1. Предмет, история развития. Задачи и основные направления науки

Микробиология — наука о жизни мельчайших, не видимых невооруженным глазом организмах, названных микроорганизмами или микробами. Их можно рассмотреть только с помощью светового или электронного микроскопа.

Мир микроорганизмов сложен и разнообразен. Они широко распространены в природе. Они бывают полезными и вредными: одни из них разлагают остатки растений, трупы животных и тем самым очищают нашу Землю, другие после проникновения в живой организм вызывают болезни, причиняющие огромный вред человеку, животным и растениям.

Микробиология изучает строение, физиологию, биохимию, генетику и экологию микроорганизмов, их роль и значение в природе, в частности в жизни человека, животных. Своим успешным развитием микробиология обязана в первую очередь достижениям физики и химии, которые обогатили микробиологию оригинальными методами исследования.

В свою очередь, микробиология внесла ценный вклад в генетику, биохимию и молекулярную биологию. Микробиологи научились использовать широкие возможности клеток микроорганизмов и заставили их «работать» для получения нужных нам продуктов. Этим занимается микробиологическая промышленность, являющаяся стержнем современной биотехнологии. Принципиально новые возможности биотехнологии открываются с использованием методов генетической инженерии. Микроорганизмы, созданные методом генной инженерии, начинают производить вещества, им не свойственные, но нужные человеку.

Без всякого сомнения, сельское хозяйство XXI века будет кардинальным образом отличаться от прошлого, благодаря широкому внедрению достижений биотехнологии и генной инженерии.

Микробиология включает в себя ряд самостоятельных дисциплин: общую, медицинскую, ветеринарную, промышленную, сельскохозяйственную, космическую и др. Отрасли микробиологии: бактериология, микология, вирусология и др.

Среди других биологических дисциплин иммунологияявляется относительно молодой наукой. Она изучает генетические, молекулярные и клеточные механизмы реагирования организма на чужеродные субстанции, в том числе на микроорганизмы.

Возникновение микробиологии как науки стало возможным после изобретения микроскопа. Первым, кто увидел и описал микроорганизмы, был голландский натуралист Антони ван Левенгук (1632–1723], который сконструировал микроскоп, дававший увеличение до 300 раз. Он установил наличие шаровидных, палочковидных и извитых форм микробов. Книга «Тайны природы, открытые А. Левенгуком», опубликованная в 1695 г., привлекла внимание ученых и побудила к изучению микроорганизмов.

Открытие Левенгука положило начало возникновению микробиологии. Период с конца XVII в. до середины XIX в. вошел в историю как описательный, или морфологический, который создал условия для перехода к физиологическому этапу в развитии микробиологии. Основоположник его — выдающийся ученый химик Луи Пастер (1822–1895). Первые его работы были направлены на изучение природы брожения, он доказал, что причина брожения и гниения — микроорганизмы, вырабатывающие различные ферменты. Каждый бродильный процесс обусловлен жизнедеятельность специфического возбудителя; гниение вызывается группой гнилостных бактерий, молочнокислый процесс — молочнокислыми бактериями и т. д.

Занимаясь изучением природы заразных болезней, Пастер открыл возбудителя холеры кур, стафилококки, стрептококки, установил этиологию сибирской язвы. В дальнейшем Пастер предложил методы получения вакцин против холеры кур, сибирской язвы, бешенства. С этого времени в микробиологии наступил иммунологический период. Работу Пастера в области иммунологии продолжили И. И. Мечников (1845–1916], Э. Беринг (1854–1917) и П. Эрлих (1854–1915).

Одним из основоположников микробиологии наряду с Пастером был немецкий ученый Роберт Кох (1843–1910). Им разработаны методы микробиологических исследований, были предложены плотные питательные среды, что позволило выделять и изучать чистые культуры микробов. Он применил методы окраски микробов анилиновыми красителями, предложил для микроскопии иммерсионную систему. Кох выявил возбудителей сибирской язвы (1876], туберкулеза (1882], холеры человека (1883).

Начало развитию иммунологии положили знаменитые опыты английского врача Эдуарда Дженнера (1749–1823). Основоположником современной иммунологии является Л. Пастер. Он на основании результатов исследований установил, что организм после встречи с ослабленным возбудителем инфекционных болезней становится невосприимчивым к вирулентным микробам того же вида.

Велика заслуга в развитии микробиологии и иммунологии И. И. Мечникова (1845–1916). Он создал фагоцитарную теорию иммунитета, в основу которой положена способность клеток организма противостоять инородным телам, а также установил антагонизм между молочнокислыми и гнилостными микробами. На принципе антагонизма он обосновал теорию долголетия и предложил для этого использовать простоквашу, которая впоследствии получила название «Мечниковской».

Большое значение в развитии микробиологии имеют работы Н. Ф. Гамалея, Л. С. Ценковского, С. Н. Виноградского, Н. А. Михина и др.

Задачами микробиологии и иммунологии являются: разработка новых и усовершенствование существующих микробиологических методов в биотехнологии, получение микробного белка, микробиологическая очистка канализационных вод, внедрение микробных препаратов, повышающих плодородие почвы.