Вполне понятно, что Листер, поставивший себе целью реформировать современную ему хирургию, отдавал последней свои помыслы, силы и время. Тем не менее, после того как Листером овладела мысль о создании антисептической хирургии и он познакомился с трудами Пастера, которые явились настоящим откровением, ему пришлось столкнуться и с вопросами тогдашней бактериологии. При всем уважении к Пастеру Листер не хотел принимать на веру выводы французского ученого и решил сам проверить и повторить его опыты. Для этого Листер устроил у себя в кабинете настоящую лабораторию, где находились не хирургические инструменты, а бутылки, реторты, спиртовые горелки, сушильный шкаф, реактивы и микроскопы. Понимая, что проведение антисептики возможно лишь при полном принятии зародышевой теории брожений и гниений, Листер решил повторить в несколько видоизмененной форме опыт Пастера. Он взял четыре бутылки с мочой, вытянул их горлышки в виде длинной трубочки, а затем у трех из них сильно изогнул вытянутое горлышко, а у четвертой коротко его обломал. После этого он вскипятил содержимое всех бутылок и оставил их стоять в холодном месте с открытым горлышком. Спустя шесть месяцев оказалось, что три бутылки с изогнутым горлышком остались стерильны, тогда как четвертая с отломанным коротким горлом проросла плесенью. Это доказывало, что изогнутое горлышко первых трех бутылок задерживало пыль, в которой находились микроорганизмы. Последняя бутыль, наоборот, свободно пропускала микроорганизмы воздуха. Этот опыт до некоторой степени стал классическим и долго еще служил в руках Листера доказательством микробной теории брожений. Когда через два года Листер переехал в Эдинбург, он взял с собой эти бутылки и с большими предосторожностями вез их сначала по железной дороге, держа на коленях, а затем по трясучей мостовой города, и все же содержимое этих бутылей осталось стерильным. Впоследствии, в 1877 г., эти бутыли пережили еще одно опасное путешествие на юг и были продемонстрированы лондонским студентам.
После этого Листер занялся изучением роли бактерий и плесеней в процессе брожения. Интерес к подобного рода испытаниям был подогрет работами брата Листера Артура, ботаника по специальности, который изучал жизненный цикл низших слизистых грибков - миксомицетов. Заметим, что эти организмы подвержены быстрым превращениям и могут из бесформенных плазмодиев переходить в очень сложные образования. Кроме того, внимание Листера обратила на себя работа Бурдона Сан-дерсона, в которой автор доказывал, что бактерии распространяются не воздухом, а водой; в воздухе же содержатся плесени, а не бактерии. Само собой понятно, какое значение имели эти выводы для антисептического метода. Ведь если в воздухе нет бактерий, значит все те предосторожности, которые применяются для защиты ран от заражения, являются совершенно излишними. С другой стороны, перед Листером возникал еще один интересный вопрос. Раз в воздухе имеются только плесени, а не бактерии, то не обладают ли они способностью, подобно миксомицетам, к превращению форм и, следовательно, к превращению в бактерии. Для проверки всех этих положений Листер приступил к своим первым бактериологическим работам. Прежде всего он попытался доказать правильность зародышевой теории брожений. Противники этой теории в доказательство правильности своих воззрений неизменно указывали на молоко как на жидкость, которую еще никому не удалось предохранить от разложения. Но Листер поместил молоко в водяную баню, причем на крышку сосуда положил груз и нагревал молоко до кипения. В результате молоко осталось стерильным. Этот прибор был прообразом современного автоклава.
Затем Листер перешел к опытам с мочой. В декабре 1871 г. он взял стерильный стаканчик, во время сильного дождя вынес его на улицу и, открыв крышку, оставил некоторое время стоять на воздухе. Далее он вылил попавшие в стаканчик капли дождя в сосуд с мочой, - оказалось, что через некоторое время в моче развилось множество микроорганизмов, среди которых наряду с дрожжами и плесенями были найдены также и бактерии.
В дальнейшем Листер занялся изучением этих микроорганизмов и пришел к неправильному выводу, что в зависимости от примененной питательной среды дрожжи могут правращаться в плесени, а последние в бактерии. Но зато он обнаружил факт, имевший большое значение для хирургии. Листер нашел, что продукты разложения белковых веществ вовсе не обладают таким запахом, какой свойствен гниющим веществам. Следовательно, отсутствие запаха не может указывать на отсутствие сепсиса и заражения.
Придя к заключению о том, что в зависимости от питательной среды бактерии могут превращаться в плесень и наоборот, Листер сделал дальнейшее предположение, что вообще особенности бактерий определяются не столько их морфологическими признаками, сколько физиологическими свойствами, и, меняя среду, мы можем превратить сапрофитные микробы в патогенные, и наоборот.
Очень важной была вторая бактериологическая работа Листера "О молочнокислом брожении и его значении для патологии". В ней Листер описывает следующий опыт. Сохраняя стерильным стакан молока в течение нескольких месяцев, он затем оставил его открытым, и в молоке началось брожение: выросла плесень и появились бактерии. Затем капли скисшего молока Листер перенес в стерильное молоко, и по истечении 30 час. оно скисло, а микроскоп обнаружил те же бактерии, что и в первой жидкости. Несколько капель скисшего молока затем были перенесены в морковный настой и в мочу, и там были обнаружены те же палочки, которые Листер назвал Bac. acidi lactici и которые он считал возбудителями молочнокислого брожения. Но главный вопрос; занимавший Листера, - могут ли бактерии вновь превращаться в плесень, из которой они произошли (последнее Листер считал доказанным), - ему разъяснить все же не удалось.
Чтобы рассеять свои сомнения, Листер послал Пастеру труд о молочнокислом брожении. Французский ученый не замедлил ответить, причем подверг серьезной критике его выводы. "Возьмем, - писал Пастер, - старое вино и прибавим к нему одновременно Mycoderma vini и Mycoderma aceti. Разовьется только Mycoderma aceti. Но возьмем молодое вино и повторим этот опыт: разовьется только Mycoderma vini. Более того, засеем старое вино Mycoderma vini и в нем все же разовьется Mycoderma aceti,принесенный, очевидно, воздухом. Наоборот, если в молодое вино внести уксус, то в нем разовьется только Mycoderma vini. Если бы мы не знали этих соотношений, то разве этот опыт не давал бы нам основание думать о превращении Mycoderma vini в Mycoderma aceti и наоборот". Между тем, очевидно, все объяснялось различием питательной среды, представлявшей благоприятные условия для роста одного микроба и подавлявшей рост другого.
Нам неизвестно, как ответил Листер на это письмо Пастера, но во всяком случае в то время оно не могло поколебать основных его воззрений на превращение бактерий. Дело в том, что тогда бактериологическая методика еще была очень несовершенна и для выделения микробов пользовались не твердыми, а жидкими питательными средами. В силу этого в распоряжении ученых не имелось определенного метода для установления вида, и отличить патогенный микроб от сапрофита тогда не умели. Поэтому, несмотря на критику Пастера, Листер оставался при своих первоначальных убеждениях. Более того, он укрепился в своей правоте, когда появилась работа физика Тиндаля "Пыль и болезнь". В этой работе Тиндаль доказал возможность обнаружения бактерий в пыли даже невооруженным глазом. Пропуская луч света через узенькую щель в темное пространство, Тиндаль заставил светиться частички пыли. Если затем на пути этого светящегося снопа пыли поставить способные бродить жидкости, утверждал он, они быстро начинают разлагаться, между тем как будь воздух оптически чист (без видимых частичек пыли), разложения не происходит. Эти опыты показались Листеру столь убедительными, что он выдвинул идею (о чем см. выше) создания так называемого cпрея.
Труды Листера практически и теоретически подтвердили верность теории микроорганизмов. Но все же в последней отсутствовало одно звено: не были детально изучены сами микроорганизмы. За изучение их и берется Листер. Он приходит к выводу, что бактерии представляют собой мельчайшие отростки конидий - грибков - и поэтому подобно грибам могут принадлежать к совершенно различным по морфологическим и физиологическим свойствам видам. Одни виды не растут на средах, на которых растут другие. Некоторые виды на разных средах обнаруживают заметные различия. Поэтому, если морфологические особенности зависят от среды, достаточно перенести бактерии в другую среду, чтобы они вновь обнаружили свои первоначальные особенности.
Поэтому, пишет Листер, и все попытки классификации, от Эринберга до Кона, которые строились на чисто морфологическом принципе, являются несостоятельными. Чтобы подтвердить правильность своих преположений, Листер вторично обращается к процессу скисания молока. Обнаружив в скисшем молоке через 24 часа расположенные цепочками неподвижные бактерии, он переносит маленькую каплю скисшего молока в кипяченое молоко, в морковный настой и мочу. Оказалось, что в этих средах выросли различные, частью подвижные, частью неподвижные, формы бактерий. Он неоднократно переносит эти бактерии со среды на среду и устанавливает, что форма и подвижность бактерий при этом каждый раз меняются. На основании своих исследований Листер приходит к заключению о существовании одного микроорганизма, который изменяет свою форму и особенности в зависимости от питательной среды, и дает, таким образом, толчок к развитию других микроорганизмов.
