Биология: Страна вечных загадок

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.

Возникает вопрос: что представляет собой фильтрующийся вирус — ядовитое вещество или невидимое в микроскоп живое существо? Чтобы ответить, необходимо познакомиться с главными свойствами фильтрующихся вирусов.

Возьмем для примера тот же процеженный через фильтр сок табачных листьев, заключающий в себе вирус пестролистности. Разбавим его чистой водой в пропорции 1:100 000. Получится жидкость, в которой будет в сто тысяч раз меньше частичек вируса, чем в чистом соке. Несмотря на это, такой жидкостью можно заражать здоровые табачные растения. Каждое зараженное растение получает ничтожное количество вируса, но через некоторое время в листьях табака накопливается большое количество вируса. Откуда он взялся? Неужели вирусы Могут размножаться, как микробы? Ведь микробы размножаются потому, что они живые существа. Значит ли это, что вирус — живое существо, нечто вроде микробов? Подождем, однако, с ответом. Познакомимся с другими свойствами вирусов.

Изучая характерные черты фильтрующихся вирусов, ученые отметили одну чрезвычайно любопытную особенность: жизнь и размножение вирусов возможны лишь в присутствии живых клеток.

Существование вирусов прочно связано с жизнью тех животных и растений, которые подвержены вирусным заболеваниям. Вирусы существуют и увеличиваются в количестве за счет тех продуктов, которые живые клетки вырабатывают для себя. Короче говоря, вирусы ведут себя, как паразиты, как болезнетворные грибки и бактерии, поселяющиеся в теле растений и животных.

Мы говорили, что болезнетворные микробы живут и хорошо размножаются в пробирках и склянках с искусственной питательной средой, например, на мясном бульоне. Спрашивается: можно ли таким способом выращивать и вирусы? Нет, нельзя.

Их можно разводить вне организма только на «живых средах». Ученые могут поддерживать жизнедеятельность отдельных кусочков ткани, вырезанных из тела животного (кусочки кожи, мышцы и т. д.). На таких искусственно взращенных тканях могут существовать и вирусы, поражающие животных, но только до тех пор, пока эти ткани живы: с их смертью исчезают и вирусы.

Эти опыты наглядно показывают, насколько существование вирусов тесно связано с жизнью тканей и составляющих эти ткани клеток. Они лишний раз склоняют нас к мысли, что вирусы похожи на паразитов, «хозяевами» которых являются живые клетки организма. Не надо только забывать, что «паразиты» эти не могут существовать в какой-либо мертвой среде, тогда как живущие в организмах болезнетворные микробы могут свободно жить и размножаться и в искусственных питательных средах.

Есть и другие факты, которые несколько сближают вирусы с болезнетворными бактериями.