Но этого мало. Создавая новые штаммы продуцентов антибиотиков, микробов теперь заставляют выдавать это оружие в огромных количествах.
Если актиномицеты образуют в почве активного вещества 10–20 единиц в грамме, то в лабораторных условиях на искусственных питательных средах они синтезируют сотни и тысячи единиц в кубическом миллиметре. На заводах сейчас получают стрептомицин в количестве 5–8 тысяч, а пенициллин от 10 до 120 тысяч единиц в кубическом миллиметре.
Иногда же, как мы видели на примере работ Шиллера, микроорганизмы вынуждены учиться создавать вещества, которых в природе они не вырабатывали вообще.
Наступление продолжается.
Человек, познавший впервые мир микробов в виде «хаоса» (так определил место микробов в естественной системе великий систематик XVIII века Карл Линней), теперь не только основательно разобрался во многих взаимоотношениях его обитателей, но и находит способы управлять ими.
А может быть, проще? Может быть, человечеству следует найти способ вообще начисто уничтожить мир микробов и войти в новую «безмикробную» эру существования? В конце концов наши микроскопические предки «свое дело сделали», дав начало существам более высоко организованным и обеспечив им условия совершенствования (эволюция). Может, им уже пора освободить планету Земля от своего присутствия, предоставив ее потомкам?
Вопрос этот легче задать, чем на него ответить, но попробуем в нем хотя бы немного разобраться.
Новая наука — гнотобиология
Сразу расшифруем термин «гнотобиология» — наука о безмикробной жизни. Считается, что сейчас ей около 10 лет. Так было решено на IX Международном микробиологическом конгрессе, проходившем в Москве в 1966 году. В то же время именно здесь полностью оправдывает себя древнее изречение, что «часто новое — это хорошо забытое старое». Во всяком случае, мысль о том, могут ли высшие организмы существовать без микробов, родилась почти одновременно с самой наукой о микробах — микробиологией. Первым этот вопрос сформулировал Пастер. Но сначала немного рассуждений.
Если вы спросите биолога-натуралиста, каковы, по его мнению, наиболее подходящее для живых существ условия существования, он, не задумываясь, ответит, что, конечно, условия естественные, в которых данный вид сложился и обитает. Однако каждый, кто занимался разведением животных или растений, знает, что для них можно создать (обычно так и бывает) условия воспитания, резко отличные от естественных. И это не вредит. Наоборот, часто такие условия оказываются не только вполне пригодными для развития данного организма, но и даже более благоприятными.
И здесь встает простой вопрос: что понимать под условиями существования или, точнее, обитания в естественной среде? Обычный ответ: температура, влажность, освещенность, определенного типа пища, межвидовые отношения со своими «соседями» и т. д. И редко кто задумывается над тем, что одним из всеобщих и обязательных факторов условий естественной среды для любого существа, обитающего на нашей планете, является присутствие микроорганизмов. Микробы, если так можно выразиться, буквально пропитывают все более высокоорганизованные формы жизни.
Но до какой степени присутствие микробов необходимо для существования высших организмов? Должны ли мы всегда рассматривать микробов как злейших врагов, стремящихся погубить, разложить и уничтожить вышеорганизованные существа, или, наоборот, есть микроорганизмы не только полезные, а, быть может, и даже абсолютно необходимые для жизни животных и растений? Вот этот вопрос и предложил Французской академии наук в 1895 году Пастер. Сам он знал многое. Он знал, что большинство микроорганизмов, с которыми имел дело в своих исследованиях, попадая в организм человека или животного, как правило, вызывает заболевания, часто тяжелые и даже неизлечимые. И все-таки Пастер считал, что существование высших организмов вне окружающего их мира микробов невозможно.
«Я не скрываю, — писал он, — что, если бы у меня было время, я бы предпринял это исследование с предвзятой мыслью, что жизнь в этих условиях (безмикробных) невозможна». И Пастера не трудно понять. Ведь он хорошо знал, какое огромное значение для существования высших организмов имеют химические превращения, обеспечиваемые процессами брожения. Здесь ведь тоже работают микробы. И вполне естественно было полагать, что среди неисчислимого микробного населения нашего кишечника (143 миллиона бактерий на каждый миллиграмм содержимого) есть и виды, которые своим химическим действием обеспечивают организму усвоение пищи, а стало быть, и его существование. Короче говоря, вопрос стоял четко: могут ли высокоразвитые существа нормально жить и развиваться в безмикробной среде? Рассуждения здесь были бесполезны. Слово оставалось за экспериментом.
Самой первой попыткой в этом направлении были, по-видимому, опыты Тирфельдера и Нутталя, проведенные в 1895 году. Исследователи решили воспитать детенышей морской свинки, извлеченных из матки путем кесарева сечения, в абсолютно асептических условиях. Стерильность удалось соблюсти как при самой операции, так и при дальнейшем содержании животных. Питались морские свинки стерилизованным молоком. Опыт длился всего 10 дней, и результаты его можно было трактовать по-разному. Да, действительно, десять дней молодые морские свинки прожили в «безмикробном мире». Они не умерли. Мало того, они прибавили в весе. Но тут же выясняется: прибавили за счет… непереваренной пищи. Свернувшееся стерилизованное молоко заполнило их кишечник.
В общем первая экспериментальная попытка выяснить возможность безмикробного существования высших организмов четкого ответа не дала. «Живут?» — «Да». — «Сколько?» — «10 дней». — «А могут ли больше?» — «Неизвестно!»
И почти в то же время другой экспериментатор утверждает категорически: «Млекопитающие организмы в безмикробной среде существовать не могут!»
…Шоттелиус работал с цыплятами. Исследование длилось несколько лет, потраченных главным образом на преодоление бесчисленных технических трудностей в постановке опытов. Но изобретательность и упорство победили: Шоттелиусу удалось добиться асептических условий выращивания. И что же? Воспитанные в таких условиях цыплята были слабыми. В своем развитии они намного отставали от контрольных. Чаще они просто погибали. Но эксперимент продолжается. Стоит только в пищу подопытных цыплят добавить микробов (Bacilus colli — кишечная палочка), как их самочувствие улучшается и развитие идет нормально. Тем более что вскоре госпожа Мечникова наблюдает такую картину по отношению к головастикам. В безмикробной среде развитие головастиков замедляется, и метаморфоза (превращения головастика в лягушку) у них не происходит. В контрольной же группе все идет нормально.
Итак, в конце XIX — начале XX веков эксперимент вроде бы сказал свое слово: предвидение Пастера было правильным. Мир микробов и мир существ более высокоорганизованных за многие тысячелетия взаимной эволюции и сосуществования обрели столь тесные узы, что разорвать их невозможно.
И все-таки в 1912 году Кохенди приходит к совершенно противоположному выводу. Работал он, как и Шоттелиус, с цыплятами, на которых еще Пастер указывал как на существа, самой природой созданные для подобного рода экспериментов. Ведь в яйце цыпленок развивается в миниатюрном мире, не содержащем других живых существ. Техника эксперимента у Кохенди была по тому времени довольно сложной и совершенной.
На 18–19-й день насиживания яйца брались из-под курицы, дезинфицировались теплым однопроцентным раствором сулемы и помещались в специальный аппарат. Это была относительно большая (более метра) камера, в которой специальная система поддерживала постоянный приток стерильного воздуха определенной влажности. Камера делилась на два отсека. Меньший, куда помещались яйца, играл роль искусственной наседки. Там поддерживалась температура 40 градусов. Второй отсек был для новорожденных цыплят как бы выгульным двориком, где они находили стерилизованную пищу. Здесь цыплята могли свободно бегать, пить воду, клевать зерна и время от времени греться около искусственной наседки. Температура внутри «дворика» была 24 градуса.
Вот в таких условиях Кохенди выращивал цыплят в течение 15, 20, 33, а в некоторых опытах и 40 дней. Конечно, исследователю хотелось провести эксперименты более длительные, но тут подводила техника. Несмотря на все совершенство, аппарат, сконструированный Кохенди, вскоре становился тесен для цыплят.
Но посмотрим результаты этих опытов. Повторностей было много, и во всех случаях выращенные в безмикробной среде цыплята оказывались по росту и весу то одинаковыми, то чуть выше, то чуть ниже контрольных. Разница была всегда в пределе обычных индивидуальных колебаний. Не отличались «безмикробные цыплята» от контроля и по своему анатомическому и физиологическому развитию.
