Одна капля воды

Перед нами — открытый путь в страну невидимок.

Каждый, кто смел и настойчив, кто не боится упорного труда и не отступает перед трудностями, может отправиться в глубь этой таинственной страны. Немало отважных охотников за невидимками уже прошли этой дорогой.

Некоторые с самого начала потеряли ориентировку, заблудились и отказались от дальнейших поисков.

Другие, наоборот, проникли далеко вперед и сделали замечательные открытия.

Третьи, встретившись с грозной опасностью и не отступив перед ней, пожертвовали своей жизнью.

Сотни людей проникали в неизведанные глубины мира невидимок. И каждый стремился пройти дальше своего предшественника. Но еще ни один человек не мог с гордостью воскликнуть: «Я прошел из конца в конец весь этот мир и увидел все, что можно было увидеть!»

Говорят, что именно эти слова крикнул с вершины высокой скалы отважный путешественник Мак Стюарт, когда после двух неудачных попыток все же пересек весь Австралийский материк и в 1860 году достиг скалистых берегов Вандименова залива.

Гораздо более трудную задачу предстояло решить исследователям страны невидимок. Уже триста лет идут они вперед, но никто пока не смог повторить слова Мака Стюарта. Ибо невидимый мир оказался огромным, а населяющие его существа почти бесчисленны и невероятно разнообразны. Дальние окраины страны невидимок все еще плохо исследованы. И каждый, кто проникает туда, может увидеть необычайное, открыть новое.

Итак, путь перед нами свободен. Отправившись в глубь страны невидимок, мы увидим следы людей, прошедших там ранее, найдем расставленные ими опознавательные знаки, которые помогут нам не сбиться с пути.

Что же нам следует взять с собой?

Очень немного: несколько стеклянных колбочек, пять — десять пробирок, пипетки, стеклянные цилиндры с делениями на стенках, чтобы можно было отмерить сто — двести кубических сантиметров жидкости. Нужно прихватить еще штук десять плоских стеклянных чашек с крышками. И, конечно, микроскоп. Ведь именно он откроет нам дорогу в страну невидимых существ. Если все это уже припасено, можно отправляться в путь.

Дорога, извиваясь, уходит далеко вперед. Вон там она скрылась в темно-зеленой щетине леса, потом вползла на пригорок, а еще дальше, на самом горизонте, уперлась в лазоревый купол небосвода и оттого, кажется, сама стала голубой.

Солнце стоит высоко… Воздух недвижим, не шелестит лист, не колышется рожь у дороги. Только трели жаворонков да неумолчное жужжание насекомых наполняют воздух, нарушают общую тишину.

На нашем пути — старый колодец с деревянным полуразвалившимся срубом. Уже все забыли, кто и когда его вырыл. Там, на дне, — зеркальная гладь отстоявшейся, кристально чистой, холодной воды. Среди зарослей ольхи звенит маленький ручей, родившийся где-то рядом, из подземного родника.

Как приятно в знойный полдень освежить пересохшее горло ледяной ключевой водой. Вы опускаетесь на мягкий ковер зеленого мха, вы подносите в ладонях воду ко рту, вам уже кажется — вы ощущаете ее прохладу и вкус, но в этот момент в голове проносится мысль: ведь каждая капля воды населена множеством живых существ. И ваши руки опускаются, живительная влага проливается и быстро исчезает в пористом покрове дерна.

Однако не смущайтесь. Подобное случалось не только с вами. С тех пор как ученые открыли, что в капле воды живут невидимые простым глазом существа, многие решили, что с каждым выпитым стаканом воды мы проглатываем миллионы живых организмов. И редко, кто не содрогался при этой мысли.

Но вот исследователи, вооруженные усовершенствованными микроскопами, двинулись в мир невидимок. Они установили, что вода колодцев и ключей — это только ближние окраины невидимого мира. Населены они слабо, и в каждой капле такой воды можно найти лишь единичные экземпляры «маленьких животных». Да и то не всегда.

Но продолжим наше путешествие.

Вот возле обочины дороги в небольшом углублении — лужа застоявшейся дождевой воды. В ней разлагаются различные растительные остатки: стебли трав, кусочки древесной коры, прошлогодние листья. Вода стала уже совсем мутной, от нее неприятно пахнет гнилью.

Охотники за микробами побывали и здесь. Они установили, что гниющая, мутная, вонючая вода неинтересна для исследователя. Правда, каждая капля такой воды прямо-таки набита инфузориями, но в ней нет разнообразия, присущего миру невидимок. Здесь живут только инфузории, приспособленные к жизни в гниющих растворах.

Отправимся еще дальше…

Зеленые своды из древесных ветвей сомкнулись над головой. Дорога ведет нас среди густых зарослей леса. Все громче и богаче звуками неумолчный говор птиц. Откуда-то тянет прохладой. А вот и яркий свет солнца впереди.

Мы выходим к лесному озеру. Тиха и спокойна его поверхность. Задумчиво склонилась над ней старая ива, свесив свои длинные, гибкие ветви почти до самой воды.

Поглядите в воду. Стайка старых карасей спряталась в тень под широкими глянцевитыми листьями желтых кувшинок. Карасям жарко. Они стоят неподвижно, как будто спят. Но вокруг них и в воде и по дну двигается масса мельчайших животных. Они ползают по стеблям и корням водяных растений, копошатся в зеленом растительном волокне, образованном тысячами водорослей и их мелких нитей.

Тот, кто хочет проникнуть далеко в глубь страны невидимок, должен обратить внимание на такие вот маленькие озерки, пруды и болота.

Здесь легко отыскать небольшой заливчик со стоячей водой, где цветут кувшинки, живут и копошатся крошечные рачки — дафнии, циклопы, пиявки и водяные улитки.

Это именно то, что нам нужно.

Водная гладь озера устлана зелеными листиками ряски — удивительными растениями, каждое из которых состоит всего из одного листочка. А мелководные заливчики у берегов еще свободны от такого покрова. И, как только солнечные лучи осветят все озеро, на поверхности заливчиков начинают собираться микроскопические обитатели пресных вод.

Поверхность заливчиков приобретает от этого желтый, зеленый, голубоватый, а то и красный цвет. «Вода цветет», — говорят обычно в таких случаях. На самом деле вода, конечно, не цветет, она по-прежнему прозрачна и однородна, но в воде живут мириады крошечных существ — невидимок. Многие из них окрашены в тот или иной цвет. Когда неисчислимые полчища таких существ, привлеченные теплом и светом солнца, поднимаются на поверхность озера, вода приобретает соответствующий оттенок.

Эти существа так малы, что их трудно с чем-либо сравнить. Попробуйте когда-нибудь сосчитать мелкие листики ряски, плавающие на поверхности озера. Это будет нелегко сделать — ведь их здесь миллионы, — и все же листики ряски достаточно крупны. Мы различаем отдельные листочки, даже стоя на берегу.

Человек обладает, в общем, хорошим зрением. Вблизи он может различать предметы размером в одну десятую долю миллиметра. Но это уже предел человеческого зрения. Предметы более мелкие глаз человека увидеть не может.

А величина большинства микроорганизмов измеряется не десятыми, а сотыми, тысячными, а иногда и десятитысячными, долями миллиметра.

Вот и попробуйте представить себе, сколько таких мельчайших существ должно плавать в воде залива, чтобы изменился даже цвет самой воды.

Мы подошли теперь к густо населенным районам страны невидимок и можем познакомиться с ее обитателями.

У нас есть градуированные стеклянные цилиндры. Зачерпнем одним таким цилиндром или обычным стаканом воду со дна озера. Вместе с водой в стакан может попасть немного ила и зеленой тины. Поставим стакан на солнце и подождем, пока успокоится вода и осядет на дно вся муть.

Теперь всмотримся внимательно. Мы увидим, что вода не совсем чиста. В ней взвешены какие-то белые точки. Они движутся то в одну сторону, то в другую. Нет, это не соринки, спокойно плавающие в воде, это живые существа — великаны мира невидимок. Чтобы рассмотреть их подробней, надо воспользоваться микроскопом.

Возьмем пипеткой немного воды со дна стакана. Одну большую каплю опустим на стеклышко. Она покажется нам почти прозрачной. Сверху каплю покроем тонкой стеклянной пластинкой. Это необходимо для того; чтобы предохранить воду от быстрого испарения. Стеклышки с каплей воды поместим под объектив микроскопа.

Теперь капля воды предстанет перед нами в виде большого светлого круглого пятна. Но это не просто пятно. Это поверхность ярко окрашенного водоема. И, как во всяком водоеме, его поверхность неспокойна. По ней пробегают тонкие водяные струйки — микроскопические течения. В толще воды шныряет множество каких-то юрких созданий.

Это «маленькие животные» Левенгука. Одни из них круглые, как мячик, другие похожи на туфельку, третьи вытянуты в трубку, четвертые вертят во все стороны длинным змеевидным хвостом.

Одни суетятся и кружатся, ныряют и вновь всплывают на поверхность. Другие плывут медленно и важно, словно большие корабли на море.

Наша капля оказалась густо населенным водоемом. Его обитателям надо есть, пить и дышать. И все, что им надо, они находят здесь же, в капле воды.

Чтобы подробней рассмотреть эти крошечные существа, надо сменить объектив микроскопа, получить еще большее увеличение. Теперь капля воды стала так велика, что мы видим только незначительную часть ее.

В капле воды возвышается лес. Да, именно лес, только, конечно, микроскопический. Он напоминает нам заросли тростника в речных плавнях.

Растения в подводном лесу так переплелись между собой, что образуют почти непроходимую чащу. Здесь растут деревья самой разнообразной формы. Все они зеленые, но их окраска имеет множество тонов — от бирюзового до темно-зеленого. Невооруженному глазу они представляются в виде невзрачного зеленого волокна или ила, состоящего из тончайших шелковистых нитей. Зато как они красивы под микроскопом!

Вот поднимаются друг возле друга длинные, гибкие стволы, похожие на прозрачные колонны из горного хрусталя. Каждый ствол состоит из клеток, сложенных столбиком. Словно маленькие барабанчики нанизаны друг над другом на шнурок подобно бусам. Каждый барабанчик — клетка — внутри пуст и обтянут со всех сторон зеленым покровом.

Есть здесь стволы подводных деревьев, у которых барабанчики оплетены красивой зеленой лентой. На других стволах эта лента двойная, походит на гирлянду и поднимается винтообразно. А есть и такие стволы, где из каждого барабанчика выступают две зеленые лучеобразные звезды.

Все это микроскопические водяные растения — водоросли. Их называют нитчатками.

Рядом с деревьями подводного леса мы видим густую заросль зеленых разветвленных кустиков. Сквозь этот кустарник пробирается водяная улитка величиной меньше булавочной головки. Но здесь, в мире одной капли воды, эта улитка похожа на гору, покрытую лесом: синие и пурпурно-фиолетовые деревья пустили корни на ее раковине. Стволики этих деревьев расчленены, словно бусы из жемчуга, и разветвляются на сучья, те, в свою очередь, — на ветки, а последние — на еще меньшие веточки, похожие на маленькие малахитовые бисеринки.

Улитка-гора уползает из поля зрения и по пути подминает под себя странный ярко-зеленый куст, каждая ветка которого оканчивается бичеобразным острием.

Здесь, как и во всяком лесу, под тенью деревьев и кустов скрывается более мелкая растительность.

У основания стволов нитчаток расстилается подводный луг. Длинные тонкие голубовато-зеленые нити тесно переплелись между собой в сплошной ковер. Каждая нить состоит из узких пластинок, лежащих друг на друге, точно столбики монет.

Но что это? На наших глазах нити распутываются и лучеобразно расправляются в стороны. Кончики нитей теперь двигаются подобно маятнику, а сами нити в это время извиваются, будто змеи — сгибаются, выпрямляются. Отдельные нити имеют винтообразную форму, похожи на пробочники. Их концы вытягиваются над поверхностью подводного луга, дрожат и вертятся во все стороны. Это тоже водоросли. Называют их дрожжалками.

В густом сплетении дрожжалок скрываются наиболее мелкие растения подводного леса. И что за удивительные растения! Большей частью это отдельные, свободно живущие клетки. Иногда несколько таких клеток объединяются в математически правильный зеленый шарик и ведут совместную жизнь. Есть здесь зеленые серпы, похожие на молодой месяц, тонкие веретенца, кружки с правильными краями, кресты, звезды, изумрудно-зеленые цепи.

В густом лесу нитчаток скрывается хищный солнечник.

Есть в зарослях нитчатых водорослей и растения-паразиты. Если бурая кора наших деревьев покрывается зеленым мхом, то зеленые стволы водорослей обрастают, наоборот, бурыми одноклеточными организмами — диатомеями. Одни похожи на коробочки, другие — на длинные палочки с округленными или заостренными концами. Бывают диатомеи в форме дуги, а некоторые имеют вилообразные стебли, которыми и прикрепляются к водорослям.

Каждая диатомея одета в прозрачный каменный панцирь, похожий на хрустальное стеклышко, вырезанное и отграненное очень искусным ювелиром. Панцири диатомей могут быть самой различной и очень красивой формы.

Не следует, однако, думать, что все диатомеи — паразиты, существующие за счет других обитателей капли воды. Большинство диатомей живет на свободе, хорошо плавает и само добывает себе пропитание. Они похожи на тоненькие ладьи с острым носом. А вдоль их хрустального панциря, как раз посередине, проходит бороздка, подобная килю.

Различные виды диатомей.

В нашей капле много таких микроскопических корабликов. Медленно, но с силой прорезывают они воду по всем направлениям, без весел и руля, ловко скользят между стеблями нитчаток.

Вот два кораблика разогнались на просторе и несутся прямо навстречу друг другу. Еще секунда — и произойдет столкновение, хрупкие ладьи разобьются и погибнут. Но все оканчивается благополучно. Диатомеи вдруг останавливаются, почти касаясь друг друга, а затем одна круто сворачивает в сторону, а другая спокойно продолжает свой путь.

Но вот перед хрустальным корабликом поднимается большая подводная скала. Это микроскопический осколок песчинки, случайно попавший в каплю воды. Теперь-то кораблик разобьется наверняка. И вдруг происходит необычайное. Кораблик не только не терпит «крушения», а, наоборот, сама скала, поднятая какой-то силой, вдруг приходит в движение и скользит мимо диатомеи.

Удивительное поведение этих крошечных созданий вводило в заблуждение исследователей. Зоологи, изучающие строение и жизнь животных, спорили с ботаниками, посвятившими себя изучению растений. Ученые оспаривали друг у друга исключительное право на диатомей.

Зоологи доказывали, что крошечные кораблики в капле воды — животные, а ботаники упорно относили их к растениям.

Спор затянулся и в конце концов решился в пользу ботаников. Произошло это только тогда, когда ученым удалось выяснить роль зеленых растений в природе.

Оказалось, что жизнь на нашей планете не была бы так богата и разнообразна, если бы на ней не было зеленых растений. Ведь для человека и всех животных нужна пища, которая состоит из сложных органических веществ: белков, жиров и углеводов. Травоядные животные получают такую пищу — необходимые им органические вещества — в готовом виде от растений. А хищники, которые питаются не растительной, а животной пищей, получают органические вещества из мяса животных, питающихся растениями. Вот и получается, что без растений животные существовать не могут. Но если растения являются постоянным источником питательных веществ для животных, то откуда сами растения добывают эти вещества? Ведь из почвы они получают только воду и минеральные соли, а не жиры, белки и углеводы.

Несколько поколений ученых бились над этой задачей. И в конце концов ответ был найден: растения сами готовят для себя необходимые им органические вещества.

В окружающем нас воздухе всегда есть примесь углекислого газа — соединения углерода с кислородом. И вот листья растений улавливают из воздуха углекислый газ. В небольшом количестве он доставляется в листья также корнями, вместе с водой и минеральными солями. Из углекислого газа, а также из воды и минеральных солей в листьях образуются органические вещества.

Таким образом, каждый зеленый листок представляет собой чудесную лабораторию, где происходит превращение неорганических веществ природы в органические, необходимые для построения живых тканей организма.

Шаг за шагом проникали ученые в тайны растений. Все яснее рисовалась картина того, как углекислый газ улавливается зеленым листом. Для современной науки в этом процессе уже нет почти ничего таинственного.

Тысячи микроскопических клеток слагают живую мякоть листа. И в каждой клетке есть зеленые зерна замечательного вещества — хлорофилла. Зерен так много, что благодаря им растение приобретает зеленую окраску. Именно это и означает греческое слово «хлорофилл». В переводе на русский язык «хлорофилл» — это «листовая зелень».

Здесь, в хлорофилловых зернах, и происходит образование органических веществ. Упадет на лист свет солнца — и хлорофилловые зерна тотчас приходят в движение. Жадно ловят они энергию солнечных лучей и с ее помощью совершают сложную работу. Вода, доставляемая корнями и стеблями, разлагается в листьях на две части: на кислород и водород. Кислород выделяется в воздух, а водород соединяется с углекислым газом, добытым из воздуха. Полученное химическое соединение из кислорода, водорода и углерода все более усложняется. К нему присоединяются еще минеральные соли, принесенные из почвы вместе с водой. В результате сложных химических превращений образуются сахар и крахмал, белок и жиры. Из этих веществ строятся клетки стебля, листьев, корней, цветков и плодов.

Всюду, где есть зеленые растения и куда достигает солнечный свет, ежедневно каждый час, каждое мгновение происходят подобные чудесные превращения веществ.

Дремучая хвойная тайга на севере, лиственные леса и луга умеренной полосы, непроходимые джунгли тропиков и зеленый мох тундры, поля и сады, возделанные человеком, покрывают сушу земного шара. И не только сушу. В воде также живут зеленые растения. У берегов, на дне морей и океанов колышется пышная растительность подводных лугов — большие и мелкие зеленые водоросли. А в воде плавают мириады мельчайших водорослей-карликов. Они также несут в себе хлорофилловые зерна и, следовательно, совершают ту же работу, что и большие деревья.

Так мы вновь вернулись к загадке микроскопических существ — диатомей. Каждая диатомея — только крошечная, свободно живущая клетка, заключенная в прозрачный каменный панцирь. Но в каждой такой клетке обязательно присутствуют зерна хлорофилла.

Значит, диатомеи — растения, а точнее — одноклеточные водоросли. Когда падает на них свет солнца, они создают органические вещества из неорганических. В природе диатомеи играют ту же роль, что и огромные деревья в дремучем лесу.

Правда, дерево велико. Бывают деревья, которые поднимают свои вершины на стометровую высоту. А диаметр диатомеи не превышает одной сотой миллиметра. Нужно уложить в один ряд сто диатомей, чтобы занять лишь один миллиметр пространства. Можно ли сравнивать такие ничтожные существа с великанами наших лесов?

Оказывается, можно. Потому что диатомей очень много. Каждая капля воды — для них целый пруд, в каждой капле их может поместиться сотни и тысячи. А сколько таких капель во всех реках, озерах, прудах, морях и океанах!

Размножаются диатомеи делением, и очень быстро. При благоприятных условиях потомство одной диатомеи через десять часов превышает полмиллиона особей. При такой способности к размножению диатомеи в короткий срок заселяют все водоемы и всюду накапливают органические вещества.

Народная пословица говорит: «Мал золотник, да дорог». Это с полным основанием можно сказать и о диатомеях. Каждая из них очень мала, а все вместе они совершают работу едва ли не бóльшую, чем все леса, покрывающие сушу.

А теперь продолжим наше путешествие в капле воды.

Хрустальные остроносые ладьи диатомей по-прежнему снуют в зарослях нитчаток. И, если запастись терпением и внимательно наблюдать, можно увидеть занимательную картину размножения нитчатых водорослей. Отдельную нитчатку можно рассмотреть только в микроскоп. И все же это уже многоклеточная водоросль. Каждый из барабанчиков, составляющих нить водоросли, — отдельная клетка. И вот одна клетка вдруг вскрывается посередине, словно коробочка. Из образовавшегося отверстия выплывает спора — крошечный зеленый шарик. На наших глазах на поверхности этого шарика выпячивается маленькая бесцветная головка с клювиком, а вокруг нее отрастает венчик длинных ресничек. Они начинают быстро двигаться, зеленый шарик принимает яйцевидную форму и, вращаясь вокруг своей оси, плывет. Повсюду в капле воды снуют такие зеленые шарики. Их так и называют: «блуждающие клетки» или «бродяжки». На головках бродяжек горит красный рубиновый глазок. Это как бы компас, при помощи которого блуждающие клетки отыскивают свет. Повернувшись к свету головкой с красным глазком, бродяжки роями собираются в наиболее освещенной части капли и здесь как бы замирают. Они не движутся, их головки превращаются в бесцветные корешки, которые прикрепляются к какому-нибудь предмету в воде. А тело бродяжек вытягивается и делится на ряд члеников — клеток. Так вырастает новая нитеобразная водоросль.

Конечно, далеко не каждой бродяжке удается отыскать подходящее место для прорастания. Поэтому водоросли выбрасывают в воду огромное количество блуждающих клеток. Если бы все они развивались в новые растения, то в океане не хватило бы для них места. Но в том-то и дело, что бóльшая часть блуждающих клеток гибнет, попадая на обед голодным микроскопическим животным.

В освещенной части капли, где всегда много бродяжек, — настоящая давка. Масса обитателей микромира находит здесь для себя пропитание.

Вот кружатся, будто играют, большие воронкообразные существа. Это зеленые, голубые, черные и бурые трубочки. Все они заняты поисками пищи.

Чем же они питаются? Присмотримся к маленькому животному жемчужного цвета с широко открытой щелью рта. Тело животного прозрачно, и внутри хорошо видны проглоченные зеленые шарики, звездочки, серповидные тельца, которых мы находили на подводных лугах.

А рядом — еще более мелкое существо. Оно жадно глотает нити водорослей, хотя они много больше его самого.

Все это — растительноядные животные. Особенно много здесь инфузорий-туфелек. Свое название они получили за форму, напоминающую туфлю. Каждая туфелька — только одна свободно живущая клетка, но уже довольно сложно организованная. Она покрыта толстой оболочкой, имеет ротовое отверстие с глоткой. Тело туфельки окружено бахромой — тысячами тонких ресничек.

Быстро двигая ресничками, словно веслами, туфельки снуют в воде по всем направлениям, отыскивая себе пищу — бродяжек и другие микроскопические растения. Но подводный лес таит немало опасностей.

Посмотрите, как быстро движется среди стаи туфелек маленький бочонок с острым хоботком. Это хищная инфузория-дидиниум. Догнав туфельку, дидиниум крепко присасывается к ней. Туфелька — великан по сравнению с хищником. Но он держится крепко. Продолжая быстро плавать, туфелька лишь увлекает за собой врага.

Медленно, но неуклонно дидиниум поглощает тело своей жертвы, и маленькая живая клетка — туфелька — постепенно исчезает.

А вот другие микроскопические хищники — инфузории-дилептусы. Они не могут плавать так быстро, как туфельки и дидиниумы. Зато заостренное, гибкое тело дилептуса хорошо приспособлено к его образу жизни. Длинный хоботок снабжен особыми стрекательными органами, которые выпускают яд и парализуют добычу.

В подводном лесу таится немало опасностей. В середине плавают две ресничные инфузории-туфельки. К верхней туфельке приближаются две хищные инфузории-дилептусы. На нижнюю напали два прожорливых дидиниума.

Дилептус нападает на туфельку. Он только слегка касается ее, и туфелька замирает. Она жива, но уже не двигает ресничками, не может уйти от хищника. Сильными ударами хоботка дилептус рвет мягкое тело своей жертвы, не спеша заглатывает кусок за куском.

С трудом пробиваемся мы в толпе снующих инфузорий и попадаем в тенистую часть капли. Здесь уже не так тесно.

Прямо на нас плывет странное животное, напоминающее лебедя. Его так и называют «лебедка». Она беспрерывно вытягивает, сгибает, повертывает во все стороны свою длинную шею. Потом, чего-то испугавшись, бросается в бегство.

Лебедку преследует чудовище. Это коловратка. Посередине ее длинного тела с раздвоенным хвостом открывается и захлопывается ужасная пасть, свидетельствующая о прожорливости своего хозяина. Два огненно-красных глаза чудовища устремлены на добычу. А голова снабжена странным органом, похожим на два колеса, которые беспрерывно вращаются. Из-за них коловратка и получила свое название.

В странах, где водятся большие змеи — удавы, рассказывают, что птицы не могут выдержать взгляд змеи и в ужасе сами бросаются в ее пасть. Поверить в это трудно, так как никто никогда сам ничего подобного не видел.

А вот в капле воды увидеть можно. Микроскопические животные и растения бросаются в пасть коловратки так, словно они притягиваются магнитом.

Если внимательно присмотреться, можно понять, отчего это происходит. То, что мы приняли за вращающиеся колеса на голове коловратки, представляет собой два плоских круга, усаженных правильными рядами ресничек. Ряд за рядом реснички то опускаются, то поднимаются вновь. Это и создает кажущееся вращение колеса.

Беспрерывно движущиеся реснички образуют вокруг головы коловратки настоящий водоворот, словно колеса парохода. Все, что находится по соседству, увлекается в этот водоворот и попадает в пасть хищника.

Наша лебедка, несмотря на все усилия, тоже не смогла вырваться из водоворота. Половина ее тела уже раздроблена в пасти чудовища. Но вот жертва делает еще одно усилие и ускользает. Это только искалеченная половинка когда-то такой красивой лебедки. «Конечно, — подумаете вы, — она обречена на гибель».

Но странное дело! Как только лебедка, вернее ее остатки, попадает в более спокойную воду, зияющая рана закрывается, и остатки животного продолжают спокойно плавать, будто ничего не случилось. Проходит еще некоторое время, и мы с удивлением убеждаемся, что недостающая часть туловища лебедки отрастает снова.

Но, быть может, подобное «чудо» может произойти только с лебедкой? Ничего подобного. Способностью восстанавливать утраченные части тела обладает большинство микробов.

Путешествие продолжается

Итак, при помощи микроскопа мы путешествуем в капле воды. И все более убеждаемся, как многообразен мир невидимок.

Вот лежит маленький комочек полупрозрачных песчинок. Они так малы, что даже через линзы микроскопа трудно разглядеть каждую песчинку. Во всем остальном это обычные, ничем не примечательные камешки. Но если вы будете терпеливо наблюдать, то заметите, что комочек начнет двигаться то в ту, то в другую сторону. Между тем вокруг не происходит ничего, чем можно было бы объяснить это движение. Значит, причину надо искать внутри самого комочка песчинок. И действительно, там, внутри, скрыто одно из удивительных животных, которое называют «корненожкой».

Комочек песчинок — это раковинка корненожки. Форма раковинки может быть различной. Бывают раковинки в виде груши, шарика или шляпы с отогнутыми вверх полями. Бывают и такие корненожки, у которых раковинки сложены не из песчинок, а из раковинок других, еще более мелких животных.

Корненожка сама строит для себя свой маленький домик и проводит в нем всю свою жизнь. Песчинка склеивается с песчинкой и пригоняется одна к другой так аккуратно, словно камни хорошей мостовой. В домике корненожки есть даже небольшое окошечко. В него животное может высовывать свои «руки» и «ноги» и с их помощью передвигаться с места на место или захватывать пищу.

Это странное существо — корненожка. Она представляет собой бесформенную капельку протоплазмы, спрятанную в каменном домике (увеличение в 150 раз).

Конечно, «руки» и «ноги» корненожки совсем не походят на ноги или лапы каких-либо животных. У обитателей песчаного домика нет не только рук и ног, но нет головы, рта, сердца, желудка. Вся корненожка только крошечный комочек слизистого вещества — протоплазмы. Это полужидкое, тягучее и клейкое вещество вроде яичного белка наполняет все живые клетки как у растений, так и у животных.

Тело корненожки представляет собой одну бесформенную капельку протоплазмы, спрятанную в каменном домике. Капелька живая. Она растет, может менять свою форму, двигаться, принимать и переваривать пищу, размножаться. Эта капелька сама построила для себя раковинку из песчинок, сама подбирала их и склеивала одну с другой.

Профессор А. Г. Генкель почти всю свою жизнь изучал корненожек. Он отыскивал и описывал их одну за другой и все же успел исследовать только меньшую часть этих удивительно разнообразных микроскопических животных.

Ученый очень любил своих корненожек и рассказал о них живо и интересно. Вот несколько строк из его книги:

«Представьте, что вы посадили на лист бумаги кляксу. Если капля чернил была достаточно велика и если вы стряхнули ее с силой, то от удара о бумагу она растечется мелкими брызгами во все стороны. Вы получите на бумаге не правильное круглое пятно, а такое пятно, из которого во все стороны расползутся короткие выступы.

Точно такие выступы вытягиваются из полужидкого тела корненожки. Они высовываются из окошечка раковинки, разветвляются, как корни растения, и заменяют корненожке ноги и руки. Эти выступы так же жидки, как и все тело корненожки.

Попадется под такую „ногу“ или „руку“ что-либо съедобное, и „нога“ сейчас же прилипает к предмету, облипает его со всех сторон. Через две-три минуты мелкая крупинка пищи оказывается уже внутри полужидкой „ноги“. Так корненожка „глотает“ пищу. Крупинка мало-помалу перемещается из „ножек“ внутрь тела животного и там переваривается. Она растворяется, изменяется, превращается в такое же слизистое вещество, из которого состоит тело корненожки.

Если вместо съедобной крупинки под выступ тела корненожки попадается песчинка, то и она перейдет внутрь тела животного. Но несъедобную песчинку корненожка только проглатывает — переварить твердый камешек она, конечно, не может. Через две — три минуты песчинка будет снова вытолкнута из тела корненожки.

Из таких вот проглоченных песчинок, выделяемых на поверхность тела животного, и строится раковинка.

Липкое вещество, выделяемое корненожкой, склеивает песчинки друг с другом, как цемент склеивает кирпичи в стене дома.

Корненожка ползает, пролезает между соринками, зарывается в ил, выползает из него, взбирается по ниточкам тины, выбирается на поверхность воды.

Все это делается при помощи тех же выступов тела, которыми корненожка захватывает пищу и песчинки. Вытянет одну „ножку“, прилепится кончиком к какому-нибудь камешку или другому предмету и снова, вбирая ее внутрь себя, подтягивает к этому предмету свое крошечное тельце. Медленно, не торопясь ползает корненожка по дну водяной капли. Так и проходит ее жизнь. Она так же проста, как и само животное».

И все же описанная корненожка еще не самая простая. Самых простых корненожек называют амебами. У них нет даже раковинки из песчаных крупинок. Амеба — это голый комочек протоплазмы, который постоянно меняет свою форму. То сожмется в шарик, то вытянется, то выпустит из своего тела во все стороны множество отросточков и станет похожим на звездочку.

Амеба движется так же, как и корненожка, имеющая раковинку, и точно так же питается. Но амебы обычно крупнее корненожек, их тело открыто и доступно наблюдению. В прозрачном теле амебы хорошо заметно тельце поменьше, обычно круглой или овальной формы. Это ядро — наиболее важная часть живой клетки.

Амеба питается и увеличивается в объеме. Достигнув предельного роста, она размножается делением. Вначале делится ядро, а потом посередине тела животного образуется перетяжка, словно амебу перетянули петлей, которая затягивается все туже и туже. Наконец амеба разрывается на две части, и каждая половинка становится новой молодой амебой. Спустя короткое время молодые амебы вырастают и снова делятся.

Если внимательно «прочесать» подводный лес нитчаток, можно отыскать притаившегося в засаде солнечника. Это светлый шар, из которого во все стороны отходят длинные лучи. Обычно солнечник сидит не двигаясь, и его легко можно принять за безжизненное тело. Но вот вблизи промелькнула инфузория. Она коснулась нитевидных лучей солнечника, и они внезапно охватывают ее, словно десяток крепких арканов. Чем больше бьется инфузория, тем сильнее запутывается в клейких нитях. А лучи между тем втягиваются, и добыча все плотнее прижимается к телу хищника. В том месте, где инфузория прикасается к солнечнику, его тело прогибается внутрь так, что вскоре пойманная инфузория исчезает, точно в кармане, где она и переваривается.

Можно ли придумать существо более странное, чем солнечник? Каждая точка его тела может превратиться в рот и в желудок. Эти органы образуются тогда и там, когда и где возникает в этом надобность.

Вы, конечно, не забыли, что все это мы видим в одной капле воды.

Мы можем также стать очевидцами страшной катастрофы, которая уже надвигается на невидимый мир. Ведь капля раньше или позже должна высохнуть. И вот смерть уже настигает обитателей подводного леса.

Зеленые нитчатые водоросли быстро высыхают, их роскошные клетки с зелеными гирляндами съеживаются, поникают. Многочисленные животные, населявшие подводный лес, гибнут подобно рыбам, выброшенным на берег. Нежные тельца инфузорий лопаются от засухи и растекаются в бесформенную массу.

Мы находимся теперь в мертвой пустыне, где еще недавно кипела жизнь, деятельная, богатая красками и формами.

Но действительно ли неумолимая смерть истребила всех обитателей капли воды?

Оказывается, нет. Многие инфузории не погибли. Они съежились в гладкие шарики и, как гусеницы в коконе, окружили себя покровом из выделенной ими слизи. Покров этот высох, стал плотным и прочным. Внутри такой кáпсулы животное может находиться в состоянии скрытой жизни, словно семя растения в плотной кожуре. Оно может выдержать и засуху, и жару, и мороз.

Не погибла и коловратка. С приближением засухи она втянула голову, ножки и колеса с ресничками, как улитка втягивает свои рожки. Потом коловратка свернулась в шарик и погрузилась в сон. Она может высохнуть, а искра жизни все же будет теплиться в ней.

Таким же образом спасли себя многие другие обитатели капли воды.

Как только на это место вновь упадет капля воды, в ней тотчас пробудится новая жизнь. Животные внутри сухих скорлупок начнут шевелиться, а потом вращаться все быстрее и быстрее, до тех пор, пока не разлетится скорлупка. И вот уже инфузория по-прежнему плавает в поисках пищи. А пройдет еще немного времени, и она разделится на две. Все будет по-прежнему.

Коловратки также разбухают, вытягиваются и уже через час начинают охотиться за добычей, двигать своими страшными челюстями, вертеть колесами. Немного спустя они начнут размножаться, откладывая яйца, из которых вскоре выйдут живые детеныши.

Прорастут споры водорослей, — и новый зеленый лес нитчаток вырастет на месте погибшего. Правда, теперь население капли воды будет беднее видами, чем раньше, зато это позволит нам увидеть то, чего раньше, в тесноте, мы могли не заметить.

Мы увидим, что не у всех инфузорий тело покрыто ресничками. Есть и такие, которые вместо ресничек имеют один или два жгутика. Маленькие гибкие хвостики, словно бичи, хлещут во все стороны. Они гораздо длиннее ресничек и служат одновременно и веслами и рулем.

Такие инфузории называют жгутиковыми и биченосцами. Они много мельче ресничных инфузорий. Поэтому мы раньше и не обратили на них внимания. Зеленоватые жгутоносцы плавают, покачиваясь из стороны в сторону, сталкиваются, расходятся и снова собираются кучками. Они снуют у нас перед глазами, точно рой мошек над поверхностью воды в теплый летний вечер.

Биченосцы вместо ресничек снабжены одним или несколькими гибкими хвостиками, которые служат им вместо «рук» и «весел».

Мы назвали биченосцев инфузориями. Так ли это? Когда зоологи и ботаники спорили о том, что такое диатомеи, вопрос решился в пользу ботаников. А что такое жгутоносцы, решить гораздо труднее.

Многие жгутоносцы живут и как растения и как животные. Они питаются готовыми органическими веществами и могут даже заглатывать твердую пищу, как и другие инфузории, но они же могут сбрасывать свои жгутики и таким образом превращаться в неподвижные тельца. Они зелены, так как несут в себе хлорофилловые зерна, и поэтому способны сами, с помощью солнечного света, готовить себе пищу. В это время жгутоносцы очень похожи на мельчайшие водоросли. Значит, таких жгутоносцев можно назвать с одинаковым правом как растениями, так и животными. Половину жизни они проводят как настоящие растения, половину — как животные.

Быть может, в отдаленные времена существа, похожие на жгутоносцев, и проложили мостик между миром растений и миром животных.

Предоставим этим маленьким существам жить их странной, двойной жизнью и обратим внимание на необычайную картину, которая открылась перед нами.

На подводном лугу распустились цветы, похожие на колокольчики.

Не мираж ли это? Откуда могут быть цветы в капле воды? Ведь водоросли не цветут. А между тем перед нами висят на длинных черенках нежные колокольчики. Они постоянно раскачиваются, словно под дуновением ветра. Вот рядом появляется хищник, и наши «цветы» немедленно приходят в движение. Их длинные цветоножки винтообразно сворачиваются наподобие растянутой спиральной пружины, которая мгновенно сжимается. Колокольчики теперь недоступны для врага. Но как только минует опасность, они снова вытягиваются.

Что же это такое? Это инфузории-сувойки. Они приспособлены к сидячему образу жизни. Их «колокольчики» снабжены ртом, а по верхнему краю «венчика» расположены движущиеся реснички, которыми сувойки постоянно подгоняют ко рту воду вместе с пищей.

Бывают такие сувойки, которые выделяют прозрачное вещество, застывающее, словно воск. Из него инфузории строят для себя светлый домик, открытый сверху. Высунувшись из домика, они подгоняют к себе воду, а в случае опасности прячутся в домик так быстро, что за их движением невозможно уследить.

Постараемся теперь подсмотреть, чем питаются сувойки. Но сколько мы ни ждем, как ни напрягаем зрение, увидеть ничего не можем, кроме прозрачной воды, струящейся в водовороте между ресничками животных. Видимо, пища сувоек так мелка, что остается недоступной нашему зрению.

Сувойки, как и многие другие инфузории, питаются бактериями. Этих мельчайших обитателей микромира Левенгук находил в своем рту, видели их и другие исследователи. Однако хорошо рассмотреть бактерии можно только в очень сильные микроскопы.

Похожие на цветы инфузории-сувойки приспособлены к сидячему образу жизни.

Наши старые знакомые, коловратки, — очень мелкие существа. В коробочке размером в один кубический сантиметр их поместилось бы тысяча миллионов.

Еще мельче блуждающие клетки — бродяжки. Это самые маленькие жители подводного леса, которых мы видели. Ученые даже подсчитали, что, если бы на Земле число блуждающих клеток не превышало полтора миллиарда, то все они поместились бы в одной увесистой капле воды.

А некоторые бактерии еще мельче.

Посмотрите на вашу линейку, где самые мелкие черточки обозначают тысячные доли метра — миллиметры. Чтобы представить себе величину мелких бактерий, надо разделить такую черточку еще на пять тысяч долей. Если даже считать, что бактерии среднего размера достигают величины в одну тысячную миллиметра, то и тогда в каждом кубическом миллиметре уместится миллиард бактерий.

Мы смогли рассмотреть простейшие организмы — водоросли, инфузории, корненожки, — когда микроскоп увеличил каплю воды до размеров просторного водоема. Чтобы совершить путешествие среди этих организмов, нам пришлось бы уменьшиться до едва заметной глазу песчинки.

А для того чтобы рассмотреть бактерий, микроскоп должен увеличивать предметы в тысячу, в две тысячи и более раз. Капля воды при таком увеличении станет большим озером. И всюду, куда бы ни обратился наш взор, мы увидим тысячи странных существ разной формы и величины, которые вертятся, танцуют и носятся перед нами.

Есть здесь живые шарики и палочки, есть извивающиеся нити, вроде тончайших змеек, которые быстро проскальзывают перед глазами, есть нити покороче, свернутые штопором и словно ввинчивающиеся в воду. Особенно много палочек. Они то короткие, то длинные, то прямые, то изогнутые, вроде запятой. Одни палочки только дрожат и толкутся роем на одном месте. Другие, более толстые, оживленно носятся по всем направлениям, кувыркаются и вертятся. И, если приглядеться, можно заметить, что у этих палочек тоже есть тончайшие жгутики, которые, как и у блуждающих клеток, работают, словно весла.

Иногда жгутик только один. У других жгутики сидят пучком на одном или обоих концах тела. А есть и такие, которые все покрыты жгутиками и тогда напоминают противных мохнатых многоножек.

Некоторые шарики собираются в шаровидные скопления или в кучки, похожие на виноградные грозди, а палочки иногда сцепляются в ниточки и цепочки и тогда движутся все вместе, точно в хороводе.

Эти существа — бактерии. Ученые относят их к миру растений. Все они, независимо от своей формы, имеют очень много общего. Каждая палочка и каждый шарик представляют собой пылинку живого вещества — протоплазмы. Сверху она покрыта тончайшей оболочкой, точно пленкой.

Каждая бактерия — только одна клетка. Но устроена она весьма своеобразно. Внутри бактерий нет даже ядра, которое присутствует в клетках всех одноклеточных и многоклеточных организмов. У бактерий ядерное вещество равномерно распределено по всему их телу.

Среди бактерий есть «карлики» и «великаны». Правда, в этом мире мельчайших из мелких понятие «великан» весьма условно и может быть понятно только в сравнении. Так, например, в одной большой капле воды может поместиться более сорока миллионов бактерий «великанов». А бактерий-«карликов» в той же капле легко уместится более миллиарда.

Размножаются бактерии делением. И, если условия благоприятны, потомство бактерий увеличивается почти с неправдоподобной быстротой.

Палочки или шарики делятся на две равные части, половинки растут, потом, в свою очередь, делятся. Деление может происходить каждые двадцать минут. Но если бактерия станет делиться только раз в полчаса, то и тогда через час будет уже четыре бактерии, а через два часа — тридцать две.

Если размножение бактерии продолжится в таком же темпе, то нетрудно подсчитать, что через двенадцать часов одна бактерия даст потомство в 16 777 216 бактерий. Пройдет только двадцать часов, и потомство одной бактерии составит число из двенадцати знаков — 191 667 200 000.

И все же бактерии так малы, что даже такое огромное количество их будет весить всего 80 миллиграммов. Но еще через двадцать часов вес размножившихся бактерий будет равен уже 18 841,6 тонны. Такого количества бактерий достаточно, чтобы загрузить до отказа большой товарный вагон.

Если бы все бактерии размножались с такой быстротой, то они быстро заполнили бы все пресные и соленые водоемы, сплошным слоем покрывали бы материки. На Земле не осталось бы места для других существ. Однако в действительности это не происходит.

Чтобы бактерии могли жить, расти и размножаться, им, как и всем другим существам, нужны пища, влага, тепло. А это имеется не всегда и не везде.

Неблагоприятные условия задерживают развитие бактерий, их пожирают более крупные животные. Гибнут бактерии и в борьбе с другими видами микробов. Однако и тогда, когда наступает засуха или мороз, когда нет пищи, не все бактерии гибнут. Многие очень хорошо приспособились к изменяющимся условиям жизни.

Если ухудшаются условия существования, в теле бактерий образуются один — два небольших светлых шарика. Они растут и в тот момент, когда бактерия разрушается, выпадают из ее тела. Это зародыши бактерий — споры. Шарики покрыты плотной оболочкой и хорошо переносят и засуху и самую сильную стужу. Пищи спорам тоже не надо: жизнь в них едва-едва теплится.

Попадут такие споры в подходящие условия и сразу разбухают. Оболочка лопается, а сама спора вытягивается и превращается в бактерию. И вновь все происходит сначала: бактерия растет, потом начинает делиться и за короткое время дает многочисленное потомство.

На этом заканчивается наше воображаемое путешествие в капле воды. Но еще далеко не закончено исследование страны невидимок. Мы много видели и узнали. Мы наблюдали жизнь простейших растений и животных, населяющих каплю воды, познакомились с мельчайшими существами — бактериями. Вот они, таинственные шарики и палочки. Они по-прежнему носятся перед нами. В одиночку и сцепившись в кучки и длинные цепи, плывут они в причудливом хороводе.

Мы уже знаем кое-что о них, и это пригодится нам в дальнейшем.

И все же мы многого еще не видели. Ведь одних только инфузорий насчитывают в настоящее время до трех тысяч видов. А бактерий еще больше. Многие из них не открыты до сих пор. Ведь бактерии очень малы. Поэтому не только изучать, но и обнаружить их очень трудно. Да и заниматься бактериями ученые начали позже, чем охотой за простейшими.

«Какой интерес могут представлять для исследователя бактерии? — думали ученые. — Эти существа слишком ничтожны! Разве они могут играть какую-либо роль в природе?»

Прошло много лет, прежде чем люди поняли, какое это было жестокое заблуждение.

Неожиданные помощники

Летнее жаркое солнце садилось за свекловичными полями, охватившими широким зеленым поясом небольшой французский городок Лилль.

Августовский вечер 1854 года был очень ясный и очень тихий, именно такой, каким ему и надлежит быть в это время года на юге Франции. Он ничем не отличался от таких же вечеров до него и после, но именно в этот вечер было положено начало событиям, ставшим новой вехой на пути исследователей страны невидимок.

Итак, вечером, в предзакатный час, к воротам небольшого домика с палисадником на одной из тихих улиц города подошли с решительным видом несколько мужчин с увесистыми тростями в руках. Громким стуком они подняли обитателей скромного особняка от послеобеденного отдыха.

Жители города Лилля смогли бы рассказать вам, что здесь собрались известные владельцы местных сахарных и винокуренных заводов и что они стремятся проникнуть в жилище молодого ученого-химика, профессора местной педагогической школы Луи Пастера.

Однако не бойтесь за судьбу ученого. К нему пришли не громилы, они не потащат его по наущению святой церкви на жестокую расправу. Горожане собрались здесь с самыми добрыми намерениями.

Ведь с тех пор, как монах Афанасий Кирхер впервые заглянул в мир невидимых существ, прошло без малого двести лет. И в мире за это время многое изменилось. Наука давно вышла за пределы темных монастырских келий. А ученым уже не нужно было скрываться под монашеской рясой.

Произошло это не случайно. Открытие Америки, занятие европейцами богатых островов в южных морях, в Тихом и Атлантическом океанах, освоение новых морских путей в Индию и другие страны — все это способствовало развитию торговли и промышленности. А для того чтобы открывать новые страны, успешно торговать и строить заводы и фабрики, нужна была помощь науки.

Дорогу в беспредельном океане могли указать только солнце и звезды. А для этого необходимы были ученые-астрономы.

Для сбыта товаров нужно было открывать новые страны, и это делали отважные путешественники-географы.

В середине XIX века на заводах и фабриках уже работали паровые машины, по железным дорогам бежали первые локомотивы. А чтобы делать и совершенствовать машины, нужны были не только изобретатели-инженеры, но и ученые-физики.

Сырье для заводов давало сельское хозяйство. Но, для того чтобы получать высокие урожаи зерна и овощей, свеклы и картофеля, льна и конопли, нужно было знать строение растений, их потребности в пище. Это тоже могли сделать только ученые.

Купцы и фабриканты уже хорошо знали цену науке. Занятие наукой в те времена стало почетным делом, а ученые — уважаемыми людьми.

Поэтому заводчики города Лилля пришли к профессору химии Луи Пастеру не для того, чтобы избить его своими палками, а чтобы попросить о помощи.

— Мы хотели бы жить с вами в дружбе, профессор, — сказали владельцы заводов. — Помогите нам повысить содержание сахара в свекле.

— Найдите способ получать больше спирта из зерен и свеклы, — добавили винокуры, — и мы позаботимся о том, чтобы у вас ни в чем не было недостатка.

«Мы хотели бы жить с вами в дружбе, профессор!» — сказали владельцы заводов.

Мы не знаем, что говорил Пастер. Но он согласился. И не только потому, что действительно нуждался в деньгах для оборудования своей лаборатории, но и потому, что сам считал, что наука должна служить решению практических задач.

Сын кожевника Луи Пастер был ученым по призванию. Он стал химиком и в двадцать лет сделал открытие, доставившее ему известность. Но он был также художником и мечтателем. И это не мешало его научной работе, потому что вовсе не плохо, если ученый умеет помечтать. Позже, когда Пастер стал знаменитым ученым, он любил повторять:

«Я имею смелость утверждать, что в мечтах исследователя заключается значительная часть его силы».

Быть может, именно это свойство помогало Пастеру отыскивать за самыми обычными явлениями природы дорогу к великим открытиям. И, быть может, именно поэтому он не отклонил просьбу заводчиков города Лилля.

Но с чего начать? И Пастер отправился на винокуренный завод, владелец которого жаловался, что у него не ладится с брожением свекольной массы.

Не зная еще, что он будет делать, Пастер взял пробу свекольной массы из чанов, которые, по свидетельству владельца завода, давали спирта гораздо меньше, чем полагалось. Взял он пробу и из других «здоровых» чанов. Обе пробы он решил сначала посмотреть под микроскопом. Быть может, это натолкнет на какую-либо мысль.

Пастер изучал раньше кристаллы различных солей. Он не был специалистом в винокурении, но знал, конечно, что из сахара можно получить спирт, а из спирта — уксус, и что делается это при помощи брожения.

С незапамятных времен люди умеют приготовлять виноградное вино. Для этого, ягоды винограда разминают, отжимают из них сок — сусло. Затем сусло оставляют в чанах или бочках. Через некоторое время на поверхности сусла появляются пузырьки, их становится все больше и больше. Сусло, как говорят, начинает бродить. Сахаристые вещества, которые содержатся в виноградном соке, разлагаются на углекислый газ и спирт. Газ выделяется в виде пузырьков в воздух, а спирт накапливается в бродильных чанах. Чем больше сахара в винограде, тем больше может быть получено спирта, тем крепче будет вино.

Готовое вино разливают в бутылки. Если они плотно закупорены, вино может храниться довольно долго. Если же бутылки оставить открытыми и в них будет попадать воздух, то брожение не прекратится. Весь сахар без остатка разложится на углекислоту и спирт. А в дальнейшем и спирт начнет разлагаться, превращаться в уксусную кислоту. Вместо вина в бутылках окажется уксус.

Спирт можно получать также из продуктов, в которых нет сахара, но зато много крахмала. Так, например, при изготовлении пива используют проросшие зерна ячменя. Их сначала прогревают и получают продукт, называемый солодом. Размолотый солод обрабатывают горячей водой. В результате крахмал ячменных зерен превращается в сахар, а брожение разлагает этот сахар на углекислый газ и спирт.

Осахаривая крахмал, можно получить спирт из зерен различных злаков, из картофеля и других крахмалистых продуктов. А при выработке спирта из сахарной свеклы брожению подвергают сладкую патоку.

Значит, в каждом случае, когда нужно из сахара получить спирт или из спирта — уксус, пользуются брожением.

Но что такое брожение? Ученые считали, что это результат химического взаимодействия веществ. Но почему тогда процесс брожения так капризен?

И Пастер приникает к окуляру своего микроскопа. В капле свекольной патоки, взятой из «здоровых» чанов, он видит множество крошечных шариков. Они желтоватого цвета, а внутри каждого шарика мерцают странные светлые точки. Пастер знает, что именно такие шарики находили все исследователи во всех случаях брожения.

Но что это за шарики?

И вдруг он видит, что некоторые из шариков, лежащих кучками и цепочками, выпускают боковые отростки, ветвятся, делятся. Они растут и размножаются, эти шарики! Значит, они живые!

Пастер поражен. И тут он вспоминает, что за несколько лет до этого другой французский ученый, Каньяр Тур, наблюдал такую же картину.

«Несомненно, что именно эти живые шарики вызывают брожение и превращают сахар в спирт», — заявил тогда Каньяр Тур.

«Если это так, — думает Пастер, — то, значит, все виды брожения вызываются такими же крошечными, невидимыми простым глазом существами».

Но почему все же нет спирта в «больных» чанах винокуренного завода? Пастер рассматривает каплю патоки, взятой из этих чанов, и недоумевает. Куда девались живые шарики? Их здесь нет и в помине. Но, присмотревшись, он видит другое: массу еще более мелких палочкообразных существ, которые, сцепившись в длинные нити, вибрируют и прямо-таки кишат в патоке.

Исследуя свекольный сок с такими палочками, Пастер не нашел в нем спирта, но зато обнаружил много молочной кислоты. Именно такая кислота образуется в молоке при его скисании.

В каждой капле кислого молока оказалось много таких же точно живых палочек, что и в «больных» чанах с винокуренного завода. Видимо, эти палочки, образуя молочную кислоту, и заквашивают молоко, превращают его в простоквашу.

«Не значит ли это, — заключил Пастер, — что палочки молочно-кислого брожения мешают шарикам, вызывающим спиртовое брожение?» Поселившись в свекольной патоке, палочки питаются сахаром, но превращают его не в спирт, а в молочную кислоту, при избытке которой шарики спиртового брожения нормально жить не могут. Значит, если оградить бродильные чаны от проникновения в них палочек молочно-кислого брожения, то шарики будут развиваться нормально и превратят сахар в спирт.

Пастер понял, что он сделал значительное научное открытие.

«Теперь ясно, — думает он, — что есть существа невидимки, которые являются истинной причиной брожения. И человек может и должен найти способ управлять работой этих крошечных существ».

Какая поразительная мысль! Почти двести лет прошло с тех пор, как люди впервые увидели микробов. Но никто не подозревал их истинной роли. А ведь они производят огромную работу. Миллионы литров спирта, необходимого для промышленности и медицины, море вина различных сортов, неистощимые реки пива — все это результат работы «маленьких животных». Человек не знал о них, а они всё же работали на него. А теперь люди смогут проникнуть в тайны этих существ. И кто знает, сколько полезного смогут они еще дать человечеству!

Есть ли более увлекательная задача для ученого-исследователя? И Пастер — химик становится Пастером — исследователем микробов.

Много ли знал Пастер о микробах в этот решающий час своей жизни? Да почти ничего. Поэтому он пытается наверстать упущенное. Дается это нелегко. Ведь к тому времени «маленьких животных» Кирхера и Левенгука, Спалланцани и Тереховского почти вовсе позабыли.

Было время, когда микробы вызывали любопытство у одних, живой интерес — у других. Разглядывать невидимок в микроскоп было модным занятием. Ученые наблюдали, зарисовывали и подробно описывали обитателей капли воды. Но постепенно интерес иссяк. Возиться с невидимками казалось бесплодным занятием. И люди обратились к другим делам, а на «маленьких животных» махнули рукой.

И вот теперь открытие Луи Пастера вновь привлекло к микробам всеобщее внимание.

Сотни ученых направили свои микроскопы на обитателей невидимого мира. Они изучили природу организмов, вызывающих спиртовое и молочно-кислое брожение, и нашли им место в общем ряду микроорганизмов.

Палочки, вызывающие появление молочной кислоты, оказались микроскопическими растениями — бактериями. А шарики спиртового брожения — микроскопическими грибами. Конечно, не следует путать их с нашими маслятами, рыжиками и боровиками. То, что мы называем в обиходе грибами, — не грибы, а только плодовые тела — органы размножения некоторых грибов. Любители собирать грибы знают, что под ножкой любого груздя, подосиновика или другого гриба в почве, среди прелых листьев и прошлогодней хвои, всегда есть какой-то белый налет. Если на этот налет посмотреть в сильную лупу, можно заметить, что он состоит из массы переплетенных нитей. Вот это и есть настоящий гриб или, как говорят, грибница.

Примерно так же, как грибница, устроены и микроскопические грибы. Их можно видеть даже невооруженным глазом. Это плесень. Та самая, что образуется на лежалом хлебе, загнивающих фруктах, на сырых стенах домов.

Посмотрите на плесень в лупу, и вы увидите множество крохотных, очень красивых растений. Каждое состоит из тончайших нитей — грибницы. Над грибницей поднимаются тоненькие столбики. На вершине некоторых столбиков сидят круглые головки, а в головках — куча мелких спор, зародышей будущих грибков. Есть и такие столбики, которые не имеют головок, а ветвятся на верхушке, точно маленькое деревце. Каждая веточка сложена из маленьких шариков. Это тоже споры.

И вот оказалось, что живые шарики, вызывающие брожение, — ближайшие родственники плесеней. Это одноклеточные микроскопические грибки. Их назвали дрожжевыми грибками и установили, что одни дрожжевые клетки предпочитают жить и размножаться в пивном солоде, другие — в виноградном сусле, третьи — в свекольной патоке, и т. д. Эти мельчайшие, так похожие друг на друга существа оказались весьма различными по своим прихотям.

Луи Пастер обнаружил дикие дрожжи «сахаромицес пастерианус», которые вызывают порчу пива — помутнение и горький вкус (увеличение в 1000 раз).

Так постепенно накапливались знания о дрожжах и их свойствах.

А что делал в это время Пастер?

Он продолжал деятельно работать. Ученый ездил по стране, заглядывал в чаны винокуренных и пивоваренных заводов и всюду искал микробов. И надо сказать, что его поиски не были безрезультатными.

В эти годы Франция подписала торговое соглашение с Англией на поставку французских вин. Эти вина славились на весь мир, и англичане, подписавшие соглашение, были очень довольны. Но, когда партии французских вин стали прибывать в Англию, оказалось, что их никто не хочет покупать. Вина были испорчены: горькие, вязкие, маслянистые.

Что же случилось с хорошими французскими винами?

Этим вопросом и занялся Пастер. Он поехал на свою родину, в сельскую местность, ходил там по домам крестьян — виноградарей и виноделов — и собирал разные сорта вин. Он уже знал, что именно дрожжи превращают виноградный сок в вино, и теперь был заранее уверен в том, что есть еще какие-то микроскопические существа, которые мешают дрожжам, портят их работу.

Ведь именно так обстояло дело в бродильных чанах со свекольной патокой.

Предположение оправдалось. Когда Пастер посмотрел в микроскоп на каплю горького вина, он нашел там десятки тысяч бактерий, собранных в красивые нити вроде бус. В вине с вязким вкусом оказались уже другие бактерии, а в маслянистом — третьи.

Тогда Пастер объявил, что он может определять вкус и качество любого вина, не беря его в рот. Виноделы, конечно, не поверили. И все же собрались у Пастера. Им хотелось посмеяться над этим, как они думали, свихнувшимся человеком. Однако повеселиться виноделам не пришлось. К их удивлению, Пастер смотрел на каплю вина в микроскоп и безошибочно ставил диагноз: «здоровое» вино или «больное», и если больное, то какой именно болезнью.

Но Пастер не только поразил своих земляков. Он дал им нечто большее.

«Хотите, чтобы ваши вина больше не болели? — спросил он их. И, не ожидая ответа застывших от удивления слушателей, продолжал: — Знайте же, что, если подогреть вино тотчас после того, как закончилось брожение, подогреть его только немного, до температуры в шестьдесят градусов, и лишь на тридцать минут, все посторонние микробы будут убиты и вино не испортится».

Рецепт, «прописанный» Пастером, действовал безотказно. Французские вина были спасены.

Аппарат орлеанского торговца вином Россиньоля, построенный в 1867 году для исправления испортившегося вина прогреванием по методу, предложенному Пастером в 1866 году.

В дальнейшем этот метод получил в честь Пастера название «пастеризации» и стал широко применяться для сохранения различных скоропортящихся продуктов.

В эти годы Пастер жил уже в Париже. Он занимал там пост директора научного кабинета Парижской педагогической школы и оборудовал при школе небольшую лабораторию для исследований.

Имя Пастера-ученого стало широко известным. Он был еще и хорошим лектором. Люди охотно собирались, чтобы послушать его воодушевленную речь во славу крошечных существ, которые денно и нощно беззвучно и невидимо работают на благо человека.

Пастер читал свои лекции и, наверное, даже не подозревал, что самые великие его открытия еще впереди.

Началось с того, что Пастера пригласили принять участие в лечении шелковичных гусениц. Опыт шелководства был перенесен в Европу из Китая, и крестьяне на юге Франции успешно разводили тутового шелкопряда, из коконов которого получают натуральный шелк.

И вот с некоторого времени появилось повальное заболевание гусениц шелковичной бабочки. Эпидемия быстро распространялась из страны в страну, грозя полностью истребить весь род тутового шелкопряда.

Пастер не был врачом, а с шелководством был знаком только понаслышке. И все же он поехал в районы шелководства. Вместе с ним туда отправились многие знаменитые ученые. Каждый из них пытался отыскать причину заболевания гусениц. В результате было предложено много объяснений, которые противоречили одно другому.

Только Пастер с самого начала оказался на правильном пути. Верный своей идее о большой роли микробов в природе, он сначала предположил, а потом сумел доказать, что болезни шелкопряда вызываются микробами. Болезнетворные невидимки передаются от насекомого к насекомому, и эпидемия быстро распространяется.

Установив причину болезни, Пастер научил шелководов, как определять болезнь и как отделять больных гусениц от здоровых. Шелководство было также спасено.

История с болезнями тутового шелкопряда была только небольшим эпизодом в жизни Пастера. Но он все чаще, все настойчивее думал о своей поездке на шелковичные плантации. Все чаще и чаще его посещала мысль, которой он сам пугался.

«Раз микробы могут вызвать болезни шелковичных червей, — размышлял ученый, — то не следует ли из этого, что именно микробы являются причиной заболеваний других животных и человека?»

И, когда приходили подобные мысли, сразу блекли, тускнели хвалебные гимны, которые сам Пастер расточал полезным микробам — друзьям человека.

Вместо армии невидимых работников на винокуренных и пивных заводах перед его мысленным взором рисовались иные картины.

Он видит страшные эпидемии чумы, холеры и тифа, которые проносились над землей в древние времена. Он видит отчаявшихся людей, бессильных в борьбе с болезнями.

«Но разве с тех пор человек стал более могущественным? — спрашивал себя Пастер. — И разве прекратились эпидемии?»

Нет, ничего, по существу, не изменилось.

В XVII веке сыпной тиф прокатился по Европе и опустошил города и села. В XVIII веке в Россию проникла из Турции чума и в 1771 году в одной только Москве унесла семьдесят пять тысяч жизней — почти четверть населения города. В XIX веке, в годы вторжения Наполеона в Россию, в обеих армиях — русской и французской — от тифа погибло гораздо больше людей, чем в сражениях.

Да и сам Пастер хорошо помнит повальные эпидемии холеры. Ведь эта страшная болезнь только за первую половину XIX века уже несколько раз обошла всю Европу.

А миллионы детей, каждый год умирающих от дифтерита? А сотни тысяч раненых, погибающих от заражения крови даже при пустячной ране? А непосильная дань, которую платит человечество туберкулезу, уносящему больше жертв, чем все войны вместе взятые?

Пастер еще не доказал, что все эти болезни вызываются микробами, но он уже твердо уверен в этом. Думая об этом, Пастер содрогался. Ему казалось, что он чувствует, как вокруг него движутся огромные невидимые армии беспощадных врагов, готовых ежеминутно обрушиться на людей и истребить их.

Можно ли сидеть сложа руки в виду такой грозной опасности?

Конечно, охота за страшными микробами холеры или сибирской язвы — это не спокойная прогулка по винокуренным заводам. Здесь на каждом шагу грозит смертельная опасность.

Но Пастер не задумываясь отправляется в путь.

Загадка анималькулей, или человек в тыкве

Каменные стены мрачного каземата. Массивные своды, сложенные из многопудовых серых камней. В небольшое окошечко, пробитое под самым потолком, льется слабый свет и вырывает из полумрака чучело ушастого филина с распростертыми крыльями.

Мы вновь в средних веках, в лаборатории алхимика. Чего только здесь нет! Чучела и кости животных, образцы металлов и минералов, бесконечное количество бутылей с какими-то пахучими жидкостями.

Два помощника, обливаясь потом, раздувают кожаными мехами огонь в горне, и чадное пламя бросает на закопченные стены колеблющиеся кровавые отблески.

Сам алхимик тоже здесь. Плотный человек с мясистым носом, маленькими глазками и застывшим на лице выражением полного безразличия, что-то усердно пишет. Это Теофраст Парацельс, городской врач и профессор высшей школы города Базеля в Швейцарии.

Врачи того времени мало что знали о строении и работе органов человеческого тела и еще совсем ничего не знали о причинах болезней. Но Парацельс все же сумел составить какие-то снадобья, которые создали ему славу великого целителя. Однако не это было для него главным. Как и другие алхимики, Парацельс посвятил свою жизнь погоне за призраками.

Алхимики были уверены, что в мире должны существовать два чудодейственных вещества. Первое они называли «философским камнем» и считали, что оно должно облагораживать металлы, например — превращать железо в золото. Второе называлось «эликсиром жизни» и должно было излечивать от всех болезней и даже удлинять человеческую жизнь.

«Надо только найти эти вещества, — говорили алхимики, — и человек сразу получит несметные груды золота, болезни исчезнут, а жизнь человека будет радостной и долгой».

Конечно, таких веществ в природе нет. И все же многие поколения алхимиков в течение пятнадцати веков занимались бесплодными поисками. Пытаясь найти вещества с волшебными свойствами, алхимики производили огромное количество опытов. Они сплавляли, обжигали, растворяли и смешивали все, что плавилось, горело и переходило в раствор. Гоняясь за философским камнем, алхимики сделали немало случайных, но полезных открытий. И это подготовило почву для современной химической науки.

Как и другие алхимики, Парацельс посвятил свою жизнь погоне за призраками.

Парацельс был врачом. Широкая известность принесла ему немало денег. Поэтому, махнув рукой на философский камень и золото, он занялся добыванием для себя вечной молодости. Эликсира жизни Парацельс, конечно, не нашел, но все, что удалось узнать и открыть за долгие годы поисков, он описал в своих книгах. Точное наблюдение и дельные советы перемешаны в них с суеверными представлениями и бездоказательными выдумками. Вот и теперь он сидит в своей лаборатории и под треск углей, разгорающихся в горне, пишет рецепт изготовления искусственного человечка.

Гусиное перо скрипит, а губы Парацельса едва заметно шевелятся:

— Надо взять, — шепчет он, — известную жидкость, ежедневно извергаемую из человеческого тела. Этой жидкостью наполнить внутренность тыквы и, плотно закрыв, оставить гнить на семь суток. То, что получится, перелить в лошадиный желудок и оставить там еще на сорок недель. Ежедневно к гниющей жидкости надо добавлять человеческую кровь. В результате появится настоящий живой ребенок, но только очень маленького роста…

Никто не знает, пробовал ли сам Парацельс вырастить человека в тыкве и лошадином желудке. Однако не подлежит сомнению, что он верил в такую возможность. И этому не следует удивляться. В наше время такой рецепт мог бы придумать только человек с расстроенным рассудком. А во времена Парацельса все были уверены в возможности самозарождения живых существ, в земле и в гниющих жидкостях. Ведь, собственно, тому же учила религия, которая доказывала, что бог создал первого человека сразу в готовом виде из земли.

Живший в XVII веке английский поэт Джон Мильтон описал, как представляли тогда люди заселение нашей планеты животными.

«Вышли из земли, как из своего логова, хищные звери, живущие в дремучих лесах, в кустах и пещерах. Среди деревьев они поднялись попарно и пошли. На полях и зеленых лугах поднялся скот, то поодиночке, то по нескольку пар, то большими стадами, и тотчас же начал пастись. В великом множестве рождала их земля. Вот выходит до половины лев, когтями раздирая землю, чтобы освободить другую часть тела; наконец прыжком он разрывает последние узы, потрясая косматой гривой. Поднимаются бараны, леопарды и тигры, подобно кроту буграми взрывая вокруг себя землю. Быстрый олень выставляет из-под земли ветвистые рога; бегемот, — величайший из земнородных, с трудом поднимает свое огромное тело из вязкой глины».

С древних времен люди считали, что многие насекомые постоянно зарождаются от росы, из зеленых листьев, при гниении навоза или от пота и всякого рода грязи. Существовал даже рецепт получения пчелиного роя. Для этого надо было взять молодого быка, убить его ударом по голове и закопать в землю в стоячем положении, с рогами наружу. В таком положении быка следовало оставить на один месяц. А затем нужно было спилить рога, и из них тотчас вылетел бы пчелиный рой.

Никто, видимо, не проверял правильности этого рецепта, так как каждому было жаль убивать быка, да еще молодого. Но верить верили.

Верили и в то, что моллюски, черви, лягушки, саламандры и даже крокодилы зарождаются в морском и речном иле. Было распространено убеждение, что мухи рождаются из трупов павших животных, блохи — из кусков гниющего дерева, вши — из тела живого человека. Шершней считали происходящими из тела лошади, а ос — из тела ослов. Такой точки зрения придерживались даже крупные ученые.

Английский ученый Джон Уильям Росс написал книгу, в которой высмеивал всех, кто не верит в самозарождение насекомых.

«Оспаривать, что жуки и осы зарождаются из коровьего помета, — писал Росс, — это все равно, что спорить против разума, здравого смысла и реального опыта. Даже столь сложные животные, как мыши, не обязательно должны иметь отцов и матерей; если кто-либо в этом сомневается, пусть поедет в Египет и там убедится в том, что поля положительно кишат мышами, зарождающимися из грязной тины реки Нила».

Доходило до того, что некоторые «ученые» всерьез доказывали: «Безвредные змеи рождаются из женских волос, хранящихся в сыром месте, а ядовитые — из позвоночников тех мертвецов, которые при жизни были страшными злодеями».

Конечно, всегда были люди, которые в сомнении качали головой, слушая подобные вещи. Но вот в защиту самозарождения выступил человек, которого считали большим авторитетом. Это был Ван-Гельмонт, тот самый голландский врач, что отрицал возможность чудесных исцелений и за это много лет провел в темнице.

В начале XVII века Ван-Гельмонт сделал следующий опыт. Он взял хлебные злаки, кости и тряпки, замуровал их в глиняный горшок и хранил все это в теплом месте. «И через две недели в горшке под влиянием тепла вывелись мыши», — сообщил Ван-Гельмонт.

Нам теперь ясно, что мышата могли оказаться в горшке лишь в том случае, если мышь устроила там свое гнездо. Но и Ван-Гельмонта подозревать в нечестности нет оснований. Скорее всего, кто-либо подшутил над ученым.

Во всяком случае, вера в возможность самозарождения и слава Ван-Гельмонта были столь велики, что в правильности его выводов никто не усомнился.

Прошло еще пятьдесят лет. И вот в Италии появился ученый, по имени Франческо Реди, который во всеуслышание заявил, что опыт Ван-Гельмонта ошибочен и что в этом может убедиться всякий, кому не лень немного повозиться с горшком и грязными тряпками.

А потом на заседании Академии наук во Флоренции Реди добавил к этому, что и учение о самозарождении земноводных и насекомых также не имеет под собой почвы.

— До сего времени, — сказал он, — даже образованные люди верят в самозарождение червяков и мух в гниющем мясе. А между тем такое заблуждение разоблачается с помощью простого опыта.

И, когда Реди поведал высокому собранию, что это был за опыт, ученые до крайности удивились.

— Как могло случиться, — воскликнули они, — что такая простая мысль до сего времени никому из нас не пришла в голову?

Но как раз в простоте и заключается сила опыта, проделанного Реди.

Он взял два кувшина и в каждый положил по куску мяса. Один кувшин оставил открытым, а другой прикрыл легкой кисеей. Затем он наблюдал, как в открытый кувшин залетали мухи и вскоре из отложенных ими яичек вывелись белые червячки — личинки мух. А в том кувшине, куда доступ мухам был прегражден кисеей, не появилось ни червяков, ни мух.

Члены Флорентийской академии были людьми недоверчивыми. Они не поленились отправиться в лабораторию к Реди, чтобы самим убедиться в результатах его опытов. Заглянув в кувшины и исследовав их содержимое, они убедились, что Реди прав, и… попросили повторить опыт. Реди повторил его в присутствии представителя академии.

И вот на следующем заседании академики единодушно аплодировали ученому, который наконец-то решил многолетний спор.

…Подобные картины из далекого прошлого проносились одна за другой перед мысленным взором химика Луи Пастера, погрузившегося в изучение науки о жизни.

Ведь он решил дать бой свирепым невидимкам-микробам. Он уверен, что именно они несут в мир болезни и преждевременную смерть. А раз так, нужно найти верные способы борьбы с врагом. Но для этого надо прежде всего узнать, что это за враг, каковы его сильные и слабые стороны.

И вот Пастер вновь и вновь перелистывает книги и рукописи. Он изучает не только победы, но и поражения своих предшественников. Ибо ошибки прошлого никогда не мешает знать. Хотя бы для того, чтобы не повторять их.

Он весело смеется над нелепым рецептом Парацельса и недоуменно пожимает плечами, когда читает о мышах, которые так коварно подвели знаменитого Ван-Гельмонта. А когда очередь доходит до книги Франческо Реди, Пастер искренне и шумно восхищается гениальной простотой его опытов.

Шаг за шагом прослеживает Пастер историю борьбы мнений в науке о жизни. Вот проходит еще несколько десятков лет, и такие ясные, казалось, доказательства Реди вновь подвергаются сомнению. Это произошло после того, когда Афанасий Кирхер и Антоний Левенгук впервые заглянули в мир невидимых существ.

Сторонники самозарождения организмов восторжествовали.

«Никто больше не верит, — заявили они, — что крокодилы зарождаются в тине, мухи — в гнилом мясе, а мыши — в зерне и тряпках. Но кто может отрицать, что мельчайшие анималькули, то есть инфузории и микроскопические водоросли, зарождаются сами собой в настойках из сена и перца?»

Опыты, проделанные англичанином Джоном Нидгэмом, казалось, неопровержимо убеждали, что дело обстоит именно так.

Что же сделал Нидгэм?

Он помещал легко загнивающие жидкости в плотно закрытые сосуды и нагревал их на углях. После охлаждения жидкости все же загнивали, и Нидгэм обнаруживал в них массу микроскопических существ. Откуда они взялись? Ведь все живые существа и их зародыши, бывшие в сосудах, должны были погибнуть от жара. И Нидгэм решил, что маленькие животные, которые появились после охлаждения жидкости, возникли путем самозарождения.

Как спорить против такого доказательства?

И все же нашлись два ученых, которые почти одновременно — один в Италии, другой в России — выступили против Нидгэма. Это были наши старые знакомые — итальянец Лоццаро Спалланцани и украинец Мартын Тереховский.

Спалланцани установил, что Нидгэм нагревал свои жидкости слишком короткое время, чтобы убить зародыши микробов. При достаточном нагревании жидкости становились вполне бесплодными и никаких существ в них больше не появлялось.

Мартын Тереховский осуществил еще более разностороннее исследование вопроса.

«Прошу извинить меня, — писал он, — за мою недоверчивость. Не принимая ничьих слов на веру, я прежде сам произведу наблюдения, дабы подвергнуть испытанию свое суждение о возникновении анималькулей».

И Тереховский ставит серию точно продуманных опытов. Он приготовляет настои из луковиц гиацинта, листьев чая, огородного лука, семян гороха, вики и кукурузы и замечает, что в различных настоях «маленькие животные» иногда бывают разные. Но Тереховский не спешит с выводами, он повторяет опыты и берет для настоев разную воду: болотную, прудовую, речную. И вот оказывается, что состав «маленьких животных» во всех настоях одинаковый, если настои изготовлены на одной и той же воде. Значит, инфузории не зарождаются в настоях, а — попадают в них вместе с водой.

Но Тереховский не успокаивается. Он берет настой, в котором кишат «маленькие животные», и нагревает его выше 35 градусов. И, хотя этот настой после нагревания простоял долгое время, в нем ничего не появилось.

Затем, проварив хорошенько траву, Тереховский заливает ее сырой и кипяченой водой. В банке с сырой водой «маленькие животные» появились, а в другой банке их не было, хотя она и простояла много дней. Так обосновывает Тереховский свою точку зрения: ни одно мельчайшее живое тельце в гниющих настоях не возникает самопроизвольно. Все они происходят от себе подобных и попадают в настои из воздуха или заносятся туда с водой.

Правильность выводов, сделанных Лоццаро Спалланцани и Мартыном Тереховским, через два десятилетия подтвердил на практике француз Франсуа Аппер. Это был не ученый, а просто дельный и сообразительный человек, по специальности повар и кондитер.

Как-то он услышал спор ученых о том, возможно или нет самозарождение. Спорящие часто упоминали имя ученого Спалланцани и говорили о каких-то настоях и наливках. И повар подумал, что, быть может, он найдет в книгах этого ученого кое-что полезное по своей специальности.

Аппер отыскал книгу Спалланцани, внимательно прочел ее и ничего не понял. Потом прочел еще раз и тогда остановился на одной фразе, которая привлекла его внимание: «Микробы не заводятся в прокипяченной и помещенной в запаянную бутылочку жидкости».

«Если Спалланцани прав, — прикидывал предприимчивый француз, — то его открытие можно использовать с большой выгодой».

И Аппер изобрел… консервы. Это были всем нам известные герметически запаянные консервные банки, в которых съедобные припасы нагреваются и этим предохраняются от порчи. Так практика блистательно подтвердила теорию.

Но это еще не означало, что окончательно решился спор, который вели ученые.

Пастер с удивлением убеждается, что, хотя со времени открытий Спалланцани и Тереховского прошло без малого сто лет, сторонники самопроизвольного зарождения всё еще не сложили оружия.

Дело в том, что и Спалланцани и Тереховский работали с простейшими организмами — инфузориями и одноклеточными водорослями, — а бактерии остались вне поля зрения ученых.

За это и ухватились их противники.

«Как может быть, — заявили они, — чтобы бактерии и дрожжевые грибки появлялись неизвестно откуда, повсюду, где есть виноградное сусло или пивной солод? Не проще ли предположить, что эти мельчайшие существа сами зарождаются в этих жидкостях?»

Пастер был уверен, что дрожжи и бактерии попадают из воздуха, где всегда носятся их зародыши. Однако уверенность — еще не доказательство. Самому Пастеру предстояло теперь доказать, что бактерии и грибки подчиняются тем же законам природы, что и прочие существа, населяющие Землю.

Пастер начал с того, что повторил опыты Реди, Спалланцани и Тереховского. Он убедился, что опыты и выводы из них были сделаны правильно.

Потом Пастер проделал такие же опыты с бактериями и грибками. Он разводил их в бульоне и кипятил этот бульон в запаянных сосудах. И бактерии никогда не появлялись в таком бульоне. Эти опыты еще раз подтвердили возможность консервирования продуктов, но еще не решали окончательно спора со сторонниками самозарождения организмов.

— В вашем вареном бульоне, — возражали они Пастеру, — бактерии не заводятся только потому, что при кипячении вы портите воздух, находящийся в сосуде над бульоном. А для самозарождения необходим свежий воздух.

Теперь даже Луи Пастер смутился. В самом деле, как опровергнуть такое возражение? Ведь если открыть воздуху доступ в сосуды, то вместе с ним туда проникнут зародыши бактерий и из опыта ничего не выйдет.

Положение казалось безнадежным. Но Пастер упорно продолжал поиски. Сотни опытов пришлось ему проделать, прежде чем было найдено простое решение. Оно заключалось в изменении горлышка стеклянной колбы, в которой Пастер кипятил свои бульоны. Горлышко пришлось вытянуть в длинную, изогнутую трубку. Через такую трубку, похожую на лебединую шею, легко проходит свежий воздух, а бактерии и их споры задерживаются в изгибе трубки.

Так выглядела колба, при помощи которой Пастер доказал невозможность самозарождения микробов.

Стеклянный сосуд с изогнутым горлышком оказался хорошим помощником. Он помог Пастеру доказать свою правоту и посрамил его противников. Таким образом была окончательно доказана невозможность самозарождения не только простейших, но также бактерий и микроскопических грибков. Правда, это не мешало предположить, что есть организмы еще более простые и мелкие, чем бактерии, и что если такие существа есть, то они, быть может, способны возникать и из неживого материала. Но это предстояло решить в будущем, а вопрос о бактериях был уже решен. А именно это и нужно было Пастеру.

«Раз учение о самопроизвольном зарождении бактерий ложно, — воскликнул он, — то настанет время, когда человек сметет с лица земли болезнетворных микробов!»

По следам невидимых врагов

Люди группами и в одиночку входят в массивные ворота Сорбонны — парижского университета. Они даже не подозревают, что станут участниками события, от которого историки будут потом вести начало новой науки — микробиологии, то есть науки о жизни микробов.

Известный писатель Александр Дюма, писательница Жорж Занд и другие знаменитые люди Франции собрались в этот день в парижском университете, чтобы прослушать лекцию Луи Пастера.

Ученый рассказывает им о науке, открывшей перед человеком мир невидимых существ. Он говорит о том, что открытие это было сделано два столетия назад, но только теперь приподнялась наконец завеса тайны над этим миром.

Пастер приглашает слушателей заглянуть в микроскоп. Он показывает им дрожжевые грибки, молочно-кислых бактерий и других невидимых работников природы — верных слуг человека.

— Но не думайте, — говорит он, — что все «маленькие животные», открытые когда-то Левенгуком, так же верно служат нашему благополучию. Вовсе нет! Среди них есть страшные создания, несущие в мир болезни и смерть. Именно микробы — виновники эпидемий, истребляющих человечество. И нет страшнее этих врагов, ибо они очень мелки и всегда, повсюду окружают нас.

По сигналу Пастера служители быстро опускают темные шторы на окнах аудитории. Мрак прорезывает теперь только один яркий луч, проникающий сквозь специально оставленную щель.

— Посмотрите на тысячи танцующих пылинок в свете этого луча, — продолжает Пастер. — Воздух наполнен ими. А ведь каждая пылинка — обиталище микробов. Словно на коврах-самолетах, путешествуют на пылинках микробы холеры и тифа, сибирской язвы и дифтерита. Не относитесь к ним слишком пренебрежительно: они несут с собой болезни и смерть. Таинственны жизнь и законы развития этих крошечных созданий. Только наука может найти средства борьбы с ними.

В полной тишине под высокими сводами темной аудитории особенно громким и даже страшным кажется голос ученого. А то, что он говорит, заставляет всех невольно содрогнуться.

— Я умоляю вас, — обращается Пастер к присутствующим, — уделяйте больше внимания научным лабораториям. Требуйте, чтобы их было больше и чтобы они были лучше оборудованы. Ведь это храмы нашего будущего.

Пастер намеренно пугает своих слушателей, чтобы привлечь внимание к новой науке. Все, о чем он рассказывает, предстоит еще доказать. Но он верит в это, и ему самому становится страшно.

С некоторого времени Пастеру всюду чудятся крошечные невидимые убийцы. Эта мысль уже неотвязно следует за ним. Он окружает себя кордоном предохранительных мер, удивляет людей необычайной чистоплотностью, долго моет руки, прежде чем сесть за стол, и тщательно осматривает и протирает салфеткой ложку, вилку и нож, прежде чем приняться за еду.

Однако Пастер вовсе не трус. Он не собирается прятаться от микробов за толстыми стенами своей идеально чистой лаборатории. Наоборот, зная, насколько опасен враг, он предпочитает встретиться с ним в открытом бою.

И тут возникает вечный вопрос, преследующий всех зачинателей нового.

С чего начать?

Пастер пытается найти ответ на этот вопрос у своих предшественников. Ведь Пастер не был первым человеком, догадавшимся, что причина болезней таится в мире невидимок. Правда, он превратил догадки своих предшественников в стройную научную теорию, создал самостоятельную науку о микробах и впоследствии даже нашел способ предупреждать коварное нападение некоторых из них, но о связи между болезнями и микробами догадывались многие и до Пастера.

Во время эпидемии чумы, вспыхнувшей во Флоренции в 1721 году, ученый Антонио Валисниери пытался объяснить это заболевание тем, что «маленькие животные» Левенгука проникают в тело человека.

А через сорок один год венский врач Пленчиц утверждал уже, что микробы являются причиной всевозможных болезней человека и животных. Он даже предположил, что различные болезни вызываются разными микробами. Но Пленчиц не смог еще обосновать, а тем более доказать свою теорию, и она также была забыта.

Проходит еще тридцать лет, — и к тем же выводам самостоятельно приходит русский врач Данила Самойлович Самойлóвич. Самоотверженно работая на многих чумных эпидемиях, наблюдая течение и распространение болезни, он установил, что «моровая язва» передается не через воздух, а путем проникновения в тело человека каких-то невидимых болезнетворных частиц. И происходит это только при прикосновении к больному человеку или его вещам — одежде, посуде и т. д. Самойлович начинает поиски невидимого возбудителя болезни с помощью микроскопа. Это ему не удается, так как микроскоп, которым он располагал, оказался слишком слабым. Но Самойлович все же приходит к мысли, что «яд язвенный… состоит из некоего и совсем отменного существа, о коем никто прежде не знал».

Чтобы оценить по достоинству всю смелость выводов русского врача, следует знать, что в те времена среди ученых продолжало господствовать древнее представление, что причиной лихорадок и других болезней являются дурной воздух, гнилые испарения — «миазмы» и тому подобное. Позже, уже в начале XIX века, даже наиболее передовые люди еще продолжали отстаивать самые дикие взгляды, как только речь заходила о причинах болезней.

Знаменитый немецкий философ Гегель, например, считал, что болезни могут возникать от перемены места. «В наше время, — писал он, — был случай переселения скота из Украины в Западную Германию, и, хотя весь скот был вначале здоров, перемена места вызвала чуму».

С подобными предрассудками пришлось столкнуться даже Луи Пастеру. Но ему было уже легче, так как многие исследователи подготовили почву для его открытий.

«Пленчиц утверждает, — размышлял Пастер, — что каждое заболевание вызывается особым возбудителем — микробом. Но разве я не убедился в справедливости такого предположения, когда лечил „больное“ вино? Каждая „болезнь“ вина — вязкость, маслянистость и прогорклость — вызывалась особыми микробами».

А открытие итальянца Басси?

В свое время сам Пастер предположил, что болезнь шелковичных червей вызывается микробами. И вот в 1895 году Басси блестяще подтвердил это, обнаружив возбудителя болезни — микроскопический плесневый грибок.

Исследуя выделения гниющих ран под микроскопом, Пастер нашел много микробов. А знаменитый русский хирург Николай Иванович Пирогов пришел к выводу, что именно эти микробы и вызывают гнойное заражение.

К такому же выводу пришел английский хирург Джозеф Листер. В дальнейшем он практически использовал свои выводы, стал промывать раны и хирургические инструменты растворами, убивающими микробов. И это спасало и спасает тысячи людей, которые иначе умерли бы от заражения крови.

«Разве все это не доказательства? И разве они не свидетельствуют о том, — говорил себе Пастер, — что именно микробы, проникая в организм и размножаясь там, вызывают болезнь? Люди постоянно окружены целыми полчищами микробов, и в зависимости от того, каким из них удается вторгнуться в организм, возникает та или иная болезнь: тиф, холера, дифтерит или оспа».

Но как бороться против этого?

Ведь в этом случае не применишь метод Листера. Крепкие растворы ядовитых веществ убивают микробов, но, если их ввести в тело, они убьют и больного. Нельзя уничтожить микробов в теле человека и высокой температурой, как это делается при лечении «больного» вина. Высокая температура одинаково вредна и для человека.

Это первое затруднение, которое возникло перед Пастером.

Было и второе, не менее сложное. Оно заключалось в том, что в теле больного всегда много разных микробов. И узнать, который из них вызывает данную болезнь, не представлялось возможным. А не зная врага, как с ним бороться?

Вот тут-то Пастер и получил неожиданную помощь от никому не известного сельского врача Роберта Коха. Его жизнь — яркий пример крутых поворотов, которые случались в судьбе многих охотников за микробами.

Луи Пастер был химиком и мечтал о великих открытиях в этой области, а сделал их в стране невидимок.

Роберт Кох был скромным сельским врачом и сам твердо верил, что всю жизнь останется безвестным.

Этот маленький, сухонький и строгий врач в очках, очень молчаливый и сдержанный, производил внешне впечатление человека, которому чужды порывы и увлечения. Знавшие его люди говорили посмеиваясь, что он якобы ни о чем не мечтал, кроме кругосветного путешествия, на которое у него не было денег. Рассказывали, что ученым-исследователем он стал только потому, что жена подарила ему в день рождения микроскоп.

Правдой во всем этом было только то, что свой микроскоп Роберт Кох действительно получил в подарок в день, когда ему исполнилось тридцать два года. Для семьи сельского врача приобретение такой дорогой вещи — большое событие. Еще большее значение оно имело для самого Коха, который уже давно мечтал посвятить свою жизнь исследованию природы и ее законов.

Все свое свободное время — а такого времени у сельского врача было немного — Кох стал просиживать за микроскопом. И так как он был врачом, то чаще всего под объективом его микроскопа оказывались ткани людей и животных.

Как раз в это время сама жизнь выдвинула перед Кохом проблемы, определившие его призвание в науке.

Все началось с капли крови овцы, погибшей от сибирской язвы. Эта болезнь свирепствовала в районах, где занимался врачебной практикой Роберт Кох. Коровы и овцы вдруг начинали гибнуть целыми стадами. От скота заражались люди. Заболевших «сибиркой» людей уже ничто не могло спасти. Большинство погибало в страшных мучениях.

И вот в капле крови, взятой от павшей овцы, Кох заметил какие-то маленькие палочки.

Потом он исследовал кровь здоровых овец. Там таких палочек не было.

«Быть может, это и есть микробы — возбудители болезни?» — подумал Кох. Но, чтобы проверить это, нужно доказать, во-первых, что палочки, обнаруженные в крови павшей овцы, живые, и, во-вторых, что именно они и вызывают заболевание.

Почти за тридцать лет до этого такие же палочки в крови больных сибирской язвой обнаружил ученый Поллендер. Через год их нашел сотрудник Пастера, Деви, предположивший, что они-то и являются возбудителями болезни. Одновременно русский ученый Браухль установил, что кровь больных людей и животных, в которой есть такие же палочки, заразна.

Но Кох всего этого не знал. Он был беден и не выписывал научных журналов. Ему приходилось делать и узнавать заново все, что было сделано и узнано раньше.

Так или иначе, Кох научился размножать свои палочки в теле мышей, которые прямо-таки наполнялись этими палочками и быстро погибали. До этого еще никому не удавалось размножить микробов в крови живых животных. Это было первым великим открытием, которое сделал Роберт Кох.

Палочки размножаются — значит, они живые. Но это еще не доказывает, что именно они — причина болезни. Для того чтобы установить это, нужно было выделить палочки в чистом виде и снова заразить ими животное.

Кох производит сотни опытов. У него нет ни лаборатории, ни оборудования. Он все мастерит сам. Вместо иглы и шприца для уколов он пользуется остро заточенной палочкой. Приходится удивляться, как этот человек не погиб сам от сибирской язвы.

Но в Кохе уже проснулся ученый. Он нашел наконец несколько способов выращивать микробов в чистом виде или в чистой культуре, как говорят ученые.

Самый лучший способ оказался в то же время и самым простым. И знаете, что для этого было нужно? Только обыкновенный вареный картофель.

Как-то раз Кох, взглянув на половинку вареной картофелины, случайно оставшейся от вчерашнего завтрака, обратил внимание на разноцветные пятнышки, усеявшие плоский срез картофелины.

Что это могло быть? И микроскоп ответил на этот вопрос: разноцветные пятнышки образованы разными микробами. Пятнышки были белые, красные, желтые, фиолетовые. И каждое оказалось скоплением определенных микробов. Одно пятнышко представляло собой «семейку» из нескольких сот тысяч бактерий в виде палочек, в другом были бактерии круглые, в третьем они напоминали пробочники…

И Кох понял, что ему удалось сделать еще одно важное открытие.

Кох понял, что ему удались сделать важное открытие…

«Каждое из этих пятнышек, — писал он потом, — представляет собой чистую культуру микроба определенного типа, чистую колонию одного вида зародышей. Как это просто! Когда зародыши бактерий падают из воздуха в жидкость, то все они между собой смешиваются, но если разные микробы падают на твердую поверхность картошки, то каждый из них остается на том месте, где упал, — он застревает там, а затем начинает расти и размножаться и в конце концов дает чистую культуру одного определенного вида микробов».

Таким образом, вареный картофель стал выполнять роль своеобразного питомника, где исследователь мог разводить именно тех микробов, которые были ему необходимы.

Вот перед ученым жидкость, где кишат микробы разных видов. Кажется, нет никакой возможности разобраться в этой многомиллионной толпе невидимок. Но стоит взять каплю такой жидкости и мазнуть ее на гладкий срез картофеля, как задача уже решена. Там, где на поверхности картофеля осядет тот или иной микроб, там он и разрастется в миллионную армию себе подобных.

В дальнейшем Кох заменил картофель бульоном с желатиной. Это оказалось еще удобнее. Желатина застывала, образуя твердую, идеально ровную поверхность, а микробы росли на ней так же хорошо, как и на картофеле.

Теперь Кох мог разводить сколько угодно бактерий для своих опытов. И он вскоре неопровержимо доказал, что возбудителем сибирской язвы является именно та самая палочка, которая неизменно присутствует в крови животных, пораженных этой болезнью.

Он обнаружил, что если тело животного, павшего от «сибирки», находится в тепле, то бактерии сибирской язвы не погибают, а дают споры, которым уже не страшны ни холод, ни жара, ни засуха. Они могут пробыть в таком состоянии долгие годы и вновь стать источником заражения, как только вместе с травой попадут в организм животного. И Кох предложил немедленно сжигать павших животных или закапывать их глубоко в землю.

Потом Кох отправился в длительную и утомительную охоту за неуловимым, казалось, возбудителем туберкулеза. Он все же поймал его. Этот очень мелкий, плохо заметный даже в микроскоп микроб оказался чуть изогнутой палочкой, которую без предварительного окрашивания невозможно было рассмотреть. Крошечное прихотливое и изнеженное существо, которое в теле человека может стать грозным убийцей, получило имя «палочка Коха».

Следующим трофеем Коха был возбудитель холеры. По форме этот микроб походил на запятую, и его назвали «холерный вибрион». Чтобы изучить его, Коху пришлось совершить опасные путешествия на холерные эпидемии в Африку и Индию.

Роберт Кох все же поймал этих невидимок, казавшихся неуловимыми: туберкулезная палочка (слева) и холерный вибрион (справа). Увеличение в 1000 раз.

Благодаря открытиям Коха любой исследователь получил возможность выделить нужного ему микроба из массы других, пленить его и подвергнуть изучению. Это сыграло большую роль в дальнейшем развитии микробиологии.

Если Антоний Левенгук был Колумбом страны невидимок, Луи Пастер ее первым следопытом и величайшим исследователем, то Роберта Коха можно назвать охотником за микробами в буквальном смысле этого слова.

Но вернемся к Луи Пастеру и его делам.

Открытия Коха освободили Пастера от необходимости доказывать, что микробы «виновны» в возникновении болезней, что разные виды злодеев-невидимок вызывают различные заболевания. Его мысль могла теперь работать в направлении, которое он всегда считал основным: как избавить человечество от смертельной опасности, грозящей ему со стороны невидимых врагов.

Но как можно спасти уже заболевшего человека, если неизвестны средства, которые бы убивали микробов в организме, не причиняя вреда самому человеку? И Пастер решил: раз нет таких средств, надо найти способ предупредить возникновение болезни. В этом случае Пастеру также не пришлось начинать все заново, на пустом месте. В его распоряжении был мудрый народный опыт.

Еще в глубокой древности заметили, что люди, перенесшие заразную болезнь, обычно приобретают прочную невосприимчивость к этой болезни, или, как говорят ученые, иммунитет. У всех, кто раз переболел оспой, корью, свинкой, эти болезни уже не повторялись. Во время чумных эпидемий уборку трупов и их захоронение поручали людям, которые уже болели чумой. Вторично они уже никогда не заболевали.

Китайцы, индусы — и другие народы Востока издревле умели искусственным путем вызывать такую же невосприимчивость человека к натуральной оспе. Для этого высушивали гной из оспенных пузырьков, долгое время его хранили, а потом вдували в нос или вводили иглой в кожу здоровому человеку.

Большинство людей, подвергшихся такой операции, не заболевали оспой.

Никто, конечно, не мог объяснить, в чем суть этого метода, но сам метод себя оправдал, и им пользовались. В 1788 году в России — в Киеве, Иркутске и других городах — были даже открыты специальные «оспенные дома», где всем желающим делали такие предупредительные прививки против оспы.

Правда, подобные меры практиковались в очень ограниченном масштабе. Ведь борьба с болезнью велась вслепую и часто сопровождалась неудачами. Иногда, прививая гной больного оспой здоровому человеку, заражали его другой, не менее опасной болезнью. Бывало и так, что, вместо того чтобы вызвать невосприимчивость к оспе, человека заражали оспой. Люди поэтому боялись подвергать себя прививкам. А многие видные врачи заявляли, что прививки — это вредные выдумки знахарей, ничего общего не имеющие с наукой.

Оспа продолжала свободно гулять по земле. Смертность от этой болезни была очень высока. Умирало обычно до девяноста процентов заболевших. А болели трое из каждых пяти человек. В начале XVIII века оспа была так распространена, что в городах и селах редко можно было встретить человека, лицо которого не было бы обезображено следами оспы.

Так продолжалось до конца XVIII века, когда английский врач Эдвард Дженнер напал наконец на верный след и нашел безопасный метод борьбы с этой болезнью.

Дженнер был сельским врачом и знал, что женщины-доярки, работающие на молочных фермах Англии, славятся своей красотой. Он обратил внимание, что слава эта пошла, видимо, оттого, что среди доярок почти невозможно найти женщину с лицом, изрытым оспинами.

«Отчего бы это могло быть? Почему именно доярки не болеют оспой? — размышлял Дженнер. — Быть может, в этом играет роль молочная пища? Или испарения животных?»

Дженнер ездит с одной молочной фермы на другую, расспрашивает доярок. И все они рассказывают ему одно и то же:

— Когда человек болеет оспой, у него по всему телу высыпают оспенные пузырьки. Подобные пузырьки бывают и у коров, но только на вымени. Животные переносят болезнь очень легко. А доярки при доении коров часто раздавливают оспенные пузырьки на вымени и через трещины на руках заражаются той же болезнью. Коровья оспа проходит у человека так легко, что доярки не покидают работы. Но зато те, кто переболел легкой коровьей оспой, уже никогда не болеют тяжелой человеческой.

Тут только Дженнер понял, что судьба привела его на порог великого открытия.

«Видимо, болезнь, перенесенная в легкой форме, предохраняет человека от поражения той же болезнью в тяжелой форме, — рассуждал Дженнер. — А коровья оспа протекает несравненно легче натуральной. И если она, как уверяют доярки, предохраняет от настоящей, губительной человеческой оспы, то нельзя ли коровьей оспой заражать человека, чтобы навсегда обезопасить его от оспенной заразы?»

Предположение было так естественно, а вывод из него настолько ясен, что Дженнер уже не сомневался: так оно и есть на самом деле.

Но как проверить свои выводы на человеке? Как решиться на такую ответственность?

И Дженнер продолжает колесить по стране, наблюдать, сопоставлять, накапливать факты. Делает это он не год, не два, а целых двадцать лет. Наконец он решается и прививает восьмилетнему мальчику оспу от теленка. А через полтора месяца этому же мальчику привили оспенный яд от человека. И мальчик не заболел.

Только после этого Эдвард Дженнер во всеуслышание предложил втирать в надрезанную слегка кожу содержимое оспенных пузырьков коров и тем самым искусственно вызывать у человека легкое заболевание коровьей оспой.

В наше время прививки против оспы — обычное дело. Возбудителей коровьей оспы размножают в специальных лабораториях и сохраняют в чистом глицерине в стеклянных ампулах. Во времена же Дженнера прививки производили весьма примитивно.

Врач шагал из селения в селение, а следом за ним в повозке везли теленка, больного оспой. Повозка останавливалась где-либо на площади, люди собирались вокруг, а врач, взобравшись на повозку, убеждал их прививать оспу. Желающие выстраивались в очередь, и врач втирал им в надрез на коже выделения из оспенных пузырьков теленка.

Все желающие сделать прививку выстраивались в очередь на городской площади.

Какой шум подняли мракобесы-церковники, узнав об этом! Всеми страшными карами ада грозили они прививающим оспу. «Ведь болезнь, — говорили они, — наказание божие. Прививать оспу — значит противиться воле бога».

Странствующие монахи появлялись повсюду раньше врачей. Верующих запугивали нелепыми выдумками. Утверждали, например, что у всех, кто привьет коровью оспу, вырастут рога и утратится дар речи.

Но польза прививок была очевидной, и с каждым годом все большее число людей стояло в очередях у врачебных повозок. Метод Дженнера оправдал себя и постепенно получил повсеместное распространение. Одна из самых ужасных болезней была побеждена.

Обо всем этом думал теперь Луи Пастер, мечтавший избавить человечество от губительных эпидемий. Он понимал, что находится в неизмеримо более выгодных условиях, чем Дженнер, который не подозревал истинных причин болезней, а о существовании микробов знал только понаслышке.

А Пастер, можно сказать, «свой человек» в мире невидимок. Он знает причину болезней, слабые и сильные стороны многих микробов. Благодаря открытиям Коха он может разводить и изучать любой микроб отдельно от других.

Правда, Пастер химик, а теперь ему предстоит вторгнуться в самые сокровенные процессы, происходящие в организме человека и животных. И Пастер приглашает двух помощников, молодых французских врачей — Эмиля Ру и Шарля Шамберлана. С именами этих талантливых и самоотверженных сотрудников Пастера были в дальнейшем связаны все его открытия.

Пастер решил найти способ предохранительных прививок от сибирской язвы.

Но первые опыты были неудачны, так как ученый в борьбе с этой болезнью вынужден был идти еще не проторенным путем. Ведь пример Дженнера здесь не мог помочь: люди и животные болели одинаково тяжелой, смертельной формой «сибирки».

Десятки опытов остались позади, но успех упорно не давался в руки.

Пастер понимал: мало найти прививку от той или иной болезни. Такое открытие могло прийти и случайно, как это было у Дженнера. Вот если бы удалось разгадать, что происходит в организме человека, когда он приобретает невосприимчивость к той или иной болезни, тогда можно было бы работать уже наверняка.

Однако загадка эта казалась неразрешимой. Пастер готов был уже отчаяться, когда вдруг получил неожиданную помощь. Помощниками в данном случае оказались не ученые, не люди, а… домашние куры.

Незадолго перед этим русский ученый Николай Федорович Гамалея открыл микроскопический возбудитель холеры кур. А надо сказать, что Пастер самым тщательным образом следил за всеми новыми открытиями в стране невидимок. И не только следил — он еще поставил себе за правило повторять и проверять опыты и выводы других ученых. И вот теперь он занялся выращиванием на бульоне микроба куриной холеры, который даже под сильным микроскопом выглядел едва заметной дрожащей точкой. Пастер заражал цыплят куриной холерой и следил, как протекает болезнь. Все цыплята, которые получали крошки хлеба, смоченные в смертоносном бульоне, неизменно погибали.

Опыты велись длительное время, и в лаборатории накопились целые батареи пробирок с культурой микроба куриной холеры. И вот как-то раз партию цыплят по ошибке заразили бульоном из старых, завалявшихся в лаборатории пробирок. Цыплята, как и полагалось, заболели куриной холерой, но не погибли, а выздоровели. Пастер удивился, но сначала не придал этому случаю особенного значения.

А когда через некоторое время переболевших цыплят вновь заразили, теперь уже свежими микробами, они не только не заболели, а вели себя так, словно ничего не случилось.

Это означало, что одна из самых таинственных загадок природы была наконец разгадана. Оказалось, что сами микробы, убивающие людей и животных, могут стать защитниками против болезни. Если некоторое время болезнетворные микроорганизмы содержать в неблагоприятных условиях, то их ядовитость ослабевает. Ведь именно так получилось с микробами куриной холеры. Старые, ослабленные микробы, попадая в организм животного, вызывают только легкое заболевание, а животное приобретает невосприимчивость к данной болезни.

Так было с куриной холерой. Но так должно быть и с другими болезнями животных и человека. Подумать только, какие блестящие возможности это открывает перед медициной!

«Это одно из самых замечательных моих открытий! — воскликнул Пастер. — Мы — применим тот же способ к сибирской язве, ко всем заразным болезням. Мы будем спасать человеческие жизни!»

Дальнейшие события показали, что Пастер был прав. В результате большой работы, путем многочисленных и опасных для жизни опытов, ему удалось победить сибирскую язву. Если выдерживать бактерий сибирской язвы при температуре в сорок два градуса в течение двенадцати — двадцати дней, то бактерии настолько ослабевают, что животные, зараженные ими, заболевают лишь в легкой форме, но приобретают невосприимчивость к сибирской язве.

В честь Дженнера Пастер назвал такие годные для прививки ослабленные культуры бактерий вакцинами. Ведь коровья оспа, которую английский врач прививал людям, была тоже названа вакциной — от латинского слова «вакка» — «корова».

Победив микроба сибирской язвы, Пастер объявляет войну микробу бешенства. Теперь это очень редкая болезнь, а в те времена появление бешеного животного вызывало настоящую панику. Укус бешеного животного, даже маленькая царапинка, обрекали человека на мучительную смерть. Спасения от бешенства не было — умирали все без исключения.

В книгах, где рассказано о жизни Пастера, можно прочесть о том, что еще в детстве, живя в деревне, он видел страшные страдания и смерть людей, искусанных бешеным волком. Ужас обреченных и отчаяние окружающих, которые ничем не могли помочь несчастным, глубоко запали в его душу. Он потом всю свою жизнь мечтал найти средства борьбы с этой болезнью.

Бактерии сибирской язвы (сильно увеличено).

Правда, ученым не удавалось найти микроба — возбудителя бешенства. Не удалось это и Пастеру. Но он был уверен, что такой микроб существует, быть может, настолько мелкий, что его нельзя увидеть в микроскоп.

И Пастер решил действовать так, как если бы он обнаружил микроба бешенства. Ведь и Дженнер не видел возбудителя оспы, говорил себе Пастер, а все же нашел средство предупреждать эту болезнь.

Микробы опасны не сами по себе — опасен выделяемый ими яд, который отравляет организм больного. Микробный яд — это следы невидимок, по которым можно проследить, где, в каком органе тела накапливаются микробы.

Исследуя бешеных собак, Пастер установил, что яд бешенства поражает нервную систему животного — головной и спинной мозг. Значит, именно здесь и размножается возбудитель этой болезни. А раз так, можно попробовать ослабить силу этого возбудителя, и не видя его.

Пастер стал заражать кроликов, вводя им в кровь частицы мозга бешеных собак. Через определенное время кролики заболевали бешенством и погибали. Спинной мозг погибших от бешенства кроликов Пастер пробовал высушивать. «Быть может, от этого, — думал он, — ослабнет яд бешенства».

Предположение оправдалось. По мере высушивания мозг действительно терял свою ядовитую силу. А на четырнадцатый день высушивания мозг стал совсем безвредным. Таким обезвреженным ядом бешенства заразили собак. Все они остались здоровы. Тогда Пастер решил постепенно подготовить организм к борьбе с сильным ядом бешенства.

Здоровым собакам вводили частицу обезвреженного мозга бешеных кроликов, который сушили четырнадцать дней. На второй день этим же собакам вводили мозг тринадцатидневной сушки, потом двенадцатидневной и т. д. И каждый раз мозг был более свежим и потому более ядовитым. Наконец настал день, когда собакам ввели совершенно свежий яд бешенства, от которого они неминуемо должны были бы погибнуть. Но собаки остались живы. Тогда их дали покусать бешеной собаке. Но и это не подействовало. Собаки по-прежнему оставались здоровыми.

Это означало, что собаки, которые получили серию прививок ослабленного яда бешенства, приобрели невосприимчивость к этой болезни.

Вскоре представился случай проверить этот же метод защиты от бешенства на людях.

В 1885 году к Пастеру привезли маленького мальчика, искусанного бешеной собакой. Мальчик был обречен, и Пастер решился сделать ему предохранительные прививки. И мальчик не заболел. Этот случай убедил всех в том, что Пастер сделал одно из величайших открытий в истории науки.

Метод прививок против бешенства был в дальнейшем значительно усовершенствован сподвижником Пастера, русским ученым Николаем Федоровичем Гамалея, и стал верным средством борьбы против одной из самых страшных болезней.

А Пастер продолжал работать. Он сделал еще немало важных открытий. Его заслуги перед наукой и человечеством очень велики. Чтобы рассказать обо всем, что сделал Пастер, нужно было бы написать целую книгу. И такие книги написаны. Нам же важно понять, что Пастер впервые открыл путь борьбы с заразными болезнями, перед которыми человек ранее был бессилен.

«После того как первобытный человек, — писал один из учеников Пастера, — перестал бояться лесного зверя, в истории цивилизации не было сделано более решительного шага, чем тот, который сделал Пастер, научив бороться с еще более опасными и вездесущими микробами».

Однако, найдя способ предохранительных прививок, Пастер все же не объяснил, что происходит в организме под их влиянием. Почему под действием ослабленного микробного яда человек приобретает невосприимчивость к такому же, но более сильному заразному началу?

Честь этого открытия принадлежит русскому ученому Илье Ильичу Мечникову.

Кровь человека и животных имеет сложный состав. В жидкой прозрачной части крови, которую называют сывороткой, взвешены многочисленные тельца разного цвета и формы. Особенно много крошечных круглых дисков — красных кровяных телец, или эритроцитов. Их такое множество, что благодаря им кровь и приобретает свой алый цвет. Много в крови и белых телец — лейкоцитов. Красные кровяные тельца сами не движутся. Они несутся по кровеносным сосудам вместе с током крови. А белые тельца способны к самостоятельному движению.

Помните, как вела себя в капле воды амеба? Она выпускала из своего тела студенистые отростки, захватывала ими крошечные кусочки пищи, затем втягивала их вместе с отростком внутрь тела и переваривала. Вытягивая отростки и подтягивая за ними все свое тело, амеба переползала с места на место.

Точно так движутся и белые кровяные тельца. Попадет в тело заноза, и тотчас же лейкоциты проникают через стенки кровеносных сосудов и окружают занозу.

Мечников заинтересовался тем, какую роль играют в крови и теле человека эти движущиеся клетки. Ученый нашел такие клетки и в теле всех других животных, даже весьма просто устроенных.

«Однажды, — рассказывает Мечников, — когда вся семья отправилась в цирк смотреть каких-то удивительных дрессированных обезьян, а я остался один над своим микроскопом, наблюдая за жизнью подвижных клеток у прозрачной личинки морской звезды, меня сразу осенила новая мысль. Мне пришло в голову, что подобные клетки должны служить в организме для противодействия вредным деятелям. Чувствуя, что тут кроется нечто особенно интересное, я до того взволновался, что стал шагать по комнате и даже вышел на берег моря, чтобы собраться с мыслями. Я сказал себе, что если мое предположение справедливо, то заноза, вставленная в тело личинки морской звезды… должна в короткое время окружиться налезшими на нее подвижными клетками, подобно тому как это наблюдается у человека, занозившего себе палец. Сказано — сделано. В крошечном садике при нашем доме, в котором несколько дней перед тем на мандариновом деревце была устроена детям рождественская елка, я сорвал несколько розовых шипов и тотчас же вставил их под кожу великолепных прозрачных, как вода, личинок морской звезды. Я, разумеется, всю ночь волновался в ожидании результата и на другой день рано утром с радостью убедился в удаче опыта».

Как и предполагал ученый, подвижные клетки в теле личинки морской звезды окружили занозы, пытаясь поглотить и переварить их в своем теле. И Мечников понял, что и в организме человека подвижные клетки должны выполнять ту же роль. Они окружают попавшие в организм микробы, заглатывают и переваривают их. Поэтому Мечников назвал движущиеся белые кровяные тельца фагоцитами, или клетками-пожирателями, от греческих слов «фагос» — пожирать и «цитос» — клетка.

Итак, белые кровяные тельца — защитники человека против болезнетворных микробов. Фагоциты устремляются навстречу микробам, захватывают, пожирают и переваривают их. Однако, если микробов слишком много и фагоциты не в состоянии поглотить их всех, то микробы быстро размножаются и отравляют организм своим ядом.

Борьба лейкоцитов с бактериями (фагоцитоз). Внутри лейкоцитов видны поглощенные бактерии — шарики и изогнутые палочки. Большие тельца — ядра лейкоцита.

И все же исход борьбы фагоцитов зависит не только от числа микробов, проникших в организм. Дело в том, что яды, которые выделяют микробы, вредно действуют на фагоциты, парализуют их. Чем сильнее яд, выделенный микробами, тем беспомощнее становятся подвижные клетки. Но если ввести в тело человека ослабленный микробный яд, то фагоциты как бы «привыкают» к нему, и тогда даже более сильный яд не действует на них губительно, они быстро истребляют болезнетворных микробов. Этим, по мнению Мечникова, и объясняется польза предохранительных прививок.

Однако не все ученые согласились с Мечниковым. Многие утверждали, что не фагоциты защищают организм от микробов, а особые вещества, которые накапливаются в жидкой части крови — в сыворотке.

Спор этот продолжался долгие годы. А потом благодаря исследованиям русского ученого В. И. Исаева выяснилось, что обе спорящие стороны правы по-своему.

Оказалось, что защитниками организма являются как фагоциты, так и сыворотка крови, когда в ней накапливаются вещества, обезвреживающие микробные яды.

Это открытие подсказало, что для предохранительных прививок против той или иной болезни можно использовать не только ослабленных микробов в виде вакцин. Ту же роль могла бы сыграть и жидкая часть крови — сыворотка, взятая из организма, уже перенесшего данную болезнь.

Можно взять, например, сыворотку крови взрослых людей, переболевших в детстве корью. Ясно, что в этой сыворотке должны уже содержаться вещества, парализующие вредное действие коревого яда. И вот, если такую сыворотку впрыснуть детям, заразившимся корью, то они или совсем не заболеют, или перенесут болезнь в очень легкой форме.

Дифтерит очень опасная болезнь. Большинство детей, заболевших дифтеритом, прежде умирало. А некоторые животные, например лошади, болеют дифтеритом в очень легкой форме. Если долгое время впрыскивать лошади яд, выделенный микробом дифтерита, то в крови лошади накопятся вещества, парализующие этот яд. Сыворотка крови от такой лошади, если ее ввести в тело ребенка, заболевшего дифтеритом, поможет организму в борьбе с болезнью. Ребенок выздоровеет.

Открытия Луи Пастера и его первых последователей произвели настоящий переворот в науке о микробах. Теперь уже никто не посмеивался над охотниками за микробами — в них видели смелых рыцарей, борцов со смертью. Всем стало ясно, как важен и нужен их труд.

Ряды охотников за микробами стали быстро пополняться. Сотни новых исследователей отправились в страну невидимок. В сравнительно короткий срок были обнаружены микробы проказы, малярии, брюшного тифа, сапа, столбняка, дизентерии и многих других болезней.

Все это далось нелегко. Исследование страны невидимок не легкое предприятие. Оно сопряжено со многими опасностями. Тем, кто отправлялся в эту страну, чтобы выследить крошечных убийц человека, часто случалось брести ощупью, спотыкаться, совершать ошибки. Некоторые отважные исследователи, устремляясь по следам невидимых врагов, сами становились их жертвой. Имена многих из них уже забыты, хотя им следовало бы ставить памятники так же, как великим художникам и знаменитым государственным деятелям.

Бывало так, что ученый, сделав важное открытие, смело рисковал собственной жизнью, чтобы проверить свои выводы.

В 1873 году русский ученый Г. Н. Минх ввел себе кровь больного возвратным тифом и тяжело заболел. Сделал он это для того, чтобы доказать, что возбудитель возвратного тифа находится в крови.

А другой русский ученый, О. О. Могутковский, заразил себя кровью сыпнотифозной больной, чтобы доказать, что возбудителя и этой болезни надо искать в крови.

В 1883 году молодой французский ученый Тюилье отправился в Африку, где свирепствовала эпидемия холеры. Ученый пытался найти возбудителя этой болезни и пожертвовал ради этого своей жизнью.

Американский врач Джем Кэрроль много дней находился на грани между жизнью и смертью. В 1900 году он сам заразил себя желтой лихорадкой, чтобы доказать, что эта болезнь передается москитами.

Изучая холеру, великий Мечников привил себе эту опасную болезнь, а замечательный русский исследователь Даниил Кириллович Заболотный и другие русские врачи много лет, не щадя жизни, сражались с чумой в Индии, Маньчжурии, Монголии.

Когда в начале нашего века в Китае вспыхнула страшная эпидемия чумы, на помощь китайскому народу немедленно выехала группа русских врачей во главе с Д. К. Заболотным. Героическими усилиями русских врачей эпидемия была сломлена, спасены сотни тысяч жизней.

Однако победа досталась дорогой ценой. На поле боя осталось немало участников экспедиции: Лев Беляев, Мария Лебедева, Владимир Михель, Илья Мамантов и другие смелые борцы со смертью.

Илья Мамантов, умирая, писал своим друзьям в Россию: «Жизнь теперь — это борьба за будущее… Надо верить, что все это недаром и люди добьются, хотя бы путем многих страданий, настоящего человеческого существования на земле, такого прекрасного, что за одно представление о нем можно отдать все, что есть личного, и самую жизнь».

Немало таких примеров, когда исследователи рисковали и даже жертвовали своей жизнью, можно найти в прошлом. Есть они и в наши дни.

Советские исследователи, участники экспедиций академика Е. Н. Павловского, Л. А. Зильбера и А. А. Смородинцева, обнаружили в глухой дальневосточной тайге клеща — переносчика таежного энцефалита, и нашли способ борьбы с этой опасной болезнью. Но и здесь дело не обошлось без жертв.

Молодой врач Н. К. Завьялова, исследуя новые средства против легочной чумы, заразила себя этой болезнью. А профессор М. П. Покровская, вступив в единоборство со зловещим возбудителем чумы и приготовив вакцину из ослабленной формы чумного микроба, испытала ее на себе самой.

Самоотверженное служение советских микробиологов человечеству навсегда войдет в историю науки.

Но не будем забегать вперед. Ведь мы отправились в путешествие с тем, чтобы пройти от вехи к вехе весь тот путь, который уже преодолели ученые.

Поэтому вернемся к тому времени, когда, воодушевленные первыми успехами борьбы с микробами, всё новые и новые отряды исследователей отправлялись в страну невидимок.

Они углублялись всё дальше и дальше в этот таинственный мир, находили всё новых и новых микробов и вскоре убедились, что страна невидимок почти беспредельна, полна неожиданностей и великих тайн.

Мир расширяется

Это было много лет назад. Парусная шхуна исследователей Арктики пробивалась сквозь льды возле берегов Новой Земли. Команда находилась на отдыхе, когда раздался громкий крик матроса, стоящего на вахте:

— Скала по курсу корабля!

Неожиданная встреча в открытом море со скалой, не обозначенной на морских картах, могла грозить шхуне гибелью. Поэтому все члены команды выбежали наверх. И тут перед ними открылась странная картина. Перед кораблем действительно высилась большая гора. Но гора эта не была неподвижной. Она двигалась и имела такой необычный вид, что матросы растерялись.

Представьте себе среди необъятных просторов океана, покрытого белоснежным торосистым льдом, огромную остроконечную гору розового, местами даже кроваво-красного цвета.

По приказанию капитана спустили шлюпку. Несколько моряков приблизились к скале и убедились, что это плавучая ледяная гора — айсберг. Но лед покрыт сверху какой-то розовато-красной пленкой, словно кто-то покрасил айсберг тончайшим слоем сурика.

Что же это такое?

И вот вечером судовой врач рассказал морякам несколько любопытных историй.

В 1329 году в немецких городах Франкфурте, Нюрнберге, Вюрцбурге и других разыгралась страшная трагедия.

С некоторого времени в городских церквах стало твориться неладное. На «святом» хлебе, на маленьких лепешечках из пресного теста — гостиях, — применяемых в религиозных церемониях, появились кровавые пятна. Священнослужители были смущены. Как объяснить верующим такое явление? И они объявили, что это знамение свыше: на хлебе, дескать, выступает кровь Христа.

Чудо наделало много шуму, толпы молящихся хлынули в храмы. Запасы гостий в церквах приходилось часто пополнять. И каждый раз на свежем хлебе вновь появлялись страшные пятна алой крови.

Потом такие же пятна стали появляться на хлебе в домах горожан. Страх объял население. Поползли тревожные слухи о том, что это знак гнева божьего, что людей ждет страшное возмездие за совершенные ими грехи.

Служители церкви воспользовались этим, чтобы расправиться с неугодными людьми. Истошно кричали с церковных кафедр монахи-проповедники, проклинавшие еретиков, то есть всех, кто, по их мнению, недостаточно почитал церковь и ее служителей. Невежественные люди, доведенные страхом и проповедями монахов до исступления, бросились в дома еретиков. По городам прокатилась волна погромов, сопровождавшихся убийством целых семей. На площадях вспыхнули костры, на которых заживо сжигали людей, обвиненных в колдовстве. За один только год в нескольких немецких городах было убито и сожжено более двухсот тысяч ни в чем не повинных людей.

Подобная история повторилась в 1383 году в немецком городе Вильснаке. Гостии, случайно оставленные в заброшенной, полуразрушенной пожаром церкви, вдруг покрылись кровавыми пятнами. Церковный сторож, первым заметивший это «чудо», прибежал к священнику. Они отправились вместе к месту происшествия и здесь смыли с хлеба кровавые пятна. Но на следующий день пятна появились в еще большем количестве. Продолжали они появляться и тогда, когда гостии были заменены свежими.

Весть об этом пронеслась по соседним городам и деревням. В Вильснак стали стекаться многотысячные толпы богомольцев. Пастыри церкви устраивали пышные богослужения и религиозные шествия. Закончилось все новым избиением еретиков, новыми кострами на площадях города.

А через пятьсот лет без малого, в августе 1819 года, на севере Италии, в доме крестьянина Питарелло появились кровавые пятна на кукурузной похлебке. Прошел день, и точно такие же пятна были обнаружены на других продуктах: хлебе, макаронах, вареных бобах.

Слух об этих «чудесах» быстро распространился, и возле дома Питарелло постоянно стояла толпа любопытных. Из уст в уста передавались разные небылицы.

Правда, все это происходило уже не в средние века. Хозяину дома не грозил костер, но многие односельчане в страхе шарахались от него. И еще неизвестно, чем бы завершилось это происшествие, если бы не местный врач, человек умный и образованный.

Частицу красной пленки с кукурузной похлебки врач исследовал под микроскопом и обнаружил множество красных бактерий, похожих на короткие палочки. Поняв, в чем дело, врач заразил этими бактериями хлеб в доме соседа Питарелло, и там тоже появились кровавые пятна. Потом то же самое врач проделал в доме местного священника. И тогда все успокоились. Ведь если бы кровавые пятна появлялись в результате козней дьявола, то он не смог бы творить свои черные дела в благочестивом доме.

История закончилась благополучно. А красная палочковидная бактерия получила впоследствии название палочки чудесной крови.

Именно микробы окрасили в красный цвет и тот айсберг, который смутил храбрых матросов в Ледовитом океане. Только это были не бактерии, а колонии микроскопической водоросли, носящей красивое имя «сферелла».

А в другой раз полярные исследователи были поражены, увидев на берегу залива… зеленый снег. И тут, как оказалось, виновниками необычайной окраски снега были микробы.

Колонии микробов бывают разного цвета: черные, желтые, белые, фиолетовые, красные, зеленые. Такая разнообразная окраска нужна микробам, конечно, не для украшения ледяных гор в океане. Советские ученые установили, что это результат приспособляемости микроорганизмов к условиям существования.

У палочки чудесной крови красящее вещество находится внутри клетки и служит своего рода защитной завесой от вредного действия солнечных лучей. Ведь бактерии не переносят прямого солнечного света. Ту же роль играет и кровавая окраска сфереллы. Она не смогла бы существовать на ледяной поверхности айсберга, открытой со всех сторон солнечным лучам, не будь у нее этого защитного средства.

А есть и такие бактерии, которые выделяют красящие вещества из своего тела. Эти вещества ядовиты для амеб и инфузорий, пожирающих бактерий, и поэтому тоже являются мерой защиты.

Но как могут существовать микроорганизмы в суровых условиях Арктики?

Знаменитый исследователь Арктики норвежский путешественник Фритьоф Нансен считал, что это невозможно. Как видим, кровавые айсберги и зеленый снег доказывают обратное.

Но, быть может, в вечно холодных водах Ледовитого океана микробы действительно не выживают? Тот же Нансен считал это несомненным. А отважные советские исследователи, работавшие на дрейфующих станциях у Северного полюса, опровергли и это предположение. Они брали пробы воды с различных глубин океана и везде находили микробов. Оказалось, что некоторые виды микроорганизмов могут существовать даже при температуре ниже нуля.

В северных морях, реках и озерах — повсюду живут микробы, которые чувствуют себя прекрасно. А есть и такие, что приспособились к жизни в холодильниках, где хранится мясо и масло. В большинстве случаев это микроскопические плесневые грибки. Даже тогда, когда ртуть в термометре опускается до нуля, они продолжают нормально жить и размножаться.

Лишь при очень низких температурах жизнедеятельность микробов прекращается. Но они не погибают и сохраняются в состоянии скрытой жизни долгие годы.

На северо-востоке нашей страны, там, где за короткое лето земля не успевает прогреваться на большую глубину, сохраняется слой вечной мерзлоты. Ученые исследовали грунт в таких районах и подсчитали количество микробов в каждом грамме грунта. В верхнем, оттаявшем слое почвы их было более тридцати тысяч в каждом грамме, на глубине одного метра, в зоне вечной мерзлоты, — шесть тысяч, на глубине сорока пяти метров — только десять штук. И все эти микробы после оттаивания ожили. А ведь они пролежали в грунте тысячи лет.

Охотник-эвенк, отправившись на охоту за песцами, обнаружил на Крайнем Севере тушу мамонта, вмерзшую в глыбу льда. Охотник сообщил о трупе невиданного зверя, и на место прибыла научная экспедиция. Раньше ученые находили лишь скелеты мамонта и по ним восстанавливали его внешний вид. В этом была, конечно, доля фантазии. Теперь представлялась возможность увидеть настоящего мамонта.

Понятно поэтому, с каким увлечением занялись ученые исследованием необыкновенной находки. Среди ученых были и микробиологи. И они нашли в хоботе и желудке мамонта бактерии, которые ожили, несмотря на то что пролежали в промерзшей туше мамонта несколько сот тысяч лет. Ведь мамонты — современники ледникового периода.

Ученые пробовали замораживать микробов при температуре в двести пятьдесят градусов ниже нуля, и все же по мере оттаивания многие микробы оживали.

Как видите, микробы довольно хорошо переносят холод. А многие не боятся и сильной жары.

Известно, что навоз, хранящийся в кучах, постепенно нагревается. Причин этого раньше не знали. Потом выяснилось, что нагревается навоз потому, что в нем быстро размножаются микробы. Они-то и повышают температуру. Даже в холодное время года температура внутри навозных куч поднимается до семидесяти градусов. Этим свойством микробов, живущих в навозе, пользуются при строительстве парников. Горячий навоз нагревает их и позволяет выращивать ранние овощи.

А в Австралии живет птица термометр. Названа она так не случайно. Когда приходит время откладывать яйца, термометр натаскивает большую кучу сухих листьев, кусочков коры и мелких веточек. Через некоторое время в куче листьев и веток происходит то же, что и в куче навоза. Размножающиеся микроорганизмы повышают температуру. Этим и пользуется птица. Вместо того чтобы насиживать яйца и согревать их своим телом, она зарывает их в кучу прогревшихся растительных остатков. Но это еще не все. Чтобы яйца не перегревались, птица регулирует температуру. Когда надо, приоткрывает кучу или, наоборот, увеличивает ее размеры.

Теплолюбивых микробов в природе немало. Правда, большинство из них гибнет при шестидесяти — семидесяти градусах выше нуля. Но есть и такие, которые приспособились к жизни в кипятке.

Советский ученый-ботаник Владимир Леонтьевич Комаров рассказал о бактериях, найденных им в горячих ключах на Камчатке.

«Я стою на вершине одного из вулканов Камчатки и вижу настоящий хаос. Лавы причудливыми пузыристыми глыбами громоздятся кругом. Все они сравнительно недавно остыли. Раньше они были огненным потоком расплавленной каменной массы. Ни единой травки, ни единого пятна лишайника. Все кругом сожжено огнем извержения или отравлено ядовитыми парами.

Черные, бурые и темно-красные камни целым лабиринтом преграждают дорогу. Местами они пересыпаны грядами серожелезистого песка, также выброшенного из жерла вулкана. Кое-где из трещин вырывается горячий пар. На крутых склонах правильного вулканического конуса все это образует величественную, но крайне мрачную безжизненную картину. Проявлений жизни здесь не ищи…

Но вот ниже, по склону, среди лав и пемзы выступает на поверхность небольшой горячий ключ. Это круглый бассейн, на дне которого кипит вода и прорываются водяные пары, а от него вниз стекает по камням тонкая струйка зарождающегося ручейка.

С точным термометром в руках начинаем мы наблюдение. В глубине ключевой воронки термометр показывает девяносто девять градусов, вода в ней совершенно чистая, синеватая. В канавке стока, уже в полутора шагах от ее начала, температура восемьдесят пять градусов. И здесь на камнях, лежащих на дне, появляются тонкие белые или сероватые пленки. Это колонии бактерий. Несколько ниже, при восьмидесяти двух градусах, к бактериям присоединяются еще и темные сине-зеленые пленки водорослей».

Бактерии и водоросли в кипятке! И, как это установил академик Комаров, бактериям, живущим в вулканических ключах, ничего не нужно для жизни, кроме солей, растворенных в горячей воде.

Разнообразие микробов, их высокая приспособляемость к различным условиям позволяют им быстро заселять все водоемы земного шара: моря, озера, пруды, реки, ручейки и просто лужи, образующиеся от снеговой и дождевой воды.

Не боятся микробы и очень соленой воды. Они живут не только в морях. Специальные виды бактерий приспособились к существованию в соленых озерах, где вода больше походит на рассол. Даже в кучах соли, добытой на озере Баскунчак и пролежавшей семь лет, были обнаружены живые микробы.

Есть и такие микробы, которые приспособились к жизни в ядовитых растворах, убивающих другие микроорганизмы. Они могут жить даже в слабом растворе карболовой кислоты и при этом питаются этим ядом. Некоторые бактерии используют для своего питания такие вещества, как каменный уголь, нефть, керосин, нафталин.

Одно необходимо всем микробам без различия — вода. Это обязательное условие для существования микробов. Поэтому считалось, что в очень сухих районах земного шара микроорганизмы жить не могут.

И вот ученые отправились в пустыню Сахару. Они отыскали здесь место, где поверхность земли круглый год накалена, словно горячая сковородка. Даже самые точные приборы не могли обнаружить здесь присутствия влаги. Но когда ученые исследовали песчаные барханы, то в каждом грамме песка нашли до ста тысяч микробов.

В 1929 году советские исследователи взяли пробы песка из сыпучего бархана в пустыне Кара-Кум в Средней Азии. И здесь в каждом наперстке песка находилось более полумиллиона разнообразных микроорганизмов. Откуда же микробы получают воду в сухих пустынях? Оказалось, что они способны усваивать влагу, которая выпадает в виде росы.

Ну, а как быть микробам там, где даже роса выпадает редко? Ведь и такие места есть на земном шаре, например на сухих, бесплодных каменистых плоскогорьях Памира.

И вот советский ученый Владимир Оттонович Таусон отправился на Памир и нашел здесь большое количество бактерий. Он установил, что в абсолютно сухой период, продолжающийся шесть — восемь месяцев в году, микроорганизмы высыхают и находятся в состоянии скрытой жизни. Но, как только такие высохшие, но еще жизнеспособные микробы вновь оказываются во влажной среде, они впитывают в себя воду и оживают.

На земном шаре нет почти ни одного уголка, который был бы совершенно непригоден для жизни тех или иных микробов. Быстрые и медленные течения разносят их по морям и океанам, воздушные течения — по поверхности материков и островов. И везде, где микробы находят благоприятные для себя условия, они начинают быстро расти и размножаться.

Представьте себе болотце или даже лужу, оставшуюся у обочины дороги после сильного летнего дождя. Стоят ясные дни. Солнце хорошо прогревает стоячую воду. Проходит день за днем, и в каждой капле воды уже бьет ключом знакомая нам жизнь невидимок. Вытягивается лес водорослей — нитчаток. Резвятся под лучами солнца тысячи инфузорий, лебедки охотятся за безобидными туфельками, а иногда и сами попадают на обед страшным коловраткам. Инфузории сувойки кивают головками-колокольчиками, быстро машут своими ресничками и загоняют себе в рот вместе с водой целые полчища бактерий.

А погода по-прежнему сухая и теплая. Солнце печет, и наше болотце или лужа постепенно высыхают. Все ближе к центру отступают берега маленького водоема, все тесней и тесней его обитателям. Прозрачная вода лужи стала совсем мутной — так набита она микроорганизмами.

Но вот последние капли влаги на исходе. На невидимый мир надвигается катастрофа. Тогда инфузории свертываются в шарики и одеваются в плотные оболочки — цисты, а бактерии выбрасывают споры.

На месте лужи теперь только сероватое пятно сухой пыли. Дунет хотя бы слабый ветерок, и вся эта пыль поднимается в воздух. А вместе с пылью улетят и цисты инфузорий, споры бактерий. Ветер унесет их вместе с бесчисленным множеством других телец: частицами почвы, спорами грибов, мелкими зернышками цветочной пыльцы, частичками угля, крошечными осколочками и волоконцами, отделившимися от скал, от одежды людей, от покровов животных.

Ветер поднимает пыль над землей все выше и выше. А там проносятся широкие и быстрые воздушные течения. Они подхватывают и уносят несметные полчища засохших микробов и их зародышей.

А чуть стихнет порыв ветра, и микробы уже оседают на землю, рассеивая повсюду свои зародыши. Они попадают в ручьи и реки, на склоны гор, в лужи, на кучи навоза и сора, садятся вместе с пылью на различные предметы, на шерсть и тело животных, попадают в нос, рот и легкие человека. Многие гибнут, другие раньше или позже попадают в благоприятные условия, «оживают» и размножаются. А на смену им ветер поднимает в воздух новые невидимые армии друзей и врагов человека.

Поэтому в воздухе всегда есть микробы. Но количество их различно. Это зависит от места, времени года, от высоты над поверхностью земли.

Еще Луи Пастер предполагал, что микробы переносятся по воздуху вместе с пылевыми частицами.

«Чем выше от поверхности земли, — говорил Пастер, — тем воздух чище, тем меньше в нем пыли. А раз так, то чем выше, тем меньше должно быть в воздухе микробов, носящихся на пылинках». Чтобы проверить, так ли это, Пастер поднялся на одну из снеговых альпийских вершин. Здесь он нашел микробов в воздухе на высоте в тысячу восемьсот метров над уровнем моря. Правда, их было немного. Зато у подножия гор, в большом городе, каждый кубический метр воздуха содержал более двадцати тысяч микробов.

«Мне бы хотелось, — заметил тогда Пастер, — подняться на воздушном шаре, чтобы проверить, есть ли микробы на очень большой высоте».

Но подняться на воздушном шаре Пастеру не пришлось.

Задуманный им опыт осуществил советский ученый Евгений Николаевич Мишустин в 1923 году. Ему уже не было необходимости пользоваться воздушным шаром. Мишустин поднялся над Москвой на специально оборудованном аэроплане. Над городом на разной высоте он обнаружил различное количество микробов. На высоте в пятьсот метров было до трех тысяч микробов в каждом кубическом метре воздуха, на высоте в тысячу метров — до тысячи восьмисот, а на высоте в две тысячи метров — только семьсот.

Вскоре поднялся ветер. Над городом поплыло пыльное облако, и число микробов в воздухе сразу возросло. На высоте в пятьсот метров ученый обнаружил теперь уже до восьми тысяч микробов в каждом кубическом метре воздуха.

В 1935 году ученые поднялись с кислородными приборами на высоту в шесть тысяч метров. Оказалось, что и здесь есть микробы.

Через несколько лет после этого советские стратонавты обнаружили микробов в пробах воздуха, взятых в стратосфере, на высоте в десять тысяч метров. А с помощью воздушных шаров-зондов удалось найти споры бактерий и грибков даже на высоте в тридцать тысяч метров. Правда, это были только единичные экземпляры.

Таким образом, микроорганизмы могут при помощи воздушных течений подниматься на такую высоту, которая пока еще не достигнута человеком. И все же в распределении микробов в воздухе есть определенная закономерность. Чем выше от поверхности земли, тем меньше микробов.

Особенно много их в верхних слоях почвы. В каждом грамме почвы живут сотни миллионов микробов. В одном наперстке почвы микробов больше, чем людей на земном шаре.

Из почвы часть бактерий попадает в реки, озера, колодцы. А верхний подсыхающий слой почвы является постоянным источником пыли и самых различных микробов, которые вместе с пылью могут переноситься ветром на огромное расстояние.

Однако не следует думать, что воздух над поверхностью земли всегда и везде одинаково насыщен микроорганизмами и их зародышами. Сравнительно мало микробов в воздухе лесных массивов и больших парков, очень мало их в морском воздухе и совсем не бывает в воздухе Арктики и Антарктики.

Зато в закрытых помещениях почти всегда много микробов. Особенно это относится к помещениям, которые убираются небрежно, плохо проветриваются.

Ученый микробиолог Альфред Фишер как-то решил проверить, сколько микробов носится в воздухе его рабочего кабинета. Подсчет показал, что в каждом литре воздуха в среднем тридцать живых микробов и их зародышей.

Потом пришла уборщица и подмела пол сухим веником. Поднялось много пыли. Тогда ученый вновь провел исследование и обнаружил, что после небрежной уборки в каждом литре воздуха находится уже до ста десяти микробов — почти в четыре раза больше.

Сколько же микробов попало в организм ученого? Человек вдыхает примерно триста литров воздуха в час. Значит, до уборки ученый вдыхал вместе с воздухом девять тысяч микробов в час, а после уборки — уже тридцать три тысячи.

Но каким образом ученый узнал количество микробов в воздухе своего кабинета? Не мог же он переловить и пересчитать всех микробов! Ведь если бы это и было возможно, на это не хватило бы всей жизни человека.

На самом деле не так уж трудно узнать, сколько микробов носится в воздухе того или иного помещения — в жилой комнате, в школьном классе, в клубе.

Когда мы отправлялись путешествовать в страну невидимок, то запаслись самыми необходимыми предметами. В их числе были и плоские стеклянные чашечки с такими же плоскими стеклянными крышками. Собственно, это две одинаковые чашечки. Одна накрывает сверху другую и выполняет роль крышки. Такие чашечки очень удобны для разведения микробов и уже много лет верно служат микробиологам. Придумал эти чашечки русский ученый Л. Л. Гейденрейх. Позже один из учеников Роберта Коха подробно описал такие же чашечки, и они стали называться его именем — чашечки Петри.

Для подсчета микробов в воздухе нам потребуется только три такие чашечки. На их внутренней поверхности не должно быть ни одного живого микроба. Поэтому не следует забывать, что не только воздух, но и все окружающие нас предметы покрыты микробами и их зародышами. И как бы мы тщательно ни мыли чашечки Петри, все равно на поверхности стекла останется много микробов. Их можно убить только сухим жаром, паром или длительным кипячением в закрытом сосуде.

Кроме чашечек Петри, нам потребуется еще корм для микробов. Тот самый мясной отвар с желатиной, который применял Роберт Кох. В отваре тоже не должно быть микробов. Чтобы добиться этого, отвар можно разлить в стеклянные пробирки, заткнуть отверстия пробирок ватой и в таком виде прокипятить.

Теперь возьмем три чашечки, обработанные паром или кипятком, и, не открывая, поставим их на стол в том помещении, где мы собираемся охотиться за микробами. Окна в помещении надо закрыть, никто не должен входить и выходить, двигаться следует медленно: ведь воздух в помещении должен оставаться спокойным.

Приготовленный мясной отвар с желатиной разольем в чашечки. Перед этим из предосторожности обожжем края каждой пробирки на огне спиртовки и сразу же выльем содержимое. И в этом случае мы не снимем крышек с чашечек, а только слегка их приподнимем, так, чтобы пылинка из воздуха не могла попасть внутрь.

Через некоторое время мясной отвар с желатиной застынет и сделается похожим на студень. На таком студне, как мы уже знаем, большинство микробов и их зародыши развиваются и размножаются отличнейшим образом.

Когда все готово, можно начинать опыт.

Одну чашечку со студнем оставим закрытой. Она будет контрольной, а две другие откроем на десять минут. Крышки с этих чашечек снимем осторожно, не перевертывая, и поставим рядом с чашечками. Ровно через десять минут таким же образом, не перевертывая крышек, закроем чашечки и перенесем их в теплое место.

На другой день посмотрим, что стало с нашим студнем. Если в чашечке, которую мы не открывали, на поверхности студня не произошло никаких изменений, значит опыт удался. В других двух чашечках мы наверняка заметим на поверхности студня пятнышки различной формы, цвета и величины. Это скопления миллионов микробов.

Когда мы открывали чашечки, микробы осели вместе с пылью на поверхность студня. Каждый микроб, попавший в благоприятные условия, начал быстро размножаться и вместе со своим многомиллионным потомством образовал на поверхности студня видимое невооруженным глазом пятнышко — колонию. Ведь в воздухе бывают споры и зародыши различных микробов. А различные микробы образуют колонии разной формы и цвета.

Теперь займемся подсчетом. В одной чашечке шестьдесят колоний, в другой пятьдесят четыре, а всего сто четырнадцать. Значит, в среднем в каждую чашечку Петри за десять минут упало вместе с пылью по пятьдесят семь зародышей микробов. А если мы заранее знаем, что за десять минут на кружок, равный чашечке Петри, оседают микробы из десяти литров воздуха, то легко подсчитать, сколько их было в этих десяти литрах.

За десять минут на студне образовалось в среднем пятьдесят семь колоний. Значит, столько микробов содержится в десяти литрах воздуха, или 5700 в каждом кубическом метре.

Есть и другие способы подсчета микробов. Применяя различные методы, ученые могут определить число микроорганизмов в литре воды, килограмме почвы, всевозможных жидких, твердых, сыпучих телах.

Шаг за шагом продвигались исследователи по неизведанным дорогам страны невидимок. И с каждым шагом все дальше и дальше отодвигалась граница этой страны. Было время, когда весь невидимый мир представлялся людям в тесных рамках капли перечного настоя. Теперь этот мир оказался почти беспредельным. Не так-то просто было разобраться в миллиардах населяющих его существ. А сделать это было необходимо. Ведь теперь уже никто не думал, как это было во времена Левенгука, что «маленькие животные» просто необъяснимое «чудо природы».

«Чудо» оказалось вполне объяснимым и весьма распространенным явлением природы. А открытия Луи Пастера и его современников показали, что среди невидимок есть и друзья и враги человека.

И случилось так, что именно невидимки-враги привлекли к себе всеобщее внимание.

Невидимки-друзья были на время позабыты. Люди рассуждали так: «Они вездесущи, эти невидимки. Мириадами они населяют природу и повсюду окружают нас. Человек не видит их, но они незримо сопутствуют ему со дня рождения до дня смерти. В громадном количестве они встречаются в пище, которую мы принимаем, в воде, которую мы пьем, в воздухе, которым мы дышим. Окружающие нас предметы, наша одежда, поверхность нашего тела — все это буквально кишит микробами. И кто знает, сколько среди них коварных убийц, действующих бессмысленно и потому всегда беспощадно!»

Даже некоторые ученые от страха перед микробами заболевали своеобразной болезнью, в которой сами микробы были неповинны. Эта болезнь — микробобоязнь. Люди, заболевшие этой болезнью, ни на минуту не могли забыть микробов, которые грозят им смертью. Они боялись съесть лишний кусок, выпить лишний глоток воды, боялись протянуть руку своему другу, — а вдруг и на этой руке, думали они, притаились невидимые убийцы!

Величайшим торжеством науки было открытие предохранительных и лечебных прививок — вакцин и сывороток.

«Оружие против микробов найдено! — ликовали микробиологи. — Правда, не против всех, пока лишь против немногих, пусть так, но это воодушевляет и обнадеживает! Теперь надо отыскать одного за другим всех болезнетворных микробов. И, отыскав, победить их».

Сотни самоотверженных охотников за микробами устремляются по следам микроскопических врагов.

Именно с этого времени начинается новый этап в исследовании страны невидимок.

Путь, по которому сообща шли охотники за микробами, теперь разделился. Перед исследователями лежали уже две дороги. И каждая уходила в заманчивую даль, манила неведомыми тайнами.

По одной дороге пошли те, кто посвятил свою жизнь поискам невидимых врагов и борьбе с ними. Другую дорогу избрали исследователи, которые решили отыскать полезных микробов и заставить их служить человеку. И те, что пошли по этому — второму — пути, говорили себе:

«Мир микробов слишком велик и разнообразен, чтобы поверить, что все существа, его населяющие, — виновники болезней. Не вернее ли другое: что количество болезнетворных микробов сравнительно с микробами безвредными и даже полезными для человека весьма ничтожно. Так же ничтожно, как ничтожно число ядовитых растений или животных среди общей массы растений и животных, населяющих землю.

Микробов в природе очень много. И, хотя каждый микроб крайне мал, все вместе они должны совершать огромную работу. Их деятельность не может не отражаться на различных процессах, происходящих в природе, — на жизни растений, животных и человека, даже на внешнем облике нашей планеты».

Ученые, думавшие так, оказались правы. Мы также отправимся по избранной ими дороге и познакомимся с новыми необыкновенными открытиями, сделанными в стране невидимок.