Проблема самозарождения микроорганизмов.
Открытие мира микробов послужило новым источником доводов в пользу теории самозарождения, поскольку спонтанное возникновение таких мелких и просто организованных существ, как микробы, казалось само собой разумеющимся.
Острая и длительная дискуссия между Л. Спалланцани и Д. Нидхэмом по вопросу о возможности самозарождения жизни не привела к какому‑либо окончательному решению. Вопрос оставался открытым вплоть до 1836 г., когда химик Ф. Шульце, работавший в лаборатории Э. Митчерлиха, возобновил изучение этой проблемы, пытаясь выяснить влияние воздуха на самозарождение и гниение. Именно вопрос о качестве воздуха, который якобы становится непригодным для развития зародышей в сосудах с прокипяченным бульоном, был основным аргументом в пользу самозарождения у его защитников. Шульце очищал вводимый в сосуды воздух не путем прогревания, как делал Спалланцани, а пропуская его через сосуды с серной кислотой. Жидкости в сосудах Шульце оставались длительное время стерильными.
Сходные опыты провел в 1837 г… Шванн, который вводил в сосуды с питательным бульоном воздух, пропущенный через раскаленную металлическую трубку. Пытаясь доказать, что такой воздух не утрачивает способности поддерживать жизнь, Шванн помещал в него животных, которым это не причиняло никакого вреда. Отсюда он сделал заключение, что гниение питательного субстрата может начаться только при попадании в стерильный бульон живых микробов извне.
|
|
|
Опыты Шульце и Шванна не убедили сторонников самозарождения, продолжавших утверждать, что при химической и термической обработке воздух существенно изменяется. Дело осложнялось тем, что аналогичные эксперименты других исследователей приводили к весьма противоречивым результатам. Возражения сторонников самозарождения в значительной мере потеряли силу благодаря опытам Г. Шредера и Т. фон Душа, которые в 1854 г. для предотвращения проникновения микробов в стерильные питательные растворы впервые применили пробку из ваты. Результат был тот же, что и при химической и термической обработке воздуха. Однако ввиду того, что действие ватного фильтра оказывалось не всегда надежным и авторы не могли определить истинной природы бродильного начала, сторонники самозарождения не складывали оружия.
Следует отметить, что борьба двух концепций велась не только в пределах лабораторных опытов, но нашла выход и в практику. Еще в 1810 г. французский предприниматель Ш. Аппер, использовав результаты опыта Л. Спалланцани, нашел, что растительные и животные пищевые продукты, помещенные в герметически закрытые сосуды и прогретые в кипящей воде, сохранялись неопределенно долгое время. Инициативный промышленник нашел практическое применение обнаруженному Л. Спалланцани факту и положил начало производству консервов. Отсутствие самозарождения микробов получило косвенное подтверждение и в практике пивоваренной и спиртовой промышленности.
|
|
|
Таким образом, исследования по проблеме самозарождения микроорганизмов в первой половине XIX в. не только обогатили науку, углубив представления о бактериях, но и частично раскрыли их роль в природе и значение в хозяйственной деятельности человека. Однако вопрос о самозарождении микроорганизмов до опытов Л. Пастера так и не был снят.
Морфология и систематика микроорганизмов.
Открытие и накопление сведений о бактериях, естественно, возбудили интерес к изучению их строения, способов движения и размножения, а также вызвали первые попытки их систематизации. Изучение морфологии микроорганизмов и их классификация составили первый морфологический период в истории бактериологии.
В течение длительного времени после открытий Левенгука все микроорганизмы, в том числе и бактерии, относились к особому классу животных – «анималькулей». К. Линней объединил все микроскопические существа в группу «Chaos», отметив тем самым отсутствие каких бы то ни было критериев для их систематизации. Однако это не означало, что Линней не интересовался микроорганизмами, как обычно принято считать. В 1767 г. внутри группы «хаос» он уже выделил пять семейств – Redivivum, Protheus, Fungorum, Ustilago и Infusorium. К последним он отнес наиболее мелкие микроорганизмы. Согласно немецкому историку бактериологии Ф. Лефлеру, Линней написал более 54 статей, в которых высказал теоретические соображения о возможной роли бактерий в природе, в частности в возникновении болезней.
|
|
|
Принцип бинарной номенклатуры, которую Линней применил при построении своей классификации, был впервые использован для классификации микроорганизмов О. Мюллером. Он же впервые после Левенгука дал в 1773 г. вполне четкое описание нескольких видов бактерий. Так, в составе выделенных им родов Monas и Vibrio были описаны и изображены не менее 15 видов различных бактерий. Мюллер, сразу же завоевавший славу крупного авторитета по морфологии и систематике «инфузорий», был сторонником их животной природы.
В первой половине XIX в. классификация бактерий была усовершенствована Эренбергом, который разделил весь класс инфузорий на 22 семейства, три из которых – Cripthomonadina, Monadina и Vibrionia – объединяли бактерий. Семейство Monadina было подразделено на четыре рода – Bacterium, Spirillum, Spirochaeta и Vibrio. Это деление сохранило свое значение до сегодняшнего дня.
|
|
|
В вопросе о морфологическом строении представителей этих родов Эренберг продолжал придерживаться убеждения о сложной организации всех представителей класса инфузорий. Наблюдаемый им «хоботок» (Russel), по‑видимому, пучок жгутиков, он считал органом восприятия пищи. Судя по всему, Эренберг располагал для наблюдения бактерий достаточными техническими средствами, хотя это и не спасло его от грубых ошибок в описании их строения.
Фердинанд Кон. 1828–1898.
Как уже отмечалось, морфологические взгляды Эренберга встретили сильную оппозицию со стороны Дюжардена. В своем труде о микроскопическом строении, микроорганизмов (1841), в частности бактерий, последний сосредоточил основное внимание на семействе Vibrionia, в котором выделил три рода: Bacterium – с четырьмя видами, Vibrio – с четырьмя видами и Spirillum – с тремя видами. Выделенный Эренбергом род Spirochaeta Дюжарден исключил из своей системы. Хотя Дюжарден и не описал новых видов бактерий, его классификация сыграла существенную роль в бактериологии, так как она строилась на более правильных представлениях о строении микроорганизмов.
В 1849 г. немецкий ботаник К. Негели, исследуя одноклеточные водоросли и бактерии, обратил внимание на морфологическое сходство бесхлорофильных микроскопических форм и пигментированных водорослей. Выявив среди бактерий пигментированные формы, он включил их в класс водорослей, а непигментированные – в класс грибов. Это послужило для Негели поводом к размышлениям о физиологических особенностях представителей обоих классов. К тому времени было уже известно, что пигментированные организмы способны обходиться без органического питания. Неудивительно поэтому, что пигментированные микробы Негели отнес к растениям. Руководствуясь этими соображениями, он объединил все бесцветные микроскопические формы – Bacterium, Vibrio, Spirillum и Sarzina, а также дрожжи и возбудителя болезни шелковичных червей Nosema bombycis в группу Schyzomycetae. Вслед за этим Негели поставил вопрос о том, к какому классу – растениям или животным – следует отнести существа, объединенные в этой группе.
Обсуждение этого вопроса в 1851 г. продолжил итальянский ботаник М. Перти, полагавший, что группу бактерий следует считать промежуточной между животными и растениями, в связи с чем он назвал ее Phytozoida, т. е., растения‑животные. Разделив ее на три подгруппы – Filigera, Sporozoidia и Lamprozoidia – Перти выделил из последней семейство Vibrionida с двумя родами – Spirillum и Bacteria. Классификация Перти не получила признания у его современников и была вскоре забыта.
Более определенное высказывание о растительной природе микроорганизмов было сделано немецким физиологом и ботаником Ф. Коном. Его работы по бактериологии и в особенности по классификации микробов имели фундаментальное значение. В своей главной работе «О развитии микроскопических водорослей и грибов» (1850) Кон использовал разделение Эренбергом семейства Vibrionia на четыре рода – Bacterium, Vibrio, Spirillum и Spirochaeta, но утверждал, что семейство Vibvionia должно быть отнесено не к животному царству, как у Эренберга, а к растительному вследствие его сходства с микроскопическими водорослями. В 1870–1876 гг. Кон тщательно изучил семейство Bacteria и охарактеризовал его как группу организмов, лишенных хлорофилла, имеющих сферическую или цилиндрическую форму и размножающихся посредством поперечного деления. Бесцветную Oscillaria (Beggiatoa) он вообще отделил от Bacteria. Все семейство Bacteria он разделил на четыре подсемейства – Sphaerobacteria с родом Monas; Microbacteria с родом Bacterium; Desmobacteria с родами Bacillus и Vibrio; Spirobacteria с родами Spirillum и Spirochaeta. Предлагая подобную классификацию, Кон руководствовался морфологическими, экологическими, а также функциональными признаками. Его классификация имела большое значение для прогресса микробиологии в XIX в. и не утратила своей ценности и в настоящее время.
К середине XIX в. наметились контакты между бактериологией и смежными с ней дисциплинами – протистологией, фитопатологией, ботаникой и систематикой низших растений. Это способствовало расширению теоретических представлений, совершенствованию методики микробиологических исследований и обнаружению новых путей для решения многих проблем. Так, изучение протистологами и ботаниками проблемы генетических связей протистов, низших растений и бактерий способствовало выяснению места микроорганизмов в естественной системе организмов.
Фитопатологические исследования А. де Бари внесли значительные усовершенствования в методику наблюдений и экспериментов при изучении бактериальных болезней растений. Это привело к тому, что интересы ученых в значительной степени изменились – вместо преимущественного исследования морфологии микроорганизмов стали заниматься изучением их функциональной деятельности. Так, ко второй половине XIX в. на смену первому периоду в истории бактериологии, связанному с выявлением бактерий в природе и изучением их морфологического строения, пришел период изучения особенностей их жизнедеятельности.
Глава 21
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 191; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!