В 1888 году немецкие ученые (агрономы Гельригель и Вильфарт) обратили внимание на один весьма странный факт. Они вырастили в почве, лишенной азота, несколько десятков кустов гороха. Но не все растения развивались формально, росли и цвели; многие из них зачахли.
Гельригель и Вильфарт решили выяснить, в чем тут дело. Выкопав несколько растений, они стали детально изучать их. И сразу же им бросилось в глаза, что на корнях чахлых растеньиц гороха нет тех клубеньков, тех бородавчатых желвачков и наростов, которые всегда в большем или меньшем количестве находились на корнях бобовых растений.
— Значит, в них, в этих корневых клубеньках, ключ к тайне? — спрашивали себя ученые.
Надо помнить, что Гельригель и Вильфарт были современниками Луи Пастера и работали в те годы, когда впервые была доказана роль микробов в жизни природы. Не было поэтому ничего необыкновенного в том, что Гельригель и Вильфарт попробовали выращивать бобовые растения на стерилизованной, лишенной микробов, почве: Пастер, выясняя роль микробов, очень широко пользовался приемом стерилизации среды.
Прогрев до высокой температуры почву, опытники высадили в сосуды с такой, лишенной азота, стерилизованной почвой зерна гороха. Рядом были высажены зерна гороха в сосуды с такой же по составу, но нестерилизованной почвой. Прошло шестьдесят дней, и Гельригель заснял шеренгу своих сосудов, в которых чередовались нормальные, отлично развившиеся растения и чахлые заморыши.
Нужно ли говорить, что чахлые заморыши росли на стерилизованной почве?
Так наконец после долгих лет исканий сделан был нужный вывод: азот из воздуха не усваивается бобовыми растениями, если на их корнях нет клубеньков; лишенное клубеньков бобовое не развивается в почве, лишенной азота; клубеньки не образуются в почве, подвергнутой стерилизации.
Но точны ли эти опыты? Нет ли в них какой-нибудь ошибки? Именно ли в клубеньках все дело?
На эти вопросы ответил голландский агроном и бактериолог Бейринк. Он доказал, что клубеньки с корней бобовых — это своеобразные колонии особых бактерий, названных им «корневыми бациллами».
В тончайших срезах в микроскоп глазу исследователя открылась замечательная картина: сложные лабиринты корневых клеток с округлыми темными ядрами и прорезающие их светлые ленты, усыпанные — то реже, то гуще — скопищами палочек. Ясно видны межклеточные пространства, по которым циркулирует воздух, омывающий бактериальное население клубенька.
