Владимир Вакула - Биотехнология: что это такое?

На первой из них основным содержанием, а значит и задачей популяризатора, была и оставалась на долгие годы сенсационность. А мерой оценки — возглас удивления, исторгнутый читателем: ух ты, как здорово! На второй — от него потребовался предельно простой и одновременно точный рассказ о конкретной проблеме, решаемой наукой. И, наконец, третья стадия... Ее статус оказался еще более строгим, а тот, кто до нее «дорос», брал на себя обязательства не только сообщать своим читателям о научно-технических достижениях, но и интерпретировать их преимущества и предполагаемые недостатки (поскольку они не всегда проявлялись тотчас).

Попытаемся и мы с вами воспользоваться «призмой» третьей стадии. Что-то откроет нам «магический кристалл» науки?..

Груша-сейф

О биотехнологии сегодня наслышаны все. Она — модная тема газет и журналов, ее достижениям посвящены радио- и телепередачи, а за успехами напряженно следят и специалисты, и люди, совершенно в науке не сведующие.

В чем же секрет такой популярности? Думается, что причин здесь сразу несколько. Во-первых, в самом появлении на свет этого загадочного термина уже содержится элемент сенсации. Как это — биотехнология? Разве слово «жизнь», а именно так переводится с греческого «био», сочетаемо с «технологией» — способом, методом индустриального производства?

Была и вторая причина, по которой молодая наука и одноименный научный метод, а несколько позднее — целое направление научно-технического прогресса, стали предметом жгучего интереса общественности всех стран. Дело в том, что достижения биотехнологии наших дней все чаще базируются на достижениях генетики, представляющей собой ни мало ни много подлинный взлет пытливой человеческой мысли, проникшей в самые интимные механизмы сущего. Союз этих двух наук способен творить такие чудеса, что с высот объединенных усилий действительно не всегда просто разглядеть то, что стало в свое время их общим объектом изучения — живую клетку, познать которую всегда стремились и та и другая. Но почему столь важным представляется ученым ее изучение?

Да потому, что все на Земле начиналось когда-то с одноклеточных организмов. Они и поныне — главная движущая сила великого множества глобальных процессов, происходящих на планете. От них, к примеру, зависит плодородие наших полей, взрастившее, в конечном счете, и разум и могущество самого Человека.

Плодородие — уникальное свойство природного образования — почвы. Откройте любой энциклопедический справочник или словарь, полюбопытствуйте, как именно определяется в них это понятие. Так вот, «почва — природное образование, состоящее из генетически связанных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов».

«Живых организмов» — вот что интересует нас в данном случае. Ибо среди великого разнообразия «специализации» микроорганизмов значится и почвосозидание. И потому в восстановлении плодородия земли, все чаще и все в больших масштабах утрачиваемого под воздействием антропогенного влияния «преобразующей» природу деятельности человека, значение этих невидимых земледельцев переоценить просто невозможно. Особенно если помнить, что согласно данным тех же энциклопедических изданий почва в сельском хозяйстве — основное средство производства. Да мы и без всяких справочников это прекрасно знаем. Но весь вопрос в том, насколько разумно используется это самое «основное средство», не вредим ли мы своим вмешательством жизнедеятельности «генетически связанных горизонтов», сложным внутренним процессам биогеоценозов, в которых со всеми прочими сосуществуют и бактерии — одни из главных героев нашего сегодняшнего повествования.

Бактерии — одноклеточные организмы, относящиеся к самым древним на Земле, еще «доядерным» формам, так называемым прокариотам, о жизнедеятельности которых можно было бы поведать много любопытного. Но ограниченные избранной темой остановимся лишь на способах их питания. Так вот, одни из них всегда предпочитали «диету» органическую и потому получили имя «гетеротрофов» (то есть питающиеся другими).

Другие стали автотрофами, что означает дословно в переводе с греческого — питающиеся сами. При строгом дефиците органики на Земле, когда жизнь на ней была представлена одними микроорганизмами, питаться самому означало единственное — научиться утилизировать неорганику, превращая ее в органику. Так бактерии взяли на себя функции уникальных посредников между «живым» и «мертвым», как бы соединив тем самым воедино все три стихии нашей планеты — землю, воду и воздух.

Здесь, вероятно, самое время упомянуть об одном весьма курьезном случае, память о котором летопись истории науки, бережно хранящая в своих анналах разные факты, свидетельства и даже анекдотичные случаи из ее становления, донесла до наших дней. Произошел он во Франции в самом конце XVIII столетия. Здесь «по вине» компетентнейшей из комиссий, возглавляемой самим Лавуазье, один из главных элементов земной атмосферы нарекли «безжизненным» (именно так звучит в переводе с латинского слово «азот»).

Между тем, в состав каждой белковой молекулы входит азот, а значит, ему наряду с кислородом обязана своим возникновением жизнь, поскольку при всей сложности и многогранности ее проявления она лишь форма существования белковых тел.

Азот — это три четверти земной атмосферы. Он — составная часть органических и неорганических соединений и потому вездесущ. Он — в реках, морях, океанах. Мы каждую секунду вдыхаем и выдыхаем его. Но, увы, не усваиваем... И только крохам микроорганизмам оказалась по плечу столь сложная и необычная работа, как ассимиляция молекулярного азота. Прославленные «имена» отдельных родов бактерий, специализирующихся на усвоении атмосферного азота, известны науке давно. Это, прежде всего, азотобактер, клостридиум, ризобиум . Так что на символической Доске почета, существуй такая в действительности, их «имена» за великие заслуги перед человечеством были б в первую очередь высечены на мраморе. А вслед за тремя вышеназванными родами такой чести, вероятно, удостоились бы и цианобактерии , обитающие в почве, водах, рисовых чеках. Те самые бактерии, что заставляют, к сожалению, все чаще «цвести» многие наши водохранилища, пруды, реки и озера. Осклизлая ряска в считанные дни затягивает еще вчера чистую зеркальную гладь, перекрывая доступ кислорода в глубь водной толщи. Гибнут рыбы, растения, насекомые.