Невидимые друзья и враги - Андреева Екатерина Владимировна (читать книги онлайн бесплатно полностью без txt) 📗
Если дождя долго нет, микробы голодают, жизнь в них только теплится. Но рано или поздно капли дождя их вновь оживляют. Незаметно они завершают работу, начатую солнцем, ветром и водой.
Микробы, которые — каждый в отдельности — производят незаметную работу, в совокупности перетирают в труху обломки самых крепких горных пород.
Мертвая природа «оживает». На поверхности камня появляется тончайшая бурая пленка, результат работы микробов. Ученые называют ее «пустынным загаром». Это уже первый шаг к образованию почвы.
Так длились годы, десятилетия, века. Прошли миллионы лет. Появились первые наземные растения, мхи, травы, кустарники. Образовалась та живая почва, которая покрыла мертвые скалы, та почва, на которой произрастает сейчас вся растительность.
Микробов миллионы, а иногда и миллиарды в одном кубическом сантиметре почвы. Если обыкновенный наперсток наполнить почвой, то в нем окажется микробов больше, чем людей на всем земном шаре. И это не выдумка, потому что микробов можно сосчитать. Для этого надо растереть щепотку земли и отвесить один грамм. Затем развести в ста граммах воды и взболтать. Тогда в одном кубическом сантиметре этой болтушки будет 0,01 грамма растертой почвы. Разбавив еще раз кубический сантиметр этой болтушки и зная степень разбавления, надо вылить ее на твердую питательную среду. Когда вырастут колонии микробов, надо подсчитать их количество. Известно, что каждая колония вырастает из одной бактерии. Мы таким образом узнаем, сколько бактерий содержалось в грамме взятой почвы.
Например, если при разведении в 0,000001 выросло 85 колоний, то количество бактерий в 1 грамме почвы будет равно 85 миллионам (число колоний умножается на разбавление).
Проделав все это, легко убедиться, что в грамме почвы находятся миллионы, даже миллиарды микробов.
Перемешанные с частичками земли в почве, они образуют «микробный покров» — покров особый, живой, единственный в своем роде. В нем жизнь бьет ключом, то вспыхивая, то угасая. В нем растут, стареют и погибают микробы, оставляя после себя молодое поколение. Весь покров земли, вся его масса непрерывно обновляется, и новая жизнь сменяет угасшую.
Чтобы получить еще более реальное представление о живом покрове почвы, его можно взвесить. Ученые действительно не только подсчитывают, но и взвешивают микробов. Так, если взвесить «микробный покров» почвы толщиной в 25 сантиметров, с густотой, примерно, в пять миллиардов микробов в одном кубическом сантиметре на площади в один гектар, то он будет весить до трех тонн и более! Даже трудно поверить, что мы ступаем по такой «населенной» почве.
Микробный покров, как покрывало, окутывает весь земной шар. Только самый верхний слой почвы, освещаемый лучами солнца, почти лишен микробов, потому что они не выносят солнечной радиации.
Украинский ученый, академик Н. Г. Холодный, хотел увидеть невидимую жизнь почвы. Конечно, увидеть ее можно было только в микроскоп. Но нельзя было накопать немного почвы и рассматривать ее, потому что жизнь в ней могла быть нарушена. Надо было видеть ее в нетронутой почве.
И вот Н. Г. Холодный воткнул нож в почву и сделал в ней разрез. В него он вставил предметное стекло перпендикулярно к поверхности земли. Засыпав сверху разрез землей, он отметил этикеткой место, где находится стекло. Через 2–3 недели надо было его вынуть. Но как сделать, чтобы при этом со стекла не стерлось то, что на нем наросло?
Н. Г. Холодный нашел выход. С одной стороны закопанного стекла он вырыл ямку и в нее опрокинул стекло. Таким образом, на его верхней поверхности все сохранилось нетронутым. Вынув стекло из ямки, ученый положил его в банку с водой верхней стороной вниз. Большие частички земли отмокли и упали на дно банки. И тогда в микроскопе стало видно, что микробы в почве живут колониями — то небольшими, состоящими всего из нескольких клеток, то более крупными скоплениями.
Теперь можно было их сфотографировать, — конечно, специальным оптическим прибором: микроаппаратом, прикрепленным к окуляру микроскопа.
В другой раз Н. Г. Холодный наблюдал за жизнью в почве, как в кино. Для этого он взял небольшой кусочек почвы, немного его утрамбовал, чтобы сделать более плоским, и в центре вырезал маленькое круглое, наподобие колодца, отверстие. Поместив все это под объектив микроскопа, он стал наблюдать.
Вскоре из стенки «колодца» показалась какая-то ниточка. Извиваясь, она поползла на середину. Это проник сквозь стенку «колодца» грибок, живущий в небольшом кусочке почвы! Затем что-то живое появилось в другом месте. Живое потому, что оно росло, выпячиваясь в «колодец». Постепенно из стенки вылезла неопределенной формы продолговатая сероватая масса и медленно, все время меняя свои очертания, двинулась вперед. Это была амеба.
Советский ученый Н. А. Красильников сумел заглянуть в прикорневую жизнь микробов. Он выращивал растения в специально сделанных плоских стеклянных ящиках, наполненных песком или почвой.
Чтобы растущие корни стелились по стеклу и оставляли отпечатки, он устанавливал ящик наклонно, под углом в 40–45 градусов.
Корни, стремясь расти в вертикальном направлении вниз, коснувшись стекла, продолжали свой рост, плотно примыкая к его поверхности. В ящик, с внутренней стороны стеклянной стенки, под растущие корни на разных глубинах Красильников помещал предметные стекла.
Спустя некоторое время он их вынимал и рассматривал в микроскоп. Микробы росли не только колониями, но и беспорядочно. Колонии располагались на поверхности корней или вблизи от них, на корневых волосках и между ними. Местами они окутывали их, как муфтой.
Для того чтобы понять всю мощь прикорневой жизни, надо ясно представить себе корневую массу почвы. Нередко она видна на обрывистых речных берегах.
Цепляясь за землю, над обрывами повисают деревья. Извиваясь подобно щупальцам каких-то чудовищ, то выползая на поверхность, то прячась вглубь, их корни как бы ползут под откос и густыми зарослями окутывают почву. Комочки почвы, свисающие на корневищах, так тесно пронизаны мелкими, тончайшими корневыми волосками, что их с трудом удается стряхнуть.
Ученые измерили длину всех этих корней и получили ошеломляющие цифры. Оказалось, например, что один колос озимой ржи имеет общую длину корней (без волосков) 623,4 километра, то есть почти равную расстоянию от Москвы до Ленинграда. Волосков же на корнях одного растения насчитывается 14,3 миллиарда, а общая длина их составляет свыше 10 000 километров! И все это усеяно микробами.
Нет такого места на земле, где не было бы микробов. Они встречаются в самых крайних точках Арктики и Антарктики. Там, где почва оттаивает хотя бы на непродолжительное время, она заселяется в большей или меньшей степени микробами. Советские ученые взяли пробы песка из сыпучего бархана в пустыне Кара-Кум — в Средней Азии. И здесь в каждом наперстке песка находилось более полумиллиона разнообразных микроорганизмов. Откуда же они получают воду в сухих пустынях? Оказалось, что они способны усваивать воду, которая выпадает в виде росы. Но даже в таких местах, где роса выпадает редко, — например, на сухих каменистых плоскогорьях Памира, — микробы все-таки существуют. Их обнаружил здесь советский ученый В. О. Таусон. Он установил, что в абсолютно сухой период, продолжающийся шесть-восемь месяцев в году, микробы высыхают и находятся в состоянии скрытой жизни. Но как только такие высохшие микробы вновь оказываются во влажной среде, они впитывают в себя воду и оживают.
Живут микробы и в горячих ключах Камчатки, не боясь высокой температуры; найдены они и в нефти, и в пластах соли, и в каменном угле. Они буквально вездесущи!
Когда приходишь в палеонтологический музей, видишь вокруг кости и черепа «допотопных» животных, этих безмолвных свидетелей минувшей жизни, — невольно переносишься на несколько миллионов лет назад. Взглянешь откуда-то снизу на скелет десятиметрового динозавра и невольно чувствуешь себя ничтожной букашкой перед этим великаном. Пройдя в другие залы, вы убеждаетесь, что есть скелеты и побольше. Есть, например, одно животное, самое крупное из всех живых существ, обитавших когда-либо на земле, — диплодок, длина которого достигала тридцати метров. У него было 102 позвонка, некоторые из которых с успехом могли бы заменить нам табуретки.
