По Виноградскому, бактерии производят также круговорот железа в природе, а в последнее время мы познакомились с некоторыми другими специалистами, производящими иные завершения круговоротов веществ.
Очень интересны и важны также бактерии, переводящие бесполезный азот воздуха в полезные соединения, заключенные в почве и служащие для питания растения. Уже раньше было сказано о том, что чаще всего растения голодают азотом, этого необходимого элемента часто не хватает в почве, особенно при искусственных культурах, когда выращивается на одном участке больше растительного вещества, чем его получается в естественных условиях. А в то же время в воздухе находится такое количество азота, что, если бы выразить его цифрами, никакое воображение не могло бы реально ощутить, что это за безграничная масса. И все это неизмеримое количество азота пропадает даром; оно недоступно для растений так же, как не годится для поливки растений морская вода. Как часто можно наблюдать гибель культурных насаждений на самом берегу безбрежного океана от засухи, а человек бессилен предпринять что-нибудь для улучшения дела.
Однако, по отношению к атмосферному азоту нашлись такие смелые и искусные химики, которые не остановились перед огромной трудностью перевода свободного азота воздуха в питательные склады почвы и совершают тяжелую работу в огромном масштабе. Эти химики — специально приспособившиеся к улавливанию воздушного азота бактерии и грибки. Вот новые благодетели всех более высоко организованных существ, конечно, невольные благодетели. Усвоение атмосферного азота они производят для своих собственных потребностей; им ведь тоже часто не хватает азотистых веществ в почве и водах, которые они населяют, а неподражаемое искусство «питания воздухом» позволяет им жить в условиях, недоступных для многих других организмов, почти для всех. Таким образом, облегчается борьба за существование и увеличивается самостоятельность микроба.
Способность усваивать азот воздуха как будто бесследно исчезла: ни один из разъединенных микробов не оказался в силах производить этот процесс. Только путем долгих усилий знаменитый ученый разобрал, наконец, в чем заключается таинственное явление. Как это ни странно, бактерия, усваивающая азот воздуха, ее удалось таки обнаружить, оказалась облигатным анаэробом, то есть она не развивается в присутствии кислорода. Получается странное положение: воздух состоит из двух газов, кислорода и азота, равномерно перемешанных.
Усваивающая атмосферный азот бактерия никогда не живет одна; ее всегда окружает оригинальная свита из крайне неприхотливых и выносливых бактерий, способных дышать насчет самых разнообразных материалов. В своем энергичном дыхании эта свита нацело поглощает кислород в воздухе, окружающем их главу, который работает как будто в чистом азоте. Такое поглощение кислорода нацело типично для микробов. В болотах можно наблюдать, как тонкая пленка бактерий не пропускает сквозь себя внутрь водного бассейна ни следа кислорода. Вследствие этого, с одной стороны, в недрах стоячей воды может развиться маслянокислое брожение, а с другой стороны корни высших зеленых растений не находят в воде и грунте кислорода для своего дыхания, а потому в настоящем болоте высшие растения расти не могут.