Биология: Страна вечных загадок
Шрифт:
Человек, укушенный бешеной собакой или бешеным волком, обычно несколько недель чувствует себя совершенно здоровым, но затем вирус бешенства начинает действовать, болезнь очень часто заканчивается смертью. Было время, когда эта болезнь считалась неизлечимой. Теперь благодаря пастеровским прививкам людей, укушенных бешеными животными, лечат; но не тогда, когда болезнь уже проявилась, а сразу после укуса: чем скорее, тем лучше.
Человеку, которого укусила бешеная собака, прививают ослабленный вирус бешенства, приготовленный из мозга погибшего от бешенства животного. На другой или на третий день после этого ему делают вторую прививку, уже из более сильного яда; затем делается третья, четвертая, пятая прививки. Для каждой следующей прививки берется яд. более сильный, чем раньше.
К числу болезней, вызываемых бактериями, относится дифтерия (или дифтерит). Дифтерийные бактерии хорошо растут на особом бульоне. Тут они выделяют и свой яд (токсин). Бульон с дифтерийными бактериями можно процедить так, что все бактерии останутся, а выделенный ими яд вместе с бульоном пройдет сквозь сито. Бульон этот служит для приготовления лекарства, при помощи которого теперь лечат детей, заболевших дифтерией. Вот как это делают.
Лошади под кожу вводят три-четыре капли бульона с дифтерийным ядом. Лошадь от этого не страдает, ибо такое малое количество яда на нее не действует. Через несколько дней ей прививают немного больше ядовитой жидкости; в третий раз — еще больше. В течение трех-четырех месяцев порция яда, которую впрыскивают лошади под кожу, постепенно увеличивается. После ряда таких впрыскиваний лошадь не боится уже дифтерийной заразы: ее кровь разрушает дифтерийный яд и уничтожает его вредные свойства. Вот эту-то кровь и используют как лекарство от дифтерии. У лошади, привыкшей к сильному дифтерийному яду, на шее вскрывают вену и выпускают определенное количество крови. Кровь, простояв несколько часов в прохладном месте, распадается на кровяной сгусток и прозрачную желтоватую жидкость — сыворотку.
Эта сыворотка — хорошее лекарство от дифтерита. Ее разливают в маленькие скляночки, которые запаивают, затем они хранятся в холодном и темном месте до тех пор, пока не понадобится пустить сыворотку в дело.
Как же ею пользуются? Доктора вводят ее шприцем под кожу больному ребенку. Сыворотка обезвреживает дифтерийный яд и, таким образом, спасает больного от смерти. Пока не знали лечения сывороткой, чуть не половина детей, заболевших дифтерией, умирала. Но с тех пор, как открыли это лечение, из ста больных дифтерией выздоравливает восемьдесят-девяносто. Важно только как можно раньше распознать дифтерию и тотчас же начать лечить сывороткой.
Почему кровяная сыворотка лошади оказалась прекрасным лечебным средством от дифтерии?
В кровяной сыворотке лошади, не восприимчивой к дифтерии, вырабатывается вещество (противоядие), которое обезвреживает дифтерийный яд, уничтожает его болезнетворное действие. Противоядие вырабатывают белые кровяные шарики.
Организм, вступающий в борьбу с болезнетворными бактериями, выполняет двойную работу: обезвреживает яд, который выделяют бактерии, и уничтожает бактерии. Мечников утверждал, что обе эти работы выполняют белые кровяные шарики. Они вырабатывают двоякого рода продукты. Одни из них выполняют роль противоядия, а другие убивают бактерии.
Зная это, можно ответить на вопрос, почему «застрахованная» от дифтерийного яда лошадь не заболевает дифтерией. Благодаря прививкам в крови такой лошади накопливаются противоядия — вещества, которые обезвреживают дифтерийный яд и убивают бактерии.
Остается ответить еще на один вопрос: почему сыворотка лошади, застрахованной от дифтеритного яда, излечивает человека от дифтерита? Очевидно, потому, что противоядия, вырабатываемые клетками крови человека, недостаточны для борьбы с дифтерийными бактериями и их ядами: нужна помощь извне, и она приходит в виде кровяной сыворотки лошади которая заключает в себе противоядие, уничтожающее дифтерию. Человек нашел средства для борьбы со многими болезнями.
Можно было бы еще очень долго рассказывать о пользе и вреде, которые приносят людям невидимые простым глазом микроскопические живые существа-микроорганизмы, но в небольшой главе невозможно рассказать обо всем. Наша цель — показать, что существует особый мир, мир микроскопических организмов, среди которых у человека есть и враги и друзья.
Могучая сила клетки
Около 300 лет назад научились делать микроскопы, которые увеличивали изображение невидимых предметов в 100-120 раз. Английский ученый Роберт Гук (1635-1703) при помощи микроскопа сделал открытие. Он взял кусочек обыкновенной пробки, вырезал из него тонкую, как папиросная бумага, пластинку и рассмотрел ее под микроскопом. Картина получилась совершенно неожиданная: пластинка пробки выглядела, как пчелиные соты,— она состояла из множества тесно стоящих одна подле другой ячеек. Гук назвал их клетками, и с того времени это название утвердилось в науке.
Это было великое открытие. До Гука никто ничего подобного не видел. Ему первому посчастливилось заглянуть в тот новый мир, куда взор человека до этого еще не проникал. Ему первому удалось узнать, что строение организмов гораздо сложнее, чем это представляется невооруженному глазу человека.
Толчок был дан. Мысль ученых заработала в новом направлении. Два выдающихся натуралиста XVII века — итальянец Марчелло Мальпиги и англичанин Нееемия Грю — сделали новое открытие. Исследуя под микроскопом стебли, листья, почки и плоды растений, ученые заметили, что в них встречаются в огромном количестве те самые «ячейки», или «клетки», о которых говорил Гук. Кроме клеток, наполненных веществом, похожим на сырой яичный белок, они нашли в стебле и листьях множество простых и спиральных трубочек, а также волокон, свидетельствовавшие о сложности строения растений.
В XVIII веке внимание ученых переместилось от растений на животных. Но важнейшие открытия на этом поприще были сделаны выдающимися учеными XIX века, среди них были Т. Шванн, И. Мюллер, Р. Вирхов и др.
Изучение клетки стало быстро развиваться благодаря усовершенствованию микроскопов. Микроскоп Адамса увеличивал изображение предметов уже от 300 до 1000 раз (XVIII век), а в микроскопе Шика увеличение размеров клеток доходило до 2400 раз. Теперь же благодаря электронному микроскопу можно видеть чрезвычайно сложное строение клеток, бактерий, вирусов.
Перечисленным ученым удалось наглядно доказать, что различные органы у животных и человека так же, как и у растений, построены из многих тысяч, миллионов, а иногда и миллиардов разнообразных по форме клеток, измеряемых десятыми, сотыми и даже тысячными долями миллиметра.
Эти же ученые, а за ними и другие натуралисты пришли к выводу, что каждая клетка обладает всеми характерными свойствами живого организма — принимает и перерабатывает пищу, удаляет ненужные ей вещества, растет, размножается, она наделена чувствительностью и выполняет определенную работу.
Итак, плавающая в пруду крошечная ряска и многовековой дуб, комар и кит, шимпанзе и человек — словом, каждый организм, представляя собой нечто целое и единое, есть в то же время и нечто сложное, составное; ибо в нем сосредоточено множество строительных единиц, исполняющих ту или иную работу в жизни этого сложного организма.
Возьмем для примера человека. У него есть кожа, кости, хрящи, сухожилия, мышцы, мозг, печень и т. д. Обратимся к микроскопу и рассмотрим с его помощью тоненькие, прозрачные срезы перечисленных органов и тканей. Перед нами откроются удивительные картины. Дайте простор своему воображению — оно нужно ведь не только поэту, но и ученому! Объедините все эти картины в одно целое, и вы увидите, как сложно устроен наш организм, какая кипучая, разносторонняя деятельность идет в нем.
Вот стройные ряды чешуйчатых роговых клеточек: они образуют нежный тонкий слой, который покрывает снаружи все наше тело и защищает его от вредных воздействий окружающей среды. Под ним лежат слои других кожных клеток, еще глубже расположены жировые и мышечные клетки — то длинные в виде волокон, то короткие, похожие на веретено. Легко возбудимые, исполненные физической мощи, они выполняют разнообразную работу: приводят в действие наши органы движения, осуществляют механическую работу желудка и кишечника, сжимают и расширяют при дыхании грудную клетку, выгоняют из сердце кровь, направляя ее по сети кровеносных сосудов во все концы нашего тела.