Мікроби морських глибин

Вивчення мікрофлори світового океану завдання виняткових труднощів. Візьмемо, наприклад, таку проблему: облік чисельності мізерно малих істот, завбільшки в тисячні частки міліметра, на різних глибинах. За сприятливих умов представники найбільш поширених мікроорганізмів бактерії – кожні 30-60 хвилин діляться навпіл, і, отже, їх число за цей короткий термін може подвоюватися. Правда, в плавучих науково-дослідних інститутах, яким є експедиційні кораблі, є чудово обладнана мікробіологічна лабораторія. Але й за цих умов отримати точний відбиток щільності мікробного населення і мікробіологічних процесів, що відбуваються у водній товщі, дуже і дуже складно.

До того ж на кораблі похитує, а нерідко і дуже ґрунтовно. Були випадки, коли ще недосвідчені учасники експедиції до того заколисувались, виконуючи задану програму робіт, що їх доводилося терміново списувати на берег. Адже в університеті біологів не вчили пройтися таким собі морським вовком по вельми неспокійній палубі з тендітною апаратурою в руках або годинами, розгойдуючись, точно на гойдалках, просиджувати за мікроскопом. Але до всього цього, зрештою, можна звикнути. Складніше подолати інші труднощі. У повітрі, на поверхні апаратури – скрізь і всюди безліч всяких мікробів. Потрібно знайти такі методи і способи взяття проби для аналізів, щоб дійсно визначити мікробне населення тих місць, які підлягають дослідженню, і не захопити мешканців верхніх шарів моря і з повітря.

Тут потрібна не тільки ювелірна тонкість спеціальної техніки, надзвичайно суворий режим лабораторної роботи, але й талант експериментатора. Це завдання значною мірою вирішив колектив мікробіологів, очолюваний професором А. Є. Кріссом. У його фундаментальній книзі, опублікованій ще в 1959 році, «Морська мікробіологія (глибоководна)» крок за кроком простежується найменша можливість занесення мікробів в пробу ззовні. Так, наприклад, кран батометра, канал якого не промивається морською водою, так як він закритий під час спуску приладу, повинен бути ретельно оброблений полум’ям. Разом з тим сильне тертя стінок батометра об воду перешкоджає прикріпленню до них бактерій і потрапляння їх таким шляхом у більш глибоко розташовані шари води. Це тільки два приклади, а їх можна навести десятки. В результаті суворого, пунктуального обліку всіх цих вимог були проведені виключно цінні досліди, досягнуті оригінальні результати, висунуті сміливі і досить цікаві гіпотези .

МІКРОБИ ПІД ЛЬОДАМИ

Успіхи в діяльності професора Крісса визначалися, звичайно, не тільки високими вимогами до лабораторних робіт. «Стало реальністю, – пише Анатолій Овсійович, те, що ще не так давно здавалося нездійсненною мрією, проведення мікробіологічних досліджень у Центральному Полярному басейні, і зокрема в районі Північного полюса. Небувалі можливості для мікробіологічних досліджень у Центральній Арктиці відкрилися з організацією дрейфуючих станцій». Тепер були всі умови, щоб відповісти на питання: чи існує бактеріальне життя в Центральній Арктиці, в глибинах Північного Льодовитого океану, під багаторічними льодами?

Політ на Північний полюс, робота на дрейфуючій станції, та ще перед закінченням дрейфу, нерідко сполучені з непередбаченими небезпеками. Але професора Крісса це не бентежило. Він охоче поділяв всі негаразди і труднощі, які випадали на долю мужніх жителів наукових дрейфуючих станцій. У 1954 році вчений здійснив два польоти на станцію «Північний полюс-3», в 1955 році проводив дослідження на станціях «Північний полюс- 3» і «Північний полюс-5».

У 1956 році робота велася в районі полюса відносної недоступності. Плоскі чашки з живильним середовищем для мікроорганізмів і зі спеціальними фільтрами, через які пропускалися проби досліджуваної води, поміщалися в особливі металеві коробки. Коробки підвішувались до купола намету, де весь час підтримується температура 25-27 градусів тепла. У цьому своєрідному інкубаторі пророщувались окремі клітини мікробів. Розмножуючись, вони утворювали численне потомство, колонію, видиму неозброєним оком. За кількістю колоній, що утворились мікробіологи судять про кількість мікробів в даному зразку. І ось, точно на проявленій фотоплатівці, на фільтрах із зразками води, взятих з різних глибин, стали з’являтися одна, дві, десятки і навіть сотні колоній.

В окремих пробах, витягнутих з океану в Центральній Арктиці з глибини 3700 метрів, було виявлено на літр води 140 бактерій, а з глибини 200 метрів – 3045 бактерій. У воді, взятій з глибини 100, 250 метрів, в мулі, піднятому з глибини 3450 метрів, були знайдені не тільки бактерії, але і дріжджі, що утворили білі і рожеві колонії.

Отже, «докази», що мікроорганізми дійсно існують в Центральній Арктиці, в глибинах Північного Льодовитого океану під багаторічними арктичними льодами, з усією очевидністю виростали на плоских чашках мікробіологів, подібно до грибів після гарного літнього дощу.

НЕЗВИЧАЙНИЙ ПЕРЕПИС

Масштаби досліджен , проведених професором Кріссом протягом дванадцяти років, дуже значні. Він за допомогою нечисленного Колективу справив своєрідний Перепис мікробного населення морів Північного Льодовитого океану, Охотського, Гренландського і інших вод Центральної Арктики, Тихого та Індійського океанів, Чорного та Каспійського морів. Вченими-мікробіологами були вперше обстежені найглибші западини Тихого океану.

У книзі «Морська мікробіологія», що є струнким літописом захоплюючих експедицій, наведений найцінніший фактичний матеріал про кількісний вміст і про видовий склад мікроорганізмів на різних глибинах океанічної товщі від поверхні до дна. У ній докладно описані закономірності поширення мікроорганізмів у різних географічних зонах світового океану.

Мікробіологи зазвичай пишуть про роль мікроорганізмів у продуктивності вод. Що ховається за такою фразою? Виявляється, дуже багато чого. Мікроорганізми розкладають мертву органічну речовину, безперервно падаючий на дно «дощ трупів», перетворюючи його в з’єднання, придатні для харчування водної рослинності. Крім того, самі бактерії служать їжею для водних тварин. Отже, у всьому цьому складному «харчовому ланцюзі» мікроби є як би першою ланкою. Вага однієї бактеріальної клітини приблизно дорівнює одному граму, поділеному на одиницю з тринадцятьма нулями. І в той же час, за підрахунками Анатолія Євсейовича Крісса, води Середнього і Південного Каспію містять в цілому понад 1 600 тисяч тонн мікробної маси. Для перевезення цього вантажу було б потрібно близько 100 тисяч залізничних вагонів.

Далі буде.

Автор: М. І. Гольдін.