Страница 42 из 56
Серьезную попытку описать строение и изучить развитие одного из видов рода Лептотрикс предпринял в 1907–1910 годах англичанин Эллис. Вывод его был неожиданным: протоплазма клеток железобактерий бесструктурна и полностью растворима в соляной кислоте.
Ученый повторил ошибку своих предшественников, отождествив вещество пустых влагалищ и появляющиеся в них при высыхании препарата пузырьки воздуха с протоплазмой бактериальных клеток. Подлинных клеток железобактерий Эллис так никогда и не увидал.
Впервые это удалось замечательному советскому микробиологу Холодному. Этот скромный и очень простой в обращении человек обладал даром удивительного экспериментатора, решавшего сложнейшие микробиологические проблемы путем опытов, гениальных по своей простоте.
Вот взята обыкновенная пробка и в нее одним углом вставлено несколько тоненьких покровных стекол. Казалось бы, чего здесь особенного? Но посмотрите, что происходит дальше.
Пробки помещают в аквариумы так, чтобы вставленные в них стекла были погружены в воду. Ее берут из естественных водоемов, и, конечно, в ней обитают самые различные микроорганизмы.
Пройдет некоторое время, и микробы начнут заселять предоставленные им экспериментатором бесплатные квартиры — стеклышки. Теперь остается только вынуть поплавки, снять стекла и под микроскопом изучить их население. Этим и занимался Холодный.
В одном из опытов среди прочих жильцов ученый увидел удивительное микроскопическое деревце. Своим стебельком оно было прикреплено к стеклышку, а его веточки свободно плавали в воде. Но что особенно поразило исследователя, так это на редкость правильное ветвление крохотного «растеньица».
Его стебелек всегда строго разделялся на две веточки, те, в свою очередь, через определенный промежуток делились тоже на две и так далее. К тому же легко было заметить, что и стебелек и ветви представляют собой закрученные спирально ленты. Найденный организм очень заинтересовал ученого. Началось кропотливое и тщательное изучение загадочного деревца. Препарат готовился за препаратом… Опыт следовал за опытом… И лишь после долгих трудов пришла разгадка.
«Деревце» оказалось железобактерией, старой знакомой микробиологов, описанной еще Эренбергом и принятой им за диатомовую водоросль. В течение почти 100 лет ученые сталкивались с обломками этого «деревца», считая их целыми микроорганизмами и относя то к одному, то к другому роду железобактерий. Академик Холодный был первым человеком, увидевшим все «деревце» целиком.
Работа продолжалась, и вскоре выяснилось, что «деревце» — это лишь мертвое образование, построенное из гидрата окиси железа. Сами же бактерии располагаются на концах веточек, и каждая из них представляет собой одну-единственную клетку.
Все «деревце» вырастает также из одной клетки, которая, делясь пополам, дает начало двум новым веточкам, потом каждая делится еще раз, и так далее.
Так была раскрыта одна из тайн железобактерий и положен конец вековым заблуждениям и ошибкам. Открытый 100 лет назад как водоросль, потом долго принимаемый за нитчатую бактерию организм оказался микробом одноклеточным.
Начиная с тридцатых годов нашего века изучение железобактерий, их строения, жизнедеятельности и распространения в природе встало на серьезную научную основу. Особенно много сделал сам Николай Григорьевич Холодный. Он открыл семь новых, дотоле неизвестных науке видов железобактерий. Из них четыре относятся к нитчатым железобактериям из рода Лептотрикс.
И все-таки, «если оценивать итоги более чем столетних исследований группы железобактерий по числу открытых за это время „хороших видов“, — пишет академик Холодный, — то придется признать эти итоги весьма незначительными. Очень скудны также наши сведения о строении и истории развития железобактерий. При описании некоторых форм часто приходится ограничиваться лишь указанием формы и размеров их клеток. О характере питания и дыхания других форм нам пока ничего не известно».
Итак, по свидетельству самого крупного специалиста по железобактериям, эта группа микроорганизмов изучена далеко не достаточно. В одном лишь роде Лептотрикс академик Холодный открыл четыре новых вида.
Но кто может поручиться, что науке уже известны все виды железобактерий и что среди оставшихся неоткрытыми нет того самого, который Дик Валоне назвал своим именем? К тому же в микробиологии принято после видового названия микроба ставить первые буквы, а иногда и полностью фамилию ученого, открывшего новый вид. Иногда фамилия ученого ставится после родового названия, как это и сделал Дик Валоне.
В общем знакомство с историей открытия и изучения группы железобактерий не разрешило моих сомнений.
Оставался невыясненным и другой вопрос: могут ли железобактерии создать залежи железной руды?
Собственно, вопрос состоял даже не в том, могут или не могут. Мысль, что микробы принимают участие в образовании руд, была высказана еще в 1836 году Христианом Эренбергом. Ему тогда был известен только один микроорганизм, обладающий способностью накоплять железо, — Галлионелла ферругинеа, то самое железное деревце, которое впоследствии открыло академику Холодному тайну железобактерий. Ошибочно посчитав этот организм за диатомовую водоросль (их тогда именовали «панцирными инфузориями»), Эренберг полагал, что скорлупки этих «инфузорий», содержащие кремниевую кислоту и окись железа, явились главным материалом, из которого образовались так называемые болотные руды.
Это была первая догадка о геологической роли железобактерий. Однако предположение Эренберга поддержки у современников не нашло. Но через полвека то же мнение высказывает Виноградский. Он пишет: «Колоссальные отложения железных руд, известных под названием болотной, озерной, луговой и тому подобное, по всей вероятности, обязаны своим происхождением деятельности железобактерий». И снова длительный, на десятилетия, спор с Молишем, и снова Виноградский оказывается прав.
Сейчас ни у кого из геологов не вызывает сомнения участие железобактерий в образовании осадочных месторождений железных руд.
Миллионы и миллионы отмерших бактерий вместе с футлярами, содержащими нерастворимый гидрат окиси железа, скапливаются на дне водоемов большими массами. Постепенно они уплотняются и превращаются в железняк. Именно таким путем образовалось наше знаменитое Криворожское месторождение. Железобактерии были создателями огромных (более 10 тысяч квадратных миль) железорудных отложений в районе Великих озер в США.
Вообще бурый железняк — самая распространенная руда. Это я знал. И повторяю, в связи с Костиной историей вопрос состоял не в том, могут или не могут железобактерии создавать железорудные залежи. Могут! Этот процесс идет и в наше время.
Но как быстро? Сколько времени должно пройти, прежде чем на месте озера или болота образуется месторождение железа? Сколько миллионов или биллионов железобактерий должны для этого «лечь костьми»? А как скоро могут делиться железобактерии? Какова скорость их роста? Вот в этих вопросах следовало разобраться.
Прямых наблюдений здесь мало, но все-таки они есть. Вот данные академика Холодного о скорости роста «железного деревца» — Галлионеллы. Каждая клетка (а располагаются они, как вы помните, на вершине веточек) в течение часа выделяла железистый стебелек, длина которого в 30 раз превышает толщину клетки. Диаметр клетки 0,6 микрона. Итак, около 2 микрон в час, всего две тысячных доли миллиметра. Казалось бы, очень мало.
Но вот в начале нашего столетия в тяжелом положении оказался Дрезден. Трубы городского водопровода неожиданно быстро покрылись толстым слоем «ржавчины», и напор воды сильно понизился. Некоторые совсем воду не пропускали. Снабжение большого города водой было нарушено.
Особенно странным было то, что образовавшееся внутри труб вещество не имело ничего общего с обычной ржавчиной, продуктом простого химического взаимодействия металлического железа труб с водой и растворенным в ней кислородом. Мало того, странная ржавчина, забивая трубы, даже не повреждала их внутреннюю поверхность, и черный асфальтовый слой, которым покрывают трубы изнутри, оставался целым.