Наука биология включает в себя большое количество подсекции и спомагателни науки. Въпреки това, една от най-младите и най-перспективни, полезни за хората и техните дейности е микробиологията. Сравнително наскоро възникнала, но бързо набираща скорост в развитието, тази наука днес сама се превърна в основател на такива раздели като биотехнологията и генното инженерство. Какво е микробиология и как преминаха етапите на нейното формиране и развитие? Ще се спрем на този въпрос по-подробно.
На първо място микробиологията е наука.Обемна, интересна, млада, но динамично развиваща се наука. Етимологията на думата произлиза от гръцкия език. И така, "mikros" означава "малък", втората част на думата идва от "bios", което означава "живот", а последната част от гръцката. "лога", което се превежда като преподаване. Сега можете да дадете буквален отговор на въпроса какво е микробиология. Това е учението за микроживота.
С други думи, това е изследването на най-малките живи същества, които не се виждат с просто око. Такива едноклетъчни организми включват:
2. Еукариоти (организми с образувано ядро):
3. Вируси.
Приоритетът в микробиологията обаче се дава на изучаването на точно бактерии от най-разнообразни видове, форми и методи за производство на енергия. Точно това е основата на микробиологията.
На вопрос, что изучает микробиология, можно отговори по този начин: тя изучава външното разнообразие на бактериите по форма и големина, тяхното въздействие върху околната среда и върху живите организми, начините на хранене, развитие и размножаване на микроорганизми, както и тяхното въздействие върху човешките икономически и практически дейности.
Микроорганизмы - это существа, способные обитать в голямо разнообразие от условия. За тях практически няма ограничения за температура, киселинност и алкалност на околната среда, налягане и влажност. При всякакви условия има поне една (и най-често много) група бактерии, които могат да оцелеят. Днес са известни общности на микроорганизми, които обитават напълно анаеробни условия вътре във вулкани, на дъното на топлинни източници, в тъмните дълбини на океаните, в суровите условия на планини и скали и т.н.
Науката знае стотици видове микроорганизми,които с течение на времето добавят до хиляди. Установено е обаче, че това е само малка част от многообразието, което е в природата. Следователно микробиолозите имат много работа.
Един от най-известните центрове, в койтосе проведе подробно проучване на микроорганизмите и всички процеси, свързани с тях, беше Институтът Пастьор във Франция. Наречен на именития основател на микробиологията като наука Луи Пастьор, този институт по микробиология пусна от стените си маса от забележителни специалисти, които направиха не по-малко забележителни и значими открития.
Институтът по микробиология на името на V.I. SN Vinogradsky RAS, който е най-големият изследователски център в областта на микробиологията у нас.
Историята на развитието на микробиологията като наука се състои от три основни условни етапа:
Като цяло историята на микробиологията включванеговото развитие е около 400 години. Тоест началото на появата му пада приблизително на 17 век. Следователно се смята, че това е доста млада наука в сравнение с други клонове на биологията.
Самото име подсказва, че на този етапстрого погледнато, имаше просто натрупване на знания за морфологията на бактериалните клетки. Всичко започна с откриването на прокариоти. Тази заслуга принадлежи на прародителя на микробиологичната наука, италианеца Антонио ван Левенхук, който имаше остър ум, упорити очи и добра способност да мисли логически и да обобщава. Бидейки и добър техник, той успя да изсече лещи, които дават увеличение 300 пъти. Освен това руските учени успяха да повторят постижението му едва в средата на 20 век. И тогава не чрез шлайфане, а чрез топене на лещи от оптично фибростъкло.
Тези лещи са служили като материалкоито Левенхук откри микроорганизми. Нещо повече, първоначално той си е поставил задача от много прозаичен характер: ученият се интересувал защо хрянът е толкова горчив. Потъркал частите на растението и ги разгледал под микроскоп от собственото си производство, той видял цял жив свят на мънички същества. Това беше през 1695г. От това време Антонио започва активно да изучава и описва различни видове бактериални клетки. Разграничава ги само по форма, обаче, това вече е много.
Levenguk притежава около 20 ръкописни тома,които подробно описват сферични, пръчковидни, спираловидни и други видове бактерии. Той пише първата работа по микробиология, наречена „Тайните на природата, открита от Антъни ван Левенхук“. Първият опит за систематизиране и обобщаване на натрупаните знания по морфологията на бактериите принадлежи на учения О. Мюлер, който го направи през 1785г. От този момент историята на развитието на микробиологията започва да набира скорост.
На данном этапе развития науки были изучены механизми, които са в основата на жизнената активност на бактериите. Разглеждат се процесите, в които те участват и които са невъзможни без тях в природата. Доказана е невъзможността за спонтанно генериране на живот без участието на живи организми. Всички тези открития са направени в резултат на експериментите на големия учен-химик, но след тези открития и микробиологът Луи Пастьор. Трудно е да се надцени значението му за развитието на тази наука. Историята на микробиологията едва ли би могла да се развие толкова бързо и пълно, ако не беше този блестящ човек.
Откритията на Пастьор могат да бъдат показани в няколко основни точки:
Основната неоспорима заслуга на Луи Пастьор бешече той доказа всички свои открития експериментално. Така че никой не би могъл да се съмнява във валидността на получените резултати. Но историята на микробиологията, разбира се, не свършва дотук.
Друг учен, който е работил през 19 век и е допринесълбезценен принос в изследването на микроорганизмите има Робърт Кох, немски учен, който е кредитиран за развъждане на чисти линии от бактериални клетки. Тоест в природата всички микроорганизми са тясно свързани помежду си. Една група в процеса на живот създава място за размножаване на друга, друга прави същото за трета и т.н. Тоест, това са същите хранителни вериги, както във висшите организми, само в рамките на бактериалните общности. В резултат на това е много трудно да се изследва определена общност, група от микроорганизми, тъй като техният размер е изключително малък (1-6 м или 1 мкм) и, находясь в постоянном тесном взаимодействия помежду си, те не се поддават на внимателно изучаване едно по едно. Идеалът беше способността да се отглеждат много идентични бактериални клетки от една и съща общност при изкуствени условия. Тоест, да се получи маса от идентични клетки, които ще бъдат видими с просто око и да се изучат процесите, в които ще стане много по-лесно.
Точно това направи Кох.Той представи развъждането на чисти култури от бактерии на хранителна среда, което е различно за всяка общност. Той също заслужава заслуга за оцветяване на колонии от микроорганизми и неговите отделни участници. Робърт Кох е първият, открил туберкулозния бацил (бацил на Кох), паразит при животни и хора. Този учен използва метода за заразяване на опитни животни с патогенни (патогенни) бактерии, за да отстрани чистите култури от такива микроорганизми, и разработи методи за дезинфекция и контрол върху тях.
По този начин е натрупана много ценна информация за жизнената дейност на бактериите, техните ползи и вреди за хората. Развитието на микробиологията продължи още по-интензивно.
Съвременната микробиология е цял комплексподсекции и мини-науки, които изучават не само самите бактерии, но и вируси, гъбички, археи и всички известни и новооткрити микроорганизми. На въпроса каква е микробиологията днес може да се даде много пълен и подробен отговор. Това е комплекс от науки, занимаващи се с изучаването на жизнената активност на микроорганизмите, тяхното приложение в практическия човешки живот в различни области и сфери, както и влиянието на микроорганизмите един върху друг, върху околната среда и живите организми.
Във връзка с толкова широко понятие за микробиология е необходимо модернизацията на тази наука да се раздели на раздели.
Всеки от горните раздели се занимава сподробно проучване на микроорганизмите, тяхното въздействие върху живота и здравето на хората и животните, както и възможността за използване на бактерии за практически цели за подобряване на качеството на живот на човечеството. Всичко това в комплекс е това, което изучава микробиологията.
Най-големият принос за развитието на съвременните методимикробиология, методи за отглеждане и култивиране на щамове на микроорганизми са въведени от такива учени като Wolfram Zillig и Karl Stetter, Karl Wese, Norman Pace, Watson Creek, Pauling, Zuckerkandl. Сред местните учени това са имена като И. И. Мечников, Л. С. Ценковски, Д. И. Ивановски, С.Н. Ф. М. Чистяков, А. И. Лебедев, В. Н. Шапошников. Благодарение на работата на тези учени са създадени методи за борба със сериозни заболявания на животните и хората (антракс, захарен акар, шап, едра шарка и т.н.). Създадени са методи за повишаване на имунитета срещу бактериологични и вирусни заболявания, щамове микроорганизми, способни да преработват нефт, създавайки маса от различни органични вещества в процеса на живот, пречистване и подобряване на екологичната ситуация, разлагане на неразлагащи се химични съединения и много други.
Следователно приносът на тези хора е наистина безцененнякои от тях (II Мечников) получиха Нобелова награда за работата си. Днес съществуват спомагателни науки, формирани на основата на микробиологията, които са най-напредналите в биологията - това са биотехнологиите, биоинженерството и генното инженерство. Работата на всеки от тях е насочена към получаване на организми или група организми с предварително определени свойства, които са удобни за хората. Да се разработят нови методи за работа с микроорганизми, за да се извлече максимална полза от използването на бактерии.
По този начин, въпреки че етапите на развитие на микробиологията са малко, те са много информативни и пълни със събития.
Съвременните методи на микробиологията се основават на работа с чисти култури, както и използване на най-новите постижения в технологиите (оптични, електронни, лазерни и т.н.). Ето основните.
Комбинацията от тези методи ви позволява да получите пълна и подробна информация за всеки от новооткритите или вече открити микроорганизми и да намерите правилното им приложение.
Етапите на микробиологията, през които тя е преминалапревръщането в наука не винаги включваше толкова щедър и точен набор от методи. Забележително е обаче, че най-ефективният метод по всяко време е експерименталният метод, именно той служи като основа за натрупване на знания и умения при работа с микрокосмоса.
Един от най-важните и значими заразделите на човешкото здраве в микробиологията е медицинската микробиология. Вирусите и патогенните бактерии, които причиняват сериозни заболявания, стават обект на нейното изследване. Следователно, лекарите-микробиолози са изправени пред задачата да идентифицират патогенния организъм, да култивират чистата му линия, да изучат характеристиките на живота и причините, поради които човешкото тяло е увредено, и да намерят средство за премахване на това действие.
След чиста култура на патогенниорганизъм ще бъде получен, е необходимо да се извърши задълбочен молекулярно-биологичен анализ. Въз основа на резултатите тествайте устойчивостта на организмите към антибиотици, идентифицирайте начини за разпространение на болестта и изберете най-ефективния метод за лечение срещу този микроорганизъм.
Това е медицинска микробиология, включителноветеринарен, помогна за решаването на редица належащи проблеми на човечеството: бяха създадени ваксини срещу антракс, бяс, еризипела, овча шарка, анаеробни инфекции, туларемия и паратифна треска, стана възможно да се отървете от чума и парапневмония и т.н.
Основите на микробиологията, санитарията и хигиената са тясновзаимосвързани и като цяло обединени. В края на краищата патогенните организми са в състояние да се разпространяват много по-бързо и в по-голям обем, когато условията на санитария и хигиена оставят много да се желае. И на първо място, това се отразява в хранителната индустрия, в масовото производство на храни.
Съвременни данни по морфология и физиологиямикроорганизмите, биохимичните процеси, причинени от тях, както и влиянието на факторите на околната среда върху микрофлората, която се развива в храната по време на транспортиране, съхранение, продажба и преработка на суровини, ви позволяват да избегнете много проблеми. Ролята на микроорганизмите в процеса на формиране и промяна на качеството на храната и появата на редица заболявания, причинени от патогенни и опортюнистични видове, е много важна и следователно задачата на хранителната микробиология, санитария и хигиена е да идентифицират и обърнат тази роля в полза на хората.
Също така култивира хранителната микробиологиябактерията, която може да преобразува протеини от масло, използва микроорганизми за разграждане на храната, за преработката на много хранителни продукти. Ферментационните процеси на базата на млечнокисели и масленокисели бактерии осигуряват на човечеството много основни продукти.
Съвсем отделна и много голяма групамикроорганизми, който днес е най-слабо проучен са вируси. Микробиологията и вирусологията са две тясно свързани категории микробиологични науки, които изучават патогенни бактерии и вируси, които могат да причинят сериозна вреда на здравето на живите организми.
Вирусологията е много обширен и сложен раздел, поради което заслужава отделно проучване.
