يلعب علم الأحياء الدقيقة دورًا كبيرًا في تنمية البشرية. بدأ تكوين العلم في القرنين الخامس والسادس قبل الميلاد. ه. حتى ذلك الحين كان يُفترض أن العديد من الأمراض تسببها كائنات حية غير مرئية. سيسمح لنا التاريخ المختصر لتطور علم الأحياء الدقيقة ، الموضح في مقالتنا ، بمعرفة كيف تم تشكيل العلم.
معلومات عامة عن علم الأحياء الدقيقة. الموضوع والأهداف
علم الأحياء الدقيقة هو علم يدرس النشاط الحيوي وهيكل الكائنات الحية الدقيقة. لا يمكن رؤية الميكروبات بالعين المجردة. يمكن أن تكون من أصل نباتي وحيواني. علم الأحياء الدقيقة هو علم أساسي. لدراسة أصغر الكائنات الحية ، يتم استخدام طرق موضوعات أخرى ، مثل الفيزياء والكيمياء وعلم الأحياء وعلم الخلايا.
هناك علم الأحياء الدقيقة العام والخاص. الأول يدرس التركيب والنشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة على جميع المستويات. موضوع الدراسة الخاصة هو الممثلين الفرديين للعالم الصغير.
ساهم التقدم في علم الأحياء الدقيقة الطبية في القرن التاسع عشر في تطوير علم المناعة ، والذياليوم هو علم بيولوجي عام. حدث تطور علم الأحياء الدقيقة في ثلاث مراحل. في البداية ، وجد أن هناك بكتيريا في الطبيعة لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة. في المرحلة الثانية من التكوين ، تم التفريق بين الأنواع ، وفي المرحلة الثالثة بدأت دراسة المناعة والأمراض المعدية.
مشاكل علم الأحياء الدقيقة - دراسة خصائص البكتيريا. تستخدم أدوات الفحص المجهري للبحث. بفضل هذا ، يمكن رؤية شكل وموقع وهيكل البكتيريا. في كثير من الأحيان ، يزرع العلماء الكائنات الحية الدقيقة في الحيوانات السليمة. هذا ضروري لإعادة إنتاج العمليات المعدية.
باستير لويس
ولد لويس باستير في 27 ديسمبر 1822 في شرق فرنسا. عندما كان طفلاً ، كان مولعًا بالفن. بمرور الوقت ، بدأ ينجذب إلى العلوم الطبيعية. عندما بلغ لويس باستير 21 عامًا ، ذهب إلى باريس للدراسة في المدرسة العليا ، وبعد ذلك كان من المفترض أن يصبح مدرسًا للعلوم.
في عام 1848 ، قدم لويس باستير نتائج عمله العلمي في أكاديمية باريس للعلوم. لقد أثبت أن هناك نوعين من البلورات في حمض الطرطريك ، والتي تستقطب الضوء بشكل مختلف. كانت بداية رائعة لمسيرته كعالم.
باستير لويس مؤسس علم الأحياء الدقيقة. افترض العلماء قبل بدء نشاطه أن الخميرة تشكل عملية كيميائية. ومع ذلك ، فقد كان باستير لويس ، الذي أثبت ، بعد إجراء سلسلة من الدراسات ، أن تكوين الكحول أثناء التخمير يرتبط بالنشاط الحيوي لأصغر الكائنات الحية - الخميرة. هواكتشف أن هناك نوعين من هذه البكتيريا. أحدهما ينتج الكحول والآخر ينتج ما يسمى حمض اللاكتيك الذي يفسد المشروبات الكحولية.
العالم لم يتوقف عند هذا الحد. بعد مرور بعض الوقت ، وجد أنه عند تسخينها إلى 60 درجة مئوية ، تموت البكتيريا غير المرغوب فيها. وأوصى صانعي النبيذ والطهاة بتقنية التسخين التدريجي. ومع ذلك ، في البداية كانوا سلبيين بشأن هذه الطريقة ، معتقدين أنها ستفسد جودة المنتج. بمرور الوقت ، أدركوا أن هذه الطريقة لها تأثير إيجابي حقًا على عملية صنع الكحول. تُعرف طريقة باستير لويس اليوم بالبسترة. يتم استخدامه عند حفظ ليس فقط المشروبات الكحولية ، ولكن أيضًا في المنتجات الأخرى.
غالبًا ما فكر العلماء في تكوين العفن على المنتجات. بعد سلسلة من الدراسات ، أدرك أن الطعام لا يفسد إلا إذا لامس الهواء لفترة طويلة من الزمن. ومع ذلك ، إذا تم تسخين الهواء إلى 60 درجة مئوية ، فإن عملية الاضمحلال تتوقف لفترة من الوقت. المنتجات لا تفسد وعالية في جبال الألب ، حيث يتخلخل الهواء. أثبت العالم أن العفن يتكون بسبب الجراثيم الموجودة في البيئة. كلما قل وجودهم في الهواء ، كلما كان الطعام يفسد بشكل أبطأ.
جلبت الدراسات المذكورة أعلاه النجاح للعالم. طُلب منه دراسة مرض غير معروف يصيب دودة القز وبالتالي يهدد الاقتصاد. اكتشف العالم أن سبب المرض هو بكتيريا طفيلية. وأوصى بإبادة جميع أشجار التوت وإصابتها بالمرضالديدان. استجاب مصنعو الحرير لنصائح العلماء. بفضل هذا ، تمت استعادة صناعة الحرير الفرنسي.
نمت شعبية العالم. في عام 1867 ، أمر نابليون الثالث بتزويد باستير بمختبر مجهز جيدًا. هناك ابتكر العالم لقاح داء الكلب ، والذي أصبح بفضله معروفًا في جميع أنحاء أوروبا. توفي باستير في 28 سبتمبر 1895. تم دفن مؤسس علم الأحياء الدقيقة مع كل مرتبة الشرف من الدولة.
كوخ روبرت
حققت مساهمة العلماء في علم الأحياء الدقيقة الكثير من الاكتشافات في الطب. بفضل هذا ، تعرف البشرية كيفية التخلص من العديد من الأمراض الخطيرة على الصحة. يُعتقد أن كوخ روبرت هو معاصر باستور. ولد العالم في ديسمبر 1843. منذ الطفولة كان مهتمًا بالطبيعة. في عام 1866 تخرج من الجامعة وحصل على شهادة الطب. بعد ذلك عمل في عدة مستشفيات
بدأ روبرت كوخ حياته المهنية كطبيب جرثومي. ركز على دراسة الجمرة الخبيثة. درس كوخ دم الحيوانات المريضة تحت المجهر. وجد العالم فيه كتلة من الكائنات الحية الدقيقة غائبة في ممثلي الحيوانات الأصحاء. قرر روبرت كوخ تلقيحهم في الفئران. مات الأشخاص الخاضعون للاختبار في اليوم التالي ، وكانت نفس الكائنات الحية الدقيقة موجودة في دمائهم. اكتشف عالم أن الجمرة الخبيثة تسببها بكتيريا ممرضة على شكل عصا.
بعد بحث ناجح ، بدأ روبرت كوخ يفكر في دراسة مرض السل. هذا ليس مصادفة ، لأنه في ألمانيا (مكان ولادة وإقامة العالم) من هذا المرضكل سابع ساكن يموت. في ذلك الوقت ، لم يكن الأطباء يعرفون كيفية التعامل مع مرض السل. ظنوا أنه مرض وراثي.
في بحثه الأول ، استخدم كوخ جثة عامل شاب مات بسبب الاستهلاك. قام بفحص جميع الأعضاء الداخلية ولم يجد أي بكتيريا ممرضة. ثم قرر العالم تلطيخ المستحضرات وفحصها على الزجاج. ذات مرة ، أثناء فحص مثل هذا المستحضر ذي اللون الأزرق تحت المجهر ، لاحظ كوخ وجود عصي صغيرة بين أنسجة الرئتين. لقد غرسهم في خنزير غينيا. مات الحيوان بعد بضعة أسابيع. في عام 1882 ، تحدث روبرت كوخ في اجتماع لجمعية الأطباء حول نتائج بحثه. في وقت لاحق حاول ابتكار لقاح ضد مرض السل والذي للأسف لم يساعد لكنه مازال يستخدم في تشخيص المرض.
أثار تاريخ موجز لتطور علم الأحياء الدقيقة في ذلك الوقت اهتمام الكثيرين. تم إنشاء لقاح ضد مرض السل بعد سنوات قليلة فقط من وفاة كوخ. ومع ذلك ، فإن هذا لا يقلل من مزاياه في دراسة هذا المرض. في عام 1905 ، حصل العالم على جائزة نوبل. سميت بكتيريا السل على اسم الباحث - عصا كوخ. توفي العالم في عام 1910.
فينوغرادسكي سيرجي نيكولايفيتش
سيرجي نيكولايفيتش فينوغرادسكي هو عالم بكتيريا معروف قدم مساهمة كبيرة في تطوير علم الأحياء الدقيقة. ولد عام 1856 في كييف. كان والده محاميا ثريا. سيرجي نيكولايفيتش ، بعد تخرجه من صالة للألعاب الرياضية المحلية ، تلقى تعليمه في المعهد الموسيقيسان بطرسبرج. في عام 1877 دخل السنة الثانية من كلية الطب. بعد التخرج في عام 1881 ، كرس العالم نفسه لدراسة علم الأحياء الدقيقة. في عام 1885 ذهب للدراسة في ستراسبورغ.
يعتبر اليوم سيرجي نيكولايفيتش فينوغرادسكي مؤسس بيئة الكائنات الحية الدقيقة. درس المجتمع الميكروبي في التربة وقسم جميع الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش فيه إلى أصلي وخيفي. في عام 1896 ، صاغ فينوغرادسكي فكرة الحياة على الأرض كنظام لدورات بيوجيوكيميائية مترابطة تحفزها الكائنات الحية. كان آخر أعماله العلمية مكرسًا لتصنيف البكتيريا. توفي العالم في عام 1953.
ظهور علم الأحياء الدقيقة
سيسمح لنا التاريخ المختصر لتطور علم الأحياء الدقيقة ، الموصوف في مقالتنا ، بمعرفة كيف بدأت البشرية في مكافحة الأمراض الخطيرة. واجه الإنسان العمليات الحيوية للبكتيريا قبل وقت طويل من اكتشافها. يقوم الناس بتخمير الحليب ، ويستخدمون تخمير العجين والنبيذ. في كتابات طبيب من اليونان القديمة ، تم عمل افتراضات حول العلاقة بين الأمراض الخطيرة والأبخرة الممرضة الخاصة.
تلقى أنتوني فان ليوينهوك تأكيدًا. من خلال طحن الزجاج ، كان قادرًا على إنشاء عدسات تكبر الجسم قيد الدراسة بأكثر من 100 مرة. بفضل هذا ، تمكن من رؤية كل الأشياء من حوله.
اكتشف أن أصغر الكائنات الحية تعيش عليها. بدأ التاريخ الكامل والمختصر لتطور علم الأحياء الدقيقة مع نتائج بحث ليوينهوك. لم يستطع إثبات الافتراضات حول أسباب الأمراض المعدية ، ولكن العمليةأكد نشاط الأطباء منذ القدم. نصت القوانين الهندوسية على تدابير وقائية. ومعلوم أن أشياء ومساكن المرضى تعرضت لمعاملة خاصة.
في عام 1771 ، قام طبيب عسكري في موسكو لأول مرة بتطهير أشياء مرضى الطاعون وتطعيم الأشخاص الذين كانوا على اتصال مع حاملي المرض. تتنوع الموضوعات في علم الأحياء الدقيقة. الأكثر إثارة للاهتمام هو الذي يصف تكوين لقاح الجدري. لطالما استخدم من قبل الفرس والأتراك والصينيين. تم إدخال البكتيريا الضعيفة إلى جسم الإنسان لأنه كان يعتقد أن بهذه الطريقة يتطور المرض بسهولة أكبر.
لاحظ إدوارد جينر (طبيب إنجليزي) أن معظم الأشخاص الذين لم يصابوا بالجدري لا يصابون بالعدوى من خلال الاتصال الوثيق مع حاملي المرض. لوحظ هذا في أغلب الأحيان عند الخادمات اللاتي أصبن بالعدوى أثناء حلب الأبقار بجدري البقر. استمر بحث الطبيب 10 سنوات. في عام 1796 ، حقن جينر دم بقرة مريضة في ولد سليم. بعد فترة ، حاول تلقيحه ببكتيريا شخص مريض. هكذا تم ابتكار اللقاح وبفضله تخلصت البشرية من المرض.
مساهمة العلماء المحليين
الاكتشافات في علم الأحياء الدقيقة ، التي قام بها علماء من جميع أنحاء العالم ، تتيح لنا فهم كيفية التعامل مع أي مرض تقريبًا. قدم الباحثون المحليون مساهمة كبيرة في تطوير العلم. في عام 1698 ، التقى بيتر الأول ليفينجوك. أظهر له مجهرًا وأظهر له عددًا من الأشياء بشكل مكبر.
ووأثناء تكوين علم الأحياء الدقيقة كعلم ، نشر ليف سيمينوفيتش تسينكوفسكي أعماله ، حيث صنف الكائنات الحية الدقيقة على أنها كائنات نباتية. كما استخدم طريقة باستير لقمع الجمرة الخبيثة.
لعبIlya Ilyich Mechnikov دورًا مهمًا في علم الأحياء الدقيقة. يعتبر من مؤسسي علم البكتيريا. ابتكر العالم نظرية المناعة. أثبت أن العديد من خلايا الجسم يمكن أن تثبط البكتيريا الفيروسية. أصبح بحثه أساس دراسة الالتهاب.
علم الأحياء الدقيقة ، وعلم الفيروسات وعلم المناعة ، وكذلك الطب نفسه ، كانت ذات أهمية كبيرة للجميع تقريبًا في ذلك الوقت. درس ميتشنيكوف جسم الإنسان وحاول فهم سبب تقدمه في العمر. أراد العالم أن يجد طريقة من شأنها إطالة الحياة. ويعتقد أن المواد السامة التي تتشكل بسبب النشاط الحيوي للبكتيريا المتعفنة تسمم جسم الإنسان. وفقًا لمتشنيكوف ، من الضروري ملء الجسم بالكائنات الحية الدقيقة لحمض اللاكتيك التي تمنع الكائنات المتعفنة. يعتقد العالم أن الحياة يمكن أن تمتد بشكل كبير بهذه الطريقة.
متشنيكوف درس العديد من الأمراض الخطيرة مثل التيفوس والسل والكوليرا وغيرها. في عام 1886 أسس محطة جرثومية ومدرسة للأحياء الدقيقة في أوديسا (أوكرانيا).
علم الأحياء الدقيقة التقني
علم الأحياء الدقيقة التقني يدرس البكتيريا التي تستخدم في تكوين الفيتامينات وبعض الأدوية وتحضير الطعام. المهمة الرئيسية لهذا العلم هي تكثيف العمليات التكنولوجية في الإنتاج(عادة طعام).
إتقان علم الأحياء الدقيقة التقني يوجه الأخصائي إلى الحاجة إلى الامتثال الدقيق لجميع المعايير الصحية في مكان العمل. من خلال دراسة هذا العلم ، يمكنك منع تلف المنتج. غالبًا ما يدرس هذا الموضوع متخصصو صناعة الأغذية في المستقبل.
ديمتري يوسيفوفيتش إيفانوفسكي
أصبح علم الأحياء الدقيقة أساس إنشاء العديد من العلوم الأخرى. بدأ تاريخ العلم قبل وقت طويل من الاعتراف به من قبل الجمهور. تم تشكيل علم الفيروسات في القرن التاسع عشر. لا يدرس هذا العلم جميع أنواع البكتيريا ، بل يدرس فقط البكتيريا الفيروسية. يعتبر ديمتري يوسيفوفيتش إيفانوفسكي مؤسسها. في عام 1887 بدأ البحث عن أمراض التبغ. وجد شوائب بلورية في خلايا نبات مريض. وهكذا ، اكتشف مسببات الأمراض ذات الطبيعة غير البكتيرية وغير الأولية ، والتي سميت فيما بعد بالفيروسات.
نشر ديمتري يوسيفوفيتش إيفانوفسكي العديد من الأعمال حول ميزات العمليات الفسيولوجية في النباتات المريضة وتأثير الأكسجين على التخمير الكحولي في الخميرة.
نتائج بحثه حول النباتات المريضة التي قدمها إيفانوفسكي في اجتماع لجمعية علماء الطبيعة. كما درس ديمتري يوسيفوفيتش بنشاط علم الأحياء الدقيقة للتربة.
الأدب التربوي
علم الأحياء الدقيقة هو علم لا يمكن تعلمه في غضون أيام قليلة. يلعب دورًا مهمًا في تطوير الطب. تسمح لك كتب علم الأحياء الدقيقة بدراسة هذا العلم بشكل مستقل. في مقالتنا يمكنك أن تجدمع الأكثر شعبية.
- "الكائنات الدقيقة المحبة للحرارة" (2011) هو كتاب يصف النشاط الحيوي للبكتيريا التي تعيش في درجات حرارة عالية. توجد في أعماق كبيرة ، حيث تأتي الحرارة من الصهارة. يحتوي الكتاب على مقالات لعلماء مختلفين من جميع أنحاء الاتحاد الروسي.
- "ثلاث أرواح لعالم الأحياء الدقيقة العظيم. قصة وثائقية عن سيرجي نيكولايفيتش فينوغرادسكي" هو كتاب عن أعظم عالم من تأليف جورجي ألكساندروفيتش زافارزين. كانت مكتوبة وفقًا لمذكرات فينوغرادسكي. وضع العلماء عدة مجالات رئيسية في علم الأحياء الدقيقة (الميكروبية ، التربة ، التخليق الكيميائي). سيكون الكتاب مفيدًا للغاية للأطباء المستقبليين والأشخاص الفضوليين فقط.
- "علم الأحياء الدقيقة العام" من تأليف هانز شليغل هو مقدمة لعالم البكتيريا الرائع. ومن الجدير بالذكر أن هانز شليغل عالم ميكروبيولوجي ألماني مشهور عالميًا ولا يزال على قيد الحياة. تم تحديث المنشور وتوسيعه عدة مرات. يعتبر من أفضل الكتب في علم الأحياء الدقيقة. يصف بإيجاز الهيكل ، وكذلك عملية النشاط الحيوي وتكاثر البكتيريا. الكتاب سهل القراءة. لا توجد معلومات غير ضرورية فيه.
- "الجراثيم جيدة وسيئة. صحتنا وبقائنا في العالم" هو كتاب معاصر كتبته جيسيكا ساكس ونشر العام الماضي. مع تحسن الصرف الصحي وظهور المضادات الحيوية ، ارتفع متوسط العمر المتوقع للإنسان بشكل كبير. ويخصص الكتاب لمشكلة ظهور أمراض المناعة والتي ترتبط بهاالاهتمام المفرط بالصرف الصحي
- كتاب "انظر إلى ما بداخلك" من تأليف روب نايت. تم نشره العام الماضي. يتحدث الكتاب عن الميكروبات التي تعيش في أجزاء مختلفة من أجسامنا. يدعي المؤلف أن الكائنات الحية الدقيقة تلعب دورًا أكثر أهمية مما كنا نعتقد سابقًا.
أساس أحدث التقنيات
علم الأحياء الدقيقة هو أساس أحدث التقنيات. عالم البكتيريا لم يتم فهمه بالكامل بعد. لا يشك العديد من العلماء في أنه بفضل الكائنات الحية الدقيقة ، من الممكن إنشاء تقنيات ليس لها نظائر. سوف تكون التكنولوجيا الحيوية بمثابة أساس لهم.
تستخدم الكائنات الدقيقة في تطوير رواسب الفحم والنفط. ليس سراً أن الوقود الأحفوري بدأ ينفد بالفعل ، على الرغم من حقيقة أن البشرية تستخدمه منذ حوالي 200 عام. في حالة استنفادها ، يوصي العلماء باستخدام الأساليب الميكروبيولوجية للحصول على الكحول من مصادر متجددة للمواد الخام.
تتيح لنا التكنولوجيا الحيوية التعامل مع مشاكل البيئة والطاقة. من المثير للدهشة أن المعالجة الميكروبيولوجية للنفايات العضوية لا تسمح فقط بتنظيف البيئة ، ولكن أيضًا بالحصول على الغاز الحيوي ، وهو ليس بأي حال من الأحوال أدنى من الغاز الطبيعي. هذه الطريقة في الحصول على الوقود لا تتطلب تكاليف إضافية. يوجد بالفعل ما يكفي من المواد في البيئة لإعادة التدوير. على سبيل المثال ، في الولايات المتحدة فقط حوالي 1.5 مليون طن. ومع ذلك ، في الوقت الحالي لا توجد طريقة مدروسة للتخلص من النفايات الناتجة عن المعالجة.
جلبالنتائج
تحتل الأحياء الدقيقة مكانة مهمة في حياة البشرية. بفضل هذا العلم ، يتعلم الأطباء التعامل مع الأمراض التي تهدد الحياة. أصبح علم الأحياء الدقيقة أيضًا أساسًا لإنشاء اللقاحات. العديد من أعظم العلماء الذين ساهموا في هذا العلم معروفون. بعض منهم قابلته في مقالتنا. يعتقد العديد من العلماء الذين يعيشون في عصرنا أن علم الأحياء الدقيقة في المستقبل هو الذي سيجعل من الممكن التعامل مع العديد من مشاكل البيئة والطاقة التي قد تنشأ في المستقبل القريب.
