Sick or Silk: Jak jedwabniki stworzyły teorię choroby

Na początku XIX wieku wielu czołowych naukowców gorąco wierzyło, że choroba pojawia się spontanicznie z powodu nieprzyjemnych zapachów lub „miazm” (znanych jako teoria miazmy). Dziś wiemy, że niektóre drobnoustroje mogą wytwarzać mocne zapachy, rozwijając się w rozkładzie, więc kojarzenie „brzydkich zapachów” i chorób ma sens z perspektywy czasu. Teoria miazmy sprawiła, że perfumy stały się Purellem z początku XIX wieku i dały lekarzowi zarazy charakterystyczny potpourri nos.

Dziób maski lekarza dżumy pozwalał lekarzom nosić aromatyczne przedmioty w celu „oczyszczenia” powietrza, zgodnie z panującą wówczas teorią miazmy.

Doprawdy nie byłoby współczesnej mikrobiologii bez teorii „zarazków”. Kiedy w 1835 roku odkryto teorię zarazków, jej monumentalnym zadaniem było obalenie dominującej teorii miazmy. Rewolucje zaczęły się od niewielkich rozmiarów, a przewrót w teorii miazmy rozpoczął się od kiełkujących zarodników na grzbiecie jedwabnika we Włoszech.

Rozwój niepewnego europejskiego przemysłu jedwabnego

Podobnie jak choroby, które mogą powodować, teoria zarazków nie pojawiła się spontanicznie, gdy Antonie van Leeuwenhoek po raz pierwszy opisał mikroby jako „mikroorganizmy”. Po odkryciu mikroorganizmów naukowcy potrzebowali poważnej motywacji, aby powiązać drobnoustroje z chorobą; ta motywacja była oparta na ekonomii. Konkretnie, chęć wyprodukowania cienkiego jedwabiu ostatecznie doprowadziła do powiązania drobnoustrojów z infekcją. Historyczna pasja Europy i Bliskiego Wschodu do jedwabiu była tak silna, że ich szlak handlowy do Chin nazywano „jedwabnym szlakiem”. Przemysł jedwabniczy (zwany także hodowlą), importowany z pewnością z Chin i być może we włosach nieustraszonej księżniczki, rozkwitał w całej Europie przed rokiem 1100. Jednak produkcja jedwabiu wymaga dużej liczby jedwabników – a duża liczba każdej populacji stała się podatne na choroby zakaźne.
Jeśli nigdy nie myślałeś o pochodzeniu jedwabiu, oto krótki elementarz: jedwabniki to „krowy” gąsienic, które przędą jedwabne kokony w zamian za stosy (i stosy) liści morwy. Na szczęście jedwabniki są udomowione od co najmniej 5000 lat (z legendą), więc te gąsienice dość dobrze współpracują w odpowiednich warunkach.

Świeżo pojawiający się jedwabnik po raz pierwszy bije swoimi nieefektywnymi skrzydłami.

Źródło: dzięki uprzejmości B. Lovett.

Utrzymanie wystarczającej liczby gąsienic, aby wyprodukować kilometry jedwabiu potrzebne dla warunków ras sukna, które są idealne dla chorób gąsienic. Naukowcy i hodowcy jedwabników początkowo nie mieli pojęcia o walce między jedwabnikami i ich patogenami, a zatem sukces farm jedwabników był niepewny. Na farmach jedwabników powszechną tragedią było zapadanie się chorobami przy niewielu interwencjach, jakie rolnicy mogli zastosować.

Doprowadziło to do zabobonnych praktyk hodowlanych, takich jak palenie kadzideł, opartych na tradycji i przekonaniu, że spontanicznie wywołują choroby u jedwabników. Chore jedwabniki oznaczały mniej jedwabiu, co skutkowało mniejszym zyskiem dla przemysłu jedwabnego. Podobnie jak w wielu krajach, Włochy stanęły przed surową, pozbawioną jedwabiu przyszłością związaną z przemysłem jedwabników. Te niepowodzenia w hodowli jedwabników spowodowały, że przemysł szukał odpowiedzi w nauce.

Teoria zarazków chorób włoskich jedwabników

Agostino Bassi był naukowcem zajmującym się owadami z Lodi, który zajął się opracowaniem praktycznych rozwiązań, aby utrzymać jedwabniki w zdrowiu, a tym samym uratować upadający przemysł jedwabniczy. Naukowcy wiedzą dziś, że przemysł jedwabniczy walczył z wieloma mikroorganizmami: różne wirusy, bakterie i grzyby lubią gąsienice. W czasach Bassiego, chociaż etiologia drobnoustrojów była nieznana, choroby wywoływane przez te różne drobnoustroje klasyfikowano według ich charakterystycznych objawów.

Szkic włoskiego entomologa Agostino Bassi, który opracował teorię zarazków chorób jedwabników.

Choroby jedwabników mają wiele różnych nazw w całej historii produkcji jedwabiu, ale współcześni naukowcy używają francuskich nazw: pebrine, muscardine, flacherie i grasserie. Bassi skupił się na białej muskardynie, która zamienia gąsienice w małe mumie, z których następnie wyrastają błyszczące białe grzyby. Objaw ten był tak uderzający, że Francuzi nazwali go „muskardyną”, od imienia tytułowego bonbon. Bassi nazywali tę chorobę calcinaccio (po włosku „gruz”). Inną nazwą przyjętą przez włoskich hodowców jedwabiu było „mal del segno”, ponieważ zauważenie tej choroby wśród gąsienic było zdecydowanie „złym znakiem”.”
Po wybraniu choroby, która była zarówno widoczna, jak i palącym problemem dla włoskiego przemysłu jedwabnego, Bassi spędził następne 25 lat uważnie studiując cukierki jedwabników. Zaczął od prostych pytań: które gąsienice ulegają chorobie? Jak są powiązane chore gąsienice? Jak postępuje choroba? Ostatecznie szukał sposobu, aby przewidzieć, które gąsienice zachorują, aby hodowcy jedwabiu mogli interweniować, zanim jedna chora gąsienica stanie się epizootyczna.
Badania Bassiego pozwoliły mu zrozumieć, że choroba może być niezawodnie przenoszona przez przenoszenie zarodników grzybów z martwy bonbon z jedwabnika na zdrową gąsienicę. Wyobraź sobie światło świec odbijające się od skupiska zarodników grzybów, gdy ten włoski entomolog przenosił je przez celowy łuk na niczego nie podejrzewającego jedwabnika. To był moment zmiany paradygmatu w naszym rozumieniu choroby: narodziny teorii zarazków. Bassi zdał sobie sprawę, że jeśli hodowcy jedwabiu chcą więcej jedwabiu, potrzebują mniej zakaźnych cukierków.

Przeplatane wątki podstawowej i stosowanej mikrobiologii

Bassi wydestylował swoją realizację w manuskrypcie zatytułowanym „Del mal del segno, calcinaccio o moscardino, ”Z podtytułem przetłumaczonym na język angielski jako„ choroba atakująca jedwabniki i sposób na uwolnienie od nich nawet najbardziej zniszczonych zakładów hodowlanych ”. Tutaj fundamentalne odkrycie, że mikroby (a mianowicie „obcy zarazek”) mogą powodować chorobę, przeplata się z praktycznymi wskazówkami dotyczącymi hodowli jedwabników.
Teoria Bassiego miała tak duży wpływ na nasze zrozumienie choroby, że jego wskazówki dotyczące hodowli jedwabników są oczywiste dla współczesnego czytelnika: wśród nich są 1) używanie środków dezynfekujących do czyszczenia skażonych owadów i sprzętu, 2) oddzielne gąsienice, aby zapobiec przenoszeniu chorób, i 3) usuwanie zarażonych gąsienic, zanim się one zaraźliwe. podobnie podatne na choroby wywoływane przez zarazki.

Świeżo wyklute gąsienice jedwabników, które łapczywie zostawiają swoje białe jaja poszukaj liści morwy.

Źródło: Zdjęcie dzięki uprzejmości B. Lovett.

Inspiring the Next Generation of Scientists

Znaczenie nowej teorii Bassiego zostało dostrzeżone w mediach tely. Ponieważ jego wskazówki dotyczące hodowli jedwabników oparte na dowodach stanowiły krok naprzód dla dotkniętego chorobą przemysłu jedwabników w całej Europie, został przetłumaczony na wiele języków, w tym francuski, dzięki czemu mógł być szeroko rozpowszechniony. Francuskie tłumaczenie pracy Bassiego wylądowało na biurku Louisa Pasteura, który był pod silnym wpływem tej nowomodnej teorii zarazków chorób.
Pasteur kontynuował pracę nad pebrą u jedwabników (choroba mikrosporydów wywoływana głównie przez Nosema bombycis) i bronił teorii zarazków chorób, aby na dobre obalić teorię miazmy. Ta historia przedstawia naukę w najlepszym wydaniu: międzynarodową, opartą na współpracy, fundamentalną, a następnie stosowaną. Dziś Bassi zostaje upamiętniony w imieniu białego grzyba muscardine Beauveria bassiana, który pomógł mu wyciągnąć monumentalne wnioski. Ten zaszczyt jest wyrazem uznania, że ten włoski naukowiec prześledził wątek naszego pragnienia lepszych rzeczy w życiu do głębszego zrozumienia otaczającego nas świata.
Dalsze czytanie
Ta historia o patologii owadów i wiele innych, w tym pierwsza historia Louisa Pasteura Spotkanie z poczwarką jedwabnika, jest pełniej i elokwentnie opowiedziane w Choroba akordem molowym Edwarda A. Steinhausa.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *