К протистам (то есть к первейшим) относятся все эукариотические микроорганизмы, за исключением одноклеточных грибов. Амебы и инфузории, с которыми мы недавно познакомились, относятся к протистам. Среди амеб с инфузориями есть и патогенные, то есть такие, которые вызывают болезни. Так, например, дизентерийная амеба, поселяясь в клетках толстой кишки, вызывает амебную дизентерию, а инфузория Балантидиум коли, проникая в клетки тонкой кишки, вызывает балантидиаз или инфузорную дизентерию.
Про малярию все слышали? Ее возбудителем является еще один протист – малярийный плазмодий, который предпочитает жить в эритроцитах (красных кровяных тельцах) человека. Для малярии характерны регулярные приступы лихорадки, которые возникают при массовом разрушении эритроцитов размножившимися в них плазмодиями.
Все мелкие протисты, размерами от двух до четырех микрометров, являются внутриклеточными паразитами. Есть среди протистов и такие гиганты, которые, при всей их одноклеточности, к микроорганизмам не относятся. Так, например, ксенофиофоры, живущие на дне Мирового океана (в том числе и на дне Марианской впадины), могут достигать до десяти сантиметров в диаметре. Получается биологический парадокс – одноклеточные ксенофиофоры являются средой обитания различных многоклеточных организмов.
К грибам-микроорганизмам, а если по-научному, то к одноклеточным грибам, относятся хорошо известные всем дрожжи – пивные, винные и прочие. Некоторые дрожжи способны вызывать заболевания. Так, например, дрожжи рода Кандида, являющиеся компонентом нормальной микрофлоры человека, при ослаблении иммунитета или же при длительном применении антибиотиков, могут вызывать заболевание, называемое кандидозом.
Рис. 6. Ксенофиофора – самая большая клетка на нашей планете
Какая связь между антибиотиками и кандидозом? Дело в том, что в норме в любой экологической системе[4] существует определенный баланс, устоявшееся соотношение различных микроорганизмов. Антибиотики действуют на бактерии, но не действуют на грибы. Если бактерии начинают массово гибнуть, то их место в экологической нише занимают другие микроорганизмы, в частности – грибы. Как говорится, «свято место пусто не бывает».
Напрашивается вопрос – почему дрожжи считаются одноклеточными грибами, а не протистами? Дело в том, что дрожжи имеют ряд особенностей, присущих грибам. Например – могут размножаться почкованием, при котором дочерние клетки формируются из выростов материнской клетки, называемых почками. Протисты же (и бактерии с археями тоже) размножаются путем деления материнской клетки на две дочерние.
Как по-вашему, какая проблема на сегодняшний день является основным «камнем преткновения» в микробиологии? Даже не только в микробиологии, но и во всей биологии в целом. По какому поводу биологи постоянно скрещивают воображаемые мечи и копья? Кто виноват в раздоре, расколовшем научное биологическое сообщество на два лагеря?
Виноваты вирусы, которые не имеют клеточного строения и этим отличаются от всех других организмов.
Вирус – не клетка! Наиболее просто организованные вирусы представляют собой генетический материал – дезоксирибонуклеиновую или рибонуклеиновую кислоту – упакованный в белковую оболочку, называемую капсидом.
Рис. 7. Схематическое изображение различных вирусов
Капсид выполняет не только защитную функцию. Он также обеспечивает прикрепление вируса к поверхности клеточных мембран. Капсид прикрепляется к мембране, но в клетку не проникает. В клетку внедряется только нуклеиновая кислота, которая вынуждает клетку ее «тиражировать», то есть, по сути, производить новые вирусы. У вирусов нет клеточной мембраны и цитоплазмы с органоидами, нет собственного обмена веществ, а есть только упакованный в капсид генетический материал – матрица для синтеза новых вирусов. Вирус «подчиняет» себе клетку и только в клетке он живет «полноценной жизнью». Вне клетки вирус находится в неактивном состоянии.
Наиболее сложные вирусы – паразитирующие на бактериях бактериофаги (что переводится как «пожиратели бактерий»), имеют аппарат для транспортировки своего генетического материала в бактерии. Тело бактериофага имеет головку, в которой находится нуклеиновая кислота, хвост – белковую трубку, являющуюся продолжением белковой оболочки головки, и хвостовые отростки. Посредством хвоста происходит проталкивание генетического материала вируса, содержащегося в головке бактериофага, в клетку-хозяина. Этот процесс называют инъекцией и он в самом деле напоминает медицинскую инъекцию, производимую при помощи шприца.
На сегодняшний день известно несколько тысяч вирусов, но этот «список» далеко не полон, к нему постоянно добавляются новые виды. Считается, то есть предполагается, что вирусы представляют собой самую многочисленную биологическую форму на нашей планете и что счет их видам идет на миллионы.
[4] Нередко в околонаучной и ненаучной литературе вместо термина «экологическая система» используется термин «экологическая ниша», что совершенно безграмотно, поскольку экологической нишей называют место, занимаемое конкретным видом в экологической системе.