Сергей Клементьев - Электронный микроскоп

Весной, как только появляются первые мухи, бывают вспышки весьма опасной болезни — дизентерии.

На своих лапках мухи переносят миллионы дизентерийных микробов. Стоит этим микробам попасть вместе с пищей в рот, как человек тяжело заболевает.

Кишечный канал больного дизентерией покрывается изнутри трудно заживающими язвами, резко повышается температура, возникают сильные боли и резь в животе. Больной очень мучается и в тяжелых случаях может умереть.

Нападение бактериофагов на бактерию дизентерии.

В оптический микроскоп удалось увидеть микроба — возбудителя дизентерии. Это была невзрачная на вид палочка ничтожных размеров. Но как с ней бороться, никто не знал. Пробовали всевозможные средства, но ни одно из них не давало быстрого и надежного результата. Только однажды блеснул луч надежды. Один из ученых-микробиологов, делая опыты с разведением микробов, случайно заметил, что иногда микробы в его стеклянных пробирках куда-то пропадают.

Вот еще вчера пробирка с питательной средой кишела ядовитыми микробами дизентерии, а сегодня она совершенно чиста от них.

Ученые терялись в догадках: куда могли исчезнуть микробы? Ведь не сами же себя они уничтожили! Еще ни разу не наблюдалось, чтобы микробы кончали жизнь самоубийством.

Но тогда где же они?

Было высказано предположение, что какое-то неизвестное вещество, попавшее в питательную среду, уничтожило микробов дизентерии. Это вещество, проглоченное дизентерийным больным, начисто уничтожало всех микробов, и больной быстро выздоравливал. Оно как бы пожирало микробов дизентерии, так быстро было его действие. Его и назвали бактериофагом, что по-русски означает «пожиратель бактерий».

Но что это было за вещество? Было ли это мертвое, неорганическое вещество сложного химического состава или это были живые существа, которые заглатывали и пожирали дизентерийного микроба?

В обычный, оптический микроскоп можно было прекрасно увидеть дизентерийного микроба, а бактериофаг, который его «проглатывал», был совершенно не виден.

Что же это за таинственный незнакомец? Почему его нельзя было увидеть в микроскоп? Ведь если бактериофаг проглатывал дизентерийного микроба, то сам он должен быть по размерам больше его!

Распадение бактерии дизентерии под действием бактериофагов через 30 минут.

Может быть, бактериофаг — это не живое существо, а какое-то сложное химическое соединение, убивающее дизентерийных микробов?

Но тогда почему же под микроскопом мы не видим трупов убитых микробов? Куда же исчезают тела микробов, если это вещество их только убивает?

На деле же выходило так, что стоило только в культуру живых дизентерийных микробов влить несколько капель жидкости бактериофага, как через короткое время под микроскопом не удавалось найти ни живого, ни мертвого микроба.

Многие ученые были твердо убеждены в том, что бактериофаги — это не какое-нибудь химическое вещество, а действительно приносящие пользу человеку живые организмы, пожирающие микробов.

Вероятно, бактериофаги как-то иначе питались микробами, не проглатывая их? Не видно же в оптический микроскоп их было, наверное, потому, что они были гораздо меньших размеров, чем сам дизентерийный микроб.

Ученые считали, что размер этих полезных для человека живых организмов приблизительно такой же, как и у фильтрующихся вирусов.

Электронный микроскоп подтвердил догадку ученых о природе бактериофага. В поле зрения электронного микроскопа пожиратели микробов выглядят совсем маленькими круглыми шариками, — с тоненькими хвостиками.

Хвостик, видимо, помогает бактериофагу передвигаться по направлению к вредоносному дизентерийному микробу. Длина хвостика бактериофага немногим больше 0,0001 миллиметра, а тельце его еще меньше.

По сравнению с бактериофагами дизентерийный микроб выглядит громадиной.

В поле зрения электронного микроскопа ясно видно, как яростно атакуют крошечные бактериофаги этого зловредного гиганта. Быстро устремляются к микробу их хвостатые тельца. Одни из них уже жадно впились в тело бактерии и проникли внутрь. Другие осаждают ее со всех сторон, как стая гончих псов обкладывает большого злого зверя.

Бактериофаги, проникнув внутрь тела микроба, быстро вызывают его распад. Есть предположение, что бактериофаги как бы растворяют тело микроба выделяемыми ими особыми веществами — ферментами.

Когда бактериофаги уничтожат всех дизентерийных микробов, больной начинает поправляться, и вскоре наступает его полное выздоровление.

Электронный микроскоп будет применен для исследования многих других микробов и вирусов, вызывающих заболевания. Будут прослежены рост и развитие бактерий и вирусов. Исследователи своими глазами увидят, как питаются, размножаются и умирают бактерии. Только с помощью электронного микроскопа удастся точно изучить и внутреннее строение бактерий. Подробно будет изучено воздействие на микробы различных лекарственных средств и химических веществ.

Зная во всех подробностях строение и жизнь болезнетворных бактерий, ученым будет легче найти способы их быстрейшего уничтожения.

Некоторые ошибочно думают, что грипп — быстро проходящее и легкое заболевание. Но это не так. В 1919–1920 годах эпидемия гриппа (испанки) охватила весь мир. Она пронеслась по земному шару, как смертоносный смерч, и унесла в могилу около двадцати миллионов человеческих жизней.

Это была тяжелая форма гриппа, вызванная чрезвычайно ядовитыми вирусами.

Изучение вирусов гриппа с помощью электронного микроскопа обнаружило, что они имеют форму круглых шариков.

Величина этих смертоносных шариков измерена в электронном микроскопе совершенно точно.

Диаметр шарика равен 77,6 миллимикрона, то-есть составляет 77,6 миллионной доли миллиметра.

На самом кончике острия швейной иголки может уместиться, тесно прижавшись друг к другу, около сотни таких шариков.

Вирус гриппа в электронном микроскопе (белая линия — масштаб одного микрона).

И эти ничтожные по размерам шарики унесли в могилу только за два года 20 миллионов человек.

В ослабленной форме вирусы гриппа и сейчас носятся по всему земному шару, вызывая время от времени эпидемии.

Если сейчас меньше умирают от гриппа и его осложнений, то это только потому, что наука научилась с ним бороться.