А внешним толчком мог послужить новый кратковременный приезд на родину создателя фагоцитарной теории иммунитета Ильи Ильича Мечникова. Именно в 1911 году, когда Николай Вавилов приступил к своим исследованиям, Илья Ильич в последний раз посетил Россию – для изучения чумы, вспыхнувшей в астраханских степях.
Приезд этот, как и предыдущий – 1909 года, – взбудоражил общественность страны. С именем Мечникова отождествлялась независимость русской науки, неподвластность ее полицейскому режиму, а его труды, одухотворенные верой в то, что наука – это единственная сила, способная преобразить человеческое бытие, со школьных лет захватили Николая Вавилова.
Он знал, что Мечников хотел заниматься наукой, только наукой, но, протестуя против произвола властей, должен был уйти в отставку из Новороссийского университета, как теперь ушли из Московского Лебедев, Тимирязев и многие другие. Он знал, что Мечников создал в Одессе и возглавил первую в России Пастеровскую станцию и развернул на ней работы по прививкам от бешенства, сибирской язвы и других инфекционных болезней, от которых гибли люди и целые стада скота. В России ему заниматься наукой не давали. Его травили, писали на него доносы. Он уехал и стал одним из ведущих сотрудников Института Пастера, заместителем директора. Он искал средства для борьбы с такими болезнями, как дифтерит, брюшной тиф, сифилис, многие другие.
Своей теорией иммунитета Мечников показал, каким образом организм животного и человека борется с вторгающимися в него микробами. Он установил, что вахту здоровья в организме несут особые подвижные клетки – их он назвал фагоцитами. Стоит появиться болезнетворному микробу – фагоциты набрасываются на него и уничтожают. Если микробы размножаются быстрее, чем с ними успевают расправиться фагоциты, человек заболевает. Стал ясен механизм действия вакцин, приготовляемых из убитых или ослабленных возбудителей болезни: не причиняя вреда организму, они мобилизуют армию фагоцитов и держат ее в боевой готовности.
После долгой, горячей борьбы Мечников добился признания своей теории, был удостоен Нобелевской премии. После торжественного вручения ее в Стокгольме, в мае 1909 года, он приехал в Россию. Поездка была триумфальной. Он выступал в университетах, в научных обществах, журналисты ловили каждое его слово, прослеживали каждый шаг. В Москве, между прочим, ему был поднесен приветственный адрес от студентов Московского сельскохозяйственного института. Можно не сомневаться, что в составлении этого адреса Николай Вавилов принимал участие.
Приступая к исследованию иммунитета растений, Николай прежде всего хотел освоить литературу по данному вопросу, но ее почти не было в библиотеках Москвы. Не оказалось ее и в Бюро микологии и фитопатологии в Петербурге – Артур Артурович Ячевский, как мы помним, лишь обещал добыть нужные ему книги в других библиотеках Петербурга.
В ожидании этого Николай углубился в генетику и систематику культурных растений и болезнетворных грибков. Такая перестановка в занятиях стала его везением.
2.
Как шел к своему открытию Мечников?
Он изучал блуждающие клетки в организме животного. В поисках удобного объекта Мечников остановился на личинках морской звезды: они прозрачны, их блуждающие клетки можно разглядывать в микроскоп, не повреждая самой личинки.
Правда, блуждающие клетки тоже прозрачны, почти незаметны. Но эту трудность Мечников преодолел, введя в тело личинки красный порошок кармина. Блуждающие клетки «нападали» на зернышки кармина, поглощали их и становились ярко-красными.
До великого открытия оставался один шаг, и скоро Мечников сделал его.
Он вонзил под кожу личинок («великолепных, прозрачных, как вода», – восторгался Илья Ильич) шипы розы. И на следующий день увидел, что шипы плотно обложены блуждающими клетками. Этот опыт, писал Мечников, «и составил основу теории фагоцитов, разработке которой были посвящены последующие двадцать пять лет моей жизни».
Не раз, должно быть, Вавилов вдумывался в эти слова.
Двадцать пять лет! Для чего понадобились они, если главное совершилось за два дня?
Дело в том, что убедить ученый мир в достоверности фагоцитарной теории оказалось нелегко.
Критики считали выводы Мечникова слишком смелыми. Будущее показало ошибочность их возражений, но в то время они имели право сомневаться. Не так-то просто было доказать, что фагоцитарная теория справедлива для всех низших и высших животных и человека. Мечников ставил новые и новые опыты, все более тонкие и остроумные.
Критики выдвигали не менее остроумные и тонкие возражения. Мечников впадал в отчаяние. Но в конце концов критики сложили оружие.
Двадцать пять лет ушло на то, чтобы доказать, что реакция иммунитета имеет одну и ту же природу, что она мало зависит от особенностей организма, в котором протекает…
3.
Углубившись в работы по иммунитету растений, Вавилов увидел, что многие исследователи исходят из таких же предпосылок.
Реакция иммунитета едина в своей основе!
То, чему Мечников отдал двадцать пять лет полных драматизма исканий, исследователи иммунитета растений склонны были принимать за аксиому.
Но кроме единства между живыми организмами есть различия. Для проблемы растительного иммунитета они особенно важны, потому что растения-хозяева и грибы-паразиты прошли длительный путь совместной эволюции на общей для них родине – это Вавилов установит впоследствии. Пока же он убеждается, что если Мечников доказал, что открытая на личинках морской звезды реакция иммунитета присуща всему животному миру, то из этого вовсе не следует, что и у разных растений она одинакова…
И вот Вавилов с жадностью вчитывается в работы по иммунитету растений, благо Ячевский достал-таки нужные ему книги. Он впитывает факты, добытые авторами, но не спешит соглашаться с их выводами.
Австралийский ученый Кобб заметил, что сорта пшеницы с узкими, вертикально расположенными листьями, а также сорта, у которых листья, стебли, колосья покрыты легким восковым налетом, не поражаются грибками. Восковой налет служит своего рода панцирем, сквозь который споры грибка не могут проникнуть в ткани растений, как не могут они закрепиться на листьях, расположенных вертикально.
Важное наблюдение, но какой вывод сделал из него исследователь? Он заключил, что иммунитет растений носит пассивный характер. Невосприимчивость объясняется внешней защищенностью: барьером, который не позволяет спорам грибка проникнуть в растительный организм.
Вавилов читает работы других исследователей и убеждается, что пассивный иммунитет встречается сравнительно редко. Гораздо чаще причина невосприимчивости – в физиологической реакции организма на вторгшегося паразита.
В чем суть этой реакции? Один ученый высевал паразитов на выжимки клеточного сока различных растений и установил любопытное соответствие: грибы-паразиты хорошо развиваются в соке листьев того растения, которое от них и страдает, и не развиваются в соке тех, что к данной болезни невосприимчивы. Автор сделал вывод: химический состав клеточного сока либо привлекает, либо отторгает паразита!
