Рассмотрим предмет и задачи микробиологии. Это наука о жизни небольших микроорганизмов, увидеть которые можно только под микроскопом. Микробы – это самостоятельная обширная группа низших, по большей части одноклеточных организмов, которые генетически связаны с животным и растительным миром.
Для того чтобы заниматься их изучением, была выделена микробиология как наука. Предмет и задачи микробиологии позволяют рассматривать биохимию, физиологию, экологию, генетику микроорганизмов, оценивать их значимость для продуктивной биосферы.
Связь с другими науками
Успешностью своего развития микробиология обязана достижениям химии и физики, обогатившим ее оригинальными методиками исследования. Эти методы позволили микробиологам расшифровать специфику обменных веществ. Электронный микроскоп, которым вооружились ученые, дал возможность проводить анализ тонкой структуры бактериальной клетки.
Химия поделилась инновационными аналитическими методами проведения экспериментов, что привело к пересмотру пути и сущности протекания энергетического обмена, позволило пояснить химическую сущность биосинтеза некоторых веществ.
Значимость
Микробиологи также внесли большой вклад в генетику, молекулярную биологию, биохимию. Применение микроорганизмов в виде объектов биохимических и генетических исследований привело к открытию новой эпохи в естествознании. Именно с достижениями в микробиологии тесно связана возможность решения проблем общей биологии и медицины, использование в народном хозяйстве. Благодаря микроорганизмам было установлено, что ДНК необходима для передачи наследственной информации, подтверждена сложность структуры гена и зависимость процессов мутации от изменений, происходящих в ДНК.
Исследования биосинтетической деятельности микроорганизмов продемонстрировало их предрасположенность к синтезу ценных соединений, которые необходимы для полноценного развития народного хозяйства.
Общая микробиология
С учетом разных экологических особенностей микробов, условий их функционирования, взаимоотношений с внешней средой, практической ценности для человека, произошло подразделение науки о микробах на отдельные дисциплины.
Предмет и задачи микробиологии общего характера связаны с изучением строения и жизнедеятельности всех микроорганизмов. Данная отрасль рассматривает их распространенность в природе, генетику, а также вопросы классификации и систематики. Общая микробиология является основой для иных отраслевых микробиологий (технической, геологической, промышленной, ветеринарной, медицинской, сельскохозяйственной).
В данный момент те разделы, которые находились в составе ветеринарной микробиологии, стали самостоятельными дисциплинами. Среди них:
- вирусология;
- иммунология;
- санитарная микробиология;
- микология.
Основное предназначение
Предмет и задачи микробиологии связаны с детальным изучением молекулярной организации, метаболизма микроорганизмов, влияния разнообразных факторов среды на их функционирование. Данная наука уделяет пристальное внимание микробиологическому синтезу новых продуктов, а также способам борьбы с разнообразными инфекционными заболеваниями человека, растений, животных.
Предмет и задачи микробиологии помогают человечеству сосуществовать с невидимыми существами, пользоваться продуктами их жизни и деятельности. К примеру, люди научились применять продукты спиртового, молочнокислого, уксусного брожения.
Исторические сведения
Догадки людей о том, что разнообразные инфекционные заболевания являются результатом деятельности небольших существ, возникли еще во времена Гиппократа, Лукреция, Вергилия. Они считали, что болезни вызывают живые существа, которые не может увидеть человек. Итальянскому астроному и врачу Д. Фракастро пришла мысль о том, что именно мельчайшие живые существа передают болезнь от одного человека к другому. Но, учитывая, что в тот период не было электронных микроскопов, он не смог подтвердить свою гипотезу.
Предмет и задачи медицинской микробиологии удалось выявить только после того, как появился микроскоп. Первопроходцем в рассмотрении и описании микроорганизмов стал голландский ученый Антоний ван Левенгук. Именно ему удалось сконструировать микроскоп, позволяющий увеличивать изображение в триста раз. Натуралист рассматривал в созданный прибор все, что оказывалось у него под руками: кровь, озерную воду, зубной налет. Ученому удалось обнаружить в анализируемых образцах мельчайшие существа, которые он назвал анималькулями (живыми зверьками). Ученые с интересом изучили книгу «Тайны природы, открытые А. Левенгуком», в которой биолог изложил результаты своих исследований.
Открытие голландца стало базой для возникновения микробиологии, но на протяжении еще нескольких десятилетий биологи занимались только описанием микроорганизмов.
Луи Пастер
Предмет и задачи микробиологии и иммунологии удалось определить после того, как химиком Луи Пастером были выполнены первые исследования в области микробиологии, позволяющие изучать процессы брожения. Ученому удалось доказать, что причиной брожения и гниения являются микроорганизмы, которые вырабатывают разнообразные ферменты.
Для каждого бродильного процесса предполагается специфический возбудитель. Например, гниение вызывается группой гнилостных бактерий, а скисание молока обусловлено молочнокислыми бактериями. В процессе изучения масляно-кислого брожения Пастеру удалось установить, что Bac.butyricum формируется без кислорода. Это наблюдение позволило ученому открыть процесс анаэробиоза. С Л. Пастером связано и решение вопроса, касающегося самопроизвольного зарождения жизни на нашей планете. Ему удалось экспериментальным путем доказать, что в случае полной стерильности питательных растворов, в них не будут возникать процессы гниения.
Ученый говорил о том, что в питательный раствор микроорганизмы проникают извне. Им было установлено, что порча пива и вина происходит из-за попадания в сусло сторонних микроорганизмов либо диких дрожжей. Он предложил нагревать эти напитки до 100 °С, чтобы избавляться от микроорганизмов. Нам данный способ известен как пастеризация.
Именно Пастеру удалось обнаружить возбудителей холеры кур, установить этиологию сибирской язвы, обнаружить стрептококки, стафилококки. Это предопределило предмет, цели и задачи микробиологии.
Исследуя природу инфекционных болезней, а также их возбудителей, Луи Пастер выявил важное свойство патогенных микроорганизмов – ослабление ими вирулентности. По результатам исследований им была разработана стройная теория ослабления вирулентности микробов. Он применял ослабленные культуры для проведения прививок против инфекционных заболеваний.
Эра иммунологии
Благодаря открытиям Луи Пастера появилась иммунологическая микробиология. Предмет и задачи, развитие микробиологии – все это заинтересовало Роберта Коха. Он разработал методику проведения микробиологических наблюдений. Именно немецкий ученый стал первопроходцем в использовании питательной среды для проведения лабораторных исследований. На основе мясопептонного агара он смог выделить и изучить чистые культуры различных микробов.
Кохом были разработаны методы окраски анилиновыми красителями микробов, а также использована микроскопия иммерсионной системы и конденсатора Аббе, обоснована с научной точки зрения теория и практика дезинфекции. Существенны и его заслуги в исследовании микроорганизмов, являющихся возбудителями заразных заболеваний, изобретен туберкулин.
Вклад отечественных ученых в микробиологию
И. И. Мечников помог выделить предмет и задачи медицинской микробиологии и иммунологии. Он занимался исследованиями туберкулеза, сифилиса, патогенеза холеры человека, возвратного тифа. Именно Мечников стал основоположником учения о микробном антагонизме, который стал базой для формирования науки об антибиотикотерапии. Базируясь на антагонизме, русский ученый объяснил теорию долголетия. Для продления жизни Мечников предложил человечеству употреблять простоквашу, которую стали именовать "мечниковской".
Заключение
Благодаря экспериментам, которые проводятся микробиологами в крупных научно-исследовательских лабораториях, человечество получило возможность эффективно бороться с многочисленными вредными микроорганизмами, использовать бактерии для своей жизнедеятельности.
