Игорь Васильков - Следопыты в стране анималькулей

«Но это же совсем, совсем просто!» — повторял ученый, почти бегом возвращаясь в свою лабораторию.

Первые же опыты показали, что догадка, пришедшая на ум в дождливый осенний день, была правильной.

«Гигантские бактерии питаются сероводородом, а капельки серы — это отбросы», — таков был вывод.

Бактерии-великаны, которых назвали серобактериями, используют для своего питания сероводород. Они разлагают сероводород, а чистая сера капельками отлагается в их теле.

Но жизнь серобактерий так же коротка, как и жизнь других микроорганизмов. Массы отмерших бактерий разлагаются и освобождают заключенную в них серу. Проходят годы, столетия, и из мельчайших капелек серы образуются целые залежи этого минерала.

Ученые считают, что именно так произошли богатые месторождения серы, открытые на Кавказе, в Средней Азии и во многих других местах. А ведь сера — ценное ископаемое. Она нужна для приготовления красок: синей, золотой и алой. Из серы получают серную и сернистую кислоты. Без серы нельзя каучук превратить в резину. Сера используется при производстве спичек, пороха, некоторых лекарств.

Открытие серобактерий помогло Сергею Николаевичу Виноградскому сделать смелое предположение, которое многим показалось необоснованной фантазией.

«Колоссальные залежи железных руд, — заявил он, — также должны быть приписаны деятельности бактерий».

«Железо и бактерии! Ну что общего может быть между ними?» — говорили люди и с сомнением покачивали головами.

А между тем Виноградский был прав.

Гигантская нитчатая серобактерия, найденная французским ученым де Бари. Внутри ее видны капельки отложившейся серы (увеличено).

В 1905 году в немецком городе Дрездене вышел из строя городской водопровод. Трубы диаметром в десять сантиметров заросли изнутри отложениями железа. Все это железо в водопроводных трубах накопили бактерии.

Каждому случалось видеть ржавые настои в воде прудов, озер, в водных прогалинах лесных болот. Или, например, красно-бурый войлок, устилающий местами дно горного ручейка.

Все это — рои железобактерий. Они живут повсюду — на севере и на юге. Их можно найти даже в воде мокрых болотистых лугов. И везде, где поселяются железобактерии, они находят самую ничтожную частицу соединений железа, извлекают ее из раствора, поглощают, впитывают в себя. А ведь соединения железа есть почти во всякой воде.

На поверхности Земли постоянно выветриваются, разрушаются в мелкую щебенку и даже в мельчайшую пыль твердые и рыхлые горные породы. В их составе всегда есть то или иное количество железа. Вместе с каменным щебнем, песком и глиной оно выносится дождевыми потоками и горными ручьями в долины. Сюда же поступает вода ключей и подземных ручьев, которые выносят железо из горных пород, лежащих иногда на большой глубине.

В результате болота, озера, пруды и реки постоянно пополняются растворимыми в воде соединениями железа. А это все, что нужно для жизни неприхотливых железобактерий. Их клетки, подобно серобактериям, соединены в длинные, а иногда ветвистые нити. Каждая нить покрыта сверху защитным слизистым чехлом. Концами своих нитей железобактерии прикрепляются к камням или песчинкам, лежащим на дне рек и озер, к стеблям или листьям водных растений и часто покрывают их сплошным войлоком.

Железобактерии — творцы железных руд (сильно увеличено).

Вода постоянно со всех сторон омывает клетки бактерий, а они захватывают и впитывают растворенные в воде сложные соединения железа. В теле бактерий эти соединения разлагаются на более простые. Остается окись железа, нечто вроде ржавчины, которая отлагается в слизистом чехле бактериальных нитей.

Постепенно железа накапливается все больше и больше. Тогда за слоем ржавчины уже нельзя разглядеть ни самих бактерий, ни их слизистого чехла. Они скрываются в плотных железистых футлярах.

«Вода ржавая», — говорят обычно, когда находят на дне ручья, озера или болота рыхлые бурые хлопья.

Эти хлопья сложены из множества нитей железобактерий, покрытых железистыми чехлами. В этом легко убедиться, если рассматривать ржавый осадок под микроскопом.

Поколение за поколением железобактерии отмирают, а накопленное ими железо отлагается на дне водоема, образуя иногда толстый слой рыхлого ржавого осадка. Слой этот со временем уплотняется, погребая в своей толще стебли и корни водяных и болотных растений. Но тут в дело вступают другие бактерии. Разлагая растительные остатки, они, будто по специальному заказу, очищают отложения железа от посторонних примесей. А слой железистого ила продолжает уплотняться. Так образуются отложения бурого железняка.

Очень часто к осадку железа примешивается песок, который уплотняется вместе с железом в одно целое. В результате получается уже не бурый железняк, а железная руда с примесью посторонних веществ.

В зависимости от происхождения железную руду называют болотной, озерной или луговой. Если же песка было так много, что он составляет бóльшую часть слоя, то со временем из таких отложений получается уже не железная руда, а горная порода — железистый песчаник.

В каждом литре воды редко бывает больше двадцати пяти тысячных грамма соединений железа. А залежи железной руды содержат иногда миллиарды тонн железа.

Нет ли здесь неувязки в подсчетах? Откуда могут бактерии собрать столько железа, когда они сами так малы и ничтожны, а в воде железа немного? Однако и в этом нет ничего удивительного. Все дело в масштабах, в которых происходят в природе процессы образования руды. Ведь в реках, озерах, прудах и болотах содержатся не литры и не тысячи литров, а сотни миллионов кубических литров воды. Железо, которое растворено в этой воде, вылавливают не тысячи и не миллионы, а миллиарды миллиардов бактерий.

Владимир Оттонович Таусон подсчитал, что все реки такой маленькой страны, как Финляндия, выносят ежегодно в море семьдесят кубических километров воды. И вот оказалось, что внутри страны в каждом литре воды содержится до двенадцати тысячных грамма железа. А в море с каждым литром воды попадает только две тысячные грамма.

Куда же девается остальное железо? Все оно улавливается по пути железобактериями. А ведь это значит, что на территории одной только Финляндии бактерии осаждают более полумиллиона тонн железа ежегодно.

Ученый предположил, что лишь пятая часть этого железа может превратиться в железную руду. Но и тогда получится около ста пятидесяти тысяч тонн железа в год.