Двести шестьдесят лет назад в Дельфте, провинциальном голландском городке, натуралист-любитель Антон Левенгук первый раз взглянул в свой самодельный микроскоп. Увиденное им было поразительно. Левенгук зарисовал микробов, чтобы рассказать о них людям, но ни рисункам, ни самому открытию еще долго не верили…

О том, как развивалась за двести шестьдесят лет наука о микробах, как совершенствовались методы исследований в микробиологии, можно, наверное, написать сотни книг. Но даже простое сравнение рисунков Левенгука и фотографии, на которой запечатлена обыкновенная бактерия — кишечная палочка, увеличенная в десятки тысяч раз современным электронным микроскопом, дает представление о пути, пройденном наукой.

Микробиологам открылся целый мир не видимых невооруженным глазом живых существ. Фантастически огромное количество и бесконечное разнообразие видов микробов — вот что прежде всего установили ученые. Левенгук писал о микроорганизмах: «В моем рту их больше, чем людей в Соединенном королевстве». А шведский ученый К. Линней, основоположник классификации животных и растений, объединил все микроорганизмы в один род, дав ему название весьма характерное: «Хаос».

Постепенно ученым удалось создать конкретную классификацию микробов. Пополнялись сведения, изменялись представления о мире микроорганизмов, но долгое время почти неизменным оставался взгляд на микробиологию как на науку, имеющую прикладной характер. На микробов долгое время смотрели в основном как на опасных возбудителей различных заболеваний или материал, пригодный для использования в хозяйстве и промышленности.

Да, мир микроорганизмов огромен. Их обнаруживают повсюду: в пластах земной коры, которые кажутся необитаемыми, в полярных морях, в горячих подземных источниках, высоко в атмосфере. Если бы на одну чашу воображаемых гигантских весов собрать все не видимые глазом живые существа — микроорганизмы, обитающие на нашей планете, — а другую чашу предоставить всем животным земли (в том числе и самым крупным: слонам, носорогам и т. д.), то перевесят… микробы! Окажется, что общий вес их протоплазмы во много раз больше веса протоплазмы обитающих на земле животных…

Огромна и роль микробов в жизни на нашей планете. Исчезни они вдруг с лица земли — и плодородные альпийские луга и непроходимые заросли тропических джунглей вскоре превратились бы в бесплодную пустыню.

Точные расчеты показывают: количество углекислоты, потребляемое ежегодно живыми растениями, таково, что ее запасы, если их постоянно не пополнять, будут съедены в какие-нибудь несколько десятков лет.

Углекислота, которую выделяют животные и люди, — это всего 5 процентов ее количества, потребляемого растениями ежегодно. Откуда же берутся остальные 95 процентов? Их дают бактерии. Разрушая попавших в почву погибших животных п растения (органические вещества), бактерии оставляют от них «груду обломков» — отдельные сложные молекулы. В качестве «отходов производства» при этом и образуется с голь необходимая растениям углекислота.

Микроорганизмы — это зачинатели и завершители всего кругооборота веществ на земле!

Оказывается, микроскопическим существам удается сохраниться б самых различных местах земного шара при наиболее суровых условиях. Многие живущие в почве микроорганизмы настолько неприхотливы в питании, что способны развиваться на скудных, однообразных питательных средах, содержащих в качестве источника углерода иногда всего лишь одно органическое соединение, например окись углерода. Без углерода, как известно, нет самой жизни.

Мало того. Некоторые виды бактерий, превратившись в споры, неопределенно долгое время, может быть даже столетиями, обходятся и… вовсе без всякой пищи. А после этого возрождаются вновь.

Недавно двое немецких ученых открыли в залежах соли под источниками курорта Бад-Наугейм неизвестные бактерии, обитавшие в море, которое когда-то омывало эту область. Море давно высохло, а микроорганизмы, заключенные в кристалликах соли, сохранились. Соль поглотила влагу бактерий, не изменив структуру их белков. Растворили кристаллы в питательном растворе — и бактерии ожили.

Вот еще один пример удивительной жизнестойкости микроорганизмов: они выносят давление в несколько тысяч атмосфер, температуры от абсолютного нуля (—273°) до 170° тепла.

Ионизирующее излучение в 500–800 рентген, представляющее смертельную опасность для человека, не убивает крошечных носителей жизни, а очень многие переносят дозы в сотни раз большие. Кто знает, может быть, именно микроорганизмы владеют секретом биологической защиты от гибельного излучения?..

Каждая бактериальная клетка, несмотря на свои ничтожные размеры — сложная живая химическая фабрика, работающая с огромной мощностью. За сутки она съедает и перерабатывает общее количество пищи, в 20–30 раз превышающее ее собственный вес. На земле нет других живых существ, которые обладали бы такой поистине исключительной способностью к продолжению рода и размножению, как бактерии. При благоприятных условиях потомство только одной делящейся надвое каждые полчаса клетки в короткий срок могло бы покрыть всю земную поверхность.

Наконец, в каждой бактериальной клетке, словно в миниатюрном зеркале, отражаются законы развития, свойственные всем живым организмам. Отличная природная модель для научных исследований!

И подумайте, разве все эти качества микроорганизмов не делают их прекрасными помощниками человека в одном из его самых великих свершений — в освоении космоса! Родилась новая отрасль науки — космическая микробиология, а непременными участниками полетов за пределы Земли стали невидимые космонавты — микроорганизмы.

Человек готовился к полету в космос — совершенно неизведанную среду обитания, где все живое подстерегал ряд опасностей: космическое излучение — стремительно несущийся поток ядерных частиц колоссальных энергий; вибрация, перегрузки, невесомость. Не окажутся ли они гибельными для всего живого?

Ответ могли дать лишь опыты, проведенные непосредственно в космическом пространстве.

Весь мир знает наших первых четвероногих космонавтов — собак Лайку, Белку, Стрелку, Чернушку, Звездочку. Но самой точной регистрации жизненных процессов у собаки во время полета и самых тщательных наблюдений за ней после полета все же было недостаточно, чтобы решить, насколько безопасен полет для человека. В какой мере условия космического полета влияют ка жизнеспособность отдельных клеток многоклеточного организма? Ответ на этот вопрос могли дать только существа, состоящие из одной-единственной клетки, то есть микробы.

И поэтому коллектив советских ученых, приняв во внимание этот вывод, начал вплотную заниматься всем сложнейшим комплексом работ, связанных с подготовкой к космическому полету микрокосмонавтов.

Как и полагается настоящим космонавтам, они прежде всего предстали перед строгой «отборочной комиссией».

Ее задача состояла в том, чтобы среди бесконечного множества самых несхожих микроорганизмов, среди всего, выражаясь языком Линнея, «хаоса», выбрать кандидатуры, в которых сочетался бы ряд качеств, нужных для поставленных целей.

Каких же именно? Прежде всего нужны были микроорганизмы, совершенно безвредные для человека. Некоторые из них должны были «уметь» обходиться и жить без кислорода. (Надо сказать, что, хотя большинству микроорганизмов он необходим, как и другим живым существам, существует ряд бактерий, называемых анаэробами, которые живут без кислорода.)

Микрокосмонавтов, конечно, следовало отбирать среди бактерий, способных образовывать споры. Споры в отличие от самих бактерий, хрупких и недолговечных, можно было послать в полет не на день и не на два, а на любой срок.

Попав в питательную среду, споры в любую минуту легко вновь обращаются в обычные бактерии.

Ученые искали микроорганизмы, отличающиеся какой-нибудь одной яркой особенностью, например способностью резко менять химический состав питательной среды. Используя это свойство, можно было бы с помощью приборов судить на расстоянии о самочувствии бактерий в полете. Ведь у них не сосчитаешь пульс и не измеришь кровяное давление.