История микробиологии, ее творцы

 

МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ, МЕНЕДЖМЕНТА И

ПРАВА

 

 

 

Дисциплина «Концепции современного естествознания»

Реферат по разделу 1

 

История микробиологии, ее творцы

 

 

 

 

 

 

Факультет: Экономика

Специальность: Бухгалтерский  учет

Студентки дистанционной  формы обучения

Группа № __________________________

 

 

 

 

Люсикова Ольга Валерьевна

 

 

Задолго до открытия существования  микроскопического мира, практически  с первых шагов цивилизации, человечество использовало результаты жизнедеятельности микроорганизмов. В древнейшие времена были известны способы приготовления вина из перебродившего сока винограда и других плодов, пива из зёрен злаков. Человек научился печь хлеб из кислого теста….. В западной части Швейцарии при археологических раскопках был найден предмет, который произвёл сенсацию в мире историков. Предмет этот — окаменевший хлеб. Сенсационность находки заключается в том, что это самый древний хлеб в Европе. Как считают специалисты, он был выпечен примерно за четыре тысячи лет до нашей эры  
      В Китае сельские жители употребляли алкогольные напитки из риса, мёда и плодов ещё 7 тысяч лет до н.э.. Пивоварение в Иране началось 5400 лет до н.э.. 
Сыр производится 4000 лет. В России первый сыродельный завод появился в 1795 году в Тверской губернии в имении князя Мещерского. Первый отечественный сыровар - брат известного художника — Н.В. Верещагин. 
     С самого начала существования человеку угрожали серьёзные враги, которые появлялись неожиданно, коварно, не бряцая оружием. Бороться с ними было нечем, разили они невидимо и без промаха, часто сеяли смерть. Вымирали целые города, посёлки и т. п. Это были эпидемии чумы, холеры и другие болезни. «Испанка» в 1919-1920 гг. унесла более 50 млн. жизней. В середине XIV в. чума в Европе унесла одну треть населения. До XVII в люди не знали причин этих бедствий.

Микробиология (от греч. mikros —малый, bios —жизнь, logos —учение) — наука о малой жизни, объектом изучения которой являются микроорганизмы. Особенность их — простота и очень малый размер.

Микробиологию можно подразделить на общую и частную. Общая микробиология изучает строение, физиологию, биохимию, генетику, экологию и эволюцию микробов. Частная микробиология по объектам изучения делится на медицинскую, ветеринарную, сельскохозяйственную, морскую, космическую, техническую.

Основной задачей медицинской  микробиологии является изучение патогенных для человека микробов, механизмов инфекции, методов лабораторной диагностики, специфической терапии и профилактики инфекционных заболеваний человека.

Исторический путь развития древнейшей науки микробиологии  можно разбить на 5 этапов, в зависимости  от уровня и методов познания мира микробов: эвристический, морфологический, физиологический, иммунологический, молекулярно-генетический.

Эвристический этап связан с неожиданными находками и догадками  о существовании на Земле невидимых  живых существ, вызывающих болезни.

Микробы существовали на нашей  планете задолго до появления  животных и человека, о чем догадывались уже древние мыслители и ученые. Еще в III — IУ вв. до н.э основоположник античной медицины Гиппократ считал, что болезни человека вызываются какими-то невидимыми частицами, которые он называл миазмами, выделяемыми в болотистых и других местностях. Ибн Сина (Авиценна) (980-1037)писал в Каноне врачебной науки) о том, что причиной чумы, оспы и других болезней являются невидимые простым глазом мельчайшие живые существа, передающиеся через воздух и воду.  
Основоположник морфологического периода голландский натуралист Антоний Ван Левенгук (1632—1723) сконструировал микроскоп с увеличением в ЗОО раз. Рассматривая под ним капли воды, зубной налет, различные настои, он всюду находил мельчайших «зверюшек» — amimalcula. Первые наблюдения Левенгук опубликовал ё трудах Лондонского королевского общества. В 1695 г. была издана его книга «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком», где были описаны микроорганизмы с точки зрения их формы, подвижности, окраски -  
Открытие микробов и доказательство их патогенности для человека связано с именами таких известных ученых и врачей, как д. С. Самойловпч (1744-1805), Р. Кох (1843-1910), И. И. Мечников (1845- 1916), Н.Ф. Гамалея (1859-1949) и многих других.

За это время открыто  и описано более 2000видов бактерий и грибов — возбудителей болезней человека.

В конце ХIХ века было доказано , что причиной болезней человека и животных могут быть не только бактерии, но и простейшие: амебы, лейшмании, плазмодии малярии и др. Эти открытия послужили основой для создания науки протозоологии — учения о болезнях, вызываемых простейшими. Основоположниками протозоологии были русские исследователи Ф.А. Леш (1840-1 903), выявивший возбудителя амебиаза, П.Ф. Боровскпй (1863-1 932), изучивший лейшманиоз, и французский врач А .  Лаверан (1845-1922), описавший возбудителя малярии.

Начало физиологического периода относится к 60-м годам  ХIХ в. и связано с деятельностью выдающегося французского ученого Луп Пастера (1822—1895), который заложил основы изучения микроорганизмов с точки зрения их физиологии. Он установил биологическую природу спиртового, масляно-кислого и молочнокислого брожений. Изучил болезни вина и пива и разработал способы предохранения их от порчи.

Общебиологическое значение имеют работы Пастера по самопроизвольному  зарождению жизни. На простых и убедительных примерах он показал, что в стерильных бульонах, закрытых ватными пробками во избежание контакта с воздухом, самозарождение микроорганизмов из неживой природы в условиях развитой жизни невозможно. В 1860 г. Пастер как  ученый-биолог был награжден премией Парижской Академии наук. Занимаясь вопросами брожения и гниения, Пастер решал одновременно и практические задачи. Им предложен метод пастеризации.

Большое значение для развития микробиологии в этот период имели  исследования немецкого ученого  Роберта Коха (1813—1910). Он предложил  методику получения чистых культур  на питательных средах, стал применять  в практике изучения микроорганизмов  анилиновые красители.

Кох открыл возбудителей холеры и туберкулеза. Возбудитель туберкулеза был назван палочкой Коха. Из него Кох получил препарат туберкулин, который хотел использовать для лечения больных туберкулезом. Однако на практике он себя не оправдал, зато оказался хорошим диагностическим средством и помог в создании ценных противотуберкулезных препаратов. Одним из таких препаратов явилась вакцина BCG, полученная французским микробиологом, учеником Пастера, Альбертом Капьметтом совместно с Шарлем Гереном (название вакцины по заглавным буквам фамилий — Callmett и Geren). Кох и его ученики открыли также возбудителей дифтерии, столбняка, брюшного тифа, гонореи.

Развитие микробиологии  тесно связано также с работами русских и советских ученых. Основоположником общей микробиологии в России следует назвать Льва Семеновича Ценковского (1822—1887), опубликовавшего свою работу до низших водорослях и инфузориях», в которой установил близость бактерий и сине-зеленых водорослей. Он также создал вакцину против сибирской язвы, до настоящего времени успешно применяемую в ветеринарной практике.

Илья Ильич Мечников (1845—1916) занимался вопросами медицинской  микробиологии. Изучал взаимоотношения бактерии и «хозяина» и установил, что воспалительный процесс — реакция организма на внедрившиеся микробы; разработал фагоцитарную теорию иммунитета. Мечников сформулировал общую теорию воспаления как защитную реакцию организма и создал новое направление в иммунологии — учение об антигенной специфичности. В настоящее время оно приобретает все большее значение в связи с разработкой проблемы пересадки органов и тканей, изучения иммунологии рака.

Развитие микробиологии  тесно связано с именем крупнейшего  ученого, друга и соратника И. И. Мечникова Н. Ф. Гамалеп (1859—1949). Всю жизнь он посвятил изучению инфекционных болезней и разработке мер борьбы с их возбудителями. Он открыл возбудителя холероподобного заболевания птиц, разработал вакцину против холеры человека и оригинальный метод получения оспенной вакцины. Гамалея первый описал лизис бактерий под влиянием бактериофага. Он организовал первую в России станцию по прививкам против бешенства, принимал участие в ликвидации оспы. Н. Ф. Гамалея является не только одним из основоположников медицинской микробиологии, но и иммунологии и вирусологии.

Основоположником эпидемиологии  считается д. К. Забологлный (1866—1920). Он изучал чуму в Индии, Китае, Шотландии; холеру — на Кавказе, Украине, в Петербурге. В результате им получены научные доказательства о роли диких грызунов как хранителей возбудителя чумы в природе. Им установлены пути заноса холеры, роль бациллоносительства в распространении заболевания, изучена биология возбудителя в природе и разработаны эффективные методы диагностики холеры.

С. Н. Виноградский (1856—1953) внес большой вклад в исследование физиологии серобактерий, нитрифицирующих и железобактерий; открыл хемосинтез у бактерий — величайшее открытие ХIХ века. Виноградским изучены азотфиксирующие бактерии и открыт новый тип питания микроорганизмов — автотрофизм. Ученый опубликовал более ЗОО научных работ, посвященных экологии и физиологии почтенных микроорганизмов. Его по праву считают отцом почтенной микробиологии.

Большой вклад в область  технической микробиологии внесли В.Н. Шапошников Я. Я. Никитинский (1878—1941). Шапошников написал первый учебник  по технической микробиологии, а труды Никитинского и его учеников положили начало развитию микробиологии консервного производства и холодильного хранения скоропортящихся пищевых продуктов. Значительные успехи в области микробиологии молока и молочных продуктов достигнуты школой С. А. Королева (1876—1932) и др.

Экологическое направление  в микробиологии успешно развивалось Б. Л. Исаченко (1871—1948). Всеобщую известность приобрели его работы в области водной микробиологии. Он впервые исследовал распространение микроорганизмов в Северном Ледовитом океане и указал на их роль в экологических процессах и в круговоротах веществ в водоемах.

Ведущая роль в изучении изменчивостей микроорганизмов  принадлежит работам Г. А. Надсона (1867—1940). Он впервые выделил в  чистую культуру и исследовал зеленую  бактерию, а также взаимоотношения  между микроорганизмами (антагонизм, симбиоз). Научный интерес представляют работы ученого об участии микроорганизмов  в круговоротах железа, серы и кальция. Он впервые указал на перспективы развития геологической микро биологии. Надсон допускал возможность сохранения жизнеспособности микроорганизмов в космосе, подчеркивая значение лучей короткой волны в изменении их наследственности и таким образом заложил основу космической микробиологии.  
Активно участвуя в круговороте веществ, в природе, микроорганизмы играют важнейшую роль в плодородии почв, в продуктивности водоёмов, в образовании и разрушении залежей полезных ископаемых. Особенно важна способность микроорганизмов минерализовать органические остатки животных и растений. Всё возрастающее применение микроорганизмов в практике привело к возникновению микробиологической промышленности и к значительному расширению микробиологических исследований в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. С середины 19 в. до 40-х гг. 20 в. техническая Микробиология. в основном изучала различные брожения, а микроорганизмы использовались преимущественно в пищевой промышленности. С 40-х гг. быстро развиваются новые направления технической Микробиология, которые потребовали иного аппаратурного оформления микробиологических процессов. Выращивание микроорганизмов стали проводить в закрытых ферментёрах большой ёмкости, совершенствовались методы отделения клеток микроорганизмов от культуральной жидкости, выделения из последней и химической очистки их продуктов обмена. Одним из первых возникло и развилось производство антибиотиков. В широких масштабах микробиологическим путём получают аминокислоты (лизин, глутаминовая кислота, триптофан и др.), ферменты, витамины, а также кормовые дрожжи на непищевом сырье (сульфитные щелока, гидролизаты древесины, торфа и с.-х. растительные отходы, углеводороды нефти и природного газа, фенольные или крахмалсодержащие сточные воды и т.д.). Осуществляется получение микробиологическим путём полисахаридов и осваивается промышленный биосинтез липидов. Резко возросло применение микроорганизмов в сельском хозяйстве. Увеличилось производство бактериальных удобрений, в частности нитрагина, приготовляемого из культур клубеньковых бактерий, фиксирующих азот в условиях симбиоза с бобовыми растениями, и применяемого для заражения семян бобовых культур. Новое направление с.-х. М. связано с микробиологическими методами борьбы с насекомыми и их личинками — вредителями с.-х. растений и лесов. Найдены бактерии и грибы, убивающие своими токсинами этих вредителей, освоено производство соответствующих препаратов. Высушенные клетки молочнокислых бактерий используют для лечения кишечных заболеваний человека и с.-х. животных.

Деление микроорганизмов на полезных и вредных условно, так как оценка результатов их деятельности зависит от условий, в которых она проявляется. Так, разложение целлюлозы микроорганизмами важно и полезно в растительных остатках или при переваривании пищи в пищеварительном тракте (животные и человек не способны усваивать целлюлозу без её предварительного гидролиза микробным ферментом целлюлозой). В то же время микроорганизмы, разлагающие целлюлозу, разрушают рыболовные сети, канаты, картон, бумагу, книги, хлопчато-бумажные ткани и т.д. Для получения белка микроорганизмы выращивают на углеводородах нефти или природного газа. Одновременно с этим большие количества нефти и продуктов её переработки разлагаются микроорганизмами на нефтяных промыслах или при их хранении. Даже болезнетворные микроорганизмы не могут быть отнесены к абсолютно вредным, так как из них приготовляют вакцины, предохраняющие животных или человека от заболеваний. Порча микроорганизмами растительного и животного сырья, пищевых продуктов, строительных и промышленных материалов и изделий привела к разработке различных способов их предохранения (низкая температура, высушивание, стерилизация, консервирование, добавление антибиотиков и консервантов, подкисление и т.п.). В др. случаях возникает необходимость ускорить разложение определённых химических веществ, например пестицидов, в почве. Велика роль микроорганизмов при очистке сточных вод (минерализация веществ, содержащихся в сточных водах).

      Роль микробиологии определяется значением микроорганизмов в природных процессах и в человеческой деятельности. Именно они обеспечивают протекание глобального круговорота элементов на нашей планете. Такие его стадии, как фиксация молекулярного азота, денитрификация или минерализация сложных органических веществ, были бы невозможны без участия микроорганизмов. На деятельности микроорганизмов основан целый ряд необходимых человеку производств продуктов питания, различных химических веществ, лекарственных препаратов и т.д. Микроорганизмы используются для очистки окружающей среды от различных природных и антропогенных загрязнений. В то же время многие микроорганизмы являются возбудителями заболеваний человека, животных, растений, а также вызывают порчу продуктов питания и различных промышленных материалов. Представители других научных дисциплин часто используют микроорганизмы в качестве инструментов и модельных систем при проведении экспериментов

 

Использованная литература:

 

- Достижения советской микробиологии, М., 1959;

- Фробишер М., Основы микробиологии, пер. с англ., М., 1965;