Рассматривая ископаемых микробов в шлифах горных пород, можно видеть, что многие из них, в особенности бактерии, по своей форме чрезвычайно похожи на современных. Такие же шарики — кокки, такие же палочки. Значит ли это, что бактерии совершенно не менялись за прошедшие миллионы лет? Конечно, нет. Несомненно, что бактерии, как и другие организмы, в процессе своей эволюции претерпели огромные изменения. Целая пропасть отделяет их от первичных организмов. Но здесь эти изменения в основном коснулись не внешней формы, а внутреннего строения и в особенности физиологических свойств.
По мнению академика Н. Г. Холодного, первичные бактерии, обитавшие на поверхности нашей планеты, в основном питались газообразными и летучими органическими соединениями, которые они добывали непосредственно из воздуха. Это были анаэробы, усваивавшие аммиак и углеводороды из воздуха, а из воды утилизировавшие только минеральные соли. По мере уменьшения содержания органических соединений в атмосфере вследствие их жадного поглощения микроорганизмами эти первичные формы приспособились к усвоению и более сложных, растворённых в почвенной воде веществ. Постепенно разнообразя и усложняя свои физиологические функции, приучаясь усваивать новые источники питания, они дали то огромное разнообразие физиологически различных форм, которыми отличаются бактерии в настоящее время. Очень интересно, что и сейчас у многих микробов сохранилась способность к питанию газообразными веществами. Вспомним классический пример этого типа: азотобактер, усваивающий азот атмосферы. Оказывается, как это впервые было обнаружено академиком Лебедевым в 1921 г., углекислоту воздуха могут усваивать не только зелёные растения, но и бактерии, в том числе и болезнетворные. По исследованиям академика Н. Г. Холодного, высокую питательную ценность для многих бактерий обнаруживают и пары нафталина.
Приспособление к новым источникам питания шло у разных бактерий в различных направлениях, в зависимости от тех условий жизни, в которые они попадали. Многие бактерии специализировались на разложении животных остатков, содержащих азот, и образовали широко распространённую группу гнилостных микробов. Другие микробы приспособились разлагать растительные остатки и дали начало целлюлозным и пектиновым бактериям. Там, где скоплялись большие количества аммиака и мочевины, возникали уробактерии, узко специализировавшиеся на разложении мочевины. К жизни в водоёмах, богатых сероводородом, приспособились предки серобактерий и т. д. Наконец, ряд микробов приспособился к развитию в живых тканях клеточных организмов и дал начало болезнетворным бактериям.
Процессы приспособления, изменчивости и нового видообразования у микробов продолжаются и сейчас в природе. Они происходят часто на наших глазах, о чём будет сказано в следующей главе.
Следует думать, что и дальнейшая эволюция микробов в основном пойдёт по пути усложнения их физиологических функций и в какой-то степени по пути усложнения их строения.
11. Переделка природы микробов
В этой книге мы познакомились с жизнью и деятельностью разнообразных полезных и вредных микробов. Мы узнали, какую огромную роль играют полезные микробы в различных отраслях народного хозяйства. Мы видели, что блестящие успехи медицинской микробиологии дали нам в руки действенное орудие борьбы с вредными, болезнетворными микробами. Приготовляя из таких микробов предохраняющие от заразных заболеваний вакцины, учёные заставили служить нам даже невидимых врагов.
Мы хорошо знаем, что советская наука не может удовлетвориться лишь познанием явлений природы. Её целью является не только изучение, но и переделка природы в нужном, выгодном для социалистического общества направлении. «Мы не можем ждать милостей от природы; взять их у неё — наша задача», — писал великий русский преобразователь природы И. В. Мичурин.
Весь органический мир — животные, растения и микробы — постоянно изменяется соответственно изменяющимся условиям жизни. Отмирают старые виды, нарождаются новые. Задача прогрессивной биологической науки — овладеть этим процессом видообразования, направленно создавать новые полезные виды, которые еще не существуют в природе.