Человек склонен разделять информацию вокруг себя, чтобы понять термины, которые поначалу могут быть сложными. Поэтому каждое живое существо на планете группируется в вид, род, семейство, порядок и так далее.
Все эти термины формируются посредством таксономического исследования живых существ, то есть через отрасль систематической биологии, которая исследует родственные отношения между нынешними планетарными организмами и их предками. Несмотря на это, не все термины классификации основаны на эволюционной истории, потому что слово, которое касается нас сегодня, «микроб», является операционным понятием, лишенным каких-либо таксономических или филогенетических отношений.
Таким образом, обычно проблемы возникают у населения в целом при дифференциации широко используемых терминов неизвестного происхождения.
В чем разница между микробом и бактерией?
Микроб или микроорганизм определяется как «одноклеточный организм, видимый только под микроскопом». С более биологической и менее лингвистической точки зрения, эти существа являются одноклеточными сущностями, которые имеют элементарную биологическую структуру (в отличие от многоклеточности и тканевого образования, характеризующих животных и растения).
Все бактерии являются микробами, но не все микробы являются бактериями
Мир микробов явно разделен, потому что, как мы уже говорили, это разнородная группа живых существ (или неживых существ, как мы увидим ниже), которые имеют мало общего друг с другом за пределами базовой системы организации и микроскопической структуры.
Внутри микробов, мы находим вирусы, бактерии и архей, простейшие, микроскопические водоросли и микроскопические грибы. Как видим, в этот термин включены как прокариотические организмы (их клетка имеет свободную ДНК в цитоплазме, то есть нет ядерной оболочки), так и эукариоты (у которых наследственный материал завернут в клеточное ядро). Конечно, мы сталкиваемся с группой с большим физиологическим разнообразием.
Когда мы погружаемся в мир бактерий (помните, что они включены в микробы), все становится значительно сложнее, потому что здесь мы сталкиваемся с таксономической группой, которая должна классифицировать этих микроскопических живых существ через эволюционную историю. Несмотря на то, что они являются микроорганизмами, которые имеют определенные характеристики, они представляют достаточные различия на биохимическом и генетическом уровне.
Таким образом, внутри бактерий мы можем найти столько же критериев классификации, сколько и разнообразие микроорганизмов в окружающей среде. Эти деления могут быть в соответствии с их формой, метаболизмом (автотрофные, гетеротрофные, фототрофные, химиотрофные и органотрофные), типами питания, клеточной стенки и их окрашивающей способностью или их возможным потенциалом нанести ущерб хозяину, в котором они обитают (патогенный или непатогенный), среди многих других делений.
Конечно, весь этот терминологический конгломерат ясно дает понять: терминологическое деление бактерий должно быть более точным, потому что существует таксономический и филогенетический интерес классификации на этом уровне.
Бактерии имеют очень выраженную морфологию
Какими бы простыми они ни рассматривались с точки зрения структуры, если мы начнем объяснять морфологию всех микроорганизмов, мы, возможно, никогда не закончим. Поэтому, чтобы проиллюстрировать различия микроба от бактерий, лучше описать общие особенности последней группировки и сравнить ее с остальными. Таким образом, некоторые типичные морфологические характеристики бактерий заключаются в следующем:
Только с этими четырьмя пунктами мы получаем представление о четкой дифференциации бактерий с остальными микробами, потому что, например, вирусы не имеют механизма для самовоспроизводства (они не могут выполнять бесполое размножение), и поэтому требуют хозяина, который позволяет им распространять. С другой стороны, простейшие являются одноклеточными протистскими существами, то есть эукариотическими микроорганизмами с разделяемой ядерной мембраной, которая отличает ядро от остальной клетки, в отличие от бактерий и архей.
Нам нужно всего пару примеров, чтобы понять, что бактерии полностью отличаются от других микробов. Независимо от того, представляете ли вы развитую биологическую организацию (по сравнению с вирусами) или предковую структуру (по сравнению с грибами и простейшими), можно увидеть, что эти группы имеют мало общего за пределами их небольшого размера.
Окончательная оценка большого интереса заключается в том, что не все микробы считаются живыми существами многими научными сообществами, как бы шокирующим это ни звучало. Это исключительный случай вирусов, так как у них отсутствует клеточная структура, то есть самый базовый уровень организации, который дает жизнь различным существам на планете. Эти небольшие молекулы, состоящие из капсида белкового происхождения и генетической информации, бродят по окружающей среде в поисках клеток, чтобы угнаться, чтобы воспроизвести себя, так как им не хватает функциональности и автономии остальных живых существ. Хотя споры остаются, вирусы не являются живыми существами в глазах биологии.
Разнообразие микробов больше
Разнообразие видов и биомассы, накопленных на земле, отличается в зависимости от порядка или таксона, в котором мы ищем. Давайте возьмем несколько примеров:
Поэтому мы можем обеспечить то, чтобы все микробы, какими бы крошечными они ни были, играли важную роль в жизни в том виде, в каком мы ее знаем сегодня. Если привести практический пример, то вирус будет размером с теннисный мяч, полукортную бактерию и эукариотическую клетку, как на целую сцену. Несмотря на эти различия в морфологии и биомассе, все существа, которые мы не можем видеть, являются жизненно важными элементами для функционирования экосистем и нас самих, как отдельных сущностей, так и видов.
Выводы
Как мы видели, различия между микробами и бактериями сводятся не только к масштабу размеров. Хотя бактерии включены в микроорганизмы или микробы, они имеют много различий с остальными группами.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
В чем разница между микробами, бактериями и вирусами?
Микробы, бактерии, вирусы – миллионы, миллиарды существ, обитающие вокруг и внутри нас. Одни из них признаются условно полезными для человека, другие приводят к болезням.
Но какая между ними разница? В чем отличие между бактерией и вирусом, а главное, кто из них опаснее?
Микробы – собирательное название живых существ, которые настолько малы, что их невозможно увидеть невооруженным взглядом.
Посчитано, что только масса бактерий в 1166 раз больше массы всего человечества вместе взятого. Их число достигает 5 нониллионов (цифры с 30-ю нулями). В грамме почвы в среднем обитает 40 миллионов таких существ. Вирусы и вовсе не поддаются подсчету.
На одном квадратном метре грунта может располагаться до нескольких миллиардов вирусов и сотни миллионов бактерий.
Самыми грязными предметами, изобилующими организмами из невидимого мира, признаются домашние ковры, губки для мытья посуды, компьютерные клавиатуры, мойки, столы и мобильные телефоны.
Что отличает бактерий от других микробов?
Большинство организмов в мире состоят из клеток. Это своеобразные кирпичики, из которых строится ткань. Каждый такой кирпичик имеет ядро. Оно необходимо для хранения генетического материала, контролирует рост и размножение клетки.
Бактерия состоит всего из одной клетки, которая, помимо всего прочего, не имеет ядра. У такого микроорганизма иной способ размножения и передачи ДНК. Такие существа получили название прокариоты.
Похожими на бактерии являются археи. До 1990 года их не выделяли в отдельную группу. Однако позже выяснилось, что эволюция у архей и бактерий продвигалась разными путями и генетически археи ближе к эукариотам.
Считается, большая часть бактерий безвредна, а их рост сдерживается иммунитетом человека. Некоторые из них даже приносят пользу – предотвращают появление инфекций, помогают усваивать пищу в кишечнике и т.д.
Тем не менее, часть бактерий находится по ту сторону закона. Чума, холера, сибирская язва – вот далеко не полный перечень заболеваний, которые вызывают эти маленькие убийцы.
В целом, в человеческом организме нашли приют около 39 триллионов бактерий. Их общий вес достигает двух килограммов!
У вируса вообще нет клеточной структуры. Это его главная отличительная черта.
В мире микробов вирусы отъявленные разбойники, которые захватывают чужие клетки и насильно заставляют их воспроизводить себе подобных существ.
Вирус в тысячу раз меньше бактерии. Поэтому он может атаковать даже других микробов.
Правда, среди вирусов тоже есть хорошие ребята – бактериофаги. Таких «хищников», в ряде случаев, используют вместо антибиотиков для лечения бактериальных инфекций. Бактериофаги находят в организме микроба, вызывающего патологию и, «убивают» его.
Что опаснее, вирус или бактерия?
Считается, что вирус опасней. В отличие от бактерий, данный микроорганизм способен к генетическим мутациям.
Год от года вирусы становятся злее, приобретают устойчивость к лекарствам и расширяют список организмов, на которых они нападают. Так, например, болезни, которые раньше были свойственны лишь животным, начинают передаваться людям.
Кроме того, вирусы крайне сложно полностью вывести из клеток. Паразиты могут «прописаться» внутри нашего организма вызывая хронические заболевания всю жизнь.
Если обратиться к статистике, то инфекции – самая частая причина обращения за медицинской помощью. Спровоцировать их могут различные патогены: вирусы, бактерии, грибки и др. Вирусы и бактерии могут стать причиной клинически схожих инфекций, но ситуации требуют разного лечения. Чем бактериальная и вирусная инфекция отличаются?
Основы микробиологии
Бактерии – одноклеточные микроорганизмы, поражающие разнообразием. Они имеют множество форм и особенностей, некоторые из них способны выживать в немыслимых условиях.
Человеческий микробиом насчитывает сотни видов бактерий и каждый выполняет определенные функции, например, сдерживают рост патогенных микроорганизмов, поддерживают обменные процессы и многое другое. Известно, что лишь 1% бактерий вызывают болезни.
Вирусы – еще меньше чем бактерии, для нормальной жизнедеятельности нуждаются в клетках хозяина, где они могут жить и развиваться. Некоторые вирусы могут уничтожать клетки, где они развиваются.
Способы передачи
В путях передачи инфекций много общего. Основной путь передачи — от человека к человеку при близком контакте, например, при поцелуях.
Контакт с биологическими жидкостями человека, например, во время полового акта, при кашле и чихании. Так передаются не только вирусные инфекции, например, ВИЧ, ОРВИ и новая коронавирусная инфекция, но и бактериальные. Некоторые вирусы и бактерии передаются при соприкосновении с зараженными поверхностями, где вирусы и бактерии живут в биологических средах. Еще один возможный путь передачи — при укусах животных и насекомых.
Клиническая картина
Вирусы и бактерии вызывают схожие болезни по симптомам: лихорадка, насморк, кашель, головная боль, слабость и снижение работоспособности. Но при детальном рассмотрении и изучении найдется и масса отличий, которые заметит только врач.
Вирусные инфекции распространены в большей степени, поэтому, при появлении симптомов, часто предполагают именно ее. Дифференцировать одно от другого помогают следующие отличия и критерии:
Вирусные инфекции могут поражать здорового человека, а вот бактериальные развиваются на фоне ослабленного иммунитета или же являются осложнением перенесенного заболевания.
Конечно, главное отличие – способы и методы специфического лечения. Антибиотики никак не действуют на вирусы, а противовирусные на бактерии.
Особенности диагностики
В медицине существует такое понятие, как дифференциальный диагноз – методы диагностики, которые помогут отличить одно заболевание от другого со схожей клинической картиной. Бактериальные и вирусные инфекции способны вызывать респираторные заболевания, и чтобы определить причину, проводят дифференциальный диагноз – анализ симптомов.
Например, выделения из носа при вирусных инфекциях жидкие, прозрачные, часто носят серозный характер. А вот при бактериальных – густые, могут иметь желтый или зеленый оттенок, что говорит о наличии гнойного процесса.
Естественной реакцией организма на проникновение вируса или бактерии является повышение температуры тела. При вирусной инфекции температура повышается резко и быстро,может держаться несколько дней. При бактериальной инфекции — постепенно и начало болезни сложно проследить.
При вирусных инфекциях сложно определить область поражения. Пациенты отмечают, что болит сразу все: горло, грудь, мышцы, голова. Однако при бактериальной инфекции легко определить область поражения: болит горло при ангине, боль в груди при бронхите, боль при мочеиспускании при циститах и др.
Длительность болезни также варьируется. Например, при вирусной инфекции улучшение наступает на 5-7 день болезни, а вот бактериальные инфекции протекают длительнее.
Особенности диагностики
В большинстве случаев, поставить предварительный диагноз удается на основе жалоб, внешнего и инструментального осмотра. Некоторые вирусные и бактериальные инфекции имеют весьма специфичные симптомы. При постановке диагноза учитывают еще и данные об эпидемиологической обстановке.
Но все же чаще при бактериальных инфекциях требуются дополнительные методы обследования, в том числе и лабораторные. В соответствии с этим, врач обязательно назначает следующие анализы:
При бактериальных инфекциях такие исследования проводятся с целью определения вида возбудителя, а также его антибиотикочувствительности.
Особенности лечения
Вирусные и бактериальные инфекции – совершенно разные диагнозы, имеющие особенности клинического течения, а также лечения. И, в случае ошибки при назначении лечения, повышается вероятность осложнений, развития основного заболевания. Иногда это представляет угрозу для здоровья и жизни.
Лечение бактериальных инфекций
Антибиотики – группа лекарств, назначаемых исключительно при лечении бактериальных инфекций. Существует разные виды антибиотиков, которые направленно действуют на бактерии определенного класса или же широкого спектра. При формировании острых заболеваний с серьезным и быстрым течением могут назначаться антибиотики широкого спектра действия, а после, когда результаты по определению антибиотикочувствительности дадут результат, могут назначаться узкоспециализированные лекарства.
Неконтролируемый, необоснованный прием антибиотиков, когда пациент бросает их пить раньше срока, это может привести к формированию антибиотикоустойчивой флоры и в дальнейшем лечение окажется неэффективным.
Лечение вирусных инфекций
Для многих вирусных инфекций нет специфического лечения. Обычно разрабатывается симптоматическое, направленное на устранение симптомов, снижения температуры. Но все же лечение определяется конкретным вирусом и болезнью, которое он спровоцировал.
При вирусных инфекциях врач назначает противовирусные препараты, которые подавляют жизненный цикл некоторых вирусов.
Ну и главное, стоит помнить, что некоторые серьезные бактериальные и вирусные инфекции можно предотвратить при помощи вакцинации.
Говоря строго, вирусы — это не совсем существа: ученые называют их неклеточной формой жизни или даже организмами на границе живого. Все потому, что вирусы 1 не обладают важным свойством живого — клеточным строением, которое есть у всех животных, растений, грибов и бактерий. Они не имеют собственного обмена веществ, поэтому не могут жить сами по себе. Для существования им всегда нужен другой организм, по сути, вирусы являются внутриклеточными паразитами.
Размеры вирусов колеблются от 20 до 350 нм (нанометр – одна миллионная миллиметра). Самые мелкие — парвовирусы, которые вызывают заболевания животных: всего 18 нм в диаметре. Вирусы гриппа побольше: 80–120 нм. А возбудители оспы и трахомы совсем «великаны»: достигают 300 нм, и их даже можно рассмотреть в обычный световой микроскоп (а чтобы увидеть более мелкие вирусы, необходим уже электронный).
Хотя вирусные заболевания преследовали людей во все времена, сами вирусы открыты совсем недавно по историческим меркам: их существование подтвердил в 1892 году русский микробиолог Дмитрий Ивановский. В студенчестве он изучал болезни растений и заинтересовался природой мозаичной болезни табака. Через несколько лет опытов Ивановский сумел разглядеть в световой микроскоп скопления возбудителя этой болезни, после чего он рассказал о своих изысканий в статье. А первого возбудителя вирусного заболевания человека — желтой лихорадки — обнаружили только в 1901 году. И только в 1937-м получилось разработать вакцину от нее, а ведь эта болезнь убивала людей несколько веков! С момента открытия вирусы активно изучаются, но большая их часть все еще даже не систематизирована. А ведь регулярно появляются новые вирусы! При этом даже нет единой гипотезы, как произошли вирусы, с которой были бы согласны все вирусологи. Одни считают их потомками доклеточных форм жизни, другие — «сбежавшими» генетическими структурами, которые отвоевали себе немного независимости от клеток. Зато уже подсчитано количество всех вирусов на планете: 10 в 39 степени — это больше, чем звезд во Вселенной. Прежде чем получить такое число, ученые выяснили, 2 что каждый день на квадратном метре нижнего слоя земной атмосферы скапливается более 800 млн вирусов.
Вирусы устроены очень лаконично — из-за этого ученые когда-то считали их инертными кристаллами. Эти «кристаллы» по-разному выглядят внешне — могут быть шарообразными, спиралевидными, продолговатыми. Но, по сути, любые вирусы — это просто оболочка, внутри которой находится генетический материал в виде молекул ДНК или РНК. Это «или» — важное отличие вируса от нас, живых существ: в наших клетках всегда имеется и то, и другое: и ДНК, и РНК. А вот что у нас с вирусом общее, так это стремление размножить свой генетический материал. Для этого вирусы и должны попасть в живую клетку. Бывает, что вирусный геном просто встраивается в хозяйскую ДНК, и могут пройти годы, прежде чем вирус «проснется». А если вирус попал в половые клетки и интегрировался в хромосомы, то он будет передаваться и потомкам хозяина. В человеческом геноме очень много таких включений (примерно 8%), полученных миллионы лет назад в ходе эволюции. Некоторые из них постепенно разрушаются, а другие оказались полезными для нас и участвуют в физиологических процессах. Например, в 2018 году ученые выяснили, 3 что важнейшую роль в формировании нашей долговременной памяти играет ген вирусного происхождения.
Но что, если вирус прятаться не хочет, а жаждет деятельности? Тогда его генетический материал фактически перехватывает командование в живой клетке: заставляет множить свои копии, которые проникают во все новые и новые ткани и органы. И во время этой «штамповки» происходит процесс, благодаря которому вирусы и приобрели репутацию коварных убийц. Новые вирусы не получаются 100-процентными копиями — какая-нибудь да выходит с «ошибкой», т. е. слегка измененным геномом. Это вирусные мутации, которые помогают микроорганизму выживать, несмотря на усилия организма, который активно сражается с инфекцией. Из-за мутаций вирусы могут выглядеть иначе и обманывать иммунную систему — ей приходится заново с ним знакомиться и разрабатывать стратегию борьбы. Такой уловкой активно пользуются вирусы гриппа, которые мутируют непрерывно и каждый год приходят к нам в виде новых штаммов. Но самая удачная ситуация для вируса — оказаться в одной клетке со своими «коллегами» другого вида: например, когда встречаются вирусы человека, птицы и обезьяны. Тогда они могут обменяться целыми кусками генома, и в результате получится принципиально новый штамм, мощный и опасный мутант, которого не остановят даже межвидовые барьеры — он сможет сначала заразить животное, а потом человека. Такие вирусные эксперименты, как правило, случаются в жарких перенаселенных странах, где все не очень хорошо с санитарией, а люди чаще контактируют с дикими и сельскохозяйственными животными. Поэтому мы так часто слышим, что в Юго-Восточной Азии вспыхнула новая инфекция.
Бактерии
В отличие от вирусов, бактерии — самые что ни на есть живые организмы, хотя и тоже очень маленькие (длиной до 10 мкм, то есть одной сотой метра). Они одноклеточные, но одна эта клетка может имеет разные формы: бактерии бывают круглыми, в виде палочек, звездочек или кубиков, есть даже гофрированные и С-образной формы. По строению бактерии сложнее, чем вирусы — у них есть клеточная стенка, внутриклеточные структуры, органеллы, жгутики для передвижения. Они самостоятельно живут и размножаются (с помощью простого деления).
Бактерии — одни из первых обитателей Земли, и они же самые вездесущие — их находят даже там, где вообще никому не выжить. Бактериям не страшен ни холод, ни кислые источники, где температура воды почти 100° С. Они живут и в Мертвом море, и в нижнем слое стратосферы, и в Марианской впадине, и даже в радиоактивных отходах. Учеными описано примерно 10 тыс. видов бактерий, но на самом деле их гораздо больше. Первым бактерии увидел голландский ученый Антони ван Левенгук в 1676 году. Он хотел выяснить, почему жгучий перец раздражает язык, и решил изучить перечную настойку под микроскопом. Каково же было удивление натуралиста, когда в крошечной капле он увидел движущихся существ! Левенгук назвал их «анимакули» и стал искать повсюду: в дождевой воде, на одежде, в соскобе с собственных зубов. О своих наблюдениях он рассказал в письме к Лондонскому королевскому обществу по развитию знаний о природе. Но настоящий интерес к открытию Левенгука проснулся гораздо позже, ближе к середине XIX века, когда начала развиваться клеточная теория.
Микробы
Когда вы говорите ребенку, что вокруг полно микробов, вы не ошибаетесь. Микробы, или микроорганизмы — это собирательное название всего живого, что меньше 0,1 мм и не видно невооруженным глазом. К ним относят простейших (микроскопических одноклеточных животных), бактерий и крошечные грибки, а также вирусы (с этим согласны не все ученые, т. к. вирусы — все же не живые организмы). В термине «микроб» объединились греческое μικρό (маленький) и βίος — жизнь. Большинство микробов состоят из одной клетки, но есть среди них и многоклеточные.
Что опаснее — вирусы или бактерии?
А вот на этот вопрос ответить невозможно: вирусы и бактерии могут быть и опасными, и безвредными в зависимости от ситуации. Большинство людей спокойно переносят сезонный грипп — ежегодные вирусные заболевания, но в начале ХХ века испанский грипп унес, по разным оценкам, 3-5% населения Земли. Страшные эпидемии прошлого — чума, холера, оспа — вызывались бактериями, но мы спокойно контактируем с миллионами других бактерий каждый день. Новая коронавирусная инфекция к началу июля 2021 года охватила уже более 182 млн человек во всем мире, при этом практика показывает, что, будучи по началу высокопатогенными, новые вирусы со временем становятся менее опасными. Как видите, опасность, которую несут вирусы или бактерии, зависит от их «видовых» характеристик. Что же касается противостояния вирусам и бактериям, в обоих случаях есть сложности.
Бороться с опасными бактериями люди тоже давно научились — с помощью антибиотиков (обратите внимание: на вирусы они не действуют, поскольку разработаны для совершенно иной формы жизни!). Но тут другая проблема: к ним у бактерий со временем вырабатывается устойчивость. И чем чаще мы их используем, тем больше становится бактерий, которые к ним совсем не чувствительны. Например, к пенициллину, с которого когда-то и началась история антибиотиков, сегодня бактерии уже равнодушны. А прошло все 80 лет с момента его первого применения. Новые антибиотики тоже разрабатываются, но это очень долгий и дорогой процесс, поэтому чаще модифицируются уже имеющиеся лекарства.
Какие болезни вызываются вирусами?
Какие болезни вызываются бактериями?
Как и вирусы, бактерии 5 могут быть безопасными для живых организмов или болезнетворными. Такие бактерии-паразиты попадают в организм и начинают питаться за его счет, активно размножаются, повреждая клетки и отравляя их продуктами своей жизнедеятельности. Так и начинается заболевание. У человека бактерии вызывают туберкулез, коклюш, менингит, чуму, тиф, столбняк, холеру, дифтерию, фурункулез, стрептококковую ангину. У животных — бруцеллез, сибирскую язву. У растений подобная инфекция вызывает гнили, ожоги, пятнистости, увядание. Но полезных бактерий все-таки тоже гораздо больше. Например, миллионы бактерий населяют наш кишечник, кожу, даже дыхательные пути. Они называются микробиотой, и ее баланс очень важен для сохранения здоровья: она создает условия, в которых вредные микроорганизмы жить не смогут. Две группы таких бактерий вы точно знаете: это бифидо- и лактобактерии, которые живут в кишечнике.
Как уберечься от вирусов и бактерий?
Мир населен огромным количеством бактерий и вирусов, и избавиться от них полностью невозможно, да и неразумно — ведь без них не сможем существовать и мы сами. Но предотвратить вирусное или бактериальное заболевание в повседневной жизни возможно. Надо только придерживаться правил:
