Η Ιστορία των Φυσικών Επιστημών. Μέρος τέταρτο. Οι Επιστήμες της Ζωής

2014-12-22 00:00

της Δήμητρας Σπανού Χημικού 

 

Πότε ακριβώς ξεκινάει η ζωή; 

Πότε ένα υλικό σωμα θεωρείται ζωντανό, και πότε συνιστά (αποτελεί) έναν οργανισμό; 

Ισχύουν στους οργανισμούς οι φυσικοί νόμοι; 

Τι άλλο εμφανίζεται που δεν το συναντάμε στην άβια ύλη;

 Πως μπορούμε να παρέμβουμε στις διαδικασίες της ζωής;

Τα ερωτηματικά αυτά  είναι κοινά ,τόσο για έναν διακεκριμένο επιστήμονα όσο και για ένα πεντάχρονο παιδί που προσπαθεί να κατανοήσει τον κόσμο. Σε όλες τις ιστορικές αλλά και προιστορικές περιόδους της ανθρωπότητας ,οι άνθρωποι έθεταν αυτά τα ερωτήματα στα τελικά στάδια μιας μακράς και επίπονης διαδικασίας και στον δρόμο για την κατάκτηση της γνώσης και της βελτίωσης της ζωής τους. 

Γνώσεις ανατομίας ,φυσιολογίας ή ιατρικής συναντάμε και σε αρχαίους λαούς  της Μεσοποταμίας και στην Αρχαία Αίγυπτο αλλά και στη Ινδία (Αγιουβερδα)

  

με ευρήματα που το αποδεικνύουν. Οι επιστήμες αυτές συνδέονταν με την θρησκεία και την μαγεία, είχαν όμως πολλές γνώσεις και που ορισμένες εξακολουθούν να ισχύουν ακόμα. Σχετικά με την εξελιγμένη Ιατρική στην Αρχαία Κίνα παραπέμπουμε στο πιο κάτω:

Το Ανθρώπινο Νευρικό Σύστημα. Μέρος όγδοο. ΒΕΛΟΝΙΣΜΟΣ: Η ισορροπία των ενεργειακών καναλιών μέσα στο Ανθρώπινο Σώμα ή Τι θα έλεγαν οι Αρχαίοι Κινέζοι βελονιστές της 3ης π.χ. χιλιετίας εάν εγνώριζαν τις αρχές της ΝΕΥΡΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ

 

Η Ιατρική στην Αρχαία Ελλάδα έφτασε σε υψηλα Επίπεδα γνώσης και πρακτικών με πρώτο τον Ασκληπιο που ενώ χρησιμοποιούσε απλές πρακτικές όπως βότανα υγειινή ζωή την ιαματικές δυνάμεις της φύσης κ.λ.π. οι θεραπευτικές του ικανότητές έδωσαν στον κόσμο την εντύπωση ότι επρόκειτο για θεό

Ο Ασκληπιός (Εθνικό Αρχαιολογικό Μουσείο - ΑΘΗΝΑ) Γεννήθηκε το 1247 π.χ. στην Τρίκκη (τα σημερινά Τρίκαλα) και θεωρείται Ο πρώτος Ελληνας Γιατρός. Οι χώροι ίασης πήραν από τότε το όνομά του "Ασκληπειία"

Στους επόμενους αιώνες η Ιατρική ασκείτο από τους Ασκληπιάδες (ιερείς του Ασκληπιού) που συνδύαζαν την ιατρική με τον σεβασμό και την λατρεία του Ασκληπιού που στην συνέχεια θεοποιήθηκε. Η Ιατρική ασκείτο σε ειδικά μέρη τα Ασκληπιεία που τα τρία σημανικότερα ήταν της  Τρίκκης (γενέτειρας του Ασκληπιού), της Επιδαύρου και της Κω. 

Ο Ιπποκράτης  ανήκε στους Ασκληπιάδες γενήθηκε στην Κω το 460 π.Χ.  και πέθανε στην Λάρισα το 377 π.Χ.

 Θεωρείται μία από τις πιο εξέχουσες προσωπικότητες στην ιστορία της ιατρικής. Αναφέρεται ως ο πατέρας της σύγχρονης ιατρικής. Πίστευε στην ηθική εξάσκηση της ιατρικής. Ο όρκος που έδειναν οι Ιατροί στην εποχή τους είναι ο ίδιος που δίνουν και σήμερα οι γιατροι. αντίγραφο του όρκου του 12ου αιώνα

Απόδοση του όρκου στα Νέα Ελληνικά

Ορκίζομαι στο θεό Απόλλωνα τον ιατρό και στο θεό Ασκληπιό και στην Υγεία και στην Πανάκεια και επικαλούμενος τη μαρτυρία όλων των θεών ότι θα εκτελέσω κατά τη δύναμη και την κρίση μου τον όρκο αυτόν και τη συμφωνία αυτή.

Να θεωρώ τον διδάσκαλό μου της ιατρικής τέχνης ίσο με τους γονείς μου και την κοινωνό του βίου μου. Και όταν χρειάζεται χρήματα να μοιράζομαι μαζί του τα δικά μου. Να θεωρώ την οικογένειά του αδέλφια μου και να τους διδάσκω αυτήν την τέχνη αν θέλουν να την μάθουν χωρίς δίδακτρα ή άλλη συμφωνία.

Να μεταδίδω τους κανόνες ηθικής, την προφορική διδασκαλία και όλες τις άλλες ιατρικές γνώσεις στους γιους μου, στους γιους του δασκάλου μου και στους εγγεγραμμένους μαθητές που πήραν τον ιατρικό όρκο, αλλά σε κανέναν άλλο.

Θα χρησιμοποιώ τη θεραπεία για να βοηθήσω τους ασθενείς κατά τη δύναμη και την κρίση μου, αλλά ποτέ για να βλάψω ή να αδικήσω. Ούτε θα δίνω θανατηφόρο φάρμακο σε κάποιον που θα μου το ζητήσει, ούτε θα του κάνω μια τέτοια υπόδειξη.

Παρομοίως, δεν θα εμπιστευτώ σε έγκυο μέσο που προκαλεί έκτρωση. Θα διατηρώ αγνή και άσπιλη και τη ζωή και την τέχνη μου. Δεν θα χρησιμοποιώ νυστέρι ούτε σε αυτούς που πάσχουν από λιθίαση, αλλά θα παραχωρώ την εργασία αυτή στους ειδικούς της τέχνης.

Σε όσα σπίτια πηγαίνω, θα μπαίνω για να βοηθήσω τους ασθενείς και θα απέχω από οποιαδήποτε εσκεμμένη βλάβη και φθορά, και ιδίως από γενετήσιες πράξεις με άνδρες και γυναίκες, ελεύθερους και δούλους. Και όσα τυχόν βλέπω ή ακούω κατά τη διάρκεια της θεραπείας ή και πέρα από τις επαγγελματικές μου ασχολίες στην καθημερινή μου ζωή, αυτά που δεν πρέπει να μαθευτούν παραέξω δεν θα τα κοινοποιώ, θεωρώντας τα θέματα αυτά μυστικά.

Αν τηρώ τον όρκο αυτό και δεν τον παραβώ, ας χαίρω πάντοτε υπολήψεως ανάμεσα στους ανθρώπους για τη ζωή και για την τέχνη μου. Αν όμως τον παραβώ και επιορκήσω, ας πάθω τα αντίθετα.

 

18ος μ.Χ.αιώνας (στα ίχνη της Επιστημονικής Γνώσης)

Μαρί Φρανσουά Μπισά (1771-1802)

 

 Γάλλος χειρουργός, ανατόμος, παθολογος ανατόμος και ιστολόγος, μελετά τον τρόπο που συνεργάζονται τα κύτταρα

 

Γιαν Ινγκένχους ( 1730-1799)

Ταξινομεί τα φυτά και μελετά την φωτοσύνθεση

 

Αντόν ντε Μπάρι (1831-1888)

Γερμανός χειρούργος, βοτανολόγος  μικροβιολόγος,  ανακαλύπτεί πως οι τροφές ελευθερώνουν ενέργεια στον οργανισμό

 

 

Ο Δαρβίνος (1909-1882)

που θεωρείται ο πατέρας της εξελικτικής θεωρίας και γενικότερα των επιστημών της ζωής για τον σύγχρονο κόσμο έδωσε το σύγγραμμα  Η Καταγωγή των Ειδών 

 

 ο Δαρβίνος αναγνώρισε ίχνη εξελικτικών ιδεών στο έργο Περί Φυσικής Ακροάσεως του Αριστοτέλη και έγραψε έργο με τίτλο:

 Η Καταγωγή των Ειδών (αγγλ.: On the Origin of Species, Η θεωρία του απαρτίζεται από τέσσερα επιμέρους τμήματα:

Η θεωρία της εξέλιξης και η θεωρία της σταδιακής υλοποίησης ( ο έμβιος κόσμος δεν παραμένει αναλοίωτος αλλά μεταβάλλεται βαθμιδόν)

Η θεωρία της καταγωγής  (κοινός απόγονος για όλους τους οργανισμούς)

Η Θεωρία της φυσικής επιλογής ( Ο μηχανισμός που υλοποιείαι η εξέλιξη)

Ο ΠΙΟ ΜΑΚΡΙΝΟΣ ΜΑΣ ΠΡΟΓΟΝΟΣ ( σκέψεις από το μέλλον)

Και πάλι όμως στην Δαρβινική θεωρία δεν περιγράφεται με σαφήνιεα ο πιο μακρινός μας πρόγονος . Ήταν ένα πρωτόζωο σαν την αμοιβάδα ή κάτι ακόμα πιο απλό όπως ένας ετερότροφος προκαρυωτικός οργανισμός :

 Γιατί όμως να αγνοήσουμε προβιωτικές κατασκευές ( οπως ένα μιτοχόνδριο ή ένας χλωροπλάστης) ιπου περιπλανιόνταν στον κόσμο μαζεύοντας ενέργεια από τον ήλιο  ή καίγοντας τροφικά μόρια. 

Αυτά βέβαια είδαν το τέλος της ανεξάρτητης  πορείας τους όταν τα ενσωματώσουν σε κάποια βακτήρια για να εξελιχθεί ένας καινούργιος συμβιωτικός οργανισμός που φωτοσυνθέτει ή και διαθέτει μιτοχόνδρια δηλαδή σύστημα παραγωγής ενέργειας και ενέργεια για να λειτουργεί.

Αλλά αυτοί οι προβληματισμοί προχωρούν ακόμα μακρύτερα.

Στο βιβλίο  του Τα επτά ίχνη ο A.G. Cairns-Smith μιλώντας  για την κοινή μας καταγωγή μας λέει πως αυτός ο μακρινός μας πρόγονος θα πρέπει να ήταν ήδη πολύ εξελιγμένος και να έχει ήδη παγιώσει ένα βιοχημικό υλικό που θα μεταδοθεί στους απογόνους του.

Πριν από αυτόν τον πρόγονο, θα συναντήσουμε μέσα στις ακραίες συνθήκες εκείνων των εποχών (θερμοκρασίες ακτινοβολίες κ.λ.π.), άτομα άνθρακα, αζώτου ,οξυγόνου και άλλων στοιχείων και πιθανό μικρά μόρια υδροκυάνιου ή φορμαλδεϋδης , νερού και διοξειδίου του άνθρακα 

να ενώνονται μεταξύ τους σε απίθανους συνδυσμούς , και  να σχηματίζονται στην συνέχεια όλο και πιο πολύπλοκοι μείγματα μέσα στα οποία ίσως να συναντήσουμε απλά σάκχαρα και κάποια από τα σημερινά αμινοξέα. Αυτά στην διαδικασία της ζωής θεωρούνται προβιωτικά προιόντα. 

Από το υδροκυάνιο μάλιστα αποδεικνύεται ότι παράγεται η αδενίνη, μια βασική πουρίνη της έλικας του DNA

(Έχει πρόσφατα δειχθεί ότι η αδενίνη και τους προδρόμους πουρίνης 4-αμινοϊμιδαζολο-5-καρβοξαμιδίνη και φορμαμιδίνη σχηματίζονται αυθόρμητα από υδροκυάνιο σε συστήματα νερού-αμμωνίας υπό συνθήκες υποτίθεται ότι υπήρχαν στην πρωτόγονη Γη 1. Τμήμα Χημείας, Πανεπιστήμιο του Χιούστον, Χιούστον 4, Τέξας. )

 

 Από υδροκυάνιο αδενίνη 

Τα νουκλεοτίδια και τα λιπίδια που αποτελούν στα συστατικά της κυτταρικής μεμβράνης των οργανισμών θεωρούνται εξαιρετικά πολύπλοκα και έτσι χρειάστικαν εκατοντάδες εκατομυρίων χρόνων για να παρασκευαστούν στην αρχέγονη Γη πολύ δυσκολότερα ίσως από κάποιες άλλες συνθήκες εξω από αυτήν

 

Για να παραχθεί ένα νουκλεοτίδιο ( βασική μονάδα των νουκλεικών οξέων DNA kai RΝΑ) χρειάζονται ενα σάκχαρο (ριβόζη ή δεσοξυριβόζη),  μία αζωτούχο βάση (Αδενίνη, Θυμίνη, Γουανίνη, Κυτοσίνη, Ουρακίλη) και  Φωσφορικό οξύ
 
 
Μετά τον Δαρβίνο
 
 Η θεωρία της φυσικής επιλογής διατυπώθηκε επίσημα το 1858, από τον Κάρολο Δαρβίνο.
 
Διατύπωση των νόμων της κληρονομικότητας
Ο Γκρέγκορ Γιόχαν Μέντελ (Gregor Mendel) (1822 έως 1884) αυστριακός μοναχός 
μελέτησε την μεταβίβαση χαρακτηριστικών από τους γενήτορες στους απογόνους και διατύπωσε μετά από μελέτες του,που τους ανακοίνωσε το 1865
 
Μελέτησε Την ενέργεια της ζώσας ύλης
Το δεύτερο μισό του 19ου αιώνα βρίσκει τις επιστήμες της ζωής να επηρρεάζονται από τους σύγχρονούς τους φυσικούς που μέσα στον αιώνα της εκμηχάνισης των κοινωνιών αγωνίζονται να εξασφαλίσουν την πολυπόθητη ενέργεια που θα έκανε τις μηχανές τους να δουλεύουν. Ο πατέρας της θερμοδυναμικής που διατύπωσε τις θεωρείες για ο έργο και την εέργεια είναι βέβαια ο James Prescott Joule (!818-1889)
 Την ενέργεια θα προσπαθήσουν να διερευνήσουν οι συνάδελφοί του βιολόγοι 
 
Ο Julius Robert Mayer (1814-1878)
Γερμανός Φυσικός και φυσιογνώστης

Μελέτησε την ζωική θερμότητα σε σχέση με την κατανάλωση τροφής

 

Μελέτησε την Χημική ενέργεια των μορίων της τροφής

O Vo Helmholz (1821- 1894)  

Καθηγητή της ανατομίας και φυσιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Βόννης. και της φυσιολογίας της Χαϊδελβέργης και Φυσικής στο πανεπιστήμειο του Βερολίνου

Συσχέτισε τις οξειδώσεις των μορίων από την τροφή μέσα στον οργανισμό, με την ενέργεια της κίνησης και την θερμότητας των ζώων

 

που διασαφηνίσθηκαν πλήρως στον εικοστό αιώνα

 

Χανς Κρεμπς (1900 -1981)

Άγγλος Βιοχημικός Γερμανικής καταγωγής καθηγητάς βιοχημείας πανεπιστήμιου Οχφόρδης

Τιμήθηκε μαζί με το Λίπμαν με το βραβείο Νόμπελ ιατρικής και φυσιολογίας, για τις έρευνές του στον ενδιάμεσο μεταβολισμό, οι οποίες οδήγησαν το 1940 στη διευκρίνιση της διαδικασίας της καύσης του πυροσταφυλικού οξέος και στην ανακάλυψη του κύκλου της ουρίας. 

(     Ο μεταβολισμός της τροφής. Μέρος τρίτο: Μιτοχόνδριο, το "χοντρό πορτοφόλι" της ενέργειας του κυττάρου )

 

 

Η αρχές της σύγχρονης Ιατρικής

Ο Λουί Ζαν Παστέρ (Louis Jean Pasteur) 1822-1895

 

Γάλλος Χημικός και καθηγητής Χημείας  στο Πανεπιστήμιο του Στρασβούργου. Διάσημος για τις ανακαλύψεις του στην Μικροβιολογία. Μελέτησε τους μικροοργανισμούς και την προέλευσή τους και διατύπωσε την θεωρία της πρόκλησης ασθενειών από μικροοργανισμούς. Επινόησε τον αντιλυσσικό ορό και την παστερίωση του γάλατος

Ο Ρόμπερτ Κοχ (1843 - 1910),

 

 ήταν διάσημος ιατρός και ο θεμελιωτής της μικροβιολογίας και της βακτηριολογίας

Ανακάλυψε τον βάκιλλο της φυματίωσης και το μικρόβιο της χολέρας και έβαλε τις βάσεις για την αντιμετώπιση των επιδημιών 

 

Ο Σερ Αλεξάντερ Φλέμινγκ (Alexander Fleming, 1881 – 1955

 πενικιλίνη τύπου δομική

Σκωτσέζος βιολόγος και φαρμακολόγος, που ασχολήθηκε ερευνητικά με τη βακτηριολογία, την ανοσολογία και την χημειοθεραπεία.

Στην προσπάθεια ης ανιμετώπισης ασθενειών, ανακάλυψε ότι οι μικροοργανισμοί περιορίζονται με την βοήθεια χημικών ουσιών και εφάρμοσε το  πρώτο αντιβιωτικό την πενικιλλίνη. Ανακάλυψε επίσης το ένζυμο λυσσοζύμη

 

  Η εξέλιξη της  τεχνολογίας έδωσε την ευκαιρία για περαιτερω έρευνα τουανθρώπινου κυττάρου και του γενετικού υλικού του πυρήνα του

Ροζαλίν Φράγκλιν  Rosalind Elsie Franklin ( 1920 –  1958)

Αγγλίδα Βιοφυσικός Προσέφερε πολύτιμες πληροφορίες στην έρευνα για τη δομή του μορίου του DNA,

που αξιοποιούνται από τους Φράνσις Κρίκ  και Τζέιμς Γουότσον  που μοιράζονται το βραβείο Νόμπελ για την ανακάλυψη της

ΔΟΜΗΣ ΤΟΥ ΜΟΡΙΟΥ ΤΟΥ DNA

σε συνεργασία με τον Τζέιμς Γουάτσον, το 1953

 

 

Φράνσις Χάρι Κόμπτον Κρικ  1916 - 2004 ήταν ένας Άγγλος Μοριακός ΒιολόγοςΒιοφυσικός και Νευροεπιστήμονας

 Τζέιμς Γουάτσον (James Watson6 Απριλίου 1928) είναι αμερικανός μοριακός βιολόγος, γενετιστής και ζωολόγος,

που ολοκληρώθηκε από τον 

Ο Χαρ Γκόμπιν Κοράνα Ινδοαμερικάνος βιοχημικός 

Κοράνα, Χαρ Γκόμπιντ / Khorana_Gobind

όταν συνδύασε τις τριάδες των βάσεων στον γενετικό κώδικα (κωδικόνια) και που είναι 64 με κάθε ένα αμινοξύ που αυτά κωδικοποιούν 

κι έτσι υπήρχε πια η συνολική εικόνα του DNA 

Αυτό οδήγησε τις μέχρι τότε Επιστήμες της Ζωής Βιολογία, Ιατρική Βιοχημεία στα όριά τους και στην συνέχεια , τις έβγαλε έξω από από τα όρια αυτά ,όταν επιχείρησαν και κατάφεραν παρεμβάσεις στον γενετικό κώδικα. Ανοίγουν έτσι νέα Επιστημονοκά κεφάλαια γνώσεις και Επιστήμες  όπως η Γενετική Μηχανική και θα είναι θέμα επόμενων δημοσιευμάτων

Δήμητρα Σπανού

 

 

 

 

ΠΗΓΕΣ

https://el.wikipedia.org/wiki/Η_καταγωγή_των_ειδών

https://www.istrikala.gr/asklipios.htm

https://el.wikipedia.org/wiki/Ιπποκράτης

https://el.wikipedia.org/wiki/Όρκος_του_Ιπποκράτη

Τι έβλεπε η Αλίκη στην χώρα των φυτών Γιάννης Μανέτας

ΤΑ ΕΠΤΑ ΙΧΝΗ A.G. Cairns-Smith

https://www.nature.com/nature/journal/v191/n4794/abs/1911193a0.html

www.tf.uni-kiel.de244 × 331

https://el.wikipedia.org/wiki/Ρόμπερτ_Κοχ

https://el.wikipedia.org/wiki/Αλεξάντερ_Φλέμινγκ

https://el.wikipedia.org/wiki/Ρούντολφ_Βίρχοβ

https://www.ygeiaonline.gr/index.php?option=com_k2&view=item&id=29115:kremps_xans_antolf

https://gr.dreamstime.com/στοκ-φωτογραφία-πενικιλίνη-τύπου--ομική-image9588562

https://el.wikipedia.org/wiki/Φράνσις_Κρικ

https://kiatipis.org/Graphics/02.Graphics-Biosphere-V_5-6-7/Graphics.V-05/Portraits5/Khorana_Gobind.htm