Читать книгу Невидимые титаны. История микробиологии изменившей мир - - Страница 3

Открытие Левенгука породило не только изумление, но и колоссальный философский кризис. Если мир кишит невидимыми «анималькулями», появляющимися повсюду – в гниющем мясе, мутной воде, настойках трав, – то откуда они берутся? Этот вопрос всколыхнул научное сообщество XVII – XVIII веков, вылившись в один из самых длительных и принципиальных споров в истории биологии. В центре его лежала древняя, как само человечество, идея самозарождения (спонтанного поколения) жизни из неживой материи.

Наследие древности. Идея, что черви рождаются из грязи, мыши – из грязного белья и соломы, а мухи – из протухшего мяса, казалась очевидной и не требующей доказательств. Её придерживались Аристотель, чей авторитет в науке был непререкаем, и такие умы, как Парацельс, предлагавший рецепт создания мышей или скорпионов из определённых отбросов. Открытие микроскопических существ лишь расширило сферу применения этой теории: теперь из «бульонов» неживой материи якобы рождались невидимые «зверушки». Однако уже в XVII веке этот постулат начал шататься под натиском первых строгих экспериментов.

Франческо Реди и удар по макро-миру. Первый сокрушительный удар по догме самозарождения нанес итальянец Франческо Реди, придворный врач и энциклопедист. В 1668 году он провёл эксперимент, гениальный в своей простоте. Взял несколько одинаковых банок, положил в каждую кусок мяса (рыбы, угря, телятины) и по-разному их запечатал. Одни банки он оставил открытыми, другие накрыл кисеёй (лёгкой тканью), третьи – пергаментом. Результат был наглядным и неопровержимым: в открытых банках мясо кишело личинками мух; в банках, накрытых кисеёй, личинки появились только на ткани, куда мухи могли отложить яйца; в герметично закупоренных банках мясо лишь гнило, но личинок не было.

«Из моего опыта вытекает убеждение, что черви не зарождаются в мясе… все черви происходят из яичек, отложенных туда мухами,» – писал Реди.

Казалось бы, всё ясно. Но даже Реди, опровергнув самозарождение для видимых существ, сделал роковую оговорку. Он допускал, что для микроскопических созданий, открытых Левенгуком, законы могут быть иными. И эта лазейка стала ареной столетней войны.

Великий спор: Нидем vs. Спалланцани. К середине XVIII века спор перешёл в микромир и принял форму высоконаучной, но страстной дуэли между английским священником-натуралистом Джоном Нидемом и итальянским аббатом-физиологом Ладзаро Спалланцани.

Джон Нидем, талантливый микроскопист, провёл серию опытов, которые, по его мнению, неопровержимо доказывали самозарождение микробов. Он брал мясные бульоны или растительные настои, нагревал их (но не до кипения), запечатывал в колбы и через несколько дней обнаруживал под микроскопом кишащую жизнь. Его логика была железной: нагрев убил всё живое, герметизация не пустила ничего извне. Значит, «анималькули» зародились самопроизвольно из питательного раствора! Нидем, будучи сторонником витализма (учения о «жизненной силе»), считал, что в органических веществах заключена некая «производительная сила» (vis plastica), способная порождать жизнь. Его работы произвели фурор и были поддержаны многими авторитетами, включая французского натуралиста Жоржа-Луи Леклерка де Бюффона.

Однако у Нидема был грозный и методичный оппонент – Ладзаро Спалланцани. Этот учёный, позже прославившийся опытами по искусственному оплодотворению у лягушек, был скептиком и перфекционистом. Он заподозрил, что Нидем допустил две ключевые ошибки: недостаточный нагрев и негерметичную закупорку.

Спалланцани поставил беспрецедентно строгий эксперимент. Он взял десятки стеклянных колб с различными питательными средами (из семян, бобов, мяса). Одни колбы он просто запаял на огне после кипячения, другие – запаял, а затем долго кипятил, третьи оставил открытыми. Его техника была ювелирной: тонкое горло колбы раскалялось и вытягивалось в капилляр, который затем запаивался, обеспечивая абсолютную герметичность.

Результаты, опубликованные в 1765 году, были однозначны:

1. Колбы, запаянные после кипячения: оставались абсолютно стерильными месяцами. Ни одного микроба.

2. Колбы, запаянные и затем прокипяченные: также стерильны. Это был критический удар по Нидему – Спалланцани доказал, что даже воздух внутри колбы, который Нидем считал необходимым для «производительной силы», не содержит «семян жизни».

3. Открытые колбы или колбы, чьи запаянные кончики он потом отламывал: быстро мутнели и кишели микробами.

Казалось, Спалланцани нанёс сокрушительный контрудар. Но Нидем, человек упорный, нашёл, к чему придраться. Он заявил, что Спалланцани своим чересчур долгим кипячением «извратил жизненную силу» бульона и «испортил» упругую силу воздуха в колбе, сделав их неспособными к порождению жизни. Это была типичная уловка виталиста: сама теория была сформулирована так, что её нельзя было опровергнуть. Любое усилие по стерилизации можно было трактовать как уничтожение гипотетической «силы».

Технический тупик и торжество миазмов. Дискуссия зашла в тупик. Почему? Потому что наука уперлась в технологические ограничения:

1. Микроскопы того времени были слишком слабы, чтобы различать разные формы микробов и, главное, видеть их споры. Термоустойчивые споры бактерий выживали даже при кипячении, которое применял Спалланцани, и потом прорастали. Это создавало иллюзию самозарождения в якобы стерильных средах.

2. Никто не умел получать чистые культуры одного вида микробов. В любой среде был дикий «зоопарк», где разные виды сменяли друг друга в процессе гниения, что ещё больше запутывало картину.

3. Не было понимания роли воздуха. Учёные не знали, что в воздухе содержатся не абстрактные «семена», а конкретные микроорганизмы и их споры, оседающие на пылинках.

В этой атмосфере неуверенности и методологического кризиса теория миазмов пережила своё второе рождение и достигла апогея. Если микробы слишком сложны для изучения, а их происхождение – для понимания, то проще и логичнее вернуться к старой, наглядной концепции болезнетворных испарений. XIX век начался под её знаком. Она определяла градостроительную политику (осушение болот, прокладка широких бульваров в Париже бароном Османом для «проветривания»), военную стратегию (размещение лагерей на возвышенностях) и медицинскую практику. Хирургические операции по-прежнему проводились в обычных сюртуках, инструменты не стерилизовались, а о мытье рук заботились лишь самые педантичные.

Эпидемии холеры, выкашивавшие города, лишь укрепляли веру в миазмы: болезнь явно шла от вони бедных кварталов и помойных ям. Кампании по очистке городов, вдохновляемые этой теорией, приносили пользу, снижая не только запах, но и количество переносчиков инфекций (крыс, блох) и загрязнение воды. Это создавало порочный круг: положительный, но частичный эффект от действий, основанных на неверной теории, укреплял саму теорию.

Таким образом, к началу XIX века микробиология находилась в странном положении. Микробы были открыты, но оставались научным курьёзом. Величайший спор между биогенезом («живое от живого») и абиогенезом (самозарождением) застопорился на уровне методических тонкостей. Царство невидимого по-прежнему управлялось силами, скорее мифическими, чем научными. Для нового прорыва требовался не просто талантливый экспериментатор, а титан, способный соединить в себе проницательность химика, методичность физика и глобальное видение естествоиспытателя. Такой человек должен был не просто усовершенствовать эксперимент Спалланцани, а полностью перевернуть представления о связи невидимого мира с фундаментальными процессами природы – гниением, брожением и болезнью. Микробиология замерла в ожидании своего Ньютона. И он уже стоял на пороге лаборатории, держа в руках колбу с прокисшим виноградным соком. Его звали Луи Пастер.