В сознании большинства людей микробиология – это строгая наука, полная сложных терминов, стерильных лабораторий и бесконечных рядов пробирок. Однако для некоторых исследователей, работающих на стыке науки и творчества, чашка Петри – это не просто инструмент для диагностики, а настоящий холст. Микробиолог Ольга Соболева из Кемерова использует бактериальные штаммы как кисти, а разноцветные питательные среды – как краски. Агар-арт стал для преподавателя не только хобби, но и миссией: с помощью живого и динамичного искусства она стремится привлечь внимание студентов к науке, демонстрируя, что даже в самой простой чашке Петри может родиться настоящий шедевр.
Путь в микромир
Интерес к биологии у нее зародился из любви ко всему живому, но именно микроорганизмы захватили ее воображение. В то время как многие пренебрегают изучением того, что нельзя увидеть невооруженным глазом, Ольга Михайловна видит в этом главный вызов и главную ценность. Пандемия COVID-19 лишь подтвердила ее правоту: управлять процессами в мире микробов – значит управлять здоровьем планеты.
«Мне интересны все живые существа нашей планеты. Но микроорганизмы – особенный случай, ведь их роль в жизни как человека, так и Земли в целом огромна. Иногда люди относятся к ним пренебрежительно: мол, зачем их изучать, если их и увидеть-то без микроскопа нельзя? Но пандемия COVID-19 напомнила человечеству о важности знаний микробного мира, ведь так легче управлять всеми процессами, которые осуществляют разнообразные микроорганизмы, проще влиять на них, эффективнее предупреждать негативные последствия. Поэтому микробиология, особенно медицинская, – очень важный раздел науки, но очень сложный», – говорит кандидат биологических наук, доцент кафедры микробиологии и вирусологии КемГМУ Ольга Соболева.
Идея использовать бактерии как инструмент для творчества возникла семь лет назад с подачи коллеги. Увидев приглашение на Всероссийский конкурс «Красота микромира», она решила не только участвовать сама, но и привлечь студентов. Так на кафедре микробиологии, иммунологии и вирусологии КемГМУ возродили старинную традицию. «Мне нравится привносить долю творчества в педагогический процесс: я искренне убеждена, что, реализуя себя в разнообразных внеучебных видах деятельности, студентам проще и интереснее освоить и такую труднейшую дисциплину, как медицинская микробиология. Мне очень повезло с заведующим кафедрой, профессором Левановой Людмилой Александровной, она одобряет и поддерживает все мои творческие порывы по привлечению студентов в наш научный кафедральный кружок. Поэтому, как только мне на глаза попалось приглашение к участию во Всероссийском конкурсе “Красота микромира”, я решила и сама поучаствовать, и ребят привлечь. Это было в 2019 году, и с тех пор мы ежегодно участвуем в этих конкурсах, – рассказывает Ольга Михайловна. – Но состязание всероссийского уровня проводится всего раз в год, а рисовать хочется чаще. Поэтому на кафедре через какое-то время в рамках студенческого научного кружка стали проводиться занятия именно по рисованию бактериями на питательном агаре. Много уникальных студенческих работ на агаре удалось получить в годы, когда куратором студенческого научного кружка (СНК) на кафедре был Игорь Евгеньевич Самарский. Однако старожилы кафедры говорят, что подобные занятия проводились и раньше, много лет назад. Так что, получается, ничего нового мы не открыли, просто возродили увлекательное направление работы со студентами, придав ему новую форму существования – регулярность и массовость».
Первые свои картины на агаре микробиолог показывает неохотно. Говорит, что они смешные и немного наивные, но все-таки хранятся в цифровом архиве как память о начале пути. «Я их иногда пересматриваю. Интересно сравнивать их с последующими работами и отмечать некоторое увеличение мастерства. Но до мэтров микробиологического арта мне еще очень далеко: коллеги, побеждающие во Всероссийском конкурсе “Красота микромира”, создают просто сногсшибательные шедевры, ими можно долго любоваться, рассматривая детали и удивляясь талантливому исполнению», – говорит ученый.
Палитра невидимок
В арсенале микробного художника нет тюбиков с гуашью или маслом. Для создания картин используются самые простые и безопасные микроорганизмы: представители микробиоты воздуха или человеческого тела, такие как кишечная палочка (E. coli), стафилококк или сарцина. Это непатогенные или условно-патогенные штаммы, работа с которыми при соблюдении техники безопасности абсолютно безвредна.
Выбор «краски» зависит от свойств микроба и «холста» – питательной среды. «Если мы используем специальный хромогенный агар, то картина получится более полноцветная, и можно рассчитывать на более сложные сюжеты рисунка. Если же это агар Эндо, то у нас всего два оттенка штрихов – светло-розовые и бордовые. И вот именно здесь может проявиться талант художника в создании красивого рисунка за счет чередования всего лишь двух цветов. Кстати, на среде Эндо типичная палочка дает удивительные по красоте штрихи — с металлическим блеском», – делится Ольга Михайловна процессом своего научного творчества.
Бактерии отличаются друг от друга как художественные материалы. У них разная скорость роста, цвет колоний и текстура. Одни штаммы четко держатся в рамках штриха, другие агрессивно расплываются, захватывая пространство. «Это называется “культуральные свойства”, и медицинскому микробиологу их важно знать для идентификации возбудителей инфекционных болезней, а художнику на агаре – чтобы задуманный в голове сюжет рисунка как можно более точно воплотился на чашке Петри», – говорит микробиолог.
Создание картины из бактерий – это не просто творчество, это сложнейшая дипломатическая миссия в микромире. Здесь, на крошечном пятачке агара, разворачиваются настоящие драмы. Как признается ученый, иногда самые гениальные замыслы рушатся из-за невидимых конфликтов. «Могут сыграть роль, например, и межмикробные взаимодействия», – сетует она. Это настоящая биологическая война в миниатюре: один штамм может выделять вещества (антибиотики, бактериоцины), подавляющие рост другого. Вы планировали изящный штрих, а на его месте – пустота, потому что бактерии-«соседи» объявили друг другу холодную войну и отказались расти как положено. К этим микроскопическим интригам добавляются вполне человеческие факторы: предательски трясущиеся от волнения руки или небрежность в нанесении штрихов, превращающая тонкий мазок в жирную кляксу.
Но если дипломатия удалась и техника не подвела, начинается самое настоящее волшебство. Чтобы рисунок «проявился», невидимым клеткам нужно создать идеальный инкубатор. Питательная среда в чашке Петри – это их личный шведский стол, полный необходимых веществ. Влажность поддерживается сама собой, а доступ воздуха обеспечивают неплотно прилегающие края крышки. Последним штрихом в создании этой вселенной становится температура. Чашки отправляются в термостат, где выставлены строгие +37 °C – температура человеческого тела, идеальная для роста большинства изучаемых культур.
Дальше происходит чудо. На мутноватой поверхности агара проступают первые очертания будущего шедевра. Но работа художника-микробиолога на этом не заканчивается. «Но что интересно – рисунок будет немного меняться в последующие дни», – с восторгом рассказывает Ольга Михайловна. Это искусство не застывает во времени, оно живет и дышит. Живые картины находятся в постоянном движении. Некоторые пигменты под воздействием света на подоконнике становятся ярче: так бактерии, подобно людям, защищаясь от солнца, вырабатывают больше «красящего» пигмента. Другие штрихи могут стать более отчетливыми и четкими, а третьи, наоборот, побледнеть и раствориться в общей массе. Именно эта динамика делает агар-арт уникальным. В отличие от застывшей масляной живописи, это запечатленный момент вечного танца жизни, где каждый день приносит новые оттенки и формы. Ведь эти картины – живые.
От бактериологической петли до шедевра
В этом искусстве не обойтись и без строгого инструментария. Обычные кисточки из беличьего ворса здесь бессильны. Главные инструменты художника-микробиолога – это холодная сталь и огонь.
В руках мастера сверкает бактериологическая петля – тонкая металлическая игла с миниатюрным колечком на конце. Чаще всего их делают из специальных сплавов, например, никель-хрома, чтобы инструмент не деформировался в пламени. Прежде чем прикоснуться к «холсту», петлю нужно раскалить докрасна в пламени спиртовой горелки. Этот ритуал – не просто дань традиции, а жизненно важная необходимость. Стерилизация убивает все лишнее, чтобы, во-первых, защитить самого художника от случайного заражения, а во-вторых, чтобы сохранить чистоту «красок». Если не прокалить петлю между разными культурами, бактерии смешаются в грязную кашу, и вместо четких линий получится невнятное пятно. «При несоблюдении правил работы с чистыми культурами может получиться вот такой неудачный результат», – сетует Оксана Михайловна, демонстрируя фотографию в чашке Петри, где с трудом угадываются лишь смутные, размытые черты совы.
В современных лабораториях иногда используют одноразовые пластиковые петли. Это удобно, но требует от художника особой дисциплины: для каждого нового цвета нужно брать абсолютно новый, стерильный инструмент из упаковки. Но петля – это не просто скальпель. Это кисть, чей диаметр имеет значение. Опытные мастера знают: для широких мазков фона нужна одна петля, а для тончайших деталей – другая. Именно так можно добиться виртуозной точности.
Что касается техник нанесения, то здесь палитра ограничена возможностями инструмента. В основном это классические штрихи и точечные прикосновения. Создать плавный градиент, как акварелью по мокрой бумаге, самой петлей практически невозможно. «Градиент именно с помощью инструмента получить сложно, в основном его дают сами микробы, и связано это с их скоростью роста. Например, центр штриха более окрашенный за счет более возрастных клеток с наибольшим количеством пигмента, а периферия более светлая, так как клетки там моложе, и много пигмента выделить они просто еще не успели», – объясняет Ольга Михайловна и отмечает, что смешивание микробных «красок» иногда приводит к тому, что картина выглядит неаккуратно, но иной раз эксперименты студентов с «палитрой» дают интересные результаты. Причем со временем градиент может исчезнуть или побледнеть, но в момент своего расцвета он придает работам невероятную глубину и объем.
В мире агар-арта художник сталкивается с вызовами, которые неведомы живописцу. Круглая форма и крошечный диаметр чашки Петри (всего 9,5 сантиметров) – это не просто технические параметры, а строгие рамки, диктующие свои законы. Грандиозные пейзажи и сложные многофигурные композиции здесь физически не помещаются, а сама круглая форма безжалостно отсекает прямые углы и привычную перспективу.
Однако для настоящего творца любое ограничение – это лишь новая задача. Как говорит Ольга Соболева, приходится исхитряться: адаптировать сюжеты, упрощать формы и становиться колористом поневоле, смешивая не краски, а живые культуры в поисках нужного оттенка. Но именно этот вызов и привлекает. Ограничения не пугают, а раззадоривают. Именно поэтому лаборатория превращается в самую популярную арт-студию Кемеровского государственного медицинского университета: желающих так много, что на занятия по агар-арту часто приходится вести предварительную запись.
Священный закон стерильности и «смерть» картины
В микробном искусстве нет места для компромиссов. Стерильность – это не просто правило, это священный закон, который отделяет творчество от катастрофы.
Здесь наука безжалостно диктует свои условия, и любой порыв вдохновения должен подчиняться строгому протоколу. «Только строгое их соблюдение позволит, как я шучу, уйти студенту с кафедры микробиологии в том же состоянии (и с тем же набором микробов), в каком он пришел на нее, – говорит Ольга Михайловна. – Агар-арт – лишь один из вариантов самовыражения, творческого дополнения к процессу обучения микробиологии, позволяющих ребятам реализовать свои художественные таланты и способности. Также сам процесс картины обычно расслабляет и завораживает, поэтому перед началом занятия я всегда говорю ребятам, что не стоит беспокоиться о конечном результате и волноваться. Главное – наслаждаться процессом и соблюдать технику безопасности».
К работе с живыми культурами допускаются только совершеннолетние студенты, уже прошедшие боевое крещение на практических занятиях по микробиологии. Перед тем как взять в руки бактериологическую петлю, проводится обязательный инструктаж. Преподаватель проговаривает каждый шаг: как безопасно зажечь и потушить спиртовку, как держать инструмент, чтобы не обжечься и не контаминировать посевы, как открывать пробирки, не создавая аэрозольного облака, и что делать, если что-то пошло не так. В эти моменты лаборатория напоминает балет: строгая хореография движений ради создания хрупкой красоты. «Во время самого рисования я не стою над душой у наших юных художников, но обязательно нахожусь неподалеку и обязательно периодически проверяю процесс», – уточняет ученый.
Жизненный цикл этих произведений искусства до обидного короток – всего лишь несколько месяцев. Поэтому художники-микробиологи становятся настоящими ценителями момента. Периодически они берут чашки в руки и с задумчивым видом рассматривают их, словно перелистывая страницы живого дневника, отмечая, как за ночь изменился цвет или расползся контур.
Как говорит микробиолог, расставание с готовым «полотном» всегда немного грустно. Это неизбежный финал: после того как картина «доживает» свой век, ее отправляют на «убивку» – стерилизацию в автоклаве. «Наши картины „живут“ обычно несколько недель», – рассказывает Ольга Михайловна. – Смерть этих шедевров прозаична – влага из питательного агара постепенно испаряется, и его гладкая поверхность начинает скукоживаться и отслаиваться, разрушая созданную композицию».
Иногда на «холсте» происходит совершенно иное, но не менее красивое явление: на поверхности среды начинают проступать химические соли, входящие в ее состав. Они кристаллизуются, образуя причудливые морозные узоры, похожие на изморозь на зимнем окне. Так даже гибель картины превращается в акт красоты.
Через микробное искусство к популяризации науки
Для Ольги Михайловны это увлечение давно переросло рамки простого хобби или способа отвлечься от рутины. Это ее личная миссия, мощный инструмент «мягкой силы» в деле популяризации науки. В мире, где слово «микроб» чаще всего ассоциируется с угрозой и болезнью, ее работы становятся мостом между страхом и пониманием. Глядя на эту красоту, рожденную из невидимых глазу существ, люди меняют свое отношение. Микроорганизмы перестают быть безликой, абстрактной опасностью и предстают частью удивительной, сложной экосистемы, способной не только разрушать, но и созидать – создавать подлинное искусство.
«Как таковой науки в наших рисунках на самом деле немного», – признается микробиолог. – Студент не совершает открытия в этот момент, но его задача – знать, какой вид бактерии даст нужный оттенок». А вот педагогический эффект от этого процесса переоценить невозможно. Агар-арт – это идеальный тренажер для будущего медика, где обучение происходит в игровой, ненавязчивой форме.
«В процессе создания картины студент, сам того не замечая, “прокачивает” ключевые навыки – умение соблюдать дедлайн и требования конкурса, улучшает навыки владения бактериологической петлей и отлично развивает мелкую моторику, а значит, и головной мозг. Также это совершенствует художественные навыки (сочетание цветов, основы композиции, составление сюжета)», – уверена Ольга Соболева.
Для многих студентов агар-арт становится первым знакомством с искусством. «Некоторые из наших участников говорят, что впервые взяли в руки „кисть“ только у нас», – делится Ольга Михайловна. И это, пожалуй, самый ценный побочный эффект: наука открывает в человеке творца. Лучшие студенческие работы не пылятся в архивах. Они становятся главным козырем в профориентационной работе со школьниками. Ничто так не привлекает будущих абитуриентов, как возможность увидеть творчество своих старших товарищей – небанальное, живое и немного магическое.
Фотографии предоставлены Ольгой Соболевой