1.1. Мир микробов и его роль ■ жизни человека

Наша планета так же, как, по-видимому, и вся Вселенная, состоит из неживой и живой приро­ды, которые находятся в единстве и многообраз­ных формах существования. Живая природа, по Вернадскому, составляет биосферу (от «био» и "сфера»), включающей всех представителей рас­тительного, животного мира и человека, а также результаты и продукты их жизнедеятельности.

По существу, биосфера — это оболочка Земли, состав, структура и энергетика кото­рой обусловлены прошлой и современной деятельностью живых организмов; биосфера охватывает часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

Живые организмы оказывают существен­ное влияние на газовый состав атмосферы (кислород, азот, углекислый газ), природные воды, известняки, некоторые полезные ис­копаемые (уголь, нефть), осуществляют кру­говорот органических и неорганических ве­ществ, выполняют санитарные функции на планете, влияют на климатические условия и другие экологические параметры, в которых существует все живое, в том числе человек.

Все живые существа, обитающие на Земле, можно разделить условно на две большие груп­пы: макромир и микромир. К макромиру отно­сятся все живые существа (растения, животные, насекомые, человек и т. д.), видимые невоору­женным глазом, а к микромиру — представи­тели живого мира, находящиеся за пределами разрешающей способности нашего глаза, т. е. которые можно увидеть лишь с помощью оп­тических или других приборов. Иными слова­ми, деление представителей живой природы на макро- и микромир чисто условно, так как основано на размерах, воспринимаемых или не воспринимаемых органом зрения человека. Размеры отдельных представителей микроми­ра колеблются от 0,01 - 0,4 мкм или 10—400 нм

(вирусы) до 10 мкм и более (бактерии, грибы, простейшие).

Представители мира микробов

Микромир весьма многообразен и многочислен и включает представителей как растительного, так и животного происхождения. К нему относятся бактерии, грибы, простейшие и вирусы. Всех их можно объединить единым термином — микробы. Этот термин ввел французский ученый Седдило в конце XIX в. Молекулярно-биологическая орга­низация, структура, биологические свойства, эко­логия, роль в живой и неживой природе отдельных представителей микробов, т.е. бактерий, грибов, вирусов и простейших, существенно различаются. Их классификация, таксономия будут представ­лены в гл. 2. Здесь же отметим, что к микробам относятся: одноклеточные и многоклеточные мик­роорганизмы, имеющие ядро (эукариоты — от греч. karyon — орех, ядро ореха); доядерные мик­роорганизмы, не имеющие оформленного ядра (прокариоты); сложноустроенные частицы — ви­русы, представляющие собой комплекс нуклеи­новых кислот, белков, ферментов; инфекционные макромолекулы (дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК) кислоты, инфекцион­ные белки — прионы). Таким образом, по мо-лекулярно-биологической организации микробы существенно различаются: одни из них представ­ляют собой молекулы (ДНК, РНК, прионы) или сложные частицы (вирусы), не способные к само­стоятельному существованию, другие — сложно-устроенные организмы, имеющие биологические системы, необходимые для проявления жизнеде­ятельности и обеспечивающие автономное сущес­твование (бактерии, грибы, простейшие).

Сложность молекулярно-биологической организации, биологические особенности представителей микромира обусловлены объ­емом, т. е. строением и составом, их генома. Так, геном бактерий и грибов включает до

5000 генов, вирусов — до 100 генов, а простей­ших — примерно 5000—10 000 генов.

Распространенность микробов

Микробы чрезвычайно широко распростра­нены. Они обитают в почве, воде, атмосфере (даже в космосе), а также в организме человека, животных, растений. Видовой состав их очень разнообразен. Например, только бактерий насчи­тывается более 100 000 видов, грибов — до 250 000 видов. В организме каждого человека обитает до 10^13-14 бактерий, не считая грибов, вирусов и простейших, т. е. на каждую клетку организма человека приходится более чем одна бактерийная клетка. Если сложить число бактерий, обитающих в проживающей на Земле человеческой популя­ции, то мы получим огромную цифру — порядка 10²⁵ бактерий. Микробы, населяющие организм каждого человека, составляют его микроэколо­гию, играющую большую роль как в обеспечении нормальной жизнедеятельности организма, так и в патологии человека (гл. 4). Огромное число микробов, обитающих в окружающей среде (поч­ва, вода, атмосфера, жилые помещения, пищевые продукты и т. д.), а их количество огромно, состав­ляют макроэкологию, которая также влияет на биологические и природные процессы на плане­те, прежде всего на санитарное благополучие той среды, в которой обитает человек. Подсчитано, что общая биомасса микробов даже превышает биомассу растений и животных.

Между микробами и остальной живой и неживой природой существует взаимосвязь — биоциноз (от Ыо и греч. koinos — общий), ко­торый означает совокупность растений, жи­вотных, микробов, населяющих определенный участок суши или водоема. В таких биоцинозах обычно обитают виды микробов, которые адап­тировались к существующим условиям, опре­деляемым конкретным составом и свойствами растительного и животного мира. Так, одни микробы (бактерии, грибы) находят оптималь­ные условия для жизнедеятельности в почве (почвенные микроорганизмы), другие — в во­доемах (микроорганизмы морей, океанов, рек и озер), третьи — в атмосфере и в космосе.

Биоцинотические взаимоотношения су­ществуют и для тех микробов, которые местом своего обитания избрали организм человека,

те или иные виды животных и растений. Так, вирусы могут существовать только в клетках человека, животных, растений или в клетках бактерий. Поэтому все вирусы подразделяют на вирусы человека, вирусы животных, расте­ний или вирусы бактерий.

Такое же подразделение применимо и к бактериям, грибам и простейшим, так как одни из них обитают преимущественно в ор­ганизме человека, другие — в организме жи­вотных, третьи — в растениях.