Книга: Следопыты в стране анималькулей

Домик со сфинксами

<<< Назад
Вперед >>>

Домик со сфинксами

В Москве, на улице, что выходит прямо к главному входу в зоопарк, есть странное здание. Красивый фасад особняка обращен к дощатому забору, к сгрудившимся в маленьком дворике хозяйственным постройкам. Тесно и неуютно здесь двум древним египетским сфинксам, застывшим в загадочных позах у роскошного парадного входа.

«Чья-то капризная фантазия скрыла фасад этого здания от взоров прохожих», — так, наверное, подумает всякий, кто побывает здесь. Но дело вовсе не в прихоти строителя, а в истории старой Москвы, где архитектурный облик города зависел от корыстных интересов купцов-толстосумов, управлявших городским хозяйством.

Было время, когда особняк стоял в тенистом парке, а сфинксы у его подъезда видели свое отражение в зеркальных водах большого пруда.

Потом парк разбили на участки и стали сдавать в аренду застройщикам. Топоры домовладельцев застучали по вековым деревьям. Затея эта оказалась выгодной, и хозяева города жалели только, что пруд занимает слишком много места.

Но выход из положения все же нашли. Большую часть пруда засыпали. Все, что от него осталось, можно видеть теперь на территории зоопарка.

Так особняк со сфинксами затерялся среди больших доходных домов и маленьких деревянных домиков дореволюционной Москвы. Но он по-прежнему оставался дорог сердцу всех, кто ценит историю отечественной науки.

В 1894 году в этом здании разместилось первое в России научное учреждение, поставившее своей целью изучать почвенные микроорганизмы, заставить их лучше служить человеку. Бережно хранимые архивные материалы свидетельствуют не только о первых шагах молодой науки, но и о тех необычайно трудных условиях, в которых приходилось работать в прошлом русским ученым.

Среди руководителей станции были прогрессивные ученые, общественные деятели, активные участники революционного движения. Профессор С. А. Королев еще в студенческие годы дважды изгонялся из университета за участие в выступлениях против самодержавия. Пришлось ему испытать и тюремное заключение и ссылку. Профессор А. Ф. Войткевич также прошел школу революционера-подпольщика. Участник революции 1905 года, он неоднократно арестовывался царскими властями.

Вокруг московской бактериолого-агрономической станции сплотился коллектив ученых, близких к народу, к его нуждам и чаяниям. Поэтому вся деятельность станции, с самого начала, была направлена на удовлетворение практических запросов сельского хозяйства.

Работали здесь с подлинным энтузиазмом.

Однако энтузиазм энтузиазмом, а где взять средства на содержание научного учреждения? Пришлось выпрашивать подачки у богатых благотворителей, неделями простаивать в приемных царских вельмож.

Научное оборудование станции было самым примитивным.

«Больное место станции, — писал ее первый директор — С. А. Северин, — это отсутствие микроскопов; станция до самого последнего времени имела всего лишь один плохонький микроскоп. Мы вынуждены пользоваться микроскопами посторонних лиц, когда они любезно одолжают нам свои микроскопы. Вполне хороший микроскоп — это лишь сладостная мечта, теряющаяся в каком-то неопределенном будущем».

И все же, несмотря на все трудности, на станции велась многообразная работа. Штат научных работников продолжал пополняться за счет новых энтузиастов.

Даже ночью научные сотрудники не покидали своих лабораторий. Они создали из чистых культур бактерий мышиного тифа весьма активный препарат, быстро поражающий вредных грызунов. Готовили также чистые культуры молочнокислых бактерий.

И то и другое потом продавали купцам и владельцам молочных заводов. Так общим трудом собрали средства для расширения помещений станции, для приобретения необходимого научного оборудования.

Нелегко было в прежние времена исследователям страны невидимок. И все же они уверенно шли вперед.


Современный биологический микроскоп, дающий увеличение до 2000 раз.

Именно на московской бактериолого-агрономической станции изготовили первое в России живое удобрение.

Дело это имеет свою историю.

Когда были открыты клубеньковые бактерии и выяснена их роль в накоплении азота, повсюду стали сеять бобовые травы. Для сельских хозяев это было вдвойне выгодно. Бобовые травы — клевер, экспарцет, донник, люцерна — повышали плодородие почвы и, кроме того, давали ценное питательное сено для скота.

Ученые даже подсчитали, что при благоприятных условиях бобовая трава люцерна, посеянная на площади в один гектар, накапливает в почве за год до трехсот килограммов азота.

Казалось бы, все складывалось отлично. Надо только ввести бобовые травы в севооборот, то есть высевать их периодически на каждом участке сельскохозяйственных угодий, тогда все другие растения на этих участках не будут ощущать недостатка в азоте.

Но вот беда! Оказалось, что бобовые травы хорошо растут далеко не везде и не всегда. А когда они развиваются плохо, то и азота в почве не накапливают, а только зря занимают место на полях.

Долгое время не знали, чем объяснить «капризы» бобовых. Потом установили, что и в этом случае все зависит от почвенных микроорганизмов.

Клубеньковые бактерии могут жить в почве повсюду, но азот воздуха усваивают, только поселяясь в корнях бобовых растений. Проникать в корни небобовых растений они не могут.

Кроме того, клубеньковые бактерии очень прихотливы и в выборе самого бобового растения. Бактерии, которые вызывают образование клубеньков на корнях клевера, проникнуть в корни гороха уже не могут. Наоборот, клубеньковые бактерии гороха не могут вызвать образование клубеньков на корнях клевера. И если в почве будут только клубеньковые бактерии клевера, то горох в этом случае будет нуждаться, как и другие небобовые растения, в почвенном азоте.

Но, если даже в почве есть бактерии, приспособленные к совместной жизни с данным бобовым растением, они все же не смогут выполнить свое назначение, если их мало.

Посеяли, скажем, на поле клевер. Почву хорошо удобрили, разрыхлили. Но клевер получился низкорослый, слабый, с желтоватыми листьями.

Если выкопать из земли одно из таких растений, то можно убедиться, что на корнях совсем нет или очень мало клубеньков. Значит, клевер, вместо того чтобы обогащать почву, сам испытывает азотный голод.

Правда, бобовые травы — многолетние растения, и положение постепенно поправляется. Даже единичные клубеньковые бактерии проникают в корень, размножаются там, и растение начинает развиваться за счет азота, добытого бактериями. На второй год жизни такое растение развивается уже лучше, его листва приобретает темно-зеленый цвет. А через три года, когда клевер созреет и клубеньки разрушатся, бактерии вновь возвратятся в почву, но теперь уже в значительно большем количестве. Они будут жить в почве, ожидая следующего посева клевера.

Таким образом, можно во всякой почве постепенно накопить достаточный запас клубеньковых бактерий. Но для этого необходим длительный срок. А надо, чтобы бобовые травы уже с первого года своей жизни выполняли свою задачу — накапливали азот в почве.

Чтобы усилить работу клубеньковых бактерий, стали удобрять почву под посев бобовых трав землей, взятой с тех полей, на которых эти растения раньше росли хорошо. Вместе с землей переносили и миллиарды клубеньковых бактерий. Этот способ давал хорошие результаты, но был невыгоден. Ведь чтобы «переселить» клубеньковых бактерий на один только гектар посева, надо было перевезти четыре — пять тонн земли.

Тогда попробовали обогащать хорошей землей не участок, предназначенный для посева бобовых, а только семена растений. Несколько килограммов хорошей земли смачивали водой и перемешивали с семенами, бобовых перед посевом. Этого оказалось вполне достаточно, чтобы клубеньковые бактерии «заразили» семена растений и значительно повысили урожай.

И вот тогда возникла мысль: а что, если получать чистые культуры клубеньковых бактерий, размножать их в лабораториях, а потом рассылать на поля по мере надобности?

Иначе: нельзя ли приготовить живое бактериальное удобрение для бобовых растений?

Мысль показалась настолько заманчивой, что многие лаборатории в разных странах начали изготовлять такие удобрения, а ловкие предприниматели усиленно их рекламировали.

Однако вскоре произошло недоразумение, которое поставило под сомнение не только полезность клубеньковых бактерий, но и роль почвенных микроорганизмов вообще.

Англичане Рассел и Гетчинсон были ярыми противниками бактериальных удобрений. Они считали, что роль почвенных микроорганизмов преувеличена без всякого на то основания, а попытка удобрять почву бактериями — выдумка шарлатанов.

Чтобы доказать свою правоту, Рассел и Гетчинсон провели такой опыт. Они посадили семена в хорошую почву, которую предварительно прогрели при температуре выше семидесяти градусов. Было ясно, что в такой почве все микробы убиты и, следовательно, не смогут оказать влияние на развитие растений. Рядом исследователи посеяли для контроля семена тех же растений, на такой же точно почве, но не подвергавшейся прогреванию.

Результат опыта должен был, по мысли Рассела и Гетчинсона, посрамить приверженцев бактериальных удобрений. И, как бы удивительно это ни показалось, все случилось так, как и предполагали английские ученые. На почве с убитыми микробами они получили даже больший урожай, чем на контрольном участке.

В результате напрашивался вывод: почвенные микробы не только не полезны, а даже вредны для растений.

Вокруг опыта Рассела и Гетчинсона разгорелся яростный спор. Именно в это время и начала свою деятельность московская бактериолого-агрономическая станция.

Здесь, как и в некоторых других странах, были поставлены точные, научно обоснованные опыты.

Бобовые травы высевали на трех опытных участках.

На первом — в обычную высокоплодородную землю. На втором — в такую же почву, но предварительно прогретую. Семена для этого участка обрабатывали еще ядами, чтобы наверняка уничтожить всех микробов. На третьем участке почву прогревали, но перед самым посевом искусственно заражали почвенными микроорганизмами.

И вот результат: на втором участке, с прогретой почвой и обеззараженными семенами, урожай был в три раза меньше, чем на первом. А на третьем участке, где прогретую почву удобрили почвенными микробами, урожай был самым высоким.

Значит ли это, что Рассел и Гетчинсон допустили ошибку? Нет, оба они были старательные исследователи и честные ученые. Ошибки в их опыте не было. Но из правильных наблюдений они сделали неверные выводы.

Ведь мы уже знаем, что в почве живут и борются за место и пищу самые различные микробы — полезные и вредные для растений. Если вредные берут верх, растения терпят нужду в пище.

Немало в почве и болезнетворных микробов, особенно грибков. Правда, с ними борются бактерии, живущие возле корней растений. Но в почве есть еще простейшие организмы — инфузории и амебы. Питаются они главным образом бактериями. Когда простейших много, они быстро истребляют бактериальное население почвы. Растения остаются без своих верных защитников, и болезнетворные грибки беспрепятственно делают свое дело.

Кроме того, в почве хранятся семена различных сорных растений, отнимающих у растений влагу и пищу. Когда прогревают почву, то действительно убивают всех микробов — и полезных и вредных. Но, уничтожая всех микробов, создают тем самым условия для быстрого размножения новых. Если в такую почву внести полезные микроорганизмы, то они будут развиваться беспрепятственно. Зародыши сорняков также погибают при прогревании, и сорняки не мешают росту культурных растений.

Незнание всего этого и привело Рассела и Гетчинсона к ошибочному выводу. Прогревая почву, они думали, что избавляются от всех микробов, а на самом деле они только расчищали место для бурного развития полезных бактерий. Поэтому во всех случаях, когда в почве много вредных микробов и зародышей сорняков, прогревание или протравливание почвы ядами приносит пользу и может повысить урожай.

Так была восстановлена репутация почвенных микроорганизмов, а метод прогревания и протравливания почвы ядами стал, с легкой руки Рассела и Гетчинсона, одним из обычных приемов агротехники.

Однако на пути бактериальных удобрений все еще стоял один нерешенный вопрос.

Дело в том, что применение клубеньковых бактерий в виде живого удобрения не всегда давало одинаковые результаты. Иногда искусственное заражение почвы клубеньковыми бактериями так резко повышало урожай бобовых трав, что агрономы приходили в восхищение. В журналах появлялись статьи, которые на всякие лады расхваливали «живое удобрение».

В других случаях клубеньковые бактерии не оправдывали надежд и не оказывали какого-либо влияния на урожай. Это вооружало противников бактериальных удобрений. Они тоже писали статьи и на страницах тех же журналов объявляли новый метод удобрения провалившимся.

В чем же все-таки дело?

Работники московской бактериолого-агрономической станции решили найти ответ и на этот вопрос.

Они обратили внимание, что на корнях хорошо развитых бобовых растений плотные и крупные клубеньки располагаются в основном на главном корне. На корнях же плохо развитых растений клубеньки мелкие, желтые или зеленоватые, часто сморщенные и разбросаны по всей корневой системе.

Крупные и мелкие клубеньки тщательно отмывали от земли, раздавливали, а их содержимое раздельно высевали на твердую питательную среду — желе, приготовленное из отвара бобовых трав. Клубеньковые бактерии на таком желе размножались очень быстро, и ими заражали семена бобовых растений. Семена выращивали в разных условиях и на различных почвах.

Результат этих опытов неизменно свидетельствовал об одном и том же. Бактерии, полученные из крупных розовых клубеньков, образуют на корнях такие же точно клубеньки. Растения в этих случаях развиваются хорошо, получают достаточное количество азота. Наоборот, бактерии из мелких, желтых клубеньков могут образовать на корнях только такие же мелкие клубеньки. Растения в этом случае имеют бледно-зеленый цвет, плохо развиваются и явно испытывают азотный голод.

Получалось, что клубеньковые бактерии одного и того же вида могут быть разными — активными и неактивными. Активные клубеньковые бактерии снабжают растение достаточным количеством азота, а неактивные — плохо или даже совсем не усваивают азот из воздуха. В последнем случае они, питаясь соками растения-хозяина и ничего не давая ему взамен, превращаются в паразитов.

Значит, бактериальные удобрения только тогда дают хороший результат, когда они приготовлены из активных клубеньковых бактерий.

В 1905 году на московской бактериолого-агрономической станции выделили чистую культуру активных клубеньковых бактерий клевера. Первый же опыт в полевых условиях дал очень хороший результат. Урожайность клевера, семена которого были заражены активными бактериями, повысилась на пятьдесят процентов.

С тех пор прошло немало времени. Использование клубеньковых бактерий для повышения урожайности бобовых растений уже давно вышло за пределы научных учреждений.

В Советской стране, в Москве, Ленинграде, на Украине, в Сибири, на Кавказе, — повсюду есть специальные заводы, где изготавливается «живое удобрение» из клубеньковых бактерий. Называют это удобрение нитрагином.

На бобовых отварах из семян гороха или фасоли размножают огромное количество активных клубеньковых бактерий.

Для приготовления нитрагина берут хорошую, богатую перегноем почву и насыпают ее в пол-литровые бутылки. Бутылки с почвой закрывают ватными пробками и хорошо прогревают. Это делается для того, чтобы убить в почве всех микробов, которые могут помешать размножению клубеньковых бактерий.

Затем в бутылки с почвой вносят по нескольку капель бобового отвара с клубеньковыми бактериями. Бутылки плотно закупоривают и выдерживают шесть — восемь суток в теплом помещении. За это время бактерии усиленно размножаются, и количество их в каждом грамме почвы достигает сотен миллионов. Теперь нитрагин готов и может храниться в прохладном помещении несколько месяцев.

Каждое бобовое растение имеет свой особый сорт клубеньковых бактерий, то есть клевер можно заражать только бактериями клевера, люцерну — бактериями для люцерны, фасоль — бактериями, взятыми из клубеньков фасоли. Поэтому на бутылках с нитрагином всегда указывается, для какой бобовой культуры он приготовлен.


Каждое бобовое растение имеет свой особый вид клубеньковых бактерий, которые образуют обильные клубеньки и помогают питанию и росту только своего хозяина-растения. Здесь показана фасоль, выросшая: 1 — без бактерий, в стерильных условиях; 2 — при заражении чужими бактериями из клубеньков гороха; 3 — зараженная клубеньковыми бактериями, свойственными фасоли.

Одна бутылка нитрагина содержит гектарную порцию «живого удобрения». В почву его вносят вместе с семенами. В день посева содержимое бутылки с нитрагином разбалтывают в чистой воде и смачивают им семена.

Советские микробиологи не только используют замечательное свойство клубеньковых бактерий. Они стремятся заставить их работать еще лучше, продуктивней.

Оказывается, что активность — это не постоянное свойство, присущее определенным видам бактерий. Это свойство может усиливаться или ослабляться. Ведь бактерии, как и все другие живые существа, постоянно изменяются под влиянием изменяющихся условий жизни.

При неблагоприятных условиях клубеньковые бактерии теряют активность, в благоприятных условиях их активность, наоборот, повышается.

Клубеньковые бактерии живут в «содружестве» с бобовыми растениями, поэтому они лучше всего чувствуют себя тогда, когда хорошо развивается растение-хозяин. Ведь если бобовое растение терпит нужду в свете, пище и влаге, то к корням меньше притекает питательных веществ, и от этого страдает не только само растение, но и живущие на его корнях бактерии.

Зная эту зависимость, ученые стремятся создавать для клубеньковых бактерий наилучшие условия жизни и тем самым изменяют их свойства. Точно так, как животноводы заботятся об улучшении породы своих животных, так и микробиологи заботятся о выведении наиболее активных клубеньковых бактерий.

В этом направлении для исследователей страны невидимок открыто широкое поле деятельности, почти неисчерпаемые возможности.

В дореволюционной России бактериальные удобрения применялись только отдельными богатыми помещиками. Теперь «живое удобрение» получило доступ на необозримые колхозные и совхозные поля.

Каждый год наши заводы готовят нитрагин на миллионы гектаров посевных площадей.

Каждый год миллионы бутылок с нитрагином развозятся по всей стране в вагонах-холодильниках, на пароходах-рефрижераторах, в кабинах скоростных самолетов. В каждой бутылке сто пятьдесят миллиардов живых клубеньковых бактерий. Неисчислимая армада невидимых помощников в борьбе за урожай ежегодно бросается на наши поля.

А мысль ученых-исследователей продолжает работать: надо найти методы лучшего использования клубеньковых бактерий. Этим занят и профессор Владимир Павлович Израильский. Он принадлежит к старшему поколению исследователей почвенных микроорганизмов. Еще на студенческой скамье, будучи слушателем Харьковского университета, Владимир Павлович решил посвятить свою жизнь этому увлекательному делу. За его плечами немало научных открытий в области почвенной микробиологии, болезней растений и борьбы с ними.

Теперь профессор Израильский занят новой важной проблемой. Он хочет преодолеть недостатки, которые еще имеет нитрагин. Вес бактерий ничтожен, а вес нитрагина, состоящего в основном из почвы, значителен. Это создает неудобство при перевозке. Кроме того, нитрагин сравнительно быстро портится, хранить его надо в специальных условиях. Это тоже неудобно.

«Как было бы хорошо, — подумал Владимир Павлович, — если бы удалось избавиться от почвы, найти способ сохранять клубеньковые бактерии в сухом виде».

Мысль эта была не случайна. Ведь общеизвестно, что микробы лучше чем какие-либо другие живые существа приспосабливаются к невзгодам жизни. Многие хорошо переносят засуху. Они долгое время могут не проявлять видимых признаков жизни, находясь в состоянии скрытой жизни. И немедленно «оживают», как только попадают в благоприятные условия.

Многочисленные опыты увенчались успехом. В лаборатории профессора Израильского можно увидеть белый порошок — сухой нитрагин. Небольшая порция порошка, всего несколько граммов, легко умещается в жилетном кармане. Но ее достаточно для обработки гектарной порции семян бобовых трав. В каждом грамме порошка до тридцати пяти миллиардов активных клубеньковых бактерий.

Владимир Павлович Израильский начал свою деятельность еще на московской бактериолого-агрономической станции. Он и теперь работает в том же самом здании. Только условия работы теперь уже не те. Советское государство обеспечивает ученых всем необходимым. В их распоряжении первоклассные, оснащенные современным оборудованием лаборатории.

В домике со сфинксами, что стоит недалеко от Московского зоопарка, небольшой, сплоченный коллектив исследователей, ведущих многообразную научно-исследовательскую работу.

Здесь помещается теперь отделение единственного в своем роде научного учреждения — Всесоюзного научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии.

Об этом извещает скромная табличка, укрепленная на стене здания.

<<< Назад
Вперед >>>

Генерация: 1.689. Запросов К БД/Cache: 3 / 1
Вверх Вниз