Первый исследователь обнаруживший живые микроорганизмы и описавший их в сочинении тайны природы

Становление и развитие микробиологии и иммунологии.

Микробиология
(греч.
microbiologia;
от
mikros
— малый,
bios
— жизнь и
logos
— учение)

как наука о микроорганизмах, их строении
и жизнедеятельности,
а также изменениях, вызываемых ими в
организмах людей,
животных, растений и неживой природе,
возникла во второй половине XIX
в.

Ее
формирование проходило в тесной связи
с практической деятельностью человека,
историческим развитием, общим прогрессом
наук (биологии, физики, химии) и техники
(открытие и совершенствование микроскопии
и других методов исследования). В процессе
своего развития микробиология
дифференцировалась на общую, медицинскую,
сельскохозяйственную, ветеринарную,
санитарную, промышленную и др. Для
подготовки специалистов-медиков особое
значение имеет медицинская микробиология.
Она подразделяется на бактериологию,
вирусологию, микологию, иммунологию,
протозоологию. В истории микробиологии
выделяют два периода: эмпирический
(до второй половины
XIX
в.)

и экспериментальный,
начало которого связано с деятельностью
Л. Пастера.

Эмпирический период.

Эмпирические
догадки о живом возбудителе высказывались
в трудах Тита Греция Кара (95―55 гг.
до н.э.), Плиния Старшего (23―75 гг. до
н.э.), Галена (ок. 131―ок. 201 гг. н.э.).

Выдающимся
обобщением достижений этого опыта
явился классический труд итальянского
ученого эпохи Возрождения Дж. Фракасторо
(1478―1553 гг.) «О контагии, контагиозных
болезнях и лечении».

Создание
первых оптических приборов в начале
XVII
в. открыло новую эру в истории микробиологии.
А. ван Левенгук был первым исследователем,
который обнаружил живые микроорганизмы
и описал их в своем сочинении «Тайны
природы, открытые Антонием Левенгуком»
(1695 г.).

Классическим
примером успешного эмпирического
решения сложнейшей проблемы (обнаружения
первых патогенных микроорганизмов и
научно обоснованных методов борьбы с
ними) является история оспопрививания.

Натуральная
оспа (лат.
variola,
англ.
smallpox)
стала
постоянным эпидемическим заболеванием
в Западной Европе в XV
столетии.

Смертность
от оспы была высокой. В XVIII
столетии в Западной Европе ежегодно
заболевало 12―15 млн человек; из них
погибало 20―25% взрослого населения и
55% детей.

Клинику
натуральной оспы изучали Т. Сиденхам,
Дж. Фракасторо, И. Меркуриалис (который
в 1584 г. впервые заговорил о специфичности
оспы). Еще в древности, желая защититься
от этого опасного заболевания,
жители разных континентов пришли к идее
предохранительного самозаражения
оспой, т. е. к «оспопрививанию», которое
известно в истории науки под названием
инокуляция
(лат.
inoculatio
— искусственное заражение; от лат.
inoculare
— пересаживать)
,
или, что равнозначно, вариоляция
(лат.
variolatio;
от лат. названия оспы-
variola).

В
России предохранительные меры против
оспы были известны задолго до открытия
Дженнера. Крестьяне Казанской губернии
растирали оспенные струпья в порошок,
вдыхали его, а затем парились в бане.
Как правило, после искусственного
заражения заболевание оспой проходило
в легкой форме.

В
России инокуляция вошла в практику в
середине XVIII
в. С 1770 года
начали учреждаться оспопрививательные
дома.

В
эти годы Д.С. Самойлович впервые высказал
идею о специфичности чумы. Будучи
убежденным, что чума вызывается «особым
и совсем
отменным существом», он (до открытия
возбудителя) пришел к идее предупреждения
этой болезни посредством введения в
организм ослабленного заразного начала.

Вариоляция
не гарантировала длительной и полноценной
защиты от оспы. Решение проблемы пришло
в 1796 г., когда Эдвард Дженнер открыл
метод
вакцинации (лат.
vaccinatio;
от
vacca
— корова).

Эдвард
Дженнер (1749―1823 гг.) — основоположник
вакцинации (прививки коровьей оспы с
целью предотвращения оспы натуральной).

Дженнер
нашел способ сохранения прививочного
материала путем высушивания содержимого
оспенных пустул и хранения его в
стеклянной посуде.

Первая
вакцинация против оспы в России по его
методу была сделана в 1801 г. профессором
Е.О. Мухиным.

Понадобилось
почти 200 лет для того, чтобы человечество
проделало путь от вакцины Э. Дженнера
до открытия вируса натуральной оспы
(Э. Пашен, 1906 г.) и добилось полной
ликвидации этого опасного инфекционного
заболевания на всем Земном шаре.

Соседние файлы в предмете История Медицины

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Микроорганизмы, или микробы — это живые существа микроскопически малых размеров, которыми насыщена окружающая человека среда: вода, почва, воздух, продукты питания, жилища человека и предприятия.

Наука микробиология изучает строение, обмен веществ и условия существования микроорганизмов, а также их роль в жизни человека. Микроорганизмы имеют сходство с животными и растениями, так как находятся на границе животного и растительного миров. Они очень разнообразны по форме и свойствам, но общим признаком всех являются малые размеры. Поэтому для изучения их применяются особые методы. Из-за малых размеров микроорганизмы невозможно увидеть невооруженным глазом. Знакомство человека с ними началось с изобретения микроскопа. Первые микроскопы были весьма примитивны, состояли из нескольких вручную изготовленных линз и давали увеличение до 300 раз; по существу, это были лупы. Однако даже такие приборы позволяли рассмотреть форму некоторых микроорганизмов.

Голландский естествоиспытатель Антон Лёвенгук (1632-1723), собственноручно шлифовавший линзы и собиравший простейшие микроскопы, с удивлением обнаруживал микроорганизмы во всех объектах, которые рассматривал: дождевой воде, настое сена, зубном налете и др. Он с большой точностью описал формы микроорганизмов, которых увидел под микроскопом (простейшие, бактерии, грибы и дрожжи), назвал их инфузориями и описал в книге «Тайны природы». Лёвенгука по праву считают основоположником описательной микробиологии.

Со времени открытия Лёвенгука многие ученые стремились глубже изучить свойства микроорганизмов и использовать полученные знания в хозяйственной деятельности. Огромны заслуги перед человечеством знаменитого французского ученого Луи Пастера (1822-1895). Начав работу химиком, Пастер впоследствии заинтересовался обменом веществ у микроорганизмов. Пастер обратил внимание на то, что на поверхности земли благодаря наличию микроорганизмов происходят значительные химические превращения: микроорганизмы не только разрушают мертвые органические остатки животных и растений, но и очищают от них почву и водоемы.

Пастер доказал, что в результате деятельности отдельных видов микроорганизмов происходит порча пищевых продуктов. Одновременно он обнаружил, что микроорганизмы производят и полезную для человека работу. Исследуя процессы брожения, Пастер установил, что каждое брожение (спиртовое, уксуснокислое и молочнокислое) вызывается специфическим возбудителем. В своем труде «Исследование о брожении» он рассматривает ряд бродильных производств, приписывая осадку на дне бродильного чана главную роль в процессе брожения. До Пастера, например, осадки в винных бочках считали отбросами и называли «экскрементами вина». Исследования Пастера оказали большую помощь виноделам Франции в борьбе с микроорганизмами, вызывающими болезни вин, и он по праву считается родоначальником технической микробиологии. Позже Пастер увлекся бактериологией и разработал учение о специфичности возбудителей инфекционных заболеваний человека, которые тоже оказались микробами, а также создал прививку против бешенства.

Русские ученые сыграли большую роль в развитии микробиологии. Среди них наиболее известны Л. С. Ценковский, И. И. Мечников, Н. Ф. Гамалея, Д. И. Ивановский, С. Н. Виноградский, В. Л. Омелянский и др.

Л. С. Ценковский (1828-1877) исследовал различные группы микроорганизмов, их свойства и генетическую связь друг с другом. Он был первым, кто приготовил и применил в России вакцину против сибирской язвы овец.

И. И. Мечников (1845-1916) получил всемирное признание за разработку теории иммунитета. Она объясняет механизм невосприимчивости организма к инфекционным заболеваниям. После дальнейшей разработки эта теория легла в основу учения об антибиотиках.

Н. Ф. Гамалея (1858-1949) изучал многие вопросы медицинской микробиологии. В 1886 г. Н. Ф. Гамалея организовал в Одессе первую в России пастеровскую станцию по прививкам против бешенства.

Д. И. Ивановский (1864-1920) первым открыл вирусы, вызывающие болезни растений. Он является родоначальником науки вирусологии, которая в настоящее время получила широкое развитие и применение.

Большой вклад в развитие микробиологии внес С. Н. Виноградский (1856-1953), разработавший метод элективных (избирательных) культур. Используя его, С. Н. Виноградский выделил группу нитрифицирующих бактерий, открыл особый тип питания у микробов — хемосинтез. Он обнаружил также важнейший процесс — фиксацию атмосферного азота анаэробными бактериями, — имеющий огромное значение в круговороте веществ в природе.

Ученик С. Н. Виноградского — В. Л. Омелянский (1867-1928) многое сделал для развития микробиологии. Он создал первый русский учебник и практическое руководство по микробиологии. Грибные заболевания растений исследовали М. С. Воронин (1838-1903) и А. А. Ячевский (1863-1932), положившие начало науке фитопатологии.

В изучение процессов брожения большой вклад внесли русские ученые Л. А. Иванов, С. П. Костычев (1877-1931) и А. Н. Лебедев (1881-1938). В 1930 г. на основе работ С. П. Костычева и В. С. Буткевича (1872-1942) в СССР было организовано производство молочной кислоты с помощью микроскопических грибов. Труды Я. Я. Никитинского (1878-1941) и его учеников положили начало развитию микробиологии консервного производства и хранения скоропортящихся пищевых продуктов.

В нашей стране микробиология пищевых продуктов получила широкое развитие. Как наука микробиология разделяется на самостоятельные разделы.

Общая микробиология изучает различные стороны жизнедеятельности микробов, роль их в круговороте веществ в природе и возможность применения в практической деятельности человека. Наиболее важной функцией микробов для жизни на земле является их участие в круговороте углерода. Равновесие между образованием органических соединений растениями и их распадом поддерживают микроорганизмы. Общая микробиология изучает круговорот и других жизненно важных элементов в природе, связанных с жизнедеятельностью микроорганизмов: азота, железа, серы и др.

Техническая микробиология является важной прикладной наукой. Она изучает различные микроорганизмы с точки зрения использования их биохимической деятельности для получения ценных продуктов. Оказалось, что некоторые дрожжи, бактерии и плесневые грибы в процессе своей жизнедеятельности образуют много полезных веществ. Благодаря исследованию ряда ученых в настоящее время разработаны технологические процессы для использования биохимической деятельности микроорганизмов. Так, вырабатывают пиво, вино, сыр, хлеб, спирт, органические кислоты и т. д. Успех этих производств зависит от правильно подобранных культур микроорганизмов и режимов их выращивания. Важным условием получения продуктов высокого качества является применение чистых культур микроорганизмов — культур, которые выведены из одной клетки и обладают рядом производственно-ценных свойств.

В последние десятилетия освоено производство многих новых ценных продуктов микробиального происхождения: антибиотиков, витаминов, ферментов, аминокислот и др.

Продуцентами их являются дрожжи, бактерии, плесневые грибы и другие микроорганизмы. Возникла и стала быстро развиваться новая отрасль народного хозяйства — микробиологическая промышленность.

Сельскохозяйственная микробиология разрабатывает способы повышения плодородия почвы с помощью микроорганизмов.

Медицинская микробиология изучает болезнетворные (патогенные) микроорганизмы, методы предупреждения болезней и их лечение. К ней примыкают санитарная и ветеринарная микробиология, эпидемиология и вирусология.

Санитарная микробиология — это наука, разрабатывающая оздоровительные мероприятия для предупреждения различных заболеваний человека. Санитарная микробиология находится на стыке с микробиологией, эпидемиологией и гигиеной и имеет профилактическую направленность. Вначале санитарная микробиология составляла часть гигиены, но в 30-е годы благодаря трудам советских ученых А. Л. Миллера, И. Е. Минкевича, В. И. Тец сформировалась как самостоятельная наука.

Водная микробиология изучает микроорганизмы, населяющие водоемы. Она занимается также вопросами загрязнения вод промышленными отходами, очищения вод с помощью микроорганизмов и др.

Кроме полезных микроорганизмов, которые люди научились использовать в своих целях, в природе существует огромное количество вредных. Попадание их в пищевые продукты и полуфабрикаты нежелательно и опасно, поскольку некоторые микроорганизмы являются возбудителями пищевых инфекций и отравлений. Доброкачественность пищевых продуктов во многом зависит от вида и количества микроорганизмов, находящихся в окружающей среде, сырье и на производственном оборудовании. Качество продукции определяется тем, насколько удалось предотвратить микробиальное обсеменение растительного и животного сырья при транспортировании, хранении, технологической обработке. Поэтому на пищевых предприятиях постоянно контролируют микробиологическое состояние производства, что позволяет своевременно обнаружить посторонние и вредные микробы. В этих целях наряду с химической лабораторией устраивают микробиологическую, которая имеет специальное оборудование.

Автоклавы предназначены для получения стерильных питательных сред, на которых выращивают микроорганизмы. В этих аппаратах, работающих под давлением, стерилизующим фактором является влажный пар при температурах выше 100 °С. Стеклянная посуда (пробирки, пипетки, чашки Петри, бродильные трубки для определения активности брожения и др.) стерилизуется в сушильных шкафах сухим паром при 160-170 °С.

Микроскопы позволяют рассматривать клетки микроорганизмов, невидимые невооруженным глазом. При этом для выявления строения клеток используют специальные краски. Кроме основного оборудования необходимы лабораторные принадлежности: петли для проведения посевов микроорганизмов на поверхности питательных сред, иглы для посевов в глубину сред и др. В тех отраслях, где применяются культурные микроорганизмы, необходимо специальное оборудование и посуда для разведения чистых культур.

Для предупреждения попадания вредных микробов в технологические емкости, полуфабрикаты и готовую продукцию разработаны профилактические мероприятия и санитарные правила. Вредные микробы подвергаются также активному уничтожению при проводимых на предприятиях дезинфекциях.

Важным средством борьбы с микробиальной обсемененностью на предприятиях является переработка сырья, минимально зараженного микробами, содержание в чистоте оборудования и тары и строгое соблюдение установленных технологических режимов, которые обеспечивают условия, неблагоприятные для размножения посторонней микрофлоры.

В середине XIX в. гуморальная патология Рокитанского вступила в резкое противоречие с новыми фактическими данными. Применение микроскопа вывело естествознание на уровень клеточного строения и резко расширило возможности морфологического анализа в норме и патологии. Принципы морфологического метода в патологии заложил Рудольф Вирхов (Virchow, Rudolf, 1821-1902)-немецкий врач, патолог и общественный деятель (рис. 120).

Взяв на вооружение теорию клеточного строения (1839), Р. Вирхов впервые применил ее к изучению больного организма и создал теорию целлюлярной (клеточной) патологии, которая изложена в его статье «Целлюлярная патология как учение, основанное на физиологической и патологической гистологии» («Die Cellular-pathologie.», 1858).

По Вирхову, жизнь целого организма есть сумма жизней автономных клеточных территорий; материальным субстратом болезни является клетка (т. е, плотная часть организма, отсюда термин «солидарная» патология); вся патология есть патология клетки: «все наши патологические сведения необходимо свести на изменения в элементарных частях тканей, в ячейках».

Некоторые положения целлюлярной теории патологии, основанные на механистическом материализме, противоречили учению о целостности организма. Они были подвергнуты критике (И. М. Сеченов, Н. И. Пирогов и др.) еще при жизни автора. Но в целом теория, целлюлярной патологии была шагом вперед по сравнению с теориями тканевой патологии Биша и гуморальной патологии Рокитанского. Она быстро получила всеобщее признание и оказала положительное влияние на последующее развитие медицины. Р. Вирхов был избран почетным членом научных обществ и академий почти всех стран мира.

Рудольф Вирхов внес большой вклад в становление патологической анатомии как науки. Используя, метод микроскопии, он впервые описал и изучил патологическую анатомию воспаления, лейкоцитоз, эмболии, тромбозы, флебиты, лейкемии, амилоидоз почки, жировое перерождение, туберкулезную природу волчанки, клетки нейроглии. Вирхов создал терминологию и классификацию основных патологических состояний. В 1847 г. он основал научный журнал «Архив патологической анатомии, физиологии и клинической медицины», в наши дни издаваемый под названием «Архив Вирхова» («Virchow’s Archiv»). P. Вирхов является также автором многочисленных трудов по общей биологии, антропологии, этнографии и археологии.

На смену целлюлярной теории патологии, сыгравшей в свое время прогрессивную роль в развитии науки пришло функциональное Направление, основанное на учении о нейрогуморальной и гормональной регуляции. Однако роль клетки в патологическом процессе не была перечеркнута: клетка и ее ультраструктуры рассматриваются как интегральные составные части целостного организма.

В России начало патологической анатомии и судебно-медицинским вскрытиям было положено в 1722 г., когда вышел «Регламент» Петра I о госпиталях. В нем предписывалось обязательное вскрытие умерших насильственной смертью. В 1835 г. «Уставом о госпиталях» было введено обязательное вскрытие всех умирающих в больницах. Первая кафедра патологической анатомии в России была создана в 1849 г. в Московском университете. Ее возглавил Алексей Иванович Полунин (1820-1888) – основатель первой в России патолого-анатомической школы. Большой вклад в развитие патологической анатомии в России внесли М. Н. Никифоров (1858-1915) – автор одного из первых в стране учебников по патологической анатомии, многократно переиздававшегося; Н. И. Пирогов, который с 1840 г. вел курс вскрытия трупов в Медико-хирургической академии; М. М. Руднев (1823-1878) – основатель петербургской школы патологоанатомов и другие.

В середине XIX века в российской патологии сформировалось экспериментальное направление (получившее позднее название «патологическая физиология»). Впервые курс общей и экспериментальной патологии в России читал в Московском университете известный патологоанатом А. И. Полунин.

Рождение патологической физиологии как науки связано с деятельностью Виктора Васильевича Пашутина (1845-1901) – основоположника первой отечественной школы патофизиологов (рис. 121). В 1874 г. он организовал кафедру общей и экспериментальной патологии в Казанском университете, а в 1879 г. возглавил кафедру общей и экспериментальной патологии в Военно-медицинской академии в Петербурге.

Будучи учеником И. М. Сеченова и С. П. Боткина, В. В. Пашутин ввел в общую патологию идеи нервизма. Ему принадлежат фундаментальные исследования по обмену веществ (учение об авитаминозе) и газообмену (учение о гипоксии), пищеварению и деятельности желез внутренней секреции. В. В. Пашутин впервые определил патологическую физиологию как «философию медицины». Его двухтомное руководство «Лекции по общей патологии (патологической физиологии)» (1878, 1891) долгое время оставались основным учебником по патологической физиологии.

В конце XIX – начале XX в. большой вклад в развитие патологической физиологии внесли И. И. Мечников (см. с. 248), Г. П. Сахаров, А. А. Богомолец.

Микробиология

Микробиология (от греч. mikros – малый) как наука о микроорганизмах, их строении и жизнедеятельности, а также изменениях, вызываемых ими в организмах людей, животных, растений и в неживой природе, возникла во второй половине XIX в. Ее формирование проходило в тесной связи с практической деятельностью человека, историческим развитием, общим прогрессом науки (биологии, физики, химии) и техники (открытие и совершенствование микроскопии и других методов исследования). В процессе своего развития микробиология дифференцировалась на общую, медицинскую, сельскохозяйственную, ветеринарную, санитарную, промышленную и др. Для подготовки специалистов-медиков особое значение имеет медицинская микробиология. Она подразделяется на бактериологию, вирусологию, микологию, иммунологию, протозоологию.

В истории микробиологии выделяют два основных периода: эмпирический (до второй половины XIX в.) и экспериментальный, начало которого связано с деятельностью Л. Пастера (см. с. 247).

Эмпирический период

Идея о живой природе заразного начала, уносившего тысячи (а во время крупных эпидемий и пандемий миллионы) человеческих жизней, формировалась в течение тысячелетий. Эмпирические догадки о живом возбудителе высказывались в трудах Тита Лукреция Кара (95-55 гг. до н. э.), Плиния Старшего (23-75 гг. н. э.), Галена (ок. 131-ок. 201 гг. н. э.), Ибн Сины (980-1037) и других выдающихся мыслителей прошлого.

Частые эпидемии повальных болезней в средневековой Европе способствовали накоплению сведений о путях заражения. Выдающимся обобщением этого опыта явился классический труд итальянского ученого эпохи Возрождения Джироламо Фракасторо (1478-1553) «О контагии, контагиозных болезнях и лечении» (см. с. 194).

Создание первых оптических приборов в начале XVII в. открыло новую эру в истории микробиологии. А. ван Левенгук (см. с. 228) был первым исследователем, который обнаружил живые микроорганизмы и описал их в своем труде «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком» (1695). Тем не менее до обнаружения первых патогенных микроорганизмов и научно обоснованного метода борьбы с ними оставалось почти два столетия эмпирических поисков.

Важным этапом этого пути явилась деятельность российского врача Д. С. Самойловича (см. с. 277), который впервые высказал идею о специфичности чумы. Будучи убежденным, что чума вызывается «особливым и совсем отменным существом», он пришел к идее предупреждения этой болезни посредством введения в организм ослабленного заразного начала. В подтверждение тому в 1803 г. Д. С. Самойлович ввел себе заразный материал, взятый от человека, выздоравливавшего от чумы бубонной формы.

Оспопрививание

«Исследовать, – писал канадский патофизиолог и эндокринолог Ганс Селье, – это видеть то, что видят все, и думать так, как не думал никто». Эти слова в полной мере относятся к английскому врачу Эдварду Дженнеру (Jenner, Edward, 1749-1823), который заметил, что у крестьянок, доивших коров, больных коровьей оспой, на руках образуются пузырьки, напоминающие оспенные пустулы. Через несколько дней они нагнаиваются, подсыхают и рубцуются, после чего эти крестьянки никогда не заболевают натуральной оспой.

Первым, кто увидел и описал микроорганизмы, был голландский натуралист Антоний ван Левенгук (1632-1723) (рис. 1.6), который сконструировал микроскоп, дававший увеличение до 300 раз. В ми­кроскоп он рассматривал все, что попадалось под руку: воду из пруда, различные настои, кровь, зубной налет и многое другое. В просматри­ваемых объектах он обнаруживал мельчайшие существа, названные им живыми зверьками (анималькулями). Он установил шаровидные, палочковидные и извитые формы микробов. Книга «Тайны природы, открытые А. Левенгуком», опубликованная в 1695 г., привлекла вни­мание ученых многих стран к изучению микроорганизмов. Открытие Левенгука положило начало возникновению микробиологии. Однако исследования в течение многих десятилетий сводились лишь к описа­нию микроорганизмов.

 1 6

Рис. 1.6. Антоний ван Левенгук
(1632-1723)

Со второй половины XIX в. началось бурное развитие микро6иологии физиологический период, связанный с именем ве­личайшего французского учено­го, химика по образованию Лун Мастера (1822-1895). Основной заслугой Пастера является то, что он впервые связал микроорганиз­мы с процессами, ими вызывае­мыми.

Исследования Пастера за­вершили многовековой спор о возможности самопроизвольно­го зарождения жизни. Он экспе­риментально доказал, что в пита­тельных средах, в которых убиты микроорганизмы, жизнь не зарож­дается даже при соприкосновении с воздухом, если в последнем они отсутствуют.

Пастер доказал, что причина брожения и гниения — микроорганизмы, вырабатывающие различные ферменты. Каждый бродильный процесс имеет специфического возбу­дителя; гниение вызывается группой гнилостных бактерий и т.д. С име­нем Пастера связано решение вопроса о самопроизвольном зарождении жизни на земле.

Он экспериментально доказал, что при абсолютной стерильности питательных растворов и исключении возможности последующего за­грязнения извне в них невозможно появление микробов и развитие гниения. Жизнь возникает тогда, писал Пастер, когда микроорганизмы в питательный раствор проникают извне.

Пастер объяснил, что инфекционные болезни имеют микробио­логическую природу и возникают в результате попадания в организм болезнетворных микроорганизмов. Л. Пастер предложил метод борьбы с инфекционными заболеваниями при помощи прививок, для которых применяются культуры микроорганизмов с ослабленным болезнетвор­ным действием (вакцины).

Таким образом, Луи Пастер является основоположником всех ос­новных направлений современной микробиологии.

Илья Ильич Мечников (1845 1916) (рис. 1.7) создал фа­гоцитарную теорию иммунитета, основанную на способности кле­ток макроорганизма противосто­ять инородным телам: установил антагонизм между молочнокислы­ми и гнилостными бактериями; ра­бота с возбудителями инфекци­онных болезней. В 1908 году ему была присуждена Нобелевская премия.

1 7

Рис. 1.7. И.И. Мечников

Мечников показал, что одним из важнейших механизмов, помо­гающим человеку бороться с про­никшими в его организм болез­нетворными микробами, является клеточная защита. И. И. Мечников установил, что белые кровяные тельца — лейкоциты — захваты­вают и пожирают микробов, про­никших в ткани человеческого организма. На месте проникновения микробов развивается воспалительная реакция, а гной — это погибшие лейкоциты. Клетки, пожирающие микробов, И. И. Мечников назвал фа­гоцитами (от греч. phagos -«пожирающий», kytos — «клетка»). Разра­ботке и доказательству фагоцитарной теории иммунитета он посвятил 25 лет жизни и был удостоен первой Нобелевской премии.

Много внимания И. И. Мечников уделял проблеме старения орга­низма. Он полагал, что гнилостные микробы, живущие в толстом ки­шечнике человека, отравляют организм ядовитыми продуктами своей жизнедеятельности. Поэтому он предлагал использовать для борьбы со старостью антагонистические взаимоотношения микробов. Заменив гнилостную микрофлору кишечника на молочнокислую, которая на­ходится в простокваше, можно, как считал И. И. Мечников, избежать поступления в организм ядовитых продуктов. Несмотря на то, что про­блема старения организма оказалась намного сложнее, чем полагал ученый, идея использовать один вид микроба в борьбе против другого (антагонизм) принесла существенные плоды. Она получила блестящее воплощение в применении антибиотиков для лечения инфекционных болезней

Сергей Николаевич Виноградский (1856-1958) — основополож­ник почвенной микробиологии, установил роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Разработал методы выделения от­дельных групп микроорганизмов с использованием элективных (из­бирательных) питательных сред.

Широко известны исследования Виноградского в области общей и почвенной микробиологии. Он выяснил участие микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Впервые (1889) ввел в микробиологическую практику элективные (избирательные) питательные сре­ды, которые создавали условия для размножения определенного вида микроба.

Так, засевая пробу почвы в питательную среду, не содержащую азота, Виноградский впервые (1893) получил культуру анаэробной спороносной бактерии Clostridium Pasteurianum, усваивающей атмос­ферный азот.

Ему принадлежит открытие явления хемосинтеза и описание важнейших групп хемосинтезирующих бактерий. Еще в 1887 г. открыл существование совершенно особой группы микробов, способных окис­лять неорганические соединения и использовать образующуюся при этом энергию на усвоение углекислоты, содержащейся в воздухе, что дает возможность микроорганизмам развиваться в средах, не содержа­щих органических веществ. К хемосинтезирующим микроорганизмам относятся:

  • серобактерии, окисляющие серу;
  • нитрифицирующие бактерии, окисляющие аммиак в нитриты, а затем в нитраты;
  • железобактерии, переводящие закисные соединения железа в окисные, и др.

Ему принадлежит также серия работ по микробиологии почвы. В них описаны новые методы изучения почвенной микрофлоры, в част­ности метод прямого подсчета клеток почвенных микробов, окрашен­ных в препаратах. Применение этого метода помогло выяснить, что в почве содержится гораздо больше микроорганизмов, чем считалось раньше.

К этим работам относятся также исследования Виноградского но физиологии аэробной азотфиксирующей бактерии — азотобактера, по аэробным целлюлозным бактериям и др. Одним из первых указал на необходимость изучать микроорганизмы в условиях их естественно­го местообитания и неоднократно подчеркивал важность дальнейшего развития экологической микробиологии.

Микробиология представляет собой науку, предметом изучения которой являются микроскопические существа. Они называются микроорганизмами. Учение занимается исследованием их биологических признаков и отношений с другими организмами, которые населяют планету. Несмотря на широкое распространение этой науки, далеко не каждому известно, кто именно открыл микробиологию.

Зарождение науки и исследования Левенгука

Появление микробиологии оказалось возможным после того, как был придуман микроскоп. Первым разглядел и описал микроорганизмы нидерландский исследователь Антоний ван Левенгук. Именно он изобрел микроскоп, который давал 300-кратное увеличение. Этот прибор ученый использовал для исследования самых разных объектов – воды, крови, зубного налета и многого другого.

В рассматриваемых объектах ученый обнаружил микроскопических существ. Он дал им название анималькулей – живых зверьков. При этом микробы отличались по форме. Они могли быть палочковидными или извитыми. Также встречались шаровидные экземпляры. В 1695 году была издана работа «Тайны природы, открытые Левенгуком». Этот труд заинтересовал ученых из разных стран. После издания этого научного труда исследователи начали активно изучать микроорганизмы. Теория Левенгука легла в основу появления микробиологии. Однако много десятков лет исследования ученых только описывали микроорганизмы.

Вклад Луи Пастера в микробиологию

Период с конца семнадцатого до середины девятнадцатого века считается описательным или морфологическим. Он стал базой перехода к физиологической стадии развития микробиологии. Автором этой теории стал знаменитый химик Луи Пастер. Открытия французского ученого в этой сфере были связаны с исследованием характера брожения.

В тот период в науке доминировала теория Либиха. Согласно этому учению, гниение и брожение были следствием процессов окисления, которые связаны с активностью ферментов. Эта теория рассматривала данные процессы как химическое явление, в котором не участвовали микроорганизмы.

Пастеру удалось доказать, что причиной гниения и брожения являются микроорганизмы, которые продуцируют разные ферменты. Процессы отличаются наличием особого возбудителя. Так, гниение считается следствием активности гнилостных бактерий. Изучение маслянокислого брожения дало возможность Пастеру определить, что Clostridium butyricum развивается в условиях отсутствия кислорода. Таким образом ученый выявил анаэробиоз.

Имя Пастера связывают с решением вопроса о самопроизвольном появлении жизни на Земле. Ему опытным способом удалось доказать, что в условиях полной стерильности питательных растворов и исключении дальнейшего попадания в них загрязнений там не могут развиваться микробы, а потому процесс гниения не начинается. Появление жизни связано с проникновением микроорганизмов в питательный раствор снаружи.

Микробиология

В 1865 году Пастеру удалось определить, что пиво и вино портятся из-за проникновения в сусло диких дрожжей или патогенных микроорганизмов. Тогда ученый предложил нагревать напитки, используя температурные показатели до +100 градусов. Этот процесс стал называться пастеризацией.

В 1868 год ученый установил, что патология шелковичных червей пебрина обусловлена активностью микробаов. Более того, ему удалось найти способ ее лечения. Это привело к появлению в хирургии таких понятий, как антисептика и асептика.

Также ученый открыл возбудителей рожи свиней, холеры кур, происхождение сибирской язвы. Ему же удалось обнаружить стафилококки и стрептококки. Исследование природы инфекций и их возбудителей позволило Пастеру установить важную особенность патогенов – способность к уменьшению вирулентности. Это дало возможность получить способы уменьшения вирулентности микробов и эффективно применять более слабые патогены для проведения вакцинации. Пастер считается автором прививок от холеры кур, сибирской язвы и бешенства. С того момента в микробиологии стартовал иммунологический этап.

В 1888 году на деньги, которые удалось собрать по подписке, в Париже открыли для Пастера научно-исследовательский институт. По сей день он считается одним из наиболее крупных центров микробиологии.

Какой вклад внес Роберт Кох

Важную роль в истории формирования учения сыграл немецкий исследователь Роберт Кох. Он придумал способы проведения микробиологических изысканий. Ученый первым стал применять плотные питательные среды при выполнении лабораторных опытов. Это дало возможность заниматься выделением и изучением микроорганизмов в чистом виде.

Коху удалось придумать способы окрашивания микробов при помощи анилиновых красителей. Также он использовать конденсор Аббе и иммерсионную систему для микроскопии. Еще одной важной заслугой ученого считается обоснование теории и практики дезинфекции.

Также исследователю удалось установить связь между активностью микроорганизмов и развитием заразных инфекций. Кох установил возбудителей, которые провоцируют развитие сибирской язвы, холеры и туберкулеза. Помимо этого, ученый считается автором туберкулина. Ему удалось создать школу бактериологов. Результатом этого стало появление таких известных ученых, как Леффлер, Беринг, Гаффки.

Микробиология фото

Исследования И. И. Мечникова

Весомый вклад в развитие микробиологии внес Мечников. Исследователь занимался изучением происхождения холеры человека, сифилиса, туберкулеза, возвратного тифа. Он считается автором учения о микробном антагонизме, который лег в основу развития антибиотикотерапии.

Принцип антагонизма стал базой теории долголетия. Исследователь предлагал использовать простоквашу для увеличения человеческой жизни. Впоследствии этот продукт стал называться мечниковским. В 1886 году исследователь создал бактериологическую станцию, которая стала первой в России.

Имя Мечникова связывают с развитием иммунологии, которая стала новым направлением в микробиологии. Это учение было посвящено невосприимчивости организма инфекциям. В данном случае речь шла об иммунитете. Также Мечников считается автором фагоцитарной теории иммунитета. К тому же он описал суть воспаления, которое представляет собой защитную реакцию организма. Многие ученики известного исследователя в дальнейшем стали знаменитыми микробиологами. Среди них стоит выделить такие ученых, как Гамалея, Габричевский, Безредка.

Вклад Гамалея

Весомый вклад в становление микробиологии внес Гамалея. Его научные труды посвящены исследованию иммунитета и инфекций. Также ученый занимался изучением изменчивости бактерий. Он предложил профилактические мероприятия, направленные на предотвращение холеры, сыпного тифа, туберкулеза и многих других заболеваний.

Используя полученные знания и опыт, ученый открыл птичий вибрион, который представляет собой холероподобную патологию птиц. Гамалея первым описал процесс спонтанного лизиса бактерий, который проходил под влиянием неизвестного на тот момент агента – бактериофага. Также исследователь активно участвовал в создании российской бактериологической станции. К тому же он способствовал распространению вакцинации против бешенства.

Микробиология

Г. Н. Габричевский и его труды

Исследователь первым прочитал курс бактериологии в Московском университете. В 1893 году мир увидел учебник Габричевского, который назывался «Медицинская микробиология». В 1895 году исследователь открыл бактериологический институт, который стал первым в Москве.

С первых дней работы этой организации ученые стали работать над созданием противодифтерийной сыворотки. После чего она была введена во врачебную практику. Также Габричевскому удалось установить роль гемолитического стрептококка в развитии скарлатины. К тому же он создал и разработал вакцину от этого заболевания. Помимо этого, Габричевскому удалось изучить кишечную палочку и установить ее влияние на развитие патологий.

Какой вклад внес Ценковский

Этот ученый сумел определить близость бактерий и сине-зеленых водорослей. Также ему удалось описать явление симбиоза и объяснить классификацию микробов. Именно этот исследователь причислил бактерии к растительным организмам.

Ценковский открыл возбудителя клека и создал метод его предотвращения при производстве сахара. Использование принципа аттенуации микробов дало ученому возможность изготовить вакцины I и II против сибирской язвы. Это случилось в 1883 году. Их использовали для вакцинации животных больше 70 лет.

Появление вирусологии

Значительное влияние на развитие микробиологии оказал русский ученый Ивановский. Он считается автором нового раздела этого научного направления – вирусологии. В 1892 году исследователь установил возбудителя мозаичной болезни табака, которая была названа фильтрующимся вирусом.

Зарождение общей и почвенной микробиологии

Общая микробиология, которая специализировалась на изучении микроорганизмов воды и грунта, нашла свое отражение в работах Виноградского. Ему удалось открыть процесс хемосинтеза. Исследователь выявил наличие особых бактерий, которые могли ассимилировать углекислый газ из воздуха путем использования во время выработки органических элементов химической энергии. Она высвобождалась вследствие окисления неорганических веществ.

Также исследователь открыл процесс фиксации атмосферного азота при помощи анаэробных бактерий. Виноградский придумал необычный способ выращивания микроорганизмов с использованием избирательных питательных сред и условий, которые были приближены к естественным условиям обитания микроорганизмов. Его работа получила широкое распространение в различных сферах микробиологии.

Микробиология история

Последователем Виноградского стал Омелянский. Он считается автором первого русского учебника «Основы микробиологии». Этот труд был издан в 1909 году. Этот же ученый считается автором «Практического руководства по микробиологии».

Какие еще ученые внесли вклад

Большой вклад в становлении микробиологии как науки внесли и другие исследователи. Среди них стоит выделить Мишустина, Мейсель, Кузнецова, Имшенецкого и других. Техническая микробиология стала развиваться благодаря трудам Костычева, Лебедева, Иванова, которые занимались исследованием процесса спиртового брожения. На основе изучения химизма формирования органических кислот под влиянием грибов удалось наладить изготовление лимонной кислоты. Это случилось в 1930 году. Свой вклад в развитие этого процесса сделали Костычев и Буткевич.

Развитие пищевой микробиологии связано с работами Никитинского-младшего. Ему первому удалось создать курс лекций на эту тему. В сотрудничестве с Алеевым ученый написал специальный курс на тему скоропортящихся продуктов. Работы исследователя оказали большое влияние на развитие консервного производства и холодильного хранения пищевых продуктов.

Сегодня микробиология представляет собой фундаментальную науку. В настоящее время существует много научно-исследовательских институтов, которые работают в этой сфере. При этом свой вклад в становление этого научного направления внесло довольно много известных ученых.

Был конец лета 1664 г. По озеру, расположенному недалеко от голландского Делфта, скользила лодка. Управлял ею человек лет сорока с небольшими усиками, будто нарисованными карандашом. На нем был светло-каштановый парик до плеч, какие носили все голландцы из среднего класса.

Озеро называлось Беркельзе – маленькое озеро с болотистыми берегами, местами переходившими в трясину. Глубина повсюду была разной, и маневрировать здесь было непросто. Озеро это любили рыбаки, поскольку рыбы в нем было много и, как говорили, она была необыкновенно вкусной. Однако наш герой не рыбачил.

Антони ван Левенгук

Это был горожанин из Делфта, торговец галантерейным товаром. Звали его Антони ван Левенгук, и в озере он что-то искал.

Озеро Беркельзе славилось еще кое-чем, хотя некоторые думали, что эта особенность тоже связана с изобилием рыбы. Зимой вода в озере выглядела вполне нормальной и действительно была удивительно чистой, но в начале лета она приобретала молочный оттенок и в конце концов покрывалась толстым слоем зеленой пены, плававшей на поверхности воды, как облака. Местные жители считали, что источником зеленой пены является выпадающая в это время года обильная роса, так называемая медовая роса. Однако Левенгук не был в этом уверен и полагал, что сможет разгадать загадку происхождения пены раз и на всегда.

Вот он подплыл к одному островку зеленой пены, достал стеклянный пузырек и набрал немного зеленоватой воды, чтобы отвезти в свой городской дом, расположенный в двух часах езды от озера, где он жил с женой и дочерью.

Он не знал точно, что обнаружит в воде, и даже не подозревал о том, что привычный мир вскоре станет бесконечно шире и все представления людей о природе жизни перевернутся с ног на голову.

Левенгук на время оставил образец и посвятил остаток дня обычным делам скромного галантерейщика, живущего в скромном доме в скромном голландском городке. Может, занялся торговыми делами или поиграл с дочерью Марией, которую очень любил. Все другие его дети умерли в младенчестве.

На следующий день он принялся за изучение озерной воды. С помощью пинцета он с невероятной осторожностью вытащил из капли длинную зеленоватую нить толщиной с человеческий волос. Его мать была из семьи пивоваров, и эта нить почему-то напомнила ему медный змеевик, который использовали для охлаждения пива и эля в процессе варки.

Он закрепил нить в странном устройстве собственного изобретения. Оно представляло собой металлическую пластинку длиной около 25 см, прикрепленную к металлическому зажиму, напоминающему плотницкий инструмент для фиксирования деталей на верстаке. Левенгук использовал этот зажим как подложку, чтобы размещать предметы в центре металлической пластинки, где было просверлено отверстие для маленького кусочка отшлифованного стекла.

Устройство называлось микроскопом, и торговец галантерейным товаром из Делфта сконструировал его сам, чтобы рассматривать такие вещи, которых не видел ни один человек на Земле.

Левенгук поместил в свой прибор капельку воды и внимательно поглядел через линзу. Он что-то увидел. Что-то похожее на маленький белый овал, но с подобием ножек – рядом с тем, что могло бы быть головой. А на другой стороне овала видны какие-то штучки, напоминающие плавники. Левенгук подумал про себя, что этот предмет, должно быть, в тысячу раз меньше самого маленького насекомого, какого он когда-либо видел. И когда он увидел, что предмет вдруг начал очень быстро передвигаться, так стремительно, как угорь в воде, он был практически уверен, что это живое существо.

На каждого живущего на Земле человека приходится миллиард триллионов микробов. Они прекрасно чувствуют себя практически повсюду: в горных породах на глубине более 500 м от поверхности Земли, еще в три раза глубже под толщей океана и даже в наших с вами телах.

В человеческом организме содержится в десять раз больше микробных клеток, чем клеток самого человека.

На протяжении большей части истории люди ничего не знали об этих вездесущих формах жизни, с которыми находятся на одной планете. Люди слепо бродили в джунглях, кишащих этими крошечными существами, и думали, что они одни. Микроскопические существа, которых увидел Левенгук в капле озерной воды, были первым свидетельством того, что мир населен значительно плотнее, чем человек подозревал до сих пор.

Вполне логично, что мир бактерий, простейших и других микроскопических существ был открыт именно в XVII в. Именно в этом столетии произошел беспрецедентный прорыв в понимании человеком устройства окружающего мира. И 1632 г., когда родился Левенгук, был весьма показателен в этом отношении по двум причинам.

Похожее по теме…

Возникновение жизниВозникновение жизни или абиогенез — процесс превращения неживой природы в живую.

С одной стороны, это была середина самой смертоносной войны в Европе, если не считать войн последнего столетия.

Тогда эту войну между католиками и протестантами называли просто Большой войной.

Позднее историки назвали ее Тридцатилетней войной, и под этим названием она вошла в историю. Обширные области многих государств Центральной Европы превратились в поля сражений и напоминали сцены со зловещих полотен другого великого голландца, Иеронима Босха. С лица земли были сметены целые города и поселения. Еще страшнее, чем война, были шедшие следом за ней болезни.

Народ страдал от «головной болезни» и «венгерской болезни». Тиф, бубонная чума, дизентерия и цинга собирали страшную дань. Среди всего этого хаоса религиозные фанатики призывали народ к убийствам и погромам. Около 50 тыс. мужчин и женщин были обвинены в колдовстве и повешены, утоплены, сожжены заживо или посажены на кол.

С другой стороны, этот год принес Европе надежду, явившись началом нового времени расцвета науки и разума, названного эпохой Просвещения.

Если в эпоху Возрождения наука стала вновь потихоньку просачиваться на интеллектуальную почву Европы, то в эпоху Просвещения она прорвалась бурным потоком.

Удивительно, как много выдающихся деятелей Просвещения родилось именно в 1632 г. Одним из них был англичанин Джон Локк, чьи идеи о правах человека в противовес абсолютной власти монарха вдохновили таких мыслителей, как Вольтер и Жан-Жак Руссо, и послужили толчком к демократическим революциям во Франции и Америке. В 1632 г. родился голландский философ еврейского происхождения Барух (Бенедикт) Спиноза, который пытался объяснить духовность с помощью разума, представляя Бога не как Творца природы, а как саму природу. Он оставил в мировой философии настолько важный след, что немецкий философ Георг Вильгельм Фридрих Гегель однажды заметил, что «либо ты спинозист, либо вовсе не философ».

Нидерланды стали одним из центров Просвещения.

Делфт, который на тот момент был столицей этого государства, в том же году увидел рождение двух великих людей – Левенгука и художника Яна Вермеера, автора шедевра «Девушка с жемчужной сережкой». Революционный подход Вермеера к использованию цвета и света обеспечил ему место среди самых выдающихся художников всех времен.

Дома, где родились Вермеер и Левенгук, располагались друг от друга в нескольких минутах ходьбы.

Отец Антони ван Левенгука Филипс занимался плетением корзин, а мать происходила из респектабельной семьи пивоваров. Филипс женился на женщине более высокого социального статуса, чем он сам, но в Нидерландах в XVII в. это не было редкостью. В то время как жизнь в большинстве европейских стран подчинялась условным рамкам статусов и привилегий, в Нидерландах эти сословные различия теряли силу.

Просвещение открыло новые возможности перед широким кругом людей. Голландцы начали понимать, что мужчина может достичь успеха благодаря собственным способностям, а не только происхождению. Голландские женщины тоже получили права, о которых жительницы большинства европейских стран не могли даже мечтать. Они могли свободно высказывать свои мысли и ходить по улицам без сопровождения. Впервые в истории избиение жены мужем стало считаться преступлением.

Крошечная страна быстро становилась центром европейской торговли и имела больше кораблей, чем Испания, Англия, Португалия, Франция и Австрия вместе взятые.

Голландцы стали торговыми посредниками для всей Европы, осуществляя доставку товаров из дальних колоний – из колоний своих бывших врагов и своих собственных, таких как остров Ява в современной Индонезии или город Нью-Амстердам на Манхэттене, впоследствии превратившийся в американский город Нью-Йорк. Голландцы заговорили о своем Gouden Eeuw – своем «золотом веке».

Вместе с ростом благосостояния начался невиданный расцвет свободы, что сделало Нидерланды центром научного прогресса Европы, выбиравшейся из разрухи Тридцатилетней войны.

Эта свобода распространялась даже на вопросы религии: голландские кальвинисты считали возможным разделение церкви и государства.

В Нидерландах XVII в. мирно сосуществовали и процветали евреи, лютеране и даже их недавние враги католики. В то время как религиозные споры раздирали всю остальную Европу, голландец Ян Вермеер беспрепятственно перешел в католицизм, тогда как в любой другой стране такое обращение могло закончиться изгнанием или как минимум завершением карьеры.

За свои «нечестивые» труды Спиноза подвергся хериму (отлучению) от еврейской общины и осуждению кальвинистами, однако его не заключили в тюрьму и даже не подвергали серьезным преследованиям.

В Англии через 200 лет после этого поэт и атеист Перси Биши Шелли был исключен из университета за распространение одной— единственной антирелигиозной брошюры, а в дальнейшем из-за атеистических взглядов был лишен британским правительством возможности воспитывать собственных детей.

Свобода влекла сюда людей из разных мест.

Многие, как Ян ван Гельмонт, были крупными учеными, и научная мысль процветала в Нидерландах без цензуры со стороны Рима. Издательства печатали множество научных трудов, написанных в Нидерландах и за рубежом. Амстердам стал первым (и на долгие годы единственным) городом, где удалось напечатать запрещенную «Механику» Галилея.

Профессиональной науки как таковой в те времена еще не существовало. Само слово «science» (от лат. scientia – знание) использовалось редко, гораздо чаще употреблялся термин «натурфилософия». Но уже сформировался круг крупных мыслителей, которых в ретроспективе назвали бы учеными. Большинство из них, как врач Франческо Реди, имели основную работу. Ван Гельмонт тоже был врачом, хотя чаще его называют философом. Обычно это были люди определенного социального статуса, которые могли потратить время и деньги на исследования, нередко воспринимаемые другими людьми как развлечения.

Объединяло всех натурфилософов одно – уровень образования. Среди них были самые образованные люди своего времени. В этом плане Левенгук отличался от своих знаменитых современников.

Когда мальчику было пять лет, его отец умер. Мать и отчим отправили его учиться в первую попавшуюся школу.

В то время знание латыни и греческого было практически обязательным для любого мало-мальски образованного человека, вот почему драматург Бен Джонсон мог пренебрежительно отметить «small Latin and little Greek» Уильяма Шекспира. У Левенгука не было ни того, ни другого. Он заслужил достойную славу благодаря одному из самых важных научных достижений эпохи и общался с лидерами крупнейших мировых держав, но на этой высоте он всегда оставался чуточку неуместным, незащищенным и чувствительным.

Похожее по теме…

Микробы и микробиологияМикробы — собирательное название группы живых организмов, которые слишком малы для того, чтобы быть видимыми невооружённым глазом.

Когда Левенгуку было 16 лет, умер его отчим. Мать вновь отослала мальчика, на этот раз в Амстердам – учиться торговому ремеслу. В городе было множество приезжих из провинции и из-за границы. Нидерланды быстро становились урбанизированной страной, а Амстердам был крупным европейским городом. Левенгук был принят в качестве подмастерья в магазин льняных тканей, постепенно поднялся до продавца и кассира и при этом учился основам торгового дела, которое стало его занятием на всю жизнь. Возможно, именно в связи с делами он впервые увидел простейший микроскоп – устройство, с которым для образованных людей всего мира его имя останется связанным навсегда.

Простые линзы были известны уже давно, как минимум с I в. н. э. Учитель императора Нерона Сенека-младший писал, что «мелкие и нечеткие буквы видятся более крупными и четкими через стеклянный шар, наполненный водой». Но трудно сказать, когда впервые кто-то заметил, что линзы можно использовать для создания такого инструмента, как микроскоп. Итальянский поэт Джованни Ручеллаи, живший на рубеже XV–XVI вв. и приходившийся двоюродным братом папе Льву X, использовал вогнутые зеркала для рассматривания пчел. Эти наблюдения стали основой для создания его самого знаменитого стихотворения Le Api («Пчелы»).

Один из первых сложных микроскопов был создан Галилеем и назван им occhiolino (с итал. маленький глаз).

Совместив несколько линз, удалось достичь более мощного увеличения. Слово «микроскоп» выдумал друг Галилея немецкий ботаник Джованни Фабер; оно происходит от греческих корней micro – маленький и scopia – видеть. Незадолго до Галилея о создании микроскопа сообщили два голландских изготовителя очков Ханс Липперсгей и Захарий Янсен. Оба также заявили, что изобрели телескоп. Эти яростные соперники жили в соседних домах, и каждый из них утверждал, что другой украл его идею. Точно неизвестно, заслуживают ли доверия их слова, возможно, они лишь первыми пытались запатентовать эти устройства.

В эпоху Левенгука производство линз в Голландии уже было широко распространено, и даже Бенедикт Спиноза зарабатывал на жизнь шлифовкой линз.
Самые ценные линзы применялись для изготовления телескопов, служивших в навигационных целях и имевших важное военное назначение. Кроме того, производились линзы для разглядывания мелких предметов, в частности для торговцев тканями вроде Левенгука. Сейчас такие линзы назвали бы просто увеличительными стеклами, но их можно было применять для проверки качества полотна и для обучения шитью.

Интерес к микроскопии невероятно возрос после публикации в 1665 г. чудесной книги под названием «Микрография». Ее автором был англичанин Роберт Гук, ассистент знаменитого ирландского химика и изобретателя Роберта Бойля. Гук был не только блестящим исследователем природы, но и талантливым художником, и его книга содержала великолепные иллюстрации, поэтому и привлекла широкую аудиторию, а не только тех, кого интересовала натурфилософия. В книге было описано множество самых обычных объектов, но под микроскопом Гука они становились фантастическими и необыкновенными.

Начиналось исследование с самых простых предметов, произведенных человеком. Например, там были такие вещи, которые вполне мог разглядывать продавец тканей. Там было описано игольное ушко и кусочек льняной ткани. Далее рассматривались более сложные объекты, например растения, как обыкновенные, вроде розмарина, так и экзотические, как привезенная из Восточной Индии лагунария («коровий зуд»).

Наконец, Гук подошел к самому интересному и сложному – к описанию животных. Он разглядывал абсолютно все – от волос, шерсти и перьев до отдельных частей насекомых и других мелких организмов, например глаза мухи ильницы-пчеловидки или зубы улитки.

На одном из первых рисунков книги изображен микроскоп Гука, удивительно похожий на микроскопы, которые используются четыре столетия спустя: обращенная вниз смотровая труба с маленьким металлическим наконечником для глаза. Гук подробно описал процесс сборки микроскопа, включая методы выдувания и шлифовки стекол. Инструкции были настолько подробными, что заняли почти половину книги.

К моменту выхода «Микрографии» Левенгук уже обосновался в Делфте, женился и обзавелся удобным городским домом.

Вскоре он смастерил свой микроскоп, напоминавший по конструкции микроскоп Гука.

У этого микроскопа не было такой красивой смотровой трубки, но все же Левенгук обладал определенным эстетическим чувством и изготовил все детали микроскопа из серебра и меди. Что же касается линз, Левенгук ввел в конструкцию Гука некоторые усовершенствования.

Как и все наиболее мощные микроскопы того времени, микроскоп Гука имел сложные линзы. Они составлялись так, чтобы каждая следующая увеличивала предыдущую. Напротив, в микроскопе Левенгука была всего одна линза, но такая, что с ее помощью удалось добиться в пять или шесть раз большего увеличения, чем позволял сделать микроскоп Гука.

Левенгук не раскрывал секрета изготовления линз.

Он поклялся не выдавать свой рецепт и сдержал слово, даже когда его скрытность подрывала доверие к его достижениям. Современный комментатор, художник Дэвид Хокни, предположил, что Левенгук использовал специальный метод для повышения четкости изображения, изменяя подсветку или подложку для образца.

Именно к такой хитрости прибегали многие знаменитые голландские художники того времени – великие мастера света и перспективы. Хокни также предположил, что Левенгуку помогала camera obscura – простая коробка, позволяющая с помощью системы зеркал проецировать очень четкое изображение с большим увеличением, примерно как проектор слайдов. Впоследствии именно это приспособление использовали братья Огюст и Луи Люмьер для создания первого кинопроектора.

Высокое качество изображения в микроскопе Левенгука в какой-то степени объяснялось тем, что в нем была лишь одна линза.

Самая серьезная проблема сложных микроскопов, таких как микроскоп Гука, заключалась в том, что каждая дополнительная линза снижала четкость изображения – это явление называется хроматической аберрацией. А у микроскопа Левенгука, имевшего одну очень мощную линзу, такой проблемы не возникало.

Анимакулы Антони ван Левенгука

По этой причине Левенгук смог увидеть то, чего до него не видел ни один человек. Сначала он стал рассматривать такие же простые предметы, как были описаны у Гука, но обнаружил невероятно мелкие детали на жале, челюстях и даже глазах пчелы, которые Гук разглядеть не сумел. Он сообщил о своих наблюдениях некоторым знакомым, включая Ренье де Граафа – натурфилософа, врача и одного из изобретателей иглы для подкожных инъекций, который познакомил Левенгука с известным лондонским натурфилософом Генри Ольденбургом.

В последующие годы Левенгук завоевал репутацию лучшего в мире микроскописта, и Ольденбург был одним из тех, кто способствовал признанию Левенгука в научном мире.

Генри (Генрих) Ольденбург был немцем из Бремена. Он приехал в Англию как дипломат, но потом женился на дочери влиятельного священника и остался навсегда.

Он был очень увлечен наукой и относился к числу нескольких натурфилософов, создавших неформальное объединение при лондонском Грешем-колледже.

Генрих Ольденбург

Позднее они назвали свою организацию Оксфордским философским клубом. В 1662 г., возможно, потому что французский двор поддерживал конкурирующую организацию натурфилософов под названием Академия Монтмора, Оксфордский клуб получил одобрение короля Карла II и стал именоваться Лондонским королевским обществом по улучшению естественных знаний. Больше известное как Королевское общество, оно вскоре стало ведущей научной организацией в мире и сохраняло это положение вплоть до XX в.

Первым президентом Королевского общества был математик Уильям Браункер.

Роберт Гук был назначен куратором экспериментов, а Ольденбург стал первым секретарем, но выполнял свою функцию недолго. В 1667 г. он был арестован и заключен в лондонский Тауэр. Его обвинили в шпионаже в связи с письмом, которое он отправил во Францию своему другу, тоже натурфилософу, описывая ситуацию в городе. В Лондоне в ту пору царила невероятная ксенофобия.

Голландский флот угрожал Англии вторжением, и впервые в жизни лондонцы слышали у своих берегов звуки пушечных выстрелов, доносившиеся с иностранных кораблей.

Кроме того, в городе произошла серьезная вспышка бубонной чумы, последняя в истории Лондона.

За два года болезнь унесла 100 тысяч жизней. В дополнение ко всему за год до этого чудовищный пожар уничтожил около 80 % городских домов.

Город потихоньку отстраивался под руководством блестящего молодого архитектора Кристофера Рена – еще одного деятеля эпохи Просвещения, родившегося в 1632 г.

После того как исчезла опасность голландского вторжения, Ольденбурга выпустили на свободу. Он написал письмо своему старому другу Роберту Бойлю, чьих детей когда-то учил, с просьбой восстановить его членство в Королевском обществе, обещая сделать «все возможное, чтобы принести пользу нации». Большинство членов общества приветствовали его возвращение, но некоторое недоверие к нему все же сохранилось до конца его жизни. Многие англичане, даже знавшие его по Королевскому обществу, не были уверены в его лояльности. Позднее и Роберт Гук, известный мнительностью и выраженным национализмом, подозревал Ольденбурга в сговоре с французами.

И все же Ольденбург сыграл важнейшую роль в превращении Королевского общества в крупнейший в мире центр научной мысли. Благодаря обширной переписке с натуралистами всего мира, он стал связующим звеном между многими деятелями эпохи Просвещения. Он получал невероятное количество писем. Впрочем, после ареста он стал осторожнее и просил своих корреспондентов отправлять письма на имя «Mr. Grubendol» (анаграмма фамилии Oldenburg).

Первой важной работой, опубликованной Королевским обществом, стала «Микрография». Сначала предполагалось, что работу выполнит Кристофер Рен, который был не только замечательным архитектором, но и ученым, но, сославшись на нехватку времени, Рен перепоручил написание книги Гуку. Благодаря финансовой помощи короля, Королевское общество начало выпускать журнал Philosophical Transactions («Философские труды»). Его первым редактором был Ольденбург, и за короткое время журнал стал авторитетным, известным в мире научным изданием и сохранял этот статус на протяжении следующих 200 лет.

Многие из первых выпусков журнала были посвящены микроскопическим исследованиям. В 1673 г. журнал опубликовал письмо врача из Делфта Ренье де Граафа, который писал о «без сомнения, невероятно изобретательном человеке по имени Левенгук», который «создал микроскопы, намного превосходящие те, что существовали до сих пор».

Это заявление было воспринято скептически, ведь до этого момента о Левенгуке никто не слышал. Голландский государственный деятель и поэт Константин Гюйгенс, чей сын Христиан впоследствии стал знаменитым математиком и астрономом, сообщил, что Левенгук «не имел образования ни в науке, ни в языках, но отличался чрезвычайной любознательностью и усердием».

По настоянию де Граафа Левенгук написал первое письмо Ольденбургу. В нем сразу проявились подкупающая откровенность и простота выражений, служившие отличием всей его дальнейшей переписки. Левенгук писал: «У меня нет стиля или писательской способности, чтобы правильно формулировать мысли». «Кроме меня, в нашем городе нет философов, которые владели бы этим искусством». И указал на важную особенность своего характера, которая так и сохранилась у него на всю жизнь, несмотря на пришедшие к нему позднее славу и успех: «Я не испытываю радости от возражений или комментариев со стороны окружающих».

В письме содержалось несколько наблюдений о пчелином жале и о вшах, которые можно было сделать только с помощью очень мощного микроскопа – с бо́льшим разрешением, чем у микроскопа Гука. В письме также было несколько простых рисунков. Левенгук не обладал таким даром художника, как Гук, и никогда серьезно не пытался рисовать.

Позднее он пользовался услугами местных художников. Иногда он показывал им простой набросок, сделанный несколькими штрихами на бумаге во время работы. Насколько известно, он никогда не позволял художникам самим взглянуть в микроскоп – это принизило бы его роль интерпретатора микроскопического мира, к которому он один имел доступ на протяжении многих лет.

Первое сообщение Левенгука было встречено скептически. Недоверие усиливалось еще и по той причине, что он был простым галантерейщиком. Тем не менее Ольденбург опубликовал отредактированную версию письма в Philosophical Transactions, добавив от себя слегка насмешливый комментарий. Безусловно, писал Ольденбург, они еще услышат об этом Левенгуке, «который продолжит сообщать о новых наблюдениях, чтобы еще лучше продемонстрировать удивительные свойства своих стекол». Очевидно, Ольденбург предлагал голландцу доказать, что тот может видеть все то, о чем говорит.

И Левенгук сделал это.

На протяжении следующих 40 лет он отправил в ведущие научные общества и журналы около 560 писем, сообщающих об удивительных научных наблюдениях. Все эти письма были написаны в том же разговорном стиле с подробнейшим изложением простейших деталей, но содержали поразительную научную информацию. Однако Левенгук за всю жизнь не написал ни одной книги или даже того, что можно было бы назвать научной статьей.

Вероятно, он так и не выработал пригодный для публикаций стиль письма, поскольку не мог читать иностранные журналы, в которых издавались его труды. Из всех языков он владел только голландским.

Бо́льшая часть писем Левенгука была адресована Королевскому обществу, и можно сказать, Генри Ольденбург стал его личным переводчиком и редактором. Забавно, что Левенгук стольким обязан какому-то немцу. Он немцев не любил и, когда высказывался о них, имел обыкновение отворачиваться и добавлять:

«О, это просто животные!»

До самой смерти в 1677 г. Ольденбург старательно редактировал все сообщения Левенгука, многие из которых были адресованы «мистеру Грюбендолю».

В XVII в. большинство людей не верили в существование того, что нельзя увидеть невооруженным глазом. Многие утверждения Левенгука поначалу отвергались даже самыми образованными людьми. Гораздо страшнее для него были насмешки. Некоторые насмешливые комментарии были сделаны английским сатириком Джонатаном Свифтом, любившим посмеяться над учеными.

Вот, например, какую пародию сочинил Свифт по поводу обнаружения Левенгуком паразитов блох:

Натуралистами открыты
У паразитов паразиты,
И произвел переполох
Тот факт, что блохи есть у блох.
И обнаружил микроскоп,
Что на клопе бывает клоп,
Питающийся паразитом,
На нем другой, ad infinitum.

Ничто не могло предсказать той степени недоверия, с которой было встречено первое великое открытие Левенгука – открытие микроскопического мира в озерной воде. Это был один из поворотных моментов в истории науки.

Никто другой до сих пор не видел этих маленьких существ, которых впоследствии назвали простейшими и бактериями. И до конца столетия никто так и не смог их увидеть без помощи Левенгука. Он был первым человеком, разглядевшим одноклеточный организм. За это открытие он навсегда вошел в историю науки как отец микробиологии. Левенгук назвал этих крошечных существ «анимакулами» – маленькими животными. Он подсчитал, что в его образце озерной воды их были миллионы.

Левенгук поначалу не хотел никому сообщать о своем открытии.

Прошло больше года, прежде чем он описал «анимакулов» в письме Ольденбургу. Левенгук предположил, как выяснилось, вполне справедливо, что ему не поверят. В XVII в. большинство людей не могли себе представить, что такие малюсенькие существа есть на самом деле. Многие предполагали, что это очевидное безумие.

И их подозрения подкреплялись тем, что Левенгук никому не позволял заглянуть в микроскоп, с помощью которого можно было бы увидеть то, что видел он. Только в самые последние годы жизни, когда его слава стала привлекать высокопоставленных посетителей, включая членов королевской семьи, он подарил несколько своих микроскопов.

И даже тогда люди жаловались, что через эти микроскопы было видно не так хорошо, как у Левенгука дома.

Левенгук никому не давал пользоваться своими микроскопами, поэтому члены Королевского общества решили, что сами поедут к Левенгуку. Несколько высокопоставленных британских и голландских священников отправились в Делфт и подтвердили наблюдения Левенгука. За несколько лет его репутация в научном мире необыкновенно возросла. В 1680 г. галантерейщик из Делфта стал полноправным членом Королевского общества. Однако он никогда не присутствовал на заседаниях общества и даже не был на церемонии, посвященной его собственному избранию.

Через четыре года после обнаружения микроскопических существ в озерной воде Левенгук сделал еще одно важнейшее открытие.

Исследуя собственную слюну, он решил рассмотреть еще и налет на зубах, который описал как «белое вещество, плотное, как тесто». В нем он тоже обнаружил «анимакулов» – мелких существ вытянутой формы, напоминавших крошечных угрей. По его подсчетам, в образце зубного камня размером «не больше сотой доли песчинки» он обнаружил тысячу таких существ.

Он стал разглядывать под микроскопом зубной налет всех желающих.

Во рту одного старика, который «за всю жизнь ни разу не чистил зубы», «анимакулы» просто кишмя кишели.

А у другого старика, «зубы которого были совершенно испорчены», он ничего не обнаружил и вполне справедливо заключил, что это могло объясняться тем, что этот человек был насквозь пропитан вином и бренди. В одном из самых известных писем, адресованных Лондонскому Королевскому обществу, Левенгук писал, что «всего в Нидерландах проживает меньше людей, чем живых существ у меня во рту». Он задавался вопросом, не будет ли известие об обнаружении этих существ слишком неприятным для тех, у кого они есть.

Это открытие было одним из величайших достижений Левенгука. Он первым обнаружил одноклеточных существ, а теперь открыл бактерий – одну из старейших форм жизни, источник многочисленных болезней и инфекций. Однако тогда еще никто не понимал истинного значения этого открытия, которое через 200 лет привело к революции в медицине.

Во времена Левенгука людей гораздо больше интересовало происхождение «анимакулов».

Было выдвинуто предположение, что микробы зарождаются самопроизвольно, но Левенгук думал иначе.

В 1668 г. была опубликована книга Франческо Реди «Опыты по происхождению насекомых», которая оказала серьезное влияние на Левенгука. Он был убежден, что Реди прав и что все формы жизни происходят из яйца. В некоторых его ранних письмах содержалась скрытая критика идеи спонтанного зарождения. «Это просто невозможно, – писал Левенгук в 1686 г., – чтобы вошь или блоха появились на свет без размножения, как и лошадь, или вол, или любое другое животное, просто из распадающейся и разлагающейся кучи экскрементов».

Многие исследования Левенгука были связаны с предметами, описанными в книге «Опыты по происхождению насекомых». То, что Реди доказал опытным путем, Левенгук продемонстрировал с помощью увеличительных стекол своих микроскопов. И теперь любой мог совершенно отчетливо разглядеть яйца вшей, блох и любых других животных, которые, как думали раньше, не выводятся из яиц и не имеют родителей.

Но, подтвердив, казалось бы, правоту Реди, Левенгук поставил перед учеными новый вопрос, ответить на который оказалось еще сложнее. Да, действительно, насекомые выводятся из яиц, но откуда берутся крохотные «анимакулы»? Никто не мог утверждать, что видел их яйца.

Мысль о том, что «анимакулы» Левенгука могут вступать в сексуальные отношения, большинству людей казалась смехотворной. Гораздо более вероятным объяснением было спонтанное зарождение, но Левенгук был настроен скептически. Он настаивал на том, что крохотные существа размножаются тем же способом, что и большинство других существ, и даже убедил самого себя, что видел их в процессе совокупления.
Позиция Левенгука в натурфилософии была такой же, как позиция Аристотеля.

Он был наблюдателем, а не экспериментатором, как Реди, но по мере того, как к нему приходила слава, он убеждался в справедливости своих знаний и был готов развивать собственные теории. Для ответа на вопрос о способе воспроизводства «анимакулов» он решил сделать то, чего практически никогда не делал, – поставить эксперимент.

Это был простой эксперимент.

Левенгук взял пару стеклянных пробирок и заполнил их дождевой водой и молотым перцем – в этой смеси он всегда находил множество микроскопических существ. Он нагрел обе пробирки, поскольку знал по опыту, что это должно убить все живое, а затем с помощью пламени полностью запаял одну из пробирок.

По его мнению, без воздуха никакой жизни в запаянной пробирке зародиться не могло. Через два дня он проанализировал содержимое пробирок. Как и ожидалось, в открытой пробирке вновь возникли микроорганизмы. Но, когда он вскрыл вторую пробирку, к собственному изумлению, он обнаружил их и там. Простейшее объяснение заключалось в том, что существа в запаянной пробирке возникли путем спонтанного зарождения.

Однако Левенгук никогда не согласился с этим простейшим объяснением. Хотя он досконально изложил свои результаты в письме Королевскому обществу, он не понимал, как их интерпретировать, и просто продолжал делать опыты.

В 1698 г. один из величайших монархов мира, русский царь Петр Великий, прибыл в Нидерланды, чтобы проинспектировать военную мощь своих союзников. Его провезли по каналам от Гааги до Делфта, откуда он отправил одного из двух адъютантов домой к Левенгуку, чтобы пригласить его к себе. Адъютант объяснил ученому, что Петр и сам пришел бы к Левенгуку, но не любит толпу. Левенгук прибыл на корабль и был приятно поражен тем, что царь прекрасно говорил по-голландски.

Он привез монарху подарок – микроскоп, на котором был закреплен угорь, так что можно было наблюдать в нем циркуляцию крови.

Царь был восхищен. А Левенгук позднее рассказывал знакомым, что беседа была довольно скучной.

К этому времени Левенгук уже был одной из самых крупных мировых знаменитостей.

Он обнаружил множество микроскопических существ. Он стал первым человеком, разглядевшим сперматозоиды в семенной жидкости, и одним из первых, наблюдавших циркуляцию крови по капиллярам, что описал очень подробно. Он описал даже одноклеточных существ.

В 1692 г. в обзоре, посвященном состоянию микробиологии, Гук сокрушался, что вся эта сфера деятельности «принадлежит одному человеку, а именно мистеру Левенгуку; и кроме него я не слышал ни о ком, кто использовал бы инструмент, кроме как для времяпрепровождения и забав».

Левенгук постоянно нуждался в похвале. До последних лет жизни он жаловался тем, кто готов был его выслушивать, на недостаток внимания, с которым люди отнеслись к его первым и самым значительным открытиям. Он работал до старости и поддерживал переписку с членами Королевского общества и с другими людьми, но даже в этих письмах чувствовалась горечь, давно неоправданная. Он часто представлял списки «доказательств», подтверждавших самые банальные наблюдения, хотя его репутация давно утвердилась.

В 1723 г. у Левенгука участились приступы удушья.

Он описал свое состояние в серии писем Королевскому обществу. Он уже ослеп на один глаз, но все еще сопровождал письма результатами микроскопических исследований срезов тканей овцы или быка. Врачи связывали приступы удушья с болезнью сердца, но Левенгук считал этот диагноз ошибочным. И доктора, действительно, ошибались.

У Левенгука было редкое заболевание диафрагмы, называемое Myonuclonus respiratorius, которое позднее стали называть синдромом ван Левенгука.

Друг Левенгука перевел два его последних письма, адресованных Королевскому обществу, на латынь.

Письма эти были чрезвычайно мрачными. Левенгуку было почти 90 лет, он знал, что умирает, и описывал ситуацию с медицинской точки зрения. В одном из писем он рассказывал о своем состоянии, длившемся три дня, когда «желудок и кишечник перестали делать свою обычную работу, так что я был уверен, что стою на пороге смерти».

Здоровье Левенгука ухудшалось.

Он умер в августе 1723 г. и был похоронен на кладбище в Делфте, рядом с одним из выдающихся деятелей в истории Нидерландов – теологом Гуго Гроцием, идеи которого легли в основу движений методистов и пятидесятников.

Самое ценное свое достояние Левенгук завещал Королевскому обществу: красивый черный лакированный ящик, содержавший 26 серебряных микроскопов с закрепленными на них образцами – как в популярном в те времена «кабинете курьезов».

Принявший этот дар клерк добросовестно переписал все содержимое ящика почти поэтическим языком:

глаз комара <…> тельца крови, объясняющие ее красный цвет <…> сосуды чайного листа <…> орган зрения мухи.

Посылка сопровождалась письмом друга ученого, в котором тот просил Королевское общество написать словечко дочери Левенгука Марии, «барышне с безупречной репутацией, которая предпочла замужеству одинокую жизнь, чтобы продолжить служение своему отцу». В 1739 г. Мария ван Левенгук поставила на могиле отца небольшой памятник, а через шесть лет она была похоронена рядом с ним. Она так и не вышла замуж.

Антони ван Левенгук вошел в историю в качестве основателя множества научных дисциплин и направлений, самая важная из которых – микробиология. Его достижения кажутся еще более удивительными, потому что этот человек был простым торговцем.

После его открытий мир стал намного шире и наполнился самыми разнообразными микроскопическими организмами, о существовании которых до Левенгука никто даже не подозревал.

Маленькие зверушки Антони ван Левенгука — фильм 1975 года.

  • Первый иллюстратор чеховских рассказов
  • Первый из изданных рассказов максима горького
  • Первый заместитель как пишется с большой буквы или нет
  • Первый заместитель генерального директора как пишется
  • Первый день тани в детском саду рассказ текст