Все живые организмы распределяются в трех сферах обитания: животный мир, растительный мир, мир простейших. По приблизительным данным на нашей планете насчитывается до 3 млн видов животных и 1 млн видов растений. Общее число видов бактерий превышает 100 тыс., микроскопических грибов — 500 тыс., вирусов — 4 тыс., и их число постоянно растет.
Микроорганизмы являются древнейшими представителями живых существ на Земле. Они появились более 3 млрд лет назад. Проблема происхождения и эволюции микроорганизмов чрезвычайно сложна. Одни исследователи полагают, что микробы являютс я первичными живыми существами. По мнению других, микробам предшествовали неклеточные формы организмов (архебионты, фотобионты, протобионты и др.).
В процессе развития микробиологии, открытия все новых и новых видов появилась необходимость в их систематике, возникла наука систематика. Систематика (от гр. systematikus — упорядоченный, относящийся к системе), или таксономия (от гр. taxis — расположение по порядку, закон), — наука, которая занимается группированием живых организмов по наибольшему общему сходству, систематизацией живой природы. Термины «систематика» и «таксономия» в литературе часто употребляются как синонимы, однако систематика является более широким понятием, чем таксономия.
Классификация (от лат. clasis — разряд, группа) — объединение микроорганизмов с общими свойствами в определенные группы (таксоны). Классификация является составной частью систематики.
Номенклатура — свод правил присвоения названий таксонам (группам) и список этих названий, иными словами, система наименований, применяемых в определенной области знаний. Номенклатура вступает в действие после того, как выполнена вся классификационная работа. В соответствии с правилами Международного кодекса номенклатуры в микробиологии, как и в целом в биологии, используется биноминальная (бинарная, двойная) номенклатура, предложенная в XVIII в. шведским натуралистом К. Линеем.
Первое слово обозначает род и пишется с прописной буквы, второе — вид и пишется со строчной буквы, например Salmonella dublin, Clostridium tetani, Escherichia coli.
Идентификация — отнесение микроорганизмов к определенному виду на основании изучения конкретных признаков, свойств:
♦ морфологических — форма, величина, взаимное расположение, наличие спор, капсул, жгутиков;
♦ физиологических — особенности питания, дыхания, роста в определенных условиях культивирования;
♦ тинкториальных — способность окрашиваться различными красителями при сложных методах окрашивания. Одним из наиболее важных признаков является отношение к окраске по Граму, которое зависит от структуры и химического строения клеточной стенки. По этому признаку все бактерии делятся на грамположительные и грамотрицательные;
♦ кулыуральных — особенности роста бактерий на жидких, полужидких и плотных питательных средах;
♦ биохимических — совокупность сахаролитических, протеолити-ческих, редуцирующих и гемолитических свойств;
♦ токсикогенных — способность образовывать экзо- и эндотоксины;
♦ патогенных — способность вызывать болезнь;
♦ антигенных, генетических и др.
Кроме того, к таким свойствам относят чувствительность к специфическим бактериофагам.
Прокариоты и эукариоты
В 1886 г. немецкий биолог Э. Геккель предложил выделить микроорганизмы в отдельное царство — Protista (протесты, первосущества). По мере изучения строения микробов протесты были подразделены на две группы: высшие и низшие. У высших протистов клетки сходны с растительными и животными клетками, поэтому микроорганизмы, имеющие ядро, отнесены к царству Эукариоты (от гр. ей — хорошо, полностью, karyon — ядро).
К эукариотам отнесены микроскопические водоросли (кроме сине-зеленых), микроскопические грибы (плесени и дрожжи), растения и животные, которые представляют царство эукариотов. Низшие протесты не имеют четко оформленного ядра, поэтому их относят к прокариотам (от лат. pro — вперед, вместо, гр. karyon — ядро).
К прокариотам отнесены бактерии и синезеленые водоросли, которые составляют царство Прокариоты. Эукариоты и прокариоты имеют некоторые различия.
Эукариоты (Eycaryotae) имеют аппарат Гольджи; эндоплазматический ретикулум; лизосомы; митохондрии; систему микротрубочек; клеточную стенку, содержащую пептидогликан (муреин); ядро, в ядре — нуклеоплазму, окруженную оболочкой; ядрышки; деление ядра митозом; способность к фагоцитозу; направленное течение эндоплазмы и амебовидное движение; в клетках эукариот — гистоны, стероиды.
Прокариоты (Procaryotae) перечисленными структурами и свойствами не обладают, за исключением наличия в клеточной стенке пептидогликана.