Борба с бактерии и вируси
Бактериите са едни от най-важните микроорганизми на Земята. Понастоящем на човека са известни най-малко десет хиляди бактерии и се предполага, че общият брой на видовете от тези микроорганизми е повече от милион. Открити за първи път преди повече от триста години, бактериите продължават да изумяват учените, всяка година давайки нови причини за научни открития. Изследването на бактериите е един от най-важните клонове на микробиологията, който е от неоценимо значение за развитието на околната среда.
История на откриването и изследването на бактериите
За първи път микроорганизмите, известни днес като бактерии, са открити преди повече от триста години от великия холандски учен и естествоизпитател Антон ван Льовенхук. Безценен принос в изучаването на бактериите имат учени като Луи Пастьор, който пръв открива патогенната природа на някои бактерии и тяхното отрицателно въздействие върху човешкото здраве, както и Робърт Кох, известен учен, получил Нобелова награда за научната си работа в микробиологията. Именно Кох изучава бактериалната природа на такова заболяване като туберкулозата, а също така извежда принципите за определяне на причинителя на заболяването, известни като "постулатите на Кох". Важен принос в изучаването на бактериите имат и представители на българската наука, в частност Сергей Николаевич Виноградски.
Изобретяването през втората половина на двадесети век на електронния микроскоп изведе науката за микроорганизмите - микробиологията - на ново ниво. Учените успяха да проучат по-отблизо структурата на бактериите, тяхното местообитание и характеристиките на живота. Така от съществуващите по това време разбирания за бактерии се изолира отделна група микроорганизми, наречена „археи“.
Археи и бактерии: каква е разликата?
Археите и бактериите са най-близките роднинимикроорганизми, които имат толкова много прилики, че учените продължават да дебатират и спорят за връзката между тези две групи микроорганизми. Някои учени смятат, че археите и бактериите са потомци на една и съща група древни микроорганизми, наречени "протобактерии". Други наричат археите древните предци на бактериите, докато други, напротив, смятат археите за потомци на бактерии. Както и да е, очевидно е, че археите в тяхната структура са по-примитивни микроорганизми, които са успели да овладеят по-екстремни местообитания от бактериите. Очевидно и двете групи микроорганизми са от голямо значение за науката и изучаването на всяка от тях е неразривно свързано с откритията при изучаването на втората.
Най-старият живот на земята
В момента няма съмнение, че бактериите и археите са едни от най-старите живи същества на Земята. Появили се преди най-малко три и половина милиарда години, бактериите и археите успяха да овладеят почти всички слоеве на биосферата, от най-високите - планински върхове и горните слоеве на атмосферата - до дълбините на земята и морските депресии, където слънчевата светлина не пада. Навсякъде тези микроорганизми намират източници на енергия за себе си, превръщайки се в най-важната връзка в цялостната хранителна верига. Като едни от най-просто устроените организми на Земята, бактериите използват като източник на храна химически съединения, неподходящи за живота на други живи същества, като азот и сероводород. В същото време бактериите и археите получиха уникална възможност да оцелеят в условия, в които други живи същества не могат да оцелеят.
В същото време бактериите и археите се развиват по съвсем различен начин, за разлика от живите същества с по-високо ниво на развитие. Въпросът е в размножаването на тези микроорганизми - става по простразделяне, което води до факта, че генетичната информация на родителя се клонира без промени в потомството. По този начин унищожаването на патогенни бактерии е много трудна задача.
Роля в биосферата
Тъй като са абсолютно невидими за невъоръжено око, бактериите играят огромна роля в общите природни процеси на земята, включително тези, които са пряко свързани с човека. Уникалната способност на бактериите да използват най-простите химични съединения като източник на храна и оцеляването в екстремни условия ги прави една от най-многобройните форми на живот на Земята. Достатъчно е да се каже, че общото тегло на биомасата на бактериите на нашата планета се оценява на триста до петстотин милиарда тона и този обем съдържа най-малко шестдесет процента от общия въглерод на растенията на Земята. В същото време бактериите имат много кратък жизнен цикъл и огромна скорост на обновяване на биомасата. Това разбиране ни позволява да оценим колко висока е ролята на тези микроорганизми в цялостния екологичен процес на нашата планета.
Сред основните задачи на живота на Земята, решени с помощта на бактерии, могат да бъдат разграничени: формирането на качествата и свойствата на почвата, образуването на минерални находища и унищожаването на мъртвите останки от други живи организми, както и поддържането на баланса на въглероден диоксид и кислород в земната атмосфера. От описанието на проблемите, решавани изключително с помощта на бактерии, става ясно колко важна е ролята на тези микроорганизми в организацията на живота на нашата планета.
Бактериите и човекът
Ролята, която бактериите играят в човешкия живот, не може да бъде еднозначно оценена. В допълнение към важните функции, които косвено определят живота на човешкото общество - поддържане на баланса на кислород - бактерииможе да играе много пряка роля. Една от тези роли е въздействието върху човешкото здраве, което може да бъде напълно неблагоприятно. Безмилостно придружавайки човека през целия път на неговата еволюция, бактериите неведнъж са ставали причина за масови епидемии и болести, довели до смъртта на много хора. В същото време хората отдавна са се научили да използват бактериите в своя полза: те играят важна роля в производството на храни, производството на ферментирали млечни продукти и закваска. Бактериите също се използват широко в производството на торове за почви. Да, и самият човек е един вид колония от бактерии: десетки видове от тези микроорганизми постоянно живеят в него, непрекъснато изпълнявайки ролята си в процеса на метаболизма, човешкия живот и здраве.