Текст книги "Биология: Страна вечных загадок"
Автор книги: Петр Кошель
сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 15 страниц)
Грибки-паразиты опасны не только для мух. Многие виды насекомых гибнут от болезней, которые вызываются различными вредными грибками.
Пчеловоды, например, часто жалуются на то, что пчелиная личинка в ульях погибает от особых грибков, которые вызывают заразную болезнь – гнилец. Различают европейский и американский гнилец. Грибки попадают в тело пчелиных личинок и так сильно разъедают его, что в ячейках сот вместо расплода остается какая-то гнилая, дурно пахнущая тягучая жижа буроватого цвета. С европейским гнильцом чаще всего справляются сами пчелы. Американский же гнилец необходимо энергично лечить. Шелководы также нередко терпят большие убытки от того, что на шелковичных гусеницах развивается мельчайший грибок-споровик, вызывающий трудноизлечимую болезнь.
Стригущий лишай, или парша, также вызывается особыми грибками. Заражаются им от домашних животных или от больного человека. Лишай – болезнь кожи; грибки, поселившиеся на коже, раздражают и разрушают ее внешний покров.
Почти все рассмотренные нами грибки являются паразита ми: они не могут сами вырабатывать необходимые для жизни питательные вещества, как это делают зеленые растения, и живут за счет других организмов. Не только простейшие грибки, но и все существующие на земле виды грибов могут поддерживать свое существование только двумя путями. Одни из них – паразиты – тянут живые соки из тела различных растений и животных; другие живут за счет мертвых разлагающихся остатков растений и животных, их называют сапрофитами. Многие виды плесени, о которой шла речь в начале этой главы, относятся к группе сапрофитов.
Грибки-сапрофиты имеют большое значение в жизни природы и приносят человеку несомненную пользу. Их очень много в почве: по приблизительному подсчету ученых, в одном грамме почвы содержится около ста тысяч спор. Вся эта масса спор дает несчетное количество грибков. Грибки же, питаясь, разрушают находящиеся в почве органические вещества, обогащая ее различными минеральными солями, которые необходимы для питания растений.
В последнее время приобрели большое значение антибиотики как ценные лечебные средства. Антибиотики – это вещества, выделяемые некоторыми видами плесени и другими микроорганизмами. Эти лечебные вещества задерживают развитие болезнетворных микробов или даже убивают их.
Отметим, наконец, еще один интересный факт из жизни микроскопических грибков.
Корни многих деревьев покрыты густой сеткой из тончайших нитей микоризы (грибницы). Это не паразит и не сапрофит. Проникая в корень дерева, грибы получают от него пищу. Дерево, в свою очередь, получает воду с растворенными в ней минеральными солями и органическими соединениями, которые грибок извлекает вместе с водой из почвы. Это – пример содружества двух различных организмов (дерево – грибок), пример союза, который возник в процессе эволюции.
В природе есть живые существа, имеющие столь малые размеры, что видеть их можно только при сильном увеличении под микроскопом – это микробы, или бактерии.
Бактерии – значит палочки – название подходящее для многих организмов, потому что некоторые из них действительно напоминают палочки – то короткие, то длинные, то прямые, то изогнутые; одни из палочек и шариков собраны в кучки, другие расположены в ряды и образуют то ниточки, то цепочки.
Бактерии чрезвычайно малы. Но и среди них есть великаны и карлики. Одной крупной капли воды хватило бы для сорока миллионов таких бактерий-карликов; они жили бы в ней так же свободно, как рыбы в пруду.
Строение бактерии очень простое. Каждая клетка – палочка или шарик – напоминает крошечный мешочек, наполненный протоплазмой,– бесцветной массой, похожей на белок куриного яйца. Снаружи она покрыта оболочкой. Многие из бактерий имеют жгутик, у некоторых бактерий жгутик один, у других много; жгутики либо сидят пучком на одном или на обоих концах бактерии, либо покрывают все ее тело. Так называемая сенная бактерия (свое название она получила оттого, что появляется всегда в большом количестве в настое из сена) вооружена длинными ресничками и самостоятельно передвигается.
Бактерии, подобно всем живым существам, размножаются. Палочка (или шарик) делится на две равные части; половинки растут и, в свою очередь, делятся пополам и т. д. Если каждая палочка через полчаса уже делится на две новые палочки, значит, через час вместо одной бактерии их будет уже четыре, а через два часа —16. Пройдет пять часов с того времени, как бактерия начала делиться, и перед нами будет уже 1024 палочки. Через 12 часов из одной бактерии появится около 17 миллионов бактерий.
Насколько быстро бактерии размножаются, настолько же быстро они и гибнут. Чтобы бактерии могли жить, расти и размножаться, им нужно достаточное количество пищи, влаги и тепла. Голод, засуха и морозы для них так же пагубны, как и для других живых существ.
Однако и в пору невзгод многие бактерии остаются целы и невредимы. Дело в том, что в это время внутри таких бактерий образуются небольшие шарики. Шарики эти растут, а тем временем сами бактерии и их оболочки разрушаются, так что шарики выходят на свободу.
Это уже не бактерии, а зародыши бактерий, или споры, которые легко переносят и засуху, и стужу. Попав в благоприятные условия, они прорастают: оболочка споры набухает, разрывается, а сама спора вытягивается и превращается в бактерию. Палочка растет, потом делится на две новые палочки.
Живут бактерии всюду вокруг нас и даже в нашем теле. Воздух и почва, моря, реки и ручьи, болота и лужи, сточные ямы и канавы, колодцы и водопроводные трубы, сорные и навозные кучи, трупы животных – все это является местообитанием бактерий.
Вот один из путей распространения бактерий в природе. Летом лужи и болота высыхают, и миллионы бактерий гибнут из-за недостатка воды. Другие же образуют споры, которые стойко переносят засуху. Ветер поднимает над высохшим болотом облака пыли, а вместе с нею поднимается в воздух масса засохших бактерий и их зародышей. Ветер проносится над селами и городами, рассеивая повсюду споры. Они попадают в ручьи и реки, на кучи навоза и сора, оседают на различные предметы, на шерсть и тело животных, забираются в нос, рот и легкие людей.
Захваченные дождевыми каплями, бактерии падают на землю и проникают в почву. В тумане и в облаках, которые стелятся низко над землей, в блестящих каплях росы, на поверхности градин и снежинок можно найти бактерии и их зародыши. В благоприятных условиях они начинают размножаться.
Чтобы познакомиться с бактериями поближе, ученые выращивают нужных бактерий. Бактерии хорошо размножаются на отварах из мяса, гороха, бобов и репы или же на кусках вареного картофеля, пареной репы и крутого яичного белка. Лучше всего взять мясной отвар, к которому добавлено немного желатина. Когда отвар из мяса и желатина готов, его разливают в плоские стеклянные чашки. Остывший мясной отвар с желатином похож на студень; на таком-то студне хорошо размножаются многие бактерии и их споры.
Возьмем вместо пробирки стеклянную пластинку, на которую налит тонким слоем студень. Если брызнуть на эту пластинку водой из лужи или даже просто оставить ее на открытом воздухе, то студень сплошь или местами помутнеет и покроется налетом, похожим на плесень. Если соскоблить кончиком иглы частичку этого налета и рассмотреть его под микроскопом, то мы увидим в нем множество разнообразных бактерий. На поверхности пластинки бактерии образуют скопления, имеющие различную форму и величину. В каждом таком скоплении – миллионы бактерий. Бактерии и споры попали на питательный студень из воздуха и размножились. В воздухе находятся различные бактерии, поэтому на студне и получились скопления, или гнезда, разной формы; их называют колониями.
Работая над изучением бактерий, ученые установили их форму, способы питания и размножения, значение для человека и животных. Было установлено, что одни бактерии вызывают у людей и животных различные болезни, другие совершении безвредны, а третьи полезны.
Интересны так называемые нитчатые бактерии. Такие бактерии почти всю жизнь связаны вместе наподобие длинных нитей – то простых, то ветвистых. Каждая нить состоит из множества сложенных в ряд бактерий. Нитчатые бактерии могут поселиться в водопроводных трубах. Иногда их набирается такое множество, что водопроводные трубы совершенно закупориваются. Вода, в которой эти бактерии накапливаются в большом количестве, становится уже негодной для питья.
К нитчатым бактериям относятся и серобактерии, которые живут в серных ключах. Таких ключей довольно много на Кавказе. В Тбилиси, например, бани выстроены как раз у подошвы горы, где бьют горячие серные источники. Вода в таких источниках имеет запах тухлых яиц. Так пахнет накопливающийся в серных источниках газ – сероводород. Сероводород служит питательным материалом для серобактерий. Они поглощают -этот газ и перерабатывают его в протоплазме, в результате получаются вода и сера (в виде маленьких крупинок или капелек).
Много любопытных загадок разрешилось с тех пор, как люди узнали, что существуют особые микроскопические существа, названные бактериями.
Возьмем хотя бы такой случай. Хлеб, хранившийся во влажном месте, пришел в негодность: появился неприятный запах и какие-то красные пятна. В чем тут дело? На хлебе поселились особые мелкие бактерии; они быстро размножились и выделили вещество ярко-красного цвета. Эта краска и выступила на хлебе в виде кровяных пятен. Такие бактерии могут размножаться не только на плохо выпеченном хлебе, но и на вареном рисе, и на картофеле, и на моркови, и даже в молоке. Тогда на поверхности этих продуктов появляется кроваво-красный налет. Другие бактерии выделяют вещества зеленого, синего, бурого и желтого цвета; поэтому продукты, в которых поселились такие бактерии, окрашиваются. Гнилые продукты иногда светятся в темноте благодаря светящимся бактериям. Светятся ночью выброшенная на берег рыба, туши погибших животных, гнилые пни.
Бактерии в определенных условиях могут принести людям и непоправимый вред и громадную пользу.
Все живое в конце концов умирает. Сохнет трава на зеленых лугах, опадает листва, свалятся на землю могучие стволы деревьев. Гибнут птицы, рыбы и животные. Куда же деваются погибшие растения и животные? Они сгнивают и превращаются в прах. В этом процессе главными работниками оказываются бактерии. Где нет бактерий, там нет и гниения, а без гниения не было бы разрушения.
Почему гниет труп животного? Потому что в нем поселились бактерии, которые беспрепятственно разрушают труп. Отчего гниют и тлеют опавшие листья деревьев, стебли и корни однолетних трав? Оттого, что на них живут гнилостные бактерии. И пока эти бактерии живы, пока они питаются, растут и размножаются,—листья, стебли и корни трав гниют и распадаются; из них образуется перегной, делающий почву более плодородной. Такие бактерии – наши друзья и невидимые помощники в сельском хозяйстве: разрушая мертвое, они не только расчищают место для живого, но и готовят им богатую, удобоваримую пищу.
Правда, по вине бактерий портятся наши пищевые продукты. Но это зло ничтожно по сравнению с той пользой, которую приносят людям гнилостные бактерии. Да к тому же всякие продукты нетрудно уберечь от порчи: в холоде гнилостные бактерии не могут развиваться, и гниение не происходит.
Давно известно, что растениям необходим азот. Для того, чтобы обеспечить растения азотом, поля удобряют главным образом селитрой. Как выяснили ученые, селитра в почве получается и при помощи бактерий, которые обогащают таким образом почву азотистыми веществами. Известен способ, при помощи которого микробы, живущие в почве, обогащают почву азотистыми веществами. Есть бактерии, использующие молекулярный азот воздуха. Таким активным азотофиксатором является азотобактер. Забирая из почвы изготовленную бактериями селитру, растения образуют белки – главный строительный материал всякого организма (растительного и животного). Где есть жизнь, там обязательно должны быть белки, без белков нет жизни.
Если бактерии, изготовливающие в почве селитру, усваивающие молекулярный азот, разлагающие белки, способствуют росту растений, то есть увеличению урожая, то невольно возникает вопрос: нельзя ли истощенную почву удобрять не азотистыми соединениями, а бактериями? Наука дала положительный ответ на этот очень важный для земледелия вопрос. Мы уже знаем, что различные виды бактерий можно искусственно выращивать в лаборатории. Можно получить и «чистую культуру» азотобактера, способного усваивать азот из воздуха.
Ученые нашли способ приготовить из такой культуры препарат, который можно использовать как своего рода удобрение. В одном грамме препарата содержится около миллиарда бактерий, усваивающих азот воздуха и тем самым обогащающих почву азотом.
Остановимся еще на одном примере, показывающем, какую огромную пользу могут принести человеку бактерии, фиксирующие азот. Известно, что почва, на которой много раз подряд сеяли рожь, истощается, и поэтому рожь растет плохая – жидкая, малозернистая. Однако если засеять это поле клевером, чечевицей, горохом, фасолью или каким-нибудь другим бобовым растением, то почва даст хороший урожай этой культуры. Если после бобовой культуры снова засеять поле рожью, то урожай будет гораздо выше. В чем тут секрет? Почему после посева бобового растения истощенная почва становится снова плодородной?
Любой наблюдательный деревенский житель прекрасно знает, что на корнях бобового растения есть небольшие наросты: их называют желваками, или клубеньками. Внутри таких желваков живут миллионы бактерий, которые усваивают из воздуха азот. В этом секрет их деятельности: они снабжают азотом и бобовые растения и ту почву, в которой эти растения коренятся.
Когда урожай чечевицы или другого бобового растения снимают, то корешки остаются в почве. Вместе с корешками остаются клубеньки, набитые бактериями. Каждый такой клубенек – это крошечный пакетик, богатый азотом. Когда корешки сгнивают, клубеньки разрушаются, а заключенные в них азотистые вещества переходят в почву и делают ее более плодородной.
Ученые предложили использовать препарат из клубеньковых бактерий в земледелии. Как же применяют это «живое удобрение»? Берут чистую культуру клубеньковых бактерий и «удобряют» ими несколько килограммов почвы, из которой предварительно устранены другие микробы. Затем сдобренную клубеньковыми бактериями почву .разбавляют водой и смачивают этой смесью зерно, предназначенное для посева. Десяти килограммов обогащенной клубеньковыми бактериями почвы вполне достаточно, чтобы удобрить двадцать гектаров пахоты.
Таким образом, одни бактерии разрушают остатки мертвых животных и растений, другие превращают образующийся при этом аммиак в селитру, третьи фиксируют азот из воздуха.
Для человека имеют большое значение и многие другие виды микробов. Уксусные бактерии, например, превращают пиво и вино в уксус. Происходит это потому, что в плохо закупоренную бутылку с вином или пивом попадают из воздуха уксусные бактерии. Эти бактерии вызывают уксусное брожение, то есть перерабатывают спирт вина и пива в уксусную кислоту; отсюда и название «уксусные бактерии»).
Скисает также и молоко, если держать его в теплом месте. Молоко скисает, когда в него из воздуха попадают молочнокислые бактерии. В молоке есть небольшое количество сахара (молочный сахар), бактерии превращают его в молочную кислоту, которая створаживает молоко, то есть делает из него кислое молоко. В капле кислого молока можно при помощи микроскопа увидеть множество молочнокислых бактерий. Рост молочнокислых бактерий подавляется молочной кислотой. Поэтому, когда в молоке накопится много молочной кислоты, на смену им приходят другие бактерии, споры которых попали в молоко. Эти бактерии развиваются только с того момента, когда молочнокислые бактерии закончили свое существование.
К чему же сводится деятельность этих бактерий? Они вырабатывают в кислом молоке масляную кислоту, от которой молоко горкнет.
Молоко скисает тогда, когда в нем заводятся бактерии молочнокислого брожения, а горкнет оно тогда, когда в нем появляется масляная кислота, которую образуют уже бактерии маслянокислого брожения.
Причина гниения и брожения была открыта замечательным ученым Луи Пастером. Он первый доказал, что гниение и брожение вызываются определенными бактериями. Пастер открыл много различных болезнетворных бактерий и нашел средство борьбы с ними.
Издавна известны такие болезни человека как водобоязнь, или бешенство, желтая лихорадка, оспа, корь, скарлатина, от которых погибло много тысяч людей. От желтой лихорадки на острове Гаити в 1801 году погиб почти полностью военный отряд (25 тысяч человек), его возглавлял Наполеон. Десятки тысяч рабочих погибли на строительстве Панамского канала в Америке. Зона строительства канала превратилась в сплошное кладбище. А распространившийся по всему земному шару в 1918 году грипп, названный «испанкой», унес около 20 тысяч человеческих жизней.
Возбудители всех перечисленных болезней не были известны ученым. Легче всего было бы предположить, что, подобно другим заразным болезням, эти болезни вызывают особые виды микробов. Но самые тщательные поиски микробов долго ни к чему не приводили. Они были найдены сравнительно недавно: это – вирусы. От микробов они отличаются ничтожно малыми размерами (миллионные доли миллиметра), их можно видеть только в электронном микроскопе.
Вирусные болезни поражают лошадей, крупный рогатый скот (воспаление легких, чума, ящур) и других домашних животных (чума свиней и кроликов, дифтерит домашней птицы). Страдают от вирусных болезней и некоторые пушные звери, пчелы и гусеницы шелкопряда. Но, пожалуй, больше всего вреда приносят вирусы растениям. Особенно страдают от них культурные растения: зерновые, плодовые, овощи, технические культуры.
Как выглядят растения, зараженные различными вирусами?
Вот обширное картофельное поле. По ботве картофеля видно, что листья больны – скручены, морщинисты; с клубнями тоже творится что-то неладное, и многие из них уже гниют.
По соседству поле, засеянное табаком. Часть растений поражена вирусом. Листья у них выглядят неодинаково: одни нормальные, остальные в разной степени изменены вирусом. У некоторых растений недоразвитые уродливые цветы.
Переходим на третье поле. Оно густо засажено сахарной свеклой. Листья у нее пестрые: по зеленому полю листовой пластинки рассыпаны желтоватые пятна; пятна эти лишены хлорофилла, без которого растение не может вырабатывать сахара из углекислоты.
Рассмотрим другие растения. Мозаичная расцветка наблюдается у многих культурных растений, зараженных вирусом: хлопчатника, яблони, груши, табака, картофеля, персикового дерева, малины, смородины, винограда. При этом проявляется она по-разному. У винограда, например, листья, зараженные вирусом, становятся курчавыми; у малины появляются мелкие листья, мельчают и ягоды; смородина становится бесплодной, цветы ее, обычно простые, становятся под влиянием вируса махровыми и не развивают завязи.
Известны еще две характерные для растений вирусные болезни. В одном случае зараза придает листьям форму нитей, а в другом ппроисходит задубление плодов. Эта болезнь – ее называют столбуром – иногда наблюдается у помидоров.
Все приведенные примеры говорят о том, что человек, домашние животные и культурные растения подвержены вирусным заболеваниям. Но как доказать, что эти возбудители действительно существуют?
Если из листьев табака, имеющих мозаичную расцветку, выжать сок и процедить его сквозь особый фильтр, на поверхности которого задерживаются мельчайшие микробы, можно считать, что в процеженном соке нет никаких микробов. Тем не менее этим соком заражаются другие кустики табака со здоровыми, нормальными листьями. Ясно, что в соке листьев больного табака находятся частицы, вызывающие мозаичную болезнь; только частицы эти мельче самых мелких микробов. То же самое можно доказать и в отношении других вирусных заболеваний. Стало быть, вирусы действительно существуют, а поскольку они проходят сквозь самые густые, плотные фильтры, их принято называть фильтрующимися вирусами.
Возникает вопрос: что представляет собой фильтрующийся вирус – ядовитое вещество или невидимое в микроскоп живое существо? Чтобы ответить, необходимо познакомиться с главными свойствами фильтрующихся вирусов.
Возьмем для примера тот же процеженный через фильтр сок табачных листьев, заключающий в себе вирус пестролистности. Разбавим его чистой водой в пропорции 1:100 000. Получится жидкость, в которой будет в сто тысяч раз меньше частичек вируса, чем в чистом соке. Несмотря на это, такой жидкостью можно заражать здоровые табачные растения. Каждое зараженное растение получает ничтожное количество вируса, но через некоторое время в листьях табака накопливается большое количество вируса. Откуда он взялся? Неужели вирусы Могут размножаться, как микробы? Ведь микробы размножаются потому, что они живые существа. Значит ли это, что вирус – живое существо, нечто вроде микробов? Подождем, однако, с ответом. Познакомимся с другими свойствами вирусов.
Изучая характерные черты фильтрующихся вирусов, ученые отметили одну чрезвычайно любопытную особенность: жизнь и размножение вирусов возможны лишь в присутствии живых клеток.
Существование вирусов прочно связано с жизнью тех животных и растений, которые подвержены вирусным заболеваниям. Вирусы существуют и увеличиваются в количестве за счет тех продуктов, которые живые клетки вырабатывают для себя. Короче говоря, вирусы ведут себя, как паразиты, как болезнетворные грибки и бактерии, поселяющиеся в теле растений и животных.
Мы говорили, что болезнетворные микробы живут и хорошо размножаются в пробирках и склянках с искусственной питательной средой, например, на мясном бульоне. Спрашивается: можно ли таким способом выращивать и вирусы? Нет, нельзя.
Их можно разводить вне организма только на «живых средах». Ученые могут поддерживать жизнедеятельность отдельных кусочков ткани, вырезанных из тела животного (кусочки кожи, мышцы и т. д.). На таких искусственно взращенных тканях могут существовать и вирусы, поражающие животных, но только до тех пор, пока эти ткани живы: с их смертью исчезают и вирусы.
Эти опыты наглядно показывают, насколько существование вирусов тесно связано с жизнью тканей и составляющих эти ткани клеток. Они лишний раз склоняют нас к мысли, что вирусы похожи на паразитов, «хозяевами» которых являются живые клетки организма. Не надо только забывать, что «паразиты» эти не могут существовать в какой-либо мертвой среде, тогда как живущие в организмах болезнетворные микробы могут свободно жить и размножаться и в искусственных питательных средах.
Есть и другие факты, которые несколько сближают вирусы с болезнетворными бактериями.
У больных растений вирус может из листьев проникнуть в семена. Из таких семян разовьются больные растения.
Далее. Вы уже знаете, что некоторые заразные болезни переносятся от больных животных к здоровым насекомм. Сонную болезнь переносит один вид живущих в Африке мух; комар-анофелес распространяет возбудителей болотной лихорадки и т. п. Оказывается, что некоторые насекомые переносят различные вирусные заболевания. Переносчиками вируса оспы у людей могут быть клопы. Различные формы злокачественной лихорадки (возбудителями которых считаются вирусы) распространяются комарами и москитами.
Эти факты показывают, что есть что-то общее между видимыми в микроскоп микробами и фильтрующимися вирусами.
Теперь на вопрос, что такое вирус – вещество или живое существо, подобное микробу, многие ученые отвечают – живое существо.
Но есть ученые, склонные думать, что вирусы – это не микробы, а просто крошечные частички неживого вещества, которые действуют на организм, как яд, и тем самым причиняют ему вред. Ведь до сих пор никому не удалось наглядно показать, что вирусы обладают одним из самых основных признаков живого существа. Каждый организм перерабатывает поглощаемую им пищу в составные части собственного организма. Даже мельчайшие из известных нам микроорганизмов (микробов) делают это: живя в искусственных средах (желатине, говяжьем бульоне и т. п.), они превращают мертвый материал питательной среды в новые порции живого вещества, за счет которого продолжают жить и плодиться. Вот этой-то способности не удалось пока что обнаружить у болезнетворных вирусов.
Для понимания природы вирусов очень важен тот факт, что существуют микробы, которые пробираются в тело бактерий и, живя за счет своих микроскопических «хозяев», вызывают их гибель. Такие «вредители» бактерий названы бактериофагами, то есть пожирателями бактерий.
Установлено, что существует несколько видов бактериофагов, среди которых один вид поражает бактерий кровавого поноса, другой – бактерий сибирской язвы и т. д. Изучено в известной мере воздействие бактериофагов на бактерий: тело бактерий, зараженных бактериофагами, то меняет свою форму, то расплывается, превращаясь в комочек слизи, то растворяется. Все эти факты показывают, что бактериофаги обладают рядом свойств, которые характерны для живого существа и, в частности, для микробов.
Наука о вирусах родилась в нашей стране. Известный русский ученый Дмитрий Осипович Ивановский (1864-1920) – отец науки вирусологии. Он впервые доказал существование фильтрующихся заразных начал как причины болезни (табачная мозаика). Первая научная статья об этом открытии была напечатана Ивановским в 1892 году. Это и есть год возникновения новой науки. Имя Д. О. Ивановского в науке о вирусах значит то же, что имена Пастера и Коха в бактериологии.
Молодая наука быстро развивалась. Успешно шли исследования и разработка мер борьбы с вирусными болезнями. Ученые-вирусологи нашли вирус возбудителя желтой лихорадки, раскрыли тайну его распространения через комара-стегомию и выработали средства борьбы (прививки) против желтой лихорадки. Начиная с 1943 года, медицинские лаборатории получают миллионы доз таких прививок. Желтая лихорадка перестала быть ужасом тропических стран. Прививки и меры борьбы с переносчиками болезни – комарами – принесли людям освобождение от страшной «желтой смерти».
Заметно шагнуло вперед дело изучения микробов и вирусов после изобретения электронного микроскопа. Это совсем особый микроскоп. Он дает увеличение не в одну-две тысячи раз, как обыкновенный оптический микроскоп, а в десятки и сотни тысяч раз. При помощи электронных микроскопов удалось увидеть то, что было не видно в простом микроскопе.
Во время заразных болезней организм человека вступает в борьбу с напавшим на него врагом, то есть с бактериями. Борьба ведется жестокая и кончается победой либо человека, либо бактерий. Хорошо известно, что во время эпидемий, или повальных болезней, не все заболевают. Чем крепче, здоровее человек, чем правильнее работа его сердца, легких, кишечника, печени, почек и т. д., тем труднее микробам справиться с ним.
Как же борется наш организм с болезнетворными бактериями? Тело человека пронизано множеством кровеносных сосудов, по которым циркулирует кровь. Знаменитый русский ученый Илья Ильич Мечников утверждал, что в крови находятся те неутомимые борцы, которые выступают на защиту человека против болезнетворных бактерий.
Перед нами капля крови, слегка разбавленная водой. В ней множество кровяных шариков – необходимой составной части крови. Не все они одинаковы по форме и цвету. Одни (таких особенно много) имеют вид дисков, кружочков, сдавленных посередине с обеих сторон: их называют шариками или красными кровяными тельцами. Они окрашивают кровь в красный цвет. Другие (таких гораздо меньше) бесцветны и очень изменчивы на вид. Их называют белыми кровяными тельцами или белыми кровяными шариками, хотя они тоже по форме не шарообразны.
Красные кровяные шарики сами двигаться не могут: их уносит с собой ток крови, идущий по кровеносным сосудам. Белые кровяные шарики (или лейкоциты), наоборот, могут сами передвигаться с места на место, изменяя свою форму и цепляясь своими отростками за стенки кровеносных сосудов. Они могут даже проникать сквозь стенки сосудов.
Болезнетворные бактерии и белые кровяные шарики – два воюющих стана. Если бактерии попадают в кровь, то схватка завязывается тут же, в кровеносных сосудах. Белый кровяной шарик подползает к бактерии и выпускает отростки, как бы пытаясь захватить ими бактерию. Пойманная бактерия, очутившись внутри белого кровяного шарика, обычно гибнет: размягчается и переваривается. Так же действуют и другие белые шарики. Но часто им не удается справиться со своей задачей. В таких случаях борьба кончается поражением белых кровяных телец. Количество их быстро уменьшается, между тем как число бактерий растет; бой становится неравным. Бактерии заражают все тело, отравляют его, и человек гибнет. Вместе с ним гибнут и уцелевшие в бою белые кровяные шарики.
Часто болезнетворные бактерии поселяются не в крови, а, например, в легких или в стенках кишечника. Тогда белые кровяные шарики направляются к тому месту, где собрались бактерии, и тут же начинают свою «атаку».
Борьбу белых кровяных шариков с бактериями можно наблюдать под микроскопом. Мечников пробовал впускать под кожу лягушек целые колонии бактерий сибирской язвы. Бактерии эти пробирались в кровь, но лягушки все же не заболевали сибирской язвой. Рассматривая под микроскопом кровь таких лягушек, Мечников нашел в ней множество белых кровяных шариков, внутри которых находились остатки сибиреязвенных бактерий. Очевидно, белые кровяные шарики лягушки прекрасно обороняются от бактерий сибирской язвы: поглощают их и не дают возможности причинить лягушке вред. Оттого-то лягушка и не чувствительна к сибирской язве.
Белые кровяные шарики, как мы говорили, называются лейкоцитами, что значит «белая клетка». Узнав, какую роль играют эти «белые клетки» в организме животных, Мечников назвал их фагоцитами, а фагоцит – значит, клетка-пожирательница. Согласно этому названию, уничтожение бактерий белыми кровяными шариками принято называть фагоцитозом.
Мы уже говорили о том, что ученые могут выращивать различные виды бактерий. Болезнетворных бактерий можно вырастить ослабленными, и они утратят свои ядовитые свойства. Попав в тело человека или животного, такие бактерии не причинят им большого вреда.
Представьте себе, что барану впрыснули в кожу жидкость с такими бактериями сибирской язвы, которые почти не ядовиты. Разумеется, баран заболеет сибирской язвой, но болезни будет протекать легко, и он вскоре поправится. Если потом ввести ему под кожу более ядовитые бактерии сибирской язвы, то он, быть может, и заболеет снова, но в очень легкой форме, а вернее всего вовсе не заболеет. Наконец, если в третий раз мы привьем тому же барану настоящих, неослабленных бактерий сибирской язвы, он останется живым и невредимым: первые две прививки делают его невосприимчивым к заразе и предохраняют от болезни (животное получает иммунитет). Баран, которому сделана двойная прививка сибирской язвы, может свободно разгуливать среди больного стада: он как бы застрахован от заразы, он до некоторой степени неуязвим. До того как животным стали делать прививки от сибирской язвы, во многих странах ежегодно гибли десятки тысяч голов крупного и мелкого скота. Предохранительные прививки, которые делают теперь домашним животным, победили эту болезнь.
