Slavný Aristoteles, největší z řeckých filozofů, položil základ mnoha věd a stál u zrodu mnoha převratných myšlenek a teorií. Jedna z nich hovořila o možnosti, že někteří tvorové nepotřebují ke svému zrození rodiče, ale rodí se z neživé hmoty, například hmyz ze špíny.
Trvalo přes dvě tisíciletí, než byl tento z našeho pohledu hloupý nápad vyvrácen. Nebylo to nic jednoduchého a dalo to opravdu hodně práce. Ačkoliv jméno vědce, o němž si dnes budeme povídat, už téměř nikomu nic neříká, ve své době šlo o kapacitu, o jednoho z největších experimentátorů osmnáctého století.
Lazzaro Spallanzani se narodil 10. ledna 1729 v Scandianu, což tehdy stejně jako dnes bylo malé nevýznamné městečko v severní Itálii. Jeho partnerským městem je například Blansko, což nám dá poněkud konkrétnější představu. Jeho otec byl advokátem a co bude studovat Lazzaro bylo od dětství jasné.
Otec se v něm snažil probudit zájem o své spisy a ukazoval mu sbírky zákonů a další právnickou literaturu, nicméně nějak se to minulo účinkem. Lazzaro byl ale poslušný hoch, takže studia neodmítl a smířil se s představou, že z něj bude právník, ačkoliv tímto nebyl nijak nadšen.
Jenže na univerzitě přišel na chuť matematice a přírodním vědám. Vyučovala jej zde i jeho nesmírně talentovaná sestřenice Laura Bassi, která se stala první profesorkou přírodních věd v historii (a druhou, které se podařilo získat doktorát). Spallanzaniho otce nakonec přesvědčili, že jeho mladý syn je nesmírně talentovaný, takže stát se „pouhým“ právníkem by bylo mrháním jeho nadáním. Otec tedy souhlasil, aby se jeho syn plně věnoval vědě.
Raketová kariéra
Spallanzani se ve svých 25 stal profesorem logiky, metafyziky a řečtiny, nejprve na univerzitě v Reggiu, Později vyučoval v Modeně a své největší objevy uskutečnil na univerzitě v Pavii, kam jej pozvala Marie Terezie. Akademickou dráhu zakončil na univerzitě v Padově.
Spallanzani se v Pavii zabýval zkoumáním reprodukce zvířat a stal se ve své době na slovo vzatým odborníkem na tento problém. Objevil, že u vyšších živočichů je nezbytné splynutí vajíčka a spermie, a dokonce se mu podařilo jako prvnímu realizovat umělé oplodnění u psů a oplodnění ve zkumavce u žab.
Rediho pokus
Jakožto racionálně myslící člověk Spallanzani nesouhlasil s aristotelovskou teorií samoplození. Ne, tak to přeci nemůže být. Všechny jeho zkušenosti říkaly, že každý organismus má nějaké rodiče, že se nerodí z ničeho.
Ta teorie byla stará dvě tisíciletí a měla své zapřisáhlé zastánce i odpůrce. Těch druhých bylo podstatně méně. Jen velice těžko se daly vyvracet nepochybná fakta. Například, jak je možné, že maso, ponechané na vzduchu, je po několika dnech plné červů? Proč se vlastně kazí? Nezrodí se tito červi v mase z ničeho, nějakým tajuplným působením neznámé síly?
Zastánci a odpůrci se dva tisíce let hádali a nikoho nenapadlo zkusit nějaký experiment. Až roku 1668 provedl Francesco Redi velice jednoduchý pokus. Vzal tři stejné sklenice a vložil do nich maso. Jednu zakryl lehkým závojem, aby do ní nemohla vniknout žádná moucha či červ. Druhou zakryl pouze částečně, no a třetí ponechal otevřenou.
Jak po několika dnech dopadlo to maso ve třetí sklenici, to je asi každému jasné. Ve druhé sklenici nalezl Redi v masu červů méně, no a v oné první žádné. Ano, maso se kazilo i nadále, ale žádní červi se v něm neobjevili. Redi byl první, kdo dokázal, že mouchy a červi se z masa samovolně nerodí. Zatímco ostatní nad touto otázkou meditovali, Redi problém vyřešil chytrým pokusem.
Spallanzani důmyslnost Rediho testu nesmírně obdivoval, leč teorie samoplození tímto vyvrácena nebyla. Její zastánci sice připouštěli, že mouchy, červi či další vyšší živočichové asi opravdu ke zrození potřebují rodiče, ale ty nejprimitivnější organismy jsou schopny zrodit se z ničeho. Tak třeba mikrobi. Jak je možné, že jsou všude kolem? Jak se rozmnožují?
Od zkoumání rozmnožování vyšších živočichů byl jen krůček k otázce, jak se vlastně rozmnožují mikrobi. To v této době nikdo netušil. Byl tu však jeden podivný experiment dokazující, že by se mikrobi přeci jen mohli samovolně rodit z neživé hmoty.
Na dalším listu si povíme více o Lazzarově zkoumání tzv. vegetativní síly.
Vegetativní síla
Roku 1745 anglický kněz John Needham provedl experiment, který snad koncept samoplození potvrzoval. Do láhve nalil čerstvě uvařený vývar ze skopového masa, láhev utěsnil korkovou zátkou a po několika dnech ve vývaru objevil živé bakterie. Dokonce i když vývar v uzavřené lahvi lehce zahříval, také po několika dnech se jako by z ničeho bakterie ve vývaru objevily. Jeho pokus byl dalšími vědci opakován se stejným výsledkem.
Needham se stal slavným, zvolili jej za člena královské společnosti a hrabě Buffon, velký teoretik, začal bájit o vegetativní síle, která stojí za zrodem živé hmoty z neživé. Byly to hezké báchorky a mnoha vědcům se zdály nesmyslné, jenže co s tím podivným experimentem? Jak jej vysvětlit?
Spallanzani dlouho přemýšlel, kde je v Needhamově experimentu chyba. Nakonec dospěl k závěru, že problém bude pravděpodobně v nedostatečném utěsnění láhve a v kontaminaci vývaru při přelévání z kotle do láhve. Možná je také nutné láhev vařit mnohem déle.
Rozhodl se proto experiment provést opravdu velkoryse. V sadě několika lahví připravil vývar a část z nich utěsnil opravdu bytelně, naprostým zatavením jejich hrdla. Jednu skupinu následně nechal jen lehce projít varem, zatímco druhou nechal vařit celou hodinu. Druhou část lahví také nechal projít delším varem, ale jejich hrdla utěsnil pouze korkovými zátkami.
Po několika dnech zjistil pod mikroskopem jasný fakt – vývar v lahvích se zataveným hrdlem, který prošel hodinovým varem, byl naprosto sterilní, bez jediného mikroba. Naproti tomu krátká několikaminutová doba varu ke sterilizaci nestačila, v těchto láhvích objevil zvláštní malé mikrobi, kteří evidentně byli schopni odolat vysokým teplotám.
To byl opravdu zásadní objev pro budoucnost. No a poslední skupina lahví s korkovými zátkami byla plná mikrobů, ačkoliv prošla dlouhým varem. Korek pro uzavření jednoduše nestačil.
Jeden pokus nestačil
Výsledky svého experimentu rozhlásil do vědeckého světa a měl pocit, že tím jednou provždy vyvrátil Aristotelovu teorii, jenže ta měla tuhý kořínek. Needham jej obratem obvinil, že jeho pokus je neplatný, jelikož dlouhodobým varem ničí vegetativní sílu, takže ta nemůže mikroby zrodit. Není podstatné, jak je láhev uzavřena, hlavní problém tkví v onom dlouhodobém varu.
Spallanzani proto nelenil a připravil další pokus. Sadu lahví naplnil vývarem a tyto lahve pak ponořil do vařící vody, jedny na pár minut, další na půl hodiny, na hodinu, a dokonce na hodiny dvě. Všechny pak uzavřel pouze korkovými zátkami.
Výsledek byl dle našeho očekávání. Ačkoliv dle Needhama by měl být rozdíl v množství mikrobů v jednotlivých lahvích, ve skutečnosti byly všechny plné miniaturní havěti. Doba varu zde neměla žádný vliv, protože jak Spallanzani správně vysvětlil, mikroby láhve kontaminovali ze vzduchu skrze prostupný korek.
Spallanzani provedl ještě řadu dalších experimentů, které dokazovaly, že celý koncept vegetativní síly, kterou nikdy nikdo neviděl, nezměřil, nezvážil, je pouze důmyslnou šalbou, která v reálném světě neexistuje. Existovala ale námitka, že uzavření lahví může ovlivnit samoplození bakterií. Vypořádat se s tímto posledním háčkem dokázal až o sto let později Luis Pasteur, leč po Spallanzaniho experimentech už ve vegetativní sílu prakticky nikdo nevěřil.
Jak se rozmnožují?
Spallanzani se mikrobům věnoval i nadále. V průběhu svých experimentů vymyslel jeden, jehož výsledek ohromil celý tehdejší vědecký svět. Vysál pomocí vývěvy ze vzorku s mikroby veškerý vzduch a očekával, že to pro ně bude mít fatální následky, nicméně nestalo se. Spallanzani objevil, že na rozdíl od zvířat a lidí mnohé bakterie vzduch ke svému životu nepotřebují.
Díky mnoha a mnoha experimentům se stal uznávaným expertem na bakterie. Jedna otázka mu ale stále vrtala hlavou. Jak se vlastně rozmnožují? On tento problém u vyšších živočichů vyřešil, ale u mikrobů to byla záhada. Ano, viděl v mikroskopu, jak se dva různí jedinci jakoby spojují, snad za cílem plození potomků, ale mohl to být pouze optický klam.
První, kdo při pozorování objevil způsob bakteriálního rozmnožování, byl švýcarský biolog de Saussure, který popsal své pozorování dělení jednoho mikroba ve dva nové jedince. Z toho odvozoval, že pohlavní rozmnožování u mikrobů neprobíhá. Spallanzani byl z jeho spisku nadšen a gratuloval mu k vyřešení problému.
Jenže to bylo velmi předčasné. De Saussurova teorie byla napadena skeptiky, kteří tvrdili, že jde jen o optický klam, že mikrobi se při svém chaotickém pohybu mohou jeden druhým roztrhnout či se pohybují v jiných rovinách nad sebou a pozorovatel to může špatně interpretovat.
Spallanzani si byl jistý, že teorie je správná, ale jak ji dokázat? Existovala jediná možnost. Nějakým nesmírně chytrým způsobem izolovat jediného mikroba a toho následně pozorovat, co udělá. Ale jak manipulovat s jedinou malou potvůrkou, tak miniaturní, že jakékoliv laboratorní náčiní bylo vůči ní příliš gigantické?
I bakterie lze separovat
Spallanzani nad tímto problémem dlouho přemýšlel, až vymyslel jako první v historii způsob, jak oddělit jediného malého tvorečka od ostatních. Na čistý kousek křišťálového skla umístil dvě kapky, jednu z vývaru plného bakterií a druhou čisté destilované vody.
Tenoučkou jehlou je propojil uzoučkým kanálkem, který se jal pozorovat mikroskopem. Jakmile první jedinec proplul oním kanálkem, okamžitě jej setřel štětečkem z velbloudí srsti. Tím získal osamoceného jedince ve velké kapce destilované vody, která pro malou bakterii byla cosi jako velké moře.
Pak už stačilo jen trpělivě pozorovat, jak se malá potvůrka postupně natahuje, je tenčí a tenčí, až se obě krajní části od sebe odtrhly a vznikli dva potomci. A za chvíli čtyři, poté osm, a tak dál. Spallanzani tento důmyslný pokus opakoval stále dokola se stejným výsledkem, čímž dokázal, jakým způsobem probíhá rozmnožování okem neviditelných mikrobů.
Stal se slavným a uznávaným a tajemný svět mikrobů líčil jako novou doposud nepoznanou pevninu, čekající na své objevitele. Nicméně nikdy jej ani v nejmenším nenapadlo, že ty nicotné potvůrky mohly být lidem nebezpečné, ba dokonce, že by lidský život jakkoliv ovlivňovaly.
Zemřel v roce 1799 na rakovinu močového měchýře. Jakožto pravý syn vědy požadoval, aby mu byl posmrtně jeho měchýř vypreparován a zkoumán. Dodnes je jedním z exponátů muzea v Pávii, kde najdete i jeho skromnou bystu. Dnes je téměř úplně zapomenut, což je rozhodně nespravedlivé. Byl to on, kdo svými nesmírně důvtipnými a pracnými pokusy dláždil cestu Luisi Pasteurovi, Robertu Kochovi a dalším bojovníkům se smrtí.
Pokračování článku patří k prémiovému obsahu pro předplatitele
Chci Premium a Živě.cz bez reklam
Od 41 Kč měsíčně
