Kendiliğinden oluşum

Kendiliğinden oluşum, canlıların cansız maddelerden ortaya çıkabileceğini ve bu tür süreçlerin olağan ve düzenli olduğunu savunan, geçerliliğini yitirmiş bilimsel bir teoridir. Pire gibi bazı canlı türlerinin toz gibi cansız maddelerden ya da kurtçukların ölü etten ortaya çıkabileceği varsayılmıştır. Kendiliğinden oluşum doktrini, daha önceki doğa filozoflarının çalışmalarını ve organizmaların ortaya çıkışına ilişkin çeşitli antik açıklamaları derleyip genişleten Yunan filozof ve doğa bilimci Aristoteles tarafından tutarlı bir şekilde sentezlenmiştir. Kendiliğinden oluşum iki bin yıl boyunca bilimsel bir gerçek olarak kabul edilmiştir. İtalyan biyologlar Francesco Redi ve Lazzaro Spallanzani'nin deneyleriyle 17. ve 18. yüzyıllarda sorgulanmasına rağmen, 19. yüzyılın ortalarında Fransız kimyager Louis Pasteur ve İrlandalı fizikçi John Tyndall'ın çalışmalarına kadar gözden düşmemiştir.

Kendiliğinden oluşumun reddi biyologlar arasında artık tartışmalı değildir. 19. yüzyılın ortalarında Pasteur ve diğerlerinin yaptığı deneylerin geleneksel kendiliğinden oluşum teorisini çürüttüğü düşünülüyordu. Tüm yaşam yaklaşık dört milyar yıl önce tek bir formdan evrimleşmiş gibi göründüğünden, dikkatler bunun yerine yaşamın kökenine çevrilmiştir.

"Kendiliğinden" oluşum hem farklı yaşam türlerinin tohum, yumurta veya ebeveyn dışındaki belirli kaynaklardan tekrar tekrar ortaya çıkabileceği varsayılan süreçler, hem de bu tür olguları desteklemek için sunulan teorik ilkeler anlamına gelir. Bu doktrin için önemli olan, yaşamın yaşam olmayandan geldiği ve ebeveyn gibi nedensel bir etkene ihtiyaç duyulmadığı fikirleridir. Farelerin ve diğer hayvanların Nil'in çamurundan mevsimsel olarak oluşması, pirelerin toz gibi cansız maddelerden ortaya çıkması ya da ölü etinde kurtçukların görülmesi gibi örnekler ileri sürülmüştür. Bu tür fikirlerin, yaşamın yaklaşık dört milyar yıl önce, milyonlarca yıllık bir zaman dilimi içinde cansız maddelerden ortaya çıktığını ve daha sonra şu anda var olan tüm formlara çeşitlendiğini iddia eden modern yaşamın kökeni hipoteziyle ortak bir yanı vardır.

Bazen heterogenez veya ksenogenez olarak da bilinen eşdeğer oluşum terimi, bir yaşam formunun, konakçılarının vücutlarından tenyalar gibi farklı, ilgisiz bir formdan ortaya çıktığı varsayılan süreci tanımlar.

M.Ö. 6. ve 5. yüzyıllarda aktif olan ve antik dönemde physiologoi (Yunanca: φυσιολόγοι; Türkçede fiziksel ya da doğal filozoflar) olarak adlandırılan erken dönem Yunan filozofları, daha önce tanrılara atfedilen olgulara doğal açıklamalar getirmeye çalışmışlardır. Physiologoi'ler dış dünyanın rasyonel birliğini vurgulayarak ve teolojik ya da mitolojik açıklamaları reddederek şeylerin maddi ilkesini ya da arkhe'sini (Yunanca: ἀρχή) aramışlardır.

Anaksimandros'un öğrencisi olan Yunan filozof Anaksimenes, havanın yaşam veren ve canlılara hareket ve düşünce kazandıran unsur olduğunu düşünüyordu. İnsan da dahil olmak üzere bitki ve hayvanların, güneşin ısısıyla birleşen toprak ve su karışımı olan ilkel bir karasal balçıktan ortaya çıktığını öne sürmüştür. Filozof Anaksagoras da yaşamın karasal bir balçıktan ortaya çıktığına inanıyordu. Ancak Anaksimenes, bitkilerin tohumlarının başlangıçtan beri havada, hayvanların tohumlarının ise esîrde var olduğunu savunmuştur. Bir başka filozof olan Ksenofanes, insanın kökenini, Güneş'in etkisi altında Dünya'nın akışkan aşaması ile karanın oluşumu arasındaki geçiş dönemine kadar götürmüştür.

Empedokles, zaman zaman doğal seçilim kavramının bir öncülü olarak görülen bir şekilde, yaşamın kendiliğinden oluştuğunu kabul etmiş, ancak parçaların farklı kombinasyonlarından oluşan farklı formların deneme yanılma yoluyla kendiliğinden ortaya çıktığını savunmuştur: başarılı kombinasyonlar gözlemcinin yaşamı boyunca mevcut olan bireyleri oluştururken, başarısız formlar üremede başarısız olmuştur.

Aristoteles, doğada bulunan "köpüklü madde" (τὸ ἀφρῶδες, to aphrodes) ile bir hayvanın "tohumu" arasında bir analoji kurar ve bunu bir tür köpük olarak görür (olduğu gibi, su ve pneuma karışımından oluşur). Aristoteles'e göre, erkek ve dişi hayvanların üreme materyalleri (meni ve adet sıvısı) esasen erkek ve dişi bedenler tarafından, kendi ısı oranlarına göre, toprak ve su elementlerinin bir yan ürünü olan yutulmuş gıdalardan yapılan arıtmalardı. Dolayısıyla, ister ebeveynlerden cinsel yolla ister yaşamsal ısı ve temel maddenin etkileşimiyle kendiliğinden oluşsun, her yaratık Aristoteles'in her şeyi oluşturduğuna inandığı pneuma ve çeşitli unsurların oranlarına bağlıydı. Aristoteles birçok canlının çürüyen maddeden ortaya çıktığını kabul etmekle birlikte, çürümenin yaşamın kaynağı değil, "tatlı" su elementinin etkisinin bir yan ürünü olduğuna işaret etmiştir.

Aristoteles, değişen derecelerde gözlemsel güvenle, farklı türdeki cansız maddelerden bir dizi canlının kendiliğinden oluştuğunu teorize etmiştir. Örneğin testaslılar (Aristoteles için çift kabukluları ve salyangozları içeren bir cins), çamurdan kendiliğinden oluşma ile karakterize edilmiş, ancak içinde büyüdükleri kesin malzemeye göre farklılık göstermiştir - örneğin, kumda istiridye ve tarak, balçıkta istiridye ve kayaların oyuklarında midye ve limpet.

MÖ 1. yüzyılda yaşamış Romalı bir mimar ve yazar olan Vitruvius, kütüphanelerin sabah ışığından faydalanmak için doğuya bakacak şekilde yerleştirilmesini, ancak rüzgarlar kitap kurtları ürettiğinden güneye veya batıya doğru yerleştirilmemesini tavsiye etmiştir.

Aristoteles'ten daha sonra yazan yazarlar, yılan balıklarının solucanlardan ortaya çıktığı ve cinsiyet, süt, yumurtlama ve bunlar için geçitlerden yoksun olduğu iddialarına katılmamışlardır. Daha sonraki yazarlar da karşı çıkmıştır. Romalı yazar ve doğa tarihçisi Yaşlı Plinius yılan balıklarının anatomik sınırlarına karşı çıkmamış, ancak yılan balıklarının tomurcuklanarak, kendilerini kayalara sürterek ve yılan balığı haline gelen parçacıkları serbest bırakarak çoğaldığını belirtmiştir. Yunan yazar Athenaeus yılanbalıklarını, çamurun üzerine yerleşerek yaşam oluşturan bir sıvıyı sarmalayıp boşaltmak olarak tanımlamıştır. Athenaeus ayrıca kendiliğinden oluşuma karşı çıkarak, bir çeşit hamsinin Aristoteles'in belirttiği gibi karidesten değil, deniz köpüğünden oluştuğunu iddia etmiştir.

Filozofların ve düşünürlerin baskın görüşü kendiliğinden oluşumdan yana olmaya devam ederken, bazı Hristiyan teologlar da bu görüşü kabul etmiştir. Berberi teolog ve filozof Hippolu Augustinus, Tanrı'nın Şehri ve Yaratılışın Edebi Anlamı adlı eserlerinde kendiliğinden oluşumu tartışmış ve İncil'deki "Sular canlı yaratıklarla dolup taşsın" gibi pasajları yaratılışın devam etmesini sağlayacak emirler olarak göstermiştir.

Roma İmparatorluğu'nun 5. yüzyıldaki çöküşünden 1054'teki Doğu-Batı Bölünmesi'ne kadar Yunan biliminin etkisi azalmış olsa da kendiliğinden oluşum genellikle tartışmasız kalmıştır. Yeni tanımlamalar yapıldı. İnançlardan bazılarının doktrinel çıkarımları vardı. Örneğin, bir kuş olan ak yanaklı kazın bir kabuklu olan kaz midyesinden türediği fikri, Büyük Perhiz sırasında oruç tutma uygulamasını etkilemiştir. Gallerli Gerald, 1188 yılında İrlanda'da yaptığı bir gezinin ardından, ak yanaklı kazların "doğal olmayan" oluşumunun İsa'nın bakire doğumunun kanıtı olduğunu ileri sürmüştür. Büyük Perhiz sırasında oruç tutma uygulaması balıklara izin verirken kümes hayvanlarını yasakladığından, kazın aslında bir balık olduğu fikri Büyük Perhiz sırasında tüketimine izin verilmesini önerdi. Bu uygulama sonunda 1215 yılında Papa III. Innocentius'un kararıyla yasaklandı.

Aristoteles'in eserleri Batı Avrupa'ya yeniden tanıtıldıktan sonra, orijinal Yunanca veya Arapçadan Latinceye çevrilmiştir. En yüksek kabul düzeyine 13. yüzyılda ulaşmıştır. Latince çevirilerin mevcut olmasıyla birlikte Alman filozof Albertus Magnus ve öğrencisi Thomas Aquinas, Aristotelesçiliği en önemli konumuna yükseltmiştir. Albert, Aristoteles'in De causis et processu universitatis adlı bir tefsirini yazmış ve bu tefsirde Arap bilginlerin bazı yorumlarını çıkarıp diğerlerini eklemiştir. Aquinas'ın hem fiziksel hem de metafiziksel konulardaki etkili yazıları ağırlıklı olarak Aristotelesçidir, ancak çok sayıda başka etki de gösterir.

Kendiliğinden oluşum, edebiyatta Rönesans'a kadar bir gerçekmiş gibi anlatılmıştır. Shakespeare, Nil'in çamurundan yılanların ve timsahların oluştuğunu yazmıştır:The Compleat Angler'ın yazarı Izaak Walton, yılan balıklarının kökeni sorusunu tekrarlar: "tıpkı sıçanlar, fareler ve diğer birçok canlı yaratığın Mısır'da, nehrin taşması üzerine parlayan güneşin sıcaklığıyla ürediği gibi...". Yılanbalıklarının kökenine ilişkin kadim soru cevapsız kalırken ve yılanbalıklarının bozulma sonucu ürediğine dair ek bir fikirden bahsedilirken, sıçan ve farelerin kendiliğinden oluşması hiçbir tartışmaya yol açmamıştır.

Hollandalı biyolog ve mikroskopist Jan Swammerdam, bir hayvanın başka bir hayvandan ya da tesadüfen çürümeden meydana gelebileceği fikrini dinsiz olduğu için reddetti; kendiliğinden oluşum kavramını dinsiz buldu ve ateizmle ilişkilendirdi.

Brükselli hekim Jan Baptist van Helmont fareler (bir parça kirli bez ve 21 gün boyunca buğday) ve akrepler (iki tuğla arasına yerleştirilmiş ve güneş ışığında bırakılmış fesleğen) için bir reçete tarif etmiştir. Notları, bunları yapmaya çalışmış olabileceğini düşündürmektedir.

Aristoteles embriyonun rahimde pıhtılaşarak oluştuğunu savunurken, İngiliz doktor William Harvey geyiklerin diseksiyonu yoluyla ilk ay boyunca görünür bir embriyo olmadığını göstermiştir. Çalışmaları mikroskoptan önceye dayansa da bu onun yaşamın görünmez yumurtalardan geldiğini öne sürmesine yol açtı. Exercitationes de Generatione Animalium (Hayvanların Üretimi Üzerine Denemeler) adlı 1651 tarihli kitabının önsözünde, omnia ex ovo ("her şey yumurtadan gelir") sloganıyla kendiliğinden oluşumu reddetmiştir.

Eski inanışlar teste tabi tutuldu. 1668 yılında İtalyan doktor ve parazitolog Francesco Redi, kurtçukların çürüyen etten kendiliğinden oluştuğu fikrine meydan okudu. Kendiliğinden oluşuma meydan okuyan ilk büyük deneyde, eti çeşitli kapalı, açık ve kısmen kapalı kaplara yerleştirdi. Kapalı kapların havasız kaldığını fark ederek, "ince Napoli örtüsü" kullandı ve etin üzerinde hiç solucan gözlemlemedi, ancak solucanlar bezin üzerinde ortaya çıktı. Redi deneylerini, o dönemde Katolik Kilisesi tarafından öne sürülen ve canlıların ebeveynlerden kaynaklandığını savunan önceden varoluş teorisini desteklemek için kullandı. İngiliz doğal teoloğu John Ray'in 1671 yılında Londra Kraliyet Cemiyeti üyelerine yazdığı ve böceklerin kendiliğinden oluşmasını "olası değil" olarak nitelendirdiği mektupta da görüldüğü üzere, Redi'nin çalışmaları bilim çevrelerinde kısa sürede büyük bir etki yarattı.

Pier Antonio Micheli, 1729 yılı civarında, mantar sporları kavun dilimlerinin üzerine yerleştirildiğinde, sporların geldiği mantar türünün aynısının üretildiğini gözlemlemiş ve bu gözlemden yola çıkarak mantarların kendiliğinden oluşmadığını belirtmiştir.

1745 yılında John Needham kaynatılmış et suyu üzerinde bir dizi deney yaptı. Kaynatmanın tüm canlıları öldüreceğine inanan Needham, kaynatmadan hemen sonra kapatıldığında et suyunun bulanıklaştığını göstererek kendiliğinden oluşuma olan inancın devam etmesini sağladı. Çalışmaları meslektaşları tarafından titizlikle incelendi ve birçoğu aynı fikirdeydi.

Lazzaro Spallanzani, 1768 yılında Needham deneyini değiştirerek kaynatma ve mühürleme arasında kirletici bir faktörün ortaya çıkma olasılığını ortadan kaldırmaya çalışmıştır. Onun tekniği, patlamaları önlemek için havası kısmen boşaltılmış kapalı bir kapta et suyunun kaynatılmasını içeriyordu. Büyüme görmemesine rağmen, havanın dışarıda bırakılması, havanın kendiliğinden oluşumda önemli bir faktör olup olmadığı sorusunu ortaya çıkardı. Ancak tutumlar değişiyordu; 19. yüzyılın başlarında Joseph Priestley gibi bir bilim adamı şöyle yazabiliyordu: "Modern felsefede bana, uzun zamandır patlamış bir doktrin olarak kabul edilen belirsizliğin ya da Dr. Darwin'in deyimiyle kendiliğinden oluşumun yeniden canlanması kadar olağanüstü görünen bir şey yoktur."

1837 yılında, fizikçi Charles Cagniard de la Tour ve hücre teorisinin kurucularından Theodor Schwann, alkolik fermantasyonda maya ile ilgili bağımsız keşiflerini yayınladılar. Mikroskobu bira mayalama işleminden arta kalan köpüğü incelemek için kullandılar. Hollandalı mikroskobist Antonie van Leeuwenhoek'un "küçük sferoid kürecikleri" tanımladığı yerde, maya hücrelerinin hücre bölünmesi geçirdiğini gözlemlediler. Eğer maya mevcut olmasaydı steril hava ya da saf oksijen verildiğinde fermantasyon gerçekleşmezdi. Bu da kendiliğinden oluşumun değil, havadaki mikroorganizmaların sorumlu olduğunu gösteriyordu.

Bununla birlikte, kendiliğinden oluşum fikri neredeyse bir yüzyıldır düşüşte olmasına rağmen, destekçileri onu bir anda terk etmedi. James Rennie'nin 1838'de yazdığı gibi, Redi'nin deneylerine rağmen, "Blumenbach, Cuvier, Bory de St. Vincent, R. Brown, vb. gibi seçkin doğa bilimciler" teoriyi desteklemeye devam ettiler.

Louis Pasteur'ün 1859'da yaptığı deney, kendiliğinden oluşum sorununu çözmüş olarak görülür. Kuğu boyunlu bir şişede et suyu kaynattı; şişenin boynundaki kıvrım, düşen parçacıkların et suyuna ulaşmasını engellerken, serbest hava akışına da izin veriyordu. Şişe uzun bir süre boyunca üreme olmadan kalmıştır. Şişe, parçacıkların kıvrımlardan aşağı düşebileceği şekilde döndürüldüğünde, et suyu hızla bulanıklaştı. Bununla birlikte, azınlığın itirazları ısrarcıydı ve deneysel zorlukların popüler anlatıların önerdiğinden çok daha zorlu olduğu göz önüne alındığında her zaman mantıksız değildi. Pasteur'ün mektup arkadaşı ve çalışmalarının hayranı olan İrlandalı doktor John Tyndall'ın araştırmaları, kendiliğinden oluşumun çürütülmesinde belirleyici oldu. Yine de Tyndall, zamanında iyi anlaşılmamış olan mikrobiyal sporlarla uğraşırken zorluklarla karşılaştı. Pasteur gibi o da kültürünü sterilize etmek için kaynattı ve bazı bakteri sporları kaynatmaya dayanabiliyordu. Sonunda tıbbi uygulamalarda ve mikrobiyolojide ekipmanı sterilize etmek için evrensel bir uygulama haline gelen otoklav, bu deneylerden sonra tanıtıldı.

1862'de Fransız Bilimler Akademisi konuya özel bir önem vererek, "iyi yürütülmüş deneylerle kendiliğinden oluşum denilen soruna yeni bir ışık tutan kişiye" bir ödül verdi ve kazananı değerlendirmek üzere bir komisyon atadı. Pasteur ve diğerleri biyogenez terimini kendiliğinden oluşumun karşıtı olarak, yaşamın yalnızca diğer yaşamlardan oluştuğu anlamında kullandılar. Pasteur'ün iddiası, Alman doktor Rudolf Virchow'un, kendisi de Robert Remak'ın çalışmalarından türetilen Omnis cellula e cellula ("tüm hücreler hücrelerden gelir") doktrinini takip etti. Pasteur'ün 1859 deneyinden sonra "kendiliğinden oluşum" terimi gözden düştü. Deneyciler, cansız maddelerden yaşamın kökenini araştırmak için çeşitli terimler kullandılar. Heterogenez, bir zamanlar canlı olan organik maddelerden (kaynatılmış et suyu gibi) canlıların oluşumuna uygulanmış ve İngiliz fizyolog Henry Charlton Bastian, cansız maddelerden kaynaklanan yaşam için arkeobiyoz terimini önermiştir. Kendiliğinden oluşum teriminin ima ettiği rastgelelik ve öngörülemezlikten hoşlanmayan Bastian, 1870 yılında cansız maddelerden yaşamın oluşumu için biyogenez terimini kullanmıştır. Ancak kısa bir süre sonra İngiliz biyolog Thomas Henry Huxley aynı süreç için abiyogenez'' terimini önermiş ve yaşamın mevcut yaşamdan ortaya çıktığı süreç için biyogenezi benimsemiştir.