자연발생설

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.

1. 개요
2. 자연발생설의 기원과 역사
- 2.1. 고대 그리스 철학과 자연발생설
- 2.2. 중세와 르네상스 시대의 자연발생설
3. 자연발생설에 대한 반박과 실험적 증거
4. 자연발생설 논쟁의 의의와 현대적 관점
- 4.1. 화학진화와 생명의 기원
- 4.2. 유사과학에 대한 경계
5. 한국의 자연발생설 연구와 과학 발전
참조

1. 개요

자연발생설은 무생물에서 생물이 자연적으로 발생한다는 이론으로, 고대 그리스 철학자들로부터 시작되어 아리스토텔레스에 의해 널리 받아들여졌다. 아리스토텔레스는 곤충, 진드기, 새우, 뱀장어 등이 자연 발생한다고 주장하며 생기론에 근거한 설명을 제시했다. 중세와 르네상스 시대에도 널리 믿어졌으며, 셰익스피어의 작품 등 문학에도 묘사되었다. 그러나 17세기 프란체스코 레디의 실험을 시작으로, 존 니덤과 라차로 스팔란차니의 논쟁, 루이 파스퇴르의 백조목 플라스크 실험 등을 통해 자연 발생설은 점차 부정되었다. 틴들의 추가 실험을 통해 미생물 포자의 내열성이 밝혀지면서 멸균 기술이 발전했고, 생물 발생설이 확립되었다. 자연발생설의 부정은 화학 진화와 진화를 부정하는 것이 아니며, 오히려 진화를 지지하는 근거가 되었다.

더 읽어볼만한 페이지

부정된 생물학 이론 - 창조론
창조론은 우주와 생명의 기원을 신의 창조 행위로 설명하는 종교적, 철학적 관점으로, 진화론의 등장 이후 다양한 해석과 입장을 보이며 과학과 종교의 관계에 대한 논쟁의 중심에 있다.
부정된 생물학 이론 - 리센코주의
리센코주의는 트로핌 리센코를 중심으로 소련에서 득세했던 유사과학 이론이자 정치 운동으로, 획득 형질의 유전을 주장하며 멘델 유전학과 자연 선택을 부정하고 마르크스-레닌주의 이념에 따라 농업 생산성을 향상시킬 수 있다고 주장했지만, 과학계 탄압과 농업 생산성 저하를 초래했다.
생물학 가설 - 가이아 이론
가이아 이론은 지구를 생물권, 대기권, 수권, 지권이 상호작용하며 항상성을 유지하는 하나의 거대한 자기조절 시스템으로 보는 이론으로, 지구 시스템 과학의 연구 대상이자 환경 운동 등 다양한 영역에 영향을 미치고 있다.
생물학 가설 - 탄소 쇼비니즘
탄소 쇼비니즘은 칼 세이건이 외계 생명체 상상력의 제한을 지적하기 위해 사용한 용어로, 탄소의 대체 물질인 실리콘이 가지는 불안정성과 희소성 때문에 탄소 기반 생명체의 고유한 특성이 제약된다는 인간 중심적 사고방식을 의미한다.
생명의 기원 - 우주생물학
우주생물학은 외계 생명체의 존재 가능성과 생명의 기원 및 진화 과정을 탐구하는 학제적인 과학 분야로, 외계 행성 탐사, 극한 환경 생물 연구, 외계 지적 생명체와의 교신 등 다양한 방법론을 통해 연구가 진행되고 있다.
생명의 기원 - RNA 세계
RNA 세계는 DNA, RNA, 단백질 시스템의 생명체가 RNA 중심의 단순한 시스템에서 진화했다는 생명 기원 가설이며, RNA가 유전 정보 저장과 촉매 작용을 했다는 증거와 불안정성, 구성 요소 생성의 어려움 등의 난점이 존재한다.

자연발생설
개요
다른 이름	자연 발생설
설명	비생물로부터 생명이 발생한다는 이론
역사
기원	고대 문명 (특히 고대 그리스)
주요 지지자	아리스토텔레스 아이작 뉴턴 르네 데카르트 조르주루이 르클레르 드 뷔퐁
반박	프란체스코 레디 (17세기): 고기 실험을 통해 파리 유충 자연 발생 부정 라자르 스팔란차니 (18세기): 미생물 발생 실험 루이 파스퇴르 (19세기): 백조목 플라스크 실험으로 최종 반박
관련 개념	생물 속생설 제논의 역설 화학진화
이론적 내용
이론 개요	생명이 없는 물질로부터 생명체가 자연적으로 발생할 수 있다고 주장
지지 이론	일부 물질 (예: 썩은 고기, 흙탕물)에서 생명이 쉽게 발생한다는 관찰
반박 이론	모든 생물은 기존의 생물로부터 유래한다는 생물 속생설이 확립되면서 쇠퇴
실험 및 연구
초기 실험	고기에서 파리가 생기는 현상 관찰 진흙에서 벌레가 생기는 현상 관찰 이외에도 땀이나 더러운 천에서 생물이 생긴다는 주장이 있었음
레디의 실험	밀폐된 병의 고기에서 파리가 생기지 않음을 증명
스팔란차니의 실험	고기 국물을 밀폐하고 가열하면 미생물이 생기지 않음을 증명
파스퇴르의 실험	백조목 플라스크 실험으로 공기 중의 미생물이 생명의 원인임을 증명
사회적 영향
과학적 사고 발달	자연 발생설 논쟁은 과학적 방법론 발달에 큰 영향을 미침
의학 발달	미생물 기원설 확립은 전염병 치료 및 예방에 큰 진전을 가져옴
철학적 논쟁	생명의 기원에 대한 철학적 논쟁을 심화시킴
현대적 관점
화학진화 이론	현대 과학은 자연 발생설을 부정하고 화학진화 이론을 지지
생명의 기원	현재는 생명이 복잡한 화학 반응을 통해 비생물 물질로부터 발생했을 것으로 추정
현대 생물학	현대 생물학에서는 생물은 반드시 기존의 생물로부터 유래한다고 확립

2. 자연발생설의 기원과 역사

자연발생설은 씨앗, 알, 부모와 같은 일반적인 생식 방법이 아닌 다른 원천으로부터 다양한 생명체가 반복적으로 발생한다는 가설이다. 이 학설의 핵심은 생명이 비생명체에서 비롯되며, 부모와 같은 인과적 작용이 필요 없다는 것이다. 예를 들어, 나일 강 진흙에서 쥐가 발생하거나, 먼지에서 벼룩이, 죽은 고기에서 구더기가 나타나는 것을 자연발생으로 설명했다.^[2]^[3]

기원전 4세기 아리스토텔레스는 《동물지》, 《동물발생론》에서 곤충이나 진드기는 이슬, 흙탕물, 쓰레기, 땀에서 발생하고, 새우나 장어는 흙탕물에서 발생한다고 주장했다. 그는 생명의 기초가 되는 '생명의 배(胚)'가 존재하고, 이 배가 '물질'을 조직하여 생명의 모양새가 된다고 보았다. 이는 생명이 물질 외에 다른 무언가가 관여한다는 생기론에 근거한다. 아리스토텔레스의 이러한 관찰은 르네상스 시대까지 별다른 의심 없이 받아들여졌으며, 실제로 증명하기 위한 실험은 이루어지지 않았다.

1665년 프란체스코 레디가 자연발생설을 부정하는 최초의 실험을 했지만, 같은 시기에 자연발생설을 지지하는 실험도 있었다. 17세기 벨기에 화학자 헬몬트는 쌀가루 낱알과 땀에 젖은 셔츠에 기름과 우유를 적셔 항아리에 넣어 창고에 방치하면 쥐가 자연 발생한다는 실험을 했다. 현대의 관점에서는 우스꽝스러운 실험이지만, 당시 유명했던 화학자이자 의학자였던 헬몬트의 실험은 자연발생론자들에게 큰 영향을 주었다. 파라켈수스의 호문쿨루스 작성과 같은 인공생명 실험도 유명했으며, 개구리나 토끼를 만드는 자연발생설을 지지하는 실험도 있었다.

5세기 서로마 제국 멸망부터 1054년 동서 교회 분열까지 그리스 과학의 영향력은 감소했지만, 자연 발생설은 일반적으로 문제 삼지 않았다. 새로운 묘사들이 등장했는데, 그중 일부 믿음은 교리적 의미를 지녔다. 1188년 아일랜드를 여행한 제럴드 오브 웨일스는 큰부리큰기러기 신화가 예수의 동정녀 탄생의 증거라고 주장했다.^[24]

르네상스 시대까지 자연 발생은 사실처럼 문학에 묘사되었다. 셰익스피어는 나일 강의 진흙에서 뱀과 악어가 형성되는 것에 대해 썼다.^[28] ''완벽한 낚시꾼''의 저자인 아이작 월턴은 "쥐와 쥐, 그리고 다른 많은 생물들이 이집트에서 강이 범람할 때 태양열로 번식하는 것과 같이" 뱀장어의 기원에 대한 질문을 반복했다.^[29] 네덜란드의 생물학자이자 현미경 전문가인 얀 스와메르담은 한 동물이 다른 동물이나 우연한 부패에서 생겨날 수 있다는 개념을 불경건하다고 거부하고 무신론과 관련지었다.^[30]

다음은 중세 및 르네상스 시대에 자연발생한다고 여겨졌던 생물들이다.

개구리는 진흙에서 발생^[31]
쥐는 소금을 핥거나 땅의 습기에서 발생^[31]
흰죽지기러기는 무지개따개비에서 발생 (흰죽지기러기 신화 참조)
뱀은 사람의 척추 골수나 메두사의 피에서 발생^[31]
뱀장어는 지렁이에서 발생하며, 성과 정액, 알이 없다고 여겨짐^[32]^[33]
책벌레는 바람에서 발생. 비트루비우스는 도서관을 동쪽으로 향하게 하여 책벌레 발생을 막으려 함^[35]
꿀벌은 부패하는 소에서 발생 (벌레 발생)
말벌은 부패하는 말에서 발생
매미는 뻐꾸기 타액에서 발생^[31]

2. 1. 고대 그리스 철학과 자연발생설

기원전 4세기경 아리스토텔레스는 다양한 동물의 출산(부모의 몸에서 태어나는 과정)을 관찰하였지만, 다양한 생물을 자세히 관찰한 결과 부모의 몸이 아닌 물질로부터 한꺼번에 발생하는 생물이 있다고 판단하여, 저서 『동물지』와 『동물의 발생론』에서 많은 동물을 자연 발생하는 것으로 기술하였다.^[53] 예를 들어, 꿀벌과 반딧불이는 풀의 이슬에서도 태어나고, 뱀장어, 새우, 문어, 오징어 등은 해저의 진흙에서 태어난다고 기술하였다.^[53]

아리스토텔레스는 생명의 발생에 다음과 같은 과정이 있다고 하였다.

# 생명의 기반이 되는 "'''생명의 배종'''"이 세상에 퍼져 있다.

# 이 '''생명의 배종'''이 "물질"을 조직하여 생명을 형성한다.

이는 "배종설"이라고도 불린다. 그 발상의 근저에는 인간이 일상적으로 익숙해 있는 종자·씨앗으로부터의 추론·유추가 있다. 근대 과학자들은 이러한 생각을 생기론이라는 범주에 분류하였다.

아리스토텔레스의 이러한 관찰은 르네상스 시대까지 의심 없이 사람들에게 받아들여졌다.

기원전 6세기와 5세기에 활동했던 초기 그리스 철학자들은 고대에는 ''physiologoi''(그리스어: φυσιολόγοι; 영어로는 물리학자 또는 자연 철학자)라고 불렸으며, 이전까지 신의 섭리로 여겨졌던 현상에 대해 자연적인 설명을 제공하려고 시도했다.^[8] ''physiologoi''들은 사물의 물질적 원리 또는 ''아르케''(그리스어: ἀρχή)를 추구하며, 외적 세계의 합리적인 통일성을 강조하고 신학적 또는 신화적인 설명을 배척했다.^[9]

만물이 우주의 기본적인 본질인 ''아페이론''(ἄπειρον), 즉 "무한한 것" 또는 "무한"에서 비롯되었다고 믿었던 아낙시만드로스는 생명체가 비생명체로부터 자연 발생했다는 것을 최초로 주장한 서구 사상가였을 가능성이 높다. 영원히 운동하는 아페이론의 원초적 혼돈은 (예: ''습하고 건조한'', ''뜨겁고 차가운'')과 같은 기본적인 대립물이 생성되고 세계의 다양한 사물들을 형성하는 기반 역할을 했다.^[10] 서기 3세기에 활동한 히폴리토스에 따르면, 아낙시만드로스는 태양열의 작용을 받은 "습한" 곳에서 처음으로 물고기 또는 물고기와 같은 생물이 형성되었고, 이 수생 생물이 인간을 낳았다고 주장했다.^[11] 3세기에 활동한 로마 작가 켄소리누스는 다음과 같이 기록했다.

아낙시만드로스의 제자인 그리스 철학자 아낙시메네스는 공기가 생명을 불어넣고 생물에게 운동과 사고를 부여하는 원소라고 생각했다. 그는 식물과 동물, 그리고 인간을 포함한 모든 생명체가 태양열과 결합된 흙과 물의 혼합물인 원초적인 지상의 진흙에서 생겨났다고 주장했다. 아낙사고라스 또한 생명체가 지상의 진흙에서 나왔다고 믿었다. 그러나 아낙시메네스는 식물의 씨앗은 처음부터 공기에, 동물의 씨앗은 에테르에 존재한다고 주장했다. 또 다른 철학자 크세노파네스는 인간의 기원을 지구의 유동 상태와 육지 형성 사이의 과도기, 태양의 영향 아래로 거슬러 올라갔다.^[13]

때로는 자연선택 개념의 예고로 간주되기도 하는 엠페도클레스는 생명의 자연 발생을 받아들였지만, 서로 다른 부분의 조합으로 이루어진 서로 다른 형태들이 마치 시행착오를 통해 자연 발생했다고 주장했다. 성공적인 조합은 관찰자의 생애에 존재하는 개체를 형성했고, 실패한 형태는 번식하지 못했다.^[14]

아리스토텔레스의 생물학 관련 저술에서 자연철학자 아리스토텔레스는 유성생식, 단성생식, 또는 자연발생을 통해 다양한 동물의 번식에 대해 광범위하게 이론화했다. 물질과 형상의 결합으로 모든 물리적 실체를 구성한다는 그의 기본적인 질료형상설에 따라, 아리스토텔레스의 유성생식에 대한 기본 이론은 수컷의 정액이 형상을 부여하고, 암컷이 제공하는 "물질"(월경혈)에 자손에게 전달되는 특징들의 집합을 부여한다는 것이었다. 따라서 암컷의 물질은 생성의 ''질료인''—자손을 구성할 물질을 제공한다—이고, 수컷의 정액은 ''동인'' 즉, 사물의 존재를 촉발하고 규정하는 요인이다.^[15]^[16] 그러나 아리스토텔레스는 ''동물지''에서 많은 생물이 유성 과정이 아닌 자연 발생을 통해 형성된다고 주장했다.

이 이론에 따르면, 살아있는 생물은 유성 생식에서 볼 수 있는 "수컷의 정액에 의한 암컷 물질의 형성"과 거의 유사한 방식으로 비생명체로부터 생겨날 수 있다.^[18] 유성 생식에 존재하는 정액과 같은 비생명체 물질에는 ''프뉴마''(πνεῦμα, "숨"), 또는 "생명의 열"이 포함되어 있다. 아리스토텔레스에 따르면, ''프뉴마''는 일반 공기보다 "열"이 더 많았고, 이 열은 물질에 특정한 생명의 특성을 부여했다.

아리스토텔레스는 자연에서 발견되는 "거품이 많은 물질"(τὸ ἀφρῶδες, ''to aphrodes'')과 동물의 "정액"을 비유했는데, 그는 그것을 일종의 거품(물과 ''프뉴마''의 혼합물로 구성됨)으로 보았다. 아리스토텔레스에게 수컷과 암컷 동물의 생성 물질(정액과 월경액)은 본질적으로 수컷과 암컷의 신체가 각각의 열 비율에 따라 섭취한 음식을 정제한 것이었는데, 이 음식은 다시 지구와 물 원소의 부산물이었다. 따라서 부모로부터 유성적으로 생성되든 생명의 열과 원소 물질의 상호 작용을 통해 자연 발생적으로 생성되든 모든 생물은 아리스토텔레스가 모든 것을 구성한다고 믿었던 ''프뉴마''와 다양한 원소의 비율에 의존했다.^[20] 아리스토텔레스는 많은 생물이 부패하는 물질에서 나온다는 것을 인식했지만, 부패가 생명의 근원이 아니라 물의 "단맛" 요소의 작용에 의한 부산물이라고 지적했다.^[21]

아리스토텔레스는 관찰의 신뢰도가 다양한 정도로 다양한 종류의 무생물로부터 다양한 생물의 자연 발생에 대한 이론을 제시했다. 예를 들어 패각류(아리스토텔레스에게는 이매패류와 달팽이를 포함하는 속)는 진흙에서 자연 발생하는 것으로 특징지어졌지만, 자라는 정확한 물질에 따라 달랐다. 예를 들어 조개와 가리비는 모래에서, 굴은 점액에서, 따개비와 삿갓조개는 바위의 구멍에서 자란다.^[17]

아테네우스는 자연 발생에 반대하며, 아리스토텔레스가 주장한 것처럼 멸치(anchovy)의 일종이 알(roe)에서 발생하는 것이 아니라 바다 거품(sea foam)에서 발생한다고 주장했다.^[22]

철학자들과 사상가들의 주된 견해가 자연 발생을 옹호하는 것이 계속됨에 따라, 일부 기독교 신학자들(Theology)도 이 견해를 받아들였다. 베르베르 신학자이자 철학자인 히포의 아우구스티누스(Augustine of Hippo)는 『신국론(City of God (book))』과 『창세기 문자적 해석(The Literal Meaning of Genesis)』에서 자연 발생을 논하며, "물은 생물을 가진 움직이는 생물을 풍부하게 내놓으라"()와 같은 성경 구절을 지속적인 창조를 가능하게 하는 법령으로 언급했다.^[23]

2. 2. 중세와 르네상스 시대의 자연발생설

아리스토텔레스는 르네상스 시대까지 그의 자연발생설을 의심 없이 받아들여지게 했다. 그는 저서 《동물지》와 《동물 발생론》에서 많은 동물이 자연 발생하는 것으로 기술하였다. 예를 들어, 꿀벌과 반딧불이는 풀의 이슬에서도 태어나고, 뱀장어, 새우, 문어, 오징어 등은 해저의 진흙에서 태어난다고 하였다.^[53]

아리스토텔레스는 생명 발생에 다음과 같은 과정이 있다고 하였다.

# 생명의 기반이 되는 "'''생명의 배종'''"이 세상에 퍼져 있다.

# 이 '''생명의 배종'''이 "물질"을 조직하여 생명을 형성한다.

이는 "배종설"이라고도 불리며, 인간이 일상적으로 익숙해 있는 종자·씨앗으로부터 추론한 것이다. 근대 과학자들은 이러한 생각을 생기론이라는 범주에 분류하였다.

17세기 벨기에의 화학자 헬몬트는 쥐가 자연발생한다는 실험을 했다. 쌀가루 낱알과 땀으로 더러워진 셔츠에 기름과 우유를 적셔서 항아리에 넣어 창고에 방치하면 쥐가 자연발생한다는 것이었다. 이 실험은 당시 유명했던 그의 명성으로 인해 자연발생론자들에게 힘을 실어 주었다. 그 외에도 파라켈수스의 호문쿨루스 작성과 같은 인공생명 실험, 개구리나 토끼를 만드는 실험도 행해졌다.

5세기 서로마 제국 멸망부터 1054년 동서 교회 분열까지 그리스 과학의 영향력은 감소했지만, 자연 발생설은 일반적으로 문제 삼지 않았다. 새로운 묘사들이 등장했는데, 그중 일부 믿음은 교리적 의미를 지녔다. 1188년 아일랜드를 여행한 제럴드 오브 웨일스는 큰부리큰기러기 신화가 예수의 동정녀 탄생의 증거라고 주장했다.^[24] 사순절 금식 기간에 물고기는 허용되지만 가금류는 금지되었는데, 기러기가 사실은 물고기라는 생각은 사순절 기간 동안 기러기를 먹는 것을 허용해야 한다는 주장으로 이어졌다. 이러한 관행은 결국 1215년 교황 인노센티우스 3세의 칙령에 의해 금지되었다.^[25]

르네상스 시대까지 자연 발생은 사실처럼 문학에 묘사되었다. 셰익스피어는 나일 강의 진흙에서 뱀과 악어가 형성되는 것에 대해 썼다.^[28] ''완벽한 낚시꾼''의 저자인 아이작 월턴은 "쥐와 쥐, 그리고 다른 많은 생물들이 이집트에서 강이 범람할 때 태양열로 번식하는 것과 같이" 뱀장어의 기원에 대한 질문을 반복했다.^[29]

다음은 중세 및 르네상스 시대에 자연발생한다고 여겨졌던 생물들이다.

개구리는 진흙에서 발생한다고 믿어졌다.^[31]
쥐는 소금을 핥는 행위를 통해 임신하거나, 땅의 습기에서 자란다고 믿어졌다.^[31]
흰죽지기러기는 무지개따개비라는 갑각류에서 나온다고 여겨졌다 (흰죽지기러기 신화 참조).
뱀은 사람의 척추 골수에서 발생할 수 있으며, 이전에는 메두사의 피에서 발생했다고 여겨졌다.^[31]
아리스토텔레스는 뱀장어가 지렁이에서 나오며, 성과 정액, 알 그리고 이를 위한 통로가 없다고 주장했다.^[32]^[33]
책벌레는 과도한 바람에서 발생할 수 있었다. 비트루비우스는 책벌레의 발생을 막으려면 도서관을 동쪽을 향하게 해야 한다고 조언했다.^[35]
꿀벌은 부패하는 소에서 벌레 발생이라는 과정을 통해 발생했다.
말벌은 부패하는 말에서 발생할 수 있었다.
매미는 뻐꾸기의 타액에서 발생했다.^[31]

3. 자연발생설에 대한 반박과 실험적 증거

1665년, 프란체스코 레디는 대조 실험을 통해 자연발생설을 부정하는 최초의 실험 증명을 제시했지만, 같은 시기에 자연발생설을 지지하는 실험도 진행되었다. 벨기에의 화학자 헬몬트는 17세기에 쌀가루 낱알과 땀으로 더러워진 셔츠에 기름과 우유를 적셔서 항아리에 넣어 창고에 방치하면 쥐가 자연발생한다는 실험을 했다. 현대인의 관점에서는 웃어넘길 만한 실험이지만, 당시에는 유명한 화학자이자 의학자였던 헬몬트의 실험은 자연발생론자들에게 큰 영향을 주었다. 연금술을 이용한 인공 생명체 실험 중 가장 유명한 것은 파라켈수스의 호문쿨루스 제작이었으며, 그 외 개구리나 토끼를 만드는 자연발생설 지지 실험도 있었다.

자연발생설 부정의 역사는 대부분 실험을 통해 이루어졌지만, 레벤후크가 발견한 미생물 때문에 완전한 부정은 어려웠다. 육안으로 확인 가능한 생물의 자연발생을 부정하는 실험 결과를 제시하더라도, 이를 반박하는 주장이나 사례가 계속 제기되었고, 이를 다시 부정하는 과정이 반복되면서 자연발생설은 점차 부정되었다. 이러한 일련의 과정은 식품 보존에 대한 지식 발전에 큰 영향을 주었다.

라자로 스팔란차니는 멸균 개념을 확립하여 자연발생설을 부정하고 식품 보존 방법에 큰 영향을 주었다. 이후 나폴레옹의 현상 공모에 니콜라 아펠이 병조림을 개발하게 된 계기가 되었다.

그러나 자연발생론자들은 '밀폐로 인해 미생물이 운반되지 않은 것이 아니라, 생물의 생육에 필요한 산소가 공급되지 않았기 때문에 자연발생한 미생물의 생육이 억제된 것뿐'이라는 반론을 제기했다.

3. 1. 프란체스코 레디의 실험

가장 먼저 자연발생설을 부정하는 실험을 한 것은 17세기 이탈리아의 프란체스코 레디였다. 그의 실험은 과학의 기초인 대조 실험의 개념을 제시했다는 점에서 획기적인 것이었다.^[38]^[39]^[40] 레디의 실험 방법은 다음과 같았다.

# 두 개의 병에 생선 사체를 넣는다.

# 한쪽 병은 뚜껑을 열어두고, 다른 한쪽 병은 천(고운 거즈)으로 덮어 뚜껑을 한다.

# 그대로 며칠 동안 방치한다.

# 결과, 뚜껑을 열어둔 병에는 구더기가 생기지만, 뚜껑을 한 병에는 구더기가 생기지 않았다.

이는 거즈로 파리가 고기에 알을 낳지 못하게 함으로써, 파리가 접근하지 못한 고기에는 구더기가 자연 발생하지 않는다는 것을 증명한 것이었다. 하지만, 단지 구더기와 파리에 관한 자연 발생만을 부정한 것이며, 레디 자신은 “생명은 알에서 생긴다”, “기생충은 자연 발생한다”고 주장했다.^[23]^[37]

그러나 이러한 방법으로 자연 발생설을 부정하는 것이 가능하다는 것을 보여줌으로써, 자연 발생설을 쉽게 긍정하는 일은 없어졌다는 점에서 큰 진보로 여겨지며, 이후 대형 생물에 대한 자연 발생설은 쇠퇴하게 되었다.

3. 2. 존 니덤과 라차로 스팔란차니의 논쟁

1749년 영국의 존 니덤은 자연발생설을 증명하기 위한 실험을 고안했다. 니덤은 양고기 육즙을 플라스크에 넣고 가열한 후 마개로 밀봉하여 며칠 뒤 현미경으로 관찰했다. 그 결과 육즙 속에서 미생물이 발견되었고, 니덤은 이를 통해 미생물이 무생물에서 자연발생한다고 주장했다.^[55]

그러나 라차로 스팔란차니는 니덤의 실험에 문제가 있다고 지적했다. 니덤이 육즙을 충분히 끓이지 않았거나 멸균되지 않은 실험기구를 사용했을 가능성, 그리고 밀봉 과정에서 외부 공기가 유입되어 미생물이 함께 들어갔을 가능성이 있다는 것이다. 이러한 문제점 때문에 미생물이 육즙에서 자연발생했다는 주장은 받아들이기 어렵다.^[55]

스팔란차니는 유기물 용액에서 미생물의 자연발생을 부정하는 실험을 했다. 그는 유기물 용액을 가열하는 것만으로는 미생물 발생을 억제할 수 없으며, 공기와의 접촉을 막아야 한다고 주장했다. 그는 미생물이 공기를 통해 운반된다고 생각했다. 스팔란차니는 플라스크 속 유기물 용액을 가열한 뒤 금속으로 용접 밀폐하여 장기간 보관해도 미생물이 생기지 않는다는 것을 확인했다. 그러나 플라스크 벽에 미세한 균열을 만들면 미생물이 발생했다. 이를 통해 그는 유기물 용액을 가열하고 용기를 용접 밀폐한 상태로 보관해야 미생물이 발생하지 않는다고 결론지었다.

스팔란차니의 실험은 멸균 개념을 확립하고 식품 보존 방법에 큰 영향을 주었으며, 이후 니콜라 아펠이 병조림을 개발하는 계기가 되었다.

하지만 니덤을 비롯한 자연발생론자들은 "밀폐 때문에 미생물이 운반되지 않은 것이 아니라, 생물 생육에 필요한 산소가 공급되지 않아 미생물 생육이 억제된 것"이라고 반박했다.

3. 3. 루이 파스퇴르의 백조목 플라스크 실험

루이 파스퇴르는 '유기물 용액의 변화와 미생물 증식에는 인과관계가 있다'는 것을 증명하기 위해 실험을 했다. 그는 미생물이 증식하지 않고 유기물 용액에 변화가 없다면 이 명제를 증명할 수 있다고 생각했다. 파스퇴르가 처음에 했던 실험은 다음과 같다.

가열하고 밀폐한 유기물 용액에 가열한 공기를 면화약을 통해 들여보낸다.

이 실험에서는 미생물이 증식하지 않았는데, 이는 면화약이 미생물을 걸러냈기 때문이다. 면화약을 유기물 용액에 넣었을 때는 미생물이 증식하는 것을 확인할 수 있었다.

가열하지 않고 공기를 쐬면서 미생물을 제어하는 실험을 위해 고안된 것이 유명한 '백조목 플라스크 실험'이다. 이 실험의 과정은 다음과 같다.

# 플라스크 안에 유기물 용액을 넣고 가열하여 멸균한다.

# 멸균하면서 플라스크의 주둥이를 늘여서 미생물이 침투하지 못하도록 병 주둥이를 S자 모양(백조목 모양)으로 만든다. 백조목의 중간 지점에 끓인 물방울을 넣는다.

# 이 백조목 플라스크를 방치해도 미생물이 증식하지 않았다.

# 플라스크의 목을 부러뜨리거나, 늘어난 병 주둥이에 멸균한 유기물 용액을 넣어 플라스크 안으로 들여보냈을 때는 미생물이 증식하는 것을 관찰할 수 있었다.

이 실험은 외부와의 접촉이 없는 상태에서 무생물로부터 미생물이 증식하지 않았다는 것을 보여주는 설득력 있는 실험이었다. 이 실험을 바탕으로 파스퇴르는 1861년 《자연발생설 비판》이라는 논문을 저술했다.^[48]

하지만, 만약 포자로 번식하는 미생물의 포자가 플라스크 안에 있었다면 실험은 실패로 끝났을 수도 있다. 포자는 높은 온도에서 가열해도 죽지 않기 때문이다.

3. 4. 존 틴들의 추가 실험

루이 파스퇴르(Louis Pasteur)와 서신 교환을 통해 그의 업적을 존경했던 아일랜드 의사 존 틴달(John Tyndall)의 연구는 자연 발생을 반증하는 데 결정적이었다.^[47] 틴달은 당시 잘 이해되지 않았던 미생물 포자를 다루는 데 어려움을 겪었다. 파스퇴르와 마찬가지로 그는 배양액을 끓여 살균했으며, 일부 유형의 세균 포자는 끓는 온도에서도 생존할 수 있다는 것을 발견했다.

영국의 물리학자 존 틴달(John Tyndall)은 "건초 추출액"에는 기존의 가열법으로는 살균할 수 없는 내열성을 가진 상태를 세균이 취한다고 가정했다. 그래서 건초 추출액을 5.5시간 끓였는데도 일부 세균이 생존하는 것을 관찰했다. 또한, 그 세균이 열에 약한 상태를 취하기도 한다(5분간 끓이면 전멸)는 것도 동시에 관찰했다. 결과적으로 건초 추출액에서 분리되는 세균은 내열성이 풍부한 상태를 취한다는 것을 밝혔다.

이는 어떤 종류의 그람 양성균이 포자 상태를 취하고 있다는 것이 현재는 증명되어 있다. 포자는 독일의 세균학자 페르디난트 코헨(Ferdinand Cohn)에 의해 발견되었고, 내열성을 가진다는 것이 밝혀졌다. 따라서 현재는 멸균에 오토클레이브가 사용된다.^[47] 결국 의학 및 미생물학에서 장비를 살균하는 데 보편적으로 사용되게 된 오토클레이브는 이러한 실험 이후에 도입되었다.

4. 자연발생설 논쟁의 의의와 현대적 관점

자연발생설 논쟁은 오랜 기간 지속되었으며, 이 과정에서 여러 중요한 과학적 발견과 개념들이 등장했다. 레벤후크의 미생물 발견은 자연발생설에 대한 반론을 불러일으켰지만, 동시에 식품 보존 기술 발전에 기여하는 등 예상치 못한 결과를 낳았다.^[56]

루이 파스퇴르(Louis Pasteur)는 1859년에 백조목 플라스크를 이용한 실험을 통해 공기는 통과하되 미생물은 차단되는 환경을 조성, 끓인 고기 국물에서 미생물이 자연적으로 발생하지 않음을 증명했다.^[46] 이 실험은 자연발생설 논쟁을 종식시키는 데 결정적인 역할을 한 것으로 널리 알려져 있다.^[46] 그러나, 존 틴달(John Tyndall)의 연구에서 알 수 있듯이, 당시에는 미생물 포자에 대한 이해가 부족하여 실험에 어려움이 있었다. 이후 오토클레이브의 발명으로 이 문제가 해결되었다.^[47]

프랑스 과학 아카데미는 1862년에 이 문제에 특별한 관심을 기울여 상을 제정하고 위원회를 임명하여 자연발생설에 대한 연구를 장려했다.^[48] 파스퇴르를 비롯한 과학자들은 생명은 오직 생명으로부터 발생한다는 "생물 발생(biogenesis)" 개념을 제시했다. 이는 독일 의사 루돌프 피르호(Rudolf Virchow)의 "만유생성설(Omnis cellula e cellula)"("모든 세포는 세포로부터")이라는 교리와도 일맥상통한다.^[49]

파스퇴르의 실험 이후 "자연 발생"이라는 용어는 점차 사용되지 않았고, 과학자들은 무생물에서 생명이 기원하는 과정을 설명하기 위해 "원생 발생(archebiosis)", "생물 발생(biogenesis)", "무생물 발생(abiogenesis)" 등 다양한 용어를 사용했다.

4. 1. 화학진화와 생명의 기원

현대의 생명 발생 가설은 생명이 약 40억 년 전 비생명 물질에서 수백만 년에 걸쳐 발생하여 현재 존재하는 모든 형태로 다양화되었다는 내용을 담고 있다.^[4]^[5] 이는 자연발생설과는 다른 개념이다.

일반적으로 자연발생설은 화학진화와 혼동되기도 하는데, 둘은 서로 완전히 다른 개념이다. 화학진화는 현재와 다른 환경을 기반으로 한다.^[56] 일부 사이비과학을 주장하는 집단에서는 이 둘을 의도적으로 혼동시키기도 하지만, 자연발생설을 부정하는 것이 화학진화를 부정하는 것은 아니며, 관찰되는 현상인 진화를 부정하는 것은 더더욱 아니다.^[56] 오히려 자연발생설이 부정됨으로 인해 진화를 통한 생명체의 다양화가 가능해졌으며, 이는 자연발생설의 부정이 진화를 지지하게 되는 결과로 이어졌다.^[56]

4. 2. 유사과학에 대한 경계

레벤후크가 발견한 미생물 때문에 자연발생설을 완전히 긍정하기는 어려워졌다. 어떤 생물에 대해 자연발생을 부정해도 그 실험 결과를 부정하는 반론이나 다른 예가 나왔고, 그것을 다시 부정하면서 자연발생설은 더욱 강하게 부정되었다. 이러한 과정은 뜻밖에도 식품 보존에 대한 지식 발전에 큰 영향을 주었다.

일반적으로 자연발생설은 화학진화와 혼동되기도 하지만, 둘은 완전히 다른 개념이다. 화학진화는 현재와는 다른 환경을 바탕으로 한다. 일부 사이비과학을 주장하는 집단은 이 둘을 의도적으로 혼동시키기도 하지만, 자연발생설을 부정하는 것이 화학진화를 부정하는 것은 아니며, 관찰되는 현상인 진화를 부정하는 것은 더더욱 아니다. 오히려 자연발생설이 부정되면서 진화를 통해 생명체가 다양해질 수 있게 되었으므로, 자연발생설의 부정은 진화를 지지하는 것이 된다.^[56]

5. 한국의 자연발생설 연구와 과학 발전

(이전 출력이 비어있으므로, 수정할 내용이 없습니다. 원본 소스와 요약 정보가 제공되어야 '자연발생설' 문서의 '한국의 자연발생설 연구와 과학 발전' 섹션 내용을 작성하고, 그 결과를 수정할 수 있습니다.)

참조

_[1] 서적 The Feejee Mermaid and Other Essays in Natural and Unnatural History Cornell University Press 2018-12-31
_[2] 학술지 Man Made: A History of Synthetic Life https://www.scienceh[...] 2018-03-22
_[3] 서적 Origines Sacrae https://archive.org/[...] Cambridge University Press 1697-00-00
_[4] 서적 The Origin of Life https://archive.org/[...] Weidenfeld & Nicolson
_[5] 학술지 Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms.
_[6] 서적 Dictionary of the History of Ideas Charles Scribner's Sons
_[7] 학술지 Spontaneous versus equivocal generation in early modern science http://ftp.mpdl.mpg.[...] 2021-02-06
_[8] 서적 The Presocratic Tradition from Parmenides to Democritus https://archive.org/[...] Cambridge University Press 1965-06-00
_[9] 서적 Dictionary of Classical Antiquities https://archive.org/[...] Norderstedt Hansebooks
_[10] 서적 The Legacy of Parmenides: Eleatic Monism and Later Presocratic Thought https://books.google[...] Princeton University Press
_[11] 서적 Anaximander and the Origins of Greek Cosmology https://archive.org/[...] Hackett Publishing 1994-00-00
_[12] 서적 De Die Natali https://archive.org/[...]
_[13] 서적 From the Greeks to Darwin: An outline of the development of the evolution idea https://archive.org/[...] Macmillan 1894-00-00
_[14] 학술지 Natural Selection before the "Origin of Species" https://www.jstor.or[...] 2023-01-04
_[15] 서적 The Lagoon: How Aristotle Invented Science Bloomsbury 2014-00-00
_[16] 서적 The Molecular Origins of Life https://archive.org/[...] Cambridge University Press
_[17] 서적 History of Animals https://ebooks.adela[...] Clarendon Press 2009-01-07
_[18] 서적 Creatures Born of Mud and Slime: The Wonder and Complexity of Spontaneous Generation https://books.google[...] Johns Hopkins University Press 2017-00-00
_[19] 서적 Creatures Born of Mud and Slime: The Wonder and Complexity of Spontaneous Generation Johns Hopkins University Press 2017-00-00
_[20] 서적 Creatures Born of Mud and Slime Johns Hopkins University Press 2017-00-00
_[21] 서적 On the Generation of Animals https://ebooks.adela[...] Clarendon Press 2009-01-09
_[22] 서적 The deipnosophists, or, Banquet of the learned of Athenæus http://digicoll.libr[...] Henry G. Bohn
_[23] 서적 The Emergence of Life on Earth https://books.google[...] Rutgers University Press 2009-01-21
_[24] 서적 Topographia Hiberniae http://www.fordham.e[...] Humanities Press
_[25] 서적 Diversions of a Naturalist Ayer Publishing
_[26] 서적 Stanford Encyclopedia of Philosophy http://plato.stanfor[...] The Metaphysics Research Lab 2009-01-23
_[27] 서적 Stanford Encyclopedia of Philosophy http://plato.stanfor[...] The Metaphysics Research Lab 2009-01-23
_[28] 간행물 Ant
_[29] 서적 The Compleat Angler or the Contemplative Man's Recreation https://commons.wiki[...] George Bell & Sons 2023-01-04
_[30] 서적 Religion, Science, and Worldview: Essays in Honor of Richard S. Westfall https://books.google[...] Cambridge University Press 2002-08-22
_[31] 웹사이트 Spontaneous Generation in Antiquity –TAPA 51:101‑115 (1920) http://penelope.uchi[...] 2023-05-22
_[32] 서적 The History of Animals https://ebooks.adela[...] Clarendon Press 2009-01-06
_[33] 서적 History of Animals https://ebooks.adela[...] Clarendon Press 2009-01-06
_[34] 서적 Natural History https://www.perseus.[...] 2021-02-21
_[35] 서적 On Architecture (de Architectura) https://penelope.uch[...] Priestley and Weale 2009-02-03
_[36] Address delivered by Louis Pasteur at the "Sorbonne Scientific Soirée" On Spontaneous Generation http://shell.cas.usf[...] 2009-07-01
_[37] 논문 William Harvey (1578–1657): His Application of Biological Experiment, Clinical Observation, and Comparative Anatomy to the Problems of Generation https://www.jstor.or[...] 2023-01-04
_[38] 웹사이트 The Slow Death of Spontaneous Generation (1668–1859) http://webprojects.o[...] National Health Museum 2008-12-19
_[39] 서적 Experiments on the Generation of Insects https://archive.org/[...] Open Court
_[40] 서적 Emergence of Life on Earth: A Historical and Scientific Overview https://books.google[...] Rutgers University Press 2000
_[41] 논문 Hutton, Charles, 1737–1823; Shaw, George, 1751–1813; Pearson, Richard, 1765–1836. The Extract of a Letter written by Mr. JOHN RAY, to the Editor, from Middleton, July 3, 1671, concerning Spontaneous Generation;... Number 73, p. 2219. https://archive.org/[...]
_[42] 서적 Plant Pathology https://books.google[...] Academic Press 2012-08-14
_[43] 논문 Observations and Experiments relating to equivocal, or spontaneous, Generation https://archive.org/[...]
_[44] 논문 The Micro-organisms of the Soil https://books.google[...] 1892-10-13
_[45] 서적 Insect Transformations https://archive.org/[...] Charles Knight
_[46] 웹사이트 Pasteur's "col de cygnet" (1859) https://www.immunolo[...] British Society for Immunology 2019-08-11
_[47] 서적 Fragments of Science https://archive.org/[...] P. F. Collier 1905
_[48] 서적 Scientific Controversies: Case Studies in the Resolution and Closure of Disputes in Science and Technology https://books.google[...] Cambridge University Press
_[49] 서적 Die Cellularpathologie https://archive.org/[...] August Hirschwald
_[50] 논문 Über extracellulare Entstehung thierischer Zellen und über Vermehrung derselben durch Theilung 1852
_[51] 서적 Evolution & The Spontaneous Generation Continuum International Publishing Group 2001
_[52] 간행물 自然発生説平凡社『世界大百科事典』
_[53] 서적 生命の起源培風館
_[54] 웹사이트 Spontaneous Generation Dictionary of the History of Ideas 2009-01-24
_[55] 웹사이트 https://terms.naver.[...]
_[56] 웹사이트 https://link.springe[...]

본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com