Що вивчає мікробіологія і яким чином вона взаємодіє з математикою: роз'яснення від науковця.

Марія Павловська працює у Національному антарктичному науковому центрі

Науковий співробітник Марія Павловська, що займається вивченням Чорного моря та мікроорганізмів Антарктики, поділилася своїми думками в інтерв'ю з Малою академією наук. Вона розповіла про свою професію, пояснила, чому важливо, щоб морські дослідники володіли математичними знаннями, а також про взаємозв'язок між цими науками.

Дослідниця підкреслює, що студенти, які навчаються на наукових і природничих спеціальностях, обов'язково вивчають математику. Мікробіологи освоюють вищу математику, статистику та інші спеціалізовані курси. Ці знання, отримані під час університетського навчання, відкривають можливості для більш глибокого занурення в цікаві теми та їх детального вивчення. Без математики мікробіологія могла б залишитися лише на рівні описового аналізу, як це було в XVIII-XIX століттях, коли вчені вирушали в експедиції, спостерігали за океаном і потім звітували про свої спостереження, зокрема, де бачили китів.

Сьогодні мікробіологи не обмежуються лише питанням "що ми спостерігаємо?", а також запитують "чому це відбувається?", "яке значення мають ці результати?" і "які висновки можна зробити?". Отримані дані є кількісними, тому важливо їх коректно зафіксувати та проаналізувати. Для того, щоб зробити обґрунтовані висновки та зрозуміти процеси, що відбуваються в екосистемі, необхідно застосовувати математичне моделювання, статистичні методи та інші інструменти. Хоча частина цих процедур автоматизована, знання математики є критично важливими для вибору найбільш підходящих методів у конкретних ситуаціях, - зазначає Марія Павловська.

Вивчати мікробіологію важливо, щоб знати, що відбувається у довкіллі. Мікроби - це індикатори стану довкілля: вони можуть підказати, де є забруднення, а які зони небезпечні для людини. Наприклад, завдяки дослідженням мікробіому Чорного моря після підриву Каховської ГЕС науковці могли зрозуміти, чи відбуваються активні процеси розкладання забрудників, чи потрапили у воду гени стійкості до антибіотиків.

Окрім того, мікроби здатні виробляти різноманітні корисні для людського організму сполуки. Ця галузь мікробіології поки що недостатньо вивчена, але її потенціал відкриває можливості для синтезу нових речовин, розробки фармацевтичних продуктів та участі у світових медичних досягненнях.

Клінічна мікробіологія є важливою галуззю медицини, яка займається вивченням патогенних мікроорганізмів і вірусів, а також розробкою методів їх подолання. Для оцінки чутливості цих мікробів до антибіотиків їх вирощують у лабораторних умовах.

Мікробіологи займаються секвенуванням геному, що полягає у визначенні точної послідовності нуклеотидів у ДНК певного організму. Для коректного розшифрування цих даних важливо мати знання в галузі біоінформатики, а також бути обізнаним у математиці та програмуванні.

У галузі сільськогосподарської мікробіології дослідники використовують мікробіом для оцінки стану ґрунтової екосистеми та її спроможності до вирощування різних видів рослин. Крім того, вони розробляють препарати, що сприяють поліпшенню росту агрокультур.

У Національному антарктичному науковому центрі займаються дослідженнями морської та наземної мікробіології, вивчаючи екологічні особливості та проводячи біорозвідку.