МИР МАЛЫХ СУЩЕСТВ


Земля, воздух, вода в изобилии населены множеством микроскопически малых существ. Среди них есть и мельчайшие растения, лишенные зеленой окраски, — это бактерии и грибки и простейшие животное: инфузории, жгутиковые и другие.

Наука об этих малых существах является важнейшим разделом естествознания. Микробиология тесно связана с медицинской наукой и сельским хозяйством. Она помогает в. борьбе со многими болезнями. Она же объясняет и многочисленные микробиологические процессы, происходящие в почве.

В 1775 году русский лекарь Мартын Матвеевич Тереховский (1740—1796), уроженец города Гадяч под Полтавой, представил на рассмотрение общества изыскателей природы Страсбургского университета свою диссертацию.

Он ставил задачу изучить анималькулей, так назывались в то время обитатели болотной воды — инфузории и другие микроскопические животные.

Многие ученые, пишет Тереховский в диссертации, спорили «о природе и зарождении анималькулей, спор не решен и поныне».

Работа Тереховского, за которую ему в 1775 году присвоена степень доктора медицины, представляет собой попытку разрешить этот спор.

«Живые ли это существа, анималькули?» — задает себе вопрос Тереховский. И отвечает на него положительно результатами своих опытов.

Он исследует их под микроскопом, наблюдает движение на экране и приходит к заключению, что движутся анималькули «вследствие какой-то внутренней силы, свойственной им». И он переходит от наблюдения к опыту: проверяет действие электрических разрядов на микроорганизмы и сопоставляет его с воздействием электрических разрядов на маленьких рыбок.

Тереховский исследовал, как микроорганизмы реагируют на яды и химические вещества: опий, сулему, серную и азотную кислоты, щелочи, спирты. Он установил предельную температуру, за которой наступает гибель микроорганизмов.

В результате проведенных многочисленных опытов Тереховский делает окончательный вывод: анималькули — живые существа. Как и все живое, указывает Тереховский, анималькули требуют также и воздуха для дыхания. Они задыхаются под колпаком, откуда воздух выкачан. Они гибнут от примеси к воздуху серных паров и даже запаха камфоры.

Имя Тереховского было широко известно. Он был профессором анатомии, ботаники и фармации в Петербургском сухопутном госпитале и директором Ботанического сада. М, М. Тереховский — первый русский ученый, подробно изучавший жизнедеятельность микроорганизмов опытами и наблюдениями.

Другой русский ученый, Сергей Николаевич Виноградский, раскрыв роль микроорганизмов в кругообороте азота, заложил тем самым основы так называемой почвенной микробиологии.

Своими опытами он доказал, что одни бактерии, разрушая белковые вещества, переводят их в соли азотистой кислоты, другие превращают эти соли в селитру, то есть в пищу растений, и атомы азота снова могут начать свое путешествие по растительному и животному организму.

С. Н. Виноградский не только раскрыл участие микроорганизмов в кругообороте азота, но и показал, как открытые им бактерии, селясь в мельчайших трещинах камней, могут дать начало образованию азотной кислоты, способствующей разрушению горных пород. Возможно, что эти бактерии в какой-то период жизни Земли были теми «тружениками», которые готовили на нашей планете почву для растений.

Виноградским была показана роль микроорганизмов и в кругообороте железа в природе.

На дне многих исчезнувших ныне водоемов находятся богатейшие залежи железа, накопленные здесь в течение тысячелетий бесчисленными колониями микроорганизмов.

Если посмотреть на руду под микроскопом, то мы увидим чтсито вроде войлока из бурых нитей. Эти нити представляют собой микроскопические трубочки — домики железобактерий. Вода, проникая внутрь трубочек, приносила с собой растворенные соединения железа и кислород. В результате жизнедеятельности бактерий железо окислялось и откладывалось на внутренних стенках студенистых трубочек; погибающие бактерии устилали дно водоемов толстым слоем ценной руды.

Изучение микроорганизмов сильно затруднено тем, что количество их в объеме одной капли огромно, оно обозначается шести-семизначной цифрой. Казалось, невозможно разделить микробы по видам, но Виноградский указал, как это сделать. Его метод заключается в том, что для изучаемых микроорганизмов создаются такие условия внешней среды, в которых они могут проявить свою

Основные формы бактерий — одноклеточных микроорганизмов: ша

рообразные — кокки (1 и 2); в виде длинных палочек — бациллы (3,4 и 5); слегка изогнутые — вибрионы (6); с большими и правильными завитками — спириллы (7 и 8).

деятельность, при этом развитие других видов микроорганизмов задерживается или подавляется вовсе.

Метод Виноградского получил признание во всем мире, им до сих пор пользуются для выделения бактерий в чистом виде.

Работы Виноградского заложили основы изучения процессов, протекающих под влиянием нитрифицирующих бактерий, то есть бактерий, обогащающих почву соединениями азота, усвояемыми растениями.

Он доказал, что эти процессы идут в две стадии. На одной стадии процесса действуют одни микроорганизмы, на другой — другие. Таким образом, дано было совершенно новое научное объяснение микробиологическим процессам в почве, благодаря чему стало возможным управлять этими процессами.

Когда Виноградский на основании своих исследований установил, что бактерии являются бесхлорофильными растительными организмами, открытие это удивило научный мир. Оказалось, что есть мельчайшие существа, которые живут не за счет энергии солнечных лучей, а за счет химической энергии.

Открытие микроорганизмов, которые живут и развиваются только при наличии неорганических веществ, имело большую научную ценность. Оно помогло изучить процесс элементарной жизни, примерно такой, какой она была во времена, когда на нашей планете не существовало еще растений.

* * ❖

Основоположником отечественной школы микробиологов является уже известный читателю ученый-эволюционист Л. С. Ценковский. Он открыл около 50 новых, неизвестных науке микроорганизмов.

Своими исследованиями Л. С. Ценковский раскрыл роль микроорганизмов в процессах брожения, гниения, тления и тем самым подвел под эти процессы на многих производствах научную базу. Его труды не только помогли производственникам избавиться от ряда случайностей, но и показали, как влиять в лучшую сторону на процессы, протекающие с участием микроорганизмов.

Ценковский разработал методы приготовления вакцин против сибирской язвы и произвел массовые прививки овцам против этой болезни.

Большую помощь русский микробиолог оказал сахарной промышленности. Бедствием свеклосахарного производства во всем мире было появление слизи, под названием «клек», на сахарной жидкости.

Природу этой слизи установил Ценковский. Он доказал, что «клек» образуется бактериями, оболочка которых набухает и ослизняется, в результате чего клетки бактерий склеиваются. Были найдены и средства борьбы с этим злом.

❖ н* *

От берегов Черного моря до Камчатки в нашей стране тянутся мощные подземные «цистерны», в которых хранятся миллиарды кубических метров газа.

Возле Баку, на горе Аташка, и сейчас стоит только вырыть небольшую ямку в земле, как из нее пойдет горючий газ. Если его зажечь, он

может гореть годами, так как в этом месте газ просачивается из-под земли, словно там его непрерывно вырабатывают. На территории Советского Союза открыто несколько тысяч таких подземных «газовых заводов». Тайну образования газов под землей раскрыл ученик Виноградского Василий Леонидович Омелянский (1867—1928).

Изучая разложение растений, он обнаружил два вида бактерий: одни вызывают метановое брожение, а другие—водородное. Работами Омелянского было доказано, что образование скопления горючих газов связано в значительной степени с жизнедеятельностью этих микроорганизмов.

В своих работах Омелянский подметил особенную чувствительность бактерий к наличию иногда самых незначительных количеств какого-либо постороннего вещества, способного задерживать их развитие. Теперь его открытие используется в промышленности. Важное практическое значение имеют работы Омелянского по раскрытию микробиологического процесса отделения волокон льна от ненужной оболочки стебля.

я* н* н*

Воздушный океан, окружающий нашу планету, почти на четыре пятых состоит из газообразного азота. На дне этого океана сосредоточена вся животная и растительная жизнь, требующая азотистого питания; однако, живя среди азота, ни человек, ни растение не могут непосредственно усвоить из окружающей среды ни одной его молекулы.

Михаил Степанович Воронин (1838—1903) обнаружил в клубнях бобовых растений таких бактерий, которые при жизни связывают атомы атмосферного азота, аккумулируя их в своих тельцах, а после смерти вознаграждают растение азотом в виде растворимых солей. Каждый куст бобового растения, на корнях которого селятся колонии этих бактерий, — своего рода миниатюрный завод по улавливанию атмосферного азота.

За счет азотистого удобрения, выработанного бактериями, сельское хозяйство во всем мире ныне получает дополнительные урожаи.

Плодотворно развил микробиологию советский ученый Борис Лаврентьевич Исаченко (1871—1948). Он раскрыл роль микроорганизмов, обитающих в водных бассейнах.

В казавшемся ранее безжизненном Северном Ледовитом океане академик Б. Л. Исаченко обнаружил богатую жизнь. Исследуя полярные воды, он нашел, что микробиологическое население морей в своей деятельности связано с общим кругооборотом химических элементов в природе. По значимости и полноте эти исследования Б. Л. Исаченко являются очень ценными.

Мощные залежи черного ила в наших одесских лиманах и некоторых соляных озерах обладают целебными свойствами и широко используются медициной. Лечебная грязь была известна очень давно, но научное объяснение ее происхождения дал впервые Исаченко. Он нашел в ней микроорганизмы, в результате жизнедеятельности которых лечебная грязь образуется.

После работ Исаченко открылась возможность с помощью этих микробов вырабатывать лечебную грязь искусственным путем. То, что

требовало в природе тысячелетий, может осуществляться сейчас за несколько лет!

Академик Исаченко дал объяснение еще одному сложному явлению.

Известны многочисленные случаи саморазогревания и даже самовозгорания различных веществ растительного происхождения — зерна, фрезерного торфа и других — при хранении их в больших количествах. Исаченко блестяще доказал, что саморазогревание и самовозгорание происходят также в результате жизнедеятельности микроорганизмов.

Долго оставалась неразгаданной одна из тайн Черного моря.

Лишь в верхних слоях его есть жизнь. Ниже 150 метров от поверхности все безжизненно и мертво. Газ сероводород, которым насыщены глубинные слои черноморской воды, губителен для живых организмов.

Как же накопилось такое большое количество сероводорода в морской воде?

Исследованиями экспедиции русского геолога и палеонтолога Н. И. Андрусова было доказано, что сероводород образовался в море в результате жизнедеятельности микробов. А как известно, сероводородная вода Сочи-Мацестинского курорта славится своими лечебными свойствами. Теперь, когда выяснены условия ее образования, становится возможным получить такую лечебную воду искусственным путем или ускорить процесс образования ее в тех местах, где он слабо выражен. Так, Славянские озера в Донбассе могут быть превращены в новый источник сероводородной воды для лечебных целей.

н* н* н*

Велики заслуги отечественной науки в исследовании мельчайших микроорганизмов — вирусов.

В 1886 году русский микробиолог Н. Ф. Гамалея опубликовал в журнале «Русская медицина» результаты проведенных им исследований чумы рогатого скота. Стремясь найти в крови больных животных болезнетворные бактерии, Гамалея пропускал эту кровь через фильтр, задерживающий бактерии. Однако на фильтре бактерий не обнаружилось. Профильтрованная кровь сохраняла способность заражать животных чумой.

Вскоре аналогичное открытие было сделано и в другой области биологии. 14 февраля 1892 года в Петербурге состоялось специальное заседание Российской Академии наук, на котором русский* ученый Дмитрий Иосифович Ивановский (1864—1920) выступил с докладом о болезни табака.

Ивановский искал микроб, вызывающий мозаичную болезнь табака, в соке больных растений. Для этого он, так же как и Гамалея, профильтровывал сок через лучшие фильтры, которые могли бы задержать бактерии. Однако сок все-таки оставался опасным для растений. Величина бактерий была, видимо, значительно меньше пор фильтра, и они фильтровались вместе с соком. Оставалось предположить существование новых мельчайших бактерий. Их назвали фильтрующимися вирусами («вирус» — по-латыни яд).

Так был открыт новый невидимый враг человека, растений, животных.

Оспа и бешенство — это вирусные болезни.

Смертельным ураганом пронесся в 1918—1920 годах по земному шару грипп. Он унес около 20 миллионов человеческих жизней, что в три раза превысило потери за годы первой мировой войны. Грипп также вирусная болезнь.

В свбих опытах Д. И. Ивановский впервые наблюдал размножение вирусов на искусственной питательной среде. В связи с этим он пришел к выводу, что вирус мозаичной болезни табака «способен жить и размножаться в искусственных питательных средах».

В трудах наших ученых наука о микроорганизмах получила широкое развитие. Эта наука поставлена сейчас на службу и промышленности, и здравоохранению, и земледелию.

Дмитрий Иосифович Ивановский.



Истории, рассказы о русской науке и технике, Болховитинов В. 1957