к изменённым условиям и очень легко передают своим потомкам по наследству вновь приобретённые изменения. Советский микробиолог проф. Мишустин много лет подробно изучал жизнь почвенного гнилостного микроба, имеющего латинское название «бациллус микоидес». Учёный исследовал в своей лаборатории сотни и тысячи культур этого микроба, выделенных из почв разных климатических зон Советского Союза. Оказалось, что эти культуры отличаются между собой в зависимости от тех условий жизни, в которых они существуют в природе. Культуры, выделенные из северных почв, лучше всего росли в лаборатории при более холодных температурах; культуры, происходившие из южных жарких районов Советского Союза, требовали более высоких температур; культуры, выделенные из засушливых районов, и в лабораторных условиях оказались более приспособленными к усиленному всасыванию влаги, чем культуры из хорошо увлажнённых почв. В зависимости от местообитания наследственно изменялся и внешний вид микроба.
Этими интереснейшими исследованиями было чётко показано, что условия жизни налагают свой отпечаток на все свойства микроба. Несомненно, что все эти передающиеся по наследству различия возникли именно в результате воздействия среды обитания и имеют приспособительное значение. Исходя из своих исследований, проф. Мишустин предложил важный для сельскохозяйственной практики способ определения происхождения зерна: стоит только промыть несколько граммов исследуемого зерна стерилизованной водой и засеять несколько капель промывной воды на плотную питательную среду, чтобы вырастить эту бациллу. Получив чистую культуру, микробиолог изучает, какая же температура является наиболее благоприятной для жизни бациллы. По этой температуре можно определить географическую широту произрастания исследуемой пробы зерна с точностью до 80–200 километров.
Изменяются микробы и в организме человека. Во время эпидемий кишечных инфекций (брюшного тифа, дизентерии) микробиолог часто выделяет из испражнений и крови больных, а в особенности выздоравливающих, какие-то странные, нетипичные культуры микробов. Они не похожи по своим свойствам на обычных возбудителей. Профессор Гринбаум на основании своих 15-летних наблюдений доказал, что эти формы представляют собой естественно возникающие варианты микробов, образующиеся под влиянием изменённых условий их существования в организме человека.
Находки таких необычных форм затрудняют практического врача-микробиолога: часто бывает очень трудно быстро распознать истинную природу болезнетворного возбудителя в этом «маскарадном костюме». Тем самым задерживается лабораторный диагноз заболевания. Чтобы оказаться во всеоружии и уметь различать невидимого врага даже в замаскированном виде, микробиолог должен хорошо знать все проявления изменчивости микроба.
Но особенно часто наблюдается изменчивость микробов при культивировании их в лабораторных условиях. Это и понятно: ведь попадая из природной среды обитания на искусственную питательную среду, микроб встречается с непривычными условиями жизни. В процессе ассимиляции этих новых условий у микроба перестраиваются процессы обмена, что и влечёт за собой его изменчивость.
Очень часто изменение условий жизни, в особенности, если новые условия воздействуют на микробов длительное время, настолько глубоко затрагивает всю их организацию, что возникающие изменения свойств передаются по наследству. Потому-то в лабораторных опытах часто образуются новые формы, новые разновидности микробов.
Иногда после ряда пересевов в лабораторной питательной среде культура совершенно меняет свои свойства. Таким образом, высокоядовитая, болезнетворная в момент выделения из организма культура может превратиться в совершенно безвредную.
Этим путём была получена ослабленная, пригодная для создания иммунитета культура туберкулёзной палочки. В течение тринадцати лет возбудитель бычьего туберкулёза выращивался на лабораторной среде, состоявшей из картофеля, глицерина и жёлчи. За эти годы было произведено более 230 пересевов. В результате культура стала настолько безвредной, что уже несколько десятков лет она с успехом применяется для иммунизации детей, родившихся от туберкулёзных родителей, и заметно снижает заболеваемость. За эти годы ослабленная культура пересевалась тысячи раз. Во всех странах мира ею заражалось огромное количество животных. В предупредительных целях она вводилась миллионам детей. Но ни разу не было отмечено, чтобы в культуре восстановилась та болезнетворность, которая была свойственна исходному типу. Новое свойство — безвредность — оказалось стойко закреплённым у бесчисленных потомков.
Не всегда такое перерождение культур выгодно для нас. Некоторые культуры, обладающие ценными производственными свойствами, утрачивают их после ряда пересевов на лабораторных питательных средах.
Иногда перерождаются, например, производственные культуры зелёной плесени «пенициллиума», вырабатывающие антибиотик пенициллин. Вновь возникающие под влиянием лабораторных условий жизни расы грибка выделяют очень мало пенициллина. Этот пенициллин обладает плохими лечебными свойствами. Тем самым наносится огромный вред производству. Характерный случай произошёл несколько лет назад за границей; одна из партий продажного пенициллина почему-то очень плохо излечивала сифилис. Тщательный анализ пенициллина показал, что он по своему химическому составу несколько отличается от предыдущих партий. Оказалось, что это было связано с наследственным изменением культуры грибка — продуцента пенициллина. Замена его полноценной культурой восстановила прежнее качество антибиотика.
Нередки случаи перерождения производственных культур, применяемых в пищевой, химической промышленности, в изготовлении вакцин и лечебных сывороток. Поэтому микробиолог должен уметь бороться с перерождением ценных культур. Путём создания соответствующих условий культивирования, избирательно благоприятствующих развитию нужных свойств микроба, путём постоянной селекции, т. е. отбора наиболее полноценных рас, микробиолог поддерживает производственные культуры и не даёт им перерождаться. В этих случаях задачей микробиолога является не создание изменённых форм, а, наоборот, сохранение наследственных свойств.
Иногда важные свойства «перерождённой» культуры удаётся восстановить. Многие культуры микробов, утратившие свои болезнетворные свойства на лабораторных средах, восстанавливают их после многократного проведения через организм восприимчивых животных. Таким методом часто удаётся даже значительно повысить вирулентность культур.
Умелым воздействием изменёнными условиями жизни удаётся изменить и наследственно закрепить многие свойства микробов. Путём постепенного и осторожного приучения можно создать расы микробов, переносящие более высокие температуры, повышенные концентрации ядовитых веществ. В процессе производства вина к виноградному суслу добавляется ядовитое для микробов вещество — сернистый ангидрид, предохраняющее сусло от бактериальной порчи. Легко вывести расу дрожжей, стойкую к этому яду. Такие дрожжи дают прекрасный результат при использовании их в виноделии в присутствии высокой концентрации яда.
В настоящее время уже никто не сомневается в исключительной пластичности и способности к изменчивости микробов под влиянием изменений условий жизни. Много труда было положено отечественными исследователями, чтобы установить это бесспорное положение.
В микробиологии, как и в других биологических науках, с самого начала её зарождения происходит ожесточённая борьба между материалистическим учением о широкой изменчивости микробов под влиянием изменённых условий жизни и реакционным идеалистическим учением о постоянстве микробных видов, о независимости изменений свойств микробов от условий жизни.
С конца прошлого столетия и почти до наших дней и в микробиологии, особенно зарубежной, господствовали реакционные представления о неизменяемости микробных видов. Среди учёных, отстаивавших эту неверную точку зрения, был Кох и многие другие. Все наследственные изменения микробов, возникавшие в лабораторных разводках, сторонники этого направления считали следствием загрязнения чистых культур посторонними микробами. Если же изменение свойств микроба нельзя было связать с загрязнением, то оно объявлялось временным, нестойким, ненаследственным.
Реакционная идея о неизменности микробного вида обезоруживала практику и не давала возможности активно воздействовать на микробов в целях изменения и улучшения их свойств.
Русские прогрессивные микробиологи прошлого века, широко воспринявшие эволюционные идеи Ламарка и Дарвина, уже тогда в ряде своих работ указывали на возможность изменения свойств микробов.
