Враги поневоле

Несколько лет назад в одной из литературных газет промелькнуло небольшое произведение, не имеющее, казалось бы, никакого отношения к серьезным научным проблемам. Это была хлестко и ярко написанная пародия на научно-фантастические рассказы. Как и полагается пародии, фантастика здесь доводилась до абсурда. Особенно запоминались следующие абзацы:

"На ракетодроме, сразу после посадки, марсианину Нави сделали земные прививки, но болезней всегда больше, чем прививок, и на другой день он схватил сразу пять болезней: холеру, свинку, коклюш, малярию и туляремию.

Свались на земного жителя столько недугов, бедняга умер бы, а Нави - ничего, излечился, даже не прилег на кровать. Он применил к себе метод лечения, называемый "науськивание микробов друг на друга". От проглоченной марсианской таблетки микробы в животе у Нави стали ужасно нервными и пошли пожирать друг друга. Свинка съела малярию, малярия - туляремию. Эта, в свою очередь, расправилась с коклюшем, но была поглощена холерными микробами, а последние сами скончались от обжорства".

'Науськивание микробов'

Можно ли представить себе большую нелепость, чем "науськивание микробов"? Фантастика! Автору даже на секунду не могло прийти в голову, что придуманный им способ лечения марсианина не так уж фантастичен. Мало того, "науськивание микробов" - это серьезная научная проблема, при решении которой получены результаты поистине удивительные.

Страшный холерный вибрион и в самом деле может стать жертвой даже безобидных дрожжевых грибков, если, конечно, суметь их "науськать". Идею эту выдвинул еще перед первой мировой войной ассистент Ильи Ильича Мечникова Игнатий Горациевич Шиллер, занимавшийся в то время вместе со своим великим учителем проблемой естественного антагонизма микробов.

"Действительно, почему бы, вместе того чтобы искать микроорганизмы, которые природа сделала врагами, не попробовать вызвать борьбу одного вида микробов против другого искусственно здесь, в стенах лаборатории?" - решил однажды он.

Мысль представлялась заманчивой, и начались эксперименты. И вот после долгих упорных трудов ученому, наконец, удалось заставить бороться друг с другом виды микробов, абсолютно мирно сосуществующие в обычных природных условиях.

Так, безобидная картофельная палочка (микроб, живущий на поверхности картофельных клубней) стала уничтожать опасного стрептококка - возбудителя гнойных заболеваний. В других опытах пивные дрожжи растворяли туберкулезную бациллу - микроба, как известно, весьма устойчивого. Но вот меняются условия эксперимента, и эта же палочка Коха легко становится победительницей дрожжей. Снова опыты, и обычно мирные в природных условиях дрожжи выступают как злейшие враги возбудителя брюшного тифа и т. д.

Способность микроорганизмов вступать в состояние борьбы в искусственных условиях Шиллер назвал явлением "насильственного антагонизма микробов". Но как, при помощи какой "волшебной палочки" удалось ученому дирижировать в мире микробов, превращая по своей воле во врагов обычно мирно существующие в природе и безразличные друг к другу виды микробов?

В общих чертах рецепт как будто не сложен: нужно просто хорошо знать биологию, условия жизни различных видов микроорганизмов, знать, если можно так сказать, их запросы и чаяния. Вот и все. А затем, сталкивая между собой "мирных" микробов в определенных условиях эксперимента, добиваться антагонизма между ними.

Допустим, нам необходимо заставить дрожжи уничтожать стафилококков - бактерий, вызывающих фурункулез. Мы знаем, что в обычных условиях дрожжи не убивают стафилококков (кстати, как и других болезнетворных микробов), а, наоборот, рост дрожжей часто заглушается этими бактериями. Но в то же время известно, что дрожжи для нормальной жизни нуждаются в первую очередь в сахарах, а затем уже в белках. Стафилококкам же необходимы только белки. Этим и воспользовался ученый.

Посмотрим, что произойдет, если поместить чистые культуры дрожжей и стафилококков в пробирку с дистиллированной водой, предварительно добавив туда сахар. Теперь, чтобы жить и размножаться, эти микроорганизмы должны вступить в борьбу за существование. Ведь они оказались "с глазу на глаз" друг с другом, на одной территории. Но условия борьбы неравные. В более выгодном положении дрожжи: у них есть пища - сахар. Стафилококки же сахаром питаться не могут, им нужен белок. Но где его взять? Только за счет тела дрожжей. Однако справиться с дрожжами голодные и слабые стафилококки не в состоянии. Дрожжи процветают. Для размножения им тоже необходим белок. И вот они начинают употреблять в пищу уже совсем ослабевшие и неспособные к сопротивлению клетки стафилококков. Освоив непривычное "меню", дрожжи вскоре начинают усиленно размножаться. Проходит несколько дней, и в культуре остаются только дрожжевые клетки, уничтожившие всех стафилококков.

Продолжим опыт дальше. Возьмем нашу пробирку и поместим в центрифугу. После центрифугирования дрожжи осядут на дно пробирки, а в верхней ее части расположится прозрачная желтоватая жидкость - центрифугат. Теперь, слив ее в другую пробирку, добавим туда свежую культуру сытых и сильных стафилококков. Оказывается, не пройдет и часа, как стафилококки исчезнут из пробирки: центрифугат растворит их без остатка.

Значит, в пробирке находится "оружие", которое дрожжи использовали в борьбе со стафилококками. Но ведь в естественных условиях дрожжи таких веществ не вырабатывают! Необычные условия существования, созданные человеком, заставляют мирных грибков производить средства нападения на бактерий. Вещества, убивающие бактерий, Шиллер назвал "лизинами".

В более или менее чистом виде лизины удалось выделить еще в 1915 году, то есть задолго до открытия пенициллина. По существу, это и были первые в истории науки антибиотики.

Итак, ключом для превращения мирных видов микробов в антагонистов служит изменение условий существования. Пользуясь таким методом, можно любой вид микробов натравить против другого и, таким образом, получить антибиотики - лизины. Но для этого нужно очень хорошо, до тонкостей знать, в какой пище, температуре и других условиях нуждается тот или иной микроб. А дело это далеко не простое...

Некоторым исследователям удалось даже "науськать" безвредных микробов на клетки раковых опухолей. В одном из экспериментов при помощи лизинов, полученных от картофельной палочки, было вылечено 29 крыс из 35, зараженных раком. Правда, говорить об использовании бактериальных лизинов для лечения раковых заболеваний человека еще рано. Пока проводятся опыты на животных. Сам Игнатий Горациевич Шиллер, заставляя предварительно голодать безвредную для человека картофельную бациллу, лечил гнойничковые заболевания кожи (стафилодермию). Используются лизины и при лечении некоторых других болезней. Работы по изучению явления "насильственного антагонизма микробов" развиваются все шире.

Теперь, после того, что мы здесь рассказали, едва ли покажется фантастичным способ лечения, который применил к себе упомянутый в начале главы марсианин Нави.

Только в XVI веке Антон Левенгук поведал людям о существовании мира микроорганизмов. Два столетия ушло на то, чтобы узнать, какие беды несут с собой болезнетворные микробы, и создать против них первую линию обороны - вакцины и сыворотки, мобилизующие защитные свойства высших организмов. И совсем небольшой срок прошел с тех пор, как наука перешла в активное наступление на возбудителей болезней. Всего полвека. Однако уже найдены средства борьбы со многими болезнетворными микробами. Созданы "магические пули" - химические препараты, и их становится все больше. Разгаданы "тайны" микробных войн, и мир микробов сам дал человечеству новое мощное оружие - антибиотики.

Антибиотики лечат не только человека, животных, но и растения. Можно привести немало примеров, как антибиотические вещества, образуемые микробами-антагонистами, активно подавляют фитопатогенных микробов внутри тканей пораженных растений.

Сейчас применение антибиотиков в борьбе с болезнями растений принимает все большие масштабы. Заводы некоторых стран мира производят специальные препараты - агримицин, агристрин, фитомицин, аккострептомицин. Изыскиваются антибиотики, предназначенные только для растениеводства. В Японии применяют такие новые препараты, как блистицидин - против грибной пятнистости риса, вентруциадин - против антракноза персиков и т. д. В Канаде препаратом Р-9, полученным от культуры актиномицетоз, "лечат" в полях пшеницу и другие злаки от ржавчины. Немало в этом отношении сделано и в нашей стране.

Антибиотики предназначенные для растений

Антибиотики эффективны при различных грибных болезнях растений - фузариозах злаков, хлопчатника, льна, сеянцев сосны, при раке томатов, клубней картофеля.

На I Всесоюзной конференции по применению антибиотиков в растениеводстве, состоявшейся в 1958 году, выяснилось, насколько перспективен и многообещающ этот метод борьбы с заболеваниями растений.

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

Наступление продолжается.

Человек, познавший впервые мир микробов в виде "хаоса" (так определил место микробов в естественен 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.