 |
Простая очередность фактов
|
|
|
|
Десять лет назад масс‑ спектрометр прибыл на Долгопрудную. Турчин, не приемлющий никакой помпы (в Доме ученых должны были, согласно традиции, отмечать его шестидесятилетие, но он отказался наотрез), устроил масс‑ спектрометру торжественную встречу. Сотрудники лаборатории азота распили в присутствии вновь прибывшего две бутылки шампанского.
Турчину не терпелось через масс‑ спектрометр задать клубеньковым бактериям несколько вопросов. В порядке проверки старых истин.
Конечно, агрохимик и биохимик Федор Васильевич имел «права» на клубеньковые бактерии. Но существуют же и собственно микробиологи! Они еще пользовались традиционными, до тонкостей отлаженными приемами, когда Турчин уже допрашивал бактерии изотопами. Известие об этом было встречено микробиологами по‑ разному. Но с Турчиным трудно стало спорить на равных ввиду его явного материального перевеса в фактах.
– Это поразительно, – изумлялся академик Энгельгардт, когда Турчин, выступая перед Президиумом Академии наук, развернул колонны цифр изотопных измерений. – Когда он успел?..
Микробиологи не опровергали Турчина, но всегда высказывали сомнения по поводу его работ с бактериями. Один из участников Всесоюзного совещания по микробиологии, проходившего лет пять назад в Ленинграде, рассказывал комичный случай. Маститый микробиолог, не зная, что возразить по существу доложенного Турчиным, и не в силах оставить доклад без возражений, поставил под сомнение… изотопы. Никто в зале не подумал, что ученый не знает разницы между радиоактивными и стабильными изотопами, но тот факт, что он их перепутал, косвенно свидетельствовал об известной отдаленности микробиологов от рассматриваемой техники эксперимента.
|
|
|
Эксперимент, который поставили профессор Турчин и его сотрудницы – Зоя Николаевна Берсенева и Любовь Ивановна Оболенская, выглядит довольно просто.
Сосуд с живым растением опускают в опрокинутый стеклянный колокол и накрывают сверху точно таким же колоколом – растение полностью изолируется от внешнего мира. Сосуд закрыт герметически. В одном месте стеклянная стена продырявлена, отверстие заткнуто пробкой, сквозь которую продеты трубочки с краниками. В назначенный час один из краников открывают и часть воздуха из‑ под колпака откачивают. Тотчас же по другому кранику впускают равное количество воздуха. Если говорить точнее, не совсем это воздух, а имитация, но довольно точная. Главное же, что впрыснутая смесь газов содержит меченый азот.
Вот и все. Впрочем, за этим абзацем скрывается своя технико‑ экспериментальная Одиссея.
Главу первую можно назвать «Стеклянный сосуд». Готовым взять его было негде – слишком уж большой. Высота – почти метр. Обратились к стеклодувам. Они, естественно, сказали: ничего не выйдет. А не верите – пожалуйста, выдуем. И выдули большой, сверкающий кокон. В решающий момент испытаний раздался вкрадчивый треск – камера лопнула. Стеклодувы посмотрели на лица экспериментаторов и выдули еще одну. Потом и третью. Все напрасно: тонкое стекло не держало вакуума и лопалось.
…Агрохимическая опытная станция – не институт физических проблем, где только закажи – сделают. У агрохимиков, почвоведов все несколько поскромней. И пожалуй, их не заденет высокомерие физика, для которого, скажем, большая разъемная камера из стекла – не проблема («Лопается? Значит, надо не выдувать, а отливать вашу камеру. Тогда стенки можно делать такой толщины, что они выдержат ваш несерьезный вакуум»).
Нет, не заденет. Старине Робинзону нечего было стыдиться своего рабочего инструмента, домашней утвари и прочих вещей, хотя весь тогдашний обитаемый мир и думать позабыл, как их делают. Так мало ли что! Ему‑ то приходилось делать все самому и спервоначала. Хорош бы он был, презрев имеющиеся в его распоряжении возможности!
|
|
|
Группа Турчина может гордиться своим самодельным оборудованием. Посмотреть его приходили «робинзоны» с других научно‑ исследовательских (в том числе академических) «островов».
В конце концов можно было и отлить эту чертову камеру. Какой‑ нибудь завод в конце концов примет заказ и даже в конце концов его выполнит.
Но заказывать не стали, а собрали камеру из двух громадных колпаков, которыми в «старое доброе время» накрывали лабораторные аналитические весы, колпаки эти чудом сохранились на Долгопрудной. Оказались они в самый раз. Камера действует поныне, уже более десяти лет.
За эти годы произошло много крупных научных событий. Но по реакции гостей, по расспросам сотрудники Турчина установили, что собрать камеру из двух лабораторных колпаков было самым дальновидным решением.
– Все правильно, но надо ли столько об этом? – неуверенно возражали сотрудники лаборатории, читая мою рукопись. – Если вспоминать, тогда вот что расскажите. Во время войны немцы были от нас – рукой подать. На опытных полях рвались снаряды. Федор Васильевич остался директором станции. Тут между ним и местным командованием произошел спор насчет целесообразности размещения солдат в лабораториях. Переспорить Федора Васильевича немыслимо, потому что он обычно прав, а кроме того, еще и упрям. Представьте, военные отступились.
Через некоторое время Федор Васильевич превратил агрохимическую станцию в предприятие, обслуживавшее фронт. Начал он с производства химических грелок для бойцов. Потом наладил витаминную фабрику. Между прочим, сам разработал оригинальную (ему выдали авторское свидетельство на изобретение) технологию производства витамина. Одновременно здесь же выпускали зажигательные бутылки и, заметьте, продолжали многолетние опыты. То есть каждую весну тут сеяли, удобряли, потом собирали урожай, все это на довольно значительных площадях и, как Федор Васильевич говорил, «на одних бабах». Сейчас не многие собирают столько, сколько он собирал в те годы: по тридцать центнеров пшеницы и по триста центнеров картошки с гектара… Вы, конечно, понимаете, что ни на витаминное производство, ни на производство химических грелок Федор Васильевич ни от кого ничего не получал. Все делалось из подручных средств. Из хвои, из тех химических препаратов, что были в лабораториях…
|
|
|
Федор Васильевич рассуждал так. Если верно, что пышущий здоровьем, густо‑ зеленый и душистый клевер подкармливают азотом клубеньковые бактерии, и если так же верно, что азотная «добавка» черпается из воздуха, то это подтвердит простая очередность фактов.
Факт номер один. В бактериях обнаружен атмосферный азот, а в растении – еще нет (оно должно подождать, потому что само усваивать свободный азот не может и «добавка» перепадает ему только с чужого стола – то есть от бактерий).
Факт номер два. Бактерии, насытившись, отдают часть азота зеленому растению – уже не в свободном, а в химически связанном «съедобном» для «хозяина» виде. Теперь в травинке можно разыскать бывший свободный азот атмосферы.
Требовалось установить надзор за каждым шагом азота воздуха на его пути из окружающего пространства в тело растения. Турчин догадывался, что требование это отчаянно трудное. Но вчера оно было и вовсе не выполнимо, а значит, взаимоотношения клубеньковых бактерий с растением трактовались на основе предположений. Не более! И вот масс‑ спектрометр и изотопы впервые позволили взяться за решение подобных задач. В нашей стране Турчин взялся первым.
Итак, надо было выследить путь меченого азота из окружающего пространства в тело растения. Киносъемка – лучшее для этого средство. К сожалению, сфотографировать толпу тяжелых атомов в движении нечем. Масс‑ спектрометр может лишь засвидетельствовать скопление их в данном на анализ образце. Значит, чтобы получилась картина последовательного движения, придется взять много образцов из многих растений. То есть, грубо говоря, добиться эффекта последовательного действия тем же обманом, каким пользуется мультипликационное, а не «настоящее» кино.
|
|
|
В закрытой камере с меченым воздухом каждое растение пребывает строго установленный срок: полсуток, сутки, двое суток, трое суток… Срок вышел – камеру отворяют и бобовое растение осторожно извлекают из земли. От корней отделяют клубеньки, от клубеньков – клеточный сок, а из клеточного сока с помощью мощнейшей суперцентрифуги – бактерии.
Это только половина многоступенчатой подготовки к проведению анализа. Дальше идет кремация: сжигаются бактерии, сжигается клеточный сок… С останками потом еще долго возятся. Их и кислотами ошпаривают, и возгоняют, и разлагают, и очищают. Делается это для того, чтобы бывшие микробы и бывший клеточный сок лишились всех своих индивидуальных черт, кроме одной: состава азота. Его‑ то и выделяют из каждого образца в газообразном виде. Все остальное не представляет для опыта никакой ценности.
В запаянных ампулах азот сдают Галине Григорьевне. Она пускает масс‑ спектрометр, и минут через двадцать с его шкал можно списать несколько цифр – весточку от меченого азота. Как бы мало ни было его в образце, он не ускользнет от наблюдателя.
Масс‑ спектрометр – незаменимый свидетель при рассмотрении слишком уж тонких, запутанных дел. Выясняются интимные взаимоотношения бактерий с клетками растения. Масс‑ спектрометр готов «выслушать» тех и других, взвесить вещественные доказательства, предъявляемые обеими сторонами. А эти вещественные доказательства – атомы!
Турчин и его сотрудники часто собирались в тесной комнатке Галины Григорьевны. Федор Васильевич стоял возле нее и, получив цифры, сразу бежал в лабораторию, чтобы сесть за расчеты.
Впервые исследователи запрашивали сведения из таких глубинных, ничем не замутненных источников.
И если учесть, что путь к этим источникам они проложили самостоятельный, в известной мере – пионерский, что все здесь, вплоть до мелочей, было свое, авторское, вы представите их нетерпение, когда начали приходить ответы.
В образцах опыта, длившегося пятнадцать минут, тяжелый азот был отмечен только в клеточном соке растения. Нигде больше – ни в бактериях, ни в корневой ткани – тяжелых атомов масс‑ спектрометр не обнаружил.
…Только в клеточном соке, и нигде больше.
Это было интересно. Значит, меченый азот – а он выступает в роли атмосферного азота – оказался в теле растения, не побывав в телах бактерий? Или, иначе говоря, азот воздуха был уже усвоен организмом бобового растения, хотя еще не усвоен клубеньковыми бактериями?
Но ведь должно‑ то быть все наоборот! Сначала азот воздуха усваивают клубеньковые бактерии, ибо они умеют это делать, а уже потом, после них, связанный ими азот воздуха поступает в организм растения, поскольку само растение брать свободный азот, азот атмосферы, не умеет.
|
|
|
В руках листок с цифрами. «Сначала» и «потом», согласно этому документу, поменялись местами. Очередность фактов, которую решил проверить ученый, очередность фактов, лежащая в основе крупной научной концепции, не подтвердилась. Значит, если нет ошибки, то нет и фундаментальности в одном из фундаментальнейших представлений агрономии, почвоведения, агрохимии, почвенной микробиологии и так далее. Неужели листок с цифрами расшатывал этот фундамент? Неужели это скрипнула дверца, оставленная открытой для неожиданностей великим Буссенго, а потом захлопнутая счастливым Гельригелем?
|
|
|
