Самые маленькие из живых: микроорганизмы и микробиология
«Телескоп уменьшает мир, микроскоп — увеличивает.»
Роберт Оппенгеймер
Вместе с нами на планете живет огромное количество невидимых глазом существ, называемых микроорганизмами. Они присутствуют практически везде и, хотя мы об этом не подозреваем, принимают самое непосредственное участие в нашей жизни и в жизни Земли.
Мелкие животные под микроскопом
Тысячи лет люди пользовались услугами микроорганизмов, даже не догадываясь об их существовании: выпекая хлеб на дрожжах, изготавливая вино или кисломолочные продукты. Однако еще древние философы выдвигали гипотезы о существовании микроскопических существ, которые могут оказывать влияние на жизнь человека. К примеру, Гиппократ утверждал, что многие болезни переносят крошечные организмы. Но тогда доказать существование микроорганизмов было невозможно.
Прорыв произошел в XVII веке и связан с именем Антони ван Левенгука, который был натуралистом и конструктором микроскопов. Как-то он, испытывая усовершенствованную модель одного из своих приборов, разглядывал каплю воды. И увидел в ней множество «очень маленьких животных». Он назвал их именно так, считая, что эти существа отличаются от обычных зверей только размером. Открытие Левенгука стало мировой сенсацией, он с радостью повсеместно демонстрировал свой опыт. Известно, что посмотреть на микробов приезжал даже Петр Первый.
В течение следующих двух веков было открыто множество разнообразных микроорганизмов и обнаружено, что некоторые из них являются возбудителями болезней. В последнее не могли поверить не только врачи, но и многие ученые. Немецкий врач Макс Петтенкофер был уверен, что холера возникает из-за миазмов, выделяемых неблагоприятной средой, а не из-за холерных вибрионов. Чтобы доказать свою правоту, он на глазах у изумленных коллег проглотил культуру вибрионов. И не заболел! Конечно, дело было в сильном иммунитете и счастливой случайности. Но он склонил на свою сторону многих исследователей.
Человек и микробы — это единая система, причем у каждого из нас набор микроорганизмов уникален. Микробиологи предлагают создавать базы данных этих наборов и использовать их, как отпечатки пальцев, — для идентификации человека. В том числе и для обнаружения преступников
Они повсюду
Несмотря на все препятствия, новая прогрессивная наука набирала обороты. Конец XIX столетия называют «золотым веком» микробиологии: в это время были разработаны основные методы и принципы проведения исследований, сделаны значимые открытия. Итак, что такое микроорганизмы? Этим словом называют все живые существа, имеющие микроскопические размеры или невидимые невооруженным глазом. Размеры этих существ начинаются от одной десятой доли миллиметра. Некоторые из них состоят всего из одной клетки, но есть и многоклеточные. К микроорганизмам относят бактерии, дрожжи, грибы, простейшие вирусы. На нашей планете очень трудно найти такое место, где не было бы микроорганизмов. Стерильную среду можно создать искусственно, в лабораторных условиях, но природа обойтись без микроорганизмов не может. Они повсюду: на растениях и животных, внутри человека и на поверхности его кожи, в продуктах питания, в доме и на улице, в воздухе, воде и почве. Микроорганизмы выживают даже в горячих источниках, на дне океана и глубоко в земной коре.
Они появились на планете гораздо раньше нас, и многие миллионы лет чувствовали себя здесь полноправными хозяевами. Впрочем, и сейчас они занимают важнейшее место в земной экосистеме. Микроорганизмы участвуют в круговороте веществ в природе (в частности, углерода, азота, фосфора), разлагают останки растений, животных и неживую материю, очищают воду, восстанавливают и обогащают почву. И, конечно же, наш организм взаимодействует с огромным количеством этих существ, большинство из которых приносят нам пользу. Хотя есть и вредоносные — возбуждающие заболевания и нарушающие баланс.
Способность к выживанию некоторых микроорганизмов поистине поразительна. Например, архебактерии, которые живут в горячих источниках на дне океана, прекрасно себя чувствуют при температуре 300 °C