探索生命《生物學》27
1. 細胞理論cell theory指出,所有的生物都由細胞組成。細胞理論主要是由德國植物學家許萊登Matthias Jakob Schleiden 和動物學家史旺 Theodor Schwann分別於1838年與1839年提出的。
Dvorak Bagatelles, op.47, third movement
2. 雖然細胞理論是現代生物最重要的基礎觀念,但是出現的時間點不過二個世紀之前,是由虎克Robert Hooke提出。許萊登Schleiden和史旺Schwann建立清楚的原則使細胞理論更為社會大眾所接受。
3. 德國病理學家魯道夫‧威喬Rudolf Virchow1858年提出所有活的細胞都是由之前存在的活細胞而來,無生命的物質不會自發性地創造出活細胞。這就是有生源說biogenesis,生命來自於生命。
4. 有生源說與當時科學界與大眾的想法相反(因為聖經說,上帝用泥土照祂的形象創造人類。所以多數的人相信,人類的肉體來自於無生命的物質)。1862年,法國微生物學家巴斯德Louis Pasteur進行一系列經典實驗支持魯道夫‧威喬的有生源說。
5. 巴斯德證明,造成酒或牛奶在未密封的容器中酸敗的原因是微生物,這些微生物並非自發性地從營養物質中產生。
圖說:巴斯德的實驗:將營養液注入在二個彎曲的細頸瓶中煮沸殺菌,然後,將其中一個彎曲的細頸瓶的頸部折斷,變成直的細頸瓶,另一個保持彎曲的頸部,這二種細頸瓶都在未封口的情況下放置幾個星期。
微生物會從直的細頸瓶口進入容器內的營養液,而彎曲的細頸瓶內的營養液則沒有受到污染,因為細菌要進入的過程中會被卡在彎曲的細頸管道中。
巴斯德反駁無生原說的方法是,用實驗證明糖水溶液可以滋養生物的生長,但不能夠無中生有誕生微生物,只要微生物沒有被導入糖水中,糖水就不可能產生微生物。從這二個細頸來看,彎曲的細頸瓶沒有微生物,直的細頸瓶會有微生物,主因是細菌可以穿過直的細頸瓶管進入糖水溶液中。
6. 近幾年來有生源說經歷幾次的修正。最新的理論保留無生源說,認為生命有可能從無生命的物質中產生,目前的地球環境不會發生這個現象,但地球剛誕生生命時期的環境條件,是可以從無生命的物質中產生有生命的生物體。
7. 細胞理論的二大重點是:一、所有活的生命由細胞組成。二、所有的細胞都是由其他的細胞衍生而來。
8. 從以上這二個論點基礎,我們對生物下定義:生物就是有組織的化學系統,生物由細胞組成,生物能夠複製他們自己。
9. 特別留意,以上的定義並不完美,只是個還可以使用的定義。事實上,要在生物與無生物畫一條明確的區隔線是很困難的,舉例來說。病毒有一些生物的特徵,但是它們卻不是由細胞所組成,違反一般對生物的定義。
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