ГК «Униконс»
Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.
«Антисептики Септоцил»
Септоцил. Бытовая химия, антисептики.
«Петритест»
Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.
«АльтерСтарт»
Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.
1.1.3. Учение А. Левенгука, Л. Пастера. Творческий вклад в микробиологию русских ученых
Первым, кто увидел и описал микроорганизмы, был голландский натуралист Антоний ван Левенгук (1632-1723) (рис. 1.6), который сконструировал микроскоп, дававший увеличение до 300 раз. В микроскоп он рассматривал все, что попадалось под руку: воду из пруда, различные настои, кровь, зубной налет и многое другое. В просматриваемых объектах он обнаруживал мельчайшие существа, названные им живыми зверьками (анималькулями). Он установил шаровидные, палочковидные и извитые формы микробов. Книга «Тайны природы, открытые А. Левенгуком», опубликованная в 1695 г., привлекла внимание ученых многих стран к изучению микроорганизмов. Открытие Левенгука положило начало возникновению микробиологии. Однако исследования в течение многих десятилетий сводились лишь к описанию микроорганизмов.
Рис. 1.6. Антоний ван Левенгук
(1632-1723)
Со второй половины XIX в. началось бурное развитие микро6иологии физиологический период, связанный с именем величайшего французского ученого, химика по образованию Лун Мастера (1822-1895). Основной заслугой Пастера является то, что он впервые связал микроорганизмы с процессами, ими вызываемыми.
Исследования Пастера завершили многовековой спор о возможности самопроизвольного зарождения жизни. Он экспериментально доказал, что в питательных средах, в которых убиты микроорганизмы, жизнь не зарождается даже при соприкосновении с воздухом, если в последнем они отсутствуют.
Он экспериментально доказал, что при абсолютной стерильности питательных растворов и исключении возможности последующего загрязнения извне в них невозможно появление микробов и развитие гниения. Жизнь возникает тогда, писал Пастер, когда микроорганизмы в питательный раствор проникают извне.
Пастер объяснил, что инфекционные болезни имеют микробиологическую природу и возникают в результате попадания в организм болезнетворных микроорганизмов. Л. Пастер предложил метод борьбы с инфекционными заболеваниями при помощи прививок, для которых применяются культуры микроорганизмов с ослабленным болезнетворным действием (вакцины).
Таким образом, Луи Пастер является основоположником всех основных направлений современной микробиологии.
Илья Ильич Мечников (1845 1916) (рис. 1.7) создал фагоцитарную теорию иммунитета, основанную на способности клеток макроорганизма противостоять инородным телам: установил антагонизм между молочнокислыми и гнилостными бактериями; работа с возбудителями инфекционных болезней. В 1908 году ему была присуждена Нобелевская премия.
Рис. 1.7. И.И. Мечников
Много внимания И. И. Мечников уделял проблеме старения организма. Он полагал, что гнилостные микробы, живущие в толстом кишечнике человека, отравляют организм ядовитыми продуктами своей жизнедеятельности. Поэтому он предлагал использовать для борьбы со старостью антагонистические взаимоотношения микробов. Заменив гнилостную микрофлору кишечника на молочнокислую, которая находится в простокваше, можно, как считал И. И. Мечников, избежать поступления в организм ядовитых продуктов. Несмотря на то, что проблема старения организма оказалась намного сложнее, чем полагал ученый, идея использовать один вид микроба в борьбе против другого (антагонизм) принесла существенные плоды. Она получила блестящее воплощение в применении антибиотиков для лечения инфекционных болезней
Широко известны исследования Виноградского в области общей и почвенной микробиологии. Он выяснил участие микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Впервые (1889) ввел в микробиологическую практику элективные (избирательные) питательные среды, которые создавали условия для размножения определенного вида микроба.
Так, засевая пробу почвы в питательную среду, не содержащую азота, Виноградский впервые (1893) получил культуру анаэробной спороносной бактерии Clostridium Pasteurianum, усваивающей атмосферный азот.
Ему принадлежит открытие явления хемосинтеза и описание важнейших групп хемосинтезирующих бактерий. Еще в 1887 г. открыл существование совершенно особой группы микробов, способных окислять неорганические соединения и использовать образующуюся при этом энергию на усвоение углекислоты, содержащейся в воздухе, что дает возможность микроорганизмам развиваться в средах, не содержащих органических веществ. К хемосинтезирующим микроорганизмам относятся:
Ему принадлежит также серия работ по микробиологии почвы. В них описаны новые методы изучения почвенной микрофлоры, в частности метод прямого подсчета клеток почвенных микробов, окрашенных в препаратах. Применение этого метода помогло выяснить, что в почве содержится гораздо больше микроорганизмов, чем считалось раньше.
Микробная теория инфекционных заболеваний
Инфекционные заболевания вызываются микроорганизмами, которые попадают в тело человека извне.
В середине XIX века среди медиков разгорелся спор о происхождении инфекционных заболеваний. Представители одного лагеря защищали старую точку зрению, что причина заболевания — нарушение равновесия в организме, возможно обостренное внешними воздействиями. Им противостояла группа ученых, отстаивавших революционное представление, согласно которому инфекционные заболевания возникают в результате внедрения в тело микроорганизмов.
Новое течение возглавлял французский ученый Луи Пастер. В своих исследованиях он шел не таким путем, как все. В 1854 году он был профессором химии в Лилле, где деятельность университета была направлена в основном на помощь местной промышленности. Пастер изучал процесс брожения, который, безусловно, очень важен для получения вина. Он пришел к заключению, что брожение вызвано микробами, которые питаются сахаром, содержащимся в виноградном соке, и производят в качестве побочного продукта своей жизнедеятельности спирт. Пастеру стало ясно, что брожение — это биохимический процесс, а не просто химический, как считали многие, и этот процесс невозможен без микроорганизмов, а именно дрожжей.
Пастер также обнаружил, что нагревание способствует более длительному хранению вина. Оно убивает микробов, которые в противном случае запустили бы дальнейшие реакции, приводящие к порче вина. Этот принцип лег в основу пастеризации, до сих пор применяющейся в молочной промышленности большинства стран мира для предохранения молока от скисания.
Подобно многим своим современникам, Пастер предчувствовал, что между процессом брожения и болезнетворным процессом в организме человека должно быть нечто общее. В конце XIX века представление о том что, заболевание, подобно брожению, вызывается микроорганизмами, уже имело немало сторонников, и количество доказательств в пользу этой точки зрения все возрастало. Пастер смог показать, что болезнь, нанесшая огромный ущерб шелковичным червям во Франции, имела бактериальное происхождение. В 1860-е годы английский хирург Джозеф Листер (Joseph Lister, 1827–1912), разделявший представления Пастера, с их помощью продемонстрировал преимущества антисептической хирургии, а немецкий бактериолог Роберт Кох (Robert Koch, 1843–1910) добился успеха в обосновании бактериального происхождения сибирской язвы — болезни крупных животных (которой иногда болеет и человек). Пастер показал, что сибирская язва может передаваться даже с сильно разбавленной кровью, но не передается с кровью, пропущенной через фильтр (процесс фильтрования приводит к удалению бактерий). Вскоре он обнаружил, что микробы вызывают и ряд других заболеваний, включая родильную лихорадку (послеродовой сепсис), которая в то время была основной причиной смертности среди женщин. Пастер даже навлек на себя гнев медиков, установив, что врачи сами распространяют это заболевание, переходя от одной роженицы к другой.
Впоследствии Пастер, изучая холеру домашней птицы, обнаружил (почти случайно), что после длительного выдерживания вирулентность микроорганизмов снижается. Такие ослабленные микроорганизмы стали использоваться в качестве вакцины. Затем последовало создание вакцины против сибирской язвы, а также против бешенства — эта вакцина принесла Пастеру известность. Еще до смерти Пастера в 1895 году микробная теория инфекционных заболеваний была признана в научных и медицинских кругах.
Французский химик и микробиолог, родился в небольшой деревне в семье кожевника. Изучал химию парижской Высшей нормальной школе и в 1847 году получил докторскую степень. Первые научные работы Пастера посвящены оптическим свойствам материалов. В 1854 году, после непродолжительной работы в университетах Дижона и Страсбурга, Пастер получил должность профессора химии в Лилльском университете, где занимался исследованием брожения. В 1867 году переехал в Сорбонну, где занимал должность профессора химии, а с 1888 года и до конца жизни возглавлял Институт Пастера в Париже.
Наиболее важное достижение Пастера в области химии — это открытие оптических изомеров: химических соединений-двойников, имеющих одинаковую формулу, но вращающих плоскость поляризованного света в противоположных направлениях. Микробиологические работы и эксперименты в области брожения и гниения внесли огромный вклад в борьбу с болезнями: Пастер первый сделал овцам прививку против сибирской язвы, а человеку против бешенства.
Кто впервые открыл и описал бактерии
Это сегодня благодаря мощным электронным микроскопам и современным методам исследования мы знаем, что представляют собой мельчайшие живые организмы нашей планеты ─ бактерии. А как врачи и ученые объясняли распространение инфекционных заболеваний 250 лет назад? И кто первым описал и открыл бактерии, попытался их изучить?
Как объясняли возникновение инфекционных заболеваний в древности
На протяжении многих столетий человечество не только не имело защиты от инфекционных заболеваний, а и не признавало их как заболевание вообще. Считалось, что они являются «карой божьей за грехи». Единственным плюсом было то, что таких больных старались изолировать. Врачами того времени было подмечено, что изоляция тем самым препятствует распространению болезни. Это дало возможность рассматривать распространение инфекции как заболевание. Так итальянский лекарь Джироламо Фракасторо первым предположил, что заболевание переходит от больного к здоровому через предметы и может передаваться на расстоянии. Он даже выдвинул гипотезу, что существуют маленькие организмы, способные передвигаться по воздуху, попадая в определенную среду, они начинают там размножаться. Таким образом, они являются разносчиками инфекции. Но только с изобретением первого микроскопа научно было доказано, что бактерии действительно существуют.
Изобретение первого микроскопа
Первый увеличительный прибор, благодаря которому были обнаружены бактерии, изобрел голландский натуралист-самоучка Антони ван Левенгук. Именно он был тем, кто описал и открыл бактерии. Все началось с его увлечения экспериментировать с увеличительными стеклами. До него изготовленные линзы были способны увеличивать предмет лишь в 20 раз. Его же «микроскопы» могли увеличивать изучаемый предмет в 200-300 раз. Первые увеличительные приборы были размером с горошину и вставлялись в оправу. Пользоваться ими было довольно сложно, но несмотря на это, увеличение было для того времени достаточно четким и точным.
Антони ван Левенгук всю свою жизнь занимался усовершенствованием своих увеличительных приборов. После смерти 26 микроскопов он завещал Лондонской академии наук.
Вклад ученого в микробиологию
Ученый-самоучка изучал все, что ему было интересно: листья растений, частички своей кожи, кровь, насекомых и т.п. Однажды, исследовав каплю дождевой воды, которая простояла в кувшине, он обнаружил удивительно маленьких, но живых «зверьков», которые были разной формы и беспорядочно двигались. Так в 1683 году были впервые обнаружены, а позднее описаны бактерии.
Ученый сделал целый ряд открытий, уникальных для своего времени.
За 50 лет исследований ученый описал более 200 видов микроорганизмов, внеся тем самым неоценимый вклад в развитие микробиологии. До сих пор остается загадкой, как при таком по современным меркам небольшом увеличении ученый смог так подробно изучить и описать эти виды.
Признание великого ученого
Свою миссию в признании ученого-самоучки сделал доктор Грааф. Именно он в 1673 году написал в Лондонское королевское общество письмо, в котором говорилось об ученом, который изобрел микроскоп, не имеющий аналогов. Королевский двор нашел Антони ван Левенгука, и между ними установилась переписка. За 50 лет переписки ученым было отправлено множество писем с подробным описанием своих исследований. В начале переписки описанное ученым подвергалось сомнениям других ученых. Но в ходе проверки была установлена правдивость всего описанного в письмах.
И в 1680 году ученый-самоучка стал равноправным членом Лондонского королевского двора, а позднее и Французской академии наук. Посмотреть на его удивительные увеличительные приборы приезжали не только ученые, а и многие правители.
Другие открытия ученого
Кроме того что он впервые обнаружил и описал микроорганизмы, ему принадлежит и ряд других открытий. Так он первый обнаружил в крови эритроциты и подробно это описал в своих трудах. Им впервые были обнаружены и описаны сперматозоиды. Он подробно изучил мышечные волокна и установил, что они бывают разные по своей структуре.
Работы ученого печатались во многих известных изданиях того времени. Его письма еще в те годы были переведены на латинский язык и опубликованы при жизни.
Левенгук вошел в историю как первооткрыватель удивительного мира бактерий и как величайший экспериментатор своего времени. Сегодня микробиология шагнула далеко вперед в изучении и описании бактерий, но до сих пор осталось множество неизученных видов, которые являются нераскрытыми тайнами из мира бактерий.
Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.
1. Как человек узнал о существовании микробов
1. Как человек узнал о существовании микробов
Мы не видим микробов невооружённым глазом. Это зависит от самого устройства человеческого глаза. Человеческий глаз не может различать предметы, размеры которых меньше одной десятой миллиметра. Все, что меньше этой величины, оказывается недоступным самому острому человеческому глазу. А величина огромного большинства микробов измеряется не десятыми, а сотыми, тысячными и даже десятитысячными долями миллиметра. Немудрено, что микробы оставались невидимыми до того периода развития производительных сил человеческого общества, пока люди не овладели техникой приготовления увеличительных стёкол. Только изобретение оптических микроскопов позволило человеку заглянуть в неведомый до того мир величин.
Первым человеком, достоверно увидевшим микробы и сообщившим людям об их существовании, был Антон Левенгук, голландец, живший в конце XVII — начале XVIII века. Он не был профессиональным учёным; торговец сукнами, потом сторож судебной палаты, он в свободное от работы время увлекался изготовлением увеличительных стёкол и достиг совершенства в этом искусстве. Его стёкла, размером с булавочную головку, увеличивали до 200 раз. Левенгук отличался любознательностью и чрезвычайным упорством в своих научных изысканиях. Он рассматривал в свои увеличительные стёкла самые разнообразные тела, описывал и зарисовывал результаты своих наблюдений. Исследуя в свои лупы капли дождевой воды из бочки, загнившую настойку сена, он наблюдал огромное количество каких-то мельчайших телец, оживленно двигавшихся в капле. «Я исследовал, — пишет Левенгук, — слизь, которая залегает между зубами человека, и увидел, к великому своему удивлению, что в слизи находились крошечные создания, отличавшиеся необычайной подвижностью». Главное же, что поразило его, — это несметное количество этих созданий. «Во всём Соединённом Королевстве (т. е. Голландии) не наберётся столько жителей, сколько находится живых зверьков в моём собственном рту», — писал Левенгук.
Все свои наблюдения Левенгук объединил в книге «Тайны природы, открытые при помощи микроскопа», которая была им опубликована на латинском языке в 1695 г. В сохранившихся до наших дней экземплярах этой книги имеются изображения и описания этих «зверюшек», в которых без труда можно узнать не только крупных, но и мельчайших из видимых в оптические микроскопы существ — бактерий.
Так впервые простым человеком, учёным-самоучкой были открыты микробы, оказавшиеся впоследствии представителями наиболее распространённых на нашей планете живых существ.
Открытия Левенгука заинтересовали не только учёных, но и многих любознательных людей того времени. Пётр I был первым русским человеком, лично познакомившимся с работами знаменитого голландца. По описаниям очевидцев, Пётр в бытность свою в Голландии весной 1698 г. пригласил Левенгука на свою яхту и провёл 2 часа в рассматривании в увеличительные стёкла микроскопических объектов.
Пётр прекрасно понял значение микроскопа и микроскопических исследований для познания природы, и по его почину в 1724 г. в Петербурге механиком-конструктором машин и станков Андреем Нартовым (1683–1756 гг.) был составлен проект организации мастерских при Академии Наук, которые должны были изготовлять и оптические инструменты.
В 1726 г. в мастерские был зачислен зеркальный мастер Иван Елисеевич Беляев, которому «жалованье определено по 4 рубли на месяц, да мундир на три года». Иван Беляев явился родоначальником знаменитой семьи замечательных русских мастеров-оптиков, изготовлявших в России прекрасные микроскопы, ни в чем не уступавшие лучшим заграничным моделям. Этими микроскопами (рис. 1) пользовались и первые русские академики и многие русские люди, интересовавшиеся наукой. С беляевскими микроскопами работал и первый президент Российской Академии Наук Лаврентий Блюментрост и известный общественный деятель архиепископ Новгородский Феофан Прокопович. С такими же микроскопами, изготовленными сыном Ивана Елисеевича — Иваном Ивановичем Беляевым, впоследствии работал и корифей русской науки Михаил Васильевич Ломоносов.
Рис. 1. Микроскоп «солнечного» типа для проецирования микроскопических объектов на экран русского мастера И. Е. Беляева
Русская наука, созданная М. В. Ломоносовым (рис. 2), обязана ему также и широким внедрением микроскопа, как орудия научного исследования. Ломоносов был первым русским учёным, систематически применявшим микроскоп в своих научных работах. Впервые во всём мире он использовал микроскоп и для химических исследований. В течение всей своей жизни Ломоносов широко популяризировал в России сведения о микроскопе и микроскопических открытиях, посвящая им не только свои лекции и научные работы, но даже и поэтические произведения. В своём стихотворении «Письмо о пользе стекла» Ломоносов писал следующее о микроскопе:
Прибавив рост вещей, оно, коль нам потребно,
Являет трав разбор и знание врачебно.
Коль много микроскоп нам тайности открыл,
Невидимых частиц и тонких в теле жил!
Даже самим термином «микроскоп» вместо старинных «микроскопиум» и «микроскопия» мы обязаны гениальному русскому учёному.
Рис. 2. Михаил Васильевич Ломоносов
Замечательные русские мастера-оптики XVIII века внесли много усовершенствований в конструкции современных им микроскопов, часто создавая новые, совершенно оригинальные модели, превосходившие по своим качествам заграничные.
По чертежам академика Эйлера в оптических мастерских Российской Академии Наук была построена впервые опытная модель усовершенствованного «ахроматического микроскопа», линзы которого не давали расплывчатых изображений, характерных для микроскопов того времени. В ахроматических линзах была уничтожена так называемая хроматическая аберрация, т. е. искажения, получающиеся в изображении предмета из-за различия в преломлении линзами проходящих через них лучей разного цвета.
В постройке этого микроскопа, кроме И. И. Беляева, принимал участие и знаменитый русский изобретатель-механик Иван Петрович Кулибин, приглашённый в 1769 г. в Петербург на должность руководителя академических мастерских (рис. 3).
Рис. 3. Иван Петрович Кулибин
Замечательный механик-самоучка, часовщик из Нижнего Новгорода, без чьей-либо помощи и совета, самостоятельно сконструировавший в 1764–1766 гг. телескоп, микроскоп и электрическую машину, И. П. Кулибин поднял работу оптической мастерской на большую высоту. За время своей более чем тридцатилетней работы в мастерских (до 1801 г.) он совместно с И. И. Беляевым и старшим мастером Василием Воробьёвым построил много отличных по тому времени микроскопов и других оптических инструментов.
Таким образом, уже в то далёкое время русские люди имели в своих руках первоклассные инструменты для наблюдений микроскопического мира, рассматривали микроскопические объекты и изучали их.
Правда, учёным того времени трудно было выявить роль микробов в жизни человека. Микроскописты той эпохи и не предполагали, что микробы являются возбудителями заразных болезней. Мало можно было узнать об их организации, а тем более об их деятельности при разглядывании капель гниющих настоев в несовершенные микроскопы. Даже через сто лет после открытия микробов известный учёный XVIII века Карл Линней не мог оценить значение микробов и неправильно объединил всех микробов в один биологический род, названный им «хаос». Он писал, что это «Таинственные… живые молекулы… разобраться в которых надлежит потомкам».
А пока по-прежнему грозные эпидемии продолжали бушевать по всем странам. Моровая язва (как тогда называли чуму), оспа, холера уносили тысячи человеческих жизней.
Человечество страдало не только от вредных, болезнетворных микробов. На протяжении человеческой истории и безвредные микробы не раз служили источником народных волнений, вызванных невежеством и суеверием, которые поддерживались церковниками. Особенную роль в этом отношении сыграла в руках церковников совершенно безвредная бактерия, продукты обмена которой применяются сейчас даже для лечения некоторых заболеваний, — так называемая палочка чудесной крови. Эта палочка при своем развитии на средах, содержащих углеводы, выделяет красный пигмент, похожий на свежую кровь.
В старинных летописях можно найти указания на неожиданное появление кровавых пятен на хлебе, в особенности на церковном хлебе — гостиях, хранившихся в сырых церковных помещениях. Эти кровавые пятна и представляют собой культуру палочки чудесной крови, развившейся на поверхности влажного хлеба. Церковники объясняли это колдовством, злыми кознями ведьм. Тысячи невинных людей, заподозренных в волшебстве, сжигались на кострах. Так церковь использовала народные суеверия для расправы с неугодными ей людьми.
Такой же суеверный ужас возбуждала другая безобидная бактерия — так называемая светящаяся бактерия, обладавшая способностью выделять вещества, медленно разлагающиеся с выделением света. Рыбы, мясные туши, трупы и даже пот и моча живых людей, на которых развивалась эта безвредная бактерия, начинали излучать таинственный фосфорический свет, нагонявший страх на невежественных людей.
Одним из первых людей в мире, выдвинувших предположение о том, что микробы являются возбудителями заразных заболеваний, был талантливый русский врач-учёный, развернувший свою замечательную деятельность в конце XVIII века, Данило Самойлович (1744–1805 гг.) (рис. 4). Принимая деятельное участие в борьбе со страшной эпидемией чумы, поразившей Москву в конце 1770 г., когда погибло около четверти населения города, Самойлович не соглашался с мнением большинства тогдашних врачей о незаразительности чумы и был убеждён, что она вызывается живым, микроскопически малым возбудителем. Он даже пытался разглядеть его в микроскоп и в своей работе о микроскопическом исследовании «яду язвенного», вышедшей из печати в Петербурге в 1792 г., писал: «яд язвенный… состоит из некоего особливого и совсем отменного существа, о коем никто прежде не знал и которое ныне исследовано мною через самоточнейшие микроскопические и иные наблюдения».
Рис. 4. Данило Самойлович Самойлович
Что это было за «отменное существо», нам трудно судить. Это не был, конечно, чумный микроб, которого Самойлович не мог видеть в свой несовершенный микроскоп, дававший увеличение в пределах 95–190 раз. Для истории науки важно, что именно русский врач одним из первых правильно подошёл к пониманию роли микробов в возникновении и передаче заразных болезней. В то время большинство западноевропейских учёных были еще очень далеки от подобных прогрессивных взглядов. Почти целое столетие прошло, пока гениальная догадка Данилы Самойловича превратилась в стройное учение о микробах, как возбудителях различных процессов, происходящих в природе.
С конца XVIII и в начале XIX веков стали развиваться биологические науки, улучшались конструкции микроскопов, описывались и систематизировались различные микробы. Но учёные были еще далеки от понимания роли этих мельчайших существ в природе. Это был период накопления знаний о строении микробов, о разнообразии их форм, об их распространении в природе, но не об их деятельности. Лишь в середине XIX века стало возможным разобраться в линнеевском «хаосе» и создать основы учения о микробах. Как и во всех других областях знания, видную роль здесь сыграли работы русских учёных Тереховского, Ловецкого, Горяинова, Ценковского и многих других. Особенно велико значение в развитии новой науки о микробах — микробиологии — русского учёного, приобрёвшего своими работами мировую известность, Л. С. Ценковского (1822–1887 гг.) (рис. 5). Его можно по праву назвать отцом и создателем русской научной микробиологии. Ценковский первый в России широко применил микроскопы не только в научной, но и в педагогической деятельности. Своими красочными и доходчивыми лекциями он привлекал молодежь к изучению этого нового, многообразного мира. Будучи убеждённым последователем дарвинизма, он впервые приложил к изучению микробов эволюционные взгляды и правильно установил место микробов среди остальных животных и растительных организмов.
Рис. 5. Лев Семенович Ценковский
Крупным вкладом в науку о микробах явились работы знаменитого учёного Луи Пастера (1822–1895) (рис. 6). В своих исследованиях Пастер первый указал на значение жизнедеятельности микробов в обмене веществ в природе. Им было доказано, что микробы — грибки, дрожжи и бактерии — являются возбудителями процессов гниения и брожения в природе. Кроме того, им было установлено, что разным микробам свойственны различные биохимические функции. Оказалось, что каждый вид брожения — спиртовое брожение виноградного сока, молочнокислое брожение молока, уксуснокислое брожение вина — вызывается особым микробом. Пастер показал также, что микробы не могут самозарождаться в гниющих жидкостях, как это думали учёные того времени, а происходят от других микробов.
То, что Пастеру удалось доказать в отношении специфичности бродильных микробов, было сделано рядом учёных-бактериологов в отношении микробов — возбудителей заразных болезней человека. Учёные установили, что каждое из изученных ими заразных заболеваний человека вызывается совершенно определённым микроорганизмом. Немецкий бактериолог Роберт Кох (1843–1910 гг.) доказал, что возбудителем сибирской язвы являются особые бациллы, которые были еще раньше находимы в крови павших от сибирской язвы животных. Кох открыл и описал туберкулёзную палочку — возбудителя туберкулёза — заболевания, которое многими в то время не признавалось заразной болезнью. Он доказал, что азиатская холера вызывается особым вибрионом. Учёные открыли возбудителей и других болезней.
Огромную роль в развитии труднейших вопросов микробиологии, касающихся природы защитных сил человека и животных, сыграл великий русский учёный Илья Ильич Мечников (1845–1916 гг.), создавший учение об иммунитете — невосприимчивости к заразным болезням.
В результате этих замечательных открытий микробиология стала подлинной наукой о строении и деятельности мельчайших живых существ, о природе невосприимчивости к заразным микробам и способах борьбы с ними.
В короткий срок (80–90-е годы прошлого столетия) было открыто много новых микробов — возбудителей заразных заболеваний и различных процессов превращения веществ в природе. Уже казалось, что при каждом заразном заболевании человека, животных и растений могут быть выделены видимые под микроскопом микроорганизмы — возбудители этих заболеваний. Но странно, при некоторых заразных заболеваниях возбудитель их не мог быть обнаружен. Самые тщательные поиски микробов, вызывающих такие заболевания, как оспа, бешенство, корь, грипп, долго не приводили к положительным результатам. Пересматривались под микроскопом тысячи препаратов из тканей, органов и выделений больных и умерших. В сильнейшие микроскопы, с увеличением до 2000 раз, нельзя было увидеть ничего похожего на микроба.
Казалось, как и сто лет назад, человечество снова стоит перед неразрешимой тайной происхождения некоторых заразных болезней. Раскрытию этой тайны наука целиком обязана русским учёным.
Рис. 7. Николай Федорович Гамалея
В 1886 г. молодой русский врач, впоследствии почётный академик Академии Наук Союза ССР Н. Ф. Гамалея (1859–1949 гг.) (рис. 7) занимался изучением чумы рогатого скота — заразного заболевания, при котором также не удавалось выделить микроба. Гамалея пропустил кровь больного телёнка через фильтр, поры которого были так малы, что задерживали самых мельчайших из известных в то время бактерий. Профильтрованную, освобождённую от бактерий кровь он ввёл в вену здоровому телёнку. Телёнок заболел чумой. Таким образом, Гамалея впервые в мире доказал, что в крови больного чумой животного содержится какое-то заразное начало, частицы которого настолько мелки, что невидимы в микроскоп и проходят через самые мельчайшие поры фильтров. К сожалению, Гамалея не продолжил этих исследований, и окончательное доказательство существования в природе мельчайших микробов, не видимых в оптические микроскопы и проходящих через фильтры, было сделано через шесть лет (в 1892 г.) другим русским учёным-ботаником Д. И. Ивановским (1864–1920 гг.) (рис. 8).
Рис. 8. Дмитрий Иосифович Ивановский
Рис. 9. Табачные листья, поражённые вирусом табачной мозаики
Так были открыты мельчайшие, не видимые в оптический микроскоп микробы, не растущие на искусственных питательных средах и проходящие через такие поры фильтров, которые не пропускают даже самых мелких бактерий.
Русский ботаник Д. И. Ивановский и явился основоположником нового раздела науки о микробах — так называемой вирусологии. Через пять лет после открытия Ивановского учёные описали первый фильтрующийся вирус, вызывающий заразное заболевание животных, — ящур. Изучением вирусов теперь занялись учёные всего мира, и за сравнительно короткий промежуток времени были найдены десятки различных вирусов — возбудителей заразных заболеваний человека, животных, растений и даже бактерий. В дальнейшем было установлено, что к этой группе микробов принадлежат возбудители оспы, бешенства, энцефалита, гриппа, кори, желтой лихорадки и еще целого ряда заболеваний человека. Основная масса заразных заболеваний растений также вызывается вирусами. Свойствами вируса обладает и бактериофаг — невидимый микроб, растворяющий бактерий.
Открытие новой группы микробов — фильтрующихся вирусов — имело огромное практическое и научное значение. Хотя вирусы казались исследователям невидимыми почти до 1940 г. — до широкого использования так называемого электронного микроскопа, дававшего увеличение в десятки тысяч раз, — их свойства были хорошо изучены. Учёные доказали, что вирусы имеют белковый состав. Было доказано, что они размножаются, изменяются под влиянием изменений условий жизни и передают свои свойства по наследству. Точнейшие измерения величины вирусов показали, что некоторые из них так малы, что их размеры не превышают размеров белковых молекул. Таким образом, было доказано, что вирусы, обладая всеми свойствами жизни, не имеют клеточного строения, как остальные микробы и простейшие. Наиболее элементарной формой существования живой материи оказалась не клетка, а комочки живого белка.
С открытием вирусов значительно расширились наши представления о жизни. От вируса энцефалита — крошечной частицы, диаметром в стотысячные доли миллиметра, до тридцатиметрового кита — все это различные формы существования жизни на нашей земле.
Читайте также
1. Путешествие в страну микробов
1. Путешествие в страну микробов Характерная черта науки и прогресса состоит в том, что они постепенно открывают нашему взору все новые и новые области. Л. Пастер Неизвестные сожители Было это очень давно, когда третья планета Солнечной системы получила нового обитателя
«Меню» микробов
«Меню» микробов Различные микробы предъявляют далеко не одинаковые требования к пище. Одни из них удовлетворяются более чем скромным питанием, другие чрезвычайно требовательны.Мы знаем, что люди, страдающие сахарным диабетом, не переносят пищу, содержащую много
Охота на микробов
Охота на микробов Славных микробиологов прошлого часто называли охотниками за микробами. И не без основания. Ведь им приходилось по-настоящему охотиться, чтобы найти и выделить микробы из природной среды, в которой те обычно живут. Собираясь на охоту за куропатками,
О питании микробов
О питании микробов Одно из условий существования живых организмов — наличие достаточных количеств пищи. Рост, размножение и прочие жизненные процессы не могут осуществляться без питательных веществ.Без пищи не могут обойтись и микробы. Уже при нашем первом посещении
9. Взаимоотношения микробов
9. Взаимоотношения микробов Держи, Атлант, Чудовищную ношу — Наш шар земной, Огромный и безликий… Он — кровь и глыба, Облаков хаос, Скалы обломок, Великан гранитный, Стихия и бесформенная сила, Где все перемешалось и кипит, И атомов в нем мечутся билльоны, Ни устали не
Симбиоз насекомых и микробов
Оружие микробов
Пастер — укротитель микробов
Пастер — укротитель микробов После того как Кох открыл и выделил чистую культуру возбудителя сибирской язвы, Пастер также заинтересовался этим микробом. Ему удалось обнаружить бациллу в теле дождевых червей, обитавших в местах захоронения животных, которые погибли от
Глава 2. Планета микробов
Глава 2. Планета микробов Древнейшие следы жизни Время появления жизни на Земле точно не известно. Ясно одно: если наша планета когда-то и была безжизненной, то не очень долго. Земля сформировалась 4,5–4,6 млрд лет назад, но от первых 700–800 млн лет ее существования в земной
2. Строение и жизнь микробов
2. Строение и жизнь микробов Итак, микробами называются мельчайшие живые организмы, невидимые простым глазом. Как мы узнали из предыдущей главы, к микробам относятся разнообразные формы живой материи, имеющие как клеточную, так и неклеточную организацию.Различают
3. Как наблюдать жизнь микробов
3. Как наблюдать жизнь микробов Несложно было устройство лаборатории первых микробиологов. Основное «орудие производства» — лупа или примитивный микроскоп. Стеклянные или слюдяные пластинки, на которые при помощи тонкой стеклянной трубочки помещалась капелька
11. Переделка природы микробов
11. Переделка природы микробов В этой книге мы познакомились с жизнью и деятельностью разнообразных полезных и вредных микробов. Мы узнали, какую огромную роль играют полезные микробы в различных отраслях народного хозяйства. Мы видели, что блестящие успехи медицинской
Растение, убивающее микробов
Растение, убивающее микробов Вместе с благовонным, свободным, освежительным воздухом вдохнете вы в себя безмятежность мысли, кротость чувства, снисхождение к другим и даже к самому себе. С. Т. Аксаков «Так обаятелен этот чудный запах леса после весенней грозы, запах
СНЕЖНЫЙ ЧЕЛОВЕК — ВОЛОСАТЫЙ ЧЕЛОВЕК!
СНЕЖНЫЙ ЧЕЛОВЕК — ВОЛОСАТЫЙ ЧЕЛОВЕК! ОН НЕ РЕЛИКТ, А БОМЖ! Мифы об алмасте, йети, снежном человеке распространены среди многих народов. Не найдется сегодня такого народа на Земле, где бы встречи очевидцев с дикими людьми ни были облачены в форму легенд и преданий. На
Наследие микробов: митохондриальные заболевания
Наследие микробов: митохондриальные заболевания Митохондрии есть в каждой клетке нашего тела, и везде они выполняют ряд важнейших функций. Самая известная из этих их функций состоит в том, чтобы из кислорода и сахаров получать энергию в том виде, в котором ее используют
