Невидимые друзья и враги

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.

Все эти животные когда-то бродили по болотам и лесным зарослям среди деревьев-великанов в 30–40 метров высоты, со стволами до двух метров в обхвате. Прожив свой век, чудовища умирали, и их мертвые тела падали на землю. Рушились и все высохшие или подгнившие деревья-исполины, которые уже были не в силах противостоять порывам ветра. И все эти трупы — животные и растительные — медленно и постепенно исчезали с поверхности Земли. Куда же исчезало все, что падало мертвым на поверхность почвы?

Главной составной частью живого организма является белок. Теперь известно, что в состав белковых молекул входят сотни и тысячи атомов углерода, водорода, кислорода и — обязательно — азота. Из этих атомов построены очень сложные и большие молекулы белка. Изучить их можно было, только разделив на составные части. Для этого исследователи брали куски кожи или мышцы, клали их в кислоту и кипятили до тех пор, пока они не исчезали. Такое сильное воздействие, как кипячение в кислоте, разрушало молекулы белка. Они распадались сначала на более или менее крупные частицы, а затем превращались уже в углекислоту, воду, кислород и содержащий азот аммиак.

То, чего химики добились в лабораториях, применив кипячение в кислоте, — давно, с возникновения жизни на Земле, делали и продолжают делать микробы в почве, не применяя ни кислоты, ни кипячения, одними так называемыми ферментами. Они сами их вырабатывают и пропитывают ими окружающие их органические вещества.

Ферменты, выделяемые микробами, обладают замечательным свойством: ничтожно малое их количество способно вызывать химические превращения больших масс того или иного вещества. При этом сами ферменты остаются химически неизмененными. Под их-то воздействием в почве всей нашей планеты и происходит непрестанное распадение молекул всего, что лишилось жизни.

Как слюна и другие пищеварительные соки переваривают, то есть разлагают, нашу пищу, так и микробы тоже «переваривают» своими ферментами окружающие их мертвые органические вещества с тем, чтобы сделать их съедобными для себя. Ведь примерно 20 процентов переработанных мертвых остатков они используют для своего питания.

Из микробов почвы каждый занимается своим делом. Одни разрушают белковые вещества и углеводы, другие заняты разложением растительной клетчатки (соломы, стеблей, корней).

Молекулы белков, углеводов, клетчатки, под действием микробных ферментов превращаются в углекислоту, воду, кислород и аммиак. Это все, что остается от умерших людей, погибших животных, засохших растений. Часть остатков в виде газов улетает в воздух. Другая — всасывается почвой. Так микробы расчищают земную поверхность от всего умершего.

Известно, что народная мудрость, основанная на жизненном опыте, нередко опережает научные достижения. Землепашцы, например, давно знали, что если не удобрить землю на полях, то она их не прокормит. Тщательно выгребая навоз из конюшен и хлевов, они берегут его с тем, чтобы ранней весной вывезти на поля.

Теперь эта тайна навоза разгадана. Оказалось, что почва в изобилии населена не только микробами-разрушителями, но и строителями органических веществ, по крайней мере тех первых «кирпичиков», из которых растения создают свои специфические растительные белки.

Давно, еще в XVI столетии, корабли европейских мореплавателей привозили из Индии, Китая и Америки какую-то белую соль, оказавшуюся очень ценной. Из белой соли, названной селитрой, стали делать порох. Позднее выяснилось, что за селитрой русским не было надобности ездить в заморские края — еще при Петре I ее умели добывать в России. Возле Астрахани есть даже село Селитряное, в котором ее изготовляли. Затем стало известно, что селитра — ценное удобрение и что она накапливается только там, где в растворах или в почве есть аммиак.

Ученые не раз повторяли один и тот же опыт. В жидкость с примесью аммиака бросали комочек земли. Когда в растворе размножались попавшие с землей микробы, аммиак постепенно исчезал, а взамен его появлялась селитра. Можно ли более убедительно доказать, что именно микробы образуют ее? Однако выделить таких микробов долго не удавалось.