История становления микробиологии как науки

Введение

Микробиология - это наука, которая изучает структуру, жизнедеятельность и экологию микроорганизмов. Микробиология изучает всех представителей микромира (бактерии, грибы, простейшие, вирусы). По своей сути микробиология является биологической фундаментальной наукой. Для изучения микроорганизмов она использует методы других наук, прежде всего физики, биологии, биоорганической химии, молекулярной биологии, генетики, цитологии, иммунологии. Как и любая наука, микробиология делится на общую и частную. Общая микробиология изучает закономерности структуры и жизнедеятельности микроорганизмов на всех уровнях, а именно молекулярная, клеточная, популяционная; генетики и их взаимоотношения с окружающей средой. Предметом изучения частной микробиологии являются отдельные представители микромира, в зависимости от проявления и их влияния на экологию, живую природу, в том числе человека. Частные разделы микробиологии включают: медицинскую, ветеринарную, сельскохозяйственную, техническую (биотехнологию), морскую, космическую микробиологию.

Медицинская микробиология изучает патогены для микроорганизмов человека: бактерии, вирусы, грибы, простейшие. В зависимости от природы изучаемых патогенов медицинская микробиология делится на бактериологию, вирусологию, микологию, протозоологию.Каждая из этих дисциплин такова:морфология и физиология, проводит микроскопические и другие виды исследований, изучает метаболизм, питание, дыхание, рост и условия воспроизводства, генетические характеристики патогенных микроорганизмов и рассматривает следующий вопросы:
роль микроорганизмов в этиологии и патогенезе инфекционных заболеваний;основные клинические проявления и распространенность вызванных заболеваний;диагностика, профилактика и лечение инфекционных заболеваний;экология патогенных микроорганизмов.Медицинская микробиология также упоминается как санитарная, клиническая и фармацевтическая микробиология.

Санитарная микробиология изучает микрофлору окружающей среды, взаимосвязь между микрофлорой и организмом, влияние микрофлоры и ее продуктов на здоровье человека и разрабатывает меры, которые предотвращают неблагоприятное воздействие микроорганизмов на людей. Роль оппортунистических микроорганизмов в заболеваниях человека, диагностика и профилактика этих заболеваний.Фармацевтическая микробиология изучает инфекционные растения, порчу лекарственных растений и сырье под воздействием микроорганизмов, средства для посева во время приготовления, а также готовые лекарственные формы, асептические и антисептические методы, дезинфекцию в производстве лекарственных средств, технологии для микробиологических и иммунологических диагностических, профилактических и терапевтических препаратов.Ветеринарная микробиология изучает те же проблемы, что и медицинская микробиология, но в отношении микроорганизмов, вызывающих болезни животных.Микрофлора почвы, растительного мира, его влияние на фертильность, состав почвы, инфекционные заболевания и т.д. Являются фокусом сельскохозяйственной микробиологии.Морская и космическая микробиология соответственно изучает микрофлору морей и водных объектов, а также космическое пространство и другие планеты.Техническая микробиология, входящая в состав биотехнологии, разрабатывает технологии для национальной экономики и медицины (антибиотики, вакцины, ферменты, белки, витамины). Основой современной биотехнологии является генная инженерия.


1.История развития микробиологииМикробиология прошла долгий путь от развития, на уровне многих тысячелетий. Уже в VVI тысячелетии до н.э. люди использовали плоды микроорганизмов, не зная об их существовании. Виноделие, хлебобулочные изделия, производство сыра - это не что иное, как процессы, связанные с микроорганизмами. В то же время в древние времена ученые и мыслители предполагали, что многие болезни вызваны некоторыми посторонними невидимыми причинами.Микробиология возникла задолго до нашей эры. В его развитии он проходил в несколько этапов, не столько связанных хронологически, либо с помощью крупных открытий.
МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (XVII ПЕРВАЯ ПОЛОВИНКА XIX ВЕКА) Начинается с открытия микроорганизмов А. Левенгука. На этом этапе было подтверждено широкое распространение микроорганизмов, формы клеток, характера движения и среды обитания многих представителей микромира. Конец этого периода значителен из-за накопления знаний о микроорганизмах и научного методологического уровня (в частности, наличия микроскопической техники) позволил ученым решить три очень важных для основных естественных наук: изучение природы процессы брожения и гниения, причины инфекционных заболеваний, проблемы прорастания микроорганизмов.
ЭВРИСТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (IV III вв. До н. Э. XVI в.) Описывается с помощью логических и методических поисков истины, т.е. с любыми экспериментами и доказательствами. Мыслители этого периода (Гиппократ, римский писатель Варрон, Авиценна и т.д.) Высказывали предположения о природе заразных болезней, миазмов, мелких невидимых животных. Эти идеи были сформулированы в гармоничной гипотезе спустя много веков в работах итальянского врача Д. Фракасторо (1478, 1553), который выразил идею о живом контагии, который вызывает заболевание. Более того, каждое заболевание вызвано его контагием. Чтобы защитить их от болезни, они рекомендовали изолировать пациента, носить маски и обрабатывать предметы уксусом.

Изучение природы процессов ферментации и распада. Термин «бражение» этот процесс идет с выделением газа и впервые его применил Я.Б. Гельмонт (1579-1644 гг.).Большинство ученых пытались определить этот процесс и объяснить его. И первым приблизился к пониманию роли дрожжей в брожении стал А. Л. Лавуазье, при изучении количественных химических превращений сахара при спиртовом брожении.
Многие ученые изучали процесс брожения, но к заключению о связи процессов брожения с жизнедеятельностью микроскопических живых существ одновременно, независимо друг от друга пришли французский ботаник Ш

. Каньяр де Латур (исследовал осадок при спиртовом брожении и обнаружил живых существ), немецкие естествоиспытатели Ф. Кютцинг (при образовании уксуса обратил внимание на слизистую пленку на поверхности, которая также состоя ла из живых организмов) и Т. Шванн. Но их исследования были подверг нуты суровой критике сторонниками теории физикохимической природы брожения. Их обвинили в «легкомыслии в выводах» и отсутствии доказательств. Вторая основная проблема о микробной природе инфекционных заболеваний также была решена в морфологический период развития микробиологии.
Первыми высказали предположения о том, что заболевания вызывают невидимые существа, древнегреческий врач Гиппократ (ок. 460 377 гг. до н.э.), Авиценна (ок. 980 1037 гг.) и др. Несмотря на то, что появление болезней теперь уже связывалось с открытыми микроорганизмами, необходимы были прямые доказательства. И они были полу ченырусским врачом эпидемиологом Д.С. Самойловичем (1744 1805 гг.). Микроскопы того времени имели увеличение примерно в 300 раз и не позволяли обнаружить возбудителя чумы, для выявления которого, как сейчас известно, необходимо увеличение в 800 1000 раз. Чтобы доказать, что чума вызывается особым возбудителем, он заразил себя отделяемым бубона больного чумой человека и заболел чумой.
К счастью, Д.С. Самойлович остался жив. Впоследствии героические опыты по само заражению для доказательства заразности того или иного микроорганизма провели русские врачи Г.Н. Минх и О.О. Мочутковский, И.И. Мечников и др. Но приоритет в решении вопроса о микробной природе инфекционных заболеваний принадлежит итальянскому естествоиспытателю А. Баси (1773 1856 гг.), который впервые экспериментально установил микробную природу заболевания шелковичных червей, он обнаружил передачу болезни при переносе микроскопического грибка от больной особи к здоровой. Но большинство исследователей были убеждены в том, что причинами всех заболеваний являются нарушения течения химических процессов в организме. Третья проблема о способе появления и размножения микроорганизмов была решена в споре с господствовавшей тогда теорией самозарождения.
Несмотря на то, что итальянский ученый Л. Спалланцанив се редине XVIII в. наблюдал под микроскопом деление бактерий, мнение о том, что они самозарождаются (возникают из гнили, грязи и т.д.), не было опровергнуто. Это было сделано выдающимся французским ученым Луи Пастером (1822 1895 гг.), который своими работами положил начало со временной микробиологии. В этот же период начиналось развитие микробиологии в России. Основоположником русской микробиологии является Л.Н. Ценковский (1822 1887 гг.). Объекты его исследований простейшие, водоросли, грибы. Он открыл и описал большое число простейших, изучил их морфологию и циклы развития, показал, что нет резкой границы между миром растений и животных. Им была организована одна из первых пастеровских станций в России и предложена вакцина против сибирской язвы (живая вакцина Ценковского).
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (ВТОРАЯ ПОЛОВИНКА XIX ВЕКА)Быстрое развитие микробиологии в XIX веке. (сибирская язва, чума, столбняк, дифтерия, холера, туберкулез и т. д.), вирус табачной мозаики, вирус ящура и т. д. Открытие новых микроорганизмов сопровождается изучением первой половины XIX века. физиологическое исследование микроорганизмов на основе точного эксперимента.
Поэтому вторую половину XIX в. принято называть физиологическим периодом в развитии микробиологии. Этот период характеризуется выдающимися открытиями в области микробиологии, и его без преувеличения можно было бы назвать в честь гениального французского ученого Л. Пастера Пастеровским, потому что научная деятельность этого ученого охватывала все основные проблемы, связанные с жизнедеятельностью микроорганизмов. Подробнее об основ ных научных открытиях Л. Пастера и их значении для охраны здоровья людей и хозяйственной деятельности человека будет сказано в § 1.3. Первым из современников Л. Пастера, кто оценил значение его от крытий, был английский хирург Дж. Листер (1827 1912 гг.), который, ос новываясь на достижениях Л. Пастера, впервые ввел в медицинскую прак тику обработку всех хирургических инструментов карболовой кислотой, обеззараживание операционных и добился снижения числа смертельных исходов после операций.
Одним из основоположников медицинской микробиологии является Роберт Кох (1843 1910 гг.), которому принадлежит разработка методов получения чистых культур бактерий, окра ска бактерий при микроскопии, микрофотографии. Известна также сформулированная Р. Кохом триада Коха, которой до сих пор пользуются при установлении возбудителя болезни. В 1877 г. Р. Кох выделил возбудителя сибирской язвы, в 1882 г. возбудителя туберкулеза, а в 1905 г. ему была присуждена Нобелевская премия за открытие возбудителя холеры. В физиологический период, а именно в 1867 г., М.С. Воронин описал клубеньковые бактерии, а почти через 20 лет Г. Гельригель и Г. Вильфарт показали их способность к азотфиксации. Французские химики Т. Шлезинг, А. Мюнц обосновали микробиологическую природу нитрификации (1877 г.), а в 1882 г. П. Дегерен установил природу денитрификации, природу анаэробного разложения растительных остатков.
Российский ученый П.А. Костычев создал теорию микробиологической природы процессов почвообразования. Наконец, в 1892 г. русский ботаник Д. И. Ивановский (1864 1920 гг.) открыл вирус табачной мозаики. В 1898 г. независимо от Д.И. Ивановского этот же вирус был описан М. Бейеринком. Затем был открыт вирус ящура (Ф. Леффлер, П