Как выглядят полезные бактерии под микроскопом

Микроорганизмы (или попросту микробы) — это живые «существа», которых мы не можем увидеть простым глазом. Их размер настолько мал (от 0,1 мм и менее), что подробно их разглядеть возможно только через микроскоп. При этом, существуют как опасные микробы, так и микрофлора, постоянно обитающая на человеческих руках.

Родители, приходящие в магазины оптических товаров с детьми, часто спрашивают, можно ли рассмотреть микробы на руках под микроскопом и как это сделать. Такой эксперимент возможен, но он требует времени и покупки ряда предметов, используемых в микробиологических лабораториях.

Как выглядят микробы под микроскопом?

Для начала изучения микроорганизмов можно воспользоваться книгами с красочными фотографиями. Лучше показать ребёнку картинки в каком-нибудь обучающем пособии для детей. Обычно, такие книги написаны понятным и лёгким языком, а изображения на фото достоверно показывают, как выглядят различные представители микромира. Например, книга «Невидимый мир. Книга знаний Levenhuk» отлично подойдет!

Ну, а если вы готовы провести самостоятельный эксперимент, вам понадобится хороший учебный микроскоп.

Какой микроскоп годится для изучения бактерий?

Для изучения бактерий подойдёт любой биологический микроскоп. Можно приобрести школьный. Желательно не покупать самый дешёвый детский микроскоп с пластиковой оптикой. Поскольку школьные микроскопы предназначены для биологических опытов, в них установлена стеклянная оптика. Приобретайте инструмент с металлическим корпусом, потому что он более прочный и устойчивый.

Увидеть бактерии в микроскоп можно при увеличении от 160 крат и выше. Для работы с микроорганизмами вам будет достаточно биологического микроскопа с увеличением до 400 крат. Но если есть возможность — приобретите микроскоп с максимальным увеличением 800 крат или выше.

Можно ли увидеть микробы на руке в микроскоп?

Конечно, если ребёнок или взрослый подставит руку под объектив микроскопа, ничего рассмотреть не удастся. Все биологические микроскопы работают на просвет. Часто дети задают родителям вопрос: «А если я просуну руку в микроскоп, я там микробов увижу?» Ребёнку надо объяснить, что рассмотреть микробы на грязных руках под микроскопом он сможет только после их предварительного выращивания в специальной среде. Для эксперимента вам понадобятся:

• чашка Петри (стеклянная круглая посуда с высокими краями);
• вода дистиллированная (она продаётся в аптеках и в магазинах автомобильных товаров);
• агар (специальная питательная среда для выращивания микробов);
• несколько ватных палочек.

Чашку Петри нужно поставить в духовку, нагрев её до температуры 150С. 15 минут будет достаточно для того, чтобы уничтожить микробы в чашке и сделать её стерильной. После этого надо взять немного дистиллированной воды (60 мл) и половинку чайной ложки питательной среды. Агар добавьте в воду и прокипятите полученную смесь в кастрюльке (время — 1 минута). У вас должен получиться однородный раствор, без осадка и комочков. Горячий раствор вылейте в чашку Петри, заполнив её до половины. Посуду нужно закрыть, чтобы среда оставалась стерильной.

Дайте раствору полностью остыть. Остывшая масса будет выглядеть в виде застывшего желе. Питательная среда для микробов готова. Далее возьмите сухую ватную палочку, соберите с её помощью грязь с рук и проведите палочкой несколько раз по желеобразной массе в чашке. Не надавливайте сильно, должны получиться лёгкие мазки. Теперь заверните чашку в кусок плотной ткани и и положите в отдельную коробку. Ёмкость поставьте в сухое и тёплое место: можно оставить коробку у батареи. Температура должна быть не меньше 20С.

Спустя 3-4 дня откройте чашку. Вы увидите выросшие колонии различных микроорганизмов и даже грибков. Всё это постоянно обитает на руках человека. Далее можно изучать материал под микроскопом.

Приготовление простого микропрепарата

Для приготовления простого микропрепарата вам понадобятся:

• два стекла: предметное и покровное;
• ватная палочка.

Стёкла должны быть сухими и чистыми, как и палочка. Предметное стекло нужно положить на ровную поверхность рядом с чашкой и взять из неё ватной палочкой немного материала. Теперь аккуратно поместите биоматериал на предметное стёклышко, а сверху накройте препарат покровным стеклом. Прижимать его не нужно. Попробуйте рассмотреть полученный образец под микроскопом, поместив его на предметный столик инструмента. С препаратом обращайтесь осторожно, чтобы не сдвинуть стёкла и не повредить его.

Методики окрашивания препаратов в домашних условиях

Есть микробы, которые трудно рассмотреть без предварительного окрашивания препарата. В микробиологических лабораториях иногда применяют сложные составы для окрашивания, но дома вы можете воспользоваться обычным раствором Люголя, который всегда продаётся в аптеке. В его состав входят йодид калия и йод. Поместите на предметное стекло с помощью пипетки пару капель дистиллированной воды, а затем добавьте к ней каплю раствора. Осталось добавить к раствору образец — и он будет хорошо виден под микроскопом. Вместо раствора Люголя также подойдёт фиолетовый кристаллик или метиленовый синий.

Готовые препараты можно окрасить простым, но интересным методом. На одну сторону покровного стёклышка нанесите краситель, а на другую поместите салфетку из бумаги. Салфетка вытянет влагу с одной стороны и «затянет» под стекло краситель.

Полезный совет

Поскольку на наших руках всегда есть следы пота и жира, все работы по приготовлению микропрепарата лучше проводить в медицинских перчатках. Так на стёклах не останется следов, а результаты ваших исследований будут более достоверными. Кроме того, желательно не прикасаться к стёклам пальцами до проведения экспериментов, чтобы на них не осталось жирных следов. Если вы, всё же, хотите переместить стекло с места на место, не надевая перчаток, осторожно берите его за краешки, стараясь не касаться гладкой поверхности. Эти простые манипуляции позволят вам получить максимально чёткое изображение.

Человеческий глаз неспособен видеть слишком мелкое. Поэтому о том, как выглядят вирусы и бактерии, люди узнали после изобретения микроскопа.

Получив уникальную возможность рассматривать микроорганизмы под микроскопом, ученые обнаружили весьма разнообразные бактерии, живущие на руках и зубах, в моче, желудке и кишечнике. И сразу же занялись их классификацией. Первые классификации были основаны на различиях внешнего вида бактериальных клеток.

Чуть позже были обнаружены и вирусы. Оказалось, что эти живые организмы существенно отличаются по строению от бактерий, и некоторые из них могут паразитировать на бактериальных клетках. Являясь неклеточной формой жизни, вирусы более просты по строению и гораздо меньше – их фото и видео можно получить только под мощным электронным микроскопом. Среди них нет способных самостоятельно питаться – все вирусы являются паразитами, живущими за счет клетки-хозяина. Вирусы, поражающие бактериальные клетки, называются фагами. Некоторые из них оказались полезными для человека, поскольку способны уничтожать болезнетворные бактерии.

Формы бактериальных клеток

Современные методы исследования позволяют не только разглядеть под микроскопом бактерии и внутреннее строение бактериальной клетки, но и сделать фото и видео этих организмов, как они выглядят. На основании этих данных бактерии разделили на группы, характеризующиеся различной геометрической формой.

1. Бактерии округлой формы, или кокки. Выглядят как шарики или овалы, часто имеют жесткую клеточную стенку и окрашиваются по Граму. Рассматривая фото, сделанные под микроскопом, можно обнаружить, что они могут быть одиночными, сдвоенными (диплококки), в виде гроздьев (стафилококки), пакетов по 8 и более клеток или собранными в цепочки различной длины (стрептококки). Среди них много безвредных сапрофитов, живущих на коже и в кишечнике, есть жители горячих источников и ледников, а также симбионты, входящие в состав лишайников. Такие кокки часто окрашены, что хорошо видно при выращивании их колоний на питательной среде. Есть в этой группе и бактерии, способные вызывать нагноения, раневые инфекции, воспаление легких и другие опасные заболевания. Интересно, что колонии сапрофитных кокков обычно ярко окрашены, в то время , как болезнетворные кокки образуют бесцветные колонии.
2. Палочковидные бактерии, или бациллы. Выглядят как прямые или изогнутые палочки различной толщины и размеров. В зависимости от места образования спор, различают клостридии (с утолщением с одного конца в виде барабанных палочек) и плектридии, споры которых имеют форму веретена. Так же, как и кокки, бациллы могут объединяться в группы по две клетки (диплобациллы), встречаются также бактерии, образующие длинные цепочки (стрептобациллы). Бациллы могут иметь самые разнообразные виды питания – встречаются сапрофитные формы, живущие на коже, кишечнике, зубах. Среди них наиболее известны кишечные палочки, лактобактерии, возбудители сибирской язвы, чумы, столбняка, газовой гангрены, сальмонеллы. Существуют также свободноживущие бациллы – азотфиксаторы, есть аэробные и анаэробные формы.
3. Изогнутые бактерии – спириллы, вибрионы и спирохеты. Часто определяются в моче при наличии инфекций мочеполовой системы. Вторые отличаются подвижностью, а первые – разнообразием изгибов. На фото вибрионы отличаются тем, что их изгиб составляет не более четверти оборота, спириллы имеют 4-6 витков, а еще более изогнутые формы с 7-15 витками называются спирохетами. Видео позволяет сделать вывод, что спирохеты выглядят более подвижными по сравнению с другими изогнутыми бактериями.
4. Простекобактерии могут выглядеть как треугольники. На фото эти необычные организмы демонстрируют наличие характерных выростов с острыми концами.
5. Микобактерии – бациллы с боковыми выростами.
6. Коринебактерии. Палочки с утолщениями на концах и зернами внутри клетки.
7. Актиномицеты. Многоклеточные бактерии, состоящие из ветвящихся цепочек, которые выглядят как мицелий грибов. Нити способны фрагментироваться на отдельные клетки (кокки или палочки) или их агрегаты.

Кислотоустойчивые бактерии и гастрит

Длительное время считалось, что повышенная кислотность в желудке предохраняет его от проникновения бактерий. Это заблуждение опровергло открытие возбудителя гастрита и язвы желудка – бактерии хеликобактер (Helicobacter pylori). Клетки этих бактерий по своей форме выглядят как грамотрицательные спириллы. Различные виды хеликобактер встречаются в кишечнике, желудке, а также в ротовой полости и на зубах. Спириллы хеликобактер способны передвигаться даже в очень плотных питательных средах.

На фото спириллы рода хеликобактер, живущие в желудке и кишечнике, выглядят как покрытые ворсинками слегка изогнутые палочки со жгутиками на конце, позволяющими им передвигаться по пищевому тракту человека. Поверхностная пленка спириллы хеликобактер позволяет ей успешно противостоять иммунной системе организма и соляной кислоте, содержащейся в желудке.

Старые культуры хеликобактер полны клеток, выглядящих как кокки, – эти клетки помогают культуре переживать неблагоприятные условия. Кокки бактерий рода хеликобактер также способны селиться на внутренних стенках пищеварительного тракта, встречаются в природных источниках, однако в культурах они расти не могут.

Бактериальные колонии и их внешний вид

Если рассматривать фото, как выглядит человеческая кожа под большим увеличением, или же посеять мазок с кожи на питательную среду, обнаружится, что многие болезнетворные бактерии в небольшом количестве постоянно встречаются на кожных покровах человека.

По сути, количество бактериальных клеток в человеческом организме даже немного больше, чем тех, из которых состоят органы и ткани. Многие из них живут в кишечнике и желудке, заселяют половые органы, встречаются в моче, мокроте и других выделениях. При посевах на питательные среды они образуют колонии, которые выглядят по-разному в зависимости от вида. Аналогичные колонии можно наблюдать и в природе – например, у синезеленых водорослей, актиномицетов и архей.

Фото колоний одного и того же вида бактерий могут выглядеть по-разному в зависимости от условий выращивания, наличия в питательной среде витаминов, минералов, ее плотности. Колонии могут выглядеть крупными (диаметр более 4-6 мм), средними (2-4 мм в диаметре) и мелкими, иметь округлую, овальную, ветвящуюся (ризоидную), розеточную форму, отличаться прозрачностью или цветом, рельефом, консистенцией.

Например, спириллы хеликобактер пилори при их определении в кишечнике или в моче у женщин методом посевов смыва фекалий на плотных средах образуют прозрачные, блестящие колонии небольшого размера, а в жидких – тонкие серовато-голубые пленки и выглядят как небольшое помутнение жидкости. Сероперерабатывающие образуют колонии в виде цветных слизей на камнях водоемов и источников, а азотфиксирующие актиномицеты похожи на мелкие нитевидные корешки, практически незаметные в корневой системе растения.

При определении бактерий в моче человека чаще других встречаются кишечная палочка, лактобактерии, протеи, клебсиелла, энтерококк. Внешний вид их колоний позволяет визуально оценить наличие бактерий в моче и определить их чувствительность к антибиотикам. Для дифференциальной диагностики бактерий в моче в среды можно добавлять специфичные антибиотики или питательные вещества, позволяющие выделить чистые культуры бактерий одного вида.

Даже когда вы думаете, что остались в гордом одиночестве у себя дома это не так. И речь не о собаке, кошке или аквариумной рыбке, но о миллиардах крошечных соседей по комнате. Некоторые безвредны, другие полезны, но есть и такие, что могут – при правильной концентрации и неправильных обстоятельствах – стать причиной вашей смерти. Бактерии, вирусы и грибки, нравится вам это или нет, находятся на вас, вокруг вас и глубоко внутри вас. Факт того, что бактериальная жизнь повсюду никого не удивляет, но фотографии микробов под микроскопом, все же, вызывают беспокойство. Особенно когда понимаешь, что они поселились на твоих дверных ручках, любимой кружке и даже губке для мытья посуды. Из этой статьи вы узнаете где в доме обитают микробы и что с этим делать.

Где живут микробы?

Ученые все больше начинают ценить богатство так называемого микробиома – микроскопической или, в случае вирусов, субмикроскопической – экосистемы, столь же сложной, как те, что встречаются в океанах, тропических лесах и пустынях. Микробиом есть у вас и у вашего дома и в большинстве случаев это хорошо: кишечные бактерии, живущие в гармонии с вами, могут укрепить вашу иммунную систему, помочь переварить пищу и даже защитить от некоторых заболеваний. И все же было бы неплохо узнать этих крохотных существ получше.

С этой целью исследователи из университета Северной Каролины во главе с биологом Робом Данном, руководителем проекта под названием «Дикая жизнь вашего дома«, в 2012 и 2013 гг провели ряд микробиологических экспедиций по домам и квартирам людей, пытаясь обнаружить новые формы жизни, идентифицировать знакомые и выяснить, какие из них где обитают и почему. Ученые также хотели выяснить, как каждый вид бактерий влияет на нас, взаимодействуя с нашими микробными экосистемами и, возможно, даже присоединяясь к ним в наших внутренностях.

Как пишет Times, микробиологической экспедицией на деле оказался набор образцов, который прислали участникам эксперимента по почте. В наборе находились стерильные ватные тампоны для протирания шести областей, выбранных по причине того, что Данн и его коллеги подозревали, что они будут представлять несколько различных экосистем: экран компьютера, ручка входной двери, сиденье унитаза, кухонный стол и наволочка. Испытуемые должны были заполнить анкету о себе и своих привычках, включая чистящие средства, которые они используют, а также наличие/отсутствие аллергии. Собранные образцы, запечатанные в пластиковые флаконы, участники исследования отправили обратно в Северную Каролину.

Три экосистемы вашего дома

Результаты каждой отдельной «экспедиции» были изложены исследователями в таблице, в которой перечислялось более 1400 различных бактерий, идентифицированных по ДНК. Биологи расположили названия бактерий таким образом, чтобы они отображали обитателей трех мест, представляющих три наиболее распространенные домашние экосистемы: кухня, ручка двери и постель.

Отпечаток руки 10-летнего ребенка после прогулки во дворе

Дверная ручка

На дверной ручке испытуемых, проживающих вблизи парковых зон предсказуемо оказалась самая распространенная бактериальная ДНК растений. Хлоропласты – структуры, которые позволяют растениям извлекать энергию из фотосинтеза, изначально были свободно плавающими цианобактериями, которые поселились в растительных клетках. А вот обнаруженные ДНК цианобактерий – признак наличия в доме пыльцы.

Рядом с хлоропластами расположились кожные бактерии, в том числе из рода Corynebacterium (в него входят бактерия дифтерии). Ранее в 2010 году исследователи из Вустерского политехнического института в США обнаружили 1,32 тыс. бактериальных колоний на 27 дверных ручках при университетском кампусе.

Спальня

Что касается микроорганизмов в постели, то в большинстве случаев на наволочках было обнаружено больше кожных бактерий, чем кишечных или фекальных. Это хорошие новости, но нельзя забывать о том, что фекальные микробы находятся повсюду и постоянно распространяются. Этому способствует большое количество людей, которые не моют руки после туалета. Подробнее о том, какими проблемами это грозит человечеству, я писала в этой статье.

Так под микроскопом выглядит пылевой клещ

А вот результаты исследования 2016 года не столь оптимистичны: как оказалось, за 5-8 лет использования матраса в нем накапливается по меньшей мере 45 кг кожных роговых чешуек, и это не говоря о грибковых спорах и пылевых клещах.

Кухня

Кухонные бактерии, в свою очередь, были на 40% связаны с растениями или продуктами. Напомню, что ранее ученые подсчитали, что на поверхности деревянных разделочных досок обитает в 200 раз больше микробов, чем на ободке унитаза. Как думаете, какие бактерии обитают у вас дома? Ответ будем ждать здесь!

Результаты еще одного исследования показали, что губки для мытья посуды – самое настоящее биологическое оружие, если не менять их раз в неделю: из-за высокой влажности и постоянного контакта с остатками пищи в порах поролоновых губок образуются целые колонии микроорганизмов. Более того, в ходе исследования Национального научного фонда США (NSF) 86% губок и тряпок показали положительный результат на дрожжи и плесень. Кишечную палочку обнаружили в 75% образцов, еще в 18% — стафилококк.

Не исключено, что ваше недомогание может быть вызвано домашними бактериями и микроорганизмами

Как бороться с микробами в доме?

Как бы жутко увлекательно и волнительно ни было обнаружить, какие именно микроорганизмы живут рядом с вами и внутри вас, важно понимать, что иммунная система человека – это высокоразвитая машина для уничтожения бактерий. Нередко организм заключает взаимовыгодное перемирие с микробами извне. Биологи предполагают, что микробы, которые колонизируют нас, могут тренировать и закалять иммунную систему. В то же самое время, бактериальный дисбаланс может стать причиной развития аутоиммунных заболеваний.

Так или иначе, чтобы не пасть жертвой сальмонеллы, патогенной кишечной палочки, коронавируса, гепатита А и других не менее не приятных микробов и вирусов, необходимо мыть руки с водой и мылом. О том, как делать это правильно читайте в увлекательном материале Рамиса Ганиева. Что касается уборки, то ученые советуют менять поролоновые губки для посуды раз в неделю, деревянные разделочные доски раз в месяц, а также тщательно мыть туалет и ванную комнату.