Znanost o biologiji uključuje velik brojpododjeljci i pridružene znanosti. Međutim, jedna od najmlađih i najperspektivnijih, korisnih za ljude i njihove aktivnosti je mikrobiologija. Relativno nedavno nastajući, ali ubrzano uzimajući zamah u razvoju, i sama je ova znanost danas postala predak grana kao što su biotehnologija i genetski inženjering. Što je mikrobiologija i kako su prolazile faze njenog nastanka i razvoja? Pogledajmo pobliže ovo pitanje.
Prije svega, mikrobiologija je znanost.Obimna, zanimljiva, mlada, ali dinamično razvijajuća se znanost. Etimologija riječi izvedena je iz grčkog jezika. Dakle, "mikros" znači "mali", drugi dio riječi dolazi od "bios", što znači "život", a završni dio od grčkog. "logos", što u prijevodu znači poučavanje. Sada možete dati doslovni odgovor na pitanje što je mikrobiologija. Ovo je doktrina mikroživota.
Drugim riječima, ovo je proučavanje najmanjih živih bića koja su nevidljiva golim okom. Takvi jednoćelijski organizmi uključuju:
2. Eukarioti (organizmi s formiranom jezgrom):
3. Virusi.
Međutim, prioritet u mikrobiologiji daje se proučavanju bakterija različitih vrsta, oblika i metoda dobivanja energije. To je ono što su temelji mikrobiologije.
Na pitanje što studira mikrobiologija, možeteodgovorite ovako: proučava vanjsku raznolikost bakterija u obliku i veličini, njihov utjecaj na okoliš i na žive organizme, načine hranjenja, razvoja i razmnožavanja mikroorganizama, kao i njihov utjecaj na ekonomske i praktične aktivnosti ljudi.
Mikroorganizmi su bića koja mogu naseljavatiu najrazličitijim uvjetima. Za njih praktički ne postoje ograničenja temperature, kiselosti i alkalnosti okoliša, tlaka i vlažnosti. U bilo kojim uvjetima postoji barem jedna (a najčešće i mnoga) skupina bakterija koja može preživjeti. Danas su poznate zajednice mikroorganizama koje nastanjuju potpuno anaerobne uvjete unutar vulkana, na dnu toplinskih izvora, u mračnim dubinama oceana, surovim uvjetima planina i stijena, i tako dalje.
Znanost poznaje stotine vrsta mikroorganizama,koji se s vremenom zbrajaju na tisuće. Međutim, utvrđeno je da je to samo mali dio raznolikosti koja je u prirodi. Stoga mikrobiolozi imaju puno posla.
Jedno od najpoznatijih središta u kojembilo je detaljno proučeno mikroorganizme i svi procesi povezani s njima, bio je Pasteurov institut u Francuskoj. Nazvan po poznatom utemeljitelju mikrobiologije kao znanosti, Louisu Pasteuru, ovaj institut za mikrobiologiju oslobodio je sa svojih zidova masu izvanrednih stručnjaka koji su došli do ne manje značajnih i značajnih otkrića.
Institut za mikrobiologiju imena V.I. SN Vinogradsky RAS, koji je najveći istraživački centar u području mikrobiologije u našoj zemlji.
Povijest razvoja mikrobiologije kao znanosti sastoji se od tri glavne uvjetne faze:
Općenito, povijest mikrobiologije uključujenjegov je razvoj oko 400 godina. Odnosno, početak njegovog nastanka pada otprilike na 17. stoljeće. Stoga se vjeruje da je to prilično mlada znanost u usporedbi s drugim granama biologije.
Samo ime sugerira da je u ovoj fazistrogo govoreći, jednostavno se nakupilo znanje o morfologiji bakterijskih stanica. Sve je započelo otkrićem prokariota. Ova zasluga pripada pretku mikrobiološke znanosti, Talijanu Antoniju van Leeuwenhoeku, koji je imao oštar um, žilave oči i dobru sposobnost logičnog razmišljanja i generaliziranja. Budući da je također dobar tehničar, uspio je izrezbariti leće koje daju povećanje od 300 puta. Štoviše, ruski su znanstvenici uspjeli ponoviti njegovo postignuće tek sredinom 20. stoljeća. I to ne brušenjem, već topljenjem leća iz optičkih stakloplastika.
Te su leće služile kao materijalkoje je Leeuwenhoek otkrio mikroorganizme. Štoviše, u početku si je zadao zadatak vrlo prozaične naravi: znanstvenika je zanimalo zašto je dovraga tako gorko. Protrljavši dijelove biljke i pregledavši ih pod mikroskopom vlastite proizvodnje, vidio je čitav živi svijet sićušnih bića. Bilo je to 1695. godine. Od tada je Antonio počeo aktivno proučavati i opisivati razne vrste bakterijskih stanica. Razlikuje ih samo po obliku, međutim, to je već puno.
Levenguk posjeduje oko 20 rukom napisanih svezaka,koji detaljno opisuju sferne, štapičaste, spiralne i druge vrste bakterija. Napisao je prvo djelo o mikrobiologiji pod nazivom "Tajne prirode koje je otkrio Anthony van Leeuwenhoek". Prvi pokušaj sistematizacije i generaliziranja akumuliranog znanja o morfologiji bakterija pripada znanstveniku O. Mülleru, koji ga je napravio 1785. Od ovog trenutka povijest razvoja mikrobiologije počinje dobivati zamah.
U ovoj fazi razvoja znanosti,mehanizmi u osnovi vitalne aktivnosti bakterija. Razmatraju se procesi u kojima sudjeluju i koji su bez njih u prirodi nemogući. Dokazana je nemogućnost spontanog stvaranja života bez sudjelovanja živih organizama. Sva su ta otkrića nastala kao rezultat eksperimenata velikog znanstvenika-kemičara, ali nakon tih otkrića i mikrobiologa, Louisa Pasteura. Teško je precijeniti njezinu važnost u razvoju ove znanosti. Povijest mikrobiologije teško da bi se mogla tako brzo i potpuno razviti, da nema ovog briljantnog čovjeka.
Pasterova otkrića mogu se prikazati u nekoliko glavnih točaka:
Glavna neporeciva zasluga Louisa Pasteura bila jeda je eksperimentalno dokazao sva svoja otkrića. Dakle, nitko nije mogao sumnjati u valjanost dobivenih rezultata. Ali povijest mikrobiologije tu, naravno, ne završava.
Još jedan znanstvenik koji je radio u 19. stoljeću i dao svoj doprinosneprocjenjiv doprinos proučavanju mikroorganizama, bio je Robert Koch - njemački znanstvenik zaslužan za uzgoj čistih linija bakterijskih stanica. Odnosno, u prirodi su svi mikroorganizmi usko povezani. Jedna skupina u procesu života stvara plodno tlo za drugu, druga čini isto za treću, i tako dalje. Odnosno, to su isti lanci ishrane kao i kod viših organizama, samo unutar bakterijskih zajednica. Kao rezultat toga, vrlo je teško proučavati određenu zajednicu, skupinu mikroorganizama, jer je njihova veličina izuzetno mala (1-6 m ili 1 mikrona) i, nalazeći se u stalnoj blizinimeđusobne interakcije, oni se ne podvrgavaju pažljivom proučavanju jednog po jednog. Idealna je bila sposobnost uzgoja mnogih identičnih bakterijskih stanica iste zajednice u umjetnim uvjetima. Odnosno, dobiti masu identičnih stanica koje će biti vidljive golim okom i proučiti procese u kojima će to postati puno lakše.
To je upravo ono što je Koch napravio.Uveo je uzgoj čistih kultura bakterija na hranjivom mediju, koji je različit za svaku zajednicu. Također je zaslužan za bojenje kolonija mikroorganizama i pojedinih sudionika. Robert Koch prvi je otkrio tuberkulozni bacil (Kochov bacil), parazit u životinjama i ljudima. Ovaj je znanstvenik koristio metodu zaraze pokusnih životinja patogenim (patogenim) bakterijama kako bi uklonio čiste kulture takvih mikroorganizama i razvio metode dezinfekcije i suzbijanja istih.
Dakle, nakupilo se mnogo dragocjenih informacija o vitalnoj aktivnosti bakterija, njihovim prednostima i štetnosti za ljude. Razvoj mikrobiologije išao je još intenzivnije.
Suvremena mikrobiologija čitav je komplekspododjeljci i mini-znanosti koje proučavaju ne samo same bakterije, već i viruse, gljivice, arheje i sve poznate i novootkrivene mikroorganizme. Danas se na pitanje što je mikrobiologija može dati vrlo cjelovit i detaljan odgovor. Ovo je kompleks znanosti koji se bavi proučavanjem vitalne aktivnosti mikroorganizama, njihovom primjenom u ljudskom praktičnom životu u raznim poljima i sferama, kao i utjecajem mikroorganizama jedni na druge, na okoliš i žive organizme.
U vezi s tako širokim konceptom mikrobiologije, potrebno je modernu gradaciju ove znanosti podijeliti u odjeljke.
Svaki od gore navedenih odjeljaka obrađujedetaljno proučavanje mikroorganizama, njihov utjecaj na život i zdravlje ljudi i životinja, kao i mogućnost korištenja bakterija u praktične svrhe za poboljšanje kvalitete života čovječanstva. Sve to u kompleksu je ono što mikrobiologija proučava.
Najveći doprinos razvoju suvremenih metodamikrobiologiju, metode uzgoja i uzgoja sojeva mikroorganizama uveli su takvi znanstvenici kao Wolfram Zillig i Karl Stetter, Karl Wese, Norman Pace, Watson Creek, Pauling, Zuckerkandl. Među domaćim znanstvenicima to su takva imena kao I. I. Mečnikov, L. S. Tsenkovskij, D. I. Ivanovski, S. N. Vinogradski, V. L. Omeljanski, S. P. Kostičev, Ya. Ya. Nikitinski i F. M. Chistyakov, A. I. Lebedev, V. N. Shaposhnikov. Zahvaljujući radu ovih znanstvenika stvorene su metode za borbu protiv ozbiljnih bolesti životinja i ljudi (antraks, šećerna grinja, slinavka i parkljevac, boginje i tako dalje). Stvorene su metode za povećanje imunosti na bakteriološke i virusne bolesti, sojeve mikroorganizama sposobnih za preradu ulja, stvaranje mase raznih organskih tvari u procesu života, pročišćavanje i poboljšanje ekološke situacije, razgradnju neraspadajućih kemijskih spojeva i još mnogo toga dobiveni.
Stoga je doprinos ovih ljudi uistinu neprocjenjivneki od njih (II Mečnikov) dobili su Nobelovu nagradu za svoj rad. Danas postoje pomoćne znanosti, nastale na temelju mikrobiologije, koje su najnaprednije u biologiji - to su biotehnologija, bioinženjering i genetski inženjering. Rad svakog od njih usmjeren je na dobivanje organizama ili skupine organizama s unaprijed određenim svojstvima koja su prikladna za ljude. Razviti nove metode rada s mikroorganizmima, kako bi se postigla maksimalna korist od upotrebe bakterija.
Stoga, iako je faza razvoja mikrobiologije malobrojna, vrlo su informativni i puni događaja.
Suvremene metode mikrobiologije temelje se na radu s čistim kulturama, kao i korištenju najnovijih dostignuća u tehnologiji (optička, elektronička, laserska i tako dalje). Evo glavnih.
Kombinacija ovih metoda omogućuje vam dobivanje cjelovitih i detaljnih informacija o bilo kojem od novootkrivenih ili već otkrivenih mikroorganizama i pronalaženje njihove ispravne primjene.
Faze mikrobiologije koje je u njoj prošlapostajanje znanošću nije uvijek uključivalo tako velikodušan i precizan skup metoda. Međutim, vrijedno je napomenuti da je najučinkovitija u bilo kojem trenutku eksperimentalna metoda, upravo je on poslužio kao osnova za akumuliranje znanja i vještina u radu s mikrokosmosom.
Jedan od najvažnijih i najznačajnijih zaPodjela mikrobiologije za ljudsko zdravlje je medicinska mikrobiologija. Predmet njezine studije bili su virusi i patogene bakterije koje uzrokuju ozbiljne bolesti. Stoga su liječnici-mikrobiolozi suočeni sa zadaćom identificiranja patogenog organizma, njegovanja njegove čiste linije, proučavanja karakteristika života i razloga zbog kojih je ljudsko tijelo oštećeno i pronalaska načina za uklanjanje ove radnje.
Nakon čiste kulture patogenaorganizam će se dobiti, potrebno je provesti temeljitu molekularno biološku analizu. Na temelju rezultata, provesti test otpornosti organizama na antibiotike, identificirati putove širenja bolesti i odabrati najučinkovitiju metodu liječenja protiv ovog mikroorganizma.
To je medicinska mikrobiologija, uključujućiveterinarska, pomogla je riješiti niz hitnih problema čovječanstva: stvorena su cjepiva protiv antraksa, bjesnoće, erizipele, ovčjih kozica, anaerobnih infekcija, tularemije i paratifusne groznice, postalo je moguće riješiti se kuge i parapneumonije, i tako dalje.
Osnove mikrobiologije, sanitacije i higijene su uskomeđusobno su povezani i općenito ujedinjeni. Napokon, patogeni organizmi mogu se širiti puno brže i u većem volumenu kada uvjeti sanitarnih i higijenskih uvjeta ostavljaju mnogo željenog. I prije svega, to se odražava na prehrambenu industriju, na masovnu proizvodnju hrane.
Suvremeni podaci o morfologiji i fiziologijimikroorganizmi, biokemijski procesi uzrokovani njima, kao i utjecaj čimbenika okoliša na mikrofloru koja se razvija u hrani tijekom transporta, skladištenja, prodaje i prerade sirovina, omogućuju izbjegavanje mnogih problema. Uloga mikroorganizama u procesu formiranja i promjene kvalitete hrane i nastanka niza bolesti uzrokovanih patogenim i oportunističkim vrstama vrlo je značajna, pa je stoga zadaća mikrobiologije, sanitarne i higijenske higijene prepoznati i preokrenuti ovo uloga za dobrobit ljudi.
Također se uzgaja i mikrobiologija hranebakterija koja može pretvoriti proteine iz ulja, koristi mikroorganizme za razgradnju hrane za preradu mnogih prehrambenih proizvoda. Procesi fermentacije na bazi bakterija mliječne kiseline i maslačne kiseline opskrbljuju čovječanstvo mnogim esencijalnim proizvodima.
Potpuno odvojena i vrlo velika skupinamikroorganizmi, koji je daleko najmanje proučavan, su virusi. Mikrobiologija i virologija dvije su usko povezane kategorije mikrobiološke znanosti koje proučavaju patogene bakterije i viruse koji mogu nanijeti ozbiljnu štetu zdravlju živih organizama.
Virologija je vrlo opsežan i složen odjeljak, stoga zaslužuje zasebno proučavanje.
