Соблюдая единство времени и места, он подверг контакту с воздухом 1) виноградное сусло (сок, получаемый прессованием свежего винограда. – Прим. перев.), обесцвеченное животным углем; 2) простое фильтрованное виноградное сусло; и 3) нефильтрованное виноградное сусло. Все три препарата подверглись ферментации, степень которой убывала от первого препарата к последнему. Плесень во всех трех опытах тоже была разной.
Отсюда возникал вопрос: почему химическая среда, одинаковая во всех трех случаях, действовала по-разному на три виноградных сусла?
Для решения загадки профессор проводит дополнительные эксперименты. Абсолютно здоровый виноград вместе с черенками прямо с лозы помещался в кипящую подслащенную воду, а затем охлаждался в струе газообразной угольной кислоты, по мере постепенного превращения газа в жидкость. В этой среде, защищенной от влияния воздуха в течение всего процесса, происходила и завершалась ферментация. С тем же успехом эксперимент проходил при помещении винограда в фильтрованное нагретое сусло с добавлением креозота.
Из этих исследований стало ясно, что ни кислород, ни микроорганизмы воздушного происхождения не были причиной ферментации, и что агент, вызывающий ферментацию, содержался в самом винограде.
В 1864 г. профессор Бешан сообщил результаты своих экспериментов в Академию наук, среди отчетов которой можно найти его исчерпывающее исследование по этому вопросу[81]. Он пришел к выводу, что агент, вызывающий ферментацию сусла, попадает в виноград извне, и что организмы, способные вызвать ферментацию и сахара, и сусла, содержатся в черенках винограда и листьях лозы. Более того, он понял, что ферменты, содержащиеся в листьях и черенках, иногда способны навредить урожаю винограда.
1864 год – год, когда Бешан представил свои записки – ознаменовал собой начало новой эры в истории биологических исследований, поскольку 4 апреля этого года он зачитал перед Академией наук свое объяснение феномена ферментации. Он доказал, что ферментация обязана процессу питания живых организмов, при котором происходит поглощение, а затем усвоение и выделение. Тогда он впервые использовал слово «зимаза» для обозначения растворимого фермента.
В следующем году Дюкло, ученик Пастера, попытался высмеять это объяснение Бешана и тем самым документально подтвердил, что его учитель не мог претендовать на авторство этого учения.
Бешан, столь убедительно доказавший в 1857 году роль воздушных микроорганизмов как агентов ферментации, теперь, в 1864 г., не менее точно определил процессы, происходящие при этом явлении. Все это время он работал над разными загадками природы, проводя опыты над молоком и еще многие другие эксперименты, и в декабре того же года сообщил Дюма о том, что открыл живые организмы в меле. Позднее, 26 сентября 1865 г., он написал Дюма об этом подробнее, и по просьбе последнего письмо было опубликовано на следующий месяц в «Анналь де хими де физик»[82].
В этом письме Бешан писал:
Мел и молоко содержат развитые живые существа. Это доказывается тем фактом, что креозот, применявшийся в несвертывающих дозах, не защищает молоко от последующего скисания и не предупреждает превращение сахара и крахмала в спирт и затем уксусную и масляную кислоту при помощи мела (без внешнего влияния).
Таким образом, становится понятным смысл каждого эксперимента Бешана по отдельности и во взаимосвязи друг с другом. Его строгие опыты с креозотом позволили сделать дальнейшие выводы. Поскольку креозот предупреждал вторжение внешних организмов, значит, в меле и молоке должны были существовать живые организмы еще до подмешивания креозота. Этими живыми организмами были «маленькие тельца», которые он наблюдал как объединившимися в клетки, так и поодиночке – в тканях и волокнах растений и животных. Не имея возможности дифференцировать их под микроскопом из-за их чрезвычайно малого размера, Бешан говорил следующее:
Натуралист не сможет различить их по внешнему описанию, но химик и физиолог смогут охарактеризовать их по различным функциям[83].
Невозможно было проверить его исследования из-за размера объектов наблюдений – мельчайших до такой степени, что во многих случаях, несомненно, ультрамикроскопических. Но профессора не беспокоили насмешки, с которыми многие современники восприняли его теорию о «маленьких тельцах» в меле и молоке. Бешан был врачом, и в работе ему часто помогали его медицинские исследования. В 1865 г. он обнаружил в забродившей моче помимо других мельчайших организмов настолько маленькие тельца, что их можно было увидеть лишь в очень мощный микроскоп Наше (Nachet), объектив 7, окуляр I. Вскоре он обнаружил те же самые «маленькие тельца» и в обычной моче.