Популярно о микробиологии - Михаил Бухар

Между тем есть другой, микробиологический путь получения таких магнитных частиц. Известно, что некоторые бактерии (такие как, например, Magnetospirillum magneticum) способны извлекать железо из окружающей среды и синтезировать магнитные частицы, причем со значительно меньшим разбросом по величине и форме, чем при физико-химическом синтезе, и, кроме того, уже покрытые биологической мембраной. Вдобавок ко всему возможности генетической инженерии позволяют осуществлять синтез магнитных частиц с уже прикрепленными к ним антителами.

Таким образом, биотехнология позволяет получать магнитные частицы с различными антителами и использовать их для точной «адресной» доставки лекарств, радионуклидов или «тепловых бомб» к пораженным органам и даже клеткам и осуществить наконец мечту Пауля Эрлиха о «магической пуле».

Биотехнология может умело извлекать пользу не только из различных свойств микроорганизмов, но из самого факта их широкого распространения.

Рассмотрим один из таких примеров. Известно, что растения в принципе способны выдерживать снижение температуры до -6 °C. Однако в действительности серьезные поражения растительных тканей листьев, например, апельсиновых деревьев наступают при минусовых температурах, близких к нулю. Дело в том, что на поверхности листьев образуются кристаллы льда, разрушающие их ткань. Микробиологи из Калифорнийского и Колорадского университетов, изучая вопросы морозоустойчивости цитрусовых, установили, что центрами кристаллообразования льда служат бактерии Erwinia herbicola и Pseudomonas viringa. Если бы удалось убрать с поверхности листьев эти бактерии, то удалось бы сократить довольно значительные потери от заморозков. Ученые выделили вирусы, которые, интенсивно размножаясь, лизируют указанные бактерии, и растения переживают период похолодания со значительно меньшими поражениями, конечно, если температура не опускается ниже -6 °C. По расчетам ученых, можно избежать ежегодных миллиардных убытков при использовании этих вирусов. Обработка ими растений уже широко применяется.

Интересно использование в качестве инсектицида мицелия грибов Mefarhizium anisopliae. Он продуцирует вещества, привлекающие насекомых. Поедая мицелий, они заражаются спорами гриба, который, прорастая в теле насекомых, убивает их. Это метод имеет огромные преимущества перед традиционными инсектицидами как в экономическом, так и в экологическом аспектах.

Заканчивая эту главу, следует еще раз подчеркнуть, что биотехнология, и это очевидно, в ближайшее время окажет серьезное воздействие на решение многих технических проблем и на проведение технологических процессов.

Изумительное совершенство и тончайшая согласованность работы уникальных и, увы, пока неповторимых механизмов получения энергии, кодирования и декодирования информации, проведения сложнейших химических синтезов с участием созданных для этой цели катализаторов-ферментов позволяет микробной клетке опережать даже новейшие достижения энергетики, вычислительной техники и химической технологии.

В приведенных нами примерах использования биотехнологических приемов так или иначе переплетаются проблемы экономики и энергетики, энергетики и экологии, экологии и экономики. Поневоле напрашивается вывод, что именно биотехнология является тем мечом, с помощью которого можно разрубить гордиев узел, в который эти проблемы переплелись в современном мире.

Пройдет еще несколько лет, и во многих областях техники появятся новинки, в основе которых будут лежать биологические системы. Мы стоим на пороге эпохи биотехники и биотехнологии и одной ногой уже через него перешагнули.

Микробиология — молодая наука. Она описывает и изучает мир микроорганизмов немногим более полутора веков, начиная с великих открытий Л. Пастера. Человечеству предстоит раскрыть еще много тайн и секретов: ведь сегодня мы можем объяснить еще далеко не все свойства и особенности микроорганизмов. Необходимо более тщательно изучать их устройство, и мы не только получим в руки надежные механизмы управления жизнедеятельностью микробов, но и откроем, возможно, новые, неизвестные нам законы, по которым Природа создала третье царство — царство микроорганизмов. И если в разгадке этих проблем захотят принять участие некоторые из наших читателей, то это и будет лучшей наградой автору.

Предисловие к первому изданию … 7

Предисловие ко второму изданию … 11

Введение … 15

Часть I Были и небылицы … 19

Глава 1 Как украли железную дорогу … 23

Глава 2 Потомки луддитов … 29

Глава 3 Секреты самурайских мечей … 33

Глава 4 Микробы и… Бермудский треугольник … 37

Глава 5 Микробы и землетрясения … 43

Глава 6 Фонтаны, монеты и… микробы … 49

Глава 7 Расхитители музейных ценностей … 53

Глава 8 Геология рядом с нами … 57

Глава 9 Пятью хлебами … 61

Глава 10 Микробы-криминалисты … 69

Часть II По ту сторону покровного стекла … 73

Глава 11 От Левенгука до электронного микроскопа … 75

Глава 12 Распространенность микроорганизмов … 83

Глава 13 В здоровом теле… два фунта микробов … 91

Глава 14 Шахматы и микробиология … 97

Глава 15 Всеядные … 103

Глава 16 Хлеб для Робинзона, или Несколько слов о пользе коллекционирования … 109

Глава 17 Честолюбивые планы Урфина Джюса и Крейга Вентера … 117

Глава 18 Если бы микробы исчезли … 121

Глава 19 Микроскопы, микроскопы… … 127

Часть III Микробиология и другие науки … 131

Глава 20 Микробиология и генетика … 133

Глава 21 Микробы и ферменты … 143

Глава 22 Дом, в котором мы живем … 149

Глава 23 Микроб-компьютер … 161

Глава 24 Malleus et Scientia … 171

Глава 25 Микробиология и космос … 179

Глава 26 Микробы вытесняют бензин … 187

Глава 27 Микробиология — основа новейших технологий … 205

Послесловие … 217

Примечания

1

То, что мы рассказали, — не выдумка. В США во время шторма на одном из Великих озер именно таким образом разломился пополам и затонул пароход, груженный железной рудой.

2

Коэффициент трения между слоями определяется состоянием трущихся поверхностей и смазкой.

3

Дефо Д. Жизнь и удивительные приключения Робинзона Крузо. — М.: Олма Медиа Групп, 2012.

4

Физики продолжают шутить / Сост. Ю. Конобеев, В. Павлинчук, Н. Работнов, В. Турчин. — М.: Либроком, 2001.

5

Микрограмм является единицей массы, равной миллионной доле (1/1 000 000) грамма (1 × 10-6) или 1/1000 доле миллиграмма. — Прим. ред.

6

Шарден П. Феномен человека. — М.: ACT, Астрель, Полиграфиздат, 2012.

7

«Молотком и знанием» — девиз геологов.

8

COSPAR — Committee on Space Research.

9

Беляев А. Полное собрание сочинений в двух томах. — М.: Престиж бук, 2010.