Огромный невидимый мир в микроскопии и его жители – бактерии, грибы, простейшие

С тех пор, как Антони ван Левенгук впервые начал разглядывать при помощи изобретенного им микроскопа все вокруг, прошло уже несколько столетий. Однако до сих пор при помощи системы линз и электронных приборов ученые открывают новые микроскопические организмы – бактерии, численность которых на Земле значительно превышает все многоклеточные виды. Среди них много экстремалов, способных выживать при высоких и низких температурах, в верхних слоях атмосферы, глубоких слоях донного осадка.

Первый микроскоп
Один из первых микроскопов

Сейчас обнаружены грибы, бактерии, простейшие и другие организмы, имеющие одноклеточное или многоклеточное строение, с отсутствием разделения функций между клетками колоний. Только рассматривание бактерий в микроскопии дало возможность точно определять возбудителей инфекций со схожими симптомами. Электронный микроскоп позволил узнать, как устроены эти мельчайшие живые организмы и каким образом они живут и передвигаются.

Размеры и микроскопия

Первые микроскопы позволяли видеть только наиболее крупные микроскопические организмы, такие, как инфузории-туфельки, амебы, грибы. Микроскопический размер бактерий давал им возможность длительное время оставаться невидимыми для исследователей. Это неудивительно – их размеры по сравнению с инфузорией ничтожно малы, и поэтому бактерии являются пищевой базой для более крупных микроскопических организмов (например, инфузория питается сенными бациллами).

Развитие оптики после открытия Левенгука пошло быстрее – появился стимул совершенствовать микроскоп, увеличивая его разрешающую способность. Вскоре 30-40 кратное увеличение сменилось 200-кратным (и это еще при жизни изобретателя), и микроскопические организмы – бактерии стали доступными объектами для наблюдений. Однако такое разрешение позволило изучать только самые крупные бактерии и грибы (например, обитателей навозного осадка или илов). Для успешного исследования микроскопического бактериального мира понадобилось добраться до предела разрешающей способности оптических микроскопов – 1000-1200 кратного увеличения.

Два микроскопа
Оптический микроскоп

Однако и тут все оказалось непросто. Прозрачность микроскопических бактериальных клеток потребовала обязательно подкрашивать препараты перед изучением. Появилась методика окрашивания препаратов по Граму, а вслед за нею – классификация бактерий по наличию у них клеточной стенки, способной удерживать красители. С грамположительными бактериями все стало проще – они отлично визуализировались при помощи окрашивания. А грамотрицательные долгое время оставались «темными лошадками», исследование которых требовало постоянного усовершенствования как методов окрашивания, так и оптических приборов. Кроме того, самые мелкие представители прокариот являются клетками с размером 0,2 мкм, и их изучение является доступным только для тех лабораторий, которые имеют доступ к электронному микроскопу.

Выбор методов микроскопирования для изучения бактерий

Если вы решили изучать бактерии и грибы, лучше выбрать микроскоп с увеличением не менее, чем в 1000 раз. Это касается как исследования мочи, так и проведения различных экспериментов и исследований. Рекомендовано выбирать ахроматический объектив с мощным источником света, конденсер с ирисовой диафрагмой, особенно если вы рассчитываете вести длительное наблюдение.

Работа на высоком разрешении имеет еще одну особенность – появляются существенные аберрации изображения из-за наличия воздушной прослойки между объективом и препаратом. Ее коэффициент преломления настолько сильно отличается от такового у оптических устройств, что даже при высоком разрешении невозможно получить четкое изображение. Решением этой проблемы является иммерсионная микроскопия со специальными маслами. Их применение улучшает качество микроскопии высокого разрешения, создавая эффект погружения в дистиллированную воду или масло.

Фото электронного микроскопа
Современный электронный микроскоп

Наиболее известным маслом для иммерсионной микроскопии является канадский бальзам Роберта Толла. Это смола бальзамической пихты, которая в свое время позволила Роберту Коху увидеть возбудителей сибирской язвы, туберкулеза и даже холерный вибрион размером 1,5х0,3 мкм.

Существует несколько видов препаратов, различающихся по способу их подготовки. Они являются частью методов по организации исследований и их приготовление всегда описано методиками наряду с оборудованием:

  1. Висячая капля.
  2. Придавленная капля.
  3. Толстая капля.
  4. Тонкий мазок.
  5. Отпечаток.
  6. Препарат для агар-микроскопии.

Выявление возбудителей инфекционных болезней

После обнаружения первых микроскопических бактерий Левенгуком в 1676 году (а обнаружил он их, пытаясь разобраться в причине жгучего действия перцовой настойки путем исследования образовавшегося в ней осадка), Луи Пастером был выяснен тот факт, что многие микроскопические организмы являются причиной инфекционных заболеваний. Это сделало бактерии и грибы объектом пристального внимания не только биологов, но и медиков. Изучение их устойчивости к различным антисептикам и асептикам, различным методам стерилизации и пастеризации, появление антибиотиков ознаменовало новую эру в медицине.

Патогенные бактерии

Параллельно развивалась систематика микроорганизмов. Среди них были обнаружены бактерии и грибы различной формы, одноклеточные и колониальные, округлые, палочковидные, спиральные, треугольные, кубические, неподвижные и снабженные одним или несколькими жгутиками и щетинками, предназначенными для передвижения.

Микроскопические исследования почвы, придонного осадка, осадка, образующего в полосе прибоя пресных и соленых водоемов, пленок на поверхности камней прибрежной зоны, лишайников, поверхности листьев растений, кожи, шерсти позволяет сделать вывод о вездесущности бактерий. Разнообразие способов их питания поражает – практически любая среда может стать субстратом для размножения бактерий. Их деятельность позволяет полностью утилизировать мертвую органику, без нее невозможен круговорот веществ в природе.

Постепенно стало понятно, что микроскопические обитатели человеческого тела являются неотъемлемой частью его здоровья. Помогая расщеплять продукты питания в желудочно-кишечном тракте, успешно конкурируя за ресурсы с болезнетворными бактериями, сохраняя постоянство состава микрофлоры кишечника, бактерии нормальной микрофлоры являются коллективным симбионтом человека, животных и растений.

Функции микроорганизмов в человеческой жизни

Многие бактерии и грибы являются непосредственными участниками получения продуктов питания. Дрожжи – грибы, при помощи которых выпекается хлеб, молочнокислые и маслянокислые бактерии и молочнокислые грибы помогают человеку получать из молока йогурт, масло и сметану, благородные плесени придают цветным сырам их необыкновенный вкус. Микроскопия позволяет осуществлять мониторинг состояния живых культур, использующихся в пищевой промышленности.

Наиболее частым лабораторным исследованием является анализ мочи. Пробы берутся в период, когда лечение антибиотиками еще не начато. Исследование мочи при помощи микроскопа непосредственно после сбора не позволяет сделать вывод о наличии в ней бактерий. Косвенными признаками инфицирования являются лейкоциты, свидетельствующие о наличии воспаления. Однако достоверные данные появляются только после того, как проба мочи будет посеяна на питательную среду и на ней образуются колонии. Присутствие бактерий в образцах мочи не является доказательством наличия воспалительного процесса – они попадают туда из нежней трети уретры, где существует собственная микрофлора.

В моче обнаружены бактерии

Считается, что признаком бактериального инфицирования мочи является количество бактериальных клеток, превышающее 100 000 в 1 мл. В таком случае параллельно диагностике проводят тесты на чувствительность бактерий мочи – высевая их на новые среды, содержащих антибиотики или используя другие методы анализа на чувствительность. Визуальный осмотр мочи может продемонстрировать наличие мутной мочи и осадка – свидетельства наличия в ней гноя.

Существует 4 вида результатов анализа мочи на бактерии:

  1. Наличие инфекции при количестве более 100 000 бактерий в 1 мл мочи.
  2. Неопределенный результат наблюдается, если число бактерий колеблется в пределах от 103 до 105 в 1 мл мочи. Потребуются дополнительные исследования.
  3. Смешанный рост. Наличие эпителиальных клеток, высокое количество лейкоцитов и нехарактерные бактерии часто являются признаком неправильного забора образца – его загрязнением микрофлорой прилежащих к мочевыводящим путям органов. Требует дополнительного уточнения.
  4. Стерильная моча, когда число бактерий не превышает 1000 ед./мл является признаком отсутствия инфекции.

В Вашем организме живут паразиты?

В повседневной жизни так легко "подцепить" паразитов, ведь контакт с ними просто неизбежен, особенно если вы часто пользуетесь общественным транспортом, посещаете людные места, да и просто находитесь на улице.

Симптомами появления паразитов в организме могут быть: 

  • частые простуды, ОРЗ, болезни горла, кашель;
  • аллергия, непрекращающийся насморк, покраснения глаз;
  • кожная аллергия, зуд, экземы;
  • бородавки и папилломы;
  • головные боли, а также различные боли и спазмы во внутренних органах.

Если вы чувствуете частые недомогания, вам просто необходимо провести чистку организма. Как это сделать, читайте рекомендации паразитолога доктора Рыкова.

 

Все статьи на сайте носят исключительно ознакомительный характер. В статьях, описывающих ту или иную болезнь, нет призыва к действию. Если Вы обнаружили у себя подобные симптомы, Вам обязательно необходимо обратиться к врачу! Самолечение может быть опасным для Вашего здоровья!

Копирование материалов с сайта возможно только при использовании прямой активной ссылки на сайт proBakterii.ru. Фото и видео материалы не являются собственностью сайта.