Чтобы достичь такой степени точности, в одной из лабораторий начались поиски и подбор подходящих питательных сред.
Дни, а подчас и ночи напролет коллектив проводил за бесконечными опытами. Палочки сперва не хотели «слушаться». На одном «бульоне» они вдруг неудержимо размножались и бурно выделяли газ, на другом словно засыпали. Не так-то легко заставить работать живые организмы с точностью часов!
После долгих поисков необходимая питательная среда была найдена.
Но вторая задача оказалась технически куда более сложной.
Как снарядить газообразующие бактерии в путешествие? Обычные запаянные ампулы, плотно упакованные в контейнер, на этот раз не годились. Нужно было создать прибор-автомат, который сам точно регистрировал бы наличие газа, выделяемого бродильными микроорганизмами.
Создание прибора начали с простых на первый взгляд опытов. Питательные растворы с посеянными в них спорами наливали в обычные стеклянные шприцы для инъекций — такими делают уколы в любой амбулатории. Закрыв тщательно притертыми поршнями, их помещали в термостат при температуре 37 °C. Место, где на шприц насаживается игла, плотно закрывали.
В теплом термостате на «вкусном» питательном бульоне споры прорастали, бактериальные клетки начинали размножаться, выделять ферменты.
Ферменты вызывали брожение… И спустя 12–15 часов дежуривший в лаборатории сотрудник слышал приглушенный звук выстрела: газ вышибал поршень.
Этот, казалось бы, несложный принцип (не станем повторять, что стоит найти в науке «простое» решение, так как к любому «простому» решению ведут очень сложные пути) конструкторы использовали при создании автоматического приборчика, названного биоэлементом.
Созданный ими прибор внешне походил на металлический цилиндр, а внутри разделялся стеклянной перегородкой на две изолированные камеры — этакий чемодан с двойным дном. В верхнюю камеру «загружали» споры, а в нижнюю наливали питательную среду.
Сверху на цилиндр навинчивалось ударное устройство. В любой момент по команде автомата боек ударного устройства разбивал стеклянную перегородку, и споры автоматически высевались в питательную среду. Дно нижней камеры заменяла гибкая мембрана. По мере образования газа давление внутри биоэлемента увеличивалось, мембрана прогибалась и замыкала электрические контакты. На Землю поступал радиосигнал: палочки живут и здравствуют. Создание биоэлемента позволяло отныне посылать микрокосмонавтов в полет на любые сроки и расстояния.
И действительно, помещенные внутри космического корабля споры могли лететь, сколько и куда угодно. Ученые стали мечтать о том, чтобы забросить биоэлемент, например, на Луну и через несколько лет проверить, прорастут ли заключенные в нем споры. Но пока биоэлемент позволял микробиологам в любое время получить сведения, как переносят полет невидимые космонавты.
Микроорганизмы, как и всякие живые существа, могут «болеть». У них есть враги — бактериофаги (буквально: «пожиратели бактерий»).
Бактериофаги, или просто фаги, — это вирусы бактерий, и живут Оки, как все вирусы, только внутри клеток. Если разрезать клетку, пораженную, но еще не полностью разрушенную фагом, то под электронным микроскопом можно отчетливо увидеть внутри ядра темные пятнышки. Каждое такое пятнышко — отдельный фаг.
Природа вирусов до сих пор вызывает споры ученых. Одни склонны видеть в них живые простейшие существа, другие, например академик А. И. Опарин, считают, что вирусы гораздо больше похожи на вещества. Дело в том, что вне клеток они вступают в химические соединения с различными веществами, а внутри клеток размножаются, как и все живое.
Сравнительно недавно обнаружены такие виды микроорганизмов, в которых бактериофаги как бы притаились и в нормальных условиях не беспокоят их. Способность совместного существования с бактериофагом передается по наследству от одной бактерии к другой в сотнях и тысячах сменяющихся поколений. Такие бактерии называются лизогенными. Но если лизогенные бактерии подвергаются воздействию рентгеновских лучей или другого вида ионизирующих лучей, в том числе и космических, то у них происходит изменение наследственных свойств.
Это приводит к тому, что притаившиеся фаги как бы пользуются вдруг возникшей «слабостью» бактерии и начинают размножаться в ней, приводя бактерию к гибели.
В отличие от всех известных живых существ лизогенные бактерии чувствительны даже к небольшим дозам излучений, их наследственные свойства изменяются под влиянием ничтожной дозы — 73 рентгена.
Лизогенных бактерий тоже решено было использовать в исследованиях космоса — ведь они смогут уловить космическое излучение и тогда, когда самые чувствительные и, добавим, занимающие довольно много места приборы его не улавливают. Количество фага будет соответствовать дозе облучения.
Лизогенные бактерии отправляли в полет в запаянных ампулах. Когда они возвращались из полета, их заливали быстро застывающим веществом, похожим на парафин, — метилметакрилатом. Получавшиеся свечки разрезали на тончайшие золотистые диски. Сотрудники лаборатории виртуозно, что называется с ювелирным искусством готовили из стекла специальные ножи с острыми, тончайшими лезвиями. Ножи рассекали заключенных в свечке бактерий величиной в, полтора микрона. А затем их исследовали под электронным микроскопом.
Кроме того, вернувшиеся из полета лизогенные бактерии высевали на твердые питательные среды, в которых заранее уже были выращены колонии чувствительных к бактериофагу кишечных палочек.
По числу разрушенных бактериофагом микробных колоний легко определяли количество фага, образовавшегося за время полета, а стало быть, дозу космического облучения, которой подвергся корабль и все, кто находился на его борту.
Теперь, после того как советские люди открыли новую, космическую эру в истории человечества, нас особенно волнует вопрос о существовании жизни на других планетах.
В научно-фантастических повестях и рассказах планеты населены похожими или не похожими на людей разумными существами. Воображение читателя потрясают огромные чудовища и буйная растительность Венеры. Мудрые и жестокие марсиане куют в глубоких «подмарсельях» таинственное оружие…
Но давайте подумаем о другом: если самое многочисленное население Земли — микробы так неприхотливы, то почему бы им не здравствовать благополучно где-нибудь на Юпитере или на том же Марсе?
«С их точки зрения» условия там вполне выносимы. И выполняют они, по-видимому, ту же роль, что принадлежит им на нашей планете. Может быть, там они также являются той самой нижней ступенькой эволюции живых организмов, какой они явились когда-то на Земле.
Вот почему, оставив заманчивые, но подчас необоснованные фантазии, наука при изучении жизни вне Земли прежде всего, вероятно, займется поисками невидимого живого мира. И ведь незачем откладывать в долгий ящик начало исследований, ждать, пока отправятся экспедиции на Марс или на Венеру. Встречи с микроорганизмами возможны, по мнению ученых, уже на Луне и в межпланетном пространстве.
Уже несколько раз при исследовании метеоритов ученые обнаруживали в них остатки органических веществ.
В газете «Правда» совсем недавно появилась маленькая заметка, в которой сообщалось, что сотруднику нефтяного института в Ленинграде удалось извлечь из каменного метеорита углистый порошок, в котором после соответствующей обработки были обнаружены спороподобные образования и микроскопические остатки организмов.
Что найдено в метеоритах? Споры обитающих на других планетах микроорганизмов или обуглившиеся остатки земного происхождения, попавшие в полурасплавленный метеорит при его падении? Трудно ответить на все возникающие вопросу до тех пор, пока не удастся добыть метеорит за пределами земной атмосферы.
Большие надежды возлагают ученые на первые посещения Луны. На Луне атмосферы нет, и поэтому метеориты беспрепятственно достигают ее поверхности. Там веками накапливается, если так можно выразиться, их ценнейшая коллекция.
На ничем не защищенной поверхности Луны существуют, вероятно, те же условия, что и в космическом пространстве, поэтому микробиологи не уверены, что там живут микроорганизмы. Но, вероятно, в глубоких слоях лунной поверхности удастся обнаружить неподвижно пролежавшие миллионы лет споры — живое свидетельство прошедших давным-давно событий.
Перед космической микробиологией возникает еще одна сложная проблема. Никто не знает, как будут себя вести наши бактерии на другой планете или, например, микроорганизмы Марса, попавшие к нам. Ведь бактерии обладают удивительной, широчайшей способностью к изменчивости. Они быстрее, чем любые другие живые существа, приспосабливаются к условиям любой среды.
Очень важно не допустить засорения космического пространства случайными земными микроорганизмами. Кто знает, каких бед могут натворить «зайцы» — бактерии, случайно попавшие с ракетой на Луну или Марс? Безобидные в земных условиях, они могут стать очень опасными на других планетах. Кроме того, важно вообще отличать, допустим, «лунные» бактерии от «земных». Вот почему при запуске ракеты, доставившей советский вымпел на Луну, были приняты все необходимые меры по ее стерилизации, обеззараживанию.
Когда космические корабли будут возвращаться с других планет, а, наверное, это дело не столь далекого будущего, санитарный кордон должен быть еще строже, так как пока неизвестно, к каким последствиям приведет соприкосновение незнакомых нам форм жизни с земными.
Речь пока шла о ближайших задачах космической микробиологии. А сколько интереснейших вопросов будет возникать по мере дальнейшего проникновения в космос? Придет время, и человек от изучения приступит и к освоению других планет. И здесь микроорганизмы должны сыграть не последнюю роль. Атмосфера Земли богата кислородом. В атмосфере Венеры, например, обнаружены пока лишь небольшие его следы. Лицо этой планеты закрыто от нас всегда густой влажной завесой облаков. Можно предположить, что влаги там хватает. А если так…
Что, если распылить во влажной атмосфере Венеры микроскопические сине-зеленые водоросли? Этими растительными микроорганизмами, содержащими хлорофилл, кишмя кишит любой земной водоем. Сине-зеленые водоросли в отличие от большинства микроорганизмов не поглощают, а выделяют кислород. Что, если удастся с их помощью подготовить Венеру для приема космонавтов и обогатить ее атмосферу столь необходимым для нас, земных жителей, кислородом?
А вспомните об удивительной способности микроорганизмов противостоять убийственной космической радиации! Не удастся ли в космосе подсмотреть секрет защиты против этой смертельной опасности?
И еще одна интереснейшая проблема.
Время, так же как пространство, относительно, — эту мысль впервые высказал А. Эйнштейн. Скорость течения времени зависит от скорости движения того тела, по частям которого производится его отсчет. Эйнштейн сделал теоретический вывод, что в быстро движущихся друг относительно друга механических системах длительность времени не одинакова.
А распространяется ли «парадокс времени» на биологические явления? На этот вопрос не мог ответить даже сам автор теории относительности.
Можно ли проверить справедливость этой теории в биологии непосредственно опытом? Такая заманчивая мысль появилась еще в период подготовки первых космических полетов.
Почти сразу же после того, как возникла эта идея, несколько советских ученых высказали мнение, что биологическую теорию относительности следует попытаться проверить в ближайшее время с помощью… микроорганизмов. Опять невидимые космонавты! Чем же в этом случае они могут быть полезны?
Как известно, невидимые обитатели нашей планеты размножаются с очень большой быстротой. Представьте, что в космический полет отправляют биоэлементы, о которых мы уже рассказали, с заключенными в них спорами. Ракета мчится со все возрастающей скоростью. Сигнал с Земли — «спущен курок», автоматически производится посев спор в питательную среду. В земной лаборатории одновременно ставится точно такой же контрольный опыт. По «шахматным часам» исследователи наблюдают, какой же из биоэлементов сработает раньше. Сравнив полученные данные, легко будет установить, замедляются ли биологические процессы в клетках бактерий, летящих в пространстве с огромной скоростью по сравнению с земными.
Всеми перечисленными проблемами занимается или будет заниматься наука. У космической микробиологии большое будущее!
Во время нашей предыдущей радиопереклички с планетами несколько раз чуткие «уши» радиотелескопов улавливали странные звуки, похожие на отдаленный смех, хмыканье. Донеслась даже целая фраза на непонятном языке, построенная так ритмично, что походила на стихотворную. Фраза это была записана на магнитофонную ленту и затем предложена для перевода и расшифровки самой «умной» из имеющихся электронных машин.
Вот текст, выданный машиной:
«А меня как всегда забыли… А мне вы (ты) думаете (думаешь) нетрудно освещать? Иди сделай так же (варианты: повтори, последуй моему примеру). А вот иду (варианты: шагаю, поспешаю, тороплюсь, поторапливаюсь, двигаюсь) я, потому что я приняло на себя такое обязательство (варианты: дало обет, вызвалось, согласилось), и вот я иду, свечу сразу двумя фонарями…»
Долго мы ломали головы над этой тарабарщиной. Вдруг наш специальный космический корреспондент Г. Голубев вскрикнул: