Что же тогда представляла собой эта чернота? Это была просто чернота звездного пространства; то есть чернота, возникающая из-за отсутствия на пути луча всякого вещества, способного рассеивать его свет. Когда пламя помещали под луч, плавающее вещество уничтожалось in situ (на месте); и воздух, освобожденный от этого вещества, поднимался в луч, расталкивая освещенные частицы и заменяя их свет тьмой, обусловленной его собственной идеальной прозрачностью. Ничто не могло более убедительно проиллюстрировать невидимость агента, который делает все вещи видимыми. Луч пересекал невидимую черную пропасть, образованную прозрачным воздухом, в то время как по обе стороны от этого разрыва густо усеянные частицы сияли, как светящееся твердое тело под мощным освещением.
Однако для создания потока тьмы не обязательно сжигать частицы. Без реального горения могут возникать токи, которые вытесняют плавающее вещество и кажутся темными среди окружающей яркости. Я впервые заметил этот эффект, поместив раскаленный медный шар под луч и позволив ему оставаться там до тех пор, пока его температура не упала ниже температуры кипения воды. Темные токи, хотя и значительно ослабленные, все еще возникали. Они также могут быть созданы колбой, наполненной горячей водой.
Для изучения этого эффекта платиновая проволока была натянута поперек луча, причем два конца проволоки были соединены с двумя полюсами вольтовой батареи. Для регулирования силы тока в цепь был включен реостат. Начав со слабого тока, температуру проволоки постепенно повышали; но задолго до того, как она достигла температуры накаливания, от нее поднялся плоский поток воздуха, который при взгляде сбоку казался темнее и резче, чем одна из самых черных линий Фраунгофера в очищенном спектре. Справа и слева от этой темной вертикальной полосы плавающее вещество поднималось вверх, четко ограничивая нелюминесцентный поток воздуха. В чем объяснение? Просто в следующем: горячая проволока разрежала воздух, контактирующий с ней, но она не в равной степени облегчала плавающее вещество. Поэтому конвекционный поток чистого воздуха проходил вверх среди инертных частиц, увлекая их за собой вправо и влево, но образуя между ними непроходимую черную перегородку. Этот элементарный эксперимент позволяет нам дать отчет о темных токах, создаваемых телами при температуре ниже температуры горения.
Но когда платиновая проволока сильно нагревается, плавающее вещество не только вытесняется, но и уничтожается. Я натянул проволоку длиной около 4 дюймов через воздух обычного стеклянного колпака, стоящего на хлопчатобумажной вате, которая также окружала край. Когда проволока была доведена до белого каления электрическим током, воздух расширился, и часть его была вытеснена через вату. Когда ток был прерван, а воздух внутри колпака остыл, возвращающийся воздух не нес с собой пылинок, будучи отфильтрованным ватой. В начале этого эксперимента колпак был заряжен плавающим веществом; через полчаса он был оптически пустым.
На деревянном основании кубического стеклянного колпака объемом в один кубический фут были закреплены вертикальные опоры, и от одной опоры к другой были натянуты 38 дюймов платиновой проволоки в четыре параллельные линии. Концы платиновой проволоки были припаяны к двум толстым медным проводам, которые проходили через основание колпака и могли быть соединены с батареей. Как и в последних экспериментах, колпак стоял на хлопчатобумажной вате. Луч, направленный через колпак, выявил взвешенное вещество. Затем платиновую проволоку довели до белого каления. Через пять минут произошло заметное уменьшение количества вещества, а через десять минут оно было полностью поглощено.
Кислород, водород, азот, углекислый газ, приготовленные так, чтобы исключить все плавающие частицы, при вливании или вдувании в луч создают тьму звездного пространства. Светильный газ делает то же самое. Обычный стеклянный колпак, помещенный в воздух отверстием вниз, позволяет видеть путь луча, пересекающего его. Когда светильный газ или водород подается в колпак через трубку, доходящую до его верха, газ постепенно заполняет колпак сверху вниз. Как только он занимает пространство, пересекаемое лучом, светящийся путь исчезает. При поднятии колпака так, чтобы общая граница газа и воздуха оказалась выше луча, путь вспыхивает. После того как колпак наполнен, если его перевернуть, чистый газ проходит вверх, как черный дым среди освещенных частиц.
.
Микробная теория заразных болезней.
Нет передышки в нашем контакте с плавающим веществом воздуха; и удивительно не то, что мы иногда страдаем от его присутствия, а то, что столь малая его часть, и даже та, что лишь изредка рассеяна на больших площадях, кажется смертельной для человека. И что это за часть? Некоторое время назад господствовало убеждение, что эпидемические болезни в целом распространяются своего рода миазмами, состоящими из органического вещества в состоянии моторного распада; что когда такое вещество попадает в организм через легкие, кожу или желудок, оно обладает способностью распространять там разрушительный процесс, которому оно само подверглось. Такая сила была наглядно проявлена в случае с дрожжами. Было замечено, что немного закваски заквашивает все тесто — простая крупица вещества в этом предполагаемом состоянии разложения, по-видимому, способна бесконечно распространять свой собственный распад. Почему кусочек гнилых миазмов не может действовать подобным образом внутри человеческого организма? В 1836 году был дан весьма удивительный ответ на этот вопрос. В том же году Каньяр де Латур открыл дрожжевой грибок — живой организм, который, будучи помещенным в подходящую среду, питается, растет и размножается, и таким образом осуществляет процесс, который мы называем брожением. Благодаря этому поразительному открытию брожение было связано с органическим ростом.
Шванн из Берлина открыл дрожжевой грибок независимо примерно в то же время; и в феврале 1837 года он также объявил о важном результате: когда отвар мяса эффективно защищен от обычного воздуха и снабжается исключительно прокаленным воздухом, гниение никогда не наступает. Гниение, следовательно, утверждал он, вызывается не воздухом, а чем-то, что может быть уничтожено достаточно высокой температурой. Результаты Шванна были подтверждены независимыми экспериментами Гельмгольца, Юра и Пастера, в то время как другие методы, применявшиеся Шульце, а также Шредером и Дюшем, привели к тому же результату.
Но что касается брожения, умы химиков, вероятно, под влиянием большого авторитета Гей-Люссака, вернулись к старому представлению о веществе в состоянии распада. Не живой дрожжевой грибок, а его мертвые или умирающие части, атакованные кислородом, вызывали брожение. Пастер, однако, доказал, что настоящие «ферменты», опосредованные или непосредственные, являются организованными существами, которые находят в предполагаемых ферментах свою необходимую пищу.
Бок о бок с этими исследованиями и открытиями, подкрепленная ими и другими, шла микробная теория эпидемических болезней. Кирхер высказал, а Линней поддержал мысль о том, что эпидемические болезни могут быть вызваны микробами, которые плавают в атмосфере, проникают в организм и вызывают расстройство путем развития внутри организма паразитической жизни. Сила этой теории заключается в идеальном параллелизме явлений заразной болезни с явлениями жизни. Как посаженный желудь дает жизнь дубу, способному произвести целый урожай желудей, каждый из которых наделен силой воспроизвести свое родительское дерево; и как таким образом из одного сеянца может вырасти целый лес; так, утверждается, эти эпидемические болезни буквально сажают свои семена, растут и рассеивают новые микробы, которые, встречая в человеческом теле свою подходящую пищу и температуру, в конечном итоге овладевают целыми популяциями. Насколько мне известно, в чистой химии нет ничего, что напоминало бы силу распространения и саморазмножения, которой обладает вещество, вызывающее эпидемическую болезнь. Если вы сеете пшеницу, вы не получаете ячмень; если вы сеете оспу, вы не получаете скарлатину, а оспу, бесконечно умноженную, и ничего больше. Вещество каждой заразной болезни воспроизводит себя так же жестко, как если бы оно было (как выразилась мисс Найтингейл) собакой или кошкой.
.
Паразитарные болезни шелкопрядов. Исследования Пастера.
Всеми признано, что некоторые болезни являются продуктом паразитарного роста. Как у человека, так и у низших существ существование таких болезней было доказано. Я имею возможность представить вам отчет об эпидемии такого рода, тщательно исследованной и успешно побежденной г-ном Пастером. В течение пятнадцати лет среди шелкопрядов Франции свирепствовала чума. Они заболевали и умирали в огромных количествах, в то время как те, кому удавалось сплести коконы, давали лишь часть нормального количества шелка. В 1853 году шелководство Франции принесло доход в сто тридцать миллионов франков. За предыдущие двадцать лет доход удвоился, и не было сомнений в его дальнейшем увеличении. Вес произведенных коконов в 1853 году составлял 26 000 000 килограммов; в 1865 году он упал до 4 000 000, что повлекло за собой за один год потерю в 100 000 000 франков.
Страной, наиболее пострадавшей от этого бедствия, оказалась страна знаменитого химика Дюма, ныне бессменного секретаря Французской академии наук. Он обратился к своему другу, коллеге и ученику Пастеру и умолял его с искренностью, которую обстоятельства сделали почти личной, взяться за исследование болезни. Пастер в то время никогда не видел шелкопряда и в ответ другу сослался на свою неопытность. Но Дюма слишком хорошо знал качества, необходимые для такого исследования, чтобы принять отказ Пастера. «Je mets, — сказал он, — un prix extrême à voir votre attention fixée sur la question qui intéresse mon pauvre pays; la misère surpasse tout ce que vous pouvez imaginer» (Я придаю чрезвычайное значение тому, чтобы ваше внимание было сосредоточено на вопросе, который затрагивает мою бедную страну; нищета превосходит все, что вы можете себе представить). Брошюры о чуме были обрушены на публику, монотонность макулатуры изредка нарушалась более или менее полезной публикацией. «Фармакопея шелкопряда, — писал г-н Корналиа в 1860 году, — теперь так же сложна, как и человеческая. Газы, жидкости и твердые вещества были призваны на помощь. От хлора до сернистой кислоты, от азотной кислоты до рома, от сахара до сульфата хинина — все было призвано на помощь этому несчастному насекомому». Беспомощные культиваторы, более того, с готовностью принимали на веру каждое новое средство, если только оно навязывалось им с достаточной настойчивостью. Казалось невозможным уменьшить их слепое доверие к своим слепым поводырям. В 1863 году французский министр сельского хозяйства подписал соглашение об уплате 500 000 франков за использование средства, которое его пропагандист объявил безошибочным. Оно было опробовано в двенадцати различных департаментах Франции и оказалось совершенно бесполезным. Ни в одном случае оно не было успешным. Именно при таких обстоятельствах г-н Пастер, уступив мольбам своего друга, отправился в Алес в начале июня 1865 года. Что касается шелководства, это был самый важный департамент во Франции, и он был наиболее сильно поражен чумой.
Шелкопряд ранее был атакован мускардиной, болезнью, которая, как доказал Басси, вызывается растительным паразитом. Эта болезнь ежегодно распространялась паразитарными спорами. Подхваченные ветрами, они часто сеяли болезнь в местах, далеких от центра инфекции. Мускардина сейчас считается очень редкой, так как ее место заняла более смертоносная болезнь. Эта новая болезнь характеризуется черными пятнами, покрывающими шелкопрядов; отсюда и название pébrine (пебрина), впервые примененное к чуме г-ном де Катрфажем и принятое Пастером. Пебрина проявляется в замедленном и неравномерном росте червей, в вялости их движений, в их разборчивости в еде и в их преждевременной смерти. Ход открытия в отношении эпидемии таков: в 1849 году Герен-Меневиль заметил в крови шелкопрядов вибрирующие тельца, которые, как он предполагал по их движениям, наделены самостоятельной жизнью. Филиппи, однако, показал, что движение телец — это хорошо известное броуновское движение; но он совершил ошибку, предположив, что тельца являются нормальными для жизни насекомого. Обладая способностью к бесконечному саморазмножению, они на самом деле являются причиной его смертности — формой и сущностью его болезни. Это было хорошо описано Корналиа; в то время как Лебер и Фрей впоследствии обнаружили тельца не только в крови, но и во всех тканях насекомого. Осимо в 1857 году обнаружил их в яйцах; и на этом наблюдении Виттадиани основал в 1859 году практический метод различения здоровых яиц от больных. Тест часто оказывался ошибочным, и его никогда не применяли широко.
Эти живые тельца овладевают кишечным каналом и распространяются оттуда по всему телу червя. Они заполняют шелковые полости, причем пораженное насекомое часто автоматически совершает движения прядения, не имея материала для работы. Его органы, вместо того чтобы быть заполненными прозрачной вязкой жидкостью шелка, переполнены тельцами до растяжения. На этой особенности чумы Пастер сосредоточил все свое внимание. Цикл жизни шелкопряда вкратце таков: из оплодотворенного яйца появляется маленький червь, который растет и сбрасывает кожу. Этот процесс линьки повторяется два или три раза с интервалами в течение жизни насекомого. После последней линьки червь взбирается на ветки, поставленные для него, и плетет среди них свой кокон. Таким образом он превращается в куколку; куколка становится мотыльком, а мотылек, освободившись, откладывает яйца, которые образуют отправную точку нового цикла. Теперь Пастер доказал, что тельца чумы могут быть зачаточными в яйце и ускользать от обнаружения; они могут также быть зародышевыми в черве и все еще сбивать с толку микроскоп. Но по мере роста червя растут и тельца, становясь крупнее и четче. У старой куколки они более выражены, чем у червя; в то время как у мотылька, если яйцо или червь, из которого он происходит, были хоть сколько-нибудь поражены, тельца безошибочно появляются, не представляя трудности для обнаружения. Это был первый важный момент, установленный в 1865 году Пастером. Итальянские натуралисты, как сказано выше, рекомендовали проверку яиц перед тем, как рисковать их инкубацией. Пастер показал, что как яйца, так и черви могут быть поражены и все же пройти проверку, причем разведение таких яиц или таких червей обязательно повлечет за собой катастрофу. Он сделал мотылька своей отправной точкой в стремлении возродить породу.
Пастер сделал свое первое сообщение на эту тему в Академии наук в сентябре 1865 года. Оно вызвало облако критики. Вот, мол, химик опрометчиво оставляет свое собственное métier (ремесло) и берется устанавливать закон для врача и биолога по предмету, который был исключительно их. «On trouva étrange que je fusse si peu au courant de la question; on m'opposa des travaux qui avaient paru depuis longtemps en Italie, dont les résultats montraient l'inutilité de mes efforts, et l'impossibilité d'arriver à un résultat pratique dans la direction que je m'étais engagé. Que mon ignorance fut grande au sujet des recherches sans nombre qui avaient paru depuis quinze années» (Нашли странным, что я был так мало осведомлен в этом вопросе; мне противопоставили работы, которые давно появились в Италии, результаты которых показывали бесполезность моих усилий и невозможность прийти к практическому результату в том направлении, в котором я начал. Как велико было мое невежество по поводу бесчисленных исследований, которые появились за пятнадцать лет). Пастер слышал этот гул, но продолжал свою работу. Выбирая яйца, предназначенные для инкубации, культиваторы отбирали те, что были получены в успешных «воспитаниях» года. Но они не могли понять частых и часто катастрофических неудач своих отобранных яиц; ибо они не знали, и никто до Пастера не был компетентен сказать им, что самые лучшие коконы могут заключать в себе обреченных корпускулезных мотыльков. Однако заставить культиваторов принять новое руководство было нелегко. Чтобы поразить их воображение и, если возможно, определить их практику, Пастер прибег к приему пророчества. В 1866 году он проинспектировал в Сен-Ипполит-дю-Фор четырнадцать различных партий яиц, предназначенных для инкубации. Изучив достаточное количество мотыльков, которые произвели эти яйца, он написал предсказание того, что произойдет в 1867 году, и передал пророчество в виде запечатанного письма в руки мэра Сен-Ипполита.
В 1867 году культиваторы сообщили мэру о своих результатах. Письмо Пастера было вскрыто и прочитано, и оказалось, что в двенадцати из четырнадцати случаев наблюдалось абсолютное соответствие между его предсказанием и наблюдаемыми фактами. Многие группы погибли полностью; другие погибли почти полностью; и это было предсказанием Пастера. В двух из четырнадцати случаев вместо предсказанного разрушения был получен средний урожай. Теперь, партии яиц, о которых здесь идет речь, считались здоровыми их владельцами. Они были выведены и выращены в твердой надежде, что затраченный на них труд окажется прибыльным. Применение теста на мотыльках в течение нескольких минут в 1866 году сэкономило бы труд и предотвратило разочарование. Две дополнительные партии яиц были в то же время представлены Пастеру. Он объявил их здоровыми; и его слова подтвердились получением отличного урожая. Другие случаи пророчества, еще более примечательные, потому что более обстоятельные, записаны в работе Пастера.
Пастер подверг развитие телец тщательному исследованию и проследил с удивительным мастерством и полнотой различные способы, которыми распространялась чума. От мотыльков, совершенно свободных от телец, он получил здоровых червей и, выбрав 10, 20, 30, 50, как могло быть, ввел в червей корпускулезное вещество. Ему сначала позволили сопровождать пищу. Давайте возьмем один пример из многих. Растирая маленького корпускулезного червя в воде, он намазал смесь на листья шелковицы. Убедившись, что листья были съедены, он наблюдал за последствиями изо дня в день. Бок о бок с зараженными червями он выращивал их собратьев, держа их как можно дальше от инфекции. Они составляли его «lot témoin» — его стандарт для сравнения. 16 апреля 1868 года он таким образом заразил тридцать червей. До 23-го они чувствовали себя вполне хорошо. 25-го они казались здоровыми, но в тот день в кишечнике двух из них были обнаружены тельца. 27-го, или через одиннадцать дней после зараженной трапезы, были осмотрены два свежих червя, и не только кишечный канал был в каждом случае захвачен, но и сам шелковый орган был заряжен тельцами. 28-го двадцать шесть оставшихся червей были покрыты черными пятнами пебрины. 30-го разница в размерах между зараженными и незараженными червями была очень поразительной, больные черви были не более двух третей объема здоровых. 2 мая был осмотрен червь, который только что закончил свою четвертую линьку. Все его тело было настолько заполнено паразитом, что вызывало удивление, как он мог жить.