Исторический очерк развития микробиологии

Костанайский государственный  педагогический институт

Естественно-математический факультет

Кафедра биологии и географии

 

 

 

Реферат

Тема: «Исторический очерк развития микробиологии»

 

 

 

Выполнила: Викторова К.

                                                               студентка 3 курса

Проверила: Музычко Л.М

 

 

 

 

 

 

Костанай 2012г.

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………….3

ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ…………………………………..4

1. Эвристический этап………………………………………….…...4
2. Морфологический этап……………………………………...……5
3. Физиологический этап……………………………………………6
4. Иммунологический этап……………………………………….....7
5. Молекулярно-генетический этап………………………...……....9

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………..11

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………….…….12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Микробиология (micros  - малый, bios - жизнь, logos - учение) - наука, изучающая строение, функции, распространение и специфическую активность микроорганизмов (микробов). Большая часть этих организмов в диаметре не превышает 0,1 мм и поэтому невооруженным глазом невидима.

Микробы первыми заселили нашу планету, распространились во всех ее средах и, несмотря на исключительно малую величину, по массе протоплазмы значительно превосходят массу животных. Благодаря функционированию этих миниатюрных существ постоянно происходит круговорот веществ в природе, поддерживается жизнь растений и животных.

Длительная адаптация  микробов к определенной среде обитания обусловила специфическую активность представителей микромира разных классов. В настоящее время их используют для обеззараживания газов при разработках каменного угля, для добычи цветных металлов, утилизации товарной упаковки, производства бумаги, очистки трубопроводов. Широкое применение микроорганизмы нашли в хлебопечении, виноделии, пивокурении, производстве молочнокислых продуктов, витаминов, лекарственных веществ, в производстве и консервировании кормов. Не случайно, поэтому большое значение придается всемирному развитию микробиологической промышленности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ

Микробиология является довольно древней наукой, прошедшей длительный путь развития. Этот путь целесообразно  разбить на 5 этапов, в зависимости  от уровня и методов познания мира микробов: эвристический, морфологический, физиологический, иммунологический, молекулярно-генетический.

 

1. Эвристический этап

Связан скорее с логическими  и методическими приемами нахождения истины, т.е. эвристикой, чем с какими — либо экспериментами и доказательствами. Мыслители того времени (Гиппократ, римский писатель Варрон и др.) высказывали предположения о природе заразных болезней, миазмах, мелких невидимых животных. Эти представления были сформулированы в стройную гипотезу спустя многие столетия в сочинениях итальянского врача Д. Фракасторо (1478-1553), высказавшего идею о живом контагии (contagium vivum), который вызывает болезни. При этом каждая болезнь вызывается своим контагием. Для предохранения от болезней им были рекомендованы изоляция больного, карантин, ношение масок, обработка предметов укусом. Таким образом, Д.Фракосторо был одним из основоположников эпидемиологии, т.е. науки о причинах, условиях и механизмах формирования заболеваний и способах их профилактики.

Однако доказательство существования  невидимых возбудителей болезней стало  возможным после изобретения  микроскопа.

Приоритет в открытии микроорганизмов принадлежит голландскому натуралисту-любителю Антонио Левенгуку (1632 - 1723). Торговец полотном А. Левенгук увлекался шлифованием стекол и довел это искусство до совершенства, сконструировав микроскоп, позволивший увеличивать рассматриваемые предметы в 300 раз. Изучая под микроскопом различные объекты (дождевую воду, настои, зубной налет, кровь, испражнения, сперму), он наблюдал мельчайших «животных», которых он назвал «анималькулюсами». Свои наблюдения А. Левенгук регулярно сообщал в Лондонское королевское общество, а в 1695 г. обобщил  в книге «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком».

Таким образом, с изобретением микроскопа начинается следующий этап в развитии микробиологии, получивший название морфологического.

 

 

 

2. Морфологический этап

После открытия А.Левенгука  было описано множество патогенных для человека и животных микробов. Однако необходимо было выяснить роль микробов в природе, их жизнедеятельность, биологические свойства и этиологическую роль в возникновении болезней человека и животных. Большое значение в  изучении этиологии микробов сыграли  работы русского эпидемиолога Д.Самойловича, его героический опыт по самозаражению  чумой. Подобные эксперименты на себе для выявления болезнетворности микробов провели затем многие ученые: М.Петтенкоффер, И.И.Мечников И.Г.Савченко, Д.К.Заболотный, М.С.Балоян и многие другие. Эти ученые, рискуя своей жизнью, выполнили свой долг перед человечеством. Таким образом, родилась наука деонтология - наука о долге. И в наши дни многие ученые - авторы разработанных новых микробиологических, иммунобиологических, фармацевтических препаратов, руководствуясь долгом, испытывают эти препараты прежде всего на себе.

Этиологическую роль микробов в возникновении болезней изучали  также на модельных животных. Ф.Генле разработал, а выдающийся немецкий микробиолог Р.Кох (1843-1910) затем четко сформулировал пoлyчившyю название триаду Генле-Коха, по которой можно судить об этиологической роли микроба в возникновении болезни. Эта триада сводится к необходимости: 1) обнаружения микроба только при данной болезни и ни при какой другой; 2) выделения чистой культуры микроба; 3) доказательства в эксперименте способности чистой культуры возбудителя вызывать специфическую болезнь. Р.Кох внес большой вклад в развитие микробиологии, разработав способ получения чистых культур микроорганизмов, метод их окраски, микрофотосъёмки, открыв возбудителей холеры (запятая Коха) и туберкулеза (палочка Коха).

Открытие все новых  возбудителей болезней продолжалось на протяжении XVII-XX вв. и осуществляется и в наши дни. За это время открыто и описано более 2000 видов бактерий и грибов — возбудителей болезней человека. Выдающимся было обнаружение в 1892 г. вирусов - нового царства микробов, примитивно устроенных, не имеющих клеточного строения, паразитирующих только в животных, растительных и бактериальных клетках. Честь открытия вирусов принадлежит русскому ученому, ботанику Санкт-Петербургского университета Д.И.Ивановскому (1864-1920). Со времени открытия Д.И.Ивановским первого вируса, вызывающего мозаичную болезнь табака, было обнаружено более 1000 вирусов, вызывающих болезни у человека, и огромное число вирусов, поражающих животных, птиц, членистоногих, растений и бактерий. Возникла новая дисциплина - вирусология, основоположником которой и стал Д.И.Ивановский.

В конце XIX в. было обнаружено, что болезни человека и животных могут вызывать не только бактерии, но и простейшие: амебы, лейшмании, плазмодии малярии и др. Возникла протозоология - учение о болезнях, вызываемых простейшими. Основоположниками протозоологии были русские исследователи Ф.А.Леш, открывший амебиаз, П.Ф.Боровский, открывший лейшманиоз, и французский врач Лаверан, описавший возбудителя малярии.

 

 

 

3. Физиологический этап

Открытие новых микроорганизмов  сопровождалось изучением не только их строения но и жизнедеятельности. Поэтому ХIХ в., особенно его вторую половину, принято называть физиологическим периодом в развитии микробиологии. Этот этап связан с именем Л.Пастера, который стал основоположником медицинской микробиологии, а также иммунологии и биотехнологии. Разносторонне  образованный, блестящий экспериментатор, член Французской академии наук и Французской медицинской академии, Л.Пастер сделал ряд выдающихся открытий. За короткий период с 1857 по 1885 г. он доказал, что брожение (молочнокислое, спиртовое, уксуснокислое) не является химическим процессом, а его вызывают микроорганизмы; опроверг теорию самозарождения; открыл явление анаэробиоза, т.е. возможность жизни микроорганизмов в отсутствие кислорода, заложил основы дезинфекции, асептики и антисептики; открыл способы предохранения от инфекционных болезней с помощью вакцинации.

Многие открытия Л.Пастера  принесли человечеству огромную практическую пользу. Путем прогревания (пастеризации) были побеждены болезни пива и вина, молочнокислых продуктов, вызываемые микроорганизмами; для предупреждения гнойных осложнений ран выведена антисептика (Листер Д.,1867 г.); на основе принципов Л.Пастера разработаны многие вакцины для борьбы с инфекционными болезнями.

Однако значение трудов Л.Пастера  выходят далеко за рамки только этих практических достижений. Л.Пастер вывел  микробиологию, иммунологию на принципиально новые позиции, показал роль микроорганизмов в жизни людей, экономике, промышленности, инфекционной патологии, заложил принципы, по которым развиваются микробиология и иммунология и в наше время.

Л.Пастер был, кроме того, выдающимся учителем организатором  науки. Пастеровский институт в Париже, основанный в 1888 г. на народные средства, до сих пор  является одним из ведущих научных учреждений мира. Не случайно вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) открыт ученым этого института  Л.Монтанье (одновременно с американцем Р.Галло).

Физиологический период в  развитии микробиологии связан также  с именем немецкого ученого Роберта  Коха, которому принадлежит разработка методов получения чистых культур  бактерий, окраски бактерий при микроскопии, микрофотографии. Известна также сформулированная Р.Кохом триада Коха, которой до сих  пор пользуются при установлении возбудителя болезни. Он окончательно доказал этиологию сибирской  язвы, открыл спорообразование у сибиреязвенного  микроба, открыл возбудителя туберкулеза, разработал метод автоклавирования, ввел понятие о дезинфекции, изобрел  туберкулин.

Родоначальником русской  микробиологии является Л.С.Ценковский (1822 - 1887). Объектом его исследований были микроскопические простейшие, водоросли, грибы. Ценковский открыл и описал большое число простейших, изучал их морфологию и циклы развития. Это позволило ему сделать вывод об отсутствии 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).

Большой вклад в развитие общей микробиологии внесли русский  ученый С.Н.Виноградский (1856 - 1953) и голландский микробиолог М.Бейеринк (1851 - 1931). Они плодовито работали в разных областях микробиологии. Впитав идеи Л.Пастера о многообразии форм жизни в микромире, ввели микроэкологический принцип в исследование микроорганизмов, связанного с изучением роли микроорганизмов в природных условиях и участием их в круговороте веществ.

 

 

1.4 Иммунологический  этап

С Л.Пастера начинается четвертый, иммунологический период в развитии микробиологии. Ученый в блестящих  экспериментах на животных, использовав  в качестве модели холеру кур, сибирскую  язву и бешенство, разработал принципы создания специфической невосприимчивости  к микробам путем вакцинации ослабленными, а также убитыми микробами. Он разработал способ аттенуации, т.е. ослабление (снижение) вирулентности микробов путем многократных пассажей через организм животных, а также путем выращивания их на искусственных питательных средах в неблагоприятных условиях. Введение животным штаммов с пониженной вирулентностью обеспечивало впоследствии защиту от заболеваний, вызываемых вирулентными микробами. Эффективность вакцинации аттенуированными штаммами микробов была блестяще подтверждена Л.Пастером при спасении людей, зараженных вирусом бешенства.

До Л.Пастера была известна возможность предохранительных  прививок против натуральной оспы людей  путем нанесения на кожу содержимого  пустул (оспин), взятых от коров, больных  коровьей оспой. Это впервые более 200 лет назад осуществил английский врач Э.Дженнер (1749-1823). Человечество с благодарностью отмечает это событие. Так, 1996 г., когда исполнилось 200 лет со дня оспопрививания, во всем мире был объявлен годом Дженнера. Однако вакцинации против оспы человека материалом, содержащим возбудителя оспы коров, носили чисто эмпирический характер и не привели к разработке общих научных принципов вакцинопрофилактики. Это было сделано Л.Пастером, который с большим уважением относился к Э.Дженнеру и в его честь предложил называть препараты, использующиеся для прививок, вакцинами (от фр. vaca - корова).

Л.Пастер разработал не только принцип вакцинации, но и способ приготовления вакцин, который не потерял своей актуальности и  в наши дни. Следовательно, Л.Пастер является основоположником не только микробиологии и иммунологии, но и иммунобиотехнологии. 

Развитие иммунологии  в конце XIX-начале XX вв. связано с именами двух выдающихся ученых — русского зоолога И.И.Мечникова (1845-1916) и немецкого химика П.Эрлиха (1854-1915). И.И.Мечников разработал фагоцитарную теорию иммунитета, т.е. заложил основы клеточной иммунологии, за что ему была присуждена Нобелевская премия. Одновременно эта же премия была присуждена и П.Эрлиху за разработку гуморальной теории иммунитета, объяснявшей механизмы защиты с помощью антител. Подтверждением гуморальной теории П.Эрлиха послужили работы Э.Беринга и С.Китазато, впервые приготовивших антитоксические дифтерийные сыворотки путем иммунизации лошадей дифтерийным токсином.

Наряду с разработкой  вакцин и сывороток развивалось  направление поиска химических противобактериальных препаратов, оказывающих бактериостатическое  и бактерицидное действие. Основоположником этого направления был П.Эрлих, искавший "волшебную пулю" против микробов. Им впервые был создан препарат "Сальварсан" (препарат 606), губительно действующий на спирохеты  - возбудителя сифилиса. Это направление химиотерапии и химиопрофилактики интенсивно развивается и в настоящее время, имеет множество достижений, венцом которых является создание антибиотиков, открытых английским врачом А.Флемингом.