Мир микробов

В главе 6 мы уже разобрали, как разлагают микробы растительные остатки, превращая их в газообразные и хорошо растворимые неорганические вещества, хорошо усваиваемые зелёными растениями. Но процесс этот идёт только при широком доступе кислорода. При недостаточном притоке кислорода разложение хотя и идёт, но значительно медленнее и не доходит до полного распада органических веществ растения. Остаётся буроватый остаток — перегной, или гумус, который является продуктом неполного разложения стойких веществ, в изобилии находящихся в клеточных оболочках растения; особенно много таких веществ в клетках древесины. Образование гумуса и происходит в тех случаях, когда слой растительных остатков сравнительно толст и внутри этого слоя ощущается недостаток кислорода. Еще меньше кислорода получают микробы, если растительные остатки погружены в воду, что и бывает в болотах, плавнях, лесных ямах. В этом случае разложение идёт еще медленнее, и в результате образуется не гумус, а торф. Образование торфа наблюдается в больших масштабах и в настоящее время. Основная масса торфа состоит из полуразложившихся, еще сохранивших своё строение частей растения, перемешанных с гумусом.

Каменные угли значительно более древнего происхождения, чем торф. Они образовались десятки миллионов лет назад. Тщательное микроскопическое изучение каменных углей показало, что и в них можно найти остатки полуразложившихся наземных растений, только этих остатков значительно меньше, чем в торфе, и состоят они преимущественно из древесины растения. Главную же массу каменных углей составляют гуминовые вещества. Есть основания думать, что и каменные угли образовались тем же путём, как и торф. Если рассматривать тонкий срез каменного угля под микроскопом, то в нём можно найти окаменелых микробов. В течение миллионов лет медленно разлагавшиеся растительные остатки — в основном стволы гигантских древовидных папоротников — покрывались всё новыми и новыми слоями отмерших растений. Это всё больше и больше затрудняло приток кислорода. Процессы разложения шли всё медленнее и медленнее, но не прекращались полностью. Огромное давление в сотни атмосфер и несколько повышенная температура (до 38°), испытываемые медленно разлагающейся массой, находящейся на глубине до 1000 метров, по-видимому, и вызвали её превращение в тот каменный уголь, каким мы его теперь знаем.

Если же растительные остатки скоплялись на дне болот, прудов, а в особенности в морях, то их разложение шло при полном отсутствии кислорода. Мы уже знаем, что этот процесс вызывается анаэробными микробами. На дне водоёмов этот процесс особенно часто осуществляется анаэробными гнилостными бактериями и бактериями, восстанавливающими сульфаты (сернокислые соли). При этом всегда выделяется дурно пахнущий газ — сероводород. В результате такого разложения остатков водных растений и животных организмов получается так называемый гнилой ил, или сапропель. Гнилой ил образуется в большом количестве и в настоящее время на дне водоёмов со стоячей водой. Показателем образования гнилого ила являются пузырьки газа — сероводорода, выходящие на поверхность таких прудов. В течение геологических эпох из этого гнилого ила и произошли горючие сланцы и нефть. Правда, мы сейчас еще не знаем механизма этого превращения, но нам известно, что почти во всех нефтеносных пластах можно найти дурно пахнущий сероводород. Даже на глубине до 1000 метров находят восстанавливающих сульфаты бактерий. Потомки древних микробов продолжают свою работу в нефти, и сама нефть, по-видимому, образовалась в результате разложения анаэробными бактериями водных растительных остатков.

Те же бактерии, восстанавливающие сульфаты, явились и образователями чёрной лечебной грязи в лиманах и солёных озёрах, каких много, например, близ городов Одессы, Осипенко и на Каспийском море.

Микробы принимают также участие в образовании некоторых руд. Самая распространённая железная руда — бурый железняк — очень часто является продуктом деятельности так называемых железобактерий. Эти бактерии состоят из длинных, ветвящихся нитей, окружённых футляром, в котором ими отлагается гидрат окиси железа. Эти бактерии чрезвычайно распространены в природе. Они находятся почти в любом водоёме, начиная от лужи и кончая морями и океанами. Эти бактерии окисляют хорошо растворимую в воде углекислую закись железа и переводят её в нерастворимый гидрат окиси железа. Выделяющуюся при этом свободную энергию бактерии используют для превращения углекислоты воздуха в своё тело. Отмершие бактерии вместе с футлярами, содержащими гидрат окиси железа, тонут и скопляются на дне водоёмов большими массами. Постепенно они уплотняются и превращаются в бурый железняк, или так называемую озёрную или болотную руду.