БАКТЕРИИ И ЖИВОТНЫЕ

Открытие бактерий—возбудителей инфекционных болезней, в конце прошлого столетия дало мощный толчок бурному развитию микробиологии как медицинской, так и ветеринарной. История развития медицинской микробиологии описана в мно­гочисленных научных и научно-популярных изданиях. В послед­ние годы большое внимание уделяется изучению болезнетвор­ных бактерий. В медицинской бактериологии под экологически­ми исследованиями обычно понимают изучение механизмов, при помощи которых патогенный вид выживает в природе.

Менее интенсивно велись исследования симбиотических свя­зей бактерий с животными. Тем не менее постепенно накапли­вались данные, свидетельствующие о широком распространении бактерий-симбионтов животных—прежде всего простейших и членистоногих.

В конце прошлого века многие исследователи наблюдали бактериоподобные образования — бактероиды, находящиеся в клетках определенных частей тела некоторых насекомых. От­сутствие адекватных методов изучения и представлений о воз­можных формах симбиозов такого рода не позволило прийти тогда к окончательному выводу о бактериальной природе этих тел, и их часто рассматривали в качестве продуктов жизнедея­тельности насекомого. Однако еще в 1887 г. немецкий исследо­ватель Ф. Блохманн описал бактериоподобные тела в клетках жирового тела и в ооцитах таракана. Он предположил, что это симбиотические бактерии, приносящие пользу хозяину. Более убедительно бактериальная природа этих тел была доказана в 1906 г. работами Л. Мерциера. Вскоре, в 1909 г., итальянский зоолог Л. Петри опубликовал подробное описание развития бактерий-симбионтов в организме масличной мухи Dacus oleae Gmel., а начиная с 1910—1911 г. были развернуты фун­даментальные исследования симбионтов насекомых группой итальянских исследователей под руководством У. Пьерантони и немецким ученым П. Бухнером, монография которого, издан­ная в 1960 г. на английском языке, до сих пор остается основ­ной классической сводкой по данному вопросу.

Сейчас при исследовании симбионтов членистоногих используют методы электронной микроскопии, что позволило выяснить детали строения этих бактерий на разных стадиях их жизнен­ного цикла. Вместе с тем физиологические и биохимические свойства симбионтов насекомых еще мало понятны, поскольку уги бактерии не растут на лабораторных питательных средах вне организма хозяина.

В 1890 г. ученик И. И. Мечникова доктор В. М. Хавкин опи­сал бактерии, развивающиеся в клетках инфузории парамеции. В дальнейшем появились только отдельные сообщения о бакте­риях-симбионтах различных простейших. Интерес к изучению бактерий-симбионтов в последние годы заметно возрос. Так, ха­рактерно, что в издании определителя бактерий Берги 1984 г. целая глава посвящена симбионтам насекомых и простейших, тогда как в предыдущем издании 1974 г. симбионты простей­ших были лишь вскользь упомянуты. В Западном Берлине од­ним из ведущих современных исследователей симбиотических бактерий В. Швеммлером даже организовано международное общество эндоцитобиологов, объединяющее ученых, интересую­щихся внутриклеточными симбионтами различных организмов.

Современный интерес к внутриклеточному симбиозу бакте­рий в значительной степени определяется популярностью гипо­тезы симбиогенеза, в соответствии с которой эукариотическая клетка возникла как симбиотический комплекс, образованный несколькими прокариотами. Эта гипотеза возникла в нашей стра­не. Русский ботаник К. С. Мережковский (1855—1921) в 1905 г. предположил, что основные клеточные органеллы обра­зовались путем внутриклеточного симбиоза. В 1909 г. он ввел термин «симбиогенез», означающий происхождение организмов путем комбинации или соединения двух или многих существ, вступающих в симбиоз. Ботаник А. С. Фаминцын (1835—1918) в 1907 г. писал, что усложнение организации и функции орга­низмов в процессе эволюции может осуществляться и благода­ря симбиотическому соединению самостоятельных организмов. Гипотеза симбиогенеза была выдвинута на основе умозритель­ных соображений и сразу же была подвергнута суровой крити­ке, также основанной на отвлеченных предположениях. Лишь отдельные ученые относились к гипотезе симбиогенеза серьезно. К их числу принадлежал Б. М. Козо-Полянский, опубликовав­ший в 1924 г. книгу «Новый принцип биологии. Очерк теории симбиогенеза», где эта идея получила дальнейшее развитие. Од­нако только во второй половине нашего столетия в связи с раз­витием молекулярной биологии и генетики гипотеза симбиоге­неза приобрела множество сторонников. Было обнаружено существенное сходство многих структурных и функциональным макромолекулярных особенностей клеточных органелл и бактерий. Наиболее настойчивым пропагандистом идей симбиогенеза в наши дни является американская исследовательница» Л. Маргелис, перевод одной из ее книг «Рольсимбиогенеза в эволюции клетки» был опубликован у нас в 1983г. Но следует иметь виду, что и сейчас идея симбиогенеза остается гипотезой.