4.3. Возникновение и развитие вирусологии
4.3. 1.Открытие вирусов
Открытие вирусов началось с почти детективной истории. В 1887 г. в Крыму плантации табака поразила неизвестная болезнь: листья растений покрывались сложным абстрактным рисунком, растекавшимся по листу, словно краска, переливающаяся с одного листа на другой, от одного растения к другому (рис. 4.3.1). Сельское хозяйство несло большие убытки. На место происшествия был направлен выпускник Санкт-Петербургского университета Д.И. Ивановский (рис. 4.3.2). Молодой ученый решил выяснить, какая бактерия вызывает болезнь табака. Однако задача оказалась весьма не простой.
Рис. 4.3.1. Лист, пораженный вирусом табачной мозаики
Просмотр огромного количества препаратов, приготовленных из экстрактов больных листьев, не принес удачи. Не удалось получить ответ на вопрос: есть ли микробы в экстрактах из пораженных листьев? В то же время при заражении здоровых листьев соком из больных (инъекции в толщу здоровых листьев) результат был всегда одинаковым: здоровые листья заболевали через 10–15 дней. Это напоминало инкубационный период, свойственный любой инфекции, в течение которого микробы, размножаясь, проникают внутрь организма и вызывают заболевание. Но прямого доказательства не было. Тогда Ивановский использует метод фильтрации. Во Франции Шамберлан, ученик и друг знаменитого Пастера, изготовил бактериальный фильтр – «свечу Шамберлана» из фарфора с крайне мелкими порами, не пропускающими самые мелкие микробы, видимые в микроскоп. Ивановский фильтрует сок из больных листьев через этот фильтр. Идея проста, профильтрованный сок не должен содержать микробов. И, следовательно, не сможет заразить здоровые листья табака. Но к изумлению исследователя, при нанесении капли абсолютно прозрачной жидкости на здоровые листья на них появляется характерный абстрактный рисунок, т.е. развивается болезнь. Вывод один – в отфильтрованном соке растения есть неизвестные микробы – возбудители мозаичной болезни табака (ВТМ). Д.И. Ивановский предположил, что ВТМ в тысячу раз меньше уже известных микробов, поэтому и прошли через бактериальный фильтр. Так были открыты новые микробы-«невидимки» – фильтрующиеся вирусы (1892 г.).
Рис. 4.3.2. Дмитрий Иосифович Ивановский (1864-1920)
Термин «вирус» (от лат. virus – яд) предложил голландец для обозначения инфекционной природы отфильтрованных растительных жидкостей. Название «фильтрующиеся вирусы» употребляли до конца 30-х - начала 40-х гг. ХХ столетия. Впоследствии оказалось, что через мелкие поры (0,5 мкм) бактериальных фильтров могут проходить не только вирусы, но и так называемые L-формы бактерий. Следовательно, фильтруемость, определяемую малыми размерами, нельзя считать свойством, отличающим вирусы от других микроорганизмов, поэтому и оснований для сохранения определения «фильтрующиеся» не стало. Фильтрующиеся вирусы стали просто вирусами (рис. 4.3.3).
Рис. 4.3.3. Микрофотографии разных вирусов
Впоследствии оказалось, что ВТМ может кристаллизоваться. В 1935 г. знаменитый вирусолог У.Стэнли подтвердил способность образовывать кристаллы и доказал возможность существования в кристаллическом виде не только ВТМ, но и ряда других вирусов. Так, получил признание термин «кристаллы Ивановского» (рис. 4.3.4.).
Рис. 4.3.4. Рисунок Ивановского, изображающий вирусные кристаллы и аморфные вирусные включения в клетках мозаичного табака
В 1936 г. английский ученый Ф.С. Боуден совместно с Н.У. Пири показали, что ВТМ состоит не из чистого белка, как считал Стенли, а является нуклеопротеидом. Впоследствии вирусологами разных стран были получены в кристаллическом виде вирусы человека, животных, насекомых и растений. Кристаллическое состояние оказалось особенно характерным для вирусов растений.