Виктор Пекелис – Истории о «ненужных» открытиях (страница 21)

Знали, что спиртовое брожение превращает сахар в спирт; уксуснокислое – спирт в уксус; молочнокислое – молоко в простоквашу и что при спиртовом брожении дрожжи – возбудитель процесса.

В самом начале XIX века французский ученый Каньяр-Латур, затем немецкий естествоиспытатель Шванн, досконально изучив дрожжи под микроскопом, провозгласили их живыми существами.

Но ученые не могли ответить на самый главный вопрос: что же такое брожение, какова его природа?

Природу брожения пыталась объяснить широко распространенная химическая теория, которую представлял прославленный немецкий химик Либих, признанный и почитаемый ученый.

Либих считал причиной брожений своеобразные молекулярные колебания, передающиеся от разлагающегося вещества к другому.

По Либиху, спиртовое брожение протекает так: белок дрожжей распадается, когда дрожжи умирают; колебания белка передаются сахару, вызывая его превращение в спирт и углекислоту. Последовательность химических превращений – вот что такое брожение, говорил Либих.

Как бы отсекая нападки на свою теорию со стороны, он писал в «Химических письмах»: «Если бы брожение было следствием жизнедеятельности, то бродильные организмы должны бы находиться во всех случаях брожения».

Иными словами, он говорил: раз брожение – определенное явление с определенными, точно выраженными свойствами, то и механизм у них должен быть один и тот же и вызывать их деятельность должно какое-то одно начало. Живые же дрожжи, обнаруженные в спиртовом брожении, не попадались ни в молочнокислом, ни в уксуснокислом. Можно ли их признавать бродилом? Бесспорно, нет, отвечал Либих. И с ним соглашались.

Обстоятельства складывались так, что с Либихом не согласился Пастер. К этому вело и то, что Каньяр-Латур и Шоанн обратили внимание научного мира на живые дрожжи; и то, что Пастер был одержим идеей асимметрии живого; и то, что в 1854 году профессора Пастера пригласили на работу в новый университет в Лилле, одном из богатейших промышленных городов Франции, центре свекловодства и винокурения; и то, что у винокуров летом 1856 года скисало, бродило в чанах вино.

Пастер не стал отказывать винокурам в просьбе, когда они в довольно сбивчивой форме рассказали о напасти на их винные чаны. Профессор не поленился отправиться сам взглянуть, что же произошло.

Он увидел серую, грязную, совершенно испорченную свекольную массу, напомнившую ему перебродившую виноградную кислоту, и рядом – чаны с нормально бродившей свекольной массой.

Сравнить их состав – первое и необходимое дело, решил Пастер, и взял по нескольку образцов массы из больных и здоровых чанов, чтобы как следует разглядеть их под микроскопом.

Почитаемый, уважаемый лилльский профессор Пастер стал разглядывать новый для себя материал с не меньшей серьезностью и терпением, чем свои дорогие кристаллы. Он четко различал в здоровой жидкости какие-то шарики желтоватого цвета – их было полным-полно, а больной – нечто похожее на палочки, их тоже было полным-полно.

Пастер наблюдал и за шариками и за палочками. И уже не сомневался в том, что шарики – это дрожжи, обычные дрожжи, которые превращают сахар в спирт. Достаточно понаблюдать за ними: они то цепочкой, то кучками располагаются, то вдруг выпускают маленькие отросточки – в общем, ведут себя как дрожжи – живые дрожжи! В этом Пастер убедился.

Но как быть с почти невидимыми палочками из больных чанов? Их целые «армады» в каждом из комочков, плавающих над испорченным свекольным соком… Надо, обязательно надо продолжать опыты, выяснить характер и природу злосчастных палочек, от которых прокисало содержимое чанов.

Бесспорно, мысли, предположения о характере и природе палочек у него были. Не случайно же в плане лекции о брожении, намеченном в лилльской записной книжке, которая фигурировала в нашем рассказе, рядом со словами «таинственный характер этого явления» (брожения. – В. П.) стояли – «несколько слов о молочной кислоте».

Мысли и предположения для Пастера – всегда одно, а доказательства в эксперименте – другое. Вот почему винокурам оп посоветовал только тщательно следить за чанами, не давать расти в них комочкам с палочками, ничего больше не объясняя.

Ему самому пока было непонятно, почему в чапах вместо «правильного» спиртового брожения идет молочнокислое.

В своей лаборатории он стал внимательно изучать все те же комочки с палочками. Часами Пастер наблюдал за странными движениями в мире, ограниченном размерами капли. А там все жило, жило по своим строгим законам: шло развитие, размножение палочкообразных существ. Ученый видел это собственными глазами: только живое способно развиваться и размножаться.

Пастер сделал вывод: и молочнокислое брожение, у которого не было известно бродильное начало, имеет своего живого «виновника» – палочки, как спиртовое – дрожжи.

Тогда получается нечто несуразное… Выходит, что брожение – процесс жизнедеятельности организмов. Не смерти – жизни?! А загадка чанов лилльских виноделов превращается в огромную научную проблему.

Однако с выводами торопиться не надо. Коль все стало на рельсы большой пауки, надо все делать строго, точно, доказательно.

Прежде всего ученому пришлось выработать совершенно новые, пиком рапее не использованные приемы научного исследования. Его опыты требовали, чтобы в колбах п пробирках, предназначенных для опытов, не было никаких посторонпих живых существ.

Прием Пастера заключался в том, что он убивал псе живое, которое могло случайно оказаться в сосуде, или, как теперь принято говорить, стерилизовал его.

Затем он научился разводить палочки в питательном бульоне из дрожжей, сахара и углекислой извести. Там они прекрасно развивались, производя то, что ожидал Пастер, – молочную кислоту.

Долгожданная молочная кислота… Молочная кислота – только и всего! Но как много говорила она Пастеру: она говорила ученому, что он разрушил построенное Либихом здание царствовавшей до сих пор химической теории брожения. Победа звала Пастера на бой с великим немецким химиком. На это надо было решиться. И Пастер решился, ощущая за собой поддержку своих безукоризненных по чистоте и четкости опытов.

Пастер проявил немалую смелость, послав в 1857 году в Академию наук два сообщения: о молочнокислом и спиртовом брожении.

Прекрасно понимая, как надо быть осмотрительным и точным в поднятом споре с прославленным авторитетом – Либихом, Пастер между тем недвусмысленно заявлял:

«По мнению Либиха, бродилом служит вещество чрезвычайно легко портящееся, которое при разложении возбуждает брожение вследствие претерпеваемого им самим изменения. Это последнее передает толчок и разлагает частицы бродящего вещества. В этом, по теории Либиха, заключается первоначальная причина всяких брожений… Я намерен доказать… что, подобно тому, как существует спиртовое бродило в виде пивных дрожжей… так точно существует особенное бродило – молочнокислые дрожжи».

Отталкиваясь от своего смелого утверждения, полученного в результате долгих опытов, ученый делал более смелый вывод:

«Брожение находится в соответствии с жизнью и организацией микроскопических шариков, а не с их смертью и загниванием. Оно не представляется следствием прикосновения бродила к бродящему веществу, при котором превращение сахара совершалось бы в присутствии бродила, которое само бы не претерпевало бы никаких изменений».

Вызов брошен. Пастер ждал ответа, ответа резкого, бурного, негодующего – целого потока возражений, громящих его теорию. И понимал, что напор противников надо встретить во всеоружии.

В 1857 году ученый переехал в Париж, па работу в Эколь Нормаль (Нормальную школу), которую он сам некогда окончил. Но, к великому его огорчению, оказалось, что в школе нет места для лаборатории. Да и министр просвещения к тому же в своем бюджете не «сумел» найти для оборудования лаборатории ни одного франка…

Но энергичный Пастер каким-то чудом собрал деньги на оборудование, нашел на чердаке грязпое, захламленное помещение и приспособил его под лабораторию: он должен работать, чтобы отстаивать свои идеи.

Здесь, в Нормальной школе, проработал Пастер пе один десяток лет. Об этом говорит краткая надпись на здании на улице д'Юльм, где находилась его лаборатория (вторая после чердака): «Здесь была лаборатория Пасте-ра. 1857 г. – брожение, 1860 г. – произвольное самозароях-дение, 1867 г. – болезни вина и пива, 1868 г. – болезни шелковичных червей, 1881 г. – заразы и вакцины, 1885 г. – предохранение от бешенства».

Но эти открытия были пока впереди. Сейчас же Пастер обосновывал биологическую теорию брожения, доказывал, что брожение подчинено не случаю, а строгим законам живого. Его каждодневные неустанные наблюдения у микроскопа, у термостата с бульонами для своих подопечных микробов принесли неслыханные результаты.

Однажды он заметил, что в сосуде, где происходило молочнокислое брожение, нарушился правильный распорядок: откуда-то появились пузырьки углекислого газа с примесью водорода. Пастер отнес это за счет ненужных в бульоне примесей и перенес молочнокислые ферменты в чистый питательный раствор. От этого ничего не изменилось: появились пузырьки смеси газов и какое-то новое вещество. Оно при анализе оказалось масляпой кислотой.

Как опа попала в раствор? Что вызвало ее появление? Пастер был убежден – какой-то новый фермент, иного быть не может, исходя из его теории. И он начинает искать.