У порога великой тайны

Ивин Михаил Ефимович

Буссенго понимал, что азот растений происходит частично из атмосферы. Но у него не было доказательств, что растение способно само брать чистый азот из воздуха. Он только был уверен, что азот нелегко дается растению и что вносить этот элемент с удобрениями абсолютно необходимо.

В начале пятидесятых годов, как раз в то бурное время, когда власть во Франции досталась Наполеону маленькому, Буссенго вел крайне сложные опыты в своей парижской лаборатории. Он выращивал фасоль, люпин, кресс-салат и овес в замкнутой атмосфере, под стеклянными колпаками, в прокаленном толченом кирпиче, удобренном лишь золой. Воздух, подаваемый растениям, пропускался через склянки с кислотой, поглощающей аммиак. Буссенго принял, таким образом, все

меры к тому, чтобы растения имели в своем распоряжении только чистый молекулярный азот. Будут ли они усваивать его, как усваивают углекислый газ?

И растения отвечали Буссенго:

— Нет!

Он бился три года, поставив за это время 16 опытов. И ни одно из четырех растений, даже фасоль и люпин, принадлежащие к бобовым, «не притронулись» к чистому азоту. Между тем все растения обнаруживали явные признаки азотного голодания (ведь они смогли использовать лишь тот азот, который заключен был в семенах), вырастая под своими колпаками карликовыми и хилыми. Выходило, что гигантский океан азота, омывающий наземные растения, совершенно им недоступен!

Буссенго попал в трудное положение. Он переживал настоящую драму, драму исследователя, зашедшего в тупик. Его парижские лабораторные опыты противоречили эльзасским полевым опытам, которые он ставил за тринадцать лет до того. Ведь там, в Бехельбронне, растения, особенно бобовые, внятно отвечали ему, что они пользуются азотом воздуха. Здесь они это упорно и начисто отрицали.

Быть может, в эльзасские или парижские опыты вкралась ошибка? Нет, Буссенго работал чисто. Его опыты потом повторялись в разных странах несколькими поколениями ученых. Многое дополнялось, иногда пересматривались выводы — наука не стоит на месте. Но никто не смог упрекнуть Буссенго в том, что он неточно поставил какой-либо опыт. К. А. Тимирязев говорил впоследствии, что если Буссенго задавал какой-нибудь вопрос природе, то после него переспрашивать уже не приходилось. А если кто и переспрашивал, то неизменно получал тот же ответ.

Но вернемся к началу пятидесятых годов прошлого века. В самый трудный момент, когда Буссенго, мучимый сомнениями, искал выхода из тупика, явился на сцену молодой парижский агроном Жорж Вилль. Он выступил с ошеломляющим заявлением: опыты почтенного академика Жана Батиста Буссенго неверны, растения отлично усваивают азот воздуха; он, Вилль, доказал это своими лабораторными экспериментами.

Положение Буссенго стало еще более сложным. Жорж Вилль бросал тень на репутацию маститого ученого, который известен был как безошибочный экспериментатор. Но если бы это оказался только научный спор! Тут к чистому молекулярному азоту примешались грязные политические интрижки.

Жорж Вилль по какой-то причине пользовался особым покровительством Наполеона маленького, который усиленно проталкивал своего любимчика в науку. Поговаривали, что Вилль — внебрачный сын Луи Бонапарта. Быть может, Виллю намекнули, что неплохо бы опорочить Буссенго? Быть может, он сам решил угодить Бонапарту? Мы этого не знаем. Но даже если Жорж Вилль просто заблуждался, то все равно его опыты пришлись как нельзя больше по вкусу Наполеону маленькому и его клике. Поколебать научный авторитет закоренелого республиканца — да об этом можно было лишь мечтать!

Буссенго, поставив еще несколько серий опытов, легко доказал свою правоту — Вилль просто неумело работал. Но молодой агроном настаивал на своем: растения способны усваивать азот атмосферы. Тогда Французская Академия наук, членом которой состоял Буссенго, назначила комиссию в составе шести академиков, которая должна была определить, кто прав в этом споре — Буссенго или Вилль.

Комиссия пришла к выводу, что прав… Жорж Вилль!

Можно ли предположить, что академики вынесли такое решение в угоду Луи Бонапарту и его клике? Вряд ли. Все объяснилось проще. Буссенго все свои опыты ставил собственными руками. Почтенная же комиссия из академиков поручила проверку сложнейших опытов, требующих большого искусства и терпения, химику Клоезу. Клоезу было недосуг, он часто отлучался из Парижа. Химик возложил уход за подопытными растениями на лабораторного служителя. Тот исправно делал все, как ему было велено. Но рядом с дистиллированной водой, которой поливались растения, беззаботный служитель выпаривал какой-то аммиачный раствор. Понятно, что азот из аммиака опадал в воду, а потом и в растения. Как тут было не подтвердиться опытам Жоржа Вилля!

Луи Бонапарт и его приспешники возликовали: наконец-то удалось побить ненавистного республиканца, да как побить — руками самих ученых!

Но Буссенго нисколько не поколебался в своей правоте. Гораздо больше, чем нападки бонапартовцев, его мучило то, что он никак не мог дознаться, почему его собственные опыты противоречивы, хотя и безошибочны.

Он продолжал поиски, махнув рукой на Жоржа Вилля, на всех его покровителей и единомышленников. Если растения не могут сами усваивать азот из воздуха — рассуждал Буссенго — то, может быть, этим свойством обладает почва? Он поместил несколько порций почвы в большие стеклянные баллоны, заранее определив, сколько азота содержится в воздухе под баллоном и в почве. Запаянные колбы простояли в лаборатории Буссенго 11 лет: ученый обладал достаточным запасом терпения! Он вскрыл сосуды в 1871 году, когда Луи Бонапарт уже был низвергнут. Выяснилось, что почва не взяла из баллонов ни грамма азота.

Буссенго так и не удалось полностью раскрыть тайну азота в растениях, хотя опыты француза были безупречны и он стоял на верном пути. Он расчистил поле деятельности для следующих поколений, которые и довели дело до конца. Мы теперь знаем, что высшие растения действительно сами не способны использовать молекулярный азот воздуха. Мы знаем, что чаще всего посевы испытывают недостаток именно в азотистой пище, хотя над каждым гектаром почвы находится в атмосфере около 80 тысяч тонн азота и этого хватило бы растениям более чем на миллион лет.

В 1886 году, за год до смерти Буссенго, науке удалось дознаться, что бактерии, живущие в клубеньках на корнях гороха, бобов, вики, клевера и других бобовых, обладают способностью усваивать азот атмосферы, делая его доступным для высших растений. Потом были открыты и другие бактерии, обитающие уже не в клубеньках бобовых, а просто в почве, но занятые тем же — улавливанием, связыванием атмосферного азота.

Постепенно раскрылась картина сожительства, содружества бактерий-азотособирателей и высших зеленых растений: бактерии «приготовляют» для растений в почве азотистую пищу, получая взамен от растений сахар и минеральные соединения. Чем плодороднее почва, тем лучше в ней развиваются и бактерии-азотособиратели.

Стало ясно, почему растения в Эльзасе отвечали Буссенго: «Да, мы пользуемся азотом воздуха», а в Париже на тот же вопрос говорили: «Нет!». Парижские опыты были стерильны, Буссенго прокаливал толченый кирпич, а воздух пропускал через склянки с кислотой. Ученый не мог знать, что, принимая все эти меры для удаления азотистых соединений из воздуха и почвы (ему нужен был для опыта лишь чистый молекулярный азот), он тем самым убивает начисто все микроорганизмы. Он ведь и не подозревал, что существуют бактерии-азотособиратели. В эльзасских опытах бактерии могли свободно развиваться, и, пользуясь их услугами, растение говорило: «Да, беру азот из воздуха!» Опыты Жоржа Вилля, вероятно, легче было воспроизвести, так как молодой агроном вряд ли мог создать такую стерильную обстановку, как Буссенго. Возможно, что подопытные растения Вилля пользовались услугами бактерий-азотособирателей, и опять выходило — «да!»