العصر الذهبي الكلاسيكي (الأول) لعِلْم الأحياء الدقيقة (1854 - 1914)-1

إبتداءاً من حوالي عام 1854، إزدهر علم الأحياء الدقيقة microbiology واستمر حتى وصول الحرب العالمية الأولى. خلال هذه السَنَوات الستين، تأسست العديد مِنْ فروعِ عِلْم الأحياء الدقيقة، ووُضِعتْ الأسس لعمليةِ النُضُوج التي أدّتْ إلى عِلْم الأحياء الدقيقةِ الحديث modern microbiology. نُشيرُ إلى هذه الفترة بالعصر الذهبي الكلاسيكي أَو الأول لعِلْم الأحياء الدقيقةِ first, or classical, Golden Age of microbiology.

ولد لويس باستير Louis Pasteur في 1822 في دول Dôle، فرنسا، ودَرسَ الكيمياء في مدرسة الأساتذة العليا École Normale Supérieure في باريس، وفي 1854، عُيّنَ أستاذَاً للكيمياءِ في جامعةِ ليل في شمال فرنسا. كَانَ باستير من بين العلماءِ الأوائلِ الذين إعتقدوا بأنه يمكن حل المشاكلِ في العلم في المختبرِ بنَتائج لها تطبيقات عملية.

شخص يتحدى دائماً المشاكلِ الكبيرةِ، طور باستير لاحقاً فهم لعملية التخمر Fermentation والعملياتِ الأخرى التي يُمْكِنُ أَنْ تُرافقه (التخمر: انفصال جزيئات السكر sugar molecules إلى منتجات أبسط, تتضمن كحول alcohol, حمض acid, وغاز gas (ثاني أكسيد الكربون CO₂)). تعتبر النظريةَ السائدةَ أنّ التخمر ناتجَ مِنْ التحلل الكيميائيِ لعصيرِ العنب grape juice. لا يبدو بأنها تتضمّنَ عامل حي. ومع ذلك، ملاحظاتَ باستير المجهريه كَشفتْ باستمرار عن أعداد كبيرة من خلايا الخميرة yeast cells الصغيرة في العصير والتي تم تجاهلها مِن قِبل العلماء الآخرينِ. عندما خَلطَ الخميرةً في محلول ماء وسُكّر، نَمتْ الخميرة وزادت كمية الخميرة. يجب أنْ تكون الخميرة كائنات حية وواحدة من "الخمائرِ" الحيّةِ المسئولة عن عمليةِ التخمير.

أثبت باستير أيضاً بأنَّ النبيذ wines، البيرة beers، والخلّ vinegar كُلّها تحتوي أنواع مختلفة ومحددة من الأحياء الدقيقة. على سبيل المثال، في دِراسَة مشكلة محليّة لتحمّض النبيذ، لاحظَ بأنّ النبيذ المحمّض فقط يحتوى على أعداد من الخلايا البكتيرية. يَجِبُ أَنْ تكونَ هذه الخلايا لوثت دفعة الخميرةِ وأنتجتْ الأحماض acids التي سبّبتْ التَحميض souring. بالإضافة إلى ذلك، إكتشفَ باستير أن العملية حَدثتْ في غيابِ غاز الأوكسجين oxygen gas.

أوصىَ باستير بحَلّ عملي لمشكلة”مرض النبيذ wine disease“: تسخين النبيذُ إلى 55 درجة مئوية بعد التخمر لكن قبل التعتيق aging. تقنية السيطرة بالتسخين لباستير، المعروفة بالبسترة pasteurization، طبقت لاحقاً على مُنتَجات أخرى، خصوصاً الحليب milk.

بيّنتْ تجاربُ باستير بأنَّ خلايا البكتيريا والخميره هي مصانعَ حيّةَ صغيرة جداً تحدث فيها تغيراتَ كيميائيةَ مهمة. لذلك، إذا كانت الأحياء الدقيقة تمثّل عوامل تغيير، ربما العدوى البشرية يُمكنُ أَنْ يكُونَ سببها تلك الأحياء الدقيقة التي تُسبّبُ الأمراضَ — الجراثيم.

في 1857, نَشرَ باستير بحث قصير على تَحميض النبيذِ بالخلايا البكتيريةِ والذي أشارَ فيه إلى أنَّ الجراثيمَ germs (البكتيريا) أيضاً يُمْكِنُ أَنْ ترتبط بالأمراض البشرية. بعد خمسة سنوات، بَعْدَ أَنْ دحض التولد التلقائي، صاغَ النظرية الجرثومية germ theory للمرضِ، التي تعتبر بأنّ بَعْض الأحياء الدقيقة مسئولة عن الأمراض المعدية.