Больше всего его поразили результаты исследования собственной спермы. Она тоже кишела «зверушками». Но, в отличие от тех существ, которых Левенгук наблюдал в дождевой, морской и колодезной воде, все обитатели его семени выглядели одинаково. Он наблюдал их тысячами, и у всех были одинаковые хвостики и тельца, состоявшие в основном из головки; все они беспорядочно перемещались в капле семенной жидкости. Ученым с университетским образованием потребовалось несколько десятилетий, чтобы принять открытие Левенгука и согласиться с присутствием этих неутомимых созданий в сперме. Конечно, ни один из сомневавшихся не потрудился рассмотреть под микроскопом собственное семя.
Читатель может спросить: почему другие ученые, тоже имевшие в своем распоряжении микроскопы, не смогли обнаружить существование организмов, невидимых для человеческого глаза? Ведь многие из них пользовались куда более изощренными приборами, чем простая система выпукло-вогнутых линз, изготовленная Левенгуком. Ответ достаточно прост. Они изучали отдельные предметы, иногда очень мелкие, но это были предметы, которые можно увидеть и невооруженным глазом — например, яйцо шелковичного червя или глаз вши. Они, в отличие от Левенгука, не догадались, что в жидкостях, таких как вода, кровь и сперма, могут существовать объекты, невидимые человеческим глазом.
Сегодня понятно, почему биограф этого голландского торговца мануфактурой и по совместительству стража судебной палаты Клиффорд Добелл, а также автор великолепной книги по истории бактериологии Уильям Баллок[17] по праву считают его основателем бактериологии и протозоологии. Однако после смерти Левенгука в 1723 году о нем быстро забыли не только в Королевском обществе и вообще в научном мире, но даже в родной стране и в родном городе. Только памятник, воздвигнутый преданной дочерью на его могиле в Делфте в 1745 году, напоминает о том, что этот великий человек совершил великое открытие.
Через тридцать девять лет после смерти Левенгука словенский врач Марко Пленчич (1705–1781) твердо заявил, что «маленькие зверушки», открытые голландцем, вызывают заразные болезни. Статья Пленчича, а может быть, и собственные публикации Левенгука в «Philosophical Transactions» не ускользнули от внимания итальянского биолога из города Лоди Агостино Басси (1773–1856). В ходе эпохального исследования, проведенного в 1835 году, Басси экспериментальным путем доказал, что болезнь шелковичных червей вызывается бактериями, а далее он сделал вывод, что бактерии могут быть причиной и других заболеваний. И наконец, спустя 112 лет некоторые «зверушки» Левенгука были официально признаны возбудителями болезней.
Эти исследования получили высокую оценку выдающегося немецкого анатома Фридриха Генле (1809–1885). Нет никаких сомнений в том, что он разъяснил революционную значимость работы Басси одному из своих самых блестящих студентов, Роберту Коху. И уже вскоре Кох подхватил факел, впервые зажженный в 1676 году Левенгуком. А когда Кох совершил собственные судьбоносные открытия, дух Антони ван Левенгука смог наконец обрести покой — ибо Кох своими работами даровал достижениям Левенгука бессмертие.
Луи Пастер был истинным французом: вспыльчивый, эгоистичный, крайне упрямый и до такой степени патриот, что после Франко-прусской войны 1870–1871 годов он поклялся начинать все свои научные работы словами: «Ненавижу пруссаков!» Однако, несмотря на склонность к принятию поспешных решений и порой слишком буйную фантазию, он умел быть не менее методичным и терпеливым, чем ненавистные ему пруссаки. Кроме того, он обладал интуицией и умело ею пользовался.
Пастер родился в 1822 году в деревушке Доль, в семье дубильщика кож. Ни в начальной, ни в средней школе он не отличался особой склонностью к естественным наукам, и если в чем-то и преуспевал, так это в рисовании. Однако, несмотря на действительно незаурядные художественные дарования, юный Пастер поставил себе задачу поступить в Сорбонну и стать химиком. Он даже записался в подготовительную школу, чтобы выдержать вступительные экзамены, но через несколько месяцев заскучал и вернулся в Доль наслаждаться тем, чего ему больше всего не хватало вдали от дома — едкими запахами кож в дубильной мастерской отца.
Прошло еще несколько месяцев, и Пастер отправился в ту же подготовительную школу, где постепенно стал получать более или менее удовлетворительные отметки. В 1843 году его приняли в Сорбонну, хотя на вступительном экзамене по химии один из профессоров охарактеризовал его как «ничтожество». Только на последнем курсе, уже работая над докторской диссертацией, Пастер впервые воспользовался своим даром интуиции. Вот как это случилось.
На протяжении нескольких лет было известно, что винная кислота существует в двух формах, хотя атомный состав обеих форм одинаков. Одна из форм обладала способностью поворачивать плоскость поляризации света вправо, а вторая такой способности не имела. Эта разница, естественно, ставила химиков в тупик: они не могли понять, почему две формы винной кислоты, будучи абсолютно идентичными по химическому составу, настолько по-разному реагируют на поляризованный свет.
Совершенно интуитивно Пастер решил изучить кристаллы винной кислоты, не обладавшие способностью менять направление поляризации света. Конечно, интуитивная прозорливость сыграла тут свою роль, но только глубокое понимание предмета позволило Пастеру заметить, что в высушенной винной кислоте этой формы имелось два разных вида кристаллов. Разница между ними была очень невелика, но очевидна для зоркого наблюдателя. С помощью микропинцета Пастер собрал кристаллы обоих типов и поместил их в разные пробирки с водой. Поставив первую пробирку перед источником поляризованного света, он отметил поворот света вправо. Пробирка с водным раствором кристаллов второго типа поворачивала свет влево.
Тем самым Пастеру удалось сделать два важнейших открытия. Во-первых, он выделил ранее неизвестную форму винной кислоты, ту самую, которая поворачивала плоскость поляризации света влево. Во-вторых, что еще более важно, он установил, почему одна из форм винной кислоты была вообще не способна поворачивать плоскость поляризации света: она состояла из кристаллов, которые поворачивали эту плоскость в противоположных направлениях и тем самым нейтрализовали действие друг друга.
Это важнейшее открытие, описанное двадцатипятилетним химиком в докторской диссертации[18], сразу же принесло Пастеру признание и славу. Фактически его открытие заложило основы стереохимии. Вскоре после публикации Пастер получил должность профессора химии в Дижонском лицее. В 1849 году он стал профессором Страсбургского университета и женился на женщине, с которой и прожил всю оставшуюся жизнь.
Только в 1857 году Пастер перестал заниматься изучением безжизненных химических веществ и встал на путь познания невидимого, но живого мира крохотных растений и еще более мелких существ — мира Левенгука. Его внимание привлекли одновременно два аспекта этого экзотического микромира.
Во-первых, Пастер заинтересовался широко обсуждавшейся, но совершенно не раскрытой проблемой абиогенеза. Идея самозарождения живых существ из неживых субстанций казалась Левенгуку настолько смешной, что в 1702 году в одном из своих писем в Королевское общество он писал: «Наблюдая за удивительным промыслом Природы, благодаря которому возникают эти „маленькие зверушки“, способные жить и продолжать свой род, нам следует смутиться и задаться вопросом, неужели до сей поры есть люди, которые цепляются за старое убеждение, будто бы живые существа могут зарождаться в результате гниения?»
Хотя уже в начале XVIII века стало ясно, что вопрос о возможности самозарождения утратил свою актуальность, ученые то и дело возвращались к нему в течение более чем ста лет после смерти Левенгука. В 1765 году появился выдающийся труд Ладзаро Спалланцани, а в 1839 году — не менее достойная работа немецкого ученого Теодора Шванна, в которых доказывалось, что рост живых организмов, наблюдаемый в мясном бульоне, прекращается, если бульон прокипятить, а затем закрыть для доступа воздуха; но даже после этого отдельные исследователи настаивали на возможности абиогенеза, утверждая, что гниение всегда происходит благодаря организмам, самозарождающимся в разлагающихся тканях животных или растений.
Вряд ли Пастер слышал о Левенгуке, еще менее вероятно, что он читал его статью, опубликованную в 1702 году в «Transactions of the Royal Society». Ho он знал об экспериментах, проведенных Шванном в 1839 году. (Характерно, что ни в одной статье Пастера нет ссылок на работу немецкого коллеги, но в одном личном письме он признавал ее огромное новаторское значение.) Ему также было хорошо известно, какого рода возражения выдвигали критики работ Спалланцани и Шванна. Они утверждали, что, поместив смесь бульонов в герметичные сосуды после кипячения, оба ученых воспрепятствовали поступлению в бульон воздуха. По их мнению, именно в воздухе содержались некие газообразные неживые элементы, необходимые для зарождения живых организмов из неживых субстанций.
Тогда Пастер вытянул горлышки пробирок, содержавших бульонную смесь, и максимально сузил их диаметр. Узкие горлышки пробирок были направлены книзу таким образом, что воздух мог попадать внутрь, но вход любых тяжелых частиц, потенциально содержащихся в нем, был исключен. После этого бульон вскипятили, чтобы убить все живое, а потом подвергли инкубации. Ни в одной пробирке не удалось выявить ни гниения, ни какого-либо роста микроорганизмов.
Этот простой опыт Пастера вполне мог бы разрушить концепцию зарождения живой материи из неживой, однако она продолжала существовать в умах некоторых исследователей вплоть до публикации в 1876–1877 годах неоспоримых четких выводов английского физика Джона Тиндаля о наличии бактерий в воздухе.