Víra v samoplození přežívala staletí. Definitivně ji vyvrátily až důmyslné experimenty moderní vědy

Otázka, co je život, lidstvo přitahovala od nepaměti, a i když jsme dnes jejímu zodpovězení blíže než kdykoli v minulosti, desítky definic, které nebývají vždy kompatibilní, naznačují, že jsme ještě daleko. Podobně palčivá byla i záležitost samotného vzniku života, jež se navíc netýká jen biologie, ale přesahuje i do filozofie či náboženství.

Zatímco o tom, jak a kde život na Zemi před více než třemi miliardami let začal, můžeme poučeně spekulovat, ale definitivní odpověď dost možná nikdy nedostaneme, o tom, jak vznikl naprosto každý pozemský organismus v současnosti není sporu: vše živé pochází z živého. Každá buňka vznikla dělením jiné buňky a každý tvor má svého rodiče. 

Avšak ještě před necelými dvěma sty lety situace zdaleka tak jednoznačná nebyla a stále existovali vlivní zastánci dnes již mrtvé teorie samoplození, za níž udělaly definitivní tečku až slavné pokusy Louise Pasteura.

Hadi z bláta zrození

Podle teorie (spontánního) samoplození není ke vzniku živé bytosti nezbytně nutný rodič nebo nějaký jiný živý materiál, jako vejce či semeno, ale může (spontánně) vzniknout i z hmoty neživé. Jedná se o velmi dávnou představu. Už ve starých čínských a indických textech se například objevují informace o zrození mšic z bambusu a na babylonských hliněných tabulkách se mluví o vzniku červů z bahna.

Do západního myšlení ale představu samoplození zavedli až Řekové a nejvýznamnější roli v tomto ohledu nepřekvapivě sehrál Aristoteles (384–322 př. n. l.), který ve svých biologických dílech myšlenku rozebral detailněji než kdokoli před ním a dával ji do souvislosti s konceptem životního tepla. Hovořil například o objevování se ryb v nových tůních, měkkýšů vzniklých v bahně a písku nebo o červech zrozených ve starém sněhu (ve skutečnosti šlo zřejmě o dílo řas).

Stejně jako mnohé jiné Aristotelovy myšlenky si i ty, které se týkaly samoplození, zachovaly ohromný vliv a s počátkem novověku dál formovaly evropské nahlížení na živé tvory. Nepromítaly se navíc jen do úvah přírodozpytců. Se samoplozením se setkáme i v díle Williama Shakespeara (1564–1616), který v Antoniovi a Kleopatře básní o hadech a krokodýlech líhnoucích se z bláta na březích Nilu. 

Ne každý ale s teorií samoplození souhlasil. Pochybnosti měl zřejmě například objevitel krevního oběhu William Harvey (1578–1657), který ve své knize Exercitationes de Generatione Animalium vyjádřil slavnou myšlenku, že vše živé pochází z vajíčka (omne vivum ex ovo), byť samozřejmě záleží na tom, odkud se to vajíčko vzalo.

O mase a mouchách

Těžký úder teorii samoplození zasadily důmyslné pokusy italského lékaře, přírodozpytce a básníka Francesca Rediho (1626–1697). Ten se v roce 1668 rozhodl ověřit zažitou představu, že v mase ponechaném svému osudu časem spontánně vzniknou larvy much. Sám se však domníval, že nic takového se neděje a že zdrojem larev jsou mouchy, které se předtím dostaly do kontaktu s masem. Vzal proto šest nádob, do nichž vložil maso. Dvě z nich ponechal otevřené, a zachoval tak přístup k masu zcela beze změny, další dvě překryl jemnou gázou, takže k masu mohl vzduch, ale mouchy nikoli, a zbylé neprodyšně uzavřel.

Výsledky experimentu mu daly stoprocentně za pravdu. Zatímco na mase v prvních dvou otevřených nádobách se muší larvy objevily, na zbylých čtyřech nikoli (vylíhly se však na gáze, přes kterou mouchy kazící se maso cítily a na niž nakladly vajíčka). Redi tak dospěl k přesvědčení, že larvy vznikají výhradně z vajíček nakladených do masa mouchami, nikoli spontánně, a údajně při té příležitosti prohlásil, že vše živé pochází z živého (omne vivum ex vivo).

Pro tento výrok svědčila i dříve nemyslitelná pozorování, která umožnil souběžně probíhající vývoj mikroskopu. Ten totiž lidskému oku často neviditelná vajíčka konečně dovolil přímo pozorovat.

Pokusy s vývarem

Zatímco víra ve spontánní vznik složitějších organismů postupně ochabovala, objev mikroorganismů, umožněný zmíněným vynálezem mikroskopu, dal zastáncům samoplození do ruky další zbraň. Ačkoliv o možnosti spontánního vzniku složitějších organismů, jako například zmíněných žab zrozených z bláta, po Rediho pokusech uvažoval už jen málokdo, s mikroby to bylo jiné. Proč by alespoň tito miniaturní tvorové nemohli vznikat sami od sebe?

Zdánlivou podporu pro tuto představu nabídl ve zprávě publikované roku 1745 anglický přírodovědec a katolický kněz John Needham (1713–1781). Ten provedl řadu pokusů, při kterých krátce zahřál vývar obsahující rostlinnou či živočišnou hmotu, aby usmrtil přítomné mikroorganismy, a poté nádobu s vývarem uzavřel. Když ji po několika dnech zkontroloval, zjistil, že se kapalina zakalila kvůli přítomným mikrobům a že jediná kapka obsahuje nespočet drobných organismů. Byl přesvědčený, že musely vzniknout spontánně.

S Needhamovými závěry ale nesouhlasil italský katolický kněz a přírodovědec Lazzaro Spallanzani (1729–1799). Sám proto provedl stovky podobných pokusů se zahříváním vývaru. Opět experimentoval jak s rostlinnými, tak živočišnými tkáněmi, a testoval, co se stane, když nechá nádobu otevřenou, nebo zavřenou. Výsledky byly s těmi Needhamovými v jasném rozporu. Obsah uzavřených lahví, který se předtím nechal dostatečně prohřát, se nezakalil. Jinak řečeno, žádné známky samoplození nebyly patrné. Jakmile ale nádoby otevřel a vývar se dostal do kontaktu se vzduchem, po určité době se zakalil. To naznačovalo, že se do něj mikroorganismy dostaly ze vzduchu.

Needham se přirozeně bránil a tvrdil, že Spallanzani obsah zahříval příliš dlouho, což zapříčinilo zničení takzvané životní síly, jejíž přítomnost měla být pro spontánní vznik mikroorganismů nepostradatelná. Otázkou také zůstávalo, jestli stejně důležitý není i přístup samotného vzduchu.

Přestože Spallanzani názory některých badatelů ovlivnit mohl, zastánce samoplození nepřesvědčil, a že mezi nimi byla krom Needhama i další slavná jména, například francouzský přírodovědec George Louis Leclerc (1707–1788), později známý jako hrabě de Buffon. Debata o existenci spontánního samoplození proto probíhala dál.

Konec dohadů

Definitivní hřebíček do rakve samoplození zatloukl v polovině 19. století věhlasný francouzský chemik a biolog Louis Pasteur (1822–1895), který se v té době zabýval studiem kvasných procesů, za něž byly, jak věřil, zodpovědné mikroskopické organismy. Jedním z důvodů, proč se Pasteur do slavného pokusu, který vyvrátil možnost spontánního vzniku, byť těch nejjednodušších tvorů, pustil, byly názory francouzského přírodovědce a energického zastánce teorie samoplození Félixe Archimèdea Poucheta (1800–1872). Dalším důvodem byla cena, kterou v roce 1859 vypsala Francouzská akademie věd s cílem definitivně prokázat, nebo vyvrátit teorii spontánního vzniku organismů.

Klíčovým prvkem Pasteurových experimentů, které probíhaly v letech 1860 až 1861, byly speciálně navržené skleněné nádoby s dlouhým, úzkým a zakřiveným hrdlem. Do nich vědec umístil masný bujón, který nechal projít varem, aby ho sterilizoval, a čekal, co se stane.

Tvar hrdla hrál důležitou roli. Zajišťoval totiž, aby dovnitř nemohly proniknout žádné mikroorganismy vznášející se ve vzduchu – zůstaly zachycené v hrdle, které ale zároveň bylo průchozí, takže dovnitř mohl volně proudit vzduch. Vyřešila se tak opakující se námitka, že k tomu, aby samoplození proběhlo, je vzduch nezbytný.

Výsledky byly jednoznačné. Pokud se použily lahve se speciálním hrdlem, vývar se nezakalil. Žádné mikroorganismy v něm tedy spontánně nevznikaly. Jakmile ale Pasteur hrdlo odstranil a umožnil neomezený kontakt kapaliny se vzduchem, mikrobi se zanedlouho objevili. Nebylo pochyb, že se do nádoby museli dostat ze vzduchu.

Teorie samoplození tak byla jednou pro vždy a na všech úrovních, od největších organismů po nejmenší, vyvrácena a Pasteur od Francouzské akademie věd za svůj důkaz v neprospěch samoplození získal v roce 1862 Alhumbertovu cenu.