Мікробіологія порівняно молода наука. Вона зародилася наприкінці XVIIст. Тоді вже було зроблено великі географічні відкриття, розвинулось мореплавство, торгівля, почалось інтенсивне вивчення рослинного і тваринного світу Америки, Австралії, Центральної Африки, Індії та інших маловідомих на той час країн. Все це сприяло розвиткові природничих наук. Великих успіхів досягай і такі галузі знань, як механіка, оптика.
Практична потреба в знаряддях та інструментах (зокрема оптичних) для мореплавства, астрономічних спостережень тощо дала поштовх до розробки і удосконалення конструкцій різних оптичних приладів. У 1590 р. в Голландії в м. Міддельбурзі шліфувальники скла брати Ганс і Захарій Янсени сконструювали прилад зі збільшувальних скелець, а в 1610р. Г. Галілей виготовив перший мікроскоп. У 1619 р. з'явився дволінзовий мікроскоп голландського фізика Кор-нелія Дреббеля. Так було винайдено прототип сучасного світлового мікроскопа.
Якщо вважати, що мікробіологія виникла тоді, коли людина вперше побачила і описала мікробів, то можна точно встановити «день народження» науки та ім'я її засновника. Цією людиною є голландський натураліст Антоні ван Левенгук (1632—1723), Виготовлені Левенгуком мікроскопи були найдосконалішими на той час (рис. 1). Вони збільшували досліджуваний об'єкт у 160—300 разів. Вивчаючи за допомогою таких мікроскопів зубний наліт, дощову і колодязну воду, а також різні настої, він виявив у них безліч дрібних, різних за формою «живих звіряток» (рис. 2).
Свої спостереження А. Левенгук старанно описував, замальовував і надсилав до Лондонського королівського товариства, членом якого його згодом було обрано. 17 вересня 1683 р. він, здивований побаченим, писав: «Я дослідив слиз, що залягає між зубами, і побачив безліч дуже маленьких звіряток, які жваво рухались... У моєму роті їх більше, ніж людей в Об'єднаному королівстві». Більшу частину своїх спостережень він опублікував у 1695 р. у книжці «Таємниці природи, відкриті А. Левенгуком» («Агеапа паШге сіеїесїе аЬ Апіопіо уап Ьеешуаппоск»).
Відкриття А. Левенгука були настільки несподіваними і навіть фантастичними, що протягом майже 50 наступних років викликали загальний подив. Перебуваючи в Голландії в 1698 р., Петро І відвідав А. Левенгука і ознайомився з його дослідами. З цієї поїздки цар при-
З Історії розвитку мікробіології
віз у Росію подарований А. Левенгуком мікроскоп. У 1716 р. у майстернях при дворі Петра І виготовлено перші в Росії мікроскопи.
Отже, відкриття А. Левенгука поклали початок розвитку мікробіології, викликали зацікавлення до вивчення її таємничих об'єктів. Однак тривалий час (майже до середини XIXст.) мікробіологія мала в основному описовий характер. Перший період розвитку цієї науки,
Рис. 1
Мікроскоп А. Левенгука:
А, В — вигляд ззовні; Б - схема будови.
1 — щілина; 2 — рухома голка, на якій вміщують досліджуваний об'єкт, 3 — гвинт для наведення різкості
який увійшов в історію під назвою морфологічного періоду, був початком нагромадження фактичного матеріалу. Вивчення морфології мікробів було доступніше, ніж дослідження їхньої функціональної діяльності, і тому саме на визначенні форми й зосереджено увагу в перших мікробіологічних працях. Але й під час вивчення морфології мікроорганізмів доводилось обмежуватися здебільшого констатацією фактів, бо інструменти, якими користувались тоді, були дуже примітивними. Мабуть, цим і пояснюється те, що
ВСТУП
видатний природознавець К. Лінней (1707—1778), який створив штучну систему живої природи, стверджував, що мікроорганізми належать до одного загального роду, назвавши його «хаос». «Вони надто маленькі, надто туманні й ніхто ніколи про них нічого певного не взнає...», писав він наприкінці XVIIIст.
Проте зазначимо, що не всі вчені того часу поділяли думку Карла Ліннея. Вагомий внесок у розвиток молодої науки зробили відомі
Рис. 2
Різні форми бактерій (малюнок А. Левенгука, 1683)
вчені-природознавці Л. Спалланцані (1729-1799), М. М. Терехов-ський (1740-1796), Д. С. Самойлович (1744-1805) та інші.
Вихованець Києво-Могилянської академії і Страсбурзького університету М. М. Тереховський у своїй праці «Про наливочний хаос Ліннея» розглядає природу виникнення мікробів. Він уперше розробляє експериментальний метод дослідження бактерій, встановлює, що для розвитку мікроорганізмів потрібен кисень, що мікроби перед поділом ростуть. Він робить висновок, що мікроби є справжніми живими істотами, і першим доводить неспроможність теорії про довільне зародження життя (що пізніше блискучими експериментами підтвердив Л. Пастер).
Результати досліджень М. М. Тереховського залишались тривалий час маловідомими через поширену думку про неможливість
10
З історії розвитку мікробіологи
вивчення мікроорганізмів. Тому досить довго не було встановлено ні місце мікробів серед інших живих істот, ні роль і значення їх у природі, незважаючи на те, що таку спробу було зроблено в 1773 р. датським природознавцем О. Ф. Мюлером, який усі відомі тоді бактерії розподілив на два роди. Тільки через 63 роки після цього (1838) вийшла в світ праця К. Еренберга «Інфузорії як досконалі організми», в якій автор, користуючись порівняльним методом, поділив клас інфузорій на 22 родини. Три родини цього класу — Васіегішп, ЗрігіПит, Зрігоспаеїа — К. Еренберг відніс до групи мікроорганізмів. Систематика мікробів К. Еренберга була значним кроком уперед, і з'явилася вона як результат застосування порівняльного методу, який посів панівне місце в природознавстві, особливо після виходу в світ геніальної праці Ч. Дарвіна «Походження видів шляхом природного добору» (1859). Отже, експериментальні дослідження мікробів, започатковані М. М. Тереховським, застосовувались дедалі ширше.
Справжній переворот у мікробіології пов'язаний з ім'ям видатного французького природознавця, засновника сучасної мікробіології Луї Пастера (1822-1895). Про велике значення його праць, характер і обсяг його наукової діяльності може свідчити вже сам перелік проблем, які вивчав і успішно розв'язав цей геніальний вчений протягом свого життя. У 1857 р. він довів, що спиртова ферментація є результатом життєдіяльності дріжджів. У 1860 р. встановив, що мікроби поширені всюди, що з повітря вони можуть потрапляти до різних настоїв, на різні продукти і спричинювати їхнє гниття. Це спостереження наштовхнуло його на думку, що мікроби не зароджуються під час розкладу решток тваринних і рослинних організмів, а за відповідних сприятливих умов довкілля розмножуються на цих субстратах.
Луї Пастер виступив із незаперечними доказами проти панівної тоді думки про самозародження мікробів. Експериментальне підтвердження (рис. 3) неможливості самозародження мікроорганізмів стало значним досягненням у науці саме тому, що з ним пов'язувалась доктрина «абіогенезу» — вчення про спонтанне виникнення живих істот із неживої матерії. У 1865 р. Л. Пастер вивчив причини «хвороб» вина й пива. Завдяки його дослідженням стало відомо, що ці «хвороби» спричинюють особливі мікроби, які розвиваються разом із дріжджовими грибами. Л. Пастер розробив і запропонував засіб боротьби з цими «хворобами» — термічну обробку рідин, у результаті якої гинуть всі безспорові мікроби. Цей метод названо на честь автора пастеризацією.
ВСТУП
У 1865 р. французький уряд звернувся до Л. Пастера з проханням допомогти шовківникам, які зазнали великих збитків від захворювань гусені шовкопряда. Завдяки інтенсивним дослідженням Л. Пас-теру вдалося встановити, що ці хвороби також спричинюються мікробами. Запропонований ним простий спосіб відбору здорової грени дав змогу ліквідувати епізоотію, яка загрожувала шовківництву не тільки у Франції, айв інших країнах. Л. Пастер також дійшов висновку, що чимало хвороб тварин і людини спричинюються мікроорганізмами.
Свої досліди в цьому напрямі він почав із вивчення сибірки, яка завдавала великої шкоди тваринництву Франції. Про результати своїх досліджень Л. Пастер доповів на засіданні Французької академії ЗО квітня 1878 р. Цей день став днем народження науково обгрунтованої медичної мікробіології.
о.
Рис. З
Колба Пастера, за допомогою якої було
доведено неможливість спонтанного
самозародження мікроорганізмів
Пряме відношення до медицини мають два цикли праць Л. Пастера: дослідження, які з'ясовують роль мікроорганізмів в етіології інфекційних захворювань, і дослідження, пов'язані зі встановленням принципів застосування профілактичних щеплень. Розроблений ним метод профілактики людини і тварин є основним засобом боротьби проти інфекційних хвороб. В основу методу покладено його спостереження над дією ослаблених культур курячої холери, введених в організм тварин. У 1881-1885 рр. Л. Пастер розробив методи виготовлення живих вакцин проти сибірки і сказу, що відіграло величезну роль у боротьбі з цими тяжкими хворобами.
Таким чином, працями Л. Пастера було закладено підвалини другого періоду розвитку мікробіології, який дістав назву ф і з і о -
12
З історії розвитку мікробіологи'
логічного. Центр уваги у вивченні мікробів перенесено на дослідження їхніх фізіологічних функцій. Такий підхід до вивчення світу мікроорганізмів мав вирішальне значення для подальшого розвитку цієї науки і вивів її на широкий шлях практичних застосувань. Праці Л. Пастера із з'ясування природи процесів бродіння заклали основи промислової мікробіології, а вивчення ролі мікробів в інфекційному процесі й розробка принципів боротьби із заразними хворобами поклали початок медичній мікробіології.
Майже водночас з відкриттям Л. Пастера з'явилися відомі праці видатного німецького мікробіолога Роберта Коха (1843—1910). Відкриття збудників сибірки, туберкульозу, холери належать саме йому. Р. Кох розробив низку спеціальних методів досліджень, які й тепер використовують мікробіологи (виділення чистої культури бактерій на твердому поживному середовищі, забарвлення мікробів аніліновими барвниками, використання імерсійної системи і конденсора Аббе у мікроскопуванні, мікрофотографуванні тощо). Способи дезінфекції, запропоновані Р. Кохом, і тепер успішно використовуються в медичній практиці. Докази про патогенність того чи іншого мікроба дістали назву тріади Генле—Коха, а відкритий у 1882 р. збудник туберкульозу названо паличкою Коха. В 1905 р. Р. Коху присуджено Нобелівську премію за досягнення в розвитку медицини.