Микробиология, понятие микробиологии, статьи по микробиологии, микробиологические процессы

Апрель 2011

Эволюционный характер формирования паразитизма у микробов проявляется также и в том, что определенные виды микроорганизмов размножаются только в организме соответствующих видов живых существ. Бактерии брюшного тифа или гонококка паразитируют только в организме человека, а вирус инфекционной анемии в организме лошадей. В то же время существуют микроорганизмы, способные к паразитированию в организме различных видов живых существ. Вирус бешенства размножается в организме всех видов млекопитающих, возбудители сибирской язвы, чумы, туляремии имеют широкий спектр хозяев.
Как уже было сказано, микробы паразиты обладают способностью вызывать заболевания. Такие микроорганизмы называются патогенными, а их способность вызывать заболевание патогенностью. Однако заболевания могут вызывать не только паразиты; в некоторых случаях этой способностью обладают и сапрофиты. Возбудитель ботулизма по существу является сапрофитом он сохраняется и размножается в почве, но, попадая в пищевые продукты и размножаясь в них, вырабатывает токсин, который вызывает тяжелое заболевание. Даже такой микроб, как вульгарный протей, являющийся типичным представителем сапрофитных микробов, при массовом размножении в кишечнике человека может также оказывать патогенное действие. Следовательно, патогенность, т. е. способность микроба вызывать заболевание, более широкое понятие, чем паразитизм, а группа патогенных микробов более обширна, чем группа микробов паразитов.

Переход микробов от сапрофитического образа жизни к паразитическому сопровождается существенными изменениями их биологических свойств микроорганизмы утрачивают ряд ферментных систем, необходимых для существования во внешней среде, приобретают свойства, обеспечивающие возможность паразитического образа жизни. Например, некоторые микробы приобретают способность вырабатывать ферменты (гемолизин, гиалуронидаза и др.), разрушающие клетки и ткани организма, другие продуцируют токсические вещества, подавляющие защитные свойства организма.
В начальных стадиях формирования паразитических микробов местом их обитания, по видимому, были наружные покровы и полости организма, сообщающиеся с внешней средой. Часть микроорганизмов сохранила эти свойства обитателей наружных покровов и полостей организма до настоящего времени. Другие микробы приобрели способность проникать внутрь организма и избирательно поражать определенные органы и ткани хозяина. Возбудитель гонореи поражает преимущественно слизистые мочеполовых путей, а возбудитель дизентерии размножается только в стенках кишечника. Необходимым условием для размножения грибка стригущего лишая является его паразитироваиие в эпидермисе и волосах. Тропизм микробов к различным органам и тканям наиболее ярко выражен у вирусов и риккетсий. Вирус гриппа поражает эпителий дыхательных путей, и развивается в нем, а вирус бешенства в нервной ткани.

Одни из этих микроорганизмов, метатрофы, сохранили способность размножаться за счет утилизации органических веществ, вне зависимости от того, где эти вещества находятся, в живом организме или во внешней среде. Другие гетеротрофные микробы паразиты в ходе эволюции приобрели способность жить и размножаться в другом организме за счет соков и тканей своего сожителя. Эти микроорганизмы, утилизуя пищевые вещества, необходимые для отправления нормальных функций организма и вырабатывая в процессе жизнедеятельности ядовитые продукты, могут вызывать болезнетворное патогенное действие. Паразитизм, вероятнее всего, возник в результате серии случайных мутаций и последующего отбора мутантов, способных размножаться в живом организме. Некоторые микроорганизмы, обладающие паразитическими свойствами, сохранили способность существовать и вне организма (анаэробы, кишечная палочка, стафилококки и стрептококки). Эти микроорганизмы могут быть названы полупаразитами и полусапрофитами. Другие микробы, например возбудитель брюшного тифа, дифтерии, туляремии и др., обладают паразитическими свойствами, выраженными в более высокой степени. Эти микроорганизмы живут преимущественно в организме человека и непродолжительное время могут существовать и во внешней среде. Третья группа микроорганизмов, например вирусы, по существу являются абсолютными паразитами. Они способны жить и размножаться только в клетках человека, животных или растений.

Паразитизм, как и другие формы симбиоза, возник и развивался в процессе эволюции. Микробы паразиты, вероятно, формировались из свободно живущих сапрофитов, способных жить и размножаться вне организма, утилизировать различные неорганические и органические вещества. Эволюцию этого процесса схематически можно представить в следующем виде.
На определенном этапе развития планеты, очевидно, существовали прототрофные микроорганизмы, синтезирующие из простейших неорганических соединений питательные вещества и использующие их в качестве источника энергии. В ходе эволюции возникли и сформировались популяции гетеротрофных микробов, питание которых осуществлялось путем утилизации сложных органических соединений.

При симбиозе микробов с другими организмами наблюдается также явление комменсализма, когда один из симбионтов получает питательные вещества или какие либо другие преимущества за счет своего сожителя, не причиняя ему никакого вреда. С этой точки зрения многие микроорганизмы нормальной микрофлоры человека (различные виды кишечной палочки, дифтероиды, некоторые виды стафилококков и стрептококков), находящиеся на поверхности кожи и в полостях, сообщающихся с внешней средой, и получающие питательные вещества из организма, являются комменсалами. Но наибольший интерес для микробиолога представляет такой вид симбиоза, при котором один из симбионтов приносит вред своему сожителю, т. е. паразитизм, так как эти микроорганизмы являются возбудителями различных заболеваний человека, животных и растений.