Вирусы и вирусные болезни

Биологи, микробиологи и вирусологи все чаще и шире используют в своих исследованиях микрокиносъемку как важный метод научной кинодокументации. Вот как оценивает его доктор Рудольф Мюллер из Института микробиологии и экспериментальной терапии ГДР: "Научный фильм становится все более незаменимым в микробиологии. Поскольку объекты микробиологии бесконечно малы и требуют для изучения специальной аппаратуры, фильм в этом случае оказывается идеальным наглядным пособием. Вместе с тем кино обрело в микробиологии широкую сферу применения также и как средство исследования. При всяких чисто морфологических исследованиях научный фильм может служить дополнительным подтверждающим материалом, расширяющим наши познания"[7]

Следует признать, что уже давно учёные оценили помощь, которую могут оказать в их работе огромные технические возможности современного кинематографа. Можно назвать сотни научно-исследовательских кинодокументаций, в которых была успешно применена микрокиносъемка, позволившая открыть и изучить многие стороны жизни невидимого простым глазом микромира.

В научном кинематографе широкое применение находит и другой метод — цейтраферная съемка. Он заключается в том, что после съемки каждого кадра делается пауза. В современном звуковом кино съемка производится со скоростью 24 кадра в секунду. С такой же скоростью проходит кинолента в проекционном аппарате. Совпадение частоты съемки с частотой проекции обеспечивает нормальную скорость движения на экране. Но если в 1 с снимать не 24 кадра, а всего 1 и демонстрировать результаты съемки с обычной скоростью, движение, естественно, покажется ускоренным в 24 раза. Еще более ускорится движение, если снимать по одному кадрику в минуту, час или с еще большими временными интервалами. Что же дает науке метод цейтраферной съемки?

В литературе часто приводится следующий пример: цветок тюльпана распускается в течение 5 ч, т. е. 300 мин или 18 000 с. Если снимать процесс распускания цветка на протяжении всего времени, понадобится 24 X 18 000 = 432 000 кадриков, что составит ленту длиной свыше 8 км. Показ такой ленты продлится те же 5 ч, причем на экране мы не заметим интересующего нас постепенного раскрытия лепестков цветка.

Попробуем применить цейтраферную съемку и снимать по одному кадрику с интервалом в 1 мин. Весь процесс распускания тюльпана "уложится" всего в 300 кадриков и будет демонстрироваться всего 12,5 с!

Приведенный пример достаточно убедительно показывает, насколько метод покадровой съемки позволяет "уплотнить" время при медленно протекающих процессах. Сочетая цейтраферную съемку с микросъемкой, ученые получают возможность наблюдать на экране увеличенную в сотни тысяч раз жизнь микромира с любым, необходимым для исследования, увеличением.

Но как использовать огромные возможности кинематографа в вирусологии? Ведь объектив кинокамеры должен фиксировать динамику процессов, подлежащих изучению. Это вполне осуществимо в микробиологии, где сочетание киносъемочного аппарата с микроскопом позволяет получать ценнейшие кинодокументы о жизни микроорганизмов, пребывающих в постоянном движении... А как быть с вирусами, которые видны только в электронный микроскоп, дающий статичное изображение? Электроннограммы, хотя и используются в научных фильмах, но остаются пока еще неподвижными фотографиями. Можно только мечтать о том времени, когда ученые смогут "оживить" электронный микроскоп и сочетать его с кинокамерой. Какие возможности откроются тогда перед вирусологами!

Но и сегодня кинометод все же находит применение при вирусологических исследованиях. По образному выражению У. Стенли и Э. Вэленса, "невидимая вирусная частица становится видимой благодаря действию, которое она оказывает, подобно тому, как мы говорим, что видим далекий пожар, тогда как в действительности мы наблюдаем только столб дыма".

В. М. Жданов, Ф. И. Ершов и А. С. Новохатский в книге "Тайны третьего царства" (М., 1975) рассказывают о том, как в начале 50-х годов ученые впервые попытались с помощью кино изучать вирусные заболевания клеток.

В содружестве с инженерами вирусологи создали электронное устройство для точной покадровой съемки, специальные стеклянные камеры для длительного прижизненного культивирования клеток, разработали новый способ, позволивший снимать живые неокрашенные клетки. Несмотря на все совершенство этих устройств и методов, увидеть и заснять на кинопленку вирусы ученым не удалось. Пришлось довольствоваться "столбом дыма", свидетельствующим о невидимом "далеком пожаре".

Микроцейтраферная киносъемка, проведенная с помощью перечисленных выше устройств, существенно помогла изучить многие особенности реакции клеток на воздействие вирусов. Были засняты результаты агрессивных действий вируса полиомиелита — в начале снимались нормальные здоровые клетки, затем те же клетки после вирусного заражения. На экране отчетливо видно, как зараженные клетки сморщиваются, разрушаются, а через 18 ч погибают, превращаются в бесформенные останки.