ИСТОРИЯ ОДНОЙ ЗЕЛЕНОЙ НЕВИДИМКИ

ИСТОРИЯ ОДНОЙ ЗЕЛЕНОЙ НЕВИДИМКИ

Мир зеленых растений исключительно многообразен. Австралийские эвкалипты, например, достигают в высоту более 150 метров, и наряду с ними есть мхи, стебельки которых возвышаются над почвой едва лишь на миллиметр. Но есть еще и мельчайшие зеленые растения; их называют микроскопическими, так как они столь малы, что каждое из них в отдельности можно различить только под микроскопом при сильном увеличении. Интересно, что именно эти мельчайшие растения распространены повсеместно. Они окружают нас буквально повсюду, но мы обычно не замечаем их. А если и замечаем, то проходим мимо. А между тем наука придает огромное значение этим растениям-невидимкам, на них возлагаются большие надежды. Они должны послужить человечеству.
Одним из таких микроскопических растений с большим будущим является хлорелла; ей и посвящен наш рассказ. Сейчас о ней уже пишут в газетах и журналах: одни называют ее «пищей будущего», другие считают ее необходимым спутником космонавтов в далеких космических полетах и т. д., и т. п.
Почему хлорелла стала столь знаменитой? Чему обязана она своей нынешней известностью? Ведь до недавнего времени о ней знали только немногие ученые специалисты, да и они долго не подозревали тех огромных возможностей, которые скрыты в ней.
Хлорелла — это водоросль. Поэтому мы прежде всего должны разобраться в том, что такое водоросли и какое место среди них занимает хлорелла.
Водоросли знакомы многим, особенно тем, кто бывал на морском берегу. Но на берегах морей, особенно во время отлива, хорошо различимы только достаточно крупные морские водоросли, имеющие форму кустиков или разнообразно рассеченных пластин бурого, красного или зеленого цвета. Водоросли эти обычно прикреплены к подводным камням. Штормовые волны часто отрывают их и в массе выбрасывают на берег. Однако большинство водорослей — это мелкие и даже микроскопические организмы. Их можно заметить только тогда, когда они образуют скопления.
Кто не знает зеленую тину, появляющуюся летом в прудах, канавах и тихих заводях рек? Она похожа на рыхлую зеленую вату. Среди волокон этой «ваты» можно обнаружить пузыри газа. Это скопления зеленых нитчатых водорослей. Если же кому приходилось купаться в прудах или мелководных и спокойных заливах озер, тот, может быть, замечал, что иногда в жаркие дни вода в таких местах становится мутной и окрашивается в грязновато-зеленый, синевато-зеленый или коричневатый цвет. Приглядевшись, можно обнаружить в воде множество плавающих мелких крупинок или хлопьев. Это также водоросли, развившиеся в несметном количестве в прогретой воде. Они и окрашивают воду.
Вспомните еще, как во время походов и прогулок по лесу вы без компаса определяете страны света. Вы приглядываетесь к деревьям. Северная, следовательно, теневая и более влажная, сторона стволов и пней часто бывает покрыта порошковатым зеленым налетом. Этот налет образован скоплением множества мельчайших клеточек зеленых водорослей. Такие же зеленые, а иногда и сине- зеленые или почти черные налеты, образованные водорослями, можно найти на влажной почве, на срубах колодцев, на камнях под водосточными трубами и во многих других местах. Значит, водоросли могут жить не только в воде, — многие из них поселяются и на суше, но только в тех местах, где достаточно влажно.
Во всех этих местах обычно живет и хлорелла. Она очень неприхотлива. В воде и в почве ее трудно заметить, а на коре деревьев и на камнях она часто выдает свое присутствие, образуя зеленый налет.
Водоросли разнообразны по величине и форме. Известны водоросли одноклеточные и многоклеточные, микроскопические и такие, что достигают десятков метров в длину, как некоторые морские бурые водоросли. Они бывают и очень простыми и очень сложными по своему строению. Но какой бы сложности ни достигало устройство их тела, водоросли никогда не имеют настоящих стеблей, листьев и корней и тем более никогда не образуют цветков и семян. Они гораздо проще, чем семенные растения и даже чем папоротники и мхи; поэтому их относят к низшим растениям.
Вместе с тем в воде живут и некоторые семенные растения, например водяная чума, рдест, роголистник и некоторые другие. В отличие от водорослей, их принято называть водяными растениями.
Хлорелла — одна из простейших среди водорослей. Тело ее одноклеточное, микроскопическое, в форме мельчайшего зеленого шарика, диаметром от 2 до 8 микронов (то есть от 2 до 8 тысячных долей миллиметра). По объему это приблизительно в 40 миллионов раз меньше булавочной головки. Понятно, что увидеть такую клеточку можно только под микроскопом при сильном увеличении. И размножается она также очень просто: содержимое каждой клеточки распадается внутри оболочки на 2, 4 или 8 дочерних клеточек, называемых автоспорами, которые разрывают общую оболочку и освобождаются.
История изучения этой зеленой невидимки весьма интересна. Впервые она была открыта известным голландским ученым Бейеринком в 1890 году. Бейеринк, изучая микробов, живущих в земле, засевал почву в стеклянные сосуды, наполненные питательными растворами. В сосудах наряду с бесцветными колониями различных бактерий стали появляться зеленые колонии, образованные шаровидными клеточками водоросли, которую раньше никто не знал. Этой водоросли и было дано латинское название хлорелла вульгарис, то есть хлорелла обыкновенная: от греческого «хлорос» — «зеленоватый» и латинского «вульгарис» — «обыкновенный». Было ясно, что хлорелла не приносит вреда, как многие бактерии, но и пользы от нее также никто не ждал. Она попросту числилась среди других водорослей, которых в настоящее время описано уже более 40 000 видов. Однако, постоянно появляясь в лабораторных культурах, хлорелла, наконец, обратила на себя внимание своей необычайной уживчивостью, способностью хорошо расти при самых разнообразных условиях. Эта особенность и простота строения очень удобны для изучения растительной клетки. Ведь хлорелла состоит из одной-единственной клетки.
Так, с двадцатых годов XX века, хлорелла начала приобретать известность, пока что только среди ученых ботаников. Маленькая зеленая водоросль стала объектом больших научных опытов. Постепенно раскрывались ее ценные свойства.
Особенно важную роль играет хлорелла при изучении фотосинтеза — того удивительного процесса созидания органического вещества из углекислоты воздуха и воды, который зеленые растения осуществляют с помощью солнечной энергии, обеспечивая животный мир пищей.
Оказалось, что клетки хлореллы используют световую энергию значительно лучше, чем высшие растения. Хлорелла растет и размножается так быстро, что, если регулярно обогащать воду, в которой она живет, углекислотой, то при хорошем освещении можно получать огромные урожаи этой водоросли, значительно превосходящие урожаи наших культурных растений. Химические анализы показали, что в клетках хлореллы содержатся ценные для человека и животных питательные белки, жиры и углеводы, а также витамины и ряд других веществ. Было выяснено также, что, меняя условия выращивания культуры, можно в значительной мере увеличивать накопление

Общий вид института по исследованию хлореллы в Японии. На переднем плане бассейны, где выращивают хлореллу.
Так возникла мысль сделать хлореллу культурным растением, выращивать ее в массовом количестве для получения продуктов питания и химического сырья. Начиная с сороковых годов, ученые многих стран принялись разрабатывать способы промышленного выращивания хлореллы. Ведутся упорные поиски наиболее ценных и быстро растущих форм хлореллы. Проектируются большие промышленные установки с бассейнами — для выращивания маленькой зеленой водоросли. Все это так необычно и так ново, что о хлорелле заговорили газеты и журналы, ее даже стали называть «пищей будущего».
Однако наибольшую известность хлорелла стала приобретать с того исторического момента, когда устремился в космос первый советский искусственный спутник Земли. Вслед за первым спутником были запущены и другие, более мощные ракеты. Героический сын нашего народа Юрий Гагарин стал первым человеком, проложившим космическую трассу. Герман Титов закрепил и развил эту необычайную победу человеческого гения, облетев Землю 17 раз. Еще один подвиг — изумительный по смелости и точности выполнения — совершили Андриян Николаев и Павел Попович, находясь трое суток в групповом полете в космосе.
Весь мир потрясен успехами нашей Родины в науке и технике, беспримерным героизмом, силой и выносливостью советских людей. На очередь встает задача — осуществлять далекие космические рейсы. Но как обеспечить человеку нормальные условия для длительного пребывания в замкнутой кабине звездолета? Тут почетное место стали отводить хлорелле. Она, по мысли многих ученых, должна стать непременной участницей дальних космических перелетов.
Почему выбор пал именно на хлореллу? Дело в том, что вес космического корабля не может быть чрезмерно большим. На короткое время космонавт вполне может быть обеспечен пищей, взятой с Земли, и кислородом в баллонах. А с помощью химических поглотителей можно очищать кабину от углекислого газа, выдыхаемого человеком. Но если полет будет продолжаться месяцы и годы, то, как показывают расчеты, вес необходимой пищи, запасов кислорода и всех очистных сооружений в кабине превзойдет все мыслимые размеры. Значит, в кабине космического корабля, летящего в необъятных просторах космоса, должен быть создан свой самостоятельный мирок, в котором, как и на Земле, совершался бы полный круговорот веществ — создавалась бы пища, образовывался кислород, поглощалась углекислота. Все это должно совершаться за счет энергии солнечного света. Как мы уже знаем, важнейшим звеном такого круговорота являются зеленые растения, осуществляющие процесс фотосинтеза. А самым удобным растением в космическом полете являются микроскопические водоросли, и прежде .всего уже испытанная учеными хлорелла. Именно она может дать в наименьшем объеме воды наибольший рост, то есть наибольшее количество питательных веществ и кислорода. Одновременно хлорелла будет поглощать углекислоту, которая ей нужна для роста. Развитием хлореллы легче всего управлять. Управление ростом проще всего можно автоматизировать. Вот почему именно на хлореллу возлагается сейчас так много надежд.
Оправдываются ли эти надежды?
Миллионам людей хорошо известен Петродворец с его замечательными фонтанами, расположенный под Ленинградом. Чуть дальше по железной дороге — станция Старый Петергоф. В стороне от станции раскинулся старинный парк, в котором находятся здания Петергофского биологического института Ленинградского университета. В этом институте ведется большая научная работа. Изучают там и хлореллу. Возле одного из зданий можно увидеть там удивительную лестницу.

Ступеньки ее сделаны из продолговатых бачков. Летом по ступенькам из бачка в бачок каскадом стекает ярко-зеленая вода, содержащая мириады клеток хлореллы. Из нижнего бачка насосом она снова подается наверх и снова сбегает вниз. Воды в этом каскаде — 1500 литров. Рядом, на земле, устроен бассейн в форме двух желобов, соединенных по концам. По этим желобам быстро течет такая же зеленая вода, общий объем которой 1000 литров. Так выращивают здесь в большом количестве хлореллу при дневном солнечном освещении. А внутри здания в лаборатории хлорелла растет в стеклянных колбах, освещаемых лампами дневного света. Здесь удается создать ей наиболее благоприятные условия для роста, здесь удобно изучать, при каких условиях она дает наибольшие урожаи.
Подобным образом хлореллу изучают сейчас во многих местах нашей страны и в других странах.
Большие полупроизводственные установки для выращивания хлореллы построены в Соединенных Штатах Америки, Англии, Швеции, Голландии, Японии и некоторых других странах.
Оказалось, что в колбах в лабораторных условиях хлорелла может давать прямо-таки гигантские урожаи. Если бы заставить хлореллу так же расти и на больших площадях, то это дало бы урожаи до 1000 центнеров сухой водоросли на один гектар освещаемой площади в год. Правда, такие цифры еще не достигнуты, но урожаи, равные 150—300 центнерам сухой водоросли на гектар, получались уже не раз в больших, площадью до нескольких десятков метров, установках под открытым небом.
Было выяснено также, что хлорелла по питательности примерно соответствует соевым бобам. В сухой хлорелле обычно содержится около 50 процентов белков, около 20 процентов жиров, столько же углеводов и около 10 процентов золы. Однако, когда меняли условия культуры, получали то больше белков (до 88 процентов), то больше жиров (до 85 процентов), что, конечно, очень ценно. А по содержанию витаминов хлорелла значительно богаче соевых бобов и соответствует шпинату. Имеются расчеты, что только по одному белку хлорелла продуктивнее картофеля в 10 раз, пшеницы — в 25 раз, бобов — в 38 раз и риса — в 55 раз.
Как показали опыты, добавка порошка хлореллы в корм животных и домашних птиц в количестве до 10 процентов оказывает хорошее влияние. Добавлялась хлорелла и в пищу человека. И тут получены хорошие результаты. В свежем виде хлорелле свойственны травянистый вкус и запах, в виде сухого порошка она напоминает по вкусу растертый сухой зеленый чай. В Японии разработаны рецепты изготовления хлеба, лапши и молочнокислых продуктов с примесью хлореллы. Там уже действует установка, которая может давать 12 тонн сухого порошка хлореллы в год. В нашей стране хлорелла и некоторые другие одноклеточные зеленые водоросли успешно применялись для подкормки рыбы. Точнее, даже не рыбы, а мелких рачков, в свою очередь служивших пищей многим рыбам. В Китае хлореллу выращивают в прудах и применяют как корм на свиноводческих фермах.
Наконец, установлено, что в хлорелле содержатся некоторые очень ценные химические соединения и лекарственные вещества, которые могут быть добыты из нее сравнительно легко. Поэтому можно думать, что недалек тот день, когда будут построены и начнут работать крупные заводы, выращивающие и обрабатывающие хлореллу. Проект такого завода, который будет выпускать 100 тонн сухого порошка хлореллы в год, разработан в Японии. Сходный проект создан и в Америке.
Таким образом, хлорелла как источник питания может найти широкое применение. А какое значение она может иметь в будущих космических полетах, показывают следующие расчеты, сделанные японскими учеными. Обитателям Земли, для того, чтобы слетать на Марс, пробыть там несколько месяцев и вернуться на свою планету, нужно три года. Предположим, что экипаж корабля будет состоять из пяти человек. Если всю пищу брать с Земли, то вес ее составит 27 тонн. Если же предположить, что космонавты будут питаться хлореллой, то для обеспечения экипажа пищей достаточно иметь на борту космического корабля пластмассовое сооружение для ее выращивания весом в 50 с лишним килограммов. Конечно, здесь предполагается, что хлорелла будет в полете хорошо расти и давать очень высокий урожай. Чтобы добиться
этого, надо еще очень много поработать, многое изучить.
Такова история хлореллы, — история только одной зеленой невидимки. А сколько вокруг нас других организмов, еще не испытанных, таящих в себе неиспользованные человеком ценные качества!
М. Голлербах

ШУТКИ ПРИРОДЫ

Кто из вас, ребята, не читал рассказ Н. В. Гоголя «Заколдованное место!» Помните, как на этом месте не вытанцовывалось деду и как его, в конце концов, привело к кладу, окруженному «нечистой» силой?

Вот отрывок из рассказа:
«...вытащил! Ух! Теперь понюхать табаку!
Достал рожок; прежде, однако ж, чем стал насыпать, осмотрелся хорошенько, нет ли кого. Кажись, что нет; но вот чудится ему, что пень дерева пыхтит и дуется, показываются уши, наливаются красные глаза, ноздри раздулись, нос поморщился и вот так и собирается чихнуть. «Нет, не понюхаю табаку, — подумал дед, спрятавши рожок, — опять заплюет сатана очи!» Схватил скорее котел и давай бежать...»

А если бы гоголевский дед увидел эти пеньки, то, вероятно, он снова бы воскликнул: «Заколдованное место!»
Эти забавные пни я сфотографировал у яра возле бывшего хутора Крестовского Ростовской области, а ныне на территории Усть-Донецкого порта, недавно построенного в устье Северного Донца.

Н. Щеглов