Но в одном отношении Кнох имел преимущество: у него был отличный собственный микроскоп с 500-кратным увеличением. С помощью такого оптического прибора можно было изучать зарождение и развитие рыб. Вот чего не хватало Врасскому для того, чтобы решить трудные задачи развития научного рыбоводства в России.
Владимир Павлович пригласил Кноха к себе на родину, в имение Никольское, для совместных наблюдений при помощи микроскопа. Ведь там созданы все условия для работы: выстроен специальный дом для опытов, для наблюдений за икрой, молоками, за развитием зародышей; в домике — хорошие бассейны с холодной проточной водой; там живой корм для мальков совсем рядом — в пруду и в озерах. Недостает только микроскопа и дружного сотрудничества двух рыбоводов.
Ю. X. Кнох, тогда еще молодой, — он был всего на один год старше Врасского, — согласился на дальнюю поездку, отложив свои дела в госпитале и в великокняжеских дворцах. После этого Врасский, закупив у одного рыбопромышленника десяток ладожских лососей, предназначенных для производства опытов, выехал в свое имение. Видимо, тогда же к нему на завод отправился его петербургский коллега и сотрудник.
Для Врасского это был счастливый период его деятельности, период научных исканий и открытий. Семь недель Кнох прожил в Никольском. Семь недель новгородский рыбовод пользовался его микроскопом, пристально наблюдая за развитием рыбьей икры, зародышей и мальков. «С конца октября до первых чисел декабря я имел удовольствие пользоваться неутомимым сотрудничеством д-ра Кноха и микроскопом его» (Извлечение из переписки, 1859).
Результаты наблюдений Владимир Павлович по-прежнему записывал в специальный журнал. Систематически заносить в. журнал все существенное, все более или менее примечательное стало его потребностью. Он это делал ежедневно и ежечасно. Благодаря записям у него накапливался фактический, экспериментальный материал для сопоставлений и научных обобщений. Упорно добиваясь своей цели, Врасский приходил к подлинному пониманию тех явлений, которые он наблюдал под микроскопом и отражал в своем журнале.
На первых порах его больше всего интересовало влияние воды на икринки, на их внутренние и внешние изменения, на их развитие. И вот что показывали наблюдения под микроскопом. Если рыбовод брал для эксперимента зрелую икру в чистом виде, без воды, то он, наблюдая часами, не замечал в икринках никаких сколько-нибудь существенных изменений. Но стоило эту же икру опустить в воду или облить водой, как в ней наблюдались изменения. Как писал В. П. Врасский, здесь с икрою «мгновенно происходят самые очевидные перемены: она начинает всасывать в себя воду, отчего разбухает ее наружная оболочка и делается гораздо толще и тверже» (Извлечение из переписки, 1859).
Такую икру, успевшую разбухнуть в воде, Врасский пробовал обливать рыбьими молоками, рассчитывая на возможность ее оплодотворения. Но из этих попыток ничего не получалось. Результат оказывался самым плачевным: решительно ни одна икринка не оплодотворялась.
О чем это могло говорить начинающему ихтиологу и рыбоводу? Где была разгадка этой тайны? Такие вопросы все чаще вставали перед Врасским. Постепенно он находил ответы на них, творчески обобщая результаты своих наблюдений. Терпение и сосредоточенность, надо сказать, награждали его более щедро, чем он сам мог предположить.
Исследуя под микроскопом рыбью икру, Врасский познавал такие явления и закономерности, которые объясняли ему его прошлые провалы и просчеты. Теперь он достаточно хорошо понимал' почему у него были неудачи при первых экспериментах над икрой форели, налимов и плотвы, когда мальки либо не выводились вовсе, либо выводились в ничтожно малом количестве. Происходило это вот отчего.
Если икринки еще до контакта с молоками успевают всосать в себя воду и разбухнуть, то у них закрываются отверстьица в оболочках (так называемые микропиле), через которые проникают сперматозоиды внутрь икринок. В таком случае сперматозоиды, находящиеся в составе рыбьих молок, не в состоянии выполнить свое естественное назначение. При разбухании икринок происходят такие изменения, главным образом в оболочках, которые препятствуют нормальному процессу оплодотворения. В таких условиях оплодотворение икры практически становится невозможным. Это и вело к безрезультатности или к очень малой эффективности в первых опытах Врасского. От этого же происходили многие неудачи у других людей, занимавшихся в середине XIX в. искусственным рыбоводством. Новгородскому рыбоводу это стало понятно в результате проведенных им микроскопических исследований и размышлений над записями, которые он делал в течение всех предыдущих опытов искусственного разведения рыб.
Но как можно избежать таких неудач? Как преодолеть этот барьер, стоящий на пути искусственного рыбоводства? Очевидно, надо прежде всего считаться с законами природы. Врасский понимал это не так полно, как понимаем мы теперь. Он тогда лишь стихийно, наощупь приближался к постижению этого общего принципа. Как рыбовод и ихтиолог, он понимал, что если осеменение икры производить искусственно, то этот процесс должен быть как можно более кратким по времени. Надо делать так, как это происходит в природе. Ведь когда рыба-самка мечет в водоеме икру, самцы обливают ее молоками в тот же миг. И рыбоводу, если он проводит опыт или начинает обычный производственный цикл работ, также нужно действовать с максимальной быстротой. Это связано с большими трудностями. При таком методе, когда половые продукты рыб искусственно соединяют непосредственно в воде, неизбежны суета, спешка и вследствие этого частые срывы в работе, потому что человек едва ли может выполнить эту операцию столь мгновенно, как происходит соответствующий процесс у живых рыб в водоеме. На эту сложность указывал В. П. Врасский в своих записках.
Трудности и помехи в деле искусственного осеменения икры заключались в следующем. Каким бы расторопным и опытным ни был рыбовод, он никогда не сумеет мгновенно получить от рыбы икру. Самка в первые минуты будет биться и сильно сжимать мышцы. Пока рыбовод доведет операцию сцеживания до конца, большая часть икры уже успеет разбухнуть в воде и утратит способность к оплодотворению.
Еще труднее сладить с рыбами-самцами, особенно у крупных пород. Они дольше, чем самки, и более упорно сжимают мышцы, не выделяя молоки. Пока будет получена последняя порция молок, первые их порции растекутся в воде, еще не соединившись с икрой, и сперматозоиды в таком случае либо уже успеют погибнуть, либо утратят способность интенсивного движения навстречу яйцеклеткам.
Допустим, что всю эту сложную и кропотливую работу могли бы выполнять одновременно два рыбовода: один добывал бы икру, другой — молоки. Так было бы лучше, удобнее. И надо сказать, что Врасский практиковал этот прием вместе со своим помощником Григорием Ефимовым. Но все равно это не избавляло их от больших потерь. Если половые продукты рыб выцеживались в разные посудины, заполненные водой, то набухание икринок еще до их осеменения, а также и гибель сперматозоидов были неизбежны. Пробовали одновременно выпускать и икру, и молоки в один и тот же сосуд с водой. Это давало некоторый результат, но очень небольшой и непостоянный. Объяснялось это тем, что рыбоводы вынуждены были спешить и больше мешали друг другу, чем выполняли методически свою работу. К тому же струйки молок, растекаясь в воде, все равно далеко не всегда попадали на икру, а если и попадали, то чаще всего с опозданием. Все это, следовательно, было не только хлопотно, но и экономически невыгодно.
В. П. Врасский упорно искал ответа на сложные вопросы, имеющие большое значение для науки и практики искусственного рыбоводства. Пока он не мог сказать ничего определенного, кроме того, что половые продукты рыб необходимо погружать в воду одновременно или почти одновременно, с таким расчетом, чтобы они могли соединиться там в максимально короткий промежуток времени. Другого выхода пока не было найдено.
Но важно было то, что Врасский начал искать такой выход. Мы уже знаем, как до этого он отказался от книжной «мудрости» в вопросе кормления мальков и молодых рыб, как намечал собственную тропку в неведомое. Теперь он убедился в непригодности основных рекомендаций, которые давались общепризнанными авторами книг по рыбоводству. Всерьез был поставлен под сомнение метод искусственного осеменения икры, широко разрекламированный в этих книгах.