Микробиология ғылымы дамуының негізгі кезендері

Микробиология ғылымы дамуының негізгі кезендері. Табиғаттағы тірі организмдер мейлінше алуан түрлі болады.

Олардың ішінде өсімдіктер мен жануарлар дүниесінен басқа, жай көзге көрінбейтін тірі организмдер — микроорганизмдер елеулі орын алады. Сыртқы пішініне және тіршілік жағдайларына қарай микроорганизмдер бірнеше топқа бөлінеді. Кейбіреулері ауыл шаруашылығында, медицинада баға жетпес пайда келтірсе, басқа біреулері жануарлар мен өсімдіктерге және адамдарға орасан зор зиянын тигізеді.
Адам баласы микроорганизмдердің тіршілік әрекетін ерте бастан-ақ өздерінің күнделікті тұрмысында пайдалана білген. Олар сүтті ашытып айран, түрлі жеміс-жидектерден шарап, квас және сол сияқты алуан түрлі тағамдарды дайындай алатын болғаи. Ертеде египеттіктер мал азығын әжептәуір сүрлей де білген. Ми-кробтардың пайдалы әрекеттерін қолданып қана қоймай, адам баласы олардың зиянды, бүлдіруші, зақымдаушы әрекеттеріне қарсы күрескен. Мәселен, Қытайда, Индияда және Кавказда шешек ауруына қарсы адамдарға арнаулы препараттар егетін болған. Жүқпалы аурулармен сырқаттанған адамдар бөлектелініп, жеке күтілген. Ал тамақ заттарын бүлініп кетпес үшін түздау, ашыту, қайнату, салқындату, кептіру арқылы сақтаған. Бұлардың барлығы микроорганизмдердің зиянды әрекеттеріне қарсы күресудің ертеден қолданылып келе жатқан басты шаралары болып саналады.
Бірақ адам баласы табиғатта микробтардың тіршілік ететіндігін жете білмегендіктен жоғарыда айтылған процестердін, сыры қүпия болып қала берді. Сондықтан да микробтар қатысуымен жүретін процестерді басқаруға мүмкіндік болмады.
Микробиология тарихында римнің профессоры Афанасий Кир-хердің (1601 —1680) есімі де аталуы тиіс. XVI ғасырдың аяғында Ганс пен Захарий Янсендердің алғашқы микроскопты кұрастырғаны мәлім. Әрине, бүл өте қарапайым аспап еді. Соны пайдалана отырып, Кирхер сасыған ет, шарап сіркесін, сүтті қарап, онда түрлі «құрттардың» кездесетінін байқады. Ол қанды қарап, одан түрлі клеткаларды көрді. Оба ауруымен ауырған адамдардың қанын қарап, Кирхер одан ерекше «құртты» көрдім деп мәлімдеді. Осындай жабайы аспаппен, әрине ол микробты көруі мүмкін емес еді
Антон Левенгук.
Солай бола тұрса да бұл аурудың қанда жүрген микробтар арқылы таралатыны жөніндегі оның пікірі өз кезіндегі прогрессивтік батыл көзқарас болып есептеледі.
Тек XVII ғасырдың аяғында ұлғайтып көрсететін аспаптарды жасау техникасының жетілуіне байланысты микроорганизмдерді тауып, оларды жан-жақты зерттеуге мүмкіндік туды. Микроорганизмдерді алғаш рет ашу Голландия әуесқойы Антон ван Левенгуктың (1632—1723) есімімен тікелей байланысты. Жас кезінен шыныларды құрастырумен кеп айналысқан ол, заттарды 160—300 есеге дейін үлкейте алатын алғашқы микроскопты құрастырған. Осы «қарапайым» микроскоптың көмегі Мен Левенгук жай көзге көрінбейтін микробтар дүниесін ашты, ет тағамдарындағы зен, саңырауқұлақтарын, тұрып қалған қақ суындағы тірі организмдерді көрді, олардын. пішінін, шамасын және қоз-ғалысын сипаттап жазды. Тістін. сыртына тұрып қалған өңезін суға езіп қарағанда, ондағы тірі организмдер Левенгукқа өте зор әсер еткен. Левенгук бұл культурадан жыбырлап жүрген өте ұсақ жәндіктерді көргенін және олардың соншалықты көптігіне тан, қалып, олардың шамасы бүкіл Құрама Корольдықтағы адамдар санынан көп болса керек деген пікірге келеді. Бұл тірі организмдердін. ішінде шар және қысқа таяқша тәрізділері және спираль тәрізді түрлері бар екендігін ол анық байқады. Сонда Левенгук әзі жасаған микроскоппен түрлі ашытқы саңырауқұлақтарды, бактериялар мен инфузорияларды керген. Левенгуктын, ашқан жаңалығы микроорганизмдер дүниесін зерттеуге, сәйтіп микробтар жөніндегі ғылым —■ микробиологияның дамуына жол ашты.
Өз зерттеулерін Левенгук «Антон ван Левенгук ашкан табиғаттың құпия сырлары» деген атпен 1695 жылы кітап етіп жарыққа шығарды. Алайда ол бұл организмдерді сипаттап жазғанымен олардын, табиғатта алатын орнын, әрекеттерін білмеді. Әйткенмен Левенгук зерттеулері сол кездегі кәптеген табиғатты зерттеуші ғалымдардың назарын аударды. XVIII ғасырдағы Шведтің көрнекті табиғат зерттеушісі Карл Линней езінің «Табиғат системасын» жасағанда жануарлар мен өсімдіктерді белгілі бір тәртһшен орналастырғаны мәлім. Бұл системаға құрт, құмырсқалар сияқты, микроорганизмдер дүниесі енгізілген жоқ. Оны Карл Линней «хаос» яғни ешқандай берекесі жоқ жәндіктер тобына жатқызған. Бұдан ол жай көзге керінбейтін осы организмдерді зерттеудің қажеті жоқ деген қорытындыға келді. Басқаша айтқанда, ол микроорганизмдерді адам түсінбейтін құпия сыры бар дүние деп танытпақшы болды.
Дегенмен бұл кезде микроорганизмдер жайында дәйекті материалдар жинала берді. Сондықтан бұл кезеңді біз микробиология дамуының морфологиялық кезеңі деп атауымызға болады.
Микробиология ғылымының одан әрі дамуында орыстың көрнекті табиғат зерттеушісі М. М. Тереховский (1740—1796) еңбегінің зор маңызы болды. 1775 жылы Тереховский Страсбург университетінде өзінің микроорганизмдер жөніндегі еңбегін қорғады.
Ол табиғатта кездесетін микробтардың шығу тегін зерттеген болатын. Тереховский өз зерттеуінде ең алғашқы рет эксперименттік әдісті қолданды және микроорганизмдерді адамның күнделікті тұрмысында пайдалануға мүмкіндігі барлығын дәделдеді.
XVIII ғасырда микроорганизмдердін. ашылуы ғалымдар арасында тартыстар тудырды. Ғылымда бұл кезде «тіршілік өздігінен пайдаоладш/деген жалған үғым үстем еді. Микроорганизмдердің бірқатар ортада өніп-өсетіндігін байқаған бүл ғалымдар олардың дамуында ешқандай заңдылық жоқ және кез келген жерде өздігінен пайда бола береді деген болжаулар айтты. М. М. Тереховский өзінің италиялық досы Спаланцанимен бірлесе отырып, мұндай жалған қағиданы жоққа шығарды. Түрып қалған тұнықсуларда немесе басқа да сұйықтарда кездесетін организмдер — негізінде тірі жәндіктер, ал бұл сұйықтарды 45 минут бойына қайнатып, ыдыстың аузын ауа енбейтіндей етіп жапса, онда осы сұйықтарда тірі жәндіктердің, демек микроорганизмдердің, пайда болуы байқалмайды деп көрсетті. Бұл жағдайда сүйықтарда жәндіктердің өніп-өсуі, ауаның сүйыққа енуінен болатынын дәлелдеді. Бірақта ол кезде Тереховский еңбегі оқымыстылар қауымына жете таныс болмағандықтан микробиологияда эксперименталды әдіс қолданылмай, бұрынғысынша, морфологиялық бағыт басым болып қала берді.
XIX ғасырдың бірінші жартысында микробиологияның дамуы баяулады десек қателескен болар едік. Оба ауруын жоюда ұзақ жылдар аянбай күрес жүргізген орыстың көрнекті дәрігері Д. С амойлович (1744—1805), осы ауруды қоздырушы — көзге көрінбейтін организм деген пікір айтты. Оның бүл пікірін кейінгі зерттеушілер толық дәлелдеді. Бұл кезеңде теориялық және практикалық маңызы әлі анықталмаған жеке деректер микробиологиядабасым болды, б|рақ микробиология жеке ғылым болып, атаққа ие бола қоятындайідәрежеге жетпеген еді.
XIX ғасырдың екінші жартысында өнеркәсіптік капитализмнін, өрлеу барысында, ғылым мен техниканың қарқындап дамуына байланысты микробиология ғылымы едәуір табыстарға жетті. Микробиология ғылымының көрнекті қайраткері және осы ғылым-ның негізін қалаушы француз оқымыстысы Луи Пастер (1822— 1895) өзінің зерттеулерінін, нәтижесінде табиғатта және өнеркәсіпте кездесетін ашу процестері микроорганизмдердің әсерінен болатындығын дәлелдеді.
Луи Пастер.
Сөйтіп, ол микробиологияда физиологиялық бағыттың негізін қалады.
Осы кезге дейін спирттік ашу процесі және түрлі органикалық қалдықтардың шіруі таза химиялық жолмен жүреді деген пікір үстем болып келді. Әсіресе бұл пікірді қолдаған атақты неміс химигі Ю. Либих еді. Л. Пастер ашу процесінің табиғатын жете зерттей отырып, бүл құбылыстың микроорганизмдер қатысымен жүретінін дәлелдеді. Осының нәтижесінде сүт қышкылды ашу, спиртті ашу процестерін қоздырушы бактерияларды тауып, оларды жекелеп бөліп алып өсіреді. Бұдан әрі ашудың химиялық тео-риясын — бүл процесте оттегінің міндетті түрде қатысатыны, онсыз ашу процесінін, жүрмейтіні жайында пікір айтты. Пастер 1861 жылы ашудың басқа түрі — май қышқылды ашу процесін тапты. Ол бүл процестің ауадағы оттегінсіз жүретіндігін анықтады. Сөйтіп, Пастер микроорганизмдердін, екі тобының болатындығын, яғни аэробты (оттегі бар жерде тіршілік ететін) және анаэробты (оттегінсіз тірщілік ететін) топтарын ашты. Пастердің бүл жүмысының тағамдық заттарды сақтауда, түрлі ашу процестерінің технологиясын жасауда зор маңызы болды. Көптеген микробиологиялық әдістер де, яғни қоректік ортаны даяр-лау, оны залалсыздандыру (стерилизация) Пастердің еңбегінің арқасында ашылды.
Адамда кездесетін жүқпалы аурулардың тегін зерттей келе, Пастер оларды қоздырушы микроорганизмдер екендігін анықтады және мал мен адамды бұл аурулардан сақтандырудың жолдарын көрсетті. Ол — топалан. және қүтырма ауруларына қарсы вакциналар жасап, іс жүзінде қолдана білді. Микробиология ғылымының бұдан былай дамуында Пастердіқ осы жүмысының зор маңызы болды. Өзінің даңқты жүмыстарымен Пастер микробиологияны практикалық маңызы зор ғылымға айналдырды. Пастер жүмыста-рының соншалықты маңызды екендігін академик Заболотный былай сипаттаған еді: «Пастер едбегінен шаруалар топырақ құнарлылығын арттыратын микробтық процестердің құпия сырын түсіне алады; жүмысшылар — ашу процесінің мәнін аңғарады; дәрігер — медицинаның қазіргі кездегі жайымен танысады; табиғатшы (натуралист)—жұмбақ деп есептелген биологиялық мәселелердің шешуін таба алады».
Микробиология ғылымының дамуында неміс оқымыстысы Роберт Қохтың (1843—1910) еңбектерінің зор маңызы болды.Ол туберкулез (өкпе ауруы), холера ауруларын қоздырушы микроорганизмдерді тауып, зерттеп, олармен күресудің нақты жолдарын көрсетті. Сонымен қатар Роберт Қох белгілі микроорганизмдерді өсіру үшін жеке бөліп алып, тығыз қоректік ортаны қолдануды ұсынған алғашқы ғалым. Бұл әдісті қолдана отырьш мамандардың табиғаттағы микроорганизмдер тобынан қажетті түрік жеке бөліп алуларына мүмкіндік туды. Орыс ғалымы Л. С. Ценковский (1822—1887) сол кездегі эволюциялық көзқарасты колдаушылар-дың бірі болды. Мамандығы ботаник болса да қарапайым микрос-коптық организмдерді зерттеді. Ол төменгі сатыдағы балдырлар, инфузориялар, миксомицеттер, басқа да қарапайымдылардың 43-ке жуық жаңа түрін тауып, сипаттап жазды, және бүларға бактерия-лардың туыстық жағынан қатысы бар деген пікірін айтты. 1883 жылы ол сибирь жарасына қарсы вакцина жасаған болатын.
Микробиология ғылымына бұдан былай елеулі үлес қосқан отандық оқымыстылар болды. Бұл салада, әсіресе орыс оқымыстысы И. И. М е ч н и к о в т ы ң (1845—1916) еңбегі зор. Ол микробиологияда бірқатар жаңалықтар ашты. Соның ішінде, әсіресе иммунитет және бактериология жайындағы еңбектері өте бағалы. И. И. Мечников «фагоцитоз және оның иммунитеттегі ролі» туралы тыңғылықты ілім жасады. Фагоцитоз деп зиянды микробтарды жоятын организмдегі ерекше обыр клеткалардың қасиетін айтады. И. И. Мечников адам баласы қартаюыңың басты себебі болып есеп-телетін түрлі жұқпалы ауруларды емдеуде қазір қолданылып жүр-ген дәрілерді (антибиотиктерді) алудың ғылыми теориялық не-гізі — антагонизм туралы ілім жасады. Антагонизм — тіршілік әрекеті барысында микроорганизмдердіқ бір-бірінен күресі. Сөйтіп, И. И. Мечников организмнің ұзақ жылдар бойьша тіршілік етуге қабілеттілігі бар екенін ғылыми тұрғыдан дәлелдеп шықты. Ол Россияда бірінші болып Одесса қаласында бактериологиялық лаборатория үйымдастырды.
Отандық, әсіресе советтік микробиологияны тамаша табыстарға жеткізіп, біздің елімізде денсаулық сақтау жөніндегі барлық ма-ңызды мәселелерді шешуге бар күшін жұмсаған оқымыстылардың бірі — қүрметті академик Н. Ф. Гамалея (1859—1949). Ол микробиология және бактериология саласында көп еңбектер жасады. Мечниковпен бірге Россияда бактериологиялық ла-бораторияны ашуға белсене қатысты, ал Мечников қайтыс болғаннан кейін оны өзі басқарды. Ол көп жылдық еңбектерінің нәтижесінде микробтар дүниесіндегі ерекше организмдер — бакте-риофагтарды ашып, зерттеді. Сөйтіп, ол соңғы жылдары елімізде зор қарқынмен дамыған вирусология ғылымының негізін қалау-шылардың бірі болды. Гамалея оба және туберкулез ауруларының кейбір мәселелерін зерттей отырып, оларды емдейтін отандық пре-параттар жасады. Ол совет микробиологтарының тамаша, көрнекті ғалымдарын даярлады. р_
Орыс оқымыстылары Д. К. Заболотный (1866—1929) мен Т. А. Тарасевич (1868—1927) оба, мерез, туберкулез тағы басқа да ауруларды зерттеудегі табыстарымен әлемге әйгілі болды. Бұл оқымыстылар елімізде зор қарқынмен дамып отырған эпидемиология
ғылымының негізін қалады.
Дүние жүзілік және отандық микробиология тарихында орыс
оқымыстысы Д. И. Ивановский-д і ң (1864—1920) алатын орныерекше. Ивановекий бұдан бүрын ешкім байқамаған темекінің мозаиа және рябуха дегеы ауруларын зерттей отырып, олардың әрқайсысыөз алдына жеке ауру екенін және бүл ауруларды қоздырушылардың өзі осы аурулардан бөлек болатынын аныктады. Сөйтіп, мөлшері жағынан әдеттегі микроорганизмдерден бірнеше есе кіші, арнаулы бактериялық сүзгіден өтіп кететін вирус деп аталатын микроорга Ивановский Д. И.низмдердің ерекше бір түрін тапты.Бүдан кейінгі ғалымдар вирустар-дың адам мен жануарлардыңбірқатар ауруларын қоздырушы екендігін дәлелдеді. Ивановскийің вирустар жайындағы еңбегі, көптеген зерттеулермен толықтырылып, вирусология ғылымы деп аталды.
Ауыл шаруашылығы және техника саласындағы ■ микробиология да айта қаларлыктай жетістіктерге же-тіп, дамып келеді. Микробиологияның бүл саласына: С. Н. Виноградский, В. Л. Омелянский, С. П. Костычев, Н. Н. Худяков, В. С. Буткеевич, В. Н. Шапошников, М. В. Федоров, Н. А. Қрасильников, Е. Н. Мишустин сияқты ғалымдарымыз ұл-кен үлес косты.
С. Н. Виноградский (1856 — 1953)—өз өмірін топырақ микроор-ганизмдерін зерттеуге сарп еткен орыстың көрнекті оқымыстыларының бірі болғандықтан, ол топырақ ,микробиологиясының негізін қалаушы деп аталады. Өзінің алғашқы ғылыми жүмыстарында Виноградский күкірт бактерияларын зерттеген. Мұнда ол күкірт бактериялары өздерінін, тіршілік барысында кү-Виноградский С. Н. кірт сутегін күкірт қышқылынадейін тотықтыра алатындығын дәлелдеді. Осы реакция барысында бөлінетін энергия ауадағы көмір қышқыл газын күкірт бактерияла-рының сіңіруіне көмектеседі. Сондықтан да бұл бактериялар органикалык қалдықтар жоқ ортада тіршілік ете береді. Бұл құбы-лысты Виноградский хемосинтез деп атады. Қейін дәл осындай құбылысты темір бактерияларынан да анықтады. Сонымен қатар ол топырақтағы нитрификациялаушы бактериялар әсерінен органикалық қалдықтардың шіріп азот қышіқылына, ал кейіннен оның азот кышқылының тұздарына айналатындығын дәлелдеді. Микроорганизмдердің жеке тобына лайық қоректік ортаның біраз түрін үсынған да осы Виноградский еді.
Виноградскийдің ілімін одан әрі дамытқандардың бірі — В. Л. Омелянский (1867—1928). Ол клетчатканы ыдырататын микроорганизмдерді зерттеп, бүл құбылыстың бірқатар жақтарын анықтады. Ақыр аяғында оның 1909 жылы жазған «Микробиология иегіздері» деген ооқулығы тек микробиология ғана емес, басқа ғылым саласындағы оқымыстыларға әйгілі болды және бірнеше шет/тілдерге аударылды.
/7 Микробиология тарихында орыс оқымыстысы М. С. Воронин да елеулі орын алады. Ол бұршақ тұқымдас өсімдіктер тамырында тіршілік ететін және тіршілігі барысында ауадағы атмосфералық азотты өз бойына сіңіре алатын микроорганизмдердің ерекше то-бы — түйнек бактерияларын тауып, жете зерттеді. Осы кезеңде голландия оқымыстысы М. Бейеринк те бұл бактерияларды зерттеген болатын. Ол бұл бактериялардың атмосфера азотын сіңіретіндігін дәлелдеп қана қоймай, сонымен бірге осы микробтарды таза, жеке күйінде бөліп алып, арнаулы коректік ортада өсірді. Кейіннен ол осы бактерияларды бұршақ тұқымдас өсімдіктер тұқымына жұқтырып, жақсы нәтижеге ие болды. 1901 жылы Бейеринк топырақтың күнарлылығын едәуір арттыратын және топырақта бос күйінде тіршілік ететін азот бактерияларын тапты. Ал бұл бактериялардың атмосфера азотын қалай және қандай жағдайда сіңіре алатындығын С. П. Костычев жете зерттеді.
В. С. Буткеевичпен бірге ол микроскоптық саңырауқүлақтардың тіршілігі барысында түрлі органикальиқ қышқылдар түзетіндігін дәлелдеді. Мүның өзі елімізде лимон қышқылының енеркәсібін салып, өркендетуде зор роль атқарды. С. А. Қоролев (1876—1932) пен А. Ф. Войткевич (1876—1950) сүт қышқылы бактерияла-рының тіршілігін зерттеуде көп жұмыстар жүргізді. Олардың бұл еңбегі сүт тағамдарын даярлаудың технологиялық ережелеріне көптеген өзгерістер енгізді. В. Н. Шапоііниковтың және басқа да ғ/алымдардың зерттеулерінің нәтижесінде елімізде ендірістік микро-организмдердің көмегімен сүт қышқылын, ацетонды және бутил спиртін алу ғылыми жолға койылды. Әсіресе спирт өндіруде ашытқы саңырауқүлақтарын таза күйінде жеке бәліп алып, оларды өндірісте қайтадан пайдалану жұмысы Данияның ірі микробиоло-гы Э. X. Г а н с е н н і ң есімімен тығыз байланысты. Сірке қышқылы ашу процесінің күрделі мәселелерін шешуде Гансен кеп еңбектер сіңірді.Отандық ғалым Б. Л. Исаченко 1914 жылы арктикалық теңіздерде химиялық элементтердің өзгеріп отыруы микроорганизмдер тіршілігіне байланысты екендігін ашты. Сонымен бірге ол топырақтағы пайдалы микроорганизмдерден тыңайтқыштар дайындауда да елеулі еңбек етті.
Табиғаттағы кальций айналымында микроорганизмдердің зор маңызы бар екендігін зерттеген және микробтар өзгергіштігі туралы көп еңбек сіңірген Г. А. Надсон еді. Ол ашытқыш саңырауқұлақтардың ионданушы сәулелер әсерінен өзгеріске түсетіндігін және ол өзгергіштіктің тұқым қуалайтындығын зерттеді. Микроорганизмдерде трансдукция және трансформация, сонымен бірге ашытқыш саңырауқұлақтарда будандасу сияқты құбылыстардың болатындығын да осы Г. А. Надсон ашып, жете зерттеген болатын.
ҚПСС Орталық Комитеті мен СССР Министрлер, .оветінің 1963 жылы 9 январьда «Биология ғылымдарын одан әрі дамыту және оньщ практикамен байланысын нығайту шаралары туралы» қаулысы биолсгия ғылымының, оның ішінде микробиологияның дамуында жаңа кезең болып есептеледі. Қаулыда биология ғылымының негізгі теориялық проблемалары мен ауыл шаруашылығын, медицинаны, тамақ өнеркәсібін дамытуға қажетті міндеттер белгіленген.
Бертін келе микробиология ғылымы көптеген жаңалықтармен теорияльііқ және практикалық жетістіктермён толықтырылды. Халық шаруашылығының түрлі кажеттері мен мақеаттарына сәйкес бұл ғылым — жалпы микробиология, техникалық немесе өнеркәсіп-тік микробиология, тағамдық микробиология, ауыл шаруашылық микробиологиясы, геологиялыіқ микробиология, санитариялық микробиология, медициналык микробиология, эпидемиология, мал дә-рігерлік микробиология және вирусология болып бірнеше салаға бөліңеді.