Наша наука выяснила и этот вопрос. Могущество бактерий в их неограниченно быстром размножении, которое происходит самым простым способом, какой только можно себе представить.
При благоприятных условиях и быстром размножении тело бактерии просто делится пополам и вот из одного организма сразу получилось два, а затем каждая половинка растет и, когда она достигнет размеров нормального организма, процесс деления повторяется и т. д. Предположим, что в течение одного часа каждая бактерия делится на две, каждая из этих двух через час еще на две и т. д. Простое вычисление показывает, что через сутки из одной бактерии получается 163/4 миллиона, а через три дня — недоступное воображению число 4772 триллиона.
Чтобы сделать наш расчет нагляднее и понятнее, посмотрим какой объём могут занять быстро размножающиеся бактерии. В среднем, размер тела обыкновенной палочковидной бактерии можно считать равным 1/500 миллиметра в длину и миллиметра в поперечнике. Кубик, каждая сторона которого равна одному миллиметру, вмещает в себя 637 миллионов бактерий. В два дня бактерии, размножившиеся делением одной палочки, займут пространство, равное 442 570 таких кубиков, т. е. больше полбутылки. А в 41/2 дня, продолжая свое развитие тем же темпом без препятствий, бактерии могли бы заполнить все океаны, пространство которых занимает около 2/3 земной поверхности, при средней глубине около 3 верст.
Такие вычисления свежего человека могут привести в ужас, потому что правильность их не подлежит сомнению. Если мы допустим, что каждая бактерия размножается медленнее, чем мы предполагали, то конечный результат был бы достигнут не в 4,5 дня, а несколько позднее, но какая же в этом разница по существу? Однако, на деле борьба за существование, которую мы так часто проклинаем, является нашим спасением и не дает микробам размножаться в природе с такой скоростью, на которую они способны по своим внутренним свойствам. Ведь для того, чтобы заполнить океан, надо поглотить такое количество пищи, которое может вместить только океан; не из воздуха же построено все тело размножающихся бактерий, а из белков, жиров и тому подобных веществ. А откуда взять это количество пищи, когда и тот ограниченный запас, который имеется на лицо, вырывают друг у друга различные крупные и мелкие организмы?
В тех случаях, когда пищи достаточно, размножение и увеличение общей массы бактерий и бродильных грибков нисколько не уступает в скорости только что сделанному расчету. На сахарных заводах иногда появляется так называемая клековая бактерия. Попав в чаны со свекловичным соком, она находит там и безазотистое и азотистое вещество в превосходном виде и большом количестве; и вот, она размножается так, что в одну ночь из нескольких невидимых простым глазом экземпляров нарастает бактериальная масса, заполняющая собой все чаны и нацело уничтожающая в несколько часов огромное число пудов сахара. Зрелище, подавляющее наблюдателя своей грандиозностью. Перед ним нашествие саранчи на поля представляется мелким явлением.
На уксусных заводах можно наблюдать такую картину. Если поместить на поверхность спиртового раствора, налитого в широкий плоский сосуд, лишь несколько экземпляров уксусной бактерии, которая даже при увеличении в 1000 раз представляется в виде крошечных палочек, то на следующий день мы найдем уже ровную сплошную пленку размером в 1 квадратный метр, если только поверхность жидкости достигала этого размера. Если бы в толщину пленка состояла только из одного слоя бактерий, то для заполнения поверхности в 1 квадратный метр потребовалось бы 300 миллиардов экземпляров, и все это, недоступное воображению число, народилось в течение одного дня. Вот что происходит, когда бактерия получает пищу в совершенно достаточном количестве. Все 300 миллиардов бактерий весят в совокупности 1 грамм, т. е. немного более одной пятой золотника.
На заводах прессованных дрожжей легко достигают таких результатов. В один день от одного или нескольких зародышей получают более 300 пудов дрожжей, если в их распоряжении было достаточно питательного материала.
Читатель, может быть, предположит, что при таком безудержном размножении бродильных микроорганизмов, каждый отдельный экземпляр работает слабо. Ничуть не бывало. Работа каждым крошечным организмом производится колоссальная. Так, например, пленка уксусных бактерий весом в 1 грамм может быстро превратить в уксус 10 килограммов спирта. Таким образом, каждая бактерия перерабатывает количество спирта, в 10 000 раз превышающее ее собственный вес. Как мизерна по сравнению с такими результатами рабочая энергия человека, особенно в нашей родине.
Общий характер работы микробов, производящих брожения, весьма определенный. В ней всегда разрушается способное гореть сложное органическое вещество и выделяется тепло. Научно эту работу можно определить так: микробы производят минерализацию органических соединений, то есть, в конечном результате превращают их в простые минеральные вещества: воду, углекислый газ, аммиак.
Всем известно, что мясо, яйца и другие богатые белком питательные вещества нельзя оставлять безнаказанно в теплом месте: они изменяются, приобретают отвратительный запах, загнивают. Это происходит исключительно вследствие деятельности особых гнилостных бактерий, специальность которых заключается в том, чтобы разлагать и минерализировать белки, основное вещество, входящее в состав тела живых организмов. Органическое вещество разрушается; при полной минерализации из белка получаются углекислый газ, вода, аммиак и сероводород, газ, содержащий серу и обладающий отвратительным запахом тухлого яйца. Так как белок куриных яиц очень богат серой, то при разложении его образуется особенно много сероводорода; отсюда и представление о характерном запахе тухлого яйца. Мы часто очень недовольны гнилостными бактериями в нашей повседневной жизни; то они портят наши пищевые запасы, то отравляют воздух, которым мы дышим. Но в этом случае мы поступаем весьма неблагодарно, обращая главное внимание на побочную неприятность и не замечая капитальной услуги, которую нам оказывают. Гнилостные бактерии — наши друзья. Они представляют собой неутомимых могильщиков, уничтожающих трупы и не дающих призраку смерти овладеть землей. Представим себе, что все трупы людей, крупных животных, а также рыб, гусениц, червей, всех растений остаются нетленными. Во что обратилась бы поверхность земли через самое короткое время: в горы трупов, среди которых не осталось ‘бы места для живых. А, кроме того, все живое население земли было бы обречено на быстрое вымирание еще и по другой причине, именно, вследствие недостатка питательных материалов. Количество их на земле — вполне определенное и много поколений вкушают одну и ту же пищу, ту самую, которую, быть может, в том же самом виде воспринимали их предки. Пища переходит в тело, в мясо и кости животного или человека. После смерти организма, благодаря деятельности невидимых могильщиков, составные части тела разлагаются, всасываются в землю и идут на питание зеленых растений. Растениями питаются травоядные животные; ими и, опять-таки растениями, питается весь остальной животный мир; после смерти животного или растения вещества его тела опять переходят в землю и так непрестанно повторяется все тот же круговорот питательных материалов. Если бы трупы не разлагались, то находящиеся в их составе питательные элементы оказались бы исключенными из общего круговорота; их бы осталось, значит, меньше в доступном для живых животных и растений состоянии, и в конце концов, по мере того, как умирало бы все больше и больше организмов, жизнь бы совершенно замерла.