За материализм в биологии - страница 14

Давно уже известно, что кишечная палочка (Вас. coli) при выращивании на среде с лактозой (молочный сахар) становится способной ее гидролизовать, приобретая свойство образовывать фермент — лактазу. Интересные данные были получены Дином и Хиншельвудом (Dean, Hinshelwood, 1954) по адаптации к лактозе неадаптированной культуры Вас. coli mutabile, которую выращивали на синтетической среде, где источником углерода была лактоза. При первых пассажах (пересевах) образовывались мелкие колонии и лишь отдельные достигли нормального размера. После 6—22 пассажей на лактозной среде подавляющее число клеток давало нормальные по размерам колонии. Предварительное выдерживание неадаптированной культуры в жидкой среде с лактозой резко сокращало период приспособления. Возникшее приспособление прочно удерживалось бактериями.

Описаны случаи появления у паратифозной палочки варианта, вырабатывающего фермент рафиназу под влиянием субстрата, содержащего сахар рафинозу; у тифозной палочки таким же путем, т. е. при выращивании на средах, содержащих соответствующие сахара, получены формы, вырабатывающие ферменты лактазу, сахаразу, рамназу.

Можно было бы привести огромное число примеров таких изменений. Сошлемся на характеристику, которую дает этому явлению Поллокк (1956): «Немногим более 10 лет назад возможность образования микробами адаптивных ферментов вызывала сомнения у ряда исследователей… В настоящее время явление ферментативной адаптации четко отдифференцировали от других типов специфической адаптации микробов и, в особенности, от адаптации в результате отбора спонтанно образующихся или искусственно вызванных мутаций, возникающих у очень ограниченного числа бактериальных клеток». Такой точки зрения придерживается не только Поллокк. На этой же позиции стоят крупнейшие ученые Запада, не говоря уже о советских микробиологах.

Другую группу не менее интересных фактов составляют обширные материалы по так называемому «привыканию» микроорганизмов к ядовитым и лекарственным веществам. Накопление этих материалов началось с конца прошлого века и усиленно идет в наши дни. Последнее вполне понятно, так как проблема возникновения устойчивости в результате «привыкания» имеет, помимо теоретического интереса, и большое практическое значение в борьбе за здоровье человека. «Привыкание» микроорганизмов к антибиотикам, сульфамидным препаратам и т. п. выдвигает ряд проблем в области медицины и ветеринарии.

Во многих случаях вопрос не исчерпывается только повышением устойчивости к лекарственному препарату. Под воздействием того или иного вещества нередко возникают формы микроорганизмов, зависимые от него, для своего нормального развития уже нуждающиеся в том веществе, которое дли «предков» этих организмов было ядовито.

В связи с этим следует указать на одно из важнейших положений мичуринской генетики о том, что «внешние условия, будучи включены, ассимилированы живым телом, становятся уже не внешними условиями, а внутренними, т. е. становятся частицами живого тела и для своего роста и развития уже требуют той пищи, тех условий внешней среды, какими в прошлом они сами были» (Т. Д. Лысенко, 1953). Такая формулировка раскрывает понимание наследственности, как свойства живого требовать для своего развития и роста определенных условий; в этом заключается биологическая возможность управления наследственностью через управление обменом веществ; наконец это определяет возможность наследования свойств, приобретенных организмом в процессе его жизни. Приведенная выше формулировка в свое время вызвала немало иронических улыбок. А теперь ее правильность с особой отчетливостью показана в экспериментах по получению зависимых форм микроорганизмов.

Возвращаясь к вопросу о «привыкании» микроорганизмов к лекарственным и ядовитым веществам, необходимо отметить, что степень «привыкания» широко варьирует в отношении как быстроты процесса, так и устойчивости.

По данным А. А. Имшенецкого и К. З. Перовой (1955), адаптация дрожжей к ядам (сулема, фенол) протекает весьма медленно. Для получения расы, устойчивой к сулеме, потребовалось 398 пассажей, а устойчивой к фенолу — 400 пассажей. Поллокк (Pollock, 1950) отмечает, что достаточен кратковременный контакт бактериальных клеток с пенициллином, чтобы вызвать у них способность образовывать пенициллиназу, разрушающую пенициллин; это определяет устойчивость стафилококков к данному антибиотику. Высокоустойчивые к стрептомицину штаммы золотистого стафилококка также можно получить после одного или нескольких пересевов на средах, со стрептомицином. Приобретенная устойчивость сохраняется длительное время при культивировании на средах без стрептомицина.