biología: experimentos notables para rebatir la teoría

BIOLOGÍA: EXPERIMENTOS NOTABLES PARA REBATIR LA
TEORÍA DE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA
Imagen: Microsoft
Prof. Bartolomé Yankovic Nola
2010
Índice
¿De dónde procede la vida?
El origen de los seres vivos: Redi, Spallanzani, Needham
El notable experimento de Pasteur
Las doctrinas sobre la generación de los seres vivos
El experimento de Pouchet
Objeciones al experimento de Pouchet
El diseño experimental de Pasteur
Más detalles del experimento de Pasteur
Un físico da la estocada final a la GE
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BIOLOGÍA: EXPERIMENTOS NOTABLES PARA REBATIR LA TEORÍA DE
LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA
¿De dónde procede la vida?
“Se llena de trigo una vasija cuya boca se tapa con una camisa sucia. Un
fermento que procede de la camisa, transformado por el olor de los granos,
convierte en ratones el propio trigo”. (Jean Baptiste van Helmont).
Esta idea, que tan absurda parece ahora, fue durante mucho tiempo la
creencia más extendida sobre el origen de la vida. Según esta teoría, los seres
vivos se originaban de dos maneras: una, por reproducción sexual, en la que
un organismo masculino y otro femenino se unían para formar un nuevo ser;
otra, por generación espontánea (GE), según la cual los seres procedían de
una cierta “fuerza vital” que poseían algunas sustancias.
En China, por ejemplo, pensaban que los pulgones nacían por
generación espontánea de los tallos de bambú; en Egipto se atribuía el
nacimiento de gran cantidad de seres vivos al barro del Nilo cuando éste
recibía el calor del Sol; así se producirían, por ejemplo, ranas, sapos, culebras,
ratones e incluso cocodrilos.
Grabado antiguo sobre la generación espontánea:
las hojas de un árbol, si caían al agua originaban
peces; si caían al suelo… a partir de ellas se
desarrollaban, por ejemplo, aves.
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Los seres producidos por generación espontánea – según la teoría –
poseían las mismas características que los nacidos por reproducción sexual;
de manera que en nada se distinguían estas dos formas de generar vida.
Incluso en el siglo XVII era generalmente aceptada la idea de la generación
espontánea. Un importante fisiólogo de esta época, van Helmont, hacía la
declaración ya citada como consecuencia de sus estudios sobre el origen de la
vida.
Ciertamente… los ratones se introducían en la vasija que preparaba Van
Helmont para sus experimentos; no surgían espontáneamente.
Jean Baptiste van Helmont… si bien creía en la GE, realizó un experimento
clásico en la historia de la Biología, rebatiendo a Aristóteles, quien sostenía que
las plantas se alimentaban tragando tierra. Después de casi 20 siglos, van
Helmont demostró la falsedad de esta afirmación, formulando la siguiente
hipótesis:
•
Si las plantas se alimentan tragando tierra (hipótesis):
•
Entonces (predicción), al cabo de un tiempo si tengo una planta en un
macetero, ésta aumentará de peso y disminuirá el de la tierra.
Averigüe en qué consiste el experimento de Van Hemont, cuál fue su
diseño; los registros hizo y las conclusiones que formuló.
El origen de los seres vivos: Redi, Spallanzani, Needham
Las ideas científicas evolucionan; cambian, se modifican, se rechazan, y
esto es propio del desarrollo científico.
Para elaborar una teoría científica es preciso, en primer lugar, plantearse
el problema, que en este caso sería: ¿cuál es el origen de los seres vivos? En
segundo lugar, formular una hipótesis que explique la generalidad de los
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hechos conocidos y, por último, comprobar experimentalmente la validez de
dicha hipótesis. Sólo una vez hecho esto se tendrá la seguridad de una
explicación satisfactoria.
Francesco Redi (1626 – 1697), médico, naturalista, fisiólogo,
y literato italiano. (Estatua del científico en la Galería Uffici,
Florencia, Italia).
Redi, objetó la teoría de la generación espontánea. Redi sostenía que
“todo ser vivo procede de otro ser vivo”. Pero, para demostrar que su hipótesis
era verdadera, tenía que comprobarla experimentalmente: dispuso tres frascos
con carne en su interior: el primero lo dejó destapado, el segundo lo cubrió con
un trozo de gasa, y el tercero lo cerró herméticamente, de manera que no
tuviese ningún contacto con el exterior. Corría el año 1668.
Experimento de Redi: en
el frasco herméticamente
cerrado no se desarrollan
gusanos.
Según la teoría de la generación espontánea, de la carne en
descomposición “nacían” unos gusanillos blancos. Redi intentó demostrar con
su experimento que esos gusanillos blancos de la carne no eran otra cosa que
larvas de mosca y que si las moscas no estaban en contacto con la carne, de
ésta no nacerían gusanos. Efectivamente, al cabo de unos días se observó que
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el primer frasco -
destapado -,
aparecían los gusanillos, puesto que las
moscas habían tenido ocasión de depositar allí sus huevos. En el segundo
frasco, en cambio, los huevos fueron depositados sobre la gasa y, por tanto, no
se desarrollaron los gusanos, porque para ello era necesario que los huevos
estuvieran en contacto con la carne en descomposición; en el tercer frasco –
hermético -, no apareció gusano alguno, porque
las moscas no pudieron
introducir sus huevos.
Este experimento demostró que la hipótesis de Redi era correcta, al
mismo tiempo que contribuyó a echar por tierra la teoría de la generación
espontánea… aunque no en forma categórica.
Lázaro Spallanzani (1729 – 1799), naturalista italiano,
tuvo múltiples intereses en investigación siendo
reconocido por sus pares como “biólogo entre los
biólogos”.
Posteriores experimentos realizados por otro científico italiano, Lázaro
Spallanzani, confirmaron la hipótesis de Redi y demostraron la imposibilidad de
la generación espontánea incluso para los seres microscópicos. Los estudios
de Spallanzani abrieron el camino a Pasteur.
En 1769 Spallanzani diseñó una serie de experimentos para refutar los
trabajos realizados por el sacerdote católico inglés John Needham, quien había
calentado caldo de carne en diversos recipientes que selló posteriormente,
para
evitar
contaminación
externa…
pero…
así
y
todo
encontró
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microorganismos en el caldo tras abrir los recipientes. Needham creía que esto
demostraba que la vida surge de la materia no viviente.
John Needham (1713 – 1781), sacerdote y biólogo inglés,
defendió, en 1745, la validez de la teoría de la generación
espontánea. Sin embargo, su diseño experimental fue
objetado: los recipientes que usó no estaban debidamente
sellados…
No obstante, prolongando el periodo de calentamiento y sellando con
más cuidado los recipientes, Spallanzani pudo demostrar que dichos caldos no
generaban microorganismos mientras los recipientes estuvieran sellados. Este
caso particular demuestra la importancia de un diseño experimental cuidadoso,
como soporte de las conclusiones. Además, la comunicación propiamente tal
debe permitir que otros investigadores, de cualquier lugar del mundo, puedan
repetir el experimento y llegar a las mismas condiciones.
Needham afirmaba que las cocciones del italiano destruían el “espíritu
vital”. Pero Spallanzani demostró que lo único que la cocción solo destruía las
esporas de las bacterias, y no un principio místico.
En un ambiente totalmente estéril, es decir, sin ningún microbio, es
imposible que se desarrollen nuevos seres vivos. Por lo tanto, no existe
generación espontánea. Como afirmaba Redi, “todo ser vivo procede de otro
ser vivo”. Un siglo más tarde Louis Pasteur, con sus propios descubrimientos
en este campo, descartó cualquier duda en torno a la producción de seres
vivos por generación espontánea.
¿Qué diseño experimental usaría en clases para repetir el experimento de
Redi?
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El notable experimento de Pasteur
Louis Pasteur (1822 – 1895),
científico francés, destacó por sus
investigaciones en el campo de la
bacteriología. Para los biólogos
Pasteur es solo comparable con el
genio de Charles Darwin.
En 1676, Anton van Leeuwenhoeck, biólogo y comerciante holandés,
cubrió los microorganismos. Las observaciones realizadas no le
permiten
dilucidar cómo se originan estos seres vivos y entonces se introduce un nuevo
motivo de discusión e investigación en torno al origen de la vida.
Leeuwenhoeck no tenía mayor formación científica; sin embargo, perfeccionó el
microscopio y realizó una serie de observaciones de gran importancia: fue el
primero en observar los glóbulos rojos y los espermatozoides.
Louis Pasteur estaba firmemente convencido que la teoría de la
generación espontánea era falsa. Agreguemos que en la llamada “guerra de las
infusiones” entre los partidarios de Needham y Spallanzani, el mundo estaba
dividido, y, más bien, al lado de Needham.
En la época de Leeuwenhoek, un contemporáneo suyo, Luis Joblot, en
1718, desarrolló una serie de ideas que tendrían gran influencia en Pasteur.
Para Joblot, a partir de sus propios experimentos podía deducirse que los
microbios que se desarrollaban en infusiones de pasto tenían origen aéreo; es
decir, aparecían en el caldo pero provenían del aire y no de algún “principio
activo” presente en la infusión.
Joblot preparó una infusión de pasto y la hirvió durante diez minutos, al
cabo de los cuales distribuyó en dos frascos de vidrio el contenido del
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recipiente. Uno de ellos lo tapó herméticamente con pergamino, material muy
poco poroso; y el otro frasco lo dejó abierto. El contenido del frasco destapado
se enturbió poco a poco, mientras que el del frasco tapado permanecía
translúcido. Al examinar al microscopio (rudimentario en aquella época) una
gota de cada infusión, observó que en la que correspondía al frasco abierto
había gran cantidad de microbios, mientras que en el otro no había microbios.
Concluyó que los microorganismos – en el primer caso -, provenían del aire,
pensando que la cubierta de pergamino podría haber afectado la “fuerza vital”
de la infusión. Para descartar esta idea destapó el frasco y esperó algunos
días. El contenido, translúcido, se opacó de la misma forma que el del frasco
abierto. Así, estableció que estos organismos provenían del aire.
Pero estos experimentos no fueron considerados de manera alguna
concluyentes para desterrar la teoría de la generación espontánea.
El tema tenía especial relevancia para explicar el origen de las
enfermedades. Hacia 1840 se había reunido suficiente evidencia sobre la
presencia de microorganismos en tejidos o sangre que provenía de animales o
personas enfermas, postulando que estos organismos serían agente causal de
enfermedades. Un destacado anatomista, Jakob Henle, afirmó, en 1840, que
para que un organismo microscópico pudiera ser considerado agente causal de
una enfermedad infecciosa sería necesario:
•
En primer lugar, encontrar dicho agente constantemente en los
tejidos del enfermo;
•
En segundo lugar, sería necesario aislar el microorganismo, y,
•
Finalmente, reproducir la enfermedad con dicho agente.
Estas ideas tendrían extraordinaria influencia en Louis Pasteur y Roberto
Koch, quienes establecerían con rigor científico el origen microbiano de las
enfermedades.
A mediados del siglo XVII la controversia entre los defensores y
detractores de la teoría de la GE cobró nuevos ímpetus con los experimentos
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del francés F. Pouchet, que trabajo con infusiones similares a las de
Spallanzani.
Pouchet preparó una infusión de pasto y le añadió oxígeno y nitrógeno
para formar “un aire artificial”. Días después encontró millones de bacterias,
hongos y protozoos en la infusión. Con esto rebatía a quienes sostenían que
los microorganismos provenían del aire.
Pasteur, convencido de la existencia de gérmenes, afirmó que estos
experimentos no se habían realizado con rigor. Repitió los experimentos de
Spallanzani y confirmó que la teoría de la generación espontánea era falsa.
Pero sus resultados no satisficieron a la comunidad científica: fueron
considerados insuficientes. La Real Academia Francesa de Ciencias no sabía
quien tenía la razón, Pasteur o Pouchet y decidió premiar a quien realizara el
mejor estudio sobre la generación espontánea.
Para Pasteur la aparición de microorganismos en líquidos alterables
cuando están en contacto con el aire, se debía a que los microorganismos
contaminan al líquido y se reproducen en dicho medio. Entonces, predijo
Pasteur, si se evita la llegada de microorganismos al líquido, se impedirá su
desarrollo. El razonamiento era impecable, pero hacía falta demostrarlo. Su
famosa serie experimental se inició en 1859.
En términos de método científico, entonces, hay una hipótesis planteada
por Pasteur:
•
Hipótesis. No hay generación espontánea de microorganismos; éstos se
encuentran en el aire y contaminan los líquidos;
•
Entonces (Predicción): Si se impide la llegada de microorganismos a un
líquido, éste no se contaminará.
Todo es impecable desde un punto de vista lógico, pero hace falta
someter a prueba la hipótesis. ¿Cómo? Diseñando y realizando un
experimento. (Es importante destacar que en la mayoría de los casos, la
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palabra “experimento” se refiere a hacer algo… para ver qué pasa… incluso a
nivel escolar se habla de “experimentos”, cuando se trata de actividades. La
razón es simple: un experimento se plantea o propone como respuesta a una
hipótesis… No es hacer cualquier para ver qué ocurre).
Entonces, el problema de Pasteur se reducía a diseñar un experimento
que – por una parte permitiera que el aire – pudiera circular por el sistema, u,
por otro, que tanto el polvo (que contiene gérmenes), como los gérmenes
mismos que están en el aire, NO puedan penetrar al interior de un líquido o
caldo alterable… La circulación de aire era una condición porque los partidarios
de la GE sostenían que al aire tendría algún “principio vital” de tal forma que si
se eliminaba los seres vivos no se podría generar.
Este es el relato que hace Pasteur sobre su famoso experimento de los
matraces cuello de cisne:
“En distintos frascos de vidrio coloqué, separadamente, líquidos muy
alterables cuando están en contacto con el aire: agua de levadura de
cerveza con azúcar, orina, jugo de remolacha, y agua de pimienta.
Luego procedí a doblar el cuello de los frascos a la llama, que así
quedan curvados en varios sectores. Después herví el contenido de los
frascos, de tal forma que el vapor salió por el extremo del cuello de los
matraces. Dejé enfriar y observé al cabo de algunos días que los
líquidos no se alteraban. Esto ha dejado sorprendidos a los partidarios
de la generación espontánea”
Y agrega:
“Si se corta el cuello de uno de estos matraces con una lima, al cabo de
pocos días comienzan a aparecer microorganismos, tal como sucede al
trabajar al aire libre. Esto demuestra que los microorganismos son
transportados por el aire, y que si en su recorrido encuentran obstáculos
- como el cuello doblado del matraz - no logran avanzar para hacer
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contacto con el líquido. En las soluciones nutritivas esterilizadas – que
no están en contacto con el aire - no prosperan los microorganismos.”
A) Tipo de matraz usado por Pasteur en su experimento. Debido a las
curvaturas del
cuello las partículas de polvo no pueden llegar desde el
exterior hasta el líquido, aunque el aire circule libremente. El líquido
permanece inalterado.
B) Si se rompe el cuello, el líquido se contamina. El color más oscuro del
líquido representa el crecimiento bacteriano.
Entonces, en el diseño experimental de Pasteur un factor clave es que
“el cuello doblado del matraz” atrapa al polvo y a los gérmenes, sin contaminar
al caldo…
Pasteur no cerró el matraz en su extremo libre. En realidad usó muchos
matraces, algunos de los cuales todavía se conservan intactos en el Instituto
Pasteur de Paris. Los microorganismos, entonces, podían ingresar y
contaminar el cuello, pero no el caldo… esto, siempre que el matraz se
mantuviera verticalmente.
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Líquido inalterado
En algunos casos usó un filtro que colocó cerca de la boca de los
matraces; en otros, actuó como filtro la propia curvatura de los matraces: los
microbios pudieron penetrar pero la curvatura impide que lleguen al caldo y
quedan adheridos a las paredes. Si se inclinaban los matraces o se rompían
sus cuellos, el líquido se contaminaba.
Es importante precisar la importancia del cuello o eventualmente del
filtro, porque algunas publicaciones sostienen que Pasteur selló a la llama las
aberturas de todos los matraces una vez que se enfriaron, lo que no es cierto.
Sólo selló algunos matraces como se describe en el documento siguiente, con
objetivos muy claros. Pero el diseño original NO incluye el sellado de los
matraces.
* Véase LAS DOCTRINAS SOBRE LA GENERACIÓN DE LOS SERES VIVOS… en la
página siguiente)
Una pregunta obvia: ¿Por qué no cerrar la boca del tubo cuello de cisne?
Porque los partidarios de la generación espontánea afirmaban que para que la
vida se generara era fundamental la presencia de oxígeno. Entonces, en el
experimento de Pasteur la boca del tubo permite la libre circulación del aire,
que contiene oxígeno.
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Otro aspecto interesante es que si al concurso se hubieran presentado
quienes defendían la generación espontánea, con Félix - Archimède Pouchet
(1800 – 1976) a la cabeza, Pasteur habría perdido. Como se sabe aquellos no
se presentaron al concurso de la Real Academia de Ciencias de Francia en
señal de protesta. Solo quedó Pasteur quien usaba agua de levadura para sus
cultivos mientras que su oponente usaba agua de heno (pasto), que hoy
sabemos contiene gérmenes que no mueren a 100 °C y que se desarrollan
ante la entrada de una pequeña cantidad de oxígeno. Entonces, Pouchet,
hirviendo un caldo que no supera los 100 ºC tendría gérmenes en los
matraces… si hubiera seguido el diseño de Pasteur... porque algunos
gérmenes de ese caldo siguen vivos si no se alcanza una temperatura superior
a los 120 ºC. Tiempo después Pasteur descubrió que si no se alcanzaba una
temperatura de 120 °C no había seguridad de matar a todos los gérmenes.
LAS DOCTRINAS SOBRE LA GENERACIÓN DE LOS SERES VIVOS: DE LA
GENERATIO AEQUIVOCA(*) A LA DIVISIÓN CELULAR (Extracto)
Documento completo disponible en:
http://www.usuarios.multimania.es/medicinasiglo19/generacion.doc
(*)
De la introducción del documento – conferencia:
(…) La gran tradición de la creencia popular, extendida a todos los
pueblos y culturas, es la existencia de la generatio aequivoca, generatio
spontanea o abiogénesis.
Notas del Editor
•
Abiogénesis (A = sin; bios = vida; génesis = origen). Es la teoría de la generación
espontánea: los seres vivos pueden surgir a partir de la materia inanimada o sin vida,
sin perjuicio del mecanismo de reproducción sexual de algunas especies.
•
Biogénesis: todo ser vivo proviene de otro ser vivo. (Bios = vida; génesis = origen)
El estudio de los microorganismos (gérmenes) y de su papel, tanto en
las enfermedades animales y humanas como en las diversas fermentaciones,
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llevó a Louis Pasteur (1822-1893) a tratar de responder a las siguientes
preguntas:
•
¿De dónde venían estos seres infinitamente pequeños?
•
¿Se originaban de progenitores semejantes?
•
¿O se originaban de novo siempre y cuando fueran favorables las
condiciones para su existencia? (Generación espontánea).
De este modo se vio inmerso en los debates de la generación
espontánea (GE). Se sabía que infusiones orgánicas susceptibles de
putrefacción, en las que se había destruido la vida por un calor prolongado a
alta temperatura, permanecían a menudo sin estropearse, y por lo general, no
se desarrollaba en ellas vida microscópica, mientras estuvieran protegidas del
contacto del aire. La mera admisión de aire, sin embargo, era suficiente para
hacer que los líquidos entraran en putrefacción o fermentación, apareciendo a
los pocos días gran variedad de microorganismos. Los partidarios de la GE
veían en estos cambios la evidencia de que era necesario el oxígeno para
iniciar la generación de la vida. Sus adversarios proclamaban, por el contrario,
que el aire simplemente introducía en los líquidos orgánicos los gérmenes vivos
de la putrefacción y fermentación.
Este confuso estado de cosas hizo crisis en 1858, cuando Félix Pouchet
leyó en la Academia de Ciencias de París un trabajo donde sostenía que había
producido la GE a voluntad admitiendo aire en la materia putrescible,
esterilizada bajo condiciones cuidadosamente seleccionadas.
El experimento de Pouchet
Felix Archimede Pouchet (1800 – 1872), naturalista
francés fue director del Museo de Historia Natural
de Rouen, su ciudad natal, y después profesor de la
Escuela de Medicina de la misma ciudad. Defensor
de la GE, la mayoría de sus partidarios defendían
convicciones religiosas.
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Su experimento consistía en tomar una botella de agua hirviendo, que
cerraba herméticamente y que luego sumergía invertida en una vasija de
mercurio. Cuando se había enfriado bastante el agua, abría la botella bajo el
mercurio e introducía medio litro de oxígeno y una pequeña cantidad de
infusión de heno (pasto) previamente expuesta a una temperatura elevada por
largo tiempo. Creía que estas precauciones eran adecuadas para tapar
cualquier rendija de entrada en la botella a los microorganismos, pero a pesar
de ello aparecía regularmente el crecimiento microbiano en la infusión de heno
al cabo de pocos días. En 1859, publicó Hétérogénie concluyendo que la vida
podía originarse de nuevo a partir de soluciones inanimadas.
Con el fin de estimular los experimentos que disiparan la confusión, la
Academia instituyó en 1860 el premio Alhumpert “para arrojar, mediante
experimentos cuidadosamente dirigidos, nueva luz sobre la cuestión de la
llamada generación espontánea”. Desde 1859 ya estaba Pasteur trabajando en
este tema. Se aceptaba generalmente que una infusión orgánica, aun cuando
se la sometiera a calentamiento prolongado, padecería la fermentación o la
putrefacción por después de que se admitiera aire en ella. ¿Se debía esto al
hecho de que el aire natural era un factor esencial para la nueva generación de
la vida o era simplemente debido a que el aire contenía gérmenes preformados
y vivos?
Objeciones al experimento de Pouchet
Pasteur observó que el mercurio empleado en el momento de la
readmisión del aire en las botellas calentadas siempre contenía polvo y
gérmenes vivos en su superficie. Descubrió también que si se pudrían la leche,
la yema de huevo y la carne aun después de calentadas a 100 ºC, no se debía,
como habían creído muchos autores, a que la putrefacción fuese un proceso
inherente a estos materiales nitrogenados, sino a que los gérmenes que
contenían, para resultar inactivados, tenían que ser calentados a temperaturas
algo más altas. El uso de matraces con cuello de cisne, sugerido por Balard –
uno de los maestros de Pasteur -, para demostrar la posibilidad de mantener
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infusiones orgánicas calentadas en presencia de aire corriente, sin causar por
ello la aparición de vida microscópica, hizo famosas esas experiencias.
El diseño experimental de Pasteur
Después de introducir en la botella un líquido capaz de fermentar, el
experimentador alargaba el cuello del matraz hasta la forma de un tubo en S
sinuoso. El líquido se hervía entonces durante unos pocos minutos, hasta que
salía todo el aire forzado por el impulso del vapor a través del orificio del cuello.
Al enfriarse lentamente, el aire exterior regresaba al frasco, sin calentar y sin
filtrar. Como el cuello permanecía abierto, el aire del interior del matraz se
comunicaba libremente con la atmósfera sin calentar y sin filtrar del exterior y
existía un cambio gaseoso constante; y, sin embargo, el líquido en el matraz
permanecía indefinidamente estéril. Resultaba obvio, por tanto, que la
incapacidad de la vida para desarrollarse no podía deberse a ninguna
deficiencia en el aire. Que la propia infusión era capaz de sostener la vida
podía demostrarse fácilmente, pues bastaba que cayera en ella un poco de
polvo al romper el cuello del matraz para ver aparecer la vida microscópica, en
primer lugar en el punto inmediatamente inferior de la abertura.
•
¿Por qué permanecían entonces estériles los frascos después de
que era admitido el aire a través del cuello de cisne?
•
¿Por qué no podían entrar los gérmenes?
Era debido a que el aire se lavaba en la humedad que quedaba en las
curvas del cuello después de interrumpir el calentamiento. Al comienzo, cuando
era rápida la entrada del aire, la acción purificadora de este lavado se
aumentaba con la temperatura del líquido, aún suficientemente elevada para
matar a los gérmenes que se ponían encontacto con él. Más tarde, las paredes
húmedas del cuello fijaban (retenían) los gérmenes del aire según iban
pasando a través de la abertura. De hecho, cuando se sacudían los frascos de
tal manera que se introducía en la curva del cuello una pequeña gota de la
infusión, esta gota se enturbiaba aun cuando el orificio abierto hubiera estado
previamente cerrado de modo que nada nuevo hubiera entrado del exterior.
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Aún más: si la gota se mezclaba con el resto del líquido, este último se
infectaba como si se hubiera roto el cuello. Se ponía así en claro que el polvo
fino invisible que flotaba en el aire contenía gérmenes capaces de iniciar la vida
en los líquidos orgánicos calentados. Ante esta evidencia, Pouchet y sus
seguidores presentaron la objeción de que no era posible que hubiera
suficientes gérmenes en el aire para explicar la generación de la vida mediante
las técnicas utilizadas en el laboratorio.
Más detalles del experimento de Pasteur
Mientras trataba de contestar a esta objeción, Pasteur llevó a cabo
algunos de sus más famosos experimentos sobre la controversia de la GE, que
establecieron cómo los gérmenes de la putrefacción y de la fermentación están
distribuidos de una forma muy desigual.
•
El cuello de un número de matraces que contenían extracto de
levadura y azúcar se alargaba mediante el fuego hasta formar
sólo un pequeño orificio, de modo que pudieran sellarse
fácilmente cuando se deseara. Se hervía entonces el líquido para
destruir las cosas vivas y expeler el aire, el cual quedaba
desplazado por una corriente de vapor de agua.
•
Los matraces, sellados mediante la fusión del extremo del vidrio
con un soplete mientras se escapaba el vapor, quedaban
prácticamente vacías de aire y su contenido permanecía estéril
mientras se mantuvieran selladas.
Pasteur colocó estos frascos en los lugares donde deseaba hacer un
estudio del aire, y rompía los cuellos con un par de pinzas largas. Se hacía esto
con las precauciones más cuidadosas, pasando los cuellos y las pinzas por una
llama de alcohol, con el fin de matar todos los gérmenes depositados en ellos,
y manteniendo los frascos durante toda la operación lo más arriba posible de
su cabeza con el fin de evitar la contaminación del aire por el polvo de su ropa.
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Se volvían a sellar los frascos a la llama y se llevaban a la estufa para calentar
el contenido.
Aun cuando cada frasco recibía cuando menos una tercera parte de un
litro de aire exterior durante la operación, siempre había alguno que
permanecía estéril, demostrando que los gérmenes no siempre están en todas
partes.
Las pruebas demostraron que los gérmenes aéreos son más
abundantes en los lugares bajos, especialmente cerca de las tierras cultivadas.
Su número es menor cuando el aire permanece tranquilo durante largos
periodos de tiempo y también en las montañas lejos de la tierra habitada y
cultivada. En verdad, la mayor parte de los frascos que Pasteur abrió en medio
de los glaciares suizos, prueba de lo límpido de la atmósfera en las altitudes
elevadas; prueba definitiva, asimismo, de que el aire puro sin calentar resulta
incapaz de producir alteración de los líquidos orgánicos si no contiene los
gérmenes vivos de la fermentación.
Pouchet señaló en 1863 que, en colaboración con otros dos naturalistas,
había intentado sin éxito reproducir los hallazgos de Pasteur respecto a la
distribución de los gérmenes en el aire. A diferentes altitudes en los Pirineos,
hasta el borde del glaciar Maladeta, a 10.000 pies de altura, habían recogido
aire en frascos estériles que contenían infusión de heno calentada. En lugar de
obtener los resultados indicados por Pasteur, encontraron que “dondequiera
que se recogía un litro de aire que entraba en contacto con líquido orgánico, en
un frasco herméticamente sellado, el líquido revelaba pronto el desarrollo de
gérmenes vivos”. Para dilucidar la cuestión Pasteur pidió que la Academia de
Ciencias nombrara una comisión para repetir los experimentos que dos grupos
de investigadores habían llevado a cabo con resultados tan incompatibles. La
Academia estaba al lado de Pasteur. En 1862 le había concedido el premio
Alhumpert por su Mémoire sur les corpuscules organisés qui existent dans
l’atmosphère (1861). (Memoria sobre los corpúsculos organizados que existen
en la atmósfera (1861).
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Se nombró la comisión solicitada por Pasteur y éste arrojó el guante con
las siguientes declaraciones: “siempre es posible en algunos lugares tomar una
cantidad considerable de aire que no ha estado sujeto a ningún cambio químico
ni físico, y que tal aire resulte incapaz de producir cualquier alteración en el
líquido más putrescible”. Pouchet y los suyos contestaron que la declaración
era errónea y prometieron proporcionar la prueba, agregando: “si uno solo de
nuestros frascos se conserva sin alteración, aceptaremos honradamente
nuestra derrota”.
Sin embargo, en dos ocasiones diferentes, por razones largas de
explicar, rehusaron aceptar las condiciones de la prueba organizada por la
comisión y finalmente se retiraron de la competición. Pasteur, por el contrario,
llegó con sus ayudantes cargado de aparatos y listo para la prueba. Primero
demostró que tres matraces que había abierto en el Montanvert en 1860 se
habían conservado estériles desde entonces. Se abrió uno y su aire fue
analizado, revelando un contenido normal del 21% de oxígeno. Se abrió el
segundo, y en tres días ofreció incontables microorganismos. Se dejó el tercer
frasco sin tocar, y posteriormente fue exhibido en la Academia de Ciencias.
•
Pasteur preparó entonces una nueva serie de 60 matraces antes
la comisión.
•
Colocó en cada uno una tercera parte de un litro de agua de
levadura.
•
Se estrechó el cuello y se hirvió el líquido durante dos minutos; 56
de los 60 frascos fueron cerrados a la llama.
•
En cuanto se estiraron los cuellos, se doblaron hacia abajo y se
dejaron abiertos.
•
De los 56 frascos cerrados, se abrieron 19 en el anfiteatro del
Museo de Historia Natural, resultando que 14 permanecieron
estériles y cinco se contaminaron; 19 se abrieron en el lugar más
alto de la cúpula del anfiteatro, de ellos, 13 se conservaron
estériles.
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•
El tercer lote de 18 frascos se expuso al aire libre bajo algunos
álamos, y de ellos, sólo dos permanecieron estériles. Los 4
frascos abiertos con cuello de cisne se conservaron estériles.
Pero en realidad, tanto Pasteur como Pouchet tenían razón. Pasteur
había utilizado infusión de levadura como material putrescible en sus
experimentos, mientras que Pouchet había empleado infusión de heno. La
esterilización por calor de la infusión de levadura es fácil, mientras que la de
heno es sumamente difícil. El tratamiento por calor aplicado por Pasteur
hubiera resultado insuficiente para esterilizar a esta última. Luego la GE no
había muerto todavía…
Un físico da la estocada final a la GE
Fue el notable físico británico, John Tyndall quien acabó con la GE
cuando publicó su libro Essays on the Floating Matter of the Air in Relation to
Putrefaction and Infection (1881). / Estudios sobre el material que flota en el
aire en relación a la putrefacción y la infección (1881) /
John Tyndall (1820 – 1893) En 1869 refutó la teoría de
la generación espontánea demostrando que la
putrefacción no se produce en presencia de aire libre de
polvo. Realizó investigaciones sobre el sonido, la luz y
el calor. El llamado efecto Tyndall nos permite, por
ejemplo… explicarnos por qué el cielo es azul…
(Imagen tomada de http://www.fisicanet.com.ar)
Preparó cámaras experimentales, cuya superficie interior recubrió con
glicerina. Las cámaras cerradas (cajones transparentes) se dejaban sin tocar
durante varios días hasta que un rayo de luz, al pasar por unas ventanas
laterales, indicaba que toda la materia flotante del aire se había sedimentado y
quedaba adherida a las superficies de glicerina. Según la terminología de
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Tyndall, el aire estaba entonces “ópticamente vacío”. Bajo estas condiciones se
podían exponer al aire de la cámara toda clase de líquidos orgánicos
esterilizados, orina, caldo e infusiones vegetales que permanecían sin alterarse
durante meses. En otras palabras, el aire ópticamente vacío era también
estéril. De este modo se aseguraba que el poder de la atmósfera para
engendrar vida bacteriana corre pareja con su habilidad para dispersar la luz y,
por lo tanto, con su contenido en polvo, y que muchas de las partículas
microscópicas que flotan en el aire están formadas por microorganismos o
transportan microorganismos.
Observación importante
El aire no se había calentado
por lo cual
su fuerza vital no podía
haberse destruido. Por aquel tiempo, además, Tyndall descubre que hay
microorganismos, como los que contiene el caldo de heno o pasto, capaces de
resistir temperatura superiores a los 120 ºC. Entonces… ¡si el experimento de
Pasteur se hubiera hecho con caldo de pasto y no con caldo de levadura… los
matraces se habrían contaminado y eso se verificaría tras simple observación
visual! En estas circunstancias, no cabe duda, la GE seguiría vigente.