Владимир Бетина - Путешествие в страну микробов

И вот сегодня, через сто лет после первых опытов Полотебнова, отрадно отметить, что научные и дружеские контакты нашей кафедры в Братиславе с советскими коллегами на поприще дальнейшего изучения антибиотиков успешно развиваются.

Путешествуя по стране микробов, читатель познакомится не только с учеными, о которых я уже упомянул, но и со многими другими выдающимися деятелями мировой микробиологической науки. По словам одного из них, молекулярная биология (о которой читатель узнает несколько позже) прошла в своей истории три этапа развития: романтический, догматический и академический. На первом этапе новые факты и открытия воспринимались как необыкновенные происшествия. На втором формулировались точные и подчас слишком категоричные представления о полученных фактах. На третьем этапе объективным и тщательным подходом к исследованию проверялись и по-новому оценивались уже полученные данные с полным сознанием того, как мало мы еще знаем. Подобным же образом и историю развития микробиологии, как нам кажется, можно было бы разделить на три аналогичных периода. Ее «романтические» открытия связаны с именем А. ван Левенгука, человека, который впервые наблюдал мир микроскопических организмов, в том числе и бактерий (1676). Догматическим периодом микробиологии можно назвать конец XIX и первые десятилетия XX века. Академический период начался лишь после второй мировой войны. В нашем совместном путешествии мы с читателем пройдем все три фазы развития микробиологии.

Цель этой книги — вызвать или воскресить интерес к полному тайн и невидимому простым глазом миру микроорганизмов. Микробиология и в наши дни, когда славных мореплавателей сменили отважные космонавты, занимает не последнее место в программе исследований космического пространства. И путешествие в мир живого микрокосмоса нашей планеты не будет лишено напряженных и волнующих моментов.

В последние десятилетия микроорганизмы стали объектом изучения цитологов, генетиков, биохимиков, биофизиков и даже кибернетиков. Эти бесконечно малые существа представляют для ученых исключительный интерес в связи с тем, что являются чрезвычайно благодарным объектом в качестве подопытных организмов. С микробами не могут не считаться и те специалисты, которые заняты поисками источников питания для все возрастающего населения нашей планеты.

Чего можно ожидать в будущем от микробиологии и смежных с ней областей науки? Академик А. А. Имшенецкий недавно в статье, посвященной микробиологическим исследованиям в космической биологии, сказал об этом так:

«Последние успехи в области молекулярной биологии, биохимии и генетики, такие, как синтез генов и ферментов, обогатили нас новыми знаниями. Все это — очень важные открытия, но в будущем мы будем знать больше. Оставшиеся двадцать пять лет нашего века, несомненно, принесут нам еще многие замечательные открытия в области биологии. Мы должны помнить, что находимся лишь в начале понимания явлений, составляющих основу жизни. И самым мудрым мотто для каждого биологического института могли бы стать слова Шекспира: «Есть многое на свете, друг Гораций, что и не снилось нашим мудрецам».

И под впечатлением этих мыслей, высказанных выдающимся советским микробиологом, мне хочется пожелать, чтобы издание книги «Путешествие в страну микробов» на русском языке способствовало, особенно среди молодых читателей, пробуждению неутомимого энтузиазма в раскрытии тайн и загадок удивительного мира микробов.

В. Бетина

Братислава, октябрь 1974 года

Пролог

Предисловие — это та часть книги, которую сочиняют последней, ставят первой и которую почти никто не читает.

С тех пор как человеческий глаз впервые увидел бактерии, минуло три столетия. Но потребовалось еще двести лет, прежде чем микробиология стала самостоятельной наукой. И еще долгое время, вплоть до середины нашего века, эта новая отрасль биологии постепенно раскрывала ту огромную роль микроорганизмов, которую они играют в жизни человека, сопровождая его от колыбели до могилы. Они как бы стоят на грани жизни и смерти: разлагая отмершие организмы, они возрождают условия для жизни новых существ. Неведомые в прошлом «злые» микробы сеют заразу и смерть, «добрые» же верно служат человеку, помогая ему в приготовлении продуктов питания, в создании ценного химического сырья, а в последнюю четверть века являясь поставщиками пенициллина и других антибиотиков. С появлением этих препаратов произошел очень важный переворот в методах борьбы со «злыми» представителями мира микробов.

Именно об этом я и попытался рассказать словацким читателям в вышедшей в конце 50-х годов книге «Таинственный мир микробов». В предисловии к ней Павел Немец, член-корреспондент Словацкой Академии наук, писал, что «она помогает читателям пережить приключения, связанные с познанием нового».

Для современной науки полтора десятилетия — срок большой. Благодаря усилиям ученых всего мира накопление новых знаний в микробиологии идет чрезвычайно быстрыми темпами. Но этим успехам мы обязаны не только микробиологам. Все больший интерес к миру мельчайших живых существ проявляют и такие отрасли биологии, как биохимия, биофизика, генетика, ставшие самостоятельными науками почти одновременно с микробиологией. К ним присоединилась и более молодая молекулярная биология, нашедшая в вирусах и бактериях прекрасную модель для изучения взаимоотношений между молекулами, роль которых на сцене жизни мы все еще стараемся понять и разгадать. Чрезвычайный интерес представляют микроорганизмы и для недавно развившейся космической биологии, которая находит свое применение там, где жюльверновская фантазия соприкасается с волнующей действительностью.

Микроорганизмы теперь уже не только верные спутники, враги или помощники человека в его повседневной жизни и в покорении природы. Они служат ему еще и подопытными существами, помогающими искать ответ на столь сложный вопрос: что такое жизнь?

Вот и эта моя книга о тех же микробах — новая не только по своему названию, но и по содержанию. Ее цель — сделать более доступными новые горизонты познания, одним из путей к которым является изучение самых мельчайших представителей живой природы.

Я приглашаю читателя совершить совместное путешествие в страну микроорганизмов. Он убедится, что и в век космических открытий можно испытать увлекательные приключения в этом, казалось бы, так хорошо знакомом, но еще полном тайн мире мельчайших живых существ.

Часть первая. Знакомство с микроорганизмами

После всех попыток узнать, какие силы в корне действуют на язык и вызывают его раздражение, я положил приблизительно пол-унции корня в воду: в размягченном состоянии его легче изучать. Кусочек корня оставался в воде около трех недель. 24 апреля 1676 года я посмотрел на эту воду под микроскопом и с большим удивлением увидел в ней огромное количество мельчайших живых существ.

Некоторые из них в длину были раза в три-четыре больше, чем в ширину, хотя они и не были толще волосков, покрывающих тело вши… Другие имели правильную овальную форму. Был там еще и третий тип организмов — наиболее многочисленный — мельчайшие существа с хвостиками. Животные четвертого типа, шнырявшие между особями трех других, были необыкновенно малы — настолько малы, что, по-видимому, и целая сотня их, выстроенная в ряд, не превысила бы песчинки. Чтобы сравняться с ней, потребовался бы по крайней мере десяток тысяч этих существ!

1. Путешествие в страну микробов

Характерная черта науки и прогресса состоит в том, что они постепенно открывают нашему взору все новые и новые области.

Неизвестные сожители

Было это очень давно, когда третья планета Солнечной системы получила нового обитателя — «единственное существо, сознающее свое место в природе», как охарактеризовал его У. М. Симпсон из Гарвардского университета. Шведский естествоиспытатель XVIII века К. Линней в своем сочинении «Система природы» дал этому существу имя Homo sapiens (человек разумный). Человек постепенно знакомился с окружающей его средой, стараясь использовать ее в своих целях. Сначала он жил в пещерах и, охотясь, постепенно узнавал царство животных; по мере развития скотоводства он еще более расширял свои познания. Не обошел он своим вниманием и царство растений, давшее ему возможность перейти со временем на оседлую жизнь землепашца.

Но кроме растений и животных были в окружающей среде и другие существа, которые сопровождали человека от его рождения до смерти. О них он ничего не знал, потому что не мог их видеть. Нередко эти существа врывались в его жизнь, порождая болезни и сея смерть.