban el problema del origen de vida con un enfoque evolutivo, a pesar de que en esa época ya se había extendido la teoría darwinista de la evolución UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales. LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. que explicaba la transformación histórica de los seres vivos, no daba una respuesta al enigma de su origen. Entre las explicaciones propuestas, están aquellas que seguían argumentando que la vida es de esencia inmaterial, y divina por lo que no es posible conocer su origen mediante la ciencia. En otros casos el problema se ignoró, al pensarse que no tenía solución; incluso llegó a negarse, tal es el caso de la Teoría de la Panspermia que supuso que la vida no tenía ni origen ni fin ya que era eterna y sólo se transportaba de un cuerpo celeste a otro. Otra idea recurre a la generación espontánea, pero ahora a nivel molecular, cuando se consideró la aparición repentina de la vida como consecuencia de un accidente afortunado que dio lugar a la aparición súbita y al azar de una "molécula viviente", capaz de reproducirse, metabolizar y mutar que, se convertiría en el antepasado de todos los seres vivos. El planteamiento moderno sobre el origen de la vida se trató como un problema legítimo para la investigación científica cuando se aportó el marco teórico para la comprensión e investigación experimental de los procesos evolutivos que condujeron a la aparición de la vida en la Tierra. Fue necesario derribar los obstáculos que no habían podido superar las explicaciones anteriores: Sólo los seres vivos son capaces de sintetizar materia orgánica. El origen de la vida fue un acto repentino en el que surgieron entidades poseedoras de la vida desde el momento de su formación. La vida no fue precedida por procesos evolutivos. Demostrar que el problema del origen de la vida era accesible al análisis teórico experimental. Es el esquema evolutivo propuesto por Oparin (1924) y Haldane (1929) el que superó estos obstáculos que impedían el planteamiento científico del origen de la vida. Sus explicaciones son avaladas por evidencias observacionales y experimentales y susceptibles de ser comprobadas o refutadas. Es así, como se resuelve finalmente el problema de la generación espontánea. "Ninguna entidad viviente y funcional, sea un ratón, un gusano, una bacteria, un virus o una "molécula viviente" hizó su aparición repentina partiendo de material sin las características de la vida. La vida emergió lentamente como parte del prolongado proceso de desarrollo evolutivo. 4. Actividades complementarias. 4.1 Preguntas, ejercicios y reflexión y análisis. UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales. LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. 4.1.1. Para dar respuesta al problema del origen de la vida. Consideras que las siguientes concepciones acerca de la naturaleza de ese "algo" qué caracteriza sólo al mundo de los seres vivos, y que está ausente en los objetos de naturaleza inorgánica, es susceptible del trabajo observacional y experimental. Explica tu respuesta. . La esencia de la vida es algo de origen sobrenatural y eterno. . La vida al igual que el resto de la naturaleza, es material. 4.1.2. Analiza el experimento de Van Helmont y contesta lo siguiente: ¿Qué le faltó a su experimento? ¿Cómo corregirías las deficiencias de ese experimento? / 4.1.3. ¿Cuál fue el impacto de los experimentos de Pasteur en la cuestión del origen de la vida? 4.1.4. Explica si las siguientes afirmaciones dan una evidencia o niegan la generación espontánea. La vida surgió de la tierra al combinarse esta con el agua y el calor del sol. Los gusanos son larvas que provienen de huevecillos depositados por las moscas en la carne. El aire contiene esporas inactivas que al caer en una infusión se convierten en seres activos. 4.1.5.- Compara los experimentos de: Needham Vs. Spallanzani Pouchet Vs. Pasteur Establece las diferencias en cuanto a la metodología y recursos (instrumentos y herramientas) empleados por estos científicos. 4.1.6. Discute con tus compañeros cómo influyó el uso del microscopio en el debate generación espontánea o biogénesis. 4.1.7. A partir del siguiente problema: ¿Cómo se originan los gusanos que aparecen dentro de una guayaba madura? UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales. LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. Realiza el diseño de una investigación que incluya lo siguiente: Hipótesis. Variables: dependiente e independiente. Describe el tratamiento que aplicarías al lote testigo y al lote experimental. Cómo llevarías a cabo el control de otros factores que pueden influir en el experimento. Cómo y cuándo realizarías tus observaciones y mediciones. Elabora una lista del material, sustancias y aparatos que necesitarías para realizar esta investigación. 4.2. Aplica tus conocimientos 4.2.1. Por qué es indispensable… Hervir la leche y el agua. Refrigerar los alimentos. ¿Qué sucedería si no se esterilizará el material quirúrgico? 4.2.2. Seguramente habrás observado que el envase de algunos alimentos enlatados, después de un tiempo presenta un abultamiento. ¿Cómo explicarías este fenómeno? 4.3 Autoevaluación A. Coloca dentro del paréntesis la letra que corresponda a la respuesta correcta. 1. Afirmación que apoya a la generación espontánea ( ). a) Los animales engendran descendencia semejante a sus progenitores. b) Las moscas se originan de la carne podrida de los animales. c) Las moscas proviene" de otras moscas. 2. Procedimiento seguido por las civilizaciones antiguas para explicar el origen de los seres vivos ( ). a) Observaban y proponían hipótesis, las cuales eran sometidas a la prueba experimental. b) Utilizaban el método de razonamiento inductivo para llegar a explicaciones confiables. c) Basaban sus explicaciones en la información obtenida a través de la observación y consideraban innecesaria la comprobación experimental. UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales. LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD, 2006-07. 3. Explica para la aparición de renacuajos y ranas en un charco temporal aislado de ríos y lagunas durante la época de lluvias, ( ). a) Cuando llueve los charcos contienen muchas bacterias, que se unen y forman huevecillos de los cuales se originan los renacuajos y ranas. b) Agua y tierra se descomponen y forman microorganismos estos a su vez forman células, renacuajos y ranas. c) Las ranas depositan sus huevecillos en los estanques cuando se secan el viento transporta los huevecillos a otras partes, al llover los huevecillos continúan su desarrollo en los charcos hasta, formarse renacuajos y ranas. 4. Mediante sus experimentos. Francisco Redi demostró: .................... ( ). a) Que ciertos insectos y gusanos intestinales podían generarse de manera espontánea. b) La existencia de una fuerza vital que impregnaba todos los ambientes. c) El origen de los gusanos que infestan la carne descompuesta. 5. Posición sostenida por los que se oponían a la generación espontánea de microorganismos en los caldos nutritivos ( ). a) Existe una fuerza vital que determina la aparición de microorganismos en la materia orgánica en descomposición. b) El aire contiene esporas inactivas y al llegar a los caldos nutritivos se convierten en seres activos. c) Los microorganismos se originan de los caldos nutritivos. 5 aciertos Bibliografía usada: Alexander, Piter, Biología, Editorial, lingüística, EE.UU., 1992. QH303.2 A44 Biggs, A.,Kapicka, C. y Lundgren.L., Biología. McGraw-Hill, 2000. Colocación: QH307.2, -B544318. Curtis, H., Biología, México, Panamericana, Sexta Edición. Colocación: QH 308, -C 86. Muñoz H., E., Velasco, S. T., Albarrachin et al. Biología. McGraw-Hill, 2000. Colocación: QH315, B53 Solomon, P., E., Berg, R., L., y Martín, W., D., Biología. McGraw-Hill, Quinta Edición, 2001. Colocación: QH307.2, -B544318. UNAM, CCH. Plantel Oriente. Área de Ciencias Experimentales.
