Страница 4 из 56
Но как это увидеть?!
…Киев. 1930 год. Опыт за опытом ставил доцент Киевского университета Николай Григорьевич Холодный, пытаясь найти «способ изучения микроорганизмов в их естественной обстановке». Такой способ им уже найден для микробов, обитающих в водной среде. Но как рассмотреть жизнь микробов в почве?
Собрав в окрестностях Киева образцы почв, Холодный по нескольку дней не выходит из своей лаборатории. К тому же университетская лаборатория — его дом. Квартира, где Николай Григорьевич жил раньше, была разрушена артиллерийским снарядом еще в 1919 году. С тех пор он поселился в лаборатории. Равнодушный к материальным благам и удобствам жизни, он даже считает, что устроился неплохо: можно работать в любое время суток.
Сейчас Холодный уже известный исследователь железобактерий, «крестный» нескольких дотоле науке неведомых видов из рода Лептотрикс. Пройдет несколько лет, и две его статьи, «Почвенная камера, как метод исследования микрофлоры» и «Метод непосредственного изучения почвенной микрофлоры», положат начало новому направлению в микробиологии. «Войны микробов» в их естественном состоянии станут предметом прямого изучения. Но пока пробуется один прием за другим, опыт следует за опытом. Многое из найденного Холодного не удовлетворяет, сложно. Во всех своих методических разработках он ищет простоты. Способ должен быть таким, чтобы им легко мог воспользоваться любой исследователь. Вот, например, острым ножом ученый делает вертикальный разрез в почве и вставляет в него четырехугольное стерилизованное стеклышко, стекло закапывается. Со временем оно покрывается почвенными растворами, мелкими частичками почвы, среди которых поселятся обитающие в ней микроорганизмы. Теперь остается только извлечь стекло и после специальной обработки рассмотреть его под микроскопом. Приставшие к стеклу частички почвы и микробы сохраняются в их естественном расположении, и, таким образом, можно наблюдать отдельные «кадры» из грандиозного фильма о жизни микробов в почве. Проще, кажется, не придумаешь.
Действительно, это было то, что так упорно искал Холодный. Он видел, как мир микробов жил своей бурной и тайной жизнью. Ежесекундно здесь шла ожесточенная борьба, приводящая к смерти одних обитателей и усиленному размножению других.
Теперь уже ученые знают, каким оружием пользуются различные виды микробов в своих непрекращающихся «войнах». Это не обязательно прямое уничтожение, как делают амебы и инфузории с бактериями. Очень часто микробы применяют и другие методы воздействия на своих врагов. Винные дрожжи, например, выделяют спирт, а уксуснокислые бактерии — уксусную кислоту. Такое «химическое оружие» угнетает развитие большинства других видов микробов, являясь для них ядом. Это как бы оружие против всех, кто посмеет приблизиться.
Однако в арсенале некоторых микроорганизмов встречается и оружие «персонального» прицела. Оно направлено только против некоторых видов микробов, угнетает только их и не поражает все остальные микроорганизмы. Как правило, такие вещества вырабатываются специально для нападения и защиты против микробов, с которыми первым приходится чаще всего сталкиваться в своей жизни. Вещества эти получили название антибиотиков.
Особенно много антибиотиков вырабатывают почвенные микроорганизмы. Это и понятно — ведь в почве отдельные виды микробов образуют целые скопления. Создав вокруг такого «поселения» зону антибиотической защиты, микробы находятся за ней, как за крепостной стеной. Причем она служит им не только надежной защитой, но в какой-то степени даже средством наступления, так как по мере роста колонии «крепостные стены» раздвигаются и его обитатели расширяют свои владения. Кстати, отсюда понятно, почему не вырабатывают антибиотиков водные микроорганизмы. В воде крепости не создашь, да и соседи здесь непостоянные. Тут нужно оружие против всех, кто посмеет приблизиться, — допустим, какая-нибудь кислота.
Близкое знакомство с почвенной микрофлорой показало, что почвенных микробов-антагонистов очень много и большинство из них для решения основного вопроса борьбы за существование «жить или не жить» вырабатывает антибиотические вещества, убивающие врагов.
Многолетние систематические исследования советского ученого Николая Александровича Красильникова показали, что особенно широко распространены в почве различные виды плесневых грибов и так называемые лучистые грибы — актиномицеты. И те и другие вырабатывают антибиотики.
У них это, пожалуй, единственное средство защиты против бактерий, для которых грибы являются лакомой пищей. Кстати, сами бактерии тоже вырабатывают антибиотики, но уже против почвенных амеб и инфузорий, охотящихся за ними. Этот интересный факт был впервые установлен профессором Александром Александровичем Имшенецким.
Итак, казалось бы, все просто. Микробов, вырабатывающих антибиотики, много. Остается только отобрать у них это оружие, выделить его в чистом виде и применять как лекарство против болезнетворных бактерий. Но не тут-то было!
Действительно, антибиотиков много. Так, только из почвы Подмосковья в лаборатории профессора Георгия Францевича Гаузе было выделено в чистую культуру 556 штаммов почвенных грибов, 234 из них оказались продуцентами самых разных антибиотиков. Большая часть штаммов (56 процентов) вырабатывала противобактериальные антибиотики; 23 процента были универсалы: их антибиотики подавляли и рост бактерий и рост других грибов; остальные владели оружием лишь против своих собратьев — грибов иных видов.
Богатый набор продуцентов антибиотиков имеет и почва других мест. Однако здесь повторяется история с «магической пулей» Эрлиха: антибиотики оказываются токсичными не только для возбудителей болезней, но и для организма человека.
С одной стороны, в природе великое множество антибиотиков, но использовать в качестве лекарственных препаратов можно лишь считанные единицы. Впрочем, это стало известно уже после того, как в поиски новых средств борьбы с болезнетворными микробами вмешался случай. И хотя ученые в своей работе на случай никогда не рассчитывают, а гипотезы и пути исследований строятся, исходя из уже известных закономерностей, в истории науки можно найти немало примеров, когда дальнейшее развитие определяла счастливая случайность. Но случай не слеп. «Судьба, — как сказал Пастер, — одаривает только подготовленные умы».
Так было и на этот раз.
Лондон. 1921 год. Крошечная, рядом с лестницей, лаборатория Александра Флеминга. Из единственного окна виден кабачок на Фаунтин-аллее и Пред-стрит — улица, где теснятся антикварные лавочки.
Клетушка захламлена. На столе и полках громоздятся чашки и связки пробирок с культурами микробов. Флеминг не любит выбрасывать старый материал, и уже вышедшие из опыта культуры хранятся в лаборатории по нескольку недель.
— Вы слишком аккуратны! — говорит он своему помощнику Элисону, который с английской педантичностью ликвидирует перед каждым новым опытом все старые культуры. В устах ультракорректного и сдержанного шотландца это звучит как «вы недостаточно любознательны».
Сам Флеминг, прежде чем уничтожить выращенные поселения микробов, изучает их внимательно и долго: а вдруг произошло что-нибудь интересное и неожиданное?! Впоследствии он сформулирует свое кредо так: «Никогда не пренебрегайте ни тем, что кажется внешне странным, ни каким-либо необычным явлением: зачастую то ложная тревога, но это может послужить и ключом к важной истине».
Но пока никаких больших открытий не сделано. Сейчас он просто решил навести в лаборатории некоторый порядок. Впрочем, предоставим слово доктору Элисону. Вот как он описывает этот случай:
«Как-то вечером, это было через несколько месяцев после того, как я стал работать в лаборатории, Флеминг отбирал ненужные чашки Петри, которые уже стояли много дней. Взяв одну из них, он долго рассматривал культуру и, наконец, показал мне, сказав: „Вот это интересно!“ Я посмотрел. Агар покрылся большими желтыми колониями.