Андрей Сазонов - Мифы о микробах и вирусах. Как живет наш внутренний мир

Микробы едва не подорвали научный авторитет Левенгука. Дело в том, что он описывал результаты своих наблюдений в микроскоп и отсылал эти записки в Лондонское королевское общество по развитию знаний о природе. Некоторые наблюдения публиковались в журнале Общества. Довольно скоро у Левенгука сложилась репутация выдающегося натуралиста, но когда он в 1676 году прислал в Лондон описание одноклеточных организмов, открытых в ходе своих наблюдений, то ему не поверили. Уж больно невероятным казалось существование таких «крошек». Для проверки в голландский город Делфт, где жил Левенгук, из Лондона была направлена целая комиссия – группа уважаемых членов Общества. Левенгук показал лондонским коллегам «крошек» в микроскопе, после чего доверие к его отчетам было восстановлено. А не пришли бы дотошные британцы на комиссию, тема микроорганизмов могла бы быть надолго «закрыта» и кому-то впоследствии пришлось бы открывать их снова.

Левенгук был натуралистом – он открывал, зарисовывал и описывал, но не изучал детально. Да и не было у него такой возможности. Опираясь на сведения, полученные Левенгуком, Карл Линней объединил все микроорганизмы в род Хаос. При всем желании (а оно у пытливого ученого явно было) Линней не мог добавить ничего существенного к тому, что сделал Левенгук. Развиваться наука микробиология начала только в ХIХ веке. Да так начала, что до сих пор остановиться не может – все развивается да развивается. Микробиологи почти не шутят, когда говорят, что тайны микроскопической Вселенной, то есть тайны микроорганизмов, сложнее раскрыть, чем тайны «большой» Вселенной. Так оно и есть. И чем дальше погружаешься в микроскопическую Вселенную, тем больше перед тобой открывается тайн.

Хаос – вещее название. Действительно, если собрать все микроорганизмы в один род, то получится именно хаос и ничего, кроме хаоса. Однако, несмотря на то что со времени создания Линнеем его классификации прошло почти три сотни лет и многое за это время успело измениться, миф о всеобщем равенстве микробов еще живет в сознании широких масс общественности. Люди считают, что все микробы похожи друг на друга и еще считают слова «микроб» и «бактерия» синонимами.

Все микробы похожи друг на друга? Да чем они могут вообще отличаться, эти простейшие одноклеточные создания?

Много чем. В первую очередь – наличием ядра.

Каждая клетка, будь то клетка многоклеточного организма или самостоятельный одноклеточный организм, содержит наследственную информацию, закодированную в виде определенной последовательности фрагментов молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты (сокращенно – ДНК). Участок молекулы ДНК, в котором закодирован один отдельный признак, называется геном. Количество молекул ДНК у разных организмов сильно варьируется – от одной до нескольких десятков, а иногда и сотен. Так, например, у сибирского осетра их двести сорок!

Молекулы ДНК могут быть компактно упакованы в клеточное ядро, и в таком случае клетка будет называться эукариотической или эукариотом. Если же молекулы ДНК находятся в цитоплазме – полужидкой внутренней среде клетки – в «неупакованном» виде, то такая безъядерная клетка называется прокариотической или прокариотом.

К прокариотам относятся бактерии и археи, которые существенно отличаются по ряду физиолого-биохимических свойств от бактерий. К эукариотам относятся грибы, растения, животные и протисты. Клетки прокариот имеют весьма малые размеры – от 0,5 до 5 мкм в диаметре.

В эволюционном отношении прокариотические клетки считаются более древними, чем эукариотические, то есть эукариоты произошли от прокариотов. Эволюция идет по направлению от простого к сложному, поэтому эукариотические клетки устроены сложнее прокариотических, у них больше клеточных органов, называемых органеллами или органоидами. Но, с другой стороны, клетки, представляющие собой отдельный одноклеточный организм, устроены сложнее, чем клетки многоклеточного организма. Принципиальное отличие одноклеточных организмов от клеток многоклеточных организмов состоит в наличии у одноклеточных органоидов специального назначения, помогающих им выполнять все необходимые функции. Передвижение и захват пищи обеспечивают выросты – ложноножки, жгутики и реснички. Выделительную функцию обеспечивают сократительные пузырьки-вакуоли, а пищеварительную – другие вакуоли, содержащие вещества, способные расщеплять «проглоченные» питательные вещества. Есть специализированные внутриклеточные структуры, обеспечивающие раздражимость и так далее.

Рис. 5. Строение амебы и инфузории-туфельки

На рисунке представлено строение двух одноклеточных организмов – амебы обыкновенной и инфузории-туфельки, получившей такое название за внешнее сходство с этим предметом обуви. «Инфузории» – это название биологического типа, объединяющего одноклеточных эукариотов, мембрана (оболочка) которых снаружи покрыта ресничками.

Обратите внимание на то, что инфузория-туфелька имеет более сложное строение, нежели амеба. У «туфельки» есть рот с глоткой, есть порошица – аналог прямой кишки, а кроме основного ядра имеется еще и малое.

Похожи ли друг на друга амеба и туфелька? Не очень-то, верно?

А теперь – о синонимах.

Считать слова «микроб» и «бактерия» синонимами, это все равно, что считать синонимами слова «птица» и «воробей». Да, бактерия – это микроб, а воробей – птица, но далеко не каждый микроб является бактерией, точно так же, как далеко не все птицы – воробьи.

Бактерии – это всего лишь одна из разновидностей прокариотических микроорганизмов. Кроме бактерий к прокариотам относятся археи . Кто-нибудь слышал раньше это название? Вряд ли.

Археи – это одноклеточные микроорганизмы, не имеющие ядра и каких-либо других мембранных органелл. Мембранными органеллами, как несложно догадаться по названию, называются клеточные «органы», ограниченные от цитоплазмы мембраной, то есть оболочкой. Вакуоли, о которых было упомянуто выше, – пример мембранных органелл.

Углубляться в клеточное строение мы не станем, поскольку нам это не нужно. Образно говоря, эта книга посвящена не столько разбору вопросов «микробной анатомии», сколько «микробной социологии». Знайте, что есть такие наиболее просто устроенные микроорганизмы, как археи, и знайте, что каждый десятый прокариот в нашем желудочно-кишечном тракте относится к археям. Кстати, название «археи» переводится как «древние». Это ясно – наиболее просто организованные микроорганизмы должны иметь древнейшее происхождение.