Клад острова Морица
Шрифт:
Коротко говоря, исследования, подобные нашим, да и многие-многие другие могут дать положительный результат только в случае разумного сотрудничества человека с природой. Нельзя допускать насилия над природой — это ничего хорошего не принесет. Ни ей, ни, тем более, нам.
Экскурсия вторая
НЕВИДИМЫЕ ГИГАНТЫ
Отвечая на этот вопрос, ботаники заявят:
— Растениям.
Зоологи выскажут иную точку зрения:
— Конечно, насекомым.
Микробиологи
— О чем спорить? Мир весь во власти микроорганизмов.
Услышав такое, мы с вами лишь снисходительно улыбнемся: уж мы-то знаем, кому принадлежит мир. Нам! Людям!
Правда, наша уверенность дает небольшую трещинку, когда мы попадаем в больницу или амбулаторию. Трещинка расширяется, если мы узнаем, что, к примеру, в одном грамме озерного ила обитает миллиард микробов. Она становится еще шире, если нам говорят, что в каждой маленькой капельке мокроты, разбрызгивающейся при кашле туберкулезного больного, содержится 40 000 палочек Коха. И наконец, монолит нашей уверенности сплошь покрывается трещинами и разваливается на куски, когда нам сообщают, что общий вес микробов в верхнем слое почвы на площади в один гектар достигает 4–5 тонн; что в одном кубическом сантиметре воздуха крупного универмага (особенно по воскресным дням) содержатся сотни тысяч микроорганизмов и что при каждом вдохе мы вводим в свои дыхательные пути 500 таких «порций» микробов, а за минуту— 10 000; что бактерии, живущие в закупоренных консервных банках (в тех самых, которые «раздулись»), выделяют сильнейший яд: один его грамм способен убить 25 000 человек; что эпидемии заразных болезней, охватывающие время от времени села, города и целые страны, валят с ног миллионы людей; что микроорганизмы пожирают мрамор и кирпич, асфальтовые дороги, одежду и обувь, горючее в топливных баках самолетов и своими «телами» (образовавшимся в результате их деятельности осадком) забивают насосы, трубопроводы, выводят из строя двигатели…
Но микроорганизмы являются не только возбудителями болезней и разрушителями материальных ценностей. Среди них немало и помощников человека. Взять хотя бы тех невидимок, которые проживают в пахотном слое земли. Большинство их — не враги, а благодетели наши. Они заботятся о плодородии почвы, делают доступными для растений органические остатки, обогащают пашню азотом.
Помимо работающих на нас в течение тысячелетий бактерий брожения и гниения, молочнокислых бактерий, хлебных дрожжей в последнее время «пошли на производство» микроорганизмы, умеющие вырабатывать антибиотики, кормовые белки, аминокислоты, ферменты. Есть такие бактерии, которые предпочитают трудиться в сельском хозяйстве — борются с вредителями и болезнями растений. Все больше обнаруживается микробов — «специалистов» в горном деле и металлургии: они способны выщелачивать из бедных руд медь и молибден, извлекать германий и кремний, добывать железо и золото.
Обо всех наших микроскопических друзьях не расскажешь. Познакомимся поближе лишь с некоторыми из них.
Одна из самых острых проблем сегодняшнего дня во всем мире — недостаток белков в пище человека и в рационе сельскохозяйственных животных. А что такое белок? Это основной строительный материал в организме. Причем материал крупноблочный. Каждый белок представляет собой блок, состоящий из разнообразных «кирпичей»— аминокислот. Эти блоки и использует организм человека или животного при строительстве своих органов и тканей. Однако использует своеобразно. Белки, поступившие с пищей в желудочно-кишечный тракт, он сначала расщепляет на составные части — аминокислоты, а уж из этих отдельных «кирпичей» строит свой собственный белок.
За подобную практику на наших строительных площадках по головке не погладили бы… Но у организма есть важное оправдание: он ведет строительство по индивидуальному проекту, он может использовать только особые «блоки», специфические белки. Вот ему и приходится на ходу из одних строительных деталей делать другие.
Ну, а если изменить систему снабжения — поставлять организму не «блоки», а «кирпичи» — аминокислоты? Или хотя бы добавлять к обычной пище самые необходимые аминокислоты — так называемые незаменимые? Такого рода добавки резко повышают питательную ценность пищи и кормов.
Так возникла проблема промышленного производства аминокислот. За нее взялись химики — и довольно успешно: сейчас они умеют синтезировать некоторые такие вещества из непищевых продуктов. Только вот беда: аминокислоты, рожденные в пробирке, построены из молекул двух видов. Принадлежащие к первому виду — точная копия тех, которые создаются в живой природе. Но есть и другие: они являются зеркальным отражением «нормальных молекул». И организм их не усваивает.
Освободиться от этих балластных молекул оказалось нелегко. Тут вот и «предложили свои услуги» обитатели микромира. Оказывается, некоторые из них как раз и специализируются на «изготовлении» разнообразных аминокислот, причем синтезируют именно те их разновидности, которые нужны животным и человеку.
Такие бактерии вот уже несколько лет проходят «производственное обучение» в лабораториях Института микробиологии Академии наук Латвийской ССР. Все началось с того, что одна из них прибыла в Ригу из Москвы, из Института биохимии имени А. Н. Баха. В дороге ее окружили, словно важную персону, заботой и вниманием. Потом физиологи тщательно изучали ее вкусы и повадки, специалисты лаборатории технической микробиологии составляли для нее меню и приучали ее работать с максимальной отдачей, сотрудники специального конструкторского бюро создавали аппараты, с помощью которых постоянно поддерживались необходимые ей условия. Все ради того, чтобы эта бактерия полностью использовала свои способности и энергично вырабатывала одну из наиболее важных аминокислот — лизин.
Миновало несколько лет, как бактерия, покинув стены института, вступила в большую жизнь: она успешно проходит испытательный срок на заводах. Ее продукция проверялась биологами и животноводами. Их вывод: обогащение кормов концентратом лизина увеличивает привес цыплят, свиней.
Недавно спроектирован специальный цех для производства лизина в больших количествах. Главные технологические операции здесь будут выполнять бактерии. Впрочем, туда, возможно, придут работать уже новые бактериальные «кадры». Ученые выявили среди микроорганизмов, обитающих в иле прибалтийских рек, в почве, в лечебных грязях лесных озер и даже в сточных водах, такие бактерии, которые обладают повышенной работоспособностью.
Тучное пшеничное поле. От края до края гуляют тяжелые зеленые волны. Каждый видит: будет добрый урожай. И каждому понятно: значит, хорошо вспахали поле, вовремя посеяли; к сроку прошли дожди. Все ясно, все просто.
А вот если тщательно изучить свежий пшеничный лист, стебель, корешок или зерно, обнаружится немало непонятного. Оказывается, на любом растении обитают целые поселения микроорганизмов. Привольно микробам: здесь им и стол, и дом. Фитонциды — мощное химическое оружие растений — для них не страшны, они к ним приспособились. Но почему же так удалась пшеница, почему она не болеет, не чахнет под натиском микробов?
Около пятнадцати лет ученые изучают эту проблему. Обследованы самые разнообразные сельскохозяйственные культуры. Собрано полторы тысячи форм микроорганизмов — все они обитают только на здоровых, хорошо развивающихся растениях. И это ничуть не угнетает ни пшеницу, ни овес, ни горох. Более того, попытки освободить эти растения от «иждивенцев» нередко вели к замедлению роста и болезням.
Как выяснилось, многие из тех микробов, которые ученые принимали за иждивенцев и паразитов, не только не приносят вреда своим хозяевам, но и защищают их от болезнетворных бактерий и микроскопических грибов. А часть из них как бы в благодарность за пищу и кров поставляет своим зеленым хозяевам витамины группы В, аминокислоты, вещества, стимулирующие рост (типа гиббереллинов). Особое значение для будущего урожая имеет деятельность бактерий, обитающих на семенах: выделения микробов активируют биохимические процессы, протекающие во время прорастания.