Животные без микробов

Чтобы выяснить какую-либо закономерность в биологии, необходимо огромное число опытов, а значит, и подопытных животных — ведь все животные очень разные. Сократить же их число можно, только сделав всех подопытных одинаковыми, однородными. Один из путей тут — линейное разведение, когда из поколения в поколение пары для продолжения рода подбирают только из братьев и сестер. Все животные одной линии — наиближайшие родственники, чем и объясняется их исключительное сходство. Начиная с двадцатого поколения даже лоскут кожи, пересаженный от одного зверька другому зверьку той же линии, приживается, не «заметив» подмены хозяина.

Но, к сожалению, и этот метод не решил проблему однородных животных. Ведь реакция животного зависит не только от наследственности, но и от физиологического состояния. Попробовали выработать стандартные рационы питания и условия содержания. Но и этого оказалось недостаточно. Иногда внешне здоровое животное было зараженным инфекцией, а это сразу искажало результаты эксперимента. Возникла мысль: а что если развести животных, вообще свободных от всякой инфекции?

Ныне уже 16 видов таких животных (мыши, крысы, морские свинки, кролики, куры, японские перепела и другие) выведены в лабораториях мира. Содержат их в камерах-изоляторах, куда воздух, пища и все необходимое поступают только в стерилизованном виде.

Где же взяли безмикробных животных? Ведь полностью освободить от микробов живого зверька невозможно. Он получает их уже при рождении — с первым глотком воздуха, от первого соприкосновения с кожей матери. Единственный выход — изолировать зверька еще до рождения.

Для этого у самки на последней стадии беременности в стерильных условиях извлекают матку, со всеми предосторожностями переносят ее в изолятор, где освобождают детенышей. Кормят их стерилизованной молочной смесью, которая содержит около 10 компонентов.
С птицами дело обстоит проще. Их яйца за 2 дня до появления цыплят переносят над сосудом с дезинфицирующим раствором в стерильный инкубатор, где и выводятся цыплята. Однако со смесью для их выкармливания тоже забот немало: она содержит около 30 компонентов.

Как же повлияло на самих животных полное избавление от инфекции? Прежде всего организм лишился необходимых витаминов — фолиевой кислоты, биотина и витамина К, вырабатываемых кишечной флорой. Только добавляя их к рациону, можно поддержать жизнь безмикробных животных. В остальном, казалось бы, эти животные выиграли: они долговечнее обычных лабораторных, их рост больше на 5—10 процентов, а надпочечники меньше, — значит, организм работает с пониженным напряжением. Безмикробная жизнь позволила им без ущерба для здоровья уменьшить размеры сердца и печени, снизить интенсивность обмена веществ, мышечный тонус и скорость циркуляции крови, а также сократить систему защитных сил организма, ограждающих его от инфекции.

Зато переваривание и усвоение пищи ухудшилось, особенно у животных-вегетарианцев. У мышей, крыс, морских свинок и кроликов это компенсируется повышенным потреблением пищи и воды, а также увеличением слепой кишки. Она весит 30 процентов веса тела и занимает до 50 процентов брюшной полости. При введении же микроорганизмов слепая кишка за одни сутки наполовину уменьшается. Таким образом, хотя симбиоз с микробами и требует некоторых затрат со стороны организма, он полностью их окупает.

Выходит, безмикробное животное — далеко не идеальная модель самостоятельного высокоорганизованного живого существа. Оно скорее напоминает изолированный орган. Убедившись в этом, биологи пришли к заключению, что безмикробных животных следует искусственно заражать определенными видами микроорганизмов. Так появился новый вид лабораторных животных — свободных от патогенных организмов. Их также содержат в камерах-изоляторах под постоянным бактериологическим контролем, иначе в них могут поселиться не предусмотренные экспериментатором патогенные микробы, но по своей физиологии эти животные практически не отличаются от обычных лабораторных. Они-то и представляют сейчас наилучшую модель для медико-биологических экспериментов.