Ludwik Pasteur — co ujawniły jego odkrycia

OD NASZEGO KORESPONDENTA WE FRANCJI

CZY życie może powstać samorzutnie? W XIX wieku niektórzy uczeni uważali, że tak. Ich zdaniem życie mogło po prostu rozwinąć się z nieożywionej materii, bez udziału jakiegoś stwórcy.

Jednakże pewnego kwietniowego wieczoru 1864 roku audytorium zebrane w auli Sorbony, uniwersytetu paryskiego, usłyszało coś zupełnie innego. W mistrzowskim wystąpieniu przed komisją naukowców Ludwik Pasteur obalił argument po argumencie teorię samorództwa.

Wykładem tym oraz późniejszymi odkryciami zasłużył sobie na miano „jednego z największych uczonych w dziejach świata”, nadane mu w dziele The World Book Encyclopedia. Ale dlaczego Pasteur wywarł na współczesnych tak wielkie wrażenie i jak zyskał światową sławę? Jakie korzyści odnosimy obecnie z niektórych jego odkryć?

Pierwsze prace

Ludwik Pasteur urodził się w roku 1822 w miasteczku Dôle na wschodzie Francji. Jego ojciec był garbarzem i chciał, żeby syn daleko zaszedł. Mimo swych zdolności artystycznych i zamiłowania do sztuki Ludwik poświęcił się nauce. W wieku 25 lat uzyskał tytuł doktora nauk przyrodniczych.

Rozpoczął od badań nad kwasem winowym, składnikiem osadów zbierających się w beczkach z winem. Wyniki tych prac kilka lat później wykorzystali inni naukowcy, kładąc podwaliny współczesnej chemii organicznej. Następnie Pasteur zajął się badaniem procesów fermentacji.

Już przedtem wiedziano o istnieniu czynników fermentacyjnych, takich jak drożdże, ale uważano je za produkt fermentacji. Pasteur dowiódł jednak, iż są one raczej przyczyną, a nie wynikiem tego procesu. Wykazał, że każda substancja fermentacyjna wywołuje inny rodzaj fermentacji. W 1857 roku opublikował na ten temat referat, który uznaje się dziś za „metrykę urodzenia mikrobiologii”.

Od tej chwili prace i odkrycia Pasteura nabrały rozmachu. Ze względu na jego sławę wytwórcy octu z Orleanu poprosili go o pomoc w przezwyciężeniu licznych problemów związanych z produkcją. Pasteur dowiódł, że przemianę wina w ocet wywołują organizmy znajdujące się na powierzchni płynu, zwane dziś drobnoustrojami. Po ukończeniu badań przedstawił producentom octu i miejscowym notablom swą słynną „Lekcję na temat octu winnego”.

Pasteryzacja

Badania nad fermentacją nasunęły Pasteurowi wniosek, że przyczyną psucia się żywności i związanych z tym problemów przemysłu spożywczego są najczęściej drobnoustroje, które znajdują się w powietrzu i w niedokładnie umytych pojemnikach. Pasteur sądził, że produkty spożywcze można uchronić przed zepsuciem przez podniesienie poziomu higieny, a w wypadku cieczy — przez poddanie jej na kilka minut działaniu temperatury 50-60 stopni Celsjusza. Tej metody użyto po raz pierwszy do zapobiegania nieprawidłowej fermentacji wina. Wywołujące ją drobnoustroje zostały zabite, a smak i zapach napoju nie uległy istotnej zmianie.

Proces ten, opatentowany przez Pasteura i nazwany pasteryzacją, zrewolucjonizował przemysł spożywczy. Wprawdzie dziś nie ma już zastosowania w wyrobie win, ale wciąż pasteryzuje się wiele innych produktów, takich jak mleko czy soki owocowe. Wykorzystuje się też inne metody, na przykład sterylizację, która przebiega w znacznie wyższej temperaturze.

Kolejną wielką gałęzią przemysłu, która odniosła korzyści z badań Pasteura, było piwowarstwo. W tamtym czasie francuskie browary miały sporo kłopotów z produkcją, a w dodatku musiały walczyć z ostrą konkurencją z Niemiec. Pasteur wziął się do dzieła i udzielił browarnikom wielu wskazówek. Poradził, by zwracali uwagę na jakość brzeczki piwnej oraz na ogólną czystość powietrza w otoczeniu. Na pomyślne rezultaty nie trzeba było długo czekać, a Pasteur uzyskał kolejne patenty.

Życie pochodzi od życia

Już od czasów starożytnych snuto najdziwaczniejsze teorie mające wyjaśnić, skąd w gnijącej materii biorą się owady, robaki i inne organizmy. Na przykład w XVII wieku pewien belgijski chemik chełpił się, że dzięki wepchnięciu brudnej koszuli do słoja z pszenicą doprowadził do pojawienia się w nim myszy!

Za czasów Pasteura środowisko naukowe wrzało od sporów. Stawienie czoła obrońcom teorii samorództwa było nie lada zadaniem. Ale rezultaty badań nad fermentacją dodały Pasteurowi pewności siebie. Przystąpił więc do przeprowadzania doświadczeń, dzięki którym miał raz na zawsze rozprawić się z koncepcją samorzutnego powstawania organizmów żywych.

W jednym ze swych najsłynniejszych eksperymentów użył kolby z szyjką wygiętą w kształcie litery S. W ciekłej pożywce zostawionej na wolnym powietrzu w otwartej kolbie o prostej szyjce szybko pojawiają się bakterie. Ale nic takiego nie następuje w tej samej cieczy przechowywanej w kolbie o esowatym zakończeniu. Dlaczego tak się dzieje?

Wyjaśnienie Pasteura było proste: przechodząc przez esowatą szyjkę, mikroorganizmy z powietrza osiadają na powierzchni szkła, toteż powietrze docierające do cieczy jest ich pozbawione. Bakterie, które pojawiają się w otwartej kolbie, nie powstają samorzutnie z pożywki, lecz są przenoszone przez powietrze.

Aby wykazać, jak ważną rolę w transportowaniu drobnoustrojów odgrywa powietrze, Pasteur wszedł na lodowiec Mer de Glace w Alpach Francuskich. Na wysokości ponad 1800 metrów otworzył szczelnie zamknięte kolby i wystawił je na działanie powietrza. Tylko w jednym spośród 20 naczyń rozwinęły się bakterie. Następnie powtórzył ten eksperyment u podnóża gór Jura. Tu, na znacznie mniejszej wysokości, bakterie pojawiły się w ośmiu kolbach. Dowodziło to, że w czystszym powietrzu występującym na większych wysokościach istnieje mniejsze prawdopodobieństwo skażenia drobnoustrojami.

Na podstawie tego rodzaju doświadczeń Pasteur przekonująco wykazał, iż życie rozwija się tylko z już istniejącego życia. Nigdy nie powstaje przypadkowo, czyli samorzutnie.

Walka z chorobami zakaźnymi

Pasteur doszedł do wniosku, że skoro fermentacja wymaga obecności drobnoustrojów, to zapewne są one też odpowiedzialne za choroby zakaźne. Jego hipotezę potwierdziły badania nad pebryną, chorobą jedwabników, narażającą na poważne straty finansowe producentów jedwabiu na południu Francji. W ciągu kilku lat odkrył przyczyny dwóch chorób jedwabników i opracował precyzyjne metody selekcjonowania zdrowych gąsienic, co zapobiegało epidemiom.

Prowadząc badania nad cholerą drobiu, Pasteur zauważył, że kurczęta, którym wszczepiono kilkumiesięczną kulturę bakterii, nie chorowały, a wręcz przeciwnie, stawały się odporne na chorobę. W ten sposób odkrył, iż można je uodpornić przez podanie zarazków atenuowanych, czyli o osłabionej zjadliwości.

Pasteur nie był pierwszym, który przeprowadzał szczepienia. Przed nim dokonywał już tego Anglik Edward Jenner. Ale Pasteur pierwszy posłużył się niezjadliwą formą drobnoustrojów wywołujących chorobę, a nie jedynie bakteriami z nimi spokrewnionymi. Wynalazł też skuteczną szczepionkę przeciw wąglikowi, chorobie zakaźnej atakującej zwierzęta stałocieplne, takie jak bydło czy owce.

Następnie Pasteur rozpoczął swą ostatnią, najsłynniejszą wojnę — przeciw wściekliźnie. Nie zdawał sobie sprawy, że tym razem ma do czynienia z zupełnie innymi organizmami niż bakterie. Walczył bowiem z wirusami — drobnoustrojami, których nie mógł zobaczyć pod mikroskopem.

Dnia 6 lipca 1885 roku pewna matka przyprowadziła do pracowni Pasteura swego dziewięcioletniego syna. Chłopiec został pokąsany przez wściekłego psa. Mimo błagań matki Pasteur ociągał się z udzieleniem mu pomocy. Nie był lekarzem, mógł więc zostać oskarżony o nielegalne prowadzenie praktyki lekarskiej. Poza tym jeszcze nie testował swych metod na ludziach. W końcu jednak polecił swemu współpracownikowi, doktorowi Grancherowi, zaszczepić chłopca. Przyniosło to dobre rezultaty. Spośród 350 osób, które w ciągu niecałego roku poddano takiemu leczeniu, zmarła tylko jedna — przyprowadzona zbyt późno.

Jednocześnie Pasteur poświęcał sporo uwagi higienie szpitalnej. W paryskim szpitalu położniczym mnóstwo kobiet umierało co roku na gorączkę połogową. Pasteur zalecił stosowanie aseptyki oraz przestrzeganie surowych zasad higieny, szczególnie jeśli chodzi o ręce. Słuszność jego wniosków potwierdziły późniejsze badania prowadzone między innymi przez angielskiego chirurga Josepha Listera.

Prace o wielkim znaczeniu

Pasteur zmarł w 1895 roku. Jednakże pozostawił po sobie prace o ogromnej wartości i z wielu jego odkryć korzystamy po dziś dzień. Dlatego bywa określany mianem „dobroczyńcy ludzkości”. Jego nazwisko w dalszym ciągu kojarzy się ze szczepionkami i pewnymi metodami, których jest powszechnie uznawanym autorem.

Instytut Pasteura, założony za jego życia w Paryżu w celu leczenia wścieklizny, cieszy się dziś świetną opinią jako ośrodek badań chorób zakaźnych. Prowadzone w nim prace nad szczepionkami i lekami przyniosły mu ogromną sławę — która jeszcze urosła w roku 1983, kiedy to zespół naukowców pod kierownictwem profesora Luca Montagniera po raz pierwszy wyodrębnił wirusa AIDS.

Spór dotyczący teorii samorództwa, w którym Pasteur wziął udział i z którego wyszedł zwycięsko, nie był jedynie przekomarzaniem się naukowców. Stanowił coś więcej niż tylko interesujący temat rozmów kilku uczonych lub intelektualistów. Miał daleko donioślejsze znaczenie — w grę wchodziły dowody związane z istnieniem Boga.

Jak zauważył François Dagognet, francuski filozof zajmujący się nauką, „oponenci [Pasteura], zarówno materialiści jak i ateiści, byli przekonani, że potrafią dostarczyć dowodów na powstawanie organizmów jednokomórkowych z rozkładających się cząsteczek. Mogli w ten sposób zaprzeczyć istnieniu Boga-Stwórcy. Jednakże zdaniem Pasteura przeobrażenie się martwego w żywe było niemożliwością”.

Do chwili obecnej wszystkie dowody, których dostarczają eksperymenty, historia, biologia, archeologia i antropologia, dalej potwierdzają to, co wykazał Pasteur — że życie nie może powstać z materii nieożywionej, lecz tylko z już istniejącego życia. Wskazują także jednoznacznie, iż żywe istoty rozmnażają się „według rodzaju swego”, jak napisano w biblijnej Księdze 1 Mojżeszowej. Potomstwo jest zawsze tego samego „rodzaju”, czyli gatunku, co rodzice (1 Mojżeszowa 1:11, 12, 20-25).

A zatem świadomie bądź nieświadomie Ludwik Pasteur dzięki swym badaniom dostarczył przekonującego materiału dowodowego przeciw teorii ewolucji, potwierdzającego, że życie na ziemi w żaden sposób nie mogło zaistnieć bez udziału Stwórcy. W jego pracach znajduje odbicie prawda, którą tak wyraził pokorny psalmista: „Wiedzcie, że Jehowa jest Bogiem. To on nas uczynił, a nie my samych siebie” (Psalm 100:3, NW).

[Ilustracje na stronie 25]

Przyrząd u góry służył do pasteryzowania wina przez zabijanie niepożądanych drobnoustrojów, co ukazano na rysunku poniżej

[Ilustracja na stronie 26]

Na podstawie swych eksperymentów Pasteur obalił teorię samorództwa

[Prawa własności do ilustracji, strona 24]

Wszystkie zdjęcia na stronach 24-26: © Institut Pasteur