Страница 10 из 56
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.