आपल्या रोजच्या आयुष्यामध्ये सूक्ष्मजीवांचा फार मोठा वाटा असतो,आपल्या शरीराच्या आतच नाही तर शरीरावरही लाखो सूक्ष्मजीव असतात.मातीमध्ये, वातावरणात,समुद्रात आणि जवळपास सगळीकडेच भरपूर प्रमाणात सूक्ष्मजीव असतातच.शिळ्या अन्नपदार्थांचं कुजणं,उघड्या राहिलेल्या ब्रेडवर बुरशी चढणं,जैविक कचऱ्यापासून कंपोस्ट खत तयार होणं, बायोगॅस तयार होणं,इडली-डोशाचं पीठ आंबणं, फळांच्या रसापासून वाइन तयार होणं,अशा प्रक्रियांमधून हे सूक्ष्मजीव आपल्याला त्यांचं अस्तित्व या ना त्या रूपात रोजच दाखवत असतात. खरं तर सूक्ष्मजीव हे आपल्या इकोसिस्टिमचा एक फारच महत्त्वपूर्ण भाग आहेत.सूक्ष्मजीव नसते तर आज कदाचित इतर सजीव ही पृथ्वीवर जगू शकले नसते इतके हे सूक्ष्मजीव महत्त्वाचे आहेत.जैविक कचरा,मृत प्राणी आणि वनस्पती यांचं पुन्हा मातीत रूपांतर हे या सूक्ष्मजीवांमुळेच होतं.याला विघटन (डिकम्पोझिशन) असं म्हणतात.आणि सजीवसृष्टीचं चक्र अबाधित राहतं. पण काही वेळा माणसांना होणाऱ्या आजारांसाठीही अनेक सूक्ष्मजीव कारणीभूत असू शकतात.
त्याचप्रमाणे सूक्ष्मजीवांचाच वापर करून आपण वेगवेगळ्या प्रकारची औषधं,लसी,अँटिबायोटिक्स तयार करू शकतो.काही सूक्ष्मजीव तर चक्क रिकॉम्बिनंट DNA टेक्नॉलॉजीमध्ये जीनची वाहतूक करणाऱ्या वाहकाचं (व्हेक्टर्सचं) ही काम करतात.त्यामुळे सूक्ष्मजीव हे आपल्यासाठी फारच महत्त्वाचे आहेत.त्यामुळे यांचा अभ्यास होणं गरजेचंच आहे. हा अभ्यास मायक्रोबायॉलॉजी (सूक्ष्मजीवशास्त्र) ही विज्ञानाची शाखा करते.मायक्रोबायॉलॉजी (सूक्ष्मजीवशास्त्र) ही साध्या डोळ्यांनी न दिसू शकणाऱ्या सजीवांचा आणि सजीव पेशींचा अभ्यास करणारी बायॉलॉजीची शाखा आहे.मायक्रोबायॉलॉजी ही जरी सूक्ष्म गोष्टींचा अभ्यास करत असली तरी या शाखेचा आवाका खूपच मोठा आहे.मायक्रोबायॉलॉजीमध्ये बॅक्टेरिया,अल्गी, प्रोटोझुआ,
फंगी (बुरशी) आणि व्हायरस या सगळ्या प्रकारच्या सूक्ष्म सजीवांच्या रचनेचा,त्यांच्यात चालणाऱ्या क्रियांचा आणि त्यांच्यामुळे मानवी जीवनावर होणाऱ्या एकूणच परिणामांचा अभ्यास केला जातो.मायक्रोबायॉलॉजीमध्ये फंगी आणि प्रोटिस्ट्स या युकॅरीऑट्सचा आणि बॅक्टेरिया या प्रोकॅरीऑटिक प्रकारच्या पेशींचा अभ्यास होतो.
मायक्रोस्कोप्सचा शोध १६ व्या शतकाच्या शेवटी शेवटी लागला.पण विज्ञानातली एक स्वतंत्र शाखा म्हणून मायक्रोबायॉलॉजीचा अभ्यास सुरू व्हायला मात्र १९ वं शतक उजाडावं लागणार होतं.आपल्या डोळ्यांना दिसू शकणार नाहीत असेही सजीव असावेत याची कुणकुण मात्र माणसाला चक्क १७ व्या शतकातच लागली होती. मायक्रोब्ज म्हणजे सूक्ष्मजंतू हा शब्दच मुळी १९ व्या शतकाच्या शेवटच्या २५ वर्षांतला आहे.
सूक्ष्मजीवांमध्ये प्रचंड वैविध्य आणि त्यातही त्यांचे अगणित प्रकार आहेत हे तेव्हा नुकतंच माणसाला समजायला लागलं होतं.तर अशा महत्त्वपूर्ण मायक्रोबायॉलॉजीची सुरुवात खरं तर मायक्रोस्कोप्सच्या निर्मितीनंतरच झाली. सुरुवातीच्या काळात अनेक मायक्रोस्कोपिस्ट्सही होऊन गेले.पण त्यातही अँटोनी फॉन लेव्हेनहूक यानं सूक्ष्मजीव २७० पट मोठे दिसतील असे मायक्रोस्कोप तयार केले आणि महत्त्वाचं म्हणजे त्यानं आपल्या निरीक्षणांचं खूप चांगलं वर्णन लिहून ठेवलं होतं.
प्राण्यांच्या शरीरात आढळणारे प्रोटोझुआ,दाताच्या मागच्या जागेत सापडणारे बॅक्टेरिया,वीर्य,खराब पाणी अशा अनेक गोष्टी त्यानं आपल्या मायक्रोस्कोपमधून पाहिल्या होत्या आणि आपल्या निरीक्षणांचं वर्णन त्यानं चक्क रॉयल सोसायटीला पाठवून दिलं होतं.त्यामुळे त्याच वेळी त्याची दखल घेतली गेली.पण गंमत म्हणजे त्याच्या निरीक्षणांनी इतर वैज्ञानिकांचं भरपूर मनोरंजन केलं असलं तरी त्याच वेळी तसेच मायक्रोस्कोप कुणाला तयार करणं जमलं नव्हतं.त्यामुळे सूक्ष्मजीवांबद्दलचं हे ज्ञान पुन्हा लवकर कोणी तपासून पाहू शकलं नाही हेही खरं आहे.या सगळ्यामुळे लेव्हेनहूकला मायक्रोबायॉलॉजीचा प्रणेता मानलं जातं.याला कारण म्हणजे लेव्हेनहूकचा मायक्रोस्कोप हा एकाच भिंगाचा होता आणि त्या क्षमतेचा आणि एका भिंगाचा तसा मायक्रोस्कोप तयार करणं त्या काळी अवघडच होतं.पण त्यानंतर दोन भिंग असलेले मायक्रोस्कोप आले,पण त्यांच्यात मध्येच वेगवेगळ्या रंगांच्या रेषा किंवा वर्तुळं दिसायची आणि मग हाती काहीच लागायचं नाही.या प्रकाराला अबरॅशन्स म्हणतात.जोपर्यंत ही त्रूटी दूर होत नव्हती तोपर्यंत मायक्रोबायॉलॉजीचा अभ्यास पुढे जाणं शक्य नव्हतं.त्यातच जीवशास्त्रामध्ये एक महत्त्वाचा प्रश्न उभा राहिला.तो म्हणजे कचरा,घाण,दलदल अशा निर्जीव पदार्थात अळ्याकिडे तयार होतात हे सगळ्यांनाच माहीत असतं.त्यामुळे सूक्ष्मजीव हे याच निर्जीव पदार्थांतून निर्माण होत असले पाहिजेत असाही एक विचार पुढे आला.याचाच अर्थ सजीव प्राणी हे निर्जीव घटकांपासून निर्माण होत असले पाहिजेत असं सांगणारी 'अबायोजेनेसिस' नावाची थिअरी आली होती.काही वैज्ञानिकांना अबायोजेनेसिस खरं वाटत होतं तर काहींना ते खरं वाटत नव्हतं.त्यामुळे यावर अनेक वैज्ञानिकांनी खलबतं करायला सुरुवात केली.
निर्जीव गोष्टींतून सजीव अचानक तयार होतात ही संकल्पना सगळीकडेच इतकी घट्ट रुजलेली होती की तिच्या विरुद्ध बोलणं हे खूपच अवघड काम होतं.काही ग्रीक पुराणकथांमध्ये तर चक्क गिया नावाची देवता दगडांतून सजीव प्राणी निर्माण करते अशा प्रकारच्या कथा अस्तित्वात होत्या.अर्थात,खुद्द ॲरिस्टॉटलचा अशा कथांवर विश्वास नव्हता,पण मातीतून लहान किडे जन्म घेऊ शकतात यावर मात्र त्याचा विश्वास होता.तरीही ही 'स्पॉटेनियस जनरेशन'ची संकल्पना १७ व्या शतकापर्यंत मूळ धरून होती ! फ्रान्सिस्कोरेडी नावाचा मोठा वैज्ञानिक या थिअरीच्या बाजूनं होता.पण सतराव्या शतकाच्या शेवटी शेवटी जॉन निडहॅम आणि लझारो स्पलान्झानी यांनी अनेक प्रयोग आणि निरीक्षणांनी स्पॉटेनियस जनरेशनची संकल्पना धुडकावून लावली.अठराव्या शतकात फ्रान्झ शूल्झ आणि थिओडोर श्वान यांनीही या थिअरीला विरोध केला.मग लुई पाश्चर यानंच शेवटी अबायोजेनेसिस असा काही प्रकार नसतो हे आपल्या प्रयोगांनी सिद्ध केलं.सूक्ष्मजीवही आधीच्या सूक्ष्मजीवांपासूनच जन्म घेतात असं दाखवून दिलं.शेवटी प्रत्येकच सजीवाला आई-बाप असतात,कोणीही निर्जीव वस्तूपासून अचानक जन्म घेऊ शकत नाही या पाश्चरच्या सांगण्यामुळे अबायोजेनेसिस या थिअरीवर पडदा पडला.या वेळेपर्यंत अनेक ठिकाणी सापडणारे सूक्ष्मजीवांचे प्रकार अनेक असावेत असं वाटायला लागलं होतं.कारण प्रत्येकच वेळी अन्नात,मातीत,हवेत, पाण्यात आणि विष्ठेत वेगवेगळ्या प्रकारचे सूक्ष्मजीव सापडायचे.पण आतापर्यंत एखाद्या गोष्टीत सूक्ष्मजीव आहेत की नाहीत हेच शोधण्यात आणि त्यांच्या अस्तित्वाबद्दल आश्चर्य वाटण्यापर्यंतच माणसाची मजल गेली होती.पण हे सूक्ष्मजीव किती आणि कोणत्या प्रकारचे असू शकतात असा प्रश्न विचारला तो मात्र फर्डिनांड कोहन या वैज्ञानिकानं ! १८५३ ते १८९२ या दरम्यान त्यानं बॅक्टेरियांच्या अनेक जाती शोधून त्यांचं वर्गीकरण केलं.यानंतर खऱ्या अर्थानं या बॅक्टेरियांचा अभ्यास करण्यासाठी म्हणून वैज्ञानिक कामाला लागले.नाहीतर आतापर्यंत इतर गोष्टींची शक्यता आणि खरेखोटेपणा तपासण्यासाठी म्हणून फक्त बिचाऱ्या सूक्ष्मजीवांचा तेवढ्यापुरता उपयोग करून घेतलेला दिसतो.आता कोहनच्या वर्गीकरणामुळे खऱ्या अर्थानं सूक्ष्मजीवांचा म्हणजेच मायक्रोबायॉलॉजीचा अभ्यास सुरू झाला होता.
आतापर्यंत एखादा रोग एखाद्याला झाला की तो त्याच्या संपर्कात येणाऱ्या इतरांनाही होतो हे सगळ्यांनाच माहीत होतं.आतापर्यंत प्लेग,देवी अशा रोगांच्या साथींचा माणूस साक्षीदार होताच.पण हे रोग कशामुळे होतात याचं कारण मात्र आजवर कळलेलं नव्हतं.ते पाश्चर आणि रॉबर्ट कॉख या दोघांनी जर्म थिअरीच्या माध्यमातनं सांगितलं.त्यात त्यांनी कोणत्याही संसर्गजन्य रोगासाठी सूक्ष्मजीव कारणीभूत असतात आणि प्रत्येक रोगाचे सूक्ष्मजीव अगदी विशिष्ट आणि वेगळे असतात असं दाखवून दिलं होतं.
या सगळ्यातून मायक्रोबायॉलॉजी या बायॉलॉजीच्या शाखेचा पाया १८८० ते १९०० च्या सुमाराला भक्कम झाला.लुई पाश्चर,रॉबर्ट कॉख आणि इतर वैज्ञानिकांच्या विद्याथ्यर्थ्यांनी वेगवेगळ्या रोगांसाठी कारणीभूत असलेले सूक्ष्मजीव शोधून काढले.आता या सूक्ष्मजीवांची इतरही गुणवैशिष्ट्ये लक्षात यायला लागली होती.हे समजून घेण्यासाठी मग मायक्रोबायॉलॉजीमध्ये वेगवेगळी तंत्रं विकसित करण्यात आली.
पण हे सगळं युरोपात झालं.अमेरिकेत हे तंत्र यायला १९०० साल उजाडावं लागलं.अमेरिकेत ते तंत्र आणणारे एक तर कॉखचे विद्यार्थी होते किंवा ते पॅरिसमधल्या पाश्चर इन्स्टिट्यूटमध्ये शिकलेले होते. त्यानंतर मायक्रोबायॉलॉजी अमेरिकेत आल्यानंतर मात्र या विज्ञान शाखेत खूपच भराभर प्रगती झाली.यातूनच जेनेटिक्स आणि बायोकेमिस्ट्री या आणखी दोन बायॉलॉजीच्या शाखांचा उगम झाला. १९२३ मध्ये डेव्हिड बर्जे या अमेरिकन बॅक्टेरिओ लॉजिस्टनं त्या काळी उपलब्ध असलेलं मायक्रोबायॉलॉजीचं सगळं ज्ञान एकत्र आणलं, त्याची त्यानं संगतवार माहिती लिहून ठेवली आणि तो प्रसिद्ध केली. हीच पुस्तकं आजही मायक्रोबायॉलॉजीची रेफरन्स (संदर्भ) पुस्तकं म्हणून वापरली जातात. १९४० नंतर मात्र मायक्रोबायॉलॉजीची फारच वेगानं प्रगती झाली. वेगवेगळ्या आजारांचे सूक्ष्मजीव लक्षात आले, सूक्ष्मजीवांची वाढ कशी करायची आणि त्यांच्या वाढीवर नियंत्रण कसं करायचं याची नवनवी तंत्रं विकसित झाली,सूक्ष्मजीवांचा उपयोग वेगवेगळ्या उद्योगांतही व्हायला लागला.त्यातून अन्नपदार्थ,वाइनसारखी पेयं आणि अँटिबायोटिक्स अशा वेगवेगळ्या महत्त्वाच्या उत्पादनांची निर्मिती व्हायला लागली.
याच सूक्ष्मजीवांच्या अभ्यासामुळे कोणत्याही सजीवांमधल्या पेशी नेमक्या कशा काम करतात हे लक्षात येतं.शिवाय,याच ज्ञानाचा उपयोग शेती,आरोग्य, औषधनिर्माण आणि पर्यावरणाच्या ऱ्हासापासून संरक्षण यासाठीसुद्धा उपयोग करून घेता येतो.
मायक्रोबायॉलॉजीच्या अभ्यासाशिवाय तर बायोटेक्नॉलॉजीचं पानही हलत नाही.यामुळे मायक्रोबायॉलॉजी हे एकाच वेळी फंडामेंटल आणि अप्लाइड अशा दोन्ही प्रकारचं विज्ञान आहे असं म्हणता येतं.
मायक्रोबायॉलॉजीमध्ये वेगवेगळ्या पातळ्यांवर सूक्ष्मजीवांचा अभ्यास केला जातो. सामाजिक पातळीवर मायक्रोबायॉलॉजी,
इकोलॉजी आणि एपिडेमॉलॉजी या दोन विषयांचा अभ्यास होतो. त्यात इकोलॉजीमध्ये पर्यावरणातल्या सूक्ष्मजीवांच्या कामाचा अभ्यास केला जातो तर एपिडेमॉलॉजीमध्ये सूक्ष्मजीवांमुळे संसर्गजन्य रोगांचा प्रसार कसा होतो याचा अभ्यास केला जातो.पेशीच्या पातळीवर पेशीमध्ये चालणाऱ्या प्रक्रियांचा आणि पेशी विभाजनाचा अभ्यास केला जातो.आणि त्याहीपेक्षा सूक्ष्मपातळीवर पेशीच्या आतल्या प्रोटीन्स आणि जीन्सचा अभ्यास केला जातो.याशिवाय मायक्रोबायॉलॉजीच्या अनेक उपशाखाही पडतात.
बॅक्टेरिऑलॉजी : बॅक्टेरियांचा अभ्यास,
एन्व्हायर्नमेंटल मायक्रोबायॉलॉजी : पर्यावरणातल्या सूक्ष्मजीवांचा अभ्यास.
इव्होल्युशनरी मायक्रोबायॉलॉजी : सूक्ष्मजीवांमधल्या साधर्म्य आणि वैविध्याचा उत्क्रांतीच्या दृष्टीनं अभ्यास.
फूड मायक्रोबायॉलॉजी : अन्नातल्या सूक्ष्मजीवांचा अभ्यास,
इंडस्ट्रियल मायक्रोबायॉलॉजी : औद्योगिकदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण सूक्ष्मजीवांचा अभ्यास केला जातो.
क्लिनिकल मायक्रोबायॉलॉजी : यात रोगजंतूंचा अभ्यास केला जातो.
मायक्रोबियल जेनेटिक्स : यात सूक्ष्मजीवांच्या आनुवंशिकतेचा अभ्यास केला जातो.मायक्रोलॉजीत फंगीचा (बुरशी) अभ्यास तयार केला जातो आणि व्हायरॉलॉजीमध्ये व्हायरस म्हणजेच विषाणूंचा अभ्यास केला जातो.
सूक्ष्मजीवांच्या अभ्यासामुळे माणसांचं एकूणच सजीवांबद्दलचं ज्ञान वाढायला खूपच मदत झाली. सूक्ष्मजीवांच्या अभ्यासातून सजीवांच्या जीवनातल्या महत्त्वपूर्ण घटनांचा अभ्यास करणं शक्य झालं. मोलेक्युलर पातळीवर जाऊन चयापचयाचा अभ्यास करणं शक्य झालं.यातूनच अनेक रोगांवर औषधं आणि लसी निर्माण होण्यात आणि ते रोग आटोक्यात येण्यात मदतच झाली आहे.एकूणच मायक्रोबायॉलॉजी या विज्ञान शाखेचं माणसाच्या जीवनात खूपच मोठं योगदान आहे यात शंकाच नाही.
शेवटी मायक्रोबायॉलॉजी ही बायॉलॉजीची शाखा असली तरी तिचा प्रभाव बायॉलॉजीच्या इतर शाखांवरही खूपच पडला आहे आणि मायक्रोबायॉलॉजीमधूनच आपल्याला सूक्ष्मजंतू, रोगजंतू,पेशीरचना,जेनेटिक्स आणि चक्क उत्क्रांती या सगळ्यांची जास्त सखोल माहिती तर होतेच,पण या सगळ्यांचा एकमेकांशी आणि मानवी जीवनाशी किती जवळचा संबंध आहे तेही लक्षात येतं !