Общая характеристика микроорганизмов. Биологическая роль микроорганизмов. Понятие об одноклеточных и доклеточных формах жизни. Принципы систематики органического мира.

Микроорганизмы – это мельчайшие живые существа, размеры которых в пределах или менее разрешающей способности человеческого глаза (0, 2 мм). Изучение микроорганизмов связано с применением световой и электронной микроскопии, с использованием особых методов их выделения из природных субстратов в виде чистых культур, культивирования на стерильных жидких и плотных питательных средах в определенных условиях. В настоящее время известно много тысяч микроорганизмов и ежегодно открываются все новые виды. В основном это одноклеточные формы, незначительное количество их имеет многоклеточное строение, однако они мало дифференцированы. В таксономическом отношении микроорганизмы единства не представляют.

На основании особенностей организации клеток прежде всего генетического аппарата, органелл, субклеточной организации они подразделяются на эукариот и прокариот. К эукариотным микроорганизмам относятся водоросли (кроме сине-зеленых), грибы и простейшие. Принципиально по строению клеток они не отличаются от микроорганизмов – высших растений и животных, также являющихся эукариотами. Для эукариот характерно наличие ядра, имеющего собственную ядерную мембрану. ДНК связана с основными белками – гистонами и сформированы в хромосомы. Распределение ДНК по хромосомам напрямую связана с митозом. Клетки эукариот имеют развитый эндоплазматический ретикулум, митохондрии, а у фотосинтезирующих форм и хлоропласты. Рибосомы больше, чем у прокариотов, относятся к типу 8OS (против 7OS). У эукариотных микроорганизмов наблюдается вегетативное, бесполое, а у ряда представителей и половое размножение.

РОЛЬ ВИРУСОВ В ЭВОЛЮЦИИ

Вирусы обычно рассматриваются как паразиты — воз­будители инфекционных болезней, наносящих вред челове­ку, животным, растениям. Однако такой подход нельзя признать правильным. В.М.Ждановым в 1974 г. была высказана гипотеза, согласно которой вирусы являются важ­ным фактором эволюции органического мира. Преодоле­вая видовые барьеры, вирусы могут переносить отдельные гены или группы генов, а интеграция вирусной ДНК с хромосомами клеток может приводить к тому, что вирус­ные гены становятся клеточными генами, выполняющими важные функции.

Поскольку вирусы, будучи особыми формами жизни, не являются микроорганизмами, то и вирусология является не разделом микробиологии, а самостоятельной научной дисциплиной, имеющей свой объект изучения и свои методы исследования.

Подавляющее большинство ныне живущих организмов состоит из клеток. Лишь немногие примитивнейшие организмы — вирусы и фаги — не имеют клеточного строения. По этому важнейшему признаку все живое делится на две империи — доклеточных (вирусы и фаги) и клеточных (сюда относятся все остальные организмы: бактерии и близкие к ним группы; грибы; зеленые растения; животные).

Представление о том, что все живое делится на два царства — животных и растений, ныне устарело. Современная биология признает разделение на пять царств: прокариот, или дробянок, зеленых растений, грибов, животных; отдельно выделяется царство вирусов — доклеточных форм жизни.

Доклеточные формы жизни — вирусы и фаги

Империя доклеточных состоит из единственного царства — вирусов. Это мельчайшие организмы, их размеры колеблются от '2 до 500 мкм. Лишь самые крупные вирусы (например, вирус оспы) можно увидеть при очень большом увеличении (в 1800—2200 раз) оптического микроскопа. Размеры мелких вирусов равны крупным молекулам белка. Большинство вирусов так мелки, что могут проходить через поры специальных бактериальных фильтров.

Клеточные организмы

Организмы с клеточным строением объединяются в империю клеточных, или кариот (от греч. ка-рион — ядро). Типичная структура клетки, свойственная большинству организмов, возникла не сразу. В клетке представителей древнейших из современных типов организмов (сине-зеленых и бактерий) цитоплазма и ядерный материал с ДНК еще не отделены друг от друга.

По наличию или отсутствию ядра клеточные организмы делят на два надцарстса: безъядерные (прокариоты) и ядерные (эука-риоты) (от греч. протос — первый и эу — собственно, настоящий). К первой группе относят сине-зеленых и бактерий, ко второй — всех животных, зеленые растения и грибы.

Систематика изучает биологическое разнообразие организмов. Основная цель любого систематического исследования — классификация существующего (и существовавшего ранее) многообразия и установление родственных и эволюционных отношений между видами и другими группами организмов (таксонами).

Высшая таксономическая категория в систематике — царство (Regnum). Современные систематики выделяют от трех до девяти царств органического мира. Наиболее широко известны системы известного американского биолога Р. Х. Уиттекера (обосновавшего выделение пяти царств живой природы) и одного из крупнейших отечественных ботаников, академика А. Л. Тахтаджяна.

Согласно представлениям последнего, на Земле существуют четыре царства органического мира.

Царство Прокариоты включает бактерии, сине-зёленые водоросли (цианобактерии) и лучистые грибки (актинобактерии, актиномицеты).

Царство Грибы объединяет в себе гетеротрофные неподвижные, большей частью нитчатые организмы.

Царство Растения состоит из фотосинтезирующих эукариотических организмов (по мнению других систематиков, оно должно включать только высшие растения).

Царство Животные — организмы, клетки которых лишены плотной клеточной оболочки, не содержат пластид и фотосинтетических пигментов.

По традиции организмы, входящие в царства прокариот и грибов, рассматриваются здесь вместе с царством растений в узком, современном его понимании.

Задача систематики — каталогизация, сопоставление и анализ признаков организмов и создание на этой основе классификационной системы, которая отражала бы эволюционные взаимоотношения между организмами, являлась бы отражением эволюционного процесса.

Классификационная система подразделяется на соподчиненные друг другу систематические категории, или единицы, — таксоны.