Текст книги "Невидимые друзья и враги"
Автор книги: Михаил Метальников
Соавторы: Екатерина Андреева
сообщить о нарушении
Текущая страница: 9 (всего у книги 13 страниц)
Глава 12
ВЕЗДЕСУЩИЕ НЕВИДИМКИ
Как они выглядят?
еловек окружен микробами. Он их не видит, но они незримо сопутствуют ему во время всей жизни. Каковы же эти вездесущие невидимые вещества – бактерии, грибки, амебы, жгутиконосцы, инфузории, вирусы, – объединенные общим названием: микроорганизмы?
Невооруженным глазом они невидимы, но если на предметное стекло микроскопа поместить каплю из застоявшейся лужи, на ней можно увидеть много интересного. Вот полупрозрачный серый комочек, который вдруг начинает менять свою форму: медленно вытягиваясь в каком-нибудь направлении, он образует подобие узкой ножки. Через некоторое время за ножкой подтягивается, как бы переливается, и весь комок. Это движется амеба. В другом месте что-то быстро плавает взад-вперед и крутится. Только присмотревшись, с трудом можно различить овальное, полупрозрачное тело, покрытое рядами мельчайших, все время мерцающих ресничек. Это инфузория.
Это инфузории.
А вот еще более мелкие, зеленоватые существа. Их сразу и не заметишь. Они плавают, покачиваясь из стороны в сторону, сталкиваются, расходятся и снова собираются кучками. Они снуют перед глазами, точно рой мошек над поверхностью воды в теплый летний вечер. Это жгутиконосцы Гибкими жгутиками-хвостиками они, словно бичами, хлещут во все стороны.
Амебы, инфузории, жгутиконосцы бывают разных форм и размеров, и все они называются одноклеточными простейшими.
Как видите, амебы бывают разной формы.
Если посмотреть под микроскопом на каплю воды из взбаламученной лужи, то мы увидим, как среди частичек земли что-то шевелится. Это палочковидные бактерии. В почве, как мы уже говорили, очень много различных видов бактерий. Одни палочки точно дрожат и роем толкутся на одном месте; другие, более толстые, оживленно носятся по всем направлениям. Иногда, присмотревшись, начинаешь видеть разбросанные то здесь, то там шарики, называемые кокками. В другой раз попадаются спиралевидные небольших размеров бактерии, изогнутые в виде запятой и очень подвижные, со жгутиком на каждом конце.
Если приготовить жидкую кашицу, разведя в воде кусочек обычных хлебных дрожжей, и каплю ее рассмотреть под микроскопом, мы увидим овальные или округлые тельца, которые постепенно увеличиваются в объеме – растут. На их поверхности, то в одном месте, то сразу в двух, вырастают почки. Они, в свою очередь, растут и постепенно отшнуровываются. Так размножаются дрожжи. Это одноклеточные дрожжевые грибки.
Всякому приходилось, конечно, видеть сначала белый, а затем бурый пушистый налет на залежавшихся в сыром, темном месте кусочках хлеба, фруктах или других продуктах. Сняв налет и поместив на сухое предметное стекло, мы увидим через микроскоп своеобразный микроскопический «лес» плесневых грибков. Во многих местах этого «леса» стоят как бы высокие колонки, увенчанные шарикообразными головками. Это плесневые грибки «мукор». Когда головки созревают, они лопаются, и из них высыпаются споры. Часть их остается тут же, на земле, часть уносится ветром. При благоприятных условиях там, где достаточно питания, влаги и не очень светло, они прорастают и дают начало новому микроскопическому лесу – переплетению тоненьких волоконец (гифов), называемых мицелием.
Подобных переплетений гифов в почве много. Много в ней и различного вида грибов. Большие грибы, которые мы собираем в лесу, – это только плодовые части грибницы – мицелия, стелящегося в почве.
«Кровь Христова»
Кроме массы бесцветных микроорганизмов, есть и ярко окрашенные, благодаря цветным пигментам, которые они вырабатывают. Есть розовые, золотисто-желтые и синие бактерии, красные, черные и бурые дрожжи и пурпурные бактерии, прозванные в средние века «живой кровью Христовой». Вообще красные микробы часто вызывали суеверный страх. Церковь всячески его поддерживала в невежественных людях. Иногда, например, в разных странах выпадали дожди, которые оставляли на одежде красные, «кровавые» пятна. Эти дожди в летописях так и назывались «кровавыми» и толковались, конечно, не иначе как «знаменьем божьим». Духовенство уверяло верующих, что это сам бог предупреждает народ о надвигающейся войне или какой-нибудь страшной эпидемии. В 1117 году в Лотарингии выпал обильный «кровавый дождь». Он так напугал народ и духовенство, что по этому поводу даже был созван совет епископов и начались особые церковные службы. А когда «кровавые» дожди выпадали во время войн, люди были уверены, что это с неба льется кровь убитых в сражении воинов.
В начале XIX века были выяснены причины таких «чудес». Ученые исследовали под микроскопом цветные капли воды и нашли в них скопления множества красных микробов, а иногда – пылинок красной охры и глины.
Более удивительным и потому еще более зловещим казался красный снег, особенно когда белоснежный покров за одну ночь делался «кровавым». Это бывает довольно часто в горах Средней Азии. Люди пугались и считали красный снег предсказаньем больших кровопролитий и междоусобиц среди народов. Однако ученые выяснили, что причиной «кровавого» снега являются одноклеточные микроорганизмы типа водоросли. Снежные тучи приносят эти микроорганизмы иногда очень издалека, они выпадают на землю вместе с хлопьями снега. Эти мельчайшие одноклеточные имеют ярко-красную окраску и, быстро размножаясь, словно пятна крови растекаются по снежному покрову.
Особую роль в руках церковников в средние века сыграла безвредная бактерия, названная «палочкой чудесной крови». Колонии этой бактерии быстро вырастали на питательных средах с углеводами при известной влажности, например на хлебе, на разных печеньях и на облатках, сделанных из муки и воды, которые употребляются католиками для причастия и называются «святыми дарами». Развиваясь, эти бактерии выделяют красный пигмент, цветом похожий на свежую кровь.
В конце XIV века в одном чешском городке неожиданно были обнаружены красные пятна на облатках «святых даров», приготовленных для причащения верующих. Облатки считались телом бога, следовательно, красные пятна – это кровь бога. Монахи объяснили это «чудом божьим» и распространили слух среди населения, что эта «живая кровь Христова» излечивает язвы, увечья, раны и всевозможные болезни. Эту весть разносили по всей стране странствующие монахи; она всколыхнула народ, и в городок началось паломничество больных и здоровых.
Вскоре незначительный маленький городок превратился в большой оживленный центр. На улицах, прилегавших к храму, выросли целые ряды лавок и навесов, в которых продавалось, кроме разных священных предметов, все что угодно. Монахи и разносчики бойко торговали и набивали себе карманы, расхваливая товар.
Богомольцы приходили толпами, распевая гимны. В этой толпе были все уродства и увечья, какие только можно себе представить, и все надеялись на исцеление.
Церковь была битком набита молящимися.
С высокой кафедры священник выкрикивал:
– Живая кровь Христа исцелит все ваши болезни! Только не жалейте денег на пожертвования божьему храму!
И среди шумящей толпы к кафедре все время ползли и пробирались разные калеки, шелудивые, слепые и глухие с криками:
– Исцели! Спаси! Помоги!
Сотни рук с надеждой и мольбой протягивались к алтарю. А за решеткой, закрывавшей доступ к главному алтарю, монахи принимали добровольные дары обманутых людей: монеты и драгоценности. «Святые отцы» считали деньги и поочередно отрывались от работы, чтобы совершать богослужение, которое не прекращалось ни днем ни ночью.
«Чудеса исцеления живой кровью Христовой» были придуманы духовенством ради наживы. Они подкупали многих голодных и обездоленных и заставляли притворяться хромыми и слепыми, а потом выздоровевшими. Само собой разумеется, что культуры невинных бактерий, выделяющих красный пигмент, никакого «чуда» произвести не могли и были не способны исцелять ни болезни, ни увечья.
В средневековых летописях в разных местах Западной Европы встречаются описания, как неожиданно появлялась кровь на хлебе в доме горожанина или ремесленника. Духовенство объявляло это колдовством, и если о таком случае узнавала инквизиция, то обитателей дома часто сжигали на костре «священного трибунала». Так благодаря невинным бактериям погибли в средние века сотни людей;
Таинственный свет
Суеверный ужас внушали людям и светящиеся микроорганизмы.
Синие блуждающие огни на болотах и кладбищах всегда вызывали страх. Из-за них в России и в Западной Европе всякое болото долгое время считалось у невежественных людей «нечистым местом». Многие были уверены, что в болотах водятся черти, которые и зажигают синеватые огни, чтобы заманить и потопить неосторожного путника. Люди крестились и молились, чтобы избавиться от «нечистой силы», но огоньки продолжали передвигаться, гаснуть и снова возникать.
Такие же блуждающие, слабые и трепещущие огни появляются на кладбищах. Испуганное воображение человека видело в них бесприютные души умерших, выходившие по ночам блуждать по кладбищу, где были похоронены их тела.
Когда люди познакомились с миром невидимок, они поняли и это явление. Оказывается, в глубине болот происходит благодаря гнилостным микробам разложение и гниение растительных остатков, а на кладбище – гниение захороненных трупов. Все животные и органические остатки содержат фосфор. При гниении без воздуха образуются газообразные, жидкие и твердые соединения фосфора с водородом. Пары жидкого фосфористого водорода, соединяясь на поверхности почвы с кислородом воздуха, воспламеняются и поджигают газообразный фосфористый водород. Он-то и горит слабым синеватым пламенем. Следовательно, в появлении синих огоньков виноваты микробы.
Безвредные бактерии, образующие вещества, которые медленно разлагаются и при этом излучают фосфорический свет, могут развиваться на дохлой рыбе, на лежалом мясе и даже в поту давно не мывшихся людей.
Моряки всех стран и народов часто наблюдали свечение моря и в старину приписывали это явление игре русалок или волшебной силе морского царя.
Это явление описано многими учеными. Наблюдал его и Чарлз Дарвин во время своего кругосветного путешествия на корабле «Бигль». «Как-то в очень темную ночь, – писал он, – когда мы проплывали несколько южнее Ла-Платы, море представляло удивительное и прекраснейшее зрелище. Дул легкий ветер, и вся поверхность воды, которая днем была сплошь покрыта пеной, светилась теперь слабым светом. Корабль гнал перед собой две волны точно из жидкого фосфора, а в кильватере тянулся молочный след. Насколько хватал глаз, светился гребень каждой волны, а небосклон у горизонта, отражая сверкание этих синеватых огней, был не так темен, как небо над головой».
Теперь известно, что свечение морской воды вызывается или инфузорией – одноклеточным невидимым животным, которое назвали «ночесветкой», – или бактериями. «Ночесветки», не видимые простым глазом прозрачные животные, светятся фосфорическим светом при быстром движении и при соприкосновении с посторонними предметами. Светящиеся бактерии (кокки, палочки, вибрионы) живут в морской воде на медузах, моллюсках, рыбах и на других морских обитателях. Волны смывают с их поверхности этих светящихся микробов, и вода загорается в темноте, когда их накапливается большое количество. Профессор А. Г. Генкель проделал интересный опыт. Он набрал морской светящейся воды в двенадцать пробирок, поставил их на свой письменный стол, потушил лампу и смог ночью читать газету при свете бактерий в пробирках. В начале нашего века микробиолог X. Молиш предложил использовать светящиеся бактерии для безопасных ламп, применяемых в пороховых погребах.
Явления «живой крови» и «холодного света» люди наблюдали много веков, но и не подозревали, что они вызваны жизнью микробов.
Что скрывает океан?
Если смотреть на расстилающуюся гладь морей и океанов, поверхность воды кажется безжизненной, все скрыто под водой. Прежде фантазия людей населяла глубь океана разными чудовищами: «морскими девами», «морскими драконами», «морскими змеями» и другими удивительными существами. Теперь в это уже никто не верит: люди проникают под воду, изучая жизнь морей.
На ногах у них резиновые ласты, глаза и нос закрыты водонепроницаемой полумаской, а во рту мундштук, соединенный с «подводными легкими» – аквалангом.
В купальных костюмах, с духовым ружьем или легкой кинокамерой в руках молодежь увлекается этим новым видом спорта.
Глазам плывущего под водой открываются удивительные картины подводного мира: в зеленом призрачном свете колышутся стебли морских водорослей, между ними плавают рыбы; на дне лежат раковины моллюсков, ползают морские черви, бегают в поисках добычи крабы. Наши ученые, плававшие на научно-исследовательском корабле «Витязь» в Тихом океане среди коралловых рифов, ныряли с аквалангами под воду и любовались там зарослями красных, фиолетовых, пестрых кораллов, стайками разноцветных, как бабочки, рыбок, разнообразными и удивительными животными.
Так знакомились люди с потолком океанов и морей, но и таинственные глубины не переставали манить человека.
Для глубоководных исследований начали опускать с судна стальные шары с иллюминаторами из толстого кварцевого стекла – батисферы. В 1934 году двум американским ученым, Вильяму Бибу и Отису Бартону, удалось опуститься в батисфере на глубину около километра. Во время спуска они обнаружили новые виды рыб.
С помощью батисферы было сделано много интересных наблюдений. Но батисферы обладали большим недостатком: они были связаны тросом с кораблем и могли передвигаться только по вертикали, а обрыв троса означал неминуемую гибель.
Бельгийский ученый Пикар сконструировал аппарат, способный передвигаться под водой, – батискаф.
30 сентября 1953 года Пикар с сыном достигли в батискафе глубины 3150 метров. Они пробыли под водой два часа двадцать минут. В течение всего времени исследователи проводили через иллюминатор киносъемку окружающей водной толщи, освещая ее электрическим светом. На случай встречи с невиданными морскими чудовищами батискаф был снабжен пушкой.
В другом батискафе, построенном во Франции, ученые Гуо и Вильям установили новый рекорд, погрузившись на глубину 4050 метров.
Сейчас усовершенствованные батискафы оснащены двигателями и винтами и могут уже по желанию исследователей передвигаться в любом направлении.
А в последнее время очень интересные эксперименты, наблюдения и киносъемки сделаны известным французским исследователем океанских глубин – Ивом Кусто.
Глубина океана в некоторых местах достигает огромных цифр. В Тихом океане, например, есть две впадины по 10 550 метров! Надо ясно осознать все трудности работ по изучению таких глубин, куда проникали только сети и тралы с борта судов. Понадобились мощные лебедки, крепкие, длиной в десятки тысяч метров, стальные тросы. Только один такой стальной трос весит несколько тысяч килограммов!
И тем не менее советские экспедиционные суда подняли на палубу глубоководных обитателей океана.
Там оказался мир каких-то призрачных существ, поражающих своими удивительными окрасками, – существ то с устрашающе увеличенными глазами, то с длинными извивающимися щупальцами, то с наводящими ужас громадными, широко раскрывающимися, как у змей, зубастыми пастями. Есть животные со светящимися «фонарями». На голове одной рыбы пара фонарей излучает красный свет, другая пара – зеленый. Некоторые моллюски излучают голубой свет. Густо населено и дно океанов. Донные животные не поражают ни яркой расцветкой, ни своей формой. Это беловато-серые, чаще округлые животные, различные иглокожие, морские лилии, морские ежи, кораллы и другие.
Окутанное мраком царство глубоководных животных огромно. Свыше шестидесяти процентов, то есть более половины общей поверхности Земли, занято Мировым океаном с глубинами более тысячи метров.
В морях и океанах простираются обширнейшие подводные зеленые луга морских водорослей, на которых «пасется» громадное количество рачков, червей и других мелких животных. Морские водоросли используют растворенный в воде углекислый газ и, как растения на суше, образуют углеводы, сахар и крахмал. В них же образуется белок – пища для животных.
Вот та жизнь, которую скрывает океан. И эта жизнь была бы немыслима без микробов.
Плавучие научные институты избороздили океаны и моря: «Витязь» – Тихий океан, «Михаил Ломоносов» – Атлантику, «Обь» – берега Антарктики, дрейфующие станции – Северный Ледовитый океан.
В свое время профессор Холодный, сделав ножом разрез в почве, вставил в него предметное стекло и увидел в нем частичку почвенной жизни. Но как сделать то же самое в океане? Как увидеть в нем невидимую жизнь?
Научные работники «Витязя» погружали в океан тросы с какими-то непонятными на первый взгляд приспособлениями: на некотором расстоянии друг от друга на тросах были прикреплены резиновые пробки с зажатыми, торчащими в разные стороны предметными стеклами. Когда эти стекла вытаскивали из воды и ставили под микроскоп, на них обнаруживались тончайшие извивающиеся нити с крупными головками в виде шляпок гвоздей.
Подобных невидимок еще никто не видел. Оказалось, что они широко распространены во всех морях и океанах. Кроме этих причудливых существ, в океанах оказалось много круглых микробов, называемых «кокками».
Чтобы подсчитать количество микроорганизмов в морской воде, с бортов плавучих институтов в океан погружали плотно закупоренные бутыли, одетые в металлический каркас. На некоторой глубине бутыль открывали, дернув за веревку, привязанную к пробке, и наполняли водой. Затем веревку отпускали, и пробка автоматически снова захлопывала бутыль. Микроскопические обитатели океана оказывались в каюте судна с надписью «Микробиологическая лаборатория».
Здесь поднятую с глубины океана морскую воду переливали в специальный фильтр, который задерживал всех выловленных невидимок океана. Подсчитывали их под микроскопом.
Микробы оказались действительно вездесущими. Единичные экземпляры обнаружены на глубине в 7000, 8000 и даже 10 000 метров. Их нашли и там, где никто не предполагал их существования, – под льдами Северного полюса. Чем дальше к югу, тем их становилось больше. В тропической и экваториальной зонах в каждой пробе (40 кубических миллиметров) снуют сотни и тысячи микробов. Вблизи побережья Антарктики попадаются лишь одиночки.
В океанах, как и на суше, микробы должны уничтожить все, что погрузилось мертвым в толщу воды! Не будь микробов, вся грандиозная чаша океанов и морей заполнилась бы трупами погибших морских животных.
Микробы-парашютисты
О том, что микробы есть в воздухе, знал еще Пастер. Его убедили в этом опыты. С тех пор прошло много времени, и теперь ученые подсчитали их количество. Попробуйте-ка сами подсчитать микробов в воздухе, и вы поймете, перед какой, казалось бы, неразрешимой загадкой находились ученые.
Решить эту загадку помог прибор, работающий по принципу пылесоса. Прибор втягивает в себя струю воздуха. На пути струи помещают плоскую стеклянную чашку с питательным для микробов веществом. Воздух с находящимися в нем микробами ударяется о питательное вещество, и на нем вырастают колонии микробов. Их легко подсчитать и нетрудно установить объем воздуха, пропущенного через прибор.
Оказалось, что, например, в районе оживленной улицы в жаркую ветреную погоду количество микробов достигает нескольких десятков тысяч в кубическом метре воздуха. Чем выше, тем воздух становится чище.
В 1923 году советский ученый Е. Н. Мишустин в специально оборудованном самолете поднялся над Москвой. На высоте в пятьсот метров оказалось 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 появилось 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 много микробов.
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 грибов даже на высоте в тридцать тысяч метров; правда, это были только единичные экземпляры.
Каким же образом микробы оказываются в воздухе, да еще на таких больших высотах?
Несомненно, все вы неоднократно замечали, как порыв ветра или мчащаяся автомашина вздымают столб пыли на улицах и дорогах. А пылинки – это мельчайшие частички всегда богатой микробами почвы. Вот на пылинках, как на парашютах, и поднимаются микробы. Они долго парят в воздухе, медленно опускаясь на землю. Легкое дуновение ветра может снова их поднять и унести на далекие расстояния.
Ветер, даже слабый, не говоря уже о порывах его во время бурь, уносит с гребней волн, вздымающихся у подножия скал, мельчайшие капли морской воды. Подсчитано, что ежегодно 183 тысячи кубических метров морской воды уносятся в атмосферу в виде капелек. В них взлетают микробы – обитатели морских вод. Заключенные в водяную оболочку, они могут долго плавать в воздухе и заноситься ветром на сотни километров от берега моря. Восходящие воздушные потоки могут иногда поднимать пылинки и капельки с сидящими микробами-парашютистами на большую высоту. Но микробы в воздухе жить долго не могут, им там нечем питаться – это только временные жильцы, занесенные разбушевавшейся стихией с земли или из моря.
