Невидимый мир

Водная гладь озер, морей и рек кажется в солнечный день ясной и прозрачной. Если взять стакан воды из реки, посмотреть на свет, то и на свету вода покажется чистой, как воздух. Так ли она чиста на самом деле? Проверить можно при помощи микроскопа, увеличивающего предметы в 250 и даже в 2500 раз, а новейшие электронные — в несколько десятков тысяч раз. Возьмем из ближайшего пруда, канавки или болота только одну каплю воды.

Поместим ее под микроскоп и станем рассматривать. Неведомый мир откроется перед нами.

Капля похожа на маленький прозрачный пруд. Множество юрких созданий шныряет во все концы этого крохотного пруда. Одни из них круглые, как мячик, другие похожи на яйцо, у третьих тело вытянуто в виде трубки, а четвертые наделены изогнутой ножкой. У одних на теле имеются маленькие реснички, у других — жгуты или бичи. Реснички быстро колеблются, а жгуты с силой ударяют то в ту, то в другую сторону, я благодаря их работе обитатели водяной капли передвигаются. Жизнь здесь бьет ключом.

Во всяком пруде, если он не проточный и если на дне его нет родников, вода медленно высыхает. По мере того, как вода з капле убывает, маленькие обитатели начинают замедлять свои движения. Реснички на их теле колеблются медленнее, сами они съеживаются, еле двигаются и, наконец, совершенно останавливаются. Жизнь замерла. Однако можно снова оживить весь этот мирок; нужно только высохшее пятно покрыть каплей воды. Тогда и обитатели капли воды оживут.

Откуда бы мы ни взяли каплю воды — из лужи, речки, болота, пруда или моря — всюду могут найтись невидимые без микроскопа живые существа.

Что же это за существа? Это простейшие из существующих на нашей земле животных: амебы, биченосцы (с одним или несколькими жгутами), инфузории и микроскопические растения. Большинство из них состоит всего из одной клетки. Познакомимся сначала с амебами.

Амеба по своей организации довольно проста. Это крошечный кусочек протоплазмы живого вещества мелкозернистой структуры, состоящего главным образом из белка. В протоплазме находится ядро круглой или овальной формы. Протоплазма и ядро — важнейшие части тела амебы. Существо это, несмотря на ничтожные размеры, обладает всем тем, что присуще живому организму.

Дышит ли она? Несомненно. Без кислорода амеба погибает. Правда, животные дышат легкими, а у амебы легких нет, ко она поглощает кислород всей поверхностью тела.

Питается ли амеба? Конечно. Проследим за нею. Вот она плавает в капле воды. К амебе подкатывается какой-то зеленоватый шарик; это — водоросль, крошечное водяное растеньице. Как только шарик прикоснется к телу амебы, она приходит в движение, выпускает отростки, точно лапки, обхватывает ими водоросль и медленно вместе с маленькими пузырьками воды втягивает добычу внутрь тела. Водоросль в теле амебы постепенно распадается на кучку маленьких зернышек, которые затем смешиваются с протоплазмой амебы. Амеба переварила добычу при помощи особого пищеварительного сока.

Проследим за жизнью амебы далее. Вот она снимается с места, выпускает из тела отросток (его называют ножкой, или псевдоподием) и подтягивает к нему все тельце; затем выпускает другой, делает как бы шаг вперед.

Если хотите помешать ее прогулке, направьте на нее яркий луч света. Амеба сейчас же съежится, свернется в клубочек и замрет на месте. Яркий свет ей, очевидно, вреден. Особенно любопытна в амебе способность без конца менять свою форму. То она совершенно круглая, точно шарик, то вдруг вытянется наподобие груши или же примет какую-нибудь странную форму, выдвигая отдельные части своего тела в виде отростков.

Способность двигаться и менять форму особенно ярко выступает у амеб под воздействием различных раздражителей — не только резкого света, но и тепла, электричества, химически?:, веществ. Под влиянием тепла амеба начинает двигаться быстрее, а под влиянием паров спирта она замедляет свои движения, а затем останавливается, свернувшись в круглый комочек. Достигнув зрелости, амеба размножается: делится пополам, и каждая половина становится новой молодой амебой.

Существует несколько видов амеб. Они живут в пресной или соленой воде, в илистых прудах и болотах, в сыром песке и во влажной почве, а некоторые селятся в теле человека и животных (главным образом в кишечнике). В пищеварительном канале человека чаще всего встречаются два вида амеб: безвредная и болезнетворная, вызывающая у людей тяжелое кишечное заболевание —- дизентерию.

Есть и другая распространенная болезнь, которая вызывается простейшим микроскопическим животным. Это — болотная лихорадка, малярия. Ею чаще всего заболевают жители болотистых местностей, а возбудителем этой болезни является плазмодий — особое микроскопическое существо. Живут плазмодии в крови страдающего малярией и проникают в красные кровяные шарики; здесь они питаются, опустошают весь кровяной шарик, заполняют его, растут и, наконец, размножаются. Новые плазмодии, выбравшись из разрушенного кровяного шарика, проникают в здоровые шарики. Одно поколение плазмодиев нарождается за другим и ведет свою разрушительную работу, а человек страдает приступами жестокой лихорадки.

В местностях, где люди болеют малярией, живет особый вид комаров — анофелес. Этот комар кусает человека, страдающего болотной лихорадкой, сосет кровь, а вместе с ней забирает и несколько плазмодиев. В тот момент, когда зараженный комар садится на здорового человека и запускает в его кожу свой хоботок, плазмодии попадают вместе со слюной комара в кровь человека, который после этого заболевает болотной лихорадкой (малярией).

Трипаносома — также одно из простейших (одноклеточных) животных. Она имеет вытянутую в длину форму. На одном конце ее выступает подвижный бич, от основания которого вдоль тела, подобно оборке, тянется нежная перепонка, которая колышется, точно по ней все время пробегает волна. Перепонка вместе со жгутом служит органом движения трипаносомы. Трипаносома размножается, как амеба, путем деления.

Остановимся теперь на двух наиболее интересных видах этой группы микроскопических животных. Один из них заводится в крови копытных животных, другой — в крови человека.

Давно уже известно, что в жарких странах Африки лошади, мулы, ослы, а также крупный и мелкий рогатый скот страдают от особой повальной болезни, называемой наганой. Болезнь эта начинается жаром и лихорадкой.

Затем животное постепенно чахнет, худеет, теряет аппетит, лишается сил и умирает. Одно время думали, что тут всему виной муха це-це. Но изучив этот вопрос основательно, узнали, что возбудителем болезни является не муха, а трипаносома. Этот паразит попадает в кровь животных, где с невероятной быстротой размножается.

Через некоторое время в крови этих животных оказываются миллионы трипаносом. В одном наперстке крови лошади плавает свыше двухсот тысяч трипаносом. У такой лошади число красных кровяных шариков в крови оказывается вдвое и даже втрое меньше, чем должно быть. Трипаносомы разрушают кровяные шарики тех животных, в теле которых они поселяются. Этим и объясняется худосочие и потеря сил при нагане.

Нужно ли, однако, думать, что муха це-це не играет никакой роли в заражении наганой и что жители Африки ошибаются, считая це-це опасным насекомым?

Муха це-це распространяет эту болезнь, передает ее от одного животного к другому, заражая целые табуны лошадей и стада рогатого скота. Своим острым хоботком муха це-це прокалывает кожу больного животного и, высасывая его кровь, уносит с собой и трипаносомы. Когда же эта муха кусает здоровое животное, то в его кровь попадают трипаносомы, застрявшие на хоботке.

Различают несколько видов мухи це-це. Одна из них опасна для животных, другая причиняет много неприятностей людям, особенно обитателям Африки: она переносит и распространяет особую породу трипаносом, которая вызывает у людей так называемую сонную болезнь. Поселяясь в крови человека, эти трипаносомы вызывают тропическую лихорадку — изнурительную болезнь, нередко кончающуюся смертью.

Когда же они пробираются в жидкость, омывающую спинной мозг, человек заболевает сонной болезнью. Больной становится вялым, малоподвижным. Его все время клонит в сон. Он может иногда спать неделями, просыпаясь лишь для того, чтобы поесть или попить. Такое состояние тянется месяцами, иногда два-три года, причем склонность ко сну растет, а сон становится все продолжительнее, пока, наконец, больной не заснет навсегда.

К невидимкам принадлежат и простейшие микроскопические растения — водоросли. Они живут в пресных и соленых водоемах, и в почве. Иногда они размножаются в таком огромном количестве, что окрашивают воду в желтый, зеленый, бурый и даже красный цвет. Воды знаменитого Красного моря, а также Тихого и Индийского океана приобретают порой на протяжении многих километров то кирпичный, то красный оттенок благодаря массе окрашенных в бурый или розовый цвет низших водорослей. А наши пруды летом обычно покрываются ковром водорослей, и тогда говорят: «пруд цветет».

Микроскопические водоросли различаются по окраске и форме. Самая обычная форма — почти правильный шарик, покрытый оболочкой. Внутри клетки заключена протоплазма с ядром и зелеными зернышками, содержащими хлорофилл.

Снежный первопузырник — водоросль ярко-розового цвета — является причиной одного из любопытнейших явлений природы — «кровавого снега». Ветер приносит массу зародышей снежного первопузырника и рассеивает их по снегу. Низкую температуру они легко переносят и размножаются в огромном количестве. Каждая клетка водоросли ярко-розового цвета, множество водорослей придает снегу красный цвет.

Снежный первопузырник и другие родственные ему виды простейших водорослей часто встречаются на покрытых снегом горных вершинах, в талой воде полярных льдов и на обширных равнинах далекого севера.

Снеговые и ледяные поля Гренландии зачастую окрашиваются благодаря таким водорослям то в зеленый, то в желтый, то в красноватый цвет. По словам путешественников, это очень красивое зрелище.

Некоторые растения-невидимки покрыты твердыми оболочками удивительно изящной формы. Остановимся только на двух видах простейших водорослей: перидинеях и диатомовых водорослях, или кремнеземках.

Большинство перидиней — обитатели северных морей. Почти все они одеты в панцири причудливой формы, образованные из отдельных твердых скорлупок. Скорлупки связаны швами и имеют множество отверстий, через которые часть протоплазмы зытекает на поверхность панциря; тут протоплазма вырабатывает особые твердые образования, которые отлагаются на панцире в виде гребешков, зубчиков, сеточек, шипов, воротничков и иных украшений. Некоторые из перидиней ночью излучают свет, и там, где эти водоросли скопляются в очень большом количестве, море светится.

Море — родная стихия диатомовых водорослей, или диатомей. Накапливаясь в морской воде в огромных количествах, они придают ей зеленоватый, желтоватый или буроватый цвет. Миллионы диатомей ежеминутно становятся жертвами мелких рачков и червей, которые становятся добычей различных рыб; а рыб, в свою очередь, поедают птицы. Панцири водорослей переходят из желудка рачков в кишечник рыб, а затем — птиц.

Пищеварительные соки не в силах растворить тот материал, из которого состоят эти панцири. Пройдя через желудок птиц, они оказываются в их помете — гуано.

Вдоль западных берегов Южной Америки и на ближайших к ним островах встречаются обширные залежи гуано, являющегося ценным удобрением. Гуано можно очистить, промыть. » прокипятить с кислотой. Тогда останется беловатый порошок. Под микроскопом можно увидеть, что он состоит из панцирей диатомовых водорослей различной формы: они словно выточены из тонкого, играющего радугой стекла и разукрашены узорами. Панцири сложены из чистейшего кремнезема, из которого образуется и горный хрусталь, поэтому диатомей называют еще и кремиеземками. Скопляясь на морском дне, они образуют особую рассыпчатую легкую породу, которую иногда называют мукой.

Кремнеземки водятся не только в морях. Многие виды их обитают и в пресных водах — в озерах, прудах, реках, торфяных болотах. Они, как и все простейшие водоросли, играют очень большую роль в природе.

Микроскопические водоросли, как и все растения, наделенные хлорофиллом, способны использовать энергию света и за счет нее превращать минеральные вещества в сахара, жиры, белок (то есть в органические вещества).

Животные делать этого не могут: они получают сахара, жиры и белок от растений. Их жизнь немыслима без растений. Водорослями питаются живущие в водах мелкие животные, а ими более крупные. Чем больше будет в водоемах таких водорослей, тем больше будет в них животных, которыми питается рыба. Это обстоятельство учитывается при разведении рыб: стараются выбирать такие водоемы, которые обильно населены низшими водорослями, в том числе кремиеземками. Многие водоросли, в том числе и кремнеземки, усваивают не только минеральную пищу, но и различные разлагающиеся остатки погибших растений и животных. Поедая эту гниль, они тем самым очищают пресные воды, что очень важно для человека.

Отмечая пользу, которую приносят микроскопические водоросли, мы не должны, однако, забывать и о вреде, который они порой причиняют. Быстро размножаясь, кремнеземки нередко засоряют фильтры и водопроводы, получающие воду из больших рек, где эти водоросли при благоприятных условиях размножаются в несметном количестве.

Нам предстоит теперь познакомиться еще с одной группой низших растений — с классом грибов.

Глядя на боровик или масленок, каждый скажет, что это - гриб; тут ошибиться невозможно. Есть, однако, такие грибы. которые не сразу можно назвать грибами.

Кому не приходилось видеть плесень? Она вырастает на стенах домов, на ломтях сырого хлеба, на лежалых плодах, кустах картофеля, половинках разрезанного лимона.

Рассматривая плесень сквозь увеличительное стекло, видишь множество тонких переплетающихся нитей. Это — те же грибы, только чрезвычайно маленькие. Нити стелются на поверхности того предмета, на котором выросли, либо пробираются внутрь его. Эти нити называются мицелием, или грибницей. Над ними выступают тоненькие столбики. На вершине некоторых столбиков сидят кругловатые головки, а в головках — множество мелких спор, то есть зародышей будущих грибков.

Некоторые из выступающих столбиков ветвятся на верхушке, образуя нечто вроде кисти. Каждая нить такой кисти сложена из маленьких шариков, наподобие четок или бус. Шарики — это те же споры, из которых при подходящих условиях могут развиться такие же растеньица.

Откуда же на сырых стенах, на плодах, на хлебе берется плесень? В воздухе с пылью носится множество спор, из которых, как из семян, вырастают грибки, образующие плесень. Попав из воздуха на кусок отсыревшего хлеба или на сырую стену дома, споры прорастают, образуя грибницу, над которой со временем поднимаются столбики, несущие либо мешочек (головку) со спорами, либо кисть, сложенную из спор.

Некоторые из простейших грибков приносят большую пользу. Это, прежде всего, дрожжевые грибки, или дрожжи.

Они имеют разнообразное применение. С их помощью приготовляют, например, пиво и вино. Солодовое (ячменное) сусло и виноградный сок превращаются в пиво и вино только после того, как перебродят под воздействием дрожжевых грибков и в них появится спирт. В обоих случаях спирт возникает под воздействием дрожжевых грибков. Эти грибки, питаясь сахаром, находящимся в виноградном и солодовом сусле, разлагают его на спирт и углекислый газ. Газ выделяется в воздух, а спирт остается в пиве и вине.

Существует несколько видов дрожжевых грибков, вызывающих спиртовое брожение. Дрожжевые грибки применяются при печении хлеба, изготовлении браги и некоторых кормов. Дрожжи имеют также лечебное значение, например, при нарывах (фурункулезе), так как они богаты витаминами.

Есть и другие грибки, действующие так же, как дрожжевые. Так, один из них вызывает брожение молока кобыл и образует кумыс. Это очень ценный питательный и лечебный напиток, применяемый при лечении туберкулеза.

Кефирные грибки служат для приготовления из коровьего молока другого полезного продукта — кефира.

Есть грибки, не состоящие в родстве с дрожжевыми и, тем не менее, выполняющие примерно такую же работу. В Японии, например, в большом ходу водка, известная под названием «сакэ». Ее приготовляют из риса, который бродит под влиянием особого вида плесневых грибков, известных в науке под общим названием аспергиллусов.

Другой вид этих грибков перерабатывает сахаристые вещества в лимонную кислоту, а третий способствует созреванию некоторых сортов сыра.

Если сюда прибавить еще два вида грибков, из которых один заводится в дозревающих ягодах винограда и способствует образованию в них добавочного сахара, а другой увеличивает количество спирта в вине, то будет вполне ясно, что среди низших грибков есть много полезных для человека.

Некоторые виды грибков паразитируют на живых растениях: на стебле, на корне, на молодых побегах, на листьях, на цветках, на плодах. Трудно представить себе, как разнообразно проявляют они свою вредоносную, а часто и разрушительную работу.

Молодую рассаду капусты поражает грибная болезнь под названием «черная ножка». Корневая шейка каждого растения чернеет и отмирает. Вся ткань в этом месте набита клеточками паразита и мешочками с его спорами.

Эта болезнь приносит огромный вред в огородных хозяйствах.

Картофель поражает «картофельная гниль». Болезнь эта вызывается грибком фитофтора инфестанс, по имени которого и «картофельную гниль» часто называют фитофторой. Она появляется во второй половине лета и поражает листья (ботву) и клубни картофеля. Гниение продолжается в хранилищах и нередко приводит к полной гибели запасов.

У нас, в Советском Союзе, ведется успешная борьба с фитофторой, выведены устойчивые против заражения фитофторой сорта (например, Лорх) и организовано правильное хранение семян.

В некоторых странах Европы и Америки потери от фитофторы были в недалеком прошлом очень велики. Известен такой исторический факт. В 1845 году в Ирландии, где жители питались главным образом картофелем, все посадки его погибли от фитофторы. Начался голод, свирепствовавший три года. Это был самый ужасный голод из всех, когда-либо посещавших человечество. От голода и болезней умерло миллион двести сорок тысяч взрослых и детей. Кроме того, около миллиона бежало из Ирландии, главным образом в Америку.

Листья у персика, вишни и черешни часто уродуются и становятся курчавыми. Эта курчавость — результат работы, производимой особым грибком. Другой вид таких же вредителей уродует не листья, а плоды. Он пробирается в ту часть цветка, которая называется завязью (будущий плод). Под влиянием паразита завязь быстро разрастается и образует «дутый» плод. Такие дутые плоды можно увидеть, например, на сливе или черемухе.

От другой породы грибков-вредителей страдают порой такие плодовые деревья, как груша и яблоня: на их листьях и плодах вдруг появляется масса темных бархатистых пятен. Эту болезнь называют «паршой» яблони и груши.

Существует много видов грибков, в результате жизнедеятельности которых на листве растений появляются пятна черного, бурого и ржаво-красного цвета. Пятна представляют собой или кучки спор грибков-вредителей, или же разрушенную паразитом листовую ткань. Сами же грибки, вернее их тонкие нити (грибница), стелются либо по поверхности листа, наподобие паутины, либо под кожицей, одевающей лист снизу и сверху, а споры их собираются на листе отдельными пятнами.

Интересно проследить, мак питаются эти паразиты. Для этого нужно прежде познакомиться со строением растений.