Вот почему в наших знаниях о лесе еще так много, белых пятен.
Скажем, очень мало изучена проблема применения удобрений в лесном хозяйстве. Есть данные, что подкормка может в 2–3 раза увеличить прирост древесины. Но какие именно удобрения, в каком количестве и когда надо вносить? Ведь стоит превысить дозировку, и прекрасный столетний древостой может погибнуть.
Или другой вопрос. Под землей, в мире корней, постоянно происходят драматические и даже трагические события. Вот свежая вырубка. Ее сразу заселяет молодая поросль осины, березы, ольхи. И лишь позднее появляются сосна и ель. Между деревьями разгорается конкурентная борьба, и прежде всего под землей. «Воюют» не только корни, но и микроорганизмы, живущие на них. Например, у корней ели обитают микроскопические грибы, вырабатывающие вещества, подобные пенициллину. Это химическое оружие они и пускают в ход против своих врагов и врагов ели. Но если нарушена оптимальная густота посадок деревьев, грибы станут отравлять корни самой ели — своего хозяина и друга.
В лесу подобные сложные процессы во всех деталях не изучишь. А вот в колбах, где не один год растут изолированные корни деревьев, эти события разыгрываются, что называется, на глазах исследователя. Культура корней — прекрасная модель и для изучения действия удобрений на лесных обитателей.
Все еще остается тайной за семью печатями та «технология», которую применяют хвойные деревья при выработке из простых сахаров сложных смолистых веществ. Эта тайна тем более актуальна, что народное хозяйство постоянно испытывает нехватку в веществах, получаемых из живицы, а добыча этой живицы связана с необходимостью ранить огромное количество сосен и затрачивать много труда.
Процессы смолообразования теперь изучаются на культурах тканей. В колбах растут клетки 12 видов хвойных деревьев. Эти лабораторные плантации по продуктивности (содержанию смолистых веществ в единице растительной массы) не только не отстают, но зачастую и обгоняют лучшие лесные массивы. Ученые считают, что в далекой перспективе добыча смол из культуры тканей на специально созданных предприятиях может конкурировать с существующими методами.
Специалистов издавна занимает так называемый парадокс ели — ее способность на беднейших почвах давать феноменальные приросты органических веществ. Эту загадку, видимо, помогут разрешить изолированные клетки ели, выращиваемые в лаборатории. Но пока решается этот теоретический вопрос, культура ткани поставила перед исследователями новую, уже практическую проблему. Оказалось, что выращиваемые в растворе на свету фотосинтезирующие клетки ели не только не потребляют органических питательных веществ, но, наоборот, сами выделяют в окружающую культуральную жидкость сахар. Причем в таком количестве, что содержание его в растворе может достигнуть одного процента. Концентрация такого «сиропа» вполне достаточна, чтобы на нем выращивать дрожжи, которые являются признанным производителем полноценного белка. Если надежды ученых оправдаются, то в будущем возможно создание таких промышленных установок, в которые с одной стороны вливается водопроводная вода с примесью минеральных солей, а с другой непрерывно вытекает белково-витаминная масса, годная не только на корм сельскохозяйственным животным, но и в пищу человеку.
В лабораториях, стеллажи которых уставлены колбами с культурами растительных тканей, действительно нет никаких чудес. Но то, что происходит здесь, удивительно, а часто — и невероятно. Уже сегодня, в начале пути, в начале научных поисков. Что же ожидает нас, когда научных фактов, знаний и выводов будет больше, чем проблем и вопросов?
Неизвестно почему, но микрон — одна тысячная миллиметра — оказался своеобразной гранью, разделившей, словно заоблачный горный хребет, две обширные страны. По эту, нашу сторону «хребта» находится царство животных и растений вместе с обитателями микромира — простейшими, бактериями, микроскопическими водорослями и грибами. А по ту сторону микрона раскинулись обширные владения Вира. Там все не так, как «у нас». Там, если настали худые времена, существо без труда превращается в вещество и образует кристаллы. А кристаллы, попав в благоприятные условия, тут же оживают. Основой жизни, единственной формой существования является паразитизм. Причем паразитизм неведомый «у нас», доведенный до высочайшей степени, до мыслимого предела. Вирусы (а именно они обитают по ту сторону) перекладывают на плечи хозяина заботы не только о добывании пищи и не только о ее переваривании, но даже заботы о своем размножении. Не вирус размножается — его «размножает» тот, в ком поселился паразит: клетка животного или растения, бактерия.
Много диковинного по ту сторону микрона, важнейшие открытия нашего времени сделаны именно там. Но еще больше в царстве Вира неизвестного и непонятного. Ощупью пробираются ученые. Каждый факт, каждое наблюдение — на заметку: все может оказаться важным. А потом снова многочисленные эксперименты, проверка предположений, размышления и разочарования. Таковы будни вирусологов.
Время от времени — на протяжении многих веков — города и страны подвергаются опустошительным набегам невидимок. Только за последние шестьдесят лет человечество пережило две страшные трагедии. Коварный враг нападал на людей незаметно, исподтишка и сеял смерть.
Первая трагедия произошла в 1918–1919 годах. Это было настоящее побоище. Люди не могли рассмотреть, увидеть своего недруга, не знали, как с ним бороться, и злобный невидимка свалил с ног 550 миллионов человек. Около 20 миллионов погибло — больше, чем за годы первой мировой войны. Причиной тому явилась эпидемия страшного гриппа — болезни, которую называли «испанкой». Ученые всего мира встревожились. Наука начала «следствие».
Но враг — вирус — был неуловим: его не удавалось рассмотреть в самые мощные оптические микроскопы, не могли задержать самыми плотными фильтрами.
В 1957 году разразилась вторая катастрофа: новая эпидемия гриппа охватила целые континенты — нападению подверглось полтора миллиарда человек.
«Следствие» продолжалось. Во всем мире создавались для изучения преступника и пресечения его опасных действий лаборатории и научные центры. В Ленинграде организовали специальный Институт гриппа. Изобретались новые лекарства, которые должны были защитить людей от крошечного, но могущественного врага. А тем временем мировая статистика заявляла, что вирусы гриппа, кори и инфекционного гепатита по-прежнему приносят вреда в пять раз больше, чем такие бактериальные инфекции, как дифтерия, скарлатина, коклюш, тиф, кишечные и паразитарные заболевания, вместе взятые. Кроме того, обнаруживались новые вирусные инфекции, несущие болезни и смерть людям, животным, растениям, рыбам, полезным насекомым.
Где же выход? У кого просить помощи и защиты?
Первым начал расследование преступлений невидимки русский ботаник Д. И. Ивановский. Он заинтересовался одной из болезней растений — табачной мозаикой. Опыт, поставленный им, вошел в учебники. Сок больного табачного листа Д. И. Ивановский процедил через фарфоровый фильтр, в порах которого должна была застрять любая мельчайшая бактерия. Но и очищенный от микробов сок по-прежнему оставался заразным. Значит, есть возбудители болезней еще более мелкие, чем бактерии. Вот почему их не удавалось увидеть в обычные микроскопы!
По дороге, открытой Д. И. Ивановским, на поиски невероятно мелких вредоносных живых существ, названных фильтрующимися вирусами, устремились сотни исследователей. Следы разрушительного действия вирусов стали находить повсюду. Картофель, помидоры, сахарная свекла, тюльпаны — все поражают и губят вирусы. На земле нет ни одного вида растений, который устоял бы против их натиска.
Но разглядеть отдельную частицу вируса считалось делом невозможным. И это продолжалось до тех пор, пока не появился электронный микроскоп, способный давать громадное увеличение — в десятки и сотни тысяч раз. Тогда-то и открылся доселе невидимый мир, живой и многообразный.
