Исторические этапы развития микробиологии.

В становлении и развитии медицинской микробиологии выделяют четыре исторических периода.

1. Первый период – начальный (вторая половина XVIII – середина XIX вв.) – Состоялось открытие микроорганизмов, микробиология зародилась как наука.

2. Второй период – пастеровский (вторая половина XIX в.) – Становление и развитие микробиологии и иммунологии как единой научной дисциплины, развитие медицинской микробиологии.

3. Третий период (первая половина ХХ ст.) – Бурное развитие микробиологии и иммунологии, достижение которых использовались в практике, происходило становление вирусологии.

4. Четвертый период (современный) – повышение роли микробиологии и иммунологии в научно-техническом прогрессе, медицине и биологии.

Начальный период развития микробиологии – это открытие мира микроорганизмов и описание их морфологии. Гипотеза о существовании невидимых живых организмов интуитивно высказывалась многими мыслителями древности. Выдающиеся врачи и естествоиспытатели Гиппократ (460-377 гг. Н.э.), Гален (131-211 гг н. Н.э.) и другие высказывали гипотезы о живой природе причины инфекционных болезней (сопиадиишуиуиш). Авиценна (980-1037 гг н. Н.э.) в «Каноне медицины» писал, что причиной чумы, оспы и других болезней является невидимые глазом мельчайшие живые существа, передающиеся через воду и воздух.

Но открыли микроорганизмы лишь в XVII в., причем сделал это не ученый, а любитель. Первооткрывателем микробов стал голландский коммерсант Антоний Левенгук (1632-1723), который не имел университетского образования. Это не помешало ему стать одним из самых естествоиспытателей своего времени. Его самым большим увлечением в жизни было изготовление микроскопов и рассмотрения в них всего, что для его пытливого ума казалось интересным.

Левенгук первым открыл сперматозоиды, красные кровяные тельца, капилляры. Но в основном с его именем связывают открытие всех основных групп одноклеточных микроорганизмов – простейших, водорослей, дрожжей и бактерий. Его рисунки морфологии микроорганизмов были настолько точными, что на них можно даже распознать отдельные виды. Левенгук называл открытых им живых существ «анималькулямы» – живыми зверушками. Он первым указал на чрезвычайно большое количество микроорганизмов. Например, он писал: «В моем доме побывало несколько дам, которые с интересом рассматривали крошечных«червей», живущих в уксусе; но в некоторых такой показ вызвал такое отвращение, что они клялись никогда больше не пользоваться уксусом. Ну, а если бы им сказали, что в соскобе из человеческого зуба таких существ больше, чем людей в целом королевстве?

 

Основные принципы систематики бактерий.(Таксономические системы: нумерическая, хемотаксономия, серологическая, генетическая. Таксономические категории: домены микробов - отдел, класс, порядок, семейство, род, вид.)

Систематика- распределение микроорганизмов в соответствии с их происхождением и биологическим сходством. Систематика занимается всесторонним описанием видов организмов, выяснением степени родственных отношений между ними и объединением их в различные по уровню родства классификационные единицы- таксоны. Основные вопросы, решаемые при систематике (три аспекта, три кита систематики)- классификация, идентификация и номенклатура.

Классификация- распределение (объединение) организмов в соответствии с их общими свойствами (сходными генотипическими и фентипическими признаками) по различным таксонам.

Таксономия- наука о методах и принципах распределения (классификации) организмов в соответствии с их иерархией. Наиболее часто используют следующие таксономические единицы (таксоны)- штамм, вид, род. Последующие более крупные таксоны- семейство, порядок, класс.

В современном представлении вид в микробиологии - совокупность микроорганизмов, имеющих общее эволюционное происхождение, близкий генотип (высокую степень генетической гомологии, как правило более 60%) и максимально близкие фенотипические характеристики.

^ Нумерическая (численная) таксономия основывается на использовании максимального количества сопоставляемых признаков и математическом учете степени соответствия. Больщое число сравниваемых фенотипических признаков и принцип их равной значимости затрудняло классификацию.

Основной таксономической единицей систематики бактерий является вид.

Вид – это эволюционно сложившаяся совокупность особей, имеющая единый генотип, который в стандартных условиях проявляется сходными морфологическими, физиологическими, биохимическими и другими признаками.

Виды, связанные генетическим родством, объединяют в роды, роды – в семейства, семейства – в порядки. Более высокими таксономическими категориями являются классы, отделы, подцарства и царства.

Согласно современной систематике патогенные микроорганизмы относятся к царству прокариот, патогенные простейшие и грибы – к царству эукариот, вирусы объединяются в отдельное царство – Vira.

Все прокариоты, имеющие единый тип организации клеток, объединены в один отдел – Bacteria. Однако отдельные их группы отличаются структурными и физиологическими особенностями. На этом основании выделяют:

1) собственно бактерии;

2) актиномицеты;

3) спирохеты;

4) риккетсии;

5) хламидии;

6) микоплазмы.

В настоящее время для систематики микроорганизмов используется ряд таксономических систем.

1. Нумерическая таксономия. Признает равноценность всех признаков. Для ее применения необходимо иметь информацию о многих десятках признаков. Видовая принадлежность устанавливается по числу совпадающих признаков.

2. Серотаксономия. Изучает антигены бактерий с помощью реакций с иммунными сыворотками. Наиболее часто применяется в медицинской бактериологии. Недостаток – бактерии не всегда cодержатвидоспецифический антиген.

3. Хемотакcономия. Применяются физико-химические методы, с помощью которых исследуется липидный, аминокислотный состав микробной клетки и определенных ее компонентов.

4. Генная систематика. Основана на способности бактерий с гомологичными ДНК к трансформации, трансдукции и конъюгации, на анализе внехромосомных факторов наследственности – плазмид, транспозонов, фагов.

Совокупность основных биологических свойств бактерий можно определить только у чистой культуры – это бактерии одного вида, выращенные на питательной среде.