Трудно найти место на земном шаре, где не было бы мельчайших живых существ — бактерий. Их находили в струях гейзеров с температурой около 105° С, в сверхсолёных озёрах, например в знаменитом Мёртвом море. Живые бактерии были обнаружены в вечной мерзлоте Арктики, где они пробыли 2—3 млн. лет. В океане, на глубине 11 км; на высоте 41 км в атмосфере; в недрах земной коры на глубине в несколько километров — везде находили бактерии.
Бактерии прекрасно себя чувствуют в воде, охлаждающей ядерные реакторы; остаются жизнеспособными, получив дозу радиации, в 10 тыс. раз превышающую смертельную для человека. Они выдерживали двухнедельное пребывание в глубоком вакууме; не погибали в открытом космосе, помещённые туда на 18 ч, под смертоносным воздействием солнечной радиации.
Способы питания бактерий столь же разнообразны, как и условия их жизни. Пожалуй, нет такого органического вещества, которое не подошло бы в пищу тем или иным бактериям. Некоторые бактерии, как и зелёные растения, сами производят органические вещества с помощью солнечных лучей. Только кислород в отличие от растений они при этом процессе (фотосинтезе) не выделяют.
Среди бактерий есть паразиты, которые, поселяясь в чужих организмах, могут стать причиной болезни. Есть и бактерии-хищники, которые из множества своих тел «плетут» приспособления, чем-то напоминающие паутину, и ловят туда свою добычу (например, простейших).
Некоторые бактерии питаются такими «малосъедобными» веществами, как аммиак, соединения железа, серы, сурьмы.
Размножаются бактерии простым делением надвое. Каждые 20 мин в благоприятных условиях количество некоторых бактерий может удваиваться. Если, например, в организм человека попала всего одна такая бактерия, то через 12 ч их может стать уже несколько миллиардов.
БАКТЕРИАЛЬНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
Мы уже упомянули о болезнетворных бактериях. Их вредное воздействие человек ощутил на себе, вероятно, гораздо раньше, чем смог оценить пользу, приносимую их полезными «сородичами».
ЧУМА. «Чёрной смертью» в древности и в Средние века называли эту болезнь, внушавшую людям панический ужас. В VI в. эпидемия чумы погубила 100 млн. человек. Некоторые государства, например Византийская империя, почти полностью обезлюдели.
С 1346 по 1351 г. от чумы («великого мора», как тогда говорили) погибло 24 млн. человек — четверть населения тогдашней Европы. Часто лишь последняя горстка уцелевших — 5—10 человек — покидала опустевший город с многотысячным прежде населением.
Рассказом об эпидемии чумы в 1348 г. начинает свою книгу «Декамерон» итальянский писатель эпохи Возрождения Джованни Боккаччо: «В начале болезни у мужчин и женщин показывались под мышками какие-то опухоли, разраставшиеся до величины обыкновенного яблока или яйца; народ называл их бубонами. В короткое время эта смертоносная опухоль распространялась на другие части тела, а затем признак указанного недуга изменялся в чёрные и багровые пятна, появлявшиеся на всех частях тела. Казалось, против этой болезни не помогали и не приносили пользы ни совет врача, ни сила лекарства... не помогали против неё ни мудрость, ни предусмотрительность человека. Почти все умирали на третий день после появления указанных признаков.
Сколько больших дворцов, когда-то полных челяди, господ и дам, опустели до последнего служителя включительно! Сколько крепких мужчин, красивых женщин, прекрасных юношей утром обедали с родными, а на следующий вечер ужинали со своими предками на том свете!»
Помимо уже упомянутого «Декамерона» эпидемия чумы послужила основой сюжета многих художественных произведений. Достаточно назвать «Пир во время чумы» Александра Пушкина, рассказ Эдгара По «Король Чума» и роман Альбера Камю «Чума».
Кроме человека чумой болеют различные грызуны — крысы, суслики, мыши. Переносят чуму живущие на этих животных блохи. Поэтому чума время от времени вспыхивает среди диких грызунов в необжитых местах и сохраняется в этих природных очагах. (Кстати говоря, роман Камю как раз и начинается с описания катастрофической вспышки чумы среди городских крыс. ) С плохо выделанной шкуркой суслика или с блохами чума передаётся людям. Начинается эпидемия. Особенно опасна (она приводила к гибели 100% заболевших) и заразна лёгочная форма чумы, которая передаётся через воздух.
В XX в. эпидемии чумы практически перестали грозить человеку. Почему это произошло? Конечно, сыграла свою роль планомерная борьба с этим заболеванием. Почти исчезла, вытесненная серой крысой, чёрная крыса, блохи которой служили переносчиками заболевания. Но всё-таки исчерпывающий и точный ответ на вопрос, почему прекратились эпидемии чумы, ещё не найден.
ТУБЕРКУЛЁЗ. Зловещие симптомы туберкулёза лёгких (чахотки) — слабость, одышка, а при далеко зашедшей болезни и кровохарканье — были знакомы ещё жителям Древнего Египта и людям, жившим сотни тысяч лет назад. Это показали исследования их останков.
В древности и в Средние века бытовало поверье, что венценосные особы могут излечивать туберкулёз своим прикосновением. Английский король Карл II в XVII в. прикоснулся более чем к 90 тыс. больных. За «лечение» взималась немалая плата, шедшая в королевскую казну.
Только в XIX в. появились первые туберкулёзные санатории. Но настоящая борьба с этой болезнью началась после открытия Робертом Кохом туберкулёзной бактерии в 1882 г. (см. ст. «Роберт Кох»).
Туберкулёз не побеждён окончательно и сегодня. В бывшем Советском Союзе рассадником туберкулёза стали тюрьмы и лагеря, где этим заболеванием заражается значительная часть заключённых.
ХОЛЕРА. Холеру часто сравнивают с чумой — из-за её скоротечности и смертоносности. В Европу холера была занесена только около 1816 г. из Индии, где была известна с древнейших времён. В России до 1917 г. холерой переболело более 5 млн. человек, причём половина из них погибла.
Поэт Владимир Маяковский, бравшийся за всякую агитационную работу, даже написал стихотворные разъяснения к плакату, посвящённому борьбе с холерой: «Гражданин! Чтоб не умереть от холеры, заранее принимай такие меры. Не пей сырой воды. Воду оную пей только кипячёную. Также не пей на улице кваса. Воду кипятить — работы масса. Чтоб с квасом своим поспеть рано, просто приготовляют его из-под крана... »
К концу XX в. эпидемии холеры благодаря профилактике стали достаточно редки.
Так в средние века европейцы представляли себе чуму, опустошившую континент в XIV в.
СТОЛБНЯК. Бактерии, вызывающие эту болезнь, могут попасть в кровь человека порой через самую ничтожную царапину вместе с частицами почвы. Скрытый период болезни длится от недели до месяца, затем у больного начинаются судороги, мышцы деревенеют, на лице застывает гримаса «сардонического смеха». Столбняк поражает нервную систему и заканчивается смертью.
В XX в. врачи сумели победить эту болезнь с помощью профилактических прививок. За годы Первой мировой войны в британской армии на каждую тысячу раненых приходилось 3 случая заболевания столбняком, а за всю Вторую мировую войну среди британских солдат было отмечено всего 35 случаев столбняка.
МОЖНО ЛИ УВИДЕТЬ БАКТЕРИИ?
Долгое время люди жили, так сказать, «бок о бок» с бактериями, не подозревая об их существовании. Первым человеком, наблюдавшим бактерии в микроскоп, был Антони ван Левенгук, и было это в 1676 г. (см. ст. «Антони ван Левенгук»).
А можно ли увидеть бактерии невооружённым глазом? Есть среди бактерий и настоящие гиганты, например пурпурная серобактерия — длиной до 1/20 мм. Пару таких бактерий вполне можно увидеть невооружённым глазом.
Большинство бактерий в десятки раз меньше. Но даже самые мелкие бактерии, когда они образуют большие скопления, увидеть ничего не стоит. На месте одной-единственной бактерии, попавшей на поверхность питательной среды, уже через несколько часов образуется видимая невооружённым глазом колония-бугорок. Взглянув на цвет и форму колонии, опытный специалист сразу определит, с бактериями какого вида он имеет дело.
Бывают жёлтые, красные, синие бактерии. Выдающийся английский биолог Александр Флеминг любил в свободное время делать цветные рисунки, причём в качестве красок он использовал... бактерии. Он наносил на контуры рисунка питательный бульон с соответствующими бактериями, помещал рисунок в тепло и получал цветное изображение.
Строение бактерии. В центре клетки — ДНК, свёрнутая в кольцо.
ПРОКАЗА. Эта болезнь, постепенно разрушающая тело человека, обладает удивительным коварством. Её скрытый период может продолжаться от года до нескольких лет. Медленное разрушение организма также растягивается порой на годы и десятилетия. Прежде общество весьма жестоко обходилось с заболевшими: их лишали всех гражданских прав, фактически объявляли «мёртвыми при жизни», ссылали в специальные охраняемые лечебницы (лепрозории), где они обречены были проводить остаток жизни в обществе других прокажённых.
И сейчас проказа трудно поддаётся лечению. Больные, хотя их уже не так много, по-прежнему вынуждены долгие годы проводить в лепрозориях.
Кроме человека проказой страдают только одни, весьма экзотические животные — броненосцы. Это сильно затрудняло изучение болезни.
Мы рассказали лишь о немногих бактериальных заболеваниях человека. Среди других таких болезней — дифтерия, менингит, брюшной тиф, дизентерия, сибирская язва. До XX в. болезнетворные бактерии и вирусы (см. ст. «Вирусы») были основной причиной смерти людей. Благодаря достижениям современной медицины они отступили на третье место после атеросклероза и рака, которым принадлежит сейчас печальное первенство.
ПОЛЕЗНЫЕ БАКТЕРИИ
Мы живём в мире, плотно заселённом бактериями. Например, в слое почвы толщиной 30 см и площадью 1 га содержится от 1, 5 до 30 т бактерий. В каждом грамме парного молока бактерий почти столько же, сколько людей на Земле. Живут они и внутри нашего организма. В полости рта человека обитает несколько сот разновидностей бактерий. На каждую клетку человеческого организма приходится около десяти клеток бактерий, живущих в том же организме.
Конечно, если бы все эти бактерии были вредоносны для человека, вряд ли люди смогли бы выжить в таком окружении. Но, оказывается, эти бактерии не только не вредны человеку, а, наоборот, весьма ему полезны.
У новорождённого ребёнка слизистая оболочка кишечника стерильна. С первым глотком молока в пищеварительную систему человека устремляются микроскопические «жильцы», становясь на всю жизнь его спутниками. Они помогают человеку переваривать пищу, производят некоторые витамины.
Многим животным бактерии просто необходимы для жизни. Например, пищей копытных животных, грызунов, как известно, служат растения. Основную массу любого растения составляет клетчатка (целлюлоза). Но, оказывается, переваривать клетчатку зверям помогают бактерии, живущие в особых отделах желудка и кишечника.
Мы знаем, что гнилостные бактерии портят пищевые продукты. Но этот вред, который они приносят человеку, — ничто по сравнению с пользой, которую они приносят природе в целом. Эти бактерии можно назвать «природными санитарами». Разлагая белки и аминокислоты, они поддерживают круговорот веществ в природе.
Бактерии помогают находить применение отходам животноводства. Из миллионов тонн жидкого навоза, накапливающегося на фермах, бактерии в специальных установках могут производить горючий «болотный газ» (метан). Токсичные вещества, содержащиеся в отходах, при этом обезвреживаются, вдобавок вырабатывается немалое количество топлива. Точно так же бактерии очищают сточные воды.
Всем живым организмам, чтобы создавать белки, необходим азот. Нас окружают настоящие океаны атмосферного азота. Но ни растения, ни животные, ни грибы усваивать азот прямо из воздуха не способны. Зато это умеют делать особые (азотфиксирующие) бактерии. Некоторые растения (например, бобовые, облепиха) на своих корнях образуют специальные «квартиры» (клубеньки) для таких бактерий. Поэтому люцерну, горох, люпин и другие бобовые часто высаживают на бедных или истощённых почвах, чтобы их бактерии «подкормили» почву азотом.
Простокваша, сыр, сметана, масло, кефир, квашеная капуста, маринованные овощи — всех этих продуктов не существовало бы, не будь молочнокислых бактерий. Человек использует их с древнейших времён. Кстати говоря, простокваша усваивается втрое быстрее молока — за час организм полностью переваривает 90% этого продукта. Без молочнокислых бактерий не было бы и силоса, идущего на корм скоту.
Известно, что если долго хранить вино, оно постепенно превращается в уксус. Об этом люди знали, вероятно, с тех пор, как научились делать вино. Но лишь в XIX в. Луи Пастер (см. ст. «Луи Пастер») установил, что это превращение вызывают попавшие в вино уксуснокислые бактерии. С их помощью получают уксус.
Различные бактерии помогают человеку изготавливать шёлк, производить кофе, табак.
Один из самых перспективных способов применения бактерий был открыт только к концу XX в. Оказывается, можно ввести в организм бактерии ген какого-либо нужного человеку белка (хотя и совершенно не нужного бактерии) — например, ген инсулина. Тогда бактерия начнёт его вырабатывать. Прикладная наука, которая делает возможным проведение подобных операций, называется генной инженерией. После долгого и трудного поиска учёным удалось наладить бактериальное «производство» этого вещества (инсулина), жизненно необходимого больным диабетом. В будущем, вероятно, станет возможно по заказу превращать бактерии в микроскопические «фабрики» по производству тех или иных белков.
СТРОЕНИЕ БАКТЕРИЙ
Каково же строение этих микроскопических существ, столь необходимых природе и человеку, но способных приносить и немалые бедствия?
Организм бактерий состоит из единственной клетки. Клетка эта устроена совершенно иначе, чем клетки растений, животных и грибов. Если у них клетки многочисленными перегородками (мембранами) разгорожены на специальные отсеки, где осуществляются процессы дыхания, питания, фотосинтеза и т. д., то у бактерии «разгораживание» находится в самой зачаточной стадии. Самое главное отличие — у бактерии отсутствует ядро (см. ст. «Клетка»). Другое отличие — нет также митохондрий и пластид.
ДНК у бактерий располагается в центре клетки, свёрнутая в хромосому. Если «раскрутить» ДНК бактерии, длина её будет около 1 мм.
ПОВЕДЕНИЕ БАКТЕРИЙ
Поведение бактерий, как можно догадаться, не отличается особенной сложностью. Но даже бактерии поддаются, как оказалось, некоторой простейшей «дрессировке». Учёным удалось, подвергая бактерии на свету электрошоку, выработать у них «нелюбовь» к свету. Бактерии начинали передвигаться в менее освещённую сторону. «Светобоязнь» сохранялась на протяжении двух часов.
Любопытно поведение одной из самых быстрых бактерий — бделловибриона. За секунду эта бактерия проплывает расстояние, равное 50 длинам своего тела. Если бы человек двигался с пропорциональной скоростью, быстрота его движения достигала бы 300 км/ч. Бделловибрион — хищник, своеобразная «пиявка» мира бактерий. Кстати, и название его произошло от латинского слова «бделлус» — «пиявка». Разогнавшись, бделловибрион с силой ввинчивается в другую бактерию, после чего высасывает из неё питательные вещества. Спустя пару часов из опустевшей оболочки жертвы выплывают на поиски добычи новорождённые бактерии-хищники.
Некоторым бактериям присуща даже способность к «самопожертвованию». Если рядом с колонией кишечной палочки появляется колония другой бактерии-конкурента, одна кишечная палочка из каждых нескольких тысяч начинает вырабатывать ядовитое для враждебной бактерии вещество. Но и сама она погибает от самоотравления, защищая своих сородичей.
Наряду с «индивидуальным» некоторые бактерии способны и к «массовому» самопожертвованию. При недостатке пищи большая часть колонии бактерий может самоуничтожиться, распавшись на части. Питательные вещества погибших прокормят остальных.
Бактерии способны к довольно сложному «общению» друг с другом. К примеру, некоторые зелёные бактерии, не умеющие передвигаться, могут прилепиться к другим, подвижным бактериям. После этого они начинают управлять их поведением, направляя их к свету.
Это примерно в 500 раз короче, чем у человека (можно сказать, что примерно во столько же раз клетка бактерии проще клетки человека).Двигается бактерия с помощью жгутика. Об этом рассказано в статье «Движение».
И ещё одна интересная способность бактерий. В неблагоприятных условиях они часто могут превращаться в споры. Такие споры остаются живыми десятки и сотни лет. (А в исключительных случаях, как уже было сказано, даже миллионы лет. )
ВИРУСЫ
ОСПА. Древние индийские и китайские рукописи доносят до нас описания страшных эпидемий чёрной, или натуральной, оспы. У заболевшего начинался жар, возникали головная боль, общая слабость. Через 3—4 дня всё тело покрывалось наполненными жидкостью пузырьками (оспинами). Болезнь тянулась около двух недель, причём до 40% больных погибало. Тяжелее всего болели дети. У переболевших на месте оспин образовывались рубцы (рябины). Иногда оспины высыпали на глазах, что вело к слепоте.
Порой оспа лишала зрения или обезображивала внешний облик населения целых стран. Когда оспа уродовала целые страны, особенно ценилась красота женщин, избежавших заболевания оспой. Согласно древним армянским верованиям, Лусин (Луна) раньше ходила по небу днём, со своим братом Солнцем. Но Лусин заболела оспой и, стыдясь покрывших её безобразных рябин, показывается только ночью, под покровом темноты.
В некоторых странах существовала даже вера в особые божества, предохранявшие от оспы. В Корее, если где-нибудь начиналась эпидемия оспы, считалось, что эту местность посетил дух, которого звали «уважаемый гость оспа». Ему ставили алтарь, куда приносили лучшие кушанья и вино.
В VI в. н. э. эпидемия оспы спасла от уничтожения город Мекку, поразив осаждавшую его стены эфиопскую армию.
В Европу оспа попала позже, чем на Восток, — в эпоху средневековья. Впервые попадая в новые страны, эта болезнь бушевала с особенной силой. В Исландии в 1707 г. от оспы погибло более двух третей населения.
Особенно опасна оспа для людей с нулевой группой крови. Когда оспа попала в Америку, индейцы — а у них преобладала нулевая группа крови — вымирали от болезни целыми племенами. В одном индейском поселении после эпидемии оспы из более чем тысячи жителей выжили только четыре человека! Не случайно, когда способ борьбы с оспой был всё-таки найден (см. ст. «Эдвард Дженнер»), индейские вожди преподнесли открывшему его англичанину Эдварду Дженнеру особый подарок — почётный пояс.
В 1796 г. Дженнер своим методом оспопрививания (вакцинации) положил начало борьбе с этим недугом. В 1967 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) начала кампанию борьбы за окончательную ликвидацию оспы во всём мире. За 1967 г. в мире оспой переболело более 2 млн. человек. В 1971 г. был зарегистрирован последний случай заболевания оспой в Америке, в 1976 г. — в Азии, в 1977 г. — в Африке. 23-летний житель Сомали Али Маалин стал последним человеком, переболевшим оспой. Три года спустя, в 1980 г., ВОЗ объявила о том, что оспа окончательно побеждена во всём мире. На всю программу ликвидации оспы было затрачено 250 млн. долларов — это стоимость всего лишь двух ядерных подводных лодок. Сейчас ни один житель планеты не болеет этой болезнью, и возбудитель оспы продолжает жить только в трёх лабораториях (в США, России и ЮАР). На плечах детей, родившихся после 1980 г., уже нет характерной «рябинки» оспопрививания.
БЕШЕНСТВО. Бешенство, или водобоязнь, — смертельная болезнь человека и животных, также известная с глубокой древности. Заболевшее животное становится беспокойным, пугливым, перестаёт есть. Затем появляются слюнотечение, неистовое стремление кусаться. Передаётся болезнь
ЧУМА XX ВЕКА
В 1981 г. среди группы жителей Сан-Франциско (США) были обнаружены люди, больные странными и редкими формами воспаления лёгких и различных опухолей. Заболевание заканчивалось смертью. Как выяснилось, у этих больных был резко ослаблен иммунитет (защитные свойства) организма. Людей начали убивать самые разнообразные микробы, в обычных условиях вызывающие лишь лёгкое недомогание. Болезнь назвали СПИДом (синдромом приобретённого иммунодефицита).
Постепенно эпидемия новой болезни распространилась по всему миру. Возбудители болезни — вирусы — были одновременно открыты биологами Монтанье во Франции и Галло в США в 1983 г. Позднее вирусы СПИДа человека и похожие на них были обнаружены у четырёх видов обезьян. Для человека опасны вирусы шимпанзе (СПИД-1) и дымчатого мангобея (СПИД-2).
Вирус СПИДа не передаётся при обычных контактах (рукопожатие, поцелуй), не переносится комарами или клещами. Передаваться болезнь может при переливании крови, при использовании нестерильных шприцев, половым путём, а также при вскармливании ребёнка грудным молоком. Первые полгода-год, а иногда и в течение нескольких лет после заражения у человека не заметно никаких признаков болезни, но он может заразить окружающих. Из-за использования грязных
через укус или слюну больного животного. При попытке пить воду возникают судороги глотательных мышц, отсюда другое название болезни — водобоязнь. Смерть наступает через 5—6 дней после проявления болезни от паралича и остановки дыхания.
Чаще всего бешенство встречается у собак. Болеют этой болезнью также волки, летучие мыши, крысы, кошки, вороны, куры и т. д. Известен случай нападения на человека бешеного воробья. Для прекращения одной из эпизоотий в Болгарии пришлось отстрелять 200 тыс. лисиц.
В старину укусы бешеных животных прижигали раскалённым железом. Помогало это нечасто. Первая прививка против бешенства была сделана Луи Пастером (см. ст. «Луи Пастер») в 1885 г. Впервые ребёнок, сильно покусанный бешеной собакой, так и не заболел водобоязнью.
Но и сейчас прививки остаются единственным надёжным средством против этой болезни. Заболевшего человека вылечить уже невозможно. А скрытый (инкубационный) период болезни может тянуться от 8 дней до года. Поэтому при любом укусе животного необходимо промыть рану и немедленно обратиться к врачу. При укусе в шею, голову, кисти рук опасен каждый день промедления.
ОТКРЫТИЕ ВИРУСОВ. Начав свою борьбу против оспы и бешенства, Дженнер и Пастер ещё не знали, что имеют дело с совершенно необычными возбудителями, невидимыми в световые микроскопы.
Впервые этот факт в отношении одного из вирусов точно установил русский ботаник Дмитрий Ивановский в 1892 г. Он искал возбудителя болезни табака, при которой листья растения становятся пятнистыми, — табачной мозаики. Ивановский процедил сок больного растения сквозь тончайший фарфоровый фильтр, не пропускавший бактерии. Но этот процеженный сок продолжал заражать другие растения!
В течение следующего десятилетия было доказано, что возбудители и других болезней — бешенства, ящура, жёлтой лихорадки — также по своим размерам гораздо меньше самых небольших бактерий. Новооткрытые существа назвал вирусами (по-латыни это слово означает «яд») в 1899 г. нидерландский ботаник и микробиолог Мартин Бейеринк.
Среди вирусных заболеваний — грипп, энцефалит, корь, свинка, краснуха, гепатит, орнитоз и другие. Остановимся на некоторых из них.
ГРИПП. Впервые эпидемия болезни, напоминавшей грипп, была описана в 412 г. до н. э. Гиппократом. Признаки заболевания — насморк, кашель, покраснение глаз, повышенная температура. (Надо иметь в виду, что далеко не всякое простудное заболевание — это грипп. Простудные болезни вызываются вирусами более чем 200 типов. )
Когда эпидемия гриппа переходит границы континентов и охватывает весь мир, говорят о пандемии гриппа. В XX столетии были отмечены три такие пандемии.
В конце Первой мировой войны человечество было охвачено печально знаменитой эпидемией гриппа «испанки». Место возникновения «испанки» неизвестно. В Испании в январе 1918 г. появились первые печатные сообщения об эпидемии. «Испанка» обошла весь мир, заразив около 1, 5 млрд. людей и миновав лишь несколько затерянных в океане островков, например остров Святой Елены. Она унесла 20 млн. человеческих жизней — больше, чем Первая мировая война.
В 1957 г. около 1 млрд. людей заболели «азиатским гриппом»,
шприцев нередки случаи массового заражения. К примеру, в городе Элисте в 1989 г. по вине медперсонала больницы был заражён 31 ребёнок.
Эпидемию СПИДа можно сравнить с тлеющим, но медленно распространяющимся пожаром. Во многих странах Африки и Латинской Америки борьба с этой болезнью почти не ведётся. Неизвестно даже, какой процент населения уже заражён ею. По степени его угрозы человечеству СПИД часто сравнивают с чумой и называют «чумой XX века».
До сих пор медицина не может найти лекарство против СПИДа. Существующие средства могут только замедлить течение болезни, но не прекратить её совсем. Создание же вакцин против СПИДа — дело, по-видимому, столь же сложное, как и создание вакцин против гриппа, ввиду большой изменчивости вируса.
Одеяние средневекового врача
должно было, по замыслу,
защищать от эпидемии.
Строение вируса табачной мозаики. Нить РНК окружают «кирпичики» белка.
погибло более 1 млн. человек. В 1968—1969 гг. на планете свирепствовал «гонконгский грипп».
Число эпидемий гриппа, как ни странно, возрастает с каждым столетием. В XV в. было 4 эпидемии гриппа, в XVII в. — 7, а в XIX в. — уже 45! 300 лет назад грипп «путешествовал» по планете неспешно, в почтовых дилижансах и на парусных кораблях. В XX в. скорость распространения эпидемий сравнялась со скоростью сверхзвуковых самолётов. «Испанка» обошла мир за полтора года, а «азиатский грипп» — всего за 7 месяцев.
Почему до сих пор нет надёжных прививок против гриппа? Оказывается, его возбудитель поразительно быстро эволюционирует, изменяется. Не успевают врачи создать вакцину против одной формы гриппа, как возбудитель болезни появляется уже в новом обличье.
Периодичность появления нового, сильно изменённого возбудителя-«оборотня» — около 12 лет. Но более слабые эпидемии гриппа возникают ежегодно.
ДРУГИЕ ВИРУСНЫЕ БОЛЕЗНИ
Корь — болезнь, которой в детском возрасте заболевают почти все. Признак кори — появление сыпи, сначала на лице, а затем и по всему телу. У европейцев корь, как правило, заканчивается выздоровлением. Но она приводила к массовому вымиранию американских индейцев, и сейчас свирепствует в некоторых африканских странах, унося много жизней.
Свинка — другая детская болезнь, при которой сильно опухают слюнные железы, расположенные возле ушей, и лицо больного приобретает характерный вид (за что болезнь и получила своё название).
Полиомиелитом, или детским параличом, тоже чаще заболевают дети. Им страдали ещё жители Древнего Египта, о чём свидетельствуют барельефы, изображающие людей, искалеченных этой болезнью. Эпидемии полиомиелита уже в XX в. порой охватывали десятки тысяч людей, превращая их в калек. Открытая в 1957 г. вакцина в десятки и сотни раз снизила заболеваемость.
Ящур — болезнь копытных животных, которой иногда заражается и человек. У человека при ящуре появляется сначала жжение, а затем мелкие язвочки на поверхности рта и языка. Когда в начале XX в. ящур был завезён в Новый Свет, для прекращения эпизоотии в США пришлось забить 160 тыс. голов крупного рогатого скота и отстрелять более 20 тыс. диких оленей. В 1968 г. в Англии пришлось уничтожить 0, 5 млн. животных.
ЧТО ЖЕ ТАКОЕ ВИРУС? Вирусы — частицы, имеющие настолько простое строение, что их нередко вообще не считают живыми. Средний вирус примерно в 50 раз меньше бактерии. Вирусы находятся как бы на самой границе живого и неживого. Но если всё же считать их живыми, то они окажутся самой многочисленной формой жизни на Земле.
Вирусы не могут самостоятельно жить и размножаться и делают это только внутри чужих клеток. Сами по себе вирусы — часто просто кристаллы из органических веществ.
Заражение вирусами иногда сравнивают с взятием пиратами на абордаж торгового корабля. Вирус-«пират» берёт на абордаж чужое судно (клетку), меняет его «курс». По его «команде» клетка начинает производить новые вирусы. Пираты часто убивают захваченных ими матросов и топят судно. Точно так же «порабощённая» вирусом клетка в конце концов обычно погибает, породив перед этим новые легионы «оккупантов».
ПОЛЕЗНЫЕ ВИРУСЫ?
Одна из первых попыток использования вирусов в определённых целях была предпринята в Австралии в середине XX в., когда там с помощью специально завезённой болезни (кроличьего миксоматоза) попытались истребить чрезмерно расплодившихся кроликов. Вирус быстро уничтожил 988 кроликов из каждой тысячи, но выжившие длинноухие быстро восполнили сократившееся поголовье. Вторая эпизоотия привела к гибели только половины поголовья кроликов, а третья им почти не повредила. И сам вирус стал менее смертоносным, «сжился» с кроликами.
Любопытное применение вирусам, поражающим тюльпаны, нашли некоторые цветоводы. Цветки поражённых этим вирусом тюльпанов имеют полоски другой окраски, и их даже порой выдают за особые сорта.
Некоторые учёные высказывают мнение, что вирусы — столь же необходимая и полезная часть природы, как и растения, животные, грибы, бактерии. Ведь гораздо чаще вирус не убивает клетку, а «встраивается» в неё, «сживается» с ней. Возможно, вирусы оказывают на клетки и определённое положительное воздействие, помогают им приспосабливаться к изменениям окружающей среды.
В будущем вирусы, вероятно, найдут широкое применение в биологии и медицине. Искусственные вирусы смогут, например, уничтожать больные клетки, не поражая при этом здоровые, или излечивать их, «впрыскивая» необходимый ген.
Действие вирусов, пожалуй, можно сравнить с действиями некоторых конкистадоров, покорителей Нового Света. Вначале они не уничтожали сложившиеся государства индейцев, но захватывали в плен их правителей и начинали использовать государственный аппарат в своих целях. В конечном итоге это приводило к крушению индейских государств.
Вирусы-«пираты» размножаются в клетках в столь огромных количествах, что нарушают работу всего организма. Болезнь — результат этих явлений.
В вирусе обязательно присутствует молекула ДНК или РНК (где записана его генетическая программа). Она окружена защитным чехлом из белка. Часто вирусы прихватывают из хозяйской клетки несколько молекул белков-ферментов, покрываются оболочкой из мембраны клетки хозяина. Программа деятельности клетки (записанная в её ДНК) зачастую в несколько миллионов раз длиннее, чем простенькая программа вируса. Перестройку деятельности клетки после её «оккупации» вирусом можно сравнить с перестройкой работы сложного производства (скажем, завода, выпускающего компьютеры) на выпуск деревянных счётов.
Правда, иногда вирус мирно «встраивает» свою генетическую программу в генетическую программу захваченной им клетки и на протяжении жизни нескольких поколений клеток не проявляет себя. Если продолжить сравнение вируса с пиратским кораблём, можно сказать, что «пираты» и «купцы» неожиданно заключают мир и объединяются друг с другом. Но такой союз часто бывает непрочен и может внезапно распасться. Следует «бунт» вируса-«пирата», его генетическая программа запускается, и клетка всё-таки гибнет.
Учёные называют вирусы особыми паразитами — паразитами на генетическом уровне.
«ПОЖИРАТЕЛИ БАКТЕРИЙ»
В 1917 г. французский учёный Феликс д'Эррель обратил внимание, что какое-то существо, невидимое в обычный микроскоп, разрушает выращенные им культуры бактерий. Заражённые бактерии набухали и лопались. (Такие явления описывались и прежде. )
Д'Эррель исследовал нападающего на бактерий «невидимку» и назвал его бактериофагом (т. е. «пожирателем бактерий»), или просто фагом. Фаги — разновидность вирусов. Толстая клеточная стенка не позволяет вирусам целиком внедриться внутрь клетки бактерии. Поэтому бактериофаги идут на «хитрость».
Бактериофаг можно сравнить с автоматическим одноразовым шприцем. Зацепившись особыми нитями за поверхность бактерии, фаг «проедает» особым белком её оболочку и впрыскивает внутрь бактерии свою генетическую программу, записанную на нити РНК (или ДНК). Опустевшая оболочка фага (биологи называют её «тенью») остаётся снаружи.
Порабощённая же бактерия начинает производить своих врагов — фагов. Примерно через полчаса её клеточная стенка лопается и на свободу выходит сотня новорождённых вирусов.
Бактериофаг («пожиратель бактерий»).
Видны головка, хвост и нити,
которыми он прикрепляется
к бактерии.
Фаг с лопнувшей головкой.
Из головки выпала огромная
нить ДНК, до того аккуратно
свёрнутая в ней.
СИНЕЗЕЛЁНЫЕ ВОДОРОСЛИ
В отличие от всех остальных водорослей сине-зелёные водоросли не принадлежат к царству растений. По своему строению они близки к бактериям, вместе с которыми образуют царство доядерных (дробянок).
Самым древним ископаемым остаткам сине-зелёных водорослей — свыше 3 млрд. лет. Скажем для сравнения, что первые наземные растения появились только 2, 5 млрд. лет спустя.
Синезелёным водорослям Земля обязана кис-
СЪЕДОБНЫЕ СИНЕЗЕЛЁНЫЕ ВОДОРОСЛИ
Ещё ацтеки собирали с поверхности озёр и употребляли в пищу слизистую массу синезелёной водоросли спирулины. Она богата витаминами и белками, которых в её сухой массе до 60%. Ацтеки также высушивали эту водоросль и делали из неё лепешки. Употребляли в пищу спирулину и жители окрестностей африканского озера Чад.
Сейчас в некоторых странах уже построены специальные фермы, где выращивают спирулину. В США порошок спирулины рекламируется как прекрасное средство для укрепления здоровья. Его добавляют к обычной пище. Цена порошка довольно высока — до тысячи долларов за килограмм.
В пищу употребляют также три вида синезелёной водоросли носток. В Китае носток войлочный образует на бесплодных почвах корочки, которые разбухают при увлажнении. В Японии на склонах вулканов образуются студенистые пласты из ностока. Местное население называет их «ячменным хлебом Тенгу» (Тенгу — добрый горный дух) и употребляет в пищу.
КРАСНЫЙ ДОЖДЬ
В древнегреческих мифах повествуется о «кровавом дожде», который насылал на землю Зевс в знак своей скорби. Это легендарное явление имеет вполне реальное объяснение: в каплях дождя, вероятно, было большое количество водорослей (или простейших) красного цвета. Могла это быть, например, синезелёная водоросль триходесмиум. Время от времени в Красном море накапливается такое количество триходесмиума, что вода также становится красной (за что это море и получило своё название).
Синезелёная водоросль носток под микроскопом.
лородом своей атмосферы. Ведь бактерии, долгое время бывшие их единственными современниками и соседями по планете, кислород при фотосинтезе не выделяют. В этом, кстати говоря, одно из основных различий бактерий и синезелёных водорослей.
Сейчас учёным известно около 2, 5 тыс. видов синезелёных водорослей. Встретить эти невообразимо древние организмы, когда-то создавшие на Земле пригодную для дыхания атмосферу, можно в пресной воде любого заурядного пруда или лужи.
По своей неприхотливости и выносливости сине-зелёные водоросли вполне могут соперничать с бактериями. Водоросль формидиум прекрасно себя чувствует и обильно разрастается в горячих источниках при температуре 85—93° С. А другие синезелёные водоросли живут среди вечных снегов Антарктиды.
Синезелёные водоросли часто первыми заселяют совершенно безжизненные голые скалы, вулканические острова. В этом им помогает то, что они, как и бактерии, могут усваивать азот прямо из атмосферы. Поэтому ими, как «живым удобрением», даже подкармливают рисовые поля (добавляя их в покрывающую поля воду).
ПОЧЕМУ «СИНЕЗЕЛЁНЫЕ»? Зелёный оттенок водорослям придаёт хлорофилл, а синий — фикоцианин. Эти вещества служат для фотосинтеза. Всего у синезелёных таких веществ более трёх десятков. Столь большой набор их позволяет водорослям жить даже при слабом освещении в пещерах.
Между прочим, человек нашёл самое неожиданное применение синему фикоцианину. Он безвреден и поэтому используется как краситель в пищевой промышленности. Так что крем американских и японских тортов и пирожных своей синей окраской часто обязан синезелёным водорослям. Добывают фикоцианин из водоросли спирулины.
ЦВЕТЕНИЕ» ВОДЫ. Иногда синезелёных водорослей в водоёме становится так много, что вода окрашивается в сине-зелёный или коричневый цвет, приобретает неприятный травянистый, болотный запах и вкус. Говорят, что вода «зацвела».
Эти водоросли особенно усиленно размножаются в водоёмах, загрязнённых сточными водами. По их количеству можно судить о чистоте воды. Чрезмерное размножение водорослей — настоящая катастрофа. В воде не остаётся кислорода, начинается замор рыбы, гибнут и остальные обитатели водоёма. Обилие синезелёных водорослей может вывести из строя очистные сооружения на водопроводных станциях.
Есть у синезелёных водорослей одно любопытное приспособление. Почему они не тонут, держатся у поверхности воды? Оказывается, отдельные клетки в цепочках водорослей лишаются содержимого, наполняются газом и держат их на плаву, как поплавки.
ПРОСТЕЙШИЕ
Что такое простейшие? Под этим названием объединяется множество самых разнообразных организмов, имеющих один общий отличительный признак: тело их состоит всего из одной клетки. Некоторые одноклеточные по своему строению ближе к животным, другие — к растениям. (От бактерий и синезелёных водорослей простейших отличает наличие ядра в клетке. ) Часто граница между растительными и животными одноклеточными становится настолько зыбкой, что почти исчезает. И это не случайно. Древних одноклеточных можно сравнить со стволом дерева, от которого развились три ветви — царства животных, растений и грибов.
Первым человеком, увидевшим простейших под микроскопом, стал в 1676 г. голландский натуралист Антони ван Левенгук. Своё открытие Левенгук сделал, рассматривая под микроскопом перцовый настой, и потому назвал увиденных «зверушек» «наливочными» или «настоечными» животными — по-латыни «инфузории» (от слова «инфузум» — «настой»); позднее это слово приобрело более узкое значение.
Как учёные XVII—XVIII вв. представляли себе простейших? Среди мыслителей того времени находились и такие, которые говорили, что сам Бог, скрыв простейших от невооружённого глаза, выразил своё нежелание того, чтобы человек изучал их. Достаточно сказать, что даже основатель систематики шведский биолог Карл Линней не стал углубляться в дебри «невидимого мира» и в своей книге «Система природы» описал его как один-единственный род, характерно названный «хаос инфузориум».
«Блохи, жучки, паучки, до чрезмерности увеличенные, вытягивали свои хоботки, ходили на своих длинных волосатых ножках, чудовищные муравьиные львы хватали и раздавливали своими зубчатыми клешнями мошек, которые защищались и бились длинными крылышками, а между ними извивались уксусные вьюны, клейстерные угри, сторукие полипы, и изо всех промежутков глазели инфузории с искажёнными человечьими лицами ». Эта цитата из сказки Эрнста Теодора Гофмана «Повелитель блох» (1822 г. ) наглядно иллюстрирует бытовавшие ещё в начале XIX в. представления о мире простейших.
Одни учёные доказывали, что простейшие устроены столь же совершенно, как высшие животные и растения, и отличаются от них только малым размером. Другие утверждали, что простейшие — всего-навсего «комочки живой слизи», никакого внутреннего строения не имеющие. Сегодня мы можем подвести итог этому спору. Устроены простейшие часто даже сложнее, чем любая отдельная клетка многоклеточного организма, но, конечно, более просто, чем такой организм в целом.
Понадобилось два столетия после открытия Левенгука, чтобы чётко отделить простейших от иных организмов. Лишь к началу XX в. учёные проникли в мир паразитических простейших и узнали, что такие тяжёлые заболевания, как малярия, сонная болезнь, преследовавшие человека с древних времён, вызываются паразитами-простейшими.
Расселены простейшие по всей поверхности нашей планеты. Их можно найти на дне морей и океанов, в песках пустынь. Но особенно много их в почве, в пресных водоёмах. Если условия жизни становятся совсем уж невыносимыми, простейшее может на время «уйти от мира и замкнуться внутри себя», покрывшись плотной оболочкой. Такое состояние называется цистой. Но зато в благоприятной среде простейшее может размножаться (делиться пополам) с необычайной быстротой (иногда каждые 3 ч), уступая в этом разве что бактериям. За сутки у такого простейшего появится более 500 потомков.
Могут ли столь крошечные создания, как простейшие, серьёзно влиять на жизнь нашей планеты? Вот небольшой пример. За всю историю Земли в её океанах родилось и погибло бесчисленное количество крошечных одноклеточных существ. После смерти их микроскопические минеральные скелеты опускались на дно. За десятки миллионов лет они наслоились, образовав мощные отложения — мел, известняки. Если взглянуть под микроскопом на обыкновенный мел, мы увидим, что он состоит из множества раковинок простейших.
МОЖНО ЛИ УВИДЕТЬ ПРОСТЕЙШИХ НЕВООРУЖЁННЫМ ГЛАЗОМ?
Для того чтобы увидеть многих простейших, микроскоп совсем не обязателен. Обычные размеры простейших — от 1/20 до 1/7 мм. Глаз вполне различает предметы размером до 0, 1 мм.
А некоторых простейших можно назвать настоящими гигантами. Отдельные инфузории достигают 1, 5 мм в длину.
Но все рекорды побили некоторые раковинные корненожки. Раковины вымерших нуммулитов иногда достигали 22 см в диаметре! Кстати, египетские пирамиды почти целиком сложены из известняка, состоящего из раковинок нуммулитов. И сейчас живут на Земле простейшие с раковиной до 5—6 см в диаметре.
Среди простейших-паразитов есть и рекордно крупные, и самые мелкие виды. Одна из паразитических грегарин, живущих в кишечнике некоторых животных, имеет длину до 1 см. А паразиты лейшмании, живущие внутри красных кровяных клеток, вырастают лишь до 0, 0,002 — 0,004 мм в длину.
Амёба протей.
Раковинная корненожка диффлюгия и строение её раковины.
КЛАСС САРКОДОВЫЕ
Сюда относятся простейшие, которые при движении выпускают похожие на лапки отростки (ложноножки) и плавно «перетекают» с места на место. Скорость их движения невелика: около 1 см в час. Найденную добычу (например, зелёную водоросль) они тоже начинают «обтекать» со всех сторон, пока она не оказывается внутри их тела, — тогда они её переваривают.
В крови человека живут белые кровяные клетки, очень похожие на этих древних существ.
К саркодовым относится 11 тыс. видов, среди которых выделяют три большие группы: корненожки, радиолярии и солнечники (представители последних двух групп во многом похожи).
КОРНЕНОЖКИ
Самую, пожалуй, известную из корненожек — амёбу протея — можно поймать в небольших прудах и канавах с илистым дном. Протей — одна из самых крупных амёб, до 0, 5 мм диаметром. Её легко увидеть невооружённым глазом. Форма её постоянно прихотливо меняется. Если добавить в каплю воды с амёбой какое-либо вредное вещество, она раздражённо сожмётся.
Далеко не все амёбы так безобидны, как протей. В кишечнике человека нашли себе «пристанище» пять видов амёб. Четыре из них вполне безвредны. А вот пятый вид — дизентерийная амёба — до поры до времени «мирный жилец», но всегда готов перейти в неожиданную «атаку». Тогда амёбы начинают как бы «ввинчиваться» в стенки кишок, пожирая их ткани и красные кровяные клетки. У человека в этом случае возникает тяжёлое заболевание — амёбная дизентерия.
Как показало исследование, примерно каждый десятый здоровый человек носит в себе дизентерийных амёб и может заражать ими других людей. До сих пор учёным не вполне ясно, что служит толчком, превращающим амёбу из спокойного «квартиранта» в воинственного
«пожирателя».
РАКОВИННЫЕ АМЁБЫ
В прудах, моховых болотах и других пресных водоёмах живут в больших количествах ближайшие родственники амёб — раковинные амёбы. Во всём на них похожие, они отличаются тем, что, как улитки, прячут своё тело в крошечных раковинках.
Строятся эти раковинки из найденных и проглоченных амёбой песчинок или из материала, похожего на рог. Через устье (отверстие в раковинке) наружу высовываются ложноножки. Как мы видим, эволюция простейших постепенно шла от «бесформия», которое мы наблюдаем у амёб, ко всё более жёстко заданной форме тела других простейших. В чём-то это можно сравнить, вероятно, с лепкой из пластилина, когда первоначально бесформенный кусок материала приобретает всё более чёткие очертания.
Раковинные корненожки уже не могут делиться простой перетяжкой пополам, как это делают амёбы: ведь раковинка-то не разделится. Поэтому сначала через устье наружу высовывается половина тела корненожки. Вокруг этой высунувшейся части образуется новая раковинка. Через некоторое время «мостик», связывающий родительскую и дочернюю особи, утончается и исчезает. Обе корненожки начинают самостоятельную жизнь.
ФОРАМИНИФЕРЫ
Если раковинные амёбы — обитатели пресных вод, то фораминиферы, напротив — жители морей. В некоторых морях, например в море Лаптевых, Восточно-Сибирском море, как пишет профессор Юрий
Фораминиферы. Похожие раковины можно увидеть, рассматривая под микроскопом мел.
Радиолярии.
Иванович Полянский, фораминиферы величиной 2—3 см почти сплошным слоем покрывают дно.
Фораминиферы также заключены в раковинки разнообразной, порой весьма причудливой формы. Тяжесть этих раковинок заставляет их поселяться на дне, хотя некоторые плавают и в толще воды. Таких фораминифер легко узнать: их раковинки усыпаны длинными иглами. Это помогает простейшим «парить» в толще воды.
Раковинки фораминифер обычно многокамерные. Словно рачительный домовладелец, простейшее в течение жизни пристраивает к своему «домику» всё новые и новые «комнаты». Неудивительно, что среди фораминифер столь часто встречаются «гиганты» величиной 2—3 см, о которых мы уже упоминали. Но вот приходит
пора размножения, время покидать тщательно отстроенный «многоквартирный дом». Тело простейшего распадается на сотню, а то и больше, крошечных амёб. Они выходят из родительской раковины и начинают каждая заново отстраивать себе собственный «домик». Опустевшая родительская раковинка опускается на дно. По свидетельству профессора Валентина Александровича Догеля, «один грамм мелко просеянного песка в наиболее богатых этими раковинками местах содержит до 50 тыс. раковинок».
Раковинки морских корненожек устилают примерно третью часть дна Мирового океана и составляют три четверти всех океанических осадков. Они образовали мощные слои известняков и мела. Из известняка, состоящего из этих раковинок (когда-то осевших на дно моря, которое было на месте современной пустыни Сахары), построены пирамиды египетских фараонов.
Сейчас известно около 1 тыс. видов корненожек-фораминифер и почти в 30 раз больше — ископаемых видов этих простейших.
ЛУЧЕВИКИ (РАДИОЛЯРИИ)
Глядя на них, так и кажется, что эти кружевные сплетения — не часть живых существ, а тончайшие ювелирные изделия, предназначенные украшать наряды морских принцесс», — так писал о радиоляриях П. Е. Васильковский.
Не случайно немецкий зоолог XIX в. Эрнст Геккель, бывший к тому же талантливым художником, в своём атласе рисунков «Красота форм в природе» значительное место отвёл радиоляриям. Много лет своей жизни Геккель посвятил изучению этих простейших.
Если жизнь большинства фораминифер протекает на морском дне, то радиолярии проводят её в «парении» в толще морской воды и идеально к этому приспособлены. Именно для этого «парения» служат иглы их скелета, увеличивающие площадь тела.
Радиолярии умеют, подобно своеобразному «зонтику», расправлять своё тело на скелетных иглах, а могут и слегка сжимать его. Чем больше площадь их тела, тем меньше удельный вес. Изменяя площадь тела, радиолярии могут всплывать, а могут уходить в глубины океана. При сильных ливнях, боясь пресной воды, радиолярии таким образом «убегают» в глубину. Так же они поступают при штормах, в зимнее время года. Кстати, холода радиолярии не любят, и поэтому в северных морях они немногочисленны. А всего науке известно около 8 тыс. видов этих простейших.
Свою добычу радиолярии ловят многочисленными тонкими нитями — ложноножками, расходящимися от центра их тела во все стороны.
Размножение радиолярий напоминает размножение фораминифер. Тело родительской особи разделяется на множество новорождённых осо-
Раковины радиолярий.
Радиолярия.
бей — радиолярий, ещё лишённых скелета, зато снабжённых жгутиками. Их зовут бродяжками.
Родительский скелет для нового поколения, увы, потерян. Опустевшие скелеты радиолярий акантарий растворяются в воде (они состоят из растворимого сернокислого стронция). Но у остальных радиолярий скелеты построены из нерастворимого кремнезёма, и, опустев, они опускаются на дно. Наслаиваясь, они часто образуют колоссальные залежи. Эти залежи называют «инфузорной землёй», «горной мукой», или трепелом. Из скелетов радиолярий сложены целые острова (например, остров Гаити в Карибском море). «Горная мука» применяется при изготовлении тонкой наждачной бумаги.
КЛАСС ЖГУТИКОНОСЦЫ
Сюда относятся простейшие, передвигающиеся с помощью одного или нескольких жгутиков — длинных нитей, похожих на тончайшие волоски. Некоторые из них способны выпускать и ложноножки, как амёбы. Но таких очень мало: форма тела большинства жгутиковых постоянна.
Биологи делят жгутиконосцев на растительных и животных. Но, как мы уже отмечали, во многих случаях эта граница становится неразличимой. Например, эвглены на свету питаются как растения (с помощью фотосинтеза), а в темноте могут утратить зелёную окраску и перейти к животному способу питания (ловить и пожирать другие организмы) или «грибному» (всасывать питательные вещества).
Жгутиконосцы во многом сочетают признаки трёх царств живого мира (животных, растений и грибов). Половые клетки животных, некоторых растений и грибов по внешнему виду часто неотличимы от жгутиконосцев. Они как бы напоминают о родстве всех многоклеточных организмов с жгутиковыми простейшими.
РАСТИТЕЛЬНЫЕ ЖГУТИКОНОСЦЫ
Часто приходится наблюдать, как вода в пруду или озере «зацветает», становится зелёной, а порой жёлтой или даже красной. Нередко причиной «цветения» воды являются растительные жгутиконосцы.
Среди них одни из наиболее известных — хламидомонады. Интересна способность хламидомонад воспринимать свет с помощью особого «глазка» красного цвета. Увидев свет, они плывут в сторону его источника. К примеру, в аквариуме часто именно они облепляют зелёным налётом наиболее освещённую стенку. Кстати говоря, приглядевшись к этому налёту, можно заметить любопытную вещь: он не сплошной и ровный, а усеян многочисленными более светлыми круглыми пятнами разной величины. В центр каждого из этих пятен некоторое время назад попала какая-то вредная для хламидомонад бактерия или вирус. Болезнь вызвала среди хламидомонад настоящий «мор», появилось светлое пятно, где простейшие погибли. На стекле мы видим следы этих «маленьких трагедий».
Растительные жгутиконосцы могут жить поодиночке, а могут образовывать колонии. Из этих колоний наибольшей известностью пользуется вольвокс (что по-латыни означает «катящийся») — заполненный слизью шар, состоящий из тысячи или нескольких тысяч клеток, похожих на одиночную хламидомонаду. Эти колонии наблюдал в свой микроскоп ещё Антони ван Левенгук. Голландский натуралист пришёл в восторг от того, как кружились и перемещались в воде эти зелёные шарики. Их
ЖГУТИКОНОСЦЫ И ТЕРМИТЫ
О термитах (их зовут ещё «белыми муравьями») рассказывают множество самых невероятных историй. О том, как они превращали в пыль огромные, кропотливо собранные библиотеки. О том, как они незаметно сгрызали изнутри целые дома, не делая различия между хижинами бедняков и княжескими дворцами, лишь бы здания были построены из дерева. И эти дома рассыпались от единого прикосновения. Как они уничтожили целый город — Джеймстаун на острове Святой Елены.
Что же даёт «белым муравьям» удивительную способность поглощать и переваривать столь неудобоваримые материалы, как бумага, древесина, — Одним словом, целлюлоза?
Учёные, решившие исследовать пищеварение термитов, установили поразительный факт. Переваривать целлюлозу (т. е. древесину, бумагу) термиты не способны. Переваривают её простейшие — жгутиконосцы, обитающие в их кишечнике. Вес этих жгутиконосцев достигает 1/3 общего веса насекомого!
Термиты и жгутиконосцы настолько сжились между собой, что уже не смогли бы друг без друга существовать. Жгутиконосцы могут обитать только в кишечнике своих друзей-термитов (хотя дружба здесь не идеальная: при недостатке белковой пищи термит, недолго думая, переваривает часть своих «квартирантов»). Но и термит,
движение напоминает вращающуюся Вселенную, состоящую из множества звёзд.Вольвокс находится на границе между простейшими и многоклеточными организмами. Клетки вольвокса связаны друг с другом, их жгутики движутся синхронно, как вёсла умелых гребцов. На одной стороне вольвокса особенно хорошо развиты «глазки»: этой «зрячей» стороной вперёд он и плывёт.
Американский писатель Джон Апдайк утверждает, что вольвокс был первым существом на Земле, «изобретшим» смерть: «Амёбы никогда не умирают, но вольвокс, этот подвижный, перекатывающийся шар водорослей, нечто среднее между растением и животным — под микроскопом он кружится, как танцор на рождественском балу, — впервые осуществив идею сотрудничества, ввёл жизнь в царство неизбежной — в отличие от случайной — смерти».
Отдельные клетки вольвокса — половые — делятся и оставляют потомство. В колонии таких клеток всего с десяток. Большинству же клеток суждено бесследно погибнуть. Внутри шарика вольвокса «зреют» дочерние колонии (а внутри дочерних — иногда и «внучатые»). В конце концов родительская колония лопается и погибает. Дочерние колонии выходят «на свободу».
ПАНЦИРНЫЕ ЖГУТИКОНОСЦЫ
Эти растительные жгутиконосцы (их называют ещё перидинеями) одеты в толстый «панцирь» из целлюлозы, часто причудливой формы, напоминающий то рогатый шлем древнего воина, то какой-то диковинный кубок. Необычная форма — не бесполезное излишество. Благодаря ей перидинеи, как и радиолярии, «парят» в толще воды.
Подавляющее большинство людей даже не подозревают о существовании перидиней. Между тем именно они (вместе с диатомовыми водорослями, о которых рассказано в статье «Водоросли») производят три четверти всех создаваемых на Земле органических веществ.
От обилия перидиней вода в морях и океанах иногда может приобретать красный или бурый цвет.
К перидинеям относится и знаменитая, способная светиться, ночесветка. Светиться она начинает от любого раздражения, возможно отпугивая вспышкой предполагаемого врага. В темноте это хорошо заметно. Ю. И. Полянский пишет о ночесветке: «Всякий, кому приходилось в тёплую летнюю ночь плыть по Чёрному морю в лодке или на пароходе, вероятно, имел возможность наблюдать это эффектное явление. При ударе вёсел по воде, при падении капель воды с вёсел в море, при вращении пароходного винта и т. п. вода начинает светиться слабым фосфорическим, но вполне отчётливым светом. При этом видны бывают отдельные вспышки, напоминающие искорки».
Русский писатель Иван Гончаров в своём произведении «Фрегат "Паллада"» так описывал свечение ночесветок, которых он называет «красной икрой»: «Множество красной икры, точно толчёный кирпич, пятнами покрывает в разных местах море. Икра эта сияет по ночам нестерпимым фосфорическим блеском. Вчера свет был так силён, что из-под судна как будто вырывалось пламя; даже на парусах отражалось зарево, сзади кормы стелется широкая огненная улица; кругом темно... »
В отличие от большинства перидиней ночесветка питается как животное: она заглатывает других простейших,
Вольвокс и одиночная хламидомонада.
лишённый жгутиконосцев, проживёт недолго. Он активно поглощает пищу... и недели через две гибнет, не в силах её переварить (термиты с жгутиконосцами в кишечнике живут более года). Единственный способ спасти такого «стерильного» термита — снова заразить его жгутиконосцами.
Лишь у «царицы» термитника нет жгутиконосцев в кишечнике. Это и понятно: она избавлена от необходимости есть такую грубую «плебейскую» пищу, как древесина, и кормят её «рабочие» термиты полупереваренной питательной кашицей.
Общее правило — паразиты имеют упрощённое строение — не действует в отношении жгутиконосцев, проживающих в кишечнике термитов (а всего их там обитает несколько сот видов). Наоборот, это самые сложно устроенные простейшие из числа жгутиконосцев!
Любопытно, что кусочки древесины эти жгутиконосцы не отправляют в рот (которого у них нет), а поглощают по способу амёбы — обволакивая ложноножками.
Различные перидинеи. Внизу слева — ночесветка.
водоросли. Как и у всех перидиней, у ночесветки два жгутика. Одним из них, очень толстым, она подгоняет ко рту пищу. В целом она напоминает шарик размером до 2 мм.
ЖИВОТНЫЕ ЖГУТИКОНОСЦЫ
Надо сказать, что жгутиконосцы, причисляемые к царству животных, часто уступают своим растительным собратьям по сложности организации. Большинство из них являются паразитами.
Самый известный из жгутиконосцев — паразитов человека — трипаносома, возбудитель сонной болезни. Из рассказа очевидца о признаках этой болезни: «Вожди племён в жаркой Африке точно знают, что воспаление шейных желёз означает первые признаки тяжёлой болезни. Они охотно дают разрешение здоровым ещё мужчинам, но с признаками этой болезни, вербоваться в носильщики караванов, чтобы те не стали бременем для деревни и ушли из неё. Для заболевших людей наступает время страданий. Начинается болезнь с перемежающейся лихорадки. В железах заболевших или в их крови можно обнаружить трипаносом. Во множестве проникают они и в мозг. Тут болезнь вступает в самую серьёзную свою стадию. Опухоли возникают то тут, то там на теле, человек быстро худеет... Вскоре он так ослабевает, что не может уже стоять на ногах, и после многих месяцев болезни умирает» (Е. Мартини).
Существует несколько видов трипаносом. Одни из них поселяются в крови копытных животных, другие — в крови человека.. В одном напёрстке крови заражённой лошади поселяется свыше 200 тыс. трипаносом. Трипаносомы, поражающие человека, постоянно обитают в крови африканских антилоп, не причиняя этим животным никакого вреда. От антилоп к человеку трипаносому переносит печально известная кровососущая муха цеце. Трипаносомы попадают в кишечник мухи с кровью антилопы и не погибают там, а, наоборот, бурно размножаются. И если такая муха укусит человека, он может заболеть сонной болезнью.
Другой жгутиконосец-паразит, лейшмания, переносится москитами и вызывает у человека такие болезни, как пендинская язва (на коже образуется долго не заживающая язва, оставляющая рубец) и кала-азар (увеличение печени, лихорадка, истощение и, в конце концов, при отсутствии лечения — смертельный исход).
Ещё один паразит человека — жгутиконосец лямблия — несколько менее зловреден, нежели трипаносома и лейшмания. Чаще лямблии поселяются в кишечнике детей. Около 40% детей дошкольного возраста в России заражены этими паразитами. Но заражение лямблиями не всегда приводит к кишечным расстройствам, хотя часто не обходится без них.
Некоторые жгутиконосцы паразитируют на растениях, питаясь их млечным соком. Они наносят серьёзный вред, к примеру, кофейным плантациям в Африке.
КЛАСС СПОРОВИКИ
К числу споровиков относятся исключительно паразиты. Всего их около 4 тыс. видов, и какие только животные не страдают от этих мельчайших агрессоров! Но самое интересное, что очень часто споровики приспособлены не к одному, а к нескольким хозяевам, проводя в организмах разных животных «детство» и «зрелость».
МАЛЯРИЯ. Самая известная из болезней, вызываемых споровиками, — малярия. Название болезни переводится с латинского как «дурной воздух». В прежние времена люди думали, что причина болезни — ядовитые болотные испарения. Отсюда и другое её название — болотная лихорадка. Как выяснилось в конце XIX в., малярия и вправду отчасти связана с болотами, но не с их испарениями, а с живущими в болотистых местностях комарами из рода анофелес, разносящими болезнь.
Течение болезни довольно необычно. У заболевшего возникает озноб, настолько сильный, что даже тепло укрытому больному не удаётся согреться. Затем озноб сменяется жаром, сильно повышается температура. На следующий день человек чувствует себя почти здоровым. Но каждый третий день (при трёхдневной лихорадке) или каждый четвёртый день (при четырёхдневной) приступ повторяется. Особенно опасна так называемая тропическая лихорадка — разновидность малярии, когда приступы повторяются каждый день. Постепенно человек слабеет от приступов, у него развивается малокровие. В начале XX в. малярией ежегодно болело свыше 100 млн. людей. Каждый сотый заболевший умирал.
Причины этого заболевания были установлены только в конце XIX в. Вызывают болезнь простейшие из класса споровиков — малярийные плазмодии. Если мы посмотрим в микроскоп на красные кровяные клетки (эритроциты) больного малярией, то внутри них мы увидим похожих на маленьких амёб паразитов, выедающих эритроциты изнутри. Поедая гемоглобин, плазмодии постепенно растут. Затем они делятся, давая каждый по 8—16 потомков меньшего размера.
После этого оболочка красной кровяной клетки лопается, и молодые паразиты выходят в кровяное русло. Происходит это сразу в миллионах эритроцитов, и их одновременное разрушение вызывает у человека приступ озноба. Выходя в кровяное русло, плазмодии выбрасывают туда множество вредных отходов своей жизнедеятельности. От отравления ими у человека резко повышается температура.
После этого паразиты внедряются в новые эритроциты, и человек временно «выздоравливает» или чувствует себя лучше.
Трипаносомы в крови.
Внизу: больной сонной болезнью.
Но, чтобы завершить цикл своего развития, плазмодию необходимо вернуться в организм комара анофелеса, откуда он при укусе и попал в кровь человека. Для этого комар должен напиться крови больного малярией человека.
Как мы видели, в крови человека происходило бесполое размножение плазмодия. В желудке комара происходит его половое размножение: сливаются мужские и женские половые клетки паразита. Из комариного желудка образовавшиеся новые плазмодии весьма «обдуманно» перебираются в слюнные железы комара. Теперь паразиты готовы к новому «впрыскиванию» вместе со слюной комара в кровь человека.
Малярийный плазмодий довольно теплолюбив и в холодном климате в организме комаров не развивается. Поэтому малярия особенно свирепствует в странах с тёплым и влажным климатом. В Азии и Африке от неё страдают десятки миллионов людей.
О лекарствах, помогающих при малярии, и истории их применения рассказано в статье «Хинное дерево». Но более перспективный способ ликвидации малярии — борьба с малярийными комарами.
Очень эффективным оказалось использование для этой цели небольших рыбок — гамбузий, завезённых из Америки. Рыбка в больших количествах пожирает личинки малярийных комаров, снижая тем самым и количество взрослых насекомых.
ХИЩНЫЕ ИНФУЗОРИИ
Не обошлось в мире инфузорий без хищников. Инфузория туфелька может стать жертвой другой инфузории — дидиния.
Дидиний меньше туфельки примерно в 5 раз. Порой дидиний нападают на свою добычу целым «отрядом» из 4—5 инфузорий. Они протыкают оболочку своей жертвы твёрдыми хоботками, а затем, постепенно расширяя ротовые отверстия, заглатывают её целиком!
При этом дидиний страшно раздувается. В день один дидиний может съесть 10—12 туфелек.
Хищные инфузории дидинии атакуют туфельку.
Сосущая инфузория высасывает с помощью щупалец несколько инфузорий.
КЛАСС ИНФУЗОРИИ
Эти простейшие покрыты как будто тончайшей «шерстью» — ресничками. У каждой инфузории их около 10—20 тыс. Реснички — это те же укороченные жгутики. Движение ресничек волнообразно, как колыхание пшеничного поля. Синхронно взмахивая около 30 раз в секунду, ряды ресничек, как вёсла множества гребцов, движут инфузорию вперёд. Этот «скоростной» способ передвижения, конечно, не сравнить с неспешным перетеканием амёбы. Помещённая в каплю воды под окуляр микроскопа, инфузория часто столь стремительно пересекает поле зрения микроскопа, что напоминает маленькую ракету. За секунду инфузория часто проплывает 10—20 длин своего тела.
Инфузории — самые совершенные создания природы среди простейших. Это процветающая группа животных, к которой принадлежит более 7 тыс. видов.
Можно сказать, что эволюция, начав «лепку» тела простейших с бесформия амёбы, постепенно пришла к строго определённым формам тела у инфузорий.
У большинства инфузорий есть хорошо оформленная глотка — довольно глубокая впадина или воронка на теле. Бактерии и прочая добыча инфузорий, если они попали в глотку, уже никуда не денутся — взмахи ресничек отправят их на дно глотки, где расположен рот.
Другое важное усовершенствование строения инфузории — наличие в клетке не менее двух ядер. Зачем это нужно?
Ядро, как известно, является хранилищем «инструкций и чертежей», определяющих работу клетки. Два ядра можно сравнить с двумя залами библиотеки. В первом — книги (чертежи и инструкции) находятся в постоянном обороте, на руках, их читают, они часто получают повреждения. Это большое ядро инфузории (макронуклеус). Оно руководит всей повседневной деятельностью клетки. Во втором же зале нашей библиотеки хранятся точно такие же книги (копии тех же инструкций и чертежей), но в неприкосновенном виде. Здесь они сберегаются для будущих поколений. Это малое ядро инфузории (микронуклеус). Оно необходимо только в самые важные моменты жизни инфузорий — при половом процессе (о котором речь пойдёт ниже).
ПОЛОВОЙ ПРОЦЕСС У ИНФУЗОРИЙ
Каждая инфузория регулярно делится надвое, порождая две свои точные копии, похожие, как близнецы. На первый взгляд может показаться, что инфузории сумели для себя осуществить давнюю мечту человека о бессмертии и вечной молодости. Но это не так. Если бесконечно выращивать потомство одной-единственной инфузории, в конце концов через несколько сот поколений станут заметны признаки вырождения, старения.
Персонажи некоторых сказок (например, герои «Конька-горбунка» Павла Ершова) пытались омолодиться, бросаясь в котёл с кипящей водой. Часто это приводило к самым печальным последствиям. Для инфузорий омоложение тоже удивительным образом переплетено
Различные инфузории, в том числе туфелька и трубач (вверху в центре и справа).
СОСУЩИЕ ИНФУЗОРИИ
Сосущие инфузории — одна из разновидностей хищников мира простейших. Они утратили почти все полезные «приобретения» инфузорий: реснички, глотку, рот, подвижность. Зато приобрели длинные, полые внутри щупальца, иногда разветвлённые.
Сосущие инфузории не гоняются за своей добычей, а, неподвижно сидя на месте и расставив щупальца, поджидают её. Вот смертоносное щупальце задевает инфузория (или иное простейшее), плывущая мимо.
Жертва моментально прилипает к щупальцу. После чего она начинает, как по волшебству, на глазах «таять», уменьшаться. Щупальце проткнуло оболочку пойманного простейшего, и его содержимое перекачивается по щупальцу внутрь тела сосущего хищника. От жертвы остаётся лишь опустевшая оболочка.
Молодые сосущие инфузории (бродяжки) имеют реснички и могут плавать, выбирая место своего будущего поселения. Особенно любопытно рождение бродяжки. Она развивается вначале внутри тела материнской инфузории. Ю. И. Полянский пишет об этом: «Наружу бродяжка выходит через специальные отверстия, сквозь которые с известным трудом «протискивается». Такое развитие зародыша внутри тела матери, а затем акт деторождения — интересная аналогия простейшего с тем, что происходит у вышестоящих многоклеточных организмов».
со смертью. Особь умирает и в то же время — рождается заново. Каков же рецепт омоложения, «придуманный» инфузориями?
«Рождаются заново» инфузории в ходе полового процесса, именуемого конъюгацией.
При этом две особи прикладываются друг к другу брюшной стороной, где находится рот. Большие их ядра разрушаются, а малые начинают делиться. В конце концов у каждой особи образуется по два приблизительно одинаковых ядра. И тут наступает самый важный момент: инфузории обмениваются ядрами. Одно из ядер (мужское) инфузория дарит партнёру, второе (женское) оставляет себе. Затем у каждой особи мужские ядра сливаются с женскими.
Расходятся после этого уже совсем не те существа, которые встретились. Теперь каждое из них — наполовину прежняя особь, а наполовину — копия партнёра. Пожалуй, инфузории могут в самом точном и буквальном смысле назвать своих «супругов» «половиной» друг друга!
ИНФУЗОРИИ ТУФЕЛЬКИ
Эти хорошо известные инфузории встречаются в воде, где стояли срезанные цветы, в настое обычного лугового сена. Они заметны невооружённым глазом, достигая в длину 0, 2 мм. По форме они и вправду напоминают туфельку.
Туфелька не беззащитна. При раздражении с поверхности её тела «выстреливают» длинные тонкие нити (трихоцисты), и вправду похожие на стрелы, к тому же, видимо, ядовитые, поражающие врага или добычу. Трихоцистов у инфузории столько же, сколько и ресничек.
В статье «Осмос» говорится о том, что пресная вода всегда стремится «растворить» любое обитающее в ней живое существо, наполняя его влагой, и приводится сравнение пресноводных простейших с «дырявыми лодками, из которых постоянно приходится отчерпывать воду».
В теле туфельки работают два «насоса» — две сократительные вакуоли, постоянно откачивающие из неё избыточную воду. Сокращаясь каждые 10 с, за полчаса они «выливают» из простейшего количество воды, по объёму равное ему самому.
ИНФУЗОРИИ ТРУБАЧИ
По форме эти красивые инфузории напоминают маленькие трубы, иногда
имеющие яркую окраску: голубую, зелёную. Один из видов морских трубачей стал первым простейшим, занесённым в Международную Красную книгу редких и исчезающих видов.
Инфузории туфельки, если их раздражать, например бросить в каплю воды рядом с ними кристаллик соли, стараются уплыть в другое место. Трубач, кроме того, умеет в случае опасности моментально сжиматься, превращаясь в шар. Эту способность он получил благодаря мышечным волоконцам — пример того, что они могут быть и у одноклеточных.
Внутри тела некоторых трубачей поселяются, к обоюдной выгоде, одноклеточные зелёные водоросли. Они и придают трубачам необычный зелёный цвет. Такая совместная жизнь, приносящая пользу обоим живым существам, как известно, называется симбиозом.
СИДЯЧИЕ ИНФУЗОРИИ
Часть инфузорий предпочла беспокойному вечному поиску пропитания более размеренный оседлый образ жизни. Из числа сидячих инфузорий наиболее известны сувойки. Ю. И. Полянский сравнивает их с «изящными цветками вроде колокольчика или ландыша, сидящими на длинном стебельке».
Как правило, сидячие инфузории объединяются в колонии. Колонии инфузории зоотамния похожи на небольшие (до 3 мм) причудливые деревца. Стебелёк у такой колонии общий, выращенный совместными усилиями. При опасности вся колония, состоящая из 2—3 тыс. инфузорий, моментально собирается в комочек.
Всё-таки прикреплённость имеет некоторые недостатки. К примеру: как сидячим простейшим расселяться по водоёму? Для этого инфузория может превращаться в свободноплавающую форму — бродяжку. Несколько часов бродяжка разыскивает себе местожительство, а затем поселяется там, выпуская стебелёк.
У зоотамний на ветвях «деревца»-колонии висят постепенно растущие шары, напоминающие какие-то диковинные плоды. Каждый такой «плод» может быть в 100 раз больше отдельной инфузории. Это — будущие бродяжки. Сами они не добывают пищу, а получают её от других инфузорий колонии. «Созрев», они отрываются от колонии и уплывают на поиски подходящих мест, чтобы основать новые «поселения».
ИНФУЗОРИИ-ПАРАЗИТЫ
На лососёвых и карповых рыбах иногда можно увидеть странную сыпь. Больная рыба словно обсыпана манной крупой. Каждая крупинка — это инфузория-паразит ихтиофтириус, поселившаяся на рыбе.
Достигнув в процессе роста 1 мм в диаметре, инфузория покидает рыбу и распадается на 1— 2 тыс. крошечных особей-бродяжек. Бродяжки заражают новых рыб.
Порой эта инфузория может полностью уничтожить мальков в рыбоводческих хозяйствах.
Чтобы от неё избавиться, нужно создать ток воды, который будет вымывать бродяжек.
Другая инфузория-паразит, балантидий, селится в кишечнике человека, свиней, крыс, обезьян. Как и дизентерийная амёба, этот паразит может мирно жить в кишечнике, не нанося вреда своему хозяину. Но в какой-то момент он, как и упомянутая амёба, начинает «вгрызаться» в стенки кишечника, поедая их ткани и красные кровяные клетки. Стенки кишечника покрываются язвами.
Впрочем, надо сказать, что эта болезнь у человека встречается несравненно реже, чем амёбная дизентерия.
ИНФУЗОРИИ И КОПЫТНЫЕ ЖИВОТНЫЕ
Отдыхающие жвачные животные (рогатый скот, верблюды, овцы, антилопы) постоянно пережёвывают «жвачку». Что они жуют и зачем? Оказывается, проглоченная на пастбище пища почти не разжёвывается, а только смачивается слюной и сразу попадает в специальный отдел желудка — рубец. Пищеварительный сок в рубце не выделяется. Зато здесь живёт огромное количество инфузорий и бактерий.
Ю. И. Полянский пишет: «Если взять каплю содержимого рубца и
Колония инфузории зоотамния.
Колония инфузории кампанелла.
Нечто похожее мы видели у термитов, кишечник которых «набит» жгутиконосцами. Термиты, лишённые жгутиконосцев, не могут переваривать древесину и погибают от голода. Копытные, лишённые инфузорий, от голода, судя по всему, всё-таки не погибают. Но инфузории тоже помогают им переваривать пищу.
Обработанная инфузориями пища скатывается в шарики в другом отделе желудка — сетке — и оттуда возвращается в рот. Это и есть та «жвачка», которую усердно пережёвывает животное. Затем через третий отдел желудка — книжку (сетка и книжка названы так из-за формы складок на их внутренней поверхности) — пища попадает в сычуг. Сычуг соответствует желудку человека — здесь пища наконец обрабатывается пищеварительным соком.
У непарнокопытных (например, у лошади, осла) инфузориям «отведён» не желудок, а толстая и слепая кишки.
Любопытно, что в кишечнике некоторых других животных, совсем не родственных копытным, тоже в изобилии живут инфузории. Например, содержимое кишечника морских ежей так же кишит инфузориями, как желудок копытных. Пища морских ежей тоже растительная — водоросли, которые они соскабливают с подводных предметов. Видимо, и у морских ежей инфузории помогают пищеварению.