JAHRBUCHER für wissenschaftliche Botanik Begründet von Professor Dr. N. Pringsheim herausgegeben W. Pfeffer nn.i E. Strasburger Tiofossor an der Universität Leipzig l'rofessor an lier Universität lionn Achtunddreissigster Band Mit 8 lithographirten Tafeln und ; il Textabbildungen L.-'^"'^^'''' New YORK U0TANICAL ÜARi*!*- Leipzig Verlag von Gebrüder Boratraeger 1903 I n r V LIBRARY NBW YORK ÖÜTANICAL ÜAK06N. Inhalt. Sfitc Frank Marion Andrews. Die Wirkunjr der Centrifugalkraft auf Pflarizfii. Mit Tafel 1 und 5 Textfigureii 1 Eiuleituiig 1 Theil I: Oel- und proteüihaltige Samen 2 Theil II: Samen mit Stärke und Proteinkörnern 9 Theil III: Siebröhren 15 Theil IV: Wadistliuni 21 Theil V: Milchsaft 24 1. Papavcr somniferum 25 2. Euphorbia Lagascae 27 Theil VI: Krystalle 31 Agave Americana 31 Theil VII: Validier ia 32 Theil XIII : Lebenimose 34 Theil IX: Der Kern 35 Theil X: Nucleolus 36 Theil XI: Chromatophoren 37 Theil XII: Plasmolyse 38 Zusammenfassung 38 Figuren - Erklärung . 39 Waither Wiedersheini. Ueber den Einfluss der Belastung auf die Ausbildung von Holz- und Bastkörper bei Trauerbäumeu 41 I. Versuchsreihe 47 II. Versuchsreihe . . 55 III. Versuchsreihe 59 IV. Versuchsreihe 62 F. Vi . T. Huilg'er. Ueber das Assimilationsproduct der Dictyotaceen .... 70 I. Die physiologische Function der „Inhaltskörper" von Dicti/ota dichn- toma 71 II. Die chemische Zusammensetzung der „ Inhaltskörper " von Dictijoia dichütotiia 74 Literatur -Verzeichniss 82 CN| Hermann VÖchtiug. Ueber den Sprossscheitel der Linaria spuria. Mit CT» Tafel II und m 83 A. Der Laubspross 84 ^^ B. Der Blütheuspross 108 Figuren -Erklärung- 115 >- IV • Inhalt. Seite Riebard »nbcvt. Untersuchungen über die Xutationskrümmungen des Keim- blattes von Allium 119 Geschichtliches als Einleitung 119 Aufgabe und Methode 120 1. Die Entstehung des Kniees 121 A. Allgemeines 121 B. Experimenteller Theil 123 C. AVachstbumsverhältnisse 128 D. Einfluss des Substrates 120 II. Die Ausgleichung des Kniees 131 A. Allgemeines . 131 B. Experimente 132. III. Sonstige Bewegungen des Kutyledon 130 Schlussbemerkungen 1'13 Resultate 1-^-1 Wl. Bntkewitsch. Umwandlung der Eiweissstoffe durch die niederen Pilze im Zusammenhange mit einigen Bedingungen ihrer Entwickelung 147 Die Anstellung der Kulturen und die Art und Weise ihrer Untersuchung . 148 Umwandlung des „Peptons" bei der Entwickelung von Schimmelpilzen auf demselben ... 152 Umwandlung des Fibrins in Schimmelpilzkulturen . . 167 Untersuchung über die Fähigkeit der Schimmelpilze, bei ihrer Entwickelung auf Pepton proteolytische Enzyme zu producireu und in die Kultur- flüssigkeit abzuscheiden, und über die Wirkung dieser Enzyme auf das „Pepton" 172 Die Einwirkung von Pepton auf die Ausscheidung eines Gelatine ver- flüssigenden proteolytischen Enzyms durch Schimmelpilze . . 181 a) Untersuchung der Kulturflüssigkeiten von Aspergillus niger . . 182 b) Untersuchung der Kulturflüssigkeiten von Penicillium glaucam . 183 Einfluss des Peptons auf die Bildung eines (Gelatine verflüssigenden) proteolytischen Enzyms in dem Pilze selber 18f> Umwandlung des Stickstoffs der Amide und Amidosäuren in Ammoniak in den Kulturen von Aspergillus niger 192 Umwandlung des „Peptons" in Kulturen von Aspergillus niger bei er- schwertem Luftzutritt . 194 Umwandlung des „Peptons" durch Aspergillus niger in Anwesenheit von Calciumcarbonat 198 Peptonumwandlung in Kulturen von Penicillium glaucum und Mucor racemosus bei Bewahrung der sauren Reaction durch Zusatz von Phosphorsäure 202 Einfluss des Zuckers und einiger anderer Substanzen auf die Umwandlung des Peptons durcli Schimmelpilze . 204 Versuche mit Aspergillus niger 204 aj Einfluss des Zuckers 204 b) Einfluss der Chinasäure und des Glycerins 214 Versuche mit Penicillium glaucum 215 Einfluss des Zuckers 215 Inlialt. V Si-itr \'ci>uclii; mit Mucur stoli>nifir . . ■>n; Einfliis.s lies Zuckers . . 21(j Zusairimenfassung der Kesultati- - 220 Analytischer Aiiliaiig 23u Aloxaildor Xathaiisohu. Heiter Kegiilatioiisersi;lieiiiuiig:cii im Stulfaustaiiscli 24 2 1. Eiiileitiiiit; . . 242 11. l'riiieiiiieii iiml Aiisfüliruii};- iler Methoden . . 245 111. Ueber die liepiilation der Permeabilität . .2.51 A. Die Aufnahme von Nitraten in die Zclli' 2öl B. Der Austritt der Chloride . . 2.ö;i V. Der Gesanimtverlauf des Anstausehes ... . 2G7 \\. Ueber Gleichfrewichtserscheinungen im Stoffaustauseh 2C>> V. I'eber die Speicherung anorganischer Salze; . . . . 27!i VI. Zur Theorie des Stoffaiistausches 2X2 Walthcr Kurzwelly. l'eher die WiderslamlsfäliiKkeit trorkmcr iiflanzlich.'r Organismen gegen giftige Stoffe . . . 2'.il Kinleitung 2'.il Specieller Theil ..... 30(i Methodisches. — Allgemein . ... 3i)M .Methodisches bei den Versuchen an Moospflanzen und Sami'ii rcsp. Früchten 302 Methodisches bei den Versuihen an l'ilzcn und Baktcrii'u . 304 Versuche an Moosen 307 Versuche an Samen und Früchten 3r»'.» Versuche an Pilzen und Bakterien 322 Bi'llji't Lidi'orss. Ueber den (ieotropismus einiger Frühjahrsi)flanzen. .Mit TaiVl iV — VI und l Textfigur 343 1. Kinleitung ... 343 11. Siieciellc Beobachtungen 34(> Holo-stiuni umbellatum . . .340 Laiiiiiuii ijarpitrexm L 35 7 Veronira Chammulrfjs 362 Veronica hederacfolia U. 302 Lys'uitachia Numiniilaria ... 30:") Senccio viilf/arift 30G Die Al)ienpflanzen 300 Dil' durch Temperaturwcchscl hervui'gerufi-ncn Bewegungen der Blüthen- stiele 308 Analoge ErschiMnungen bei Laubblättern ... . . . 301' in. Allgemeine Resultate. Die biologische Bedeutung der Psychroklinie 370 Fiffuren- Erklärung 370 Waldeiliai* V. Wasielewski. Theoretische und experimentelle Beiträge zur Kenntniss der Amitose. 1. Absclmitt. .Mit Tafel VIl . . 377 1. Einleitung. — Histori.schi". 377 11. Theoretisches ... 382 111. Ueberleitung zur E.xperimrntaluuti'rsurhung 3!I2 VI Inhalt. Seite IV ExiH'iiiiit'iitelles . • 3il(j y. HaiiiitresiiltatP des exiieriiiicntcUoii Tlieilcs . . 417 Nachtrag' . . * . . 41 s FiicuriMi- Erkläriiiig ... 42U L. KllV. Ueber den Einfluss des Liclitt'.< auf das \\aflisthiiin der Bodenw urzelii 421 1. Lupinas albus 423 2. Lepidium sativiini 434 ■A. Vicia saliva 44(i G. Haberlaudt. Zur Statulithentlieorie des Ueotrupisinus. .Mit 3 Te.vtfiguren 44 7 Einleituiif? • 447 ]. Historisches 44S II. Die Stärkescheide, ihr Vorkoninieii und ihre Steilverlretimtr .... 45<) III. Die Rückbildung des geotropischen Perceptionsapparates 451) IV. Die Sensibilität der Plasniahäute der Perception-szellen 401 V. Das Verhalten von Stengeln mit entstärkter Stärkescheide . . 4 72 IV. Charakteristik des geotropischen Reizes 483 1. Der Schwerkraftreiz beruht auf dem Druck fester Körperchen . 483 2. Die geotropische Reizung wird durch statischen Druck bewirkt . . 4X0 3. Die Wanderzeit der Stärkekorner und die geotropische Präsen- tationszeit ... ... 487 4. Die Perception bei stossweiser Heizung 48!) HilUs Willkler. ■ Untersuchungen zur Theorie der Blattstelluugcu. 11. ilit Tafel VIII 501 1. Zur Methode 5U2 2. Zur (^ontactfrage 510 &) Das Alter der Blätter 510 h) Der Confactbegriff 512 3. Die Grösse der Anlagen und das Entwickchingsfcld 521 4. Der Druck . 537 5. Die inneren (iründe 54U Literatur-Verzeichniss 543 Figuren -Erklärung 544 Hail.S Fitliuff. rn1ersuchuni;iMi über den IIa|)totropisMHis der Wanken. Mit 7 Textfiguren .... ..... ... 545 EinleitunR . 545 Abschnitt I. Das Wachsthum ungereizter Hanken .... ... 54G Ab.schnitt II. Die Vertheilung der Empfindlichkeit und der Reactions- fähigkeit gegen Contact am Rankenkörper .... 5.')l A. Reizung nur einer Seite 553 B. Reizung mehrerer Seiten . . 557 Abschnitt 111. Mechanik der nach kurzamlauenideni Contact eintretenden Krümmungen .... . . 505 A. Reizung nur einer Hankenseite 5Cit B. Gleichzeitige Reizung antagoni.stüscher Seiten . 582 Absdinitt IV. Beziehungen zwi.schen Einkrümmung und IJückkriinininng . 585 liilialt. VII Siiti- A. All.-Jilc'icll lili'cllllllisclli'l- lÜt'KIlllfirii . r,3jj H. jiciziint; vom Itiinkcii, iVn- ;ni ilcr KriiiJiiriiintc yi-liinili-it siinl ö«8 Abschiiilt V, Be/i(!himgeii des Turgnrs zu den Heizkrüiiiiiiiingen der Hauken 095 Abscliiiilt \'l. HezieliiiiiKeu dei- Heizkrüniimiiigen ziiiii anatomisclieii Bau der Hauken ... Udo Abschnitt VII. rMiMlilii|i;.inig der Stützen nnd Eiijfhiss ihnin-ndcM I 'nntactes auf das Wacli.'^llniiii diT Iv'ankiMi . (;(tl A. Ilistiiri.sclics . . . ,;n2 l>. Mcclianik der StiilzcnMni.scliJingiin;;' OOS I'. Kintliiss dauernden C'ontacle.s auf das \Va( listlnnii dir llaiikcn (j(»4 Ahscluiitl N'lll. Thenretiselies (jOni.sse (j2!) Literatur-Verzeiehniss (;32 A. Ursprung'. Der ()effninig.siiieeliaMisniMs der l'ti'iid(i|iliyti'iis|i()rangieM. .Mit i> Te.vtfigiiren ■ . . . . cgs I. Fiitcinae (;36 A. Filicex 0:51; a) htplosporamiialav G36 bj EiiSj)oraii(jl(il(ie 044 li. Hiidropteridcfi ... . 054 II. hJqiiisctinat' 055 III. Lyropodinae Cöi) Znsaninieiifitssnng 005 E. Hciliricher. Krilisibes zur S.vstenmtik der Uattung AledorolophuN. Eine Erwiderung auf Prof. v. AVettsteiii's „Bemerkungen" zu, meiner Abhandlung: „Die grünen llalbselnnai'ntzer. IV" . . ... 0C7 Yerzeichniss der Tafeln. Tafel I. Dio Wirkung der Centrifugalkraft auf Pflanzen. Frank Marion Andrews. Tafel 11 und III. Ueber den Spro.ssscheitel der Linaria spuria. Hermann Vöchting. Tafel IV — VI. Ueber den üeotropisnius einiger Friihjahr.s]>flanzen. Bengt Lidforss. Tafel VII. Theoretische und experimentelle Beiträge zur Keuntniss der Amitose. \^'illdenlar v Wasielewski. Tafel VI II. Unter.suchungen zur Theorie der Blattstellungeu. II. Hans Winkler. Alphabetisch nach doii Namen der Verfasser geordnetes InhaltsTerzeichniss. Seite Frank Marion Alldrows. Die Wirkung der Centrifugalkraft auf Pflanzen. Mit Tafel I und 5 Textfiguren 1 Wl. Butkowitsch. Umwandlung der Eiweissstoffe durch die niederen Pilze im Zusammenhange mit einigen Bedingungen ihrer Entwickelung 147 Haus Fittiug". Untersuchungen über den Haptotrnpismus der Ranken. Mit 7 Textfiguren ,545 (rl. HaberlaiMlt. Zur Statolithentheorie de.s Geotropismu.s. Mit 3 Textfiguren . 447 K. Heiiiricilor. Kritisches zur Systematik der Gattung Alectorolophits. Eine Kr\villv. Ueber die Widerstandsfähigkeit trockener pflanzlicher Organismen gegen giftige Stoffe 291 Beilg"t Lidforss. Ueber den Geotropismus einiger Frulijahrspflanzen. Mit Tafel IV— VI und 1 Textfigur . 343 Alexander Natliansohn. Ueber Tiegulationserscheinungen im Stoffaustausch . 242 Richard Neubert. Untersuchungen über die Nutationskrümnnmgen des Keim- bjaftes Villi AHiinit 119 A. Ursprung'. Der Oeffnuugsniechanismus der Pteridophytensporangien. Mit 5 Textfiguren 635 Hermann Vöclitinjr. Ueber den Sprossscheitel der Linaria spuria. Mit Tafel IT und 111 83 Waldeniar V. Wasielewski. Theoretische und experimentelle Beiträge zur Kcnntiiiss der Auiitusc. 1. Abschnitt. Mit Tafel VII 37 7 Walther Wiedorssheim. Ueber den Einfluss der Belastung auf die Ausbildung von Holz- und Bastkürper bei Trauerbäumen 41 Haus Winkler. Untersuchungen zur Theorie der Blattstellungen. IL Mit Tafel VIII 501 Die Wirkung der Centrifugalkraft auf Pflanzen. Von Frank Marion Andrews. .Mit Tafel J iiiul .'> Textligurcii. Einleitung. Die einzigen Untersuchungen, welche auf botanischem Gebiete über die Wirkungen einer sehr hohen Centrifugalkraft auf Pflanzen angestellt wurden, sind von Mottier') in dem Laboratorium von Prof. Pfeffer ausgeführt. Ausserdem hat Miehe -) von der Centri- fuge bei einigen Experimenten Gebrauch gemacht. Zwar hat man die Centrifugalkraft schon vor langer Zeit beim Studium des Geotropismus und des Wachsthums angewandt, doch betrug in diesen Fällen die Intensität nur einige g, während sie bei meinen Experimenten die Höhe von ca. 4400 g er- reichte. Die zum Centrifugiren benutzte Maschine war eine Milch- centrifuge, in deren Trommel auf dem Boden eine hölzerne Seheibe mit Hilfe eiserner Klammern befestigt war. Auf dieser hölzernen Scheibe waren in gleichen Abständen von einander acht starke Messingcylinder angebracht, welche die später zu erwähnenden Glascylinder während des Centrifugirens aufnahmen. Sowohl der Abstand der GlascyHnder von der Achse als auch die Geschwindigkeit der Umdrehungen konnte variirt werden, sodass die Zahl der g beliebig vermehrt und vermindert werden 1) Motticr. The effect of ceutrifiigal l'one a\n>n tlie r.'ll. Aiiiials of Bdtaiiy isiiü. Vol. XIJI, ]i. 325. •Ji Miehe, Feber Wamlerungeii lies pt'lanzlii'lieii Zellkenu-s. Flora i;i(i]. Bd. 86, p. 1Ü'.>. Jahrl.. f. wiss. Botanik. XXXVIU. 1 2 Frank Maiidii Andrew.-^. konnte'). — Bei der vorliegenden Untersuchung wurden an ver- schiedenen Pflanzen folgende Fragen zu lösen versucht: "Welche Verlagerungen treten bei Einwirkung sehr hoher Centrifugalkräfte in dem Zelliuhalte ein? Wie wirken sie auf die ganze Pflanze, besonders auf ihr Wachsthum? Wie rasch und in welcher Weise werden die Veränderungen rückgängig gemacht? Hieran schlössen sich einige specielle Fragen, auf die ich an dieser Stelle nicht weiter eingehen werde. Ich beginne diese Erörterung mit meinen Beobachtungen ül)er die Wirkung der Centrifugalkraft auf Samen. Theil I. Oel- und proteinhaltige Samen. Beispiele: Ricinus communis. Helianthus annims, Cifcurhfta Pe^^o. Nachdem ich mich an mikroskopischen Schnitten von der Richtung der langen Achse der Zellen überzeugt hatte, wurden die oben erwähnten Samen in drei verschiedenen Richtungen centri- fugirt, nämlich: a) transversal, d. h. parallel zu der langen Achse der meisten Zellen, b) nach dem Hypokotyl hin, und c) nach dem Stamm hin, beides auf den Embr\o bezogen. Zunächst wurden die Samen 12 Stunden lang in Wasser quellen gelassen, um den turgescenten Zustand herzustellen. Diejenigen, welche transversal centrifugirt werden sollten, wurden einfach auf eine dünne Lage feuchter Baumwolle auf den Boden starker Glas- \< Die Hillic der (■(.■iiti-iliiLMllre-feiiiiherliegendeu Zellseite. Köriier, welelie nach dem centrifugalen res)!. .inlri|Mii,hM Endo gehen, zeigen damit selh.stversliindliih an, ilas.< ihr specifi.sehos CJewidit grös.-^er hezw. kleinei- ist al.>: dei- Zellsatt. Dil' WirluuiK iliT feilt rit'uiiiilknirt iiiit' ITIaiizi'H. 5 schliesslich, wenn die Centrifugalkraft in der Querrichtung gewirkt hatte, die Längsachse der Zelle also dazu senkrecht stand, die Krümmung beinahe gänzlich verschwindet. Wir haben jetzt einen sehr deutlichen Contrast in den beiden Zellenden, in dem einen liegen die hellgefärbten Proteinkörner, in dem andern das geschwärzte Oel. Wie oben schon angedeutet wurde, ist es zuerst unmöglich, in normal gefüllten Zellen durch die Centrifugalkraft das Oel und die Proteinkörner vollständig von einander zu trennen und zwar deswegen, Aveil bei der starken Füllung der Zellen die beiden durch das Centrifugiren gesonderten Schichten sich in der Mitte eine Strecke weit gegenseitig verdecken und so keine deuthche Grrenze sichtbar wird. Eine sehr scharfe Sonderung lässt sich jedoch dadurch er- zielen, dass man die Samen zunächst einige Tage wachsen lässt. Schneidet man jetzt die Wurzeln al) und centrifugirt die Samen, so ist die Separation der beiden Reservestotte in den theilweise entleerten Zellen sehr gut ausgeprägt. Das geschwärzte Oel und die Protei'nkörner, welche durch das Safranin intensiv roth gefärbt sind, zeigen dann einen grossen Contrast. Die Proteinkörner lassen sich dauernd mit Safranin färben, doch müssen zu diesem Zwecke die Schnitte mindestens 20 Stunden in der Farbflüssigkeit gelassen werden. Meistentheils wirkte die Centrifugalkraft, wie oben erwähnt, parallel oder senkrecht zur Zellachse. Hier und da waren jedocli einzelne Zellen so gelagert, dass sie schiefwinkelig zur Centrifugal- richtung standen. In allen Zellen der Samen von Irkinux, Ciiciir- hita und Hdianthus war der Inhalt vollständig in der beschriebenen Weise dislocirt, selbst in den winzigen Zellen des Embryo. Wenn wir mit sehr starker Vergrösserung das Aussehen des Oels nach seiner Anhäufung im centripetalen Zellende betrachten, so bemerken wir, dass es sowohl vor als nach der Anwendung von Chrom -Osmium -Essigsäure eine homogene, feiii-granulirte Masse ist (Fig. 1, 2, 3, Taf. I). Nur bei Nie/ uns ist ein beträchtlicher Unterschied in der Grösse dieser Granula zu constatiren, die regel- mässig in dem Oel vertheilt liegen. Sowohl in centrifugirten als in nicht centrifugirten Samen dieser Pflanzen kann man eine ring- artige oder -wabenartige Anordnung des Protoplasmas bemerken, Avelches besonders in entleerten Zellen das Innere gleich ebenso vielen zarten und dünnwandigen Parenchymzellen zu erfüllen scheint. ß Frank .Miiridii Amlrew.-. Bei Ricinus sind diese Maschen sehr zahh-eicli und klein, sie messen nur 0,001 mm. Werden jedoch die Samen nach fünf- tägigem Wachsthum centrifugirt, so ist ihre Grösse bis auf 0,008 mm im Durchschnitt angewachsen und ihre Zahl vermindert. Bei Cucurbita und HcJianthus sind diese Maschen gleich- förmiger als bei Bicinus und haben eine durchschnittliche "Weite von 0,001 mm resp. 0,002 mm. Meistens waren diese Abtheilungen polygonal, obwohl in anderen Fällen, besonders wo die Samen nach vorhengem Wachsthum centrifugirt wurden, sie kreisrund mit inter- cellularartigen Zwischenräumen erscliienen. An der dem centri- fugalen Zellende zugewandten Seite der Oelmasse oder dort, wo aus irgend einem Grunde die Quantität des Oels geringer war, erschien es oft in jene Maschen eingeschlossen, woraus man ab- leiten könnte, dass die ganze Oelmasse in Tropfen angeordnet ist. Aber wie vorher an centrifugirten und uncentrifugirten Zellen, welche überall eine normale Menge Oel besitzen, constatirt wurde, erscheint dieses vollkommen ungesondert. Um nun festzustellen, innerhalb welcher Zeit das Oel in den centrifugirten Samen in seine normale Lage ohne den Einfluss des Wachsthums zurückkehrt, mussten die Samen längere Zeit hindurch so aufbewahrt werden, dass sie zwar feucht genug waren, aber nicht auskeimen konnten. Zu dem Zweck wurden sie auf einem Gestell unter eine Glocke gebracht, in welcher der Feuchtigkeitsgrad soweit erniedrigt wird, dass keine Keimung eintrat. Die Lage der Samen entsprach derjenigen, die sie während des Centrifugirens inne hatten. Eine Hälfte wurde einer Durchschnittstemperatur von 16° C. ausgesetzt, während die andere an eine Stelle im Wärme- zimmer gesetzt wurde, wo eine unveränderliche Temperatur von 2^^ C. herrsclit. Während dieser Zeit wurde dann und wann ein Same entfei'iit und an sorgfältigen Schnitten auf den B,ück- wanderungsprocess des Zellinhaltes hin untersucht. Gefärbte Präpa- rate dieser Samen wurden ebenfalls angefertigt nach der oben an- gegebenen Metbode, um sie mit jenen zu vergleichen, welche unmittelbar nacli dem Centrifugiren hergestellt waren. Nacli Verlauf von 3 Monaten war der Inhalt in den Zellen des Embryos und in der unmittelbaren Nachbarschaft der Gefäss- bündel zurückgekehrt, in allen anderen Zellen war jedoch die Wiederherstelhing des Inhalts, wenngleich theilweise, eingetreten, doch niemals vollständig. Die Umlagerung des Inhalts schien dann leichter einzutreten, wean die Zellen nach der Seite zu centri- Dir Wirkiiii;: il''i- Cnitririi'/Mlknirt ^iiil ITliiiizni. 7 fugirt waren, wahrsclieiiilich deswegen, weil in diesem Falle bei der grösseren Berührnngsfliiche die beiden Scbicbten sich leichter wieder mischen konnten. Dieser Versuch wurde noch in der Weise variirt, dass gleich nach dem Centrifugiren der Embryo entfernt wurde, um zu unter- suchen, ob seine Anwesenheit etwa einen Einfluss auf die Restitution des Zellinhaltes haben würde. Trotz aller Vorsichtsmaassregeln jedoch, die Fäulniss in dieser etwas feuchten Atmosphäre zu ver- hindern und die lästigen Pilze fernzuhalten, konnten solche Samen nur 30 Tage lang am Leben erhalten werden. Während dieser Zeit war nur in einigen Zellen in der Nähe der Gefässbündel normale Vertheilung des Inhaltes wieder eingetreten, während in allen anderen Zellen, wie ein Vergleich mit den sofort nach dem Centrifugiren nngefertigten Dauerpräparaten lehrte, eine Ver- änderung kaum wahrnehmbar war. Schliesslich wurde noch ein drittes Experiment in der Weise angestellt, dass die Samen 41 Stunden unter günstigen Keimungsbedingungen gehalten und dann des Embryos beraubt wurden. Es Hess sich dann an Schnitten feststellen, dass eine kurze Zeit hindurch der Inhalt fortfuhr, rascher in die normale Lage zurückzukehren, als wenn der Embryo sogleich entfernt war. Dieses war augenscheinlich auf den Anstoss zurückzuführen, den der Stoffwechsel auf die Zellen ausgeübt hatte, denn sehr bald wurde die Wiederumlagerung langsamer und lang- samer und hörte schliesslich ganz auf. Um die Zeit zu ermitteln, innerhalb welcher sämmtliche Zellen unter günstigen Keimungsbedingungen in ihren normalen Zustand zurückkehren, wurden die Samen sofort nach dem Centrifugiren in Sägemehl bei einer Temperatur von 26" C. gepflanzt. Bei Cucur- bita war der Inhalt in den Zellen des Embryos vollständig in 18 Stunden zurückgekehrt. Wie vorher erwähnt, schien der Inhalt nach seiner Neuanordnung im Embryo immer sich zunächst in der Nähe der Gefässbündel zurückzulagern. Von diesen Punkten aus erfolgte die Umlagerung in radialer Richtung durch den Samen hindurch, indem sie gleichzeitig nach der Spitze der Kotyledonen zu den Gefässbündeln entlang fortschritt. Es wurden genügend Samen ausgesät, um jeden Tag ein Pflänzchen zum Zweck der mikroskopischen Untersuchung entfernen zu können. Die Rückkehr des Inhalts, welche zunächst langsam erfolgte, beschleunigte sich mehr und mehr in dem Maasse, als die Pflanze wuchs und ihre Anforderungen an die in den Kotyledonen angehäuften Nährstoffe g Krank ^^al'illn Andrews, sich steigerten. Erst am 8. Tage waren die Zellinhalte wieder vollkommen normal gelagert. Die peripheren Zellen waren die letzten, deren Inhalt zurückkehrte; während der Zeit war die Wurzel der Pflanze 19 cm, ihr Stengel 21 cm lang geworden. Es kann überraschend erscheinen, dass soviel Zeit für vollkommene Wiederumlagerung erforderlich war. Doch ist das nicht weiter erstaunlich, wenn man bedenkt, dass in den Samen dieser selben Pflanze ohne den Einfluss des Wachsthums drei Monate noch nicht genügten, um vollkommene Restitution des Inhalts herbei- zuführen. Wenn wir den traumatischen Effect, der durch die folgende Beiiandlung hervorgerufen wurde, unberücksichtigt lassen, so führt uns folgendes Experiment einen Schritt weiter. Es wurde nämlich, nachdem Cnciirhifa vier Tage gewachsen war, ein Kotyledo entfernt. Es konnte dann constatirt werden, dass die Umlagerimg in den Zellen des anderen Kotyledo beschleunigt wurde. So gross war der Wechsel, dass in allen Zellen der Inhalt beinahe in der Hälfte der Zeit, die beim ersten Experiment erforderlich war, zurück- kehrte, d. h. etwa in zwei Tagen nach der Amputation. Dasselbe trat, wenn auch weniger markirt, dann ein, wenn kleinere Theile eines oder beider Kotyledonen entfernt wurden. Niedrigere Tempe- ratur von 17" C. verlängerte die Dauer der Rückkekr in allen Fällen um einige Tage. Bei Tiicinns kehrte der Inhalt in den Zellen der Kotyledonen nach dreistündiger Einwirkung einer Centrifugalkraft von ca. 4400 g in 2 Tagen zurück, nachdem die Keimung begonnen hatte. In den Zellen des Endosperms erfolgte jedoch die Umlagerung sehr lang- sam; es waren bei 26" C. dazu 12 Tage nöthig. Wenn eine Hälfte des Endosperms entfernt wurde, während die Pflanze unter den- selben Bedingungen wie vorher verblieb, so verstrichen 7 Tage, bevor der Inhalt der anderen Hälfte zurückgekehrt war. Wenn schliesslich die Pflanze einer Temperatur von 16" C. ausgesetzt war, so waren 1 Tage für die Umlagerung in der zurückbleibenden Hälfte niitbig. Was dann Helianth/is anbetriflt, so genügten im allgemeinen und wenn beide Kotyledonen vorhanden waren, bei 26" C, 3 Tage, wenn hingegen bei 17" C. kultivirt, 4 Tage, bis der Inhalt voll- ständig zurückgekehrt war. War ein Kotyledo entfernt, so war bei 26 " C. schon 24 Stunden nach der Keimung vollkommene Rück- kehr eingetreten, ohne dass eine Entfernung des Inhalts oder eine Di(' Wirkung lii'i- •'.•iitrifiifialknifl ,iut l'flaiizeii. 9 Auflösung der Proteinkörner bemerklich war. Das Oel scheint rascher in die normale Lage zurückzukehren als die Proteinkörner, und indem es dieselben zuerst nur mit einer dünnen Schicht be- deckt, lässt es die Umrisse der Proteinmasse in der Mitte der Zelle noch einige Zeit hindurch erkennbar. Nachdem dei' Zellinhalt zurückgekehrt war, begannen alle Pflanzen von liicmus, Ctircuhita und HeHanflms, einerlei, in welcher Richtung die Samen centrifugirt waren, bald so gleichmässig zu wachsen, dass in einigen Tagen kein Unterschied mehr in Grösse und Stärke zwischen ihnen und den nicht centrifugirten ControU- pflanzen entdeckt werden konnte. Weiter war es erwünscht, zu untersuchen, ob überhaupt und wie das Centrilugiren auf die trockenen Samen dieser selben Pflanze wirken würde. Es wurden die Samen also wiederum der drei- stündigen Einwirkung einer Centrifugalkraft von 4400 g unterworfen. Doch in keinem einzigen Falle, selbst nicht bei Ricinus^ wo man eine Veränderung hätte erwarten können, war auch nur die ge- ringste Spur einer Verlagerung erkennbar. Weiterhin war denn auch bei einem Vergleich der Keimung mit der von Controllpflanzen kein durch diese Behandlung hervorgerufener Unterschied zu con- statiren. Theil IL Samen mit Stärke und Proteinkörnern. Beispiele: Pisiun sativuui, Phaseolus multifioiKs. Vicia sativa. Nachdem diese Samen in der oben angegebenen Weise der dreistündigen Einwirkung einer Centrifugalkraft von 4400 g aus- gesetzt waren, wurden sie wiederum an Schnitten untersucht. Um ein Herausreissen der Stärkekörner aus der durch das Centrifugiren bewirkten Lage zu vermeiden, mussten die Schnitte nach der Zell- wand zu geführt werden, welcher die Stärkek/irner anlagen. Weiter wurden diese Schnitte gerade dick genug gemacht, dass sie eine Lage unverletzter Zellen enthielten und da ja der Inhalt so leicht sich veränderte, schien es räthlich, selbst das geringe Gewicht des Deckglases mit Glassplittern zu stützen, wenn frische Schnitte jQ l-'r;inl< Marion Anrlrcws. direct iu Wasser übertragen wurden. Einige Stücke dieser Samen wurden auch in 1 " (. Chromsäure sowie in Chrom -Osmium -Essig- säure fixirt. Zuerst wurden die Samen in Glascylindern so orientirt, dass die Centrifugalkraft im rechten Winkel zu den Kotyledonen wirkte. In manchen Fällen waren die Zellen so vollständig mit Stärke und Proteinkörnern gefüllt, dass vollkommene Umlagerung des Inhalts nur in einigen Reihen an der Peripherie eintrat, in anderen Fällen in 12 oder 15 Reihen nach innen, während hier und da eine gleiche Veränderung des Inhalts in kleinen Zellgruppen zu bemerken war, welche noch näher nach dem Innern zu lagen. Andere Samen von Pisiim safivNiii waren augenscheinlich nicht so inhaltsreich, denn bei ihnen trat vollkommene Umlagerung ein und zwar in folgender Weise: In diesen Samen sowohl wie in denjenigen von Phnseohis nmJ- tifiorns und Vicia sof'iva sind die Stärke und die Proteinkörner vor dem Centrifugiren gleichmässig in den Zellen vertheilt. Nach dem Centrifugiren waren jedoch die Stärkekörner, vorausgesetzt, dass der Inhalt nicht zu dicht war, durch die Proteinsubstanzen hin- durch nach dem centrifugalen Ende der Zelle geschleudert (Fig. 4, Taf. I). Wegen ihrer Form war eine vollkommen dichte Zu- sammenhäufung nicht möglich; denn hier und da blieben Zwischen- räume zwischen den Körnern, welche die ganze Masse als ein ziemlich lockeres Gefüge erscheinen Hessen (Fig. 4, Taf I). Auch die Proteinköruer wurden, sofern es die Dichte des In- halts gestattete, nach dem centrifugalen Ende der Zellen ge- schleudert. Man konnte sie dann dicht aufgehäuft in den oben erwähnten Interstitien zwischen den Stärkekörnern sehen. Gerade über den Stärkekörnern waren sie ebenfalls in eine sehr compacte Masse zusammengedrängt, die jedoch nach dem centripetalen Zell- ende lockerer wurde. Dass der Grund der Verlagerung des Zellinhaltes davon ab- hängt, wie dicht die Zellen gefüllt sind, lässt sich durch folgendes Experiment zeigen. Dieselben Samen, in deren Zellen sich durch die Centrifugalkraft keine Veränderung hervorrufen Hess, wurden in feuchtem Sägemehl zur Keimung gebracht. Wurden sie dann wieder centrifugirt, so Hess sich eine geringe Umlagerung in solchen Zellen Cnnstatiren, welche vor dem Keimen dies nicht gezeigt hatten. Und wiederum je länger diese Samen wachsen konnten und je weiter die Entfernung der Inhaltstoffe vorschritt, desto vollständiger Dif W'irkiuitr nis vollzog sich die Umlagerung des In- halts bei 26" C. in 9 Tagen und bei IC." C. in 20 Tagen. Bei V'n-ia Fahd waren die entsprechenden Zeiten bei 26" C. 7 Tage und bei 16" C. 20 Tage. Man wird bei einem Vergleich dieser Samen mit den öl- und proteinhaltigen erkennen, dass die ersteren in der Regel unter gleichen Bedingungen viel längere Zeit zur Wiederumlagerung des Inhalts gebrauchen. Wie oben wurde auch bei diesen Samen nach Entfernung eines Kotyledo bald die Rückkehr in den Zellen des übrig bleibenden Kotyledo beschleunigt und erfolgte in beinahe der Hälfte der Zeit, als wenn zwei vorhanden waren. So z. B. wurde bei Pisuin satirinn nach dieser Behandlung die Zeit der Wieder- umlagerung bei 26" C. von 5 auf 3 Tage und bei 16" C. von 9 auf 6 Tage reducirt. Eine gleiche bedeutende Abnahme der Zeit war bei PJiaseolns nuilfiflonis und bei Vicia Faha bemerklich. Eine weitere Erklärung ist unnüthig. da ein Blick auf die Tabellen, in u Frank Maiinn Andrews, welchen die diesen Punkt betreffenden Werthe zusammengestellt sind, geniigen wird, um meine Beliauptungen zu illustriren. 12 Siinirn Mm raralU'l v.n ilni Kntyledoufn ci'n- 2f,"(_'. in Irit'ugirt nml in Sügonchl yi- pflanzt kcinit.Mi Ihm . . . . K''" <'• in PiSIWl : sativum Phaseolus mul- tifiorus VieiaFaba 24 IS 24 4.S 36 Stunden I (.ntriillsaniiMi in Säfrenitdil j^f- '"'' • '" pflanzt keimten lici .... ](;"(•. in 24 4S •24 4S 36 Cd Der Inhalt kidirte, nacli dem 2t; "('.in f'entrifnjriren . in Siijremehl zu- rüek bri 1 •' " < '• in Tagen hiT hilialt ki'hrtr. mich dem -'•' ' •'■ in rciitrifiis-ircn, in der friuditiMi Kammer zuriiek hei .... 10° ('.in Jtodt ; lehten, j 2G Tage , todt todt: lebten! . ,, 1 00 Tage i lli-r Inhalt krhrti', nach dem 20°('. in Ceiitrifugiren, naehdeni ein Kd- tyledo entfernt war. zuriiek hei H) <'. in 11 In der Keimdauer von Pisuin sativum und Plmseohis mulfi- fhirus war ein Unterschied bemerklich. Jene, welche parallel zu den Kotyledonen centrifugirt waren, keimten in allen Fällen in der- selben Zeit wie die Controllpflanzen. Diejenigen hingegen, in denen die Centrifugalkraft im rechten Winkel zu den Kotyledonen ge- wirkt hatte, zeigten einen Unterschied. So gebrauchten z. B. bei Pismii sativuni die Samen bei 26" C. 72 Stunden zur Keimung, wiihrend die Controllpflanzen wie gewöhnlich schon in 24 Stunden keimten. Bei 16" C. keimten die centrifugirten Samen nach 92 Stunden, die normalen hingegen nach 48 Stunden. Einen ähn- lichen Unterschied kann man auch bei Pluiseohis iiix/f/fionis be- merken. Es ist möglich, dass die gequollenen Kotyledonen der Samen während des Centrifugirens so fest zusammengepresst waren, dass der Embryo etwas dabei zu Schaden kam. Dass dies bei mikroskopischer Untersuchung nicht feststellbar war, schliesst die MögUchkeit keineswegs aus. Jedenfalls scheinen die Samen nach dem Keimen bald ihre Lebenskraft wieder zu gewinnen; sie wuchsen nach ein paar Wochen ebenso kräftig wie normale. JJiu W'irkiin;;- der ( 'ciilrifugalki-aft auf Pflanzen. 15 Bei J'hdseoins laiiltifJorus war die schon oben erwähnte Schauni- structur des Protoplasmas ausserordentlich deutlich, besonders wenn die Samen eine Zeit lang gewachsen waren (Fig. H, Tat". I). Es sah aus, als ob die Zelle in ihrem centripetalen Ende von einer Masse grosser polygonaler, sehr dünnwandiger und durchsichtiger Waben ausgefüllt wäre, zwischen denen hier und da in den Winkeln kleine Intercellularen vorhanden waren In diesen lag bisweilen ein Protein- körnchen, welches an solchen Punkten fester als sonst gehalten, von der Centrifugalkraft nicht fortgeschleudert war. Hierzu bildete die dichte Anhäufung dunkeln Inhalts beim centrifugalen Ende einen auffälligen Contrast. Diese Anordnung des Plasmas ist jeden- falls in den normalen Samen schon durcli die Vertheilung der Stärkekörner gegeben; neugebildet konnte sie kaum werden, da sie sofort nach dem Centrifugiren deutlich erkennbar war. Es ist mit- hin im höchsten Grade überraschend, zu sehen, dass eine solche Quantität Zellinhalt und besonders das Protein und die grossen Stärkekörner durch jene zarten Lamellenwände ges(;hleudert werden konnten, ohne dass die ganze Structur total und dauernd zerstört wurde. Dies entspricht durchaus den Erfahrungen Mottier's an ( 'ladopliard, deren zartes Lamellengerüst ebenfalls durch die hohe Centrifugalkraft nicht beschädigt wurde'). Theil in. Siebröhren. Es ist eine bekannte Thatsache, dass ein sehr leichter Druck genügt, um den Inhalt einer Siebröhre zu veranlassen, in einer be- stimmten Richtung zu fliessen. Von diesem Gesichtspunkte aus er- schien es wünschenswerth, festzustellen, ob der Inhalt einer Sieb- röhre oder mehrerer derselben in einer Reihe sich vollständig durcli die Centrifugalkraft entfernen Hesse. Zu diesem Zwecke wurden die günstigsten Objecte, wie Miinordica Elaterium und Cucurhita Pepü zuerst gewählt, denn es ist a priori klar, dass, wenn es bei diesen Pflanzen unmöglich ist, es nutzlos sein würde, das Experiment bei anderen /u versuchen. Ein Stück eines lebhaft wachsenden Stengels wurde so durch das Loch eines starken Korkes (k) gesteckt, dass es ein paar mm ].. ;J:.".> 16 Frank ilarion Aiulrewb, über die Korksclieibe vorragte. Der Kork war so gestaltet, dass die untere Hälfte genau in den inneren Durchmesser des Glas- cylinders hineinpasste und diesen abschloss. Das herausragende obere Ende des Stengelstückes wurde durch eine Lage Gips') (g) fest mit dem Korke verbunden (Fig. l). Auf ähnliche Weise wurden Stengelstücke von Curciirhlta Pcpo an dem Korke befestigt. Dieser wurde jetzt auf den mit Wasser gefüllten Glascylinder fest aufgesetzt. Nach dreistündiger Ein- wirkung einer Centrifugalkraft von ca. 4400 g waren die Stengel durchscheinend geworden, weil sie während des Centrifugirens mit Wasser injicirt waren. Schon an dünnen Freihandschnitten konnte festgestellt werden, dass der Inhalt der Siebröhren verschwunden war. Um dies jedoch mit hinreichender Sicherheit zu constatiren, wurden Theile sofort in siedendes Wasser 3 bis 5 Minuten lang nach der Methode von A. Fischer-) gelegt, dann mit Alkohol entwässert, in Paraffin eingebettet, auf dem Mikrotom geschnitten, nach der Dreifarben-Methode gefärbt und in Balsam eingeschlossen. Es kam zunächst nicht darauf an, den Zellinhalt zu färben, sondern möglichst rasch und vollständig das von dem Inhalt, was etwa in den Sieb- röhren vorhanden sein konnte, zu iixiren. Für diesen Zweck eignet sich die Me- thode A. Fischer's in hervorragender Weise, wünscht man jedoch, dass die Gewebe nachher normal nach Flemming's Methode gefärbt werden, so müssen die Objecte nach der Fixii'ung mit kochendem Wasser die gewöhnliche Zeit in Chrom-Osraiuni-Essigsäure liegen. An diesen Präparaten konnte man wiederum deutlich sehen, dass der ganze Inhalt vollständig aus den Siebröliren entfernt war. Die Hautschicht war jedoch un- verändert erhalten. Wenn man bedenkt, dass ein sehr hoher Druck Fiirur I . Ij ZiuTst l)ci ExiuTuiiciitcii mit l'fliiiizi'n aiigcwaiult von Pfeffer (Ueber Aii- ucniluiig des Gipsverbande.s für iiflaiizenpliysiologische Studien, 1892). 2.) A. FLsclier, l'eber den Inhalt der Sieliröhren an unverletzten Pflanzen. iJer. d. Deutsch, l'otaii. (ies;ell.«ch.. 1 .SSf), Bd. :!, p. l'3ii. hir Wirkung iliT i ViilrirugiilkiMll mit IM'laii/.cn. 17 gewirkt hatte, ist die Infiltration der Stengel mit Wasser ohne weiteres verständlich. Um die Infiltration mit Wasser zu vermeiden, wurden in einem weiteren Experiment die Stengel vollständig eingegipst. Sie ragten oben und unten etwas aus der dem inneren Durchmesser des Ge- fässes entsprechenden Form heraus. Diese ruhte auf einer am Boden des Cylinders hefindlichen , durchlochten und paraffinirten Holzscheibe, sodass das untere Ende des Stengels frei in das mit Wasser gefüllte Loch hineinragen konnte. Diese in Fig. 2 dar- gestellte Anordnung war nöthig, da es sich als ganz unmöglich herausstellte, die Stengel der fraghchen Pflanzen in Luft oder in wenig Wasser auf irgend eine andere Art zu befestigen. Zuerst wurde der Stengel in der Richtung nach dem Wurzelende centrifugirt, da dieses die hauptsächliche Richtung der Stoffleitung ist. Doch war in Stengeln, welche in der entgegengesetzten Richtung centri- fugirt waren, der Inhalt der Siebröhren ebenso vollständig herausgeschleudert. Nach dem Cen- trifugiren konnte die Gipsform leicht aus dem Glascylinder herausgenommen und zerbrochen werden, wobei die Trennung immer an dem Stengel entlang erfolgte und ihn selber un- verletzt liess. Wie wiederum Freihand- und Mikrotom- schnitte ergaben, war der Inhalt der Siebröhren vollständig herausgeschleudert, in vielen Fällen durch das ganze Stück hindurch. In allen übrigen Zellen war bei diesen beiden Experi- i''i;i'i •-'. menten der Inhalt ebenfalls vollständig ver- lagert. Schon in einer Stunde hatte die starke Plasmaströmung, die in diesen Zellen vorhanden ist, den Inhalt wieder in die nor- male Lage zurückgeführt. Diese Plasmaströmung war besonders auffällig und lebhaft in den Knotenzellen. Bei den jungen Stengeln von Cucurbita Fepo wurde dieselbe Anordnung wie in Fig. 2 getroffen. Da diese jungen Stengel hohl sind, wurden die zarten Wände, welche die centrale Höhlung be- grenzten, durch die Centrifugalkraft zerrissen und der Inhalt der Zellen herausgeschleudert, sodass in Folge der dadurch herbei- geführten Schrumpfung der Stengel zusammensank, sich von dem iiluli. f. wi 18 Frank .Marimi Andri'\\>. Gips loslöste und durch den Kanal liindiiichgepresst wurde. Um das zu verhindern, wurde ein Glasstab, der gerade dick genug war, um die centrale Höhlung bequem auszufüllen, sorgfältig in dieselbe hineingesteckt, bis sein unteres Ende auf der Korkscheibe auf dem Boden des Cylinders ruhte (Fig. 3). Nach dieser Behandlung konnte man sowohl an Freihand- als auch aa Mikrotomschnitten ebenso wie an den Objecten der beiden vorhergehenden Experi- mente constatiren, dass der Inhalt stets voll- ständig aus den Siebröhren herausgeschleudert war. In derselben Weise wurden auch Spross- spitzen von Momordica centrifugirt. Es wurden solche Spitzen ausgewählt, welche wenige kleine Blättchen besassen. Diese wurden in den Glas- cylindern in umgekehrter Lage befestigt, sodass die Centrifugalkraft nach der Spitze zu wirkte. Es wurde besonders darauf geachtet, dass die Blätter Gelegenheit hatten, sich flach auf den Boden des Cylinders zu legen. Ohne diese Vorsicht brachen sie immer ab und machten das Missliugen des Experimentes unvermeidlich. Bei Anwendung der stärksten Centrifugalkraft wurde gefunden, dass der Inhalt vieler Sieb- röhren verlagert war, und sehr oft in den \^^ — -i&- — '^J Siebröhren nach der Spitze zu sich aufgehiiuft Pj„„,. .. hatte. Sowohl bei diesem Experiment als auch bei allen den anderen, die angestellt waxrden, war in keinem einzigen Falle zu beobachten, dass die Hautschicht eine Verlagerung zeigte. Da wir nun gesehen haben, dass die Verlagerung des Inhalts in den Siebröhren möglich ist, wurde die folgende Reihe von Ex- perimenten angestellt: Samen von Cucurbita Fepo wurden in Sägemehl bei 26*^ C. keimen gelassen, bis sie eine Länge von 3 cm erreicht hatten. Priänzchen von dieser Länge haben schon vollständig entwickelte Siebrühren und sind widerstandsfähig genug, um die Wucht der Centrifugalkratt ohne grössere Schädigung zu ertragen. Die Säm- linge wurden so in die durch nasses Filtrirpapier feucht gehaltenen Glascylindcr hineingesetzt, dass die Wurzeln durch die Löcher des Knrkdeckels gesteckt und die Kotyledonen durch daraufgegossenen Dir Wirkiiii^^ ilcr <'"ciitrifiif^nlkraft auf Pflaiizon. 19 Gips fest mit der Korkscheibe verbunden wurden, wie das Fig. 4 zeigt. Auf diese Weise wurden je 4 Keimlinge') in 8 Cylindern befestigt, und es war mitbin müglicli, 32 zu gleicher Zeit zu centri- fugiren. Von diesen 32 Keimlingen waren 16 der Wurzelspitze etwa 5 mm von dem Ende beraubt, um die Siebröhreu zu durch- schneiden. Centrifugirt wurde 2 Stunden hindurch bei einer Centri- fugalkraft von 4400 g. Nachher wurde ein Exemplar mit und ein Exemplar ohne Wurzelspitze wie früher 3 Minuten in siedendem Wasser fixirt. Die übrigen 30 wurden bei 26'* C. in Sägemehl gepflanzt. Alle zwei Tage wurde je einer von jeder Sorte entfernt und mit der Hand und dem Mikrotom geschnitten. Der Zweck dieses Ex- perimentes war, zu ermitteln, in welcher Zeit der Inhalt der Siebröhren bei einer Temperatur von 26" C. wiederhergestellt sein würde. Schon die Freihandschnitte, welche unmittelbar nach dem Centri- fugiren angefertigt wurden, zeigten, dass der Inhalt derSiebröhren aus dem oberen Theile der Wurzel entfernt war. Doch musste wegen der geringen Grösse der Wurzelspitze von Cucnrbifa Pejjo und wegen ihrer ausserordentlichen Weich- heit nach der Fixirung in heissem Wasser die Untersuchung dieses Theils ausschliesslich an Mikrotomschnitten gemacht werden. Erst nachdem die Pflanzen sechs Tage hindurch gewachsen waren, kehrte unter günstigen Bedingungen der Inhalt in die Sieb- röhren zurück. Vor und bis zu dieser Zeit war das Wachsthum zweifellos wegen der durch das Centrifugiren hervorgerufenen Benachtheiligung ziemlich verlangsamt, wurde jedoch kurz nachher wieder rascher. Da der Inhalt der Siebröhren im oberen Theile der Wurzel entfernt war, wurde versucht, festzustellen, ob der Inhalt dieser Zellen nicht in den näher nach der Spitze gelegenen Siebröhren aufgehäuft sei. Es wurden demgemäss Schnitte in dieser Region Fiffur 4. n Fig. 4 stellt einen Liinj;sschnitt durch den Cylinder dar und zeigt demgemäss ir zwei Keiinlinire. 20 Fnink Marion Andrews, gemacht und es wurde gefunden, dass Reihen von Siebröhren auf eine Strecke von in manchen Fällen 12 oder mehr Zellen voll- ständig dicht mit dem Inhalt der weiter nach oben befindlichen jetzt entleerten Zellen gefüllt waren. Immer Hess sich bei obigen Versuchen beobachten, dass diese Anhäufung des Inhaltes in den Siebröhren wieder vollständig verscbwand. Die Zeit, welche zur Entfernung dieser Substanzen nöthig war, betrug im Durchschnitt drei Tage. Es ist höchst wahrscheinlich, dass diese Anhäufung des Zellinhalts und die Functionsstörung der Siebröliren die er- hebliche Anschwellung verursacht, welche immer an dieser Stelle auftritt. Obwohl der in den Siebröliren aufgesammelte Inhalt in kurzer Zeit wieder entfernt war, so war doch ein Wachsthum von beinahe 30 Tagen nöthig, bevor jene oben erwähnte Anschwellung gänzlich verschwand. In den Geleitzellen war wie in allen anderen Zellen der Wurzel der Inhalt in das centrifugale Zellende ge- schleudert, kehrte jedoch in drei Stunden vollständig in die nor- male Lage zurück. Bei jenen zuerst erwähnten (p. 19), ihrer Spitzen beraubten Wurzeln war, da ja der Inhalt gänzlich aus den Siebröhren heraus- geschleudert war, eine längere Zeit zu seiner Neubildung nöthig, denn er wurde erst nach 10 Tagen wieder sichtbar. Da eine so lange Zeit für die Rückkehr des Inhalts in den Siebröhren erforderlich war, selbst ohne Entfernung der Wurzel- spitze und bei ungestörter Assimilationsthätigkeit, so bot sich jetzt die Frage dar, wie lange derselben Behandlung unterworfene Cucurhit((-Fi\sinzen zur Restitution ihres Inhalts gebrauchen würden, wenn sie nach dem Centrifugiren in vollkommener Dunkelheit kultivirt wurden. Zu diesem Zweck wurden die Pflanzen nach dem ( entrifugiren mit einem Dunkelcylinder bedeckt, und es wurde an jedem dritten Tage ein Exemplar untersucht. unter diesen Bedingungen kehrte der Inhalt in solchen Siebröhren, in welchen er entfernt war, erst nach 12 Tagen zurück. Es ist somit wiederum wie bei den früheren Experimenten auch hier zu constatiren, dass, wenn die Pflanze oder der Samen sich unter dem Einflüsse ener- gischer Stoffwechselvorgänge befindet, die Restitution des Inhalts immer sehr beschleunigt ist. ]>[<■ Wiikiiii- .lii- Cciitriliiuiiilkniri mit I'l'liiii/.cn. 21 Theil IV. Wachsthum. Eine weitere Aufgabe bestand darin, zu untersuchen, welchen Einfluss eine intensive; und lange wirkende Centrifugalkraft auf das Wachsthum kräftiger Keimlinge haben würde. Als erstes Object für diese Experimente wurden Samen von Ciicurhlfa gewählt. Nachdem sie in feuchtem Sägemehl bei 20^ C. gekeimt und die Keimlinge eine Länge von 3,5 cm erreicht hatten, wurden 32 von ihnen von der Wurzelspitze ab auf eine Entfernung von 1 cm mit Tuschemarken im Abstand von 0,5 mm versehen. Zwei weitere Marken wurden ausserdem angebraclit und be- zeichneten das zweite und dritte cm von der Wurzelspitze aus. Diese 32 Keimlinge wurden dann zu je vier in den 8 Cylindern befestigt (Fig. 4, p. 19). Um weiter zu constatiren, welche durch- schnittliche Differenz das Wachsthum in verschiedenen Medien zeigen würde, wurden IG Keimlinge in Wasser und die anderen 16 in durch benetztes Filtrirpapier feucht gehaltener Atmosphäre centrifugirt. 16 andere Pflanzen, welche in derselben Weise ge- wachsen waren, wurden ähnlich markirt, ))ei 2G" C. in Sägemehl kultivirt und dienten als Controllpflanzen. Ueberdies wurde, um die Bedingungen so gleich wie möglich zu machen, das Zimmer, in welchem sich die Centrifuge befand, auf 2()" C. einige Zeit vor Beginn des Versuches erwärmt. Die Blumentöpfe mit den Controll- pflanzen wurden ebenfalls in dasselbe Zimmer gebracht. Die Keim- linge wurden dann 3 Stunden hindurch centrifugirt bei ca. -1:4:00 g, dann der Längenzuwachs der Wurzel gemessen und mit dem der Controllpflauze verglichen. In allen Fällen wurde ein Durchschnitt von 12 Pflanzen genommen. Das Resultat zeigt die Tabelle auf p. 24. Die centrifugirten Pflanzen wurden dann aus dem Gips entfernt und in Sägemehl bei einer Temperatur von 2. l'.iiH. ll.AiilI.. 11.1.-.', [k SS). 24 Frank Marion Andrew.«, Sobald die Maschine zum Stillstehen gebracht werden konnte, was etwa 10 Minuten dauerte, war zu bemerken, dass von den 20 in Wasser centrifugirten Keimwurzeln 19 eine Krümmung von bei- nahe 90" gemacht hatten. Die Richtung dieser Krümmung lief theils mit, theils gegen die Drehung der Trommel. Einige von den Cvlindern, welche solche gekrümmten Wurzeln enthielten, wurden einige Stunden zu weiterer Beobachtung beiseite gesetzt. Nach 24 Stunden waren sie noch um beinahe 90** gekrümmt. Bei weiterem Wachsthum der Wurzeln nahm jedoch die Krümmung schnell ab, bis sie schliesslich verschwand. Diese Neigung der Wurzeln, sich auf die erwähnte Weise zu krümmen, kann theil- weise wohl auf eine Wundwirkung zurückgeführt werden, besonders da die in Luft centrifugirten, weniger geschädigten Wurzeln eine entsprechend geringere Krümmung aufwiesen. Zum Theil kann sie jedoch durch das Wasser verursacht sein, da bekannt ist, dass Wurzeln in Wasser oft Krümmungen ausführen. In Sägespähnen verschwand diese Krümmung rascher, als wenn die Keimlinge in Wasser gelassen wurden. In allen Zellen dieser drei Pflanzen, deren Wachsthum ich durch die Centrifugalkraft zu beeinflussen versuchte, war der Inhalt, wie schon für Cucurbita erwähnt wurde, nach dem centrifugalen Ende geschleudert, kehrte jedoch in Folge der lebhaften Plasmaströmung schon in zwei oder drei Stunden vollständig zurück. Wenn wir jetzt das Wachsthum dieser drei Keimlinge mit demjenigen der Controllpflanzen vergleichen, so zeigt ein Blick auf die Tabelle, dass es stets verzögert wurde, aber nicht aufhörte. Durchschnittlicher Zuwach.« von 1 2 Samen während S Stunthjn bei 26° C. in mm Cucurbita Pisuni HcUantlius unter normalen Bedingungen .... in Luft centrifugirt in AVas.ser centrifugirt .3,5 •J,l 2,8 •> 2 1.:") •2,9 i.r. "-'•1 Theil V. Milchsaft. Um zu sehen, ob eine Trennung des Milchsaftes der Pflanzen und seiner schwereren Bestandtheile überhaupt möglich sei, wurden Die A\'irkuiif); der (Viitril'iit:alkni(t .uif rflaiizfii. 25 Glascapillaren mit Milchsaft gefüllt und centrifugirt. Die Röhren hatten eine Länge von 4 cm und wurden entweder durch Ansaugen mit dem Munde oder unter der Luftpumpe gefüllt. Das eine Ende der Glasröhren wurde dann vorsichtig in einer Flamme zugeschmolzen, indem d;ifür Sorge getragen wurde, dass keine Luft eindringen konnte. Zu sechsen wurden dann diese Röhren zwischen Kork- platten gelegt, in welche seichte Rinnen geschnitten waren, diese zwischen zwei Ohjectträger mittels Gummibändern geklemmt und das Ganze in den Cylinder gesteckt. Die Röhren wurden dann anderthalb Stunden liindurch einer Centrifugalwirkung von ungefähr 4400 g ausgesetzt. Die mikroskopische Untersuchung zeigte, dass eine gewisse Trennung stattgefunden hatte. Denn die schwereren Bestandtheile, wie die Stärkekörner, füllten in einer dichten klumjugen Masse das centrifugale Ende vollständig aus. Da sich somit die Möglichkeit ergeben hatte, eine Treimung oder Umlagerung der Bestandtheile des Inhalts in diesen dünnen Röhren zu bewirken, wurde zunächst mit kleinen Pflanzen dasselbe Experiment angestellt, und zwar mit Keimpflanzen von Pajjarer soDiiiifer/iiii und Kiqjhorhia Laga^cae. 1. Papaver somniferum. Die Samen dieser Pflanze wurden in feuchtes Sägemehl gesät bei 26** C. Sie begannen nach 72 Stunden zu wachsen und wurden, nachdem die ganze, noch durchsichtige Pflanze eine Länge von 1,25 cm erreicht hatte, centrifugirt. Sie wurden in ihrer Lage wiederum durcli Gips festgehalten. Das Eingipsen geschah folgendermassen. Ein kleines Bündel der Pflanzen wurde auf die in Figur 5 angegebene Weise in der Papierform aufgehängt und dann diese mit flüssigem Gips gefüllt. Im Moment, wo letzterer erstarrte, wurde die grosse Nadel herausgezogen und dadurch eine Linie geringerer Festigkeit geschaflen. die den Gipscylinder leicht in der Mitte auseinanderbrechen liess und so die spätere Entfernung der Pflanzen sehr erleichterte. Die Gipsform wurde dann in einem Glascylinder 2 Stunden mit einer Kraft von ca. 4400 g nach der Wurzel zu centrifugirt. Sofort nach Beendigung des Versuches wurde der Gipsblock einige Minuten in siedendes Wasser gelegt und hierdurch eine augenblickliche Fixirung des Inhalts der Pflanzenzellen bewirkt. Dann wurden die Pflanzen durch Zer- 26 Fniiik Mariiiii Andrpws, brechen der Form befreit. Zur weiteren Erleichterung des Herausnehmens wurden übrigens auch die Pflänzchen leicht mit Parafrinöl oder Vaseline überzogen. Dies hatte, wenn das Oel nicht zu reichlich angewandt wurde, keinen Einfluss auf das spätere Wachstbum der Pflanzen. Nach der Fixirung wurden die Pflanzen in eine schwache Lösung (3 "Ai) von Kalilauge zur Auf- hellung gelegt. Man konnte jetzt unter dem Mikroskop von der Stengel- bis zur Wurzelspitze die Verlagerung des Inhalts ver- Figur .'). .4 =: Korkiilatte; B == Nadeln: C E = TiiiKlfadcn : F = Nähnadel ; Tt AVatte ; D ^ Pflanzen ; Papierform; I£ = Gyps. folgen. In allen Zellen w^ar wie gewöbnlich der Inhalt in das centrifugale Ende gedrängt. In den Milchgefässen war deutlich zu sehen, dass der Inhalt durch die ganze Länge der Pflanze in die Wurzel getrieben war und hier eine sehr dichte, körnige Masse bildete. Da es also möglicli war, den Milchsaft auf diese Weise zu verlagern, wurden jetzt 50 Pflanzen von Pcqjaver soitmifermn der Wurzelspitze beraubt, so dass die Milchgefässe offen waren,, und in der oben bescliriebenen Weise eingegipst. Damit der Gips nicht die Schnittflächen verstopfen konnte, wurde etwas Baumwolle in den Oylinder gelegt, in welche die Wurzeln hineinragten. Wenn dann 2 Stunden hindurch wie V(^rher centrifugirt w'urde, war der Milchsaft vollständig aus der Pflanze entfernt, wie sich durch sorg- I)it Wirkiiii)^ der f'culriruKalkral'l aiil' rilaiizni. 27 f;iltif,'e Beobachtung feststellen liess. Die aus der Form befreiten Pflanzen wurden jetzt bei 16" C. in Sägemehl gepflanzt, um zu untersuchen, ob und in welcher Zeit der Milchsaft zurückkehrte und wie das Wachsthum beeinflusst wurde. Alle 24 Stunden wurde eine Pflanze in Alkohol fixirt, 2 Stunden in Benzol gelegt und schliesslich in Balsam eingeschlossen. Durch diesen Process wurde die Pflanze vollstinidig durchsichtig gemacht, sodass auch die ge- ringste Spur Milchsaft bemerklich wurde. Auf diese Weise fand ich, dass innerhalb 7 Tagen der Milchsaft in der ganzen Pflanze bis zu dem normalen Dichtichkeitsgrade zurückgekehrt war. Die veiwundeten Wurzelspitzen heilten bald und wurden geschlossen, indem sie rasch eine bräunliche Farbe annahmen. Zum Vergleich wurde das Wachsthum von 12 normalen Pflanzen 7 Tage hindurch beobachtet. Das Resultat zeigt die Tabelle auf dieser Seite. !2. Euphorbia Lagascae. Bei der Kultivirung dieser Pflanzen stellte es sich heraus, dass sich die Wurzeln in Sägemehl sehr schlecht entwickelten und bald zu dick für die Beobachtung wurden. Legte man die Samen jedoch zwischen feuchtes Filtrirpapier in eine feuchte Kammer bei 20" C. so keimten und wuchsen sie rasch. Wenn die Pflanzen 1 cm lang waren, wurden sie genau wie vorher eingegipst und centrifugirt. Nachdem ich mich dann mikroskopisch von der Ab- wesenheit des Milchsaftes überzeugt hatte, wurden die Pflanzen in Sägemehl bei 20*^ C. gesetzt und durch dreitägige Beobachtung des Wachsthums die durchschnittlichen Zahlen gewonnen, wie sie die folgende Tabelle zeigt. Durchschnittlicher Zuwachs in cm von 12 Pflanzen in 3 Tagen für Euphorhia Lagascae und in 7 Tagen für Papaver somii)feru)ii. Ei(phi)7'bia Lagasrac l'apavvr so}iinifi:nun fiMitrifiiKirt, "Wurzelspitze abgeschnitten 1,5 2,8 Mclit centrifugirt, Wurzelspitze abgeschnitten 3.3 Ontrifugirt. Wurzelspitzi- nicht abgeschnitten l.s 2,y 28 Frniik Miiiimi Andrews, Nach 3 Tagen war wieder in der ganzen Pflanze Milchsaft vorhanden und lief bei Verwundung heraus. Er kehrte also bei Euplwrhia Layuscae in weniger als der halben Zeit zurück wie bei Papaver soimiiferum. Bei beiden Pflanzen waren die Exemplare ohne Milchsaft während der Zeit seiner Rückkehr schwächlicher im Aussehen und im Wachsthum (siehe die Tabelle). Nächst ihnen war am meisten das Wachsthum jener Pflanzen gehindert, deren Milchsaft einfach verlagert oder in der Wurzel aufgehäuft war. Dann kamen diejenigen, deren Schädigung nur im Wundreiz bestand, und schliesslich die Controllpflanzen, deren Wachsthum natürlich am schnellsten war. Eine weitere Aufgabe bestand darin, zu untersuchen, ob sich der Milchsaft ähnlich wie in den Capillaren auch in der Pflanze selbst in seine Bestandtheile zerlegen lasse. Zu diesem Experiment wurden von jeder der folgenden Pflanzen: EuphorMa splenden.s. IxCijis Jahne, grandidens. afropurjmrea, anfiqvorum, caput Medusae je 2 Stengelspitzen von 4 cm Länge centrifugirt. Da Euphorbia splendens das günstigste und typischste Object ist, werde ich meine Beobachtungen nur von dieser Species mittheilen. Die Milch- röhren in dieser Pflanze sind sehr weit und eignen sich in Folge dessen gut für unser Experiment. Wie Molisch') constatirt hat, liegen die Stärkekörner an der Wand des Plasmaschlauches und zwar mit ihrer langen Achse parallel zu der der Milchröhren. Bei Verletzung derselben fliesst der Milchsaft rasch und in grossen Quantitäten aus und führt die Stärkekörner mit sich. Von den zwei Stücken jeder Pflanze wurde eins der Spitze beraubt, um die Milchröhren zu öftnen. Alle wurden dann eingegipst (Fig. 2) und 2 Stunden bei ca. 4400 g centrifugirt. Sofort nachher wurden Längsschnitte gemaclit und untersucht. Wo die Spitze nicht entfernt war, waren an manchen Stellen die Stärkekörner deutlich aufgehäuft, besonders da, wo die Milch- röhren eine kurze Strecke gerade verliefen. Eine ebenso schöne Trennung, wie sie in Capillaren zu erreichen ist, war selbstver- ständlich wegen des unregelmässigen Verlaufs der Milchröhren nicht zu erwarten. In den Stengeln ohne Spitzen konnte beobachtet werden, dass in den geraden Partien der Milchröhren in der Nähe der Schnitt- ig .Mnlisili. Sriidicii iibrr dm .>ril( lisai'1 und Sclilfiiii.sil't der l'flaiizi'ii. lOni, p. 4 1 r> if. Die Wiikiiii'.' der Ci'iilriliiL'-alkralt iiiif rtliuizrii. 2^i Hilclie die Stärkekürner und der gesammte Inhalt herausgeschleudert war. In den bogigen Theilen jedoch, wo die Centrifugalkraft mehr oder weniger gegen die Zellwand wirkte, war der Inhalt nur un- vollständig entleert. Dasselbe Resultat wurde bei den Wurzeln von Tdra.idciini erzielt. Schliesslich wurde die Milch einiger Milch- pflauzen in engen einseitig zugeschmolzenen Glasrührchen eine Stunde hing mit ca. 4400 g centrifugirt. Auf diese Weise konnte eine deutliche Trennung der Bestandtheile erreicht werden. Im centrifugalen Ende des Röhrchens waren stets die Stärkekörner zu finden, die einen weissen Haufen bildeten. Dann kam das Wasser, welches nach dem centrifugalen Ende zu klar war, nach dem anderen Ende jedoch allmählich trüber und trüber wurde und schliesslich in den milchigen Theil des Milchsaftes überging, der stets den grössten Theil der centrifugirten Masse ausmachte. Ganz oben um centripetalen Ende des Röhrchen war das Oel des Milchsafts zu finden, welches sich nach Anwendung von Osmium- säure schwärzte '). Wenn wir jetzt die Capacität der Glasröhre, deren Durch- messer gleichmässig ist, berechnen, so sind wir in der Lage, an- nähernd den procentischen Gehalt des Milchsafts an Stärke anzu- geben. Auf diese AVeise habe ich in Glasröhrchen, in denen der Milchsaft 5,5 cm hoch stand und deren Durchmesser überall 2 mm betrug, natürlich unter Berücksichtigung des gekrümmten Centrifugal- endes der Röhre, folgende Werthe für den Stärkegehalt in den ver- schiedenen Pfianzen gefunden. In Evphorhut (uiti([uoriiin 2,61 cbmni = l,52"o; in En/iliurhltt rcy/s J/ihac 2,09 cbmm = 1,22 " „; in Eujihorh'ni (ifrop/n-ji/irea 3.14 cbmm ^ 1,83 ",u; in Eiipliorhin Wulfeiiii 2,79 cbmm = 1,62 " u; in Eiipliorhia spleiideuf! 4,18 cbmm = 2.43 " ,,. Bei den letzten beiden Pflanzen wurde Milchsaft so- wohl von der Spitze als von der Basis genommen. Es stellte sich jedoch heraus, das der Stärkegehalt oben und unten vollkommen gleich war. Man könnte auf diese Weise noch durch eine andere Methode als die, welche Schullerus-) gebraucht hat, nachweisen, dass der Stärkegehalt in Euphorbiaceen an Menge während des Aushungerns abnimmt. Gleicherweise könnte der Wechsel im Gehalt zu ver- schiedenen Jahreszeiten in derselben Pflanze berechnet werden. l,t Mdli.'^cli, 1. c. p. 3ii. •_', rfc'firr. Pfliuizciipliysinl,,;:-!.'. l.s'.»7. 2. Aufl.. IM. I. i-. .-.IM. 30 Frank .Marion Andrews. Wie ich oben sagte, konnte bei Euphorbia Wtilfenii und Euphorbia splendens kein Unterschied im Stärkegehalt in dem oberen und unteren Ende der Pflanze entdeckt werden. Damit ist bewiesen, dass die Stärke gleichmässig im Milchsaft vertheilt ist und nicht etwa, wie man vermuthen könnte, wegen ihres grösseren specifischen Gewichtes herabsinkt. Wenn also ein Wechsel in ihrer Lage vor- kommt, so ist dies auf eine Strömung des Milchsaftes, die in in- tacten Pflanzen oft vorkommt, zurückzuführen '). Folgendes von Schwendener-) angestellte Experiment zeigt ein ähnliches Ver- halten der Stärkekörner in Milchsaft. Wenn er einen Tropfen frischen Milchsaftes zwischen Deckglas und Objectträger brachte und diesen dann vertical hinstellte, so fand er, dass die Stärke- körner nicht sinken, und schreibt dieses dem emulsionsartigen Cha- rakter des Milchsafts zu. Dies Experiment wurde auch durch Molisch^) bestätigt. So lange als die Glasröhren, in welchen der Milchsaft centrifugirt war, in verticaler Lage gehalten wurden, trat keine Vermischung der klaren Wasserschicht und der milchigen Flüssigkeit darüber ein, selbst wenn sie mehr als einen Monat lang standen. Wurden die Röhren jedoch nur ein paar Mi- nuten horizontal gelegt, so wurde die Wasserschicht sofort trübe, weil sie sich rasch mit der milchigen Flüssigkeit wieder ver- mischte. Zum Vergleich wurden Röhrchen von derselben Grösse und Capacität mit gewöhnlicher frischer Milch gefüllt und centrifugirt. Das Casein der Milch war wie die Stärke wegen seines grösseren specifischen Gewichtes in das centrifugale Ende geschleudert. Der Gehalt der Milch an Casein belief sich auf .5,5 "/o? ist also mehr als zweimal so gross als der an Stärke im günstigsten Falle im pflanzlichen Milchsaft ist. Das Casein ging allmählich in eine klare Wasserschicht über, ganz oben war der Rahm oder der ölige Theil der Milch, der mit Osmiumsäure sich tief schwärzte und ungefähr 4,1 "/o der ganzen Masse betrug. Dieses stimmt ungefähr mit der Angabe Dammar's^) überein, welcher 4,3 "/o Fett in der Milch angiebt. 1) Pfeffc-r. I'tluii/.nipliysiolii-;;.'. is;t7. l'. Aull., Bd. 1, y. .^IM. 2) Seil wciidi'iier, Botanische Mitllicilunüvn. 18!),S, Bd. IJ. ji. inii. .'il Miilis.'li. 1. r.. ji. SO. 4i l):i III iiiii ]■. ('Iii'iiii.'^clir.- llaiiilwürtiTliiicli. ISTi;, p. 4S7. Dir Wiikuiiif der Ceutrifugalkraft auf Pflauzeu. 31 Theil VI. Krystalle. Theile von krystallführenden Pflanzen wie Atjavr, (nnericatut und Tradescanfid fiii sinensis wurden centrifugirt, um zu sehen, ob es möglich war, die grossen nadelartigen Krystalle oder Raphiden durch die Wand der Krystallzellen zu schleudern. Agave americana. Die Krystalle von Agave ainericana sind die grössten und eignen sich deswegen am besten für unsern Zweck. Bekanntlich kommen zwei Krystallarten in den Blättern dieser Pflanze vor, nämlich grosse Kaphidenbündel und besonders grosse Einzelkrystalle. Alle liegen im Mesoi)hyll des Blattes. Aus dem dickeren Theil des Blattes wurden 1 cm hohe und 2 cm breite runde Scheiben geschnitten, die genau in die Glascylinder hineinpassten. Nach 2 stündigem Centrifugiren bei ca. 4400 g stellte es sich heraus, dass es selbst unter diesen Bedingungen nicht möglich war, die Krystalle durch die Zellwand zu schleudern. Das ganze Eaphidenbündel war in allen Fällen nach dem centrifugalen Ende der Zelle ge- schleudert, und es war deutlich zu sehen, wie die Spitzen die Membran berührten, sie jedoch in keinem Falle durchbohrten. Die Stücke wurden wieder in die Glascylinder gelegt, und von Zeit zu Zeit nachgesehen, ob irgend welche Zellen durch diese Behandlung getödtet waren, besonders die Krystallzellen. Der gesammte Inhalt einschliesshch der Krystalle war nach 24 Stunden so vollkommen in die normale Lage zurückgekehrt, dass keine Spur der Cen- trifugenwirkung zurückgeblieben war. Da das Gewicht dieser Krystalle unzureichend ist, um die Zell- wand zu durchbohren, wurde eine andere Versuchsanordnung für Agave americana getroffen. Im oberen Theil des Glascylinders wurde eine Scheibe wie vorher befestigt, und zwar so weit, dass sie ihre Lage erst dann aufgab, wenn die Maschine ihre volle Kraft entwickelt hatte. Die Scheibe wurde so durch einen plötzlichen Stoss auf den Boden des Cylinders geschleudert. Auf diese Weise konnte wenigstens in einem Falle constatirt werden, dass drei Ra- phiden durch die Zellwand gedrungen waren (Fig. 9, Taf. I). Die 32 Fi'iink Maiiiiii Aiiilrows, Zellen, in welche sie hineinragten, waren i)4 Stunden nach dem Experiment noch am Leben. Während dieser 24 Stunden war der Inhalt wieder normal angeordnet, nur die eingedrungenen Krystalle waren natürlich nicht zurückgekehrt, weil sie festgehalten wurden. Die unteren Zellen der Scheibe waren zerdrückt und get()dtet, die oberen lebten weiter, und in einigen von ihnen war noch nach 7 Tagen Plasmaströmung sichtbar. Die grossen Krystalle konnten nicht durch die Zellwand ge- trieben werden, wenngleich in einem Falle ein grosser Krystall die "Wand der Nebenzelle eine ziemliche Strecke w^eit trichterartig ein- gestülpt hatte. Es ist wahrscheinlich, dass trotz der ausserordent- lich hohen Centrifugalkraft jene 3 Raphiden nicht durch ihr eigenes Gewicht allein durch die Wand getrieben wurden, sondern auch durch das der anderen, in welche sie fest eingezwängt waren (Fig. 9, Taf. I), unterstützt wurden. Um eine ungefähre Vorstellung davon zu gewinnen, welcher Druck eine Nadel in das Gewebe treibt, wurde ein möglichst scharf geschliffenes Nadelstiickchen unter besonderen Vorsichtsmassregeln auf ein Stück Gew^ebe gesetzt und oben mittelst kleiner Gewichte soweit belastet, bis es etwas herabsank. An mikroskopischen Schnitten wurde dann festgestellt, ob es die Zellwände durchbohrt hatte. Es w^urde gefunden, dass die Nadel sammt den Gewichten ca. 4 mg wiegen musste, bis sie die Membran durchdringen konnte. Eine einzelne Raphide wiegt ungefähr 0,0000038 mg, übt also während des Centrifugirens einen Druck von ca. 0,016 mg aus; die entsprechenden Werthe für die grossen Einzelkrystalle sind ca. 0,00055 mg und 2,5 mg. Bei Tradescantia puminensis wurden die Raphiden ebenfalls in das centrifugale Zellende geschleudert, durchbohrten jedoch die Membran nicht. Kurze Zeit nach dem Centrifugiren waren sie wieder in ilire normale Lage zurückgekehrt. Theil VIL Vaucherid. In besonderem Hinblick auf das Oel, welches oft sehr reich- lich in einigen Species von Vaiicluria vorhanden ist, wurde auch dieses Object in den Kreis meiner Untersuchungen gezogen. Die Wirkiiiiu (Irr ( •.•utrifimMlkraft auf Pflaii/,r.'n. 33 Um Exemplare von geeigneter Grösse zum Centrifugireu /.u erhalten, wurden die Pflänzchen aus Schwärmsporen gezogen, die man jederzeit leicht nach Klobs'') Methode durch Verdunkeln er- halten kann. Wenn diese eine Länge von 1 cm erreicht hatten, wurden sie auf dem Objectträger in derselben Weise befestigt, wie es bereits von Mottier'-) für Cladophora angegeben ist. Diese Methode der Fixirung ist deswegen besonders zweckmässig, weil die Algen zu jeder Zeit beobachtet werden können, ohne sie irgend- wie zu stören. Die Höhe der Centrifugalkraft betrug wieder ca. 4400 g. Nach zweistündiger Einwirkung waren alle beweglichen schweren Bestandtheile in das centrifugale Ende der Schläuche getrieben. In dem äussersten Ende war eine geringe Menge von beinahe durchsichtigen, farblosen Körperchen sichtbar, welche sich, da sie von Salzsäure ohne Aufbrausen gelöst wurden, als Calciumoxalat ■^) herausstellten. Dann folgte eine dichte verworrene Masse von Chlorophyll- körnern, in der hier und da noch einige Krystalle von Calcium- oxalat lagen, welche durch die Dichtigkeit der ganzen Chlorophyll- masse zurückgehalten wurden. Das centripetale Ende des Fadens war ganz klar; nach dieser Richtung hatte sich das Oel bewegt und sich sehr reichlich eine Strecke weit hinter dem Chlorophyll angesammelt. Auch hier kamen oft vereinzelte Tropfen im Chlorophyll vor, die festgehalten und an ihrer Bewegung gehindert worden waren. Nach ein paar Stunden machte sich in den unverletzten Fäden eine deutliche Rückwärtsbewegung der Inhaltsbestandtheile be- merklich. Fast in allen Fällen trat, und zwar unter günstigen Be- dingungen innerhalb vier Tagen, vollkommene Wiederumlagerung ein. Die Oeltropfen waren dann ganz wie vorher durch die Zelle ver- theilt. Wenn die Sporen, aus denen sich die Fäden entwickelt hatten, von dem Gips freigelassen waren, wurden sie, falls die aus ihnen hervorgegangenen Fäden lang genug waren, um den ganzen Inhalt bequem aufzunehmen, vollständig entleert und blieben als durchsichtige Kugeln zurück. IJ Klebs, Die Hrdinguiigeu der Fortpflanzung- bei einigen Algen und Pilzen. ISOG, i>. 19. •i) I. e.. II. .-J-JT. 3» rnulseii, lidtiUiiiMl Mit ni-idiiMnistry. ls8(j. p. itö. Jahrb. f. wiss. B^tiinik. XXXVIII. i 34 Frank 31arii)u Andrews, , In anderen Fällen lagen einzelne Fäden eine Strecke weit rechtwinklig zur Richtung der Centrifugalkraft, wobei natürlich der Inhalt gegen die Längswand gepresst wurde. Unter diesen Um- ständen gebrauchte die Rückwanderung eine etwas geringere Zeit, da sich die einzelnen Substanzen in Folge ihrer grösseren Be- rührungsfläche leichter wieder mischen konnten. Theil VIII. Lebermoose. Das Vorhandensein der sogenannten Oelkörper') in den Leber- moosen gab Veranlassung, auch mit diesen Pflanzen zu experimen- tieren, und zwar wurden Jungermannia albicans^ Jiingermcmnia harbafa, Tr/chocolea fomenteUa, Lophocolea hidenfata, Mastigo- hr-gum frilohahini, Lqtidozia reptans, Plagiochila asplenio'ides, Calgpogcia trtcho)nünis und Radida complanata benutzt. Ueberall, wo Oelkörper vorhanden sind, ist ihre Zahl nicht gross und ihr Aussehen in einzelnen Fällen verschieden (Fig. 6 u. 7, Taf. I). Kräftige Exemplare wurden ähnlich wie bei Yauchcria (p. 33) auf dem Objectträger befestigt und 2 Stunden lang bei ca. 4400 g centrifugirt, und zwar so, dass die Centrifugalkraft möglichst in der Richtung der langen Achse der meisten Zellen wirkte. Die Be- obachtung zeigte, dass die Oelkörper stets in das centrifugale Zell- ende geschleudert waren (Fig. 6 u. 7, Taf. I). Alle Oelkörper färbten sich mit Osmiumsäure schwarz und zeigten dadurch den Gehalt von Oel an. Ihre durch das Centrifugiren bewirkte Lage weist jedoch noch auf eine andere specifisch schwerere Substanz hin. Dieses stimmt mit den Resultaten Pfeffer"s-j überein, der zuerst gezeigt hat, dass diese Körper hauptsächlich, aber nicht aus- schliesslich aus fettem Oel bestehen, und dass dieses in eine Hülle einer eiweissartigen Substanz ■') eingeschlossen ist. Dieses stimmt gut mit der oben constatirten Thatsache überein, dass das Protein stets nach dem centrifugalen Ende geschleudert wird. Die Lage der Oelkörper nach dem Centrifugiren ist somit leicht ver- ständlich. 1i rfctTcr. Dir ()rllt. sind allr Zcichiuiiigcii Tndnial vergrüssert. Fii;. I. Zi'llc aus diMu Kiid(>s|iciiii vnn Ricinus coii/munis. Wie in Fig. 2 und ."i >iMd dii' liillrr '^elialtrui'ii Kiiriicr die rrdteiukörner. die dunkle Masse ist das Oel. 40 Frank Marion Andrews, Die Wirkung: der Centrifiigalkraft auf Pflanzen. Fig. •>. Zelle aus dem Kutyledo von Cucurbita Fepo. Fig. 3. Zelle au.s dem Kotyledo von HeUanihus annuus. Fig. 4. Zelle aus dem Kotyledo von Pisum sativum. Fisr. .'i. Zelle aus dem Kotyledo von Phasadus mnltiporus. Kifr. •■> lind 7. Zellen aus dem Blatte der Lebermoose Call/pogcia trichomanis und Plufiiochila asplmioidcH. Sie zei^^en die (lilorophyllkörner und die Oelkörper im centrifugalen Zellende. Fig. H zeigt eine Zelle aus dem Kotyledo von Phaseolu-i multiflorus , die nach zehntägigem Waelisthum eentrifugirt wurde. Die oft beoliaditliare, netzartige Structur des Plasmas ist hier besonders gut zu sehen. Fig. ;t. Drei Kaphiden von Agave amcricana sind durch die Ceutrifugalkraft dundi die Zellwand getrieben. Fig. 10. Ein grosser Einzelkrystall derselben Pflanze hat die Zelhvand während des Centrifugirens trichterartig eingetrieben. Ueber den Einfluss der Belastung auf die Ausbildung von Holz- und Bastkörper bei Trauerbäumen. Von Walther Wiedersheim. In den Beiträgen zur Kenntniss des mechanischen Geweljc- systems giebt uns Tschirch*) neben anderem einige Mittheihmgen über die anatomischen Verschiedenheiten im Bau der Rinde von Frarrnus excelslor im Vergleich zu FrhfiMi. fülirt Rothert an, dass erst auf Grund zahlreicher vergleichender Untersuchungen über den anatomischen Bau anderer Trauervarie- täten der Beweis der Tschirch'schen Annahme erbracht werden könne. Im Verlauf des vergangenen Sommers unterzog ich nun eine Reihe von Trauervarietäten einer eingehenden Untersuchung und kann die vor kurzem erschienenen Mittheilungen Baranetzky's ^) über die Verschiedenheiten des Baues bei Frajinus excelsior, Carayana arhorrscens und Uhmts nioidana im Vergleich mit den Trauervarietäten derselben Objecte nur bestätigen. Bezugnehmend auf die Tschirch'sche Untersuchung möchte ich nur noch hinzu- fügen, dass die von mir untersuchten einjährigen Triebe von Fraxinus excelsior var. pendula allerdings im Vergleich zu den entsprechenden Zweigen der aufrechten Form eine etwas geringere Ausbildung der Bastbündel sowie ein schwächer entwickeltes System von Sclereiden zeigten, das gänzliche Fehlen der letzteren aber, wie es Tschirch sehr häufig beobachtet zu haben scheint, konnte ich unter 11 verschiedenen Objecten nur zAveimal constatiren. Von Fagiis silvatica var. 'pendula untersuchte ich die ein- jährigen Zweige 6 verschiedener Bäume. Die Vergleichung mit entsprechenden Objecten der aufrechten Stammart Hessen keine wesentlichen Verschiedenheiten im anatomischen Bau erkennen. Der Bastring, die Dicke seiner einzelnen Elemente, die Beschaffen- heit des Holzkörpers, die Anordnung von Gefässen und Mark- strahlen, sowie die Wanddicken der Holzzellen zeigten stets die gleichen, bekannten Eigenthümlichkeiten-). Ob die in 4 Fällen von Trauervarietäten beobachtete stärkere Entwicklung des Mark- parenchyms bei gleichem Gesammtdurclimesser der untersuchten einjährigen Zweige eine constante Erscheinung ist, müssen weitere Untersuchungen lehren. Weitere Vergleiche stellte ich an zwischen einjährigen Zweigen von Sorhus ancuparia var. pendiüa und der aufrechten Form. Es wurden 4 verschiedene Exemplare zur Untersuchung herangezogen. Keine wesentlichen Unterschiede konnten festgestellt werden. Von Corijhis Avcllana stand mir nur ein Exemplar einer Trauervai'ietät zur Untersuchung zu Gebote. Doch konnte ich auch hier weder bei 1) J. Baraiiet zky , Uelcr die Ursachen, welche die lUclitung der Aeste der Bauin- und Straueharten bedingen. Flora, 89. Band, IDÜl. 2; Hartig-Weber, Das Hulz det liothbuche. Berlin 188Ö. Ü(.'lier il. Iviil'lus.-^ iL JJclasdiii;:- aiil' ilii' AtisbiMuiig vciii IFulz- u. Baslküi-iiur eic. 43 ein noch bei zwei- und dreijährigen Zweigen Veränderung des ana- tomischen Baues im Vergleich zu der aufrechten Form constatiren. Um die durchschnittliche Holzzellenlänge zu hestimmen, wandte ich das Schultzc'sche Macerations -Verfahren an. Einigermassen richtige Mittelwerte zu erhalten ist ausserordentlich schwierig und zwar deshalb, weil die Grenzwerthe der Holzelemente in ein und derselben Schicht sehr w^eit auseinander liegen. Es lassen sich deshalb selbst durch grosse Zahlenreihen nur Annäherungswerthe erhalten. Bei der Herstellung der Objectc verfuhr ich in der Weise, dass ich die zu vergleichenden Zweige in ihre Internodien zerlegte und von der Basis zur Spitze möglichst entsprechende, gleich grosse Querschnitte aus dem Holzkörper herausschnitt, von dem die Rinde zuvor vorsichtig entfernt war. Durch zwei parallele Schnitte, die den innersten Jahresring als Tangenten berührten, erhielt ich entsprechende Segmente der Holzscheiben und macerirte diese in Salpetersäure und chlorsaurem Kali in der Wärme. Die im Zerfall betindlichen Stücke wurden hierauf vorsichtig in Wasser übertragen und einige Tage in demselben belassen. Nach leichtem, wiederholt vorgenommenem ümschütteln waren alsbald genügend Holzzellen aus ihrem Verbände gelöst und konnten mit einer Pipette im Tropfen auf den Objectträger gebracht werden. Um die Messung der oft sehr durchsichtigen Zellen zu erleichtern, wurden dieselben mit Methylenblau gefärbt. Die Zählung erfolgte vermittelst des- Zeiss 'sehen Ocular- Mikrometers 2 bei Statio IVa. Obj. A, Tubus 160. Tabelle. Diircliscl iiittli •hl' Länge .\nz;ihl ilcr jjemessenon S p c c i e s Gefässe Holzzellen Gefässe Holzzellen Fraxinus excelsior. 2 jährig- aiirrcchtc Foriu 12,7;") 23,94 200 300 Traiierform 14,91 27,50 200 300 ( '(ircif/ann arhonKa'nx, •Jjiilirif;' aufrccliU' Form — 21,C9 — 200 'l'rMuiTturiii — 22,29 — 200 44 Walllicr Wif.lcrslu'iiM, Fortsit/iiii" iliT Tabelle.) l>iircli.'lifliii. Ausgehend von den Untersuchungen Hegler's^) über den Ein- fluss von Zugkräften auf die Festigkeit und die Ausbildung mechanischer Gewebe in Pflanzen lag die Frage nahe, ob nicht durch eine in geeigneter Weise vorgenommene Belastung junger, im Wachsthum befindlicher, einjähriger Längstriebe von Trauer- varietäten eine Veränderung im mechanischen Gewebe zu er- zielen sei; derart, dass die belasteten Objecte im Bau ihres Holz- körpers, in der Structur der Bastbündel, oder in der Ausbildung des Rindencollenchyms eine mehr oder weniger ausgesprochene Verstärkung erfahren sollten. Diese hätte entweder in der Form einer Hypertrophie, also einer Verdickung und Verlängerung der einzelnen Elemente, bei gleicher Anzahl der Zellen, oder unter dem Bilde einer Hyperplasie, als eine Vermehrung der einzelnen Zell- elemente, auftreten können. Dass es dabei zu einer Neuproduction von mechanischen Elementen — an solchen, diesen Geweben für gewöhnlich nicht zu- kommenden Orten — käme, erschien nach den von Küster-') vor- genommenen Nachuntersuchungen der He gier 'sehen Arbeit un- wahrscheinlich, andererseits forderten aber die jüngsten Arbeiten Vöchting's zur Physiologie der Knollengewächse dazu auf, den Einfluss einer constant zunehmenden Zugkraft aufwachsende Sprosse und zwar speziell auf die Neubildung von fremden Zellelementen zu untersuchen. Vor allem war hierbei von Interesse, wie es sich mit der Aus- bildung der Tschirch'schen Sclereiden im Bastring von Fraxiuiis pxce/sior verhielte. Die Versuchsanordnung w'ar im allgemeinen bei sämmtlichen Objecten dieselbe. Junge Triebe (Langtriebe) wurden in ihren 2 — 3 jüngsten Internodien, jeweils über dem apicalen Theil eines solchen, mit einem etwa 1 cm breiten Wattering umgeben, auf welchem in 2—3 Ringtouren ein Bastband aus Pflanzenfaser leicht aufgebunden Avurde. Von jedem dieser Bastringe liefen sodann zwei Bänder zu dem aus Gaze gefertigten Beutel, welcher die Ge- wichte trug. Diese Anordnung machte es möglich, die Belastung auf mehrere Internodien zu vertheilen, und somit anfangs auf die noch zarten Endtriebe nicht das ganze Gewicht der Belastung wirken zu lassen. Im Verlauf des Wachsthums konnte nun die 1) li. Heglcr, Bcriclik' über ilic yi'ilianilliiiigcii der königl. .siielis. Gesellschaft der AViüseiischaften zu Leipzig, 43. Bd., lö'.U. 2) E. Küster, Beiträge zur Keuutuiss der Gallenaualuuüo, Flora llluu. Ti'lirr i|. EiiillMs> it. lU'liisliiiij;- auf dio Aii^Mlilmig von llnl/,- u. Uastköriier etc. 47 oberste Bindung g(^löst und das Band an das unterdessen neu ent- standene Internodium des jungen Triebes in der oben angegebenen AVeisc wieder befestigt werden. Die meisten der in dieser Art belasteten Zweige sowie die Gewiclitsbeutel selber wurden durcb Bastschlingen an Pfälden lose befestigt, um wenigstens einigermassen gegen das hin und her geschleudert werden bei stürmischen Wetter gesichert zu sein. Trotz dieser Vorsichtsmassregel wurden durch die Unbill der Witterung eine Reihe von Versuchsobjecten im Laufe des Sommers abgerissen. Ich begann die Belastung am 15. Mai bei zwei Trauerbuchen. Die Belaubung war im Entstehen, und die jungen Langtriebe maassen im J)urchsc]initt etwa 12 cm. Es wurden im ganzen 9 Zweige belastet und zwar zunächst mit 100 g. Bis zum 1. Juni wurden zu jedem Gewicht alle Tage 3 g hinzugefügt, bis zum 15. Juni alle 2 Tage 5 g, bis zum 1. Juli alle 2 Tage 10 g, bis zum 1. August 15 mal 25 g. Vom 1. August bis zum 1. September wurden 4 mal (alle 8 Tage) 50 g zugefügt. Somit war bis zum Herbst die Belastung auf über 800 g gestiegen, betrug also etwa das 20 fache des natürlichen Ast-Gewichtes. I. Versuchsreihe. Fagns sllvafica var. 'peiKhda. Baum A. Ast 1. Belastet vom 15. V. Länge: (822 g) bis 27. X. „ Ast la. Unbelastet vom 15. V. „ bis 27. X. „ Dazu bei la ein Johannistrieb von 11cm Länge mit 4 Internodien. Die zur vergleichenden Untersuchung gewählten Stücke wurden jeweil aus dem basalen, mittleren und apicalen Theil der Zweige gewählt. 1 und la zeigten etwa gleichen Gesammtdurchmesser, An- ordnung und Ausbildung von Holz- und Basttheil Hessen wesent- liche Unterschiede nicht erkennen. Ast 2. Belastet vom 15. V. Länge: 17,5 cm. Internodien (5. (870 g) bis 27. X. „ 49,2 „ „ 8. Ast 2a. Unbelastet vom 15. V. „ 15,6 „ „ 6. bis 27. X. ,, 54,0 „ „ 10. 18,1 cm. li iter nodien 5. 59,0 „ 10. 17,6 „ 5. 52,4 „ 9. 48 Walllicr WitMlerslifini, Das Bild des Querschnittes von 2 wies zu 2 a einen beträcht- lichen Unterschied auf, derart nämlich, dass der unbelastete ZAveig in seinen sämmtlichen Theilen, Gesammtquerschnitt, Rinde, Bast- ring, Holzkörper, eine bei weitem stärkere Ausbildung zeigte als der belastete Zweig. Ast 3. Belastet vom 15. V. Länge: 18 cm. Internodien 5. (810 g) bis 27. X. 5? 40,5 „ 8. Ast 3 a. Unbelastet vom 25. V. J5 18,2 „ 5. bis 27. X. )1 47,1 „ 8. Dazu ein Johannistrieb von 7 cm Länge. Auch hier zeigte sich im mikroskopischen Bild dasselbe Ver- halten wie bei Ast 2 und 2 a. Ast 4. Belastet vom 15. V. Länge : 8,7 cm. Internodien 4. (825 g) bis 27. X. H 21,2 „ 6, Ast 4u . Unbelastet vom 15. V. r 9,1 „ 4, bis 27. X. « 18,0 „ 6, Dazu ein Johannistrieb von cm Länge. Die Untersuchungen ergaben hier keine nennenswerthen Ver- schiedenheiten des Gesammtdurchmessers, des Baues der Bast- büudel und der Ausbildung des Holzkörpers. Ast 5. Belastet vom 15. V. Länge: 9,5 cm. Internodien 4. (826 g) bis 27. X. „ 17,8 „ „ 6. Ast 5 a. Unbelastet vom 5. V. „ 9,1 „ „ 5. bis 27. X. „ 25,1 ,. „ 6. Der unbelastete Ast liess im Vergleich zum belasteten eine deutliche Vergrösserung des Gesammtquerschnittes soAvie des Bast- und Holztheiles erkennen. Baum B. Ast 1. Belastet vom 15. V. Länge: 13,3 cm. Internodien 4. (818 g) bis 5. X. „ 21,0 „ „ 7. Ast 1 a. Unbelastet vom 15. V. „ 15 „ „ 4. bis 5. X. „ 23,8 ,, „ 9. 1 und la zeigten etwa gleichen Gesammtquerschnitt, doch war bei 1 a der Holzkörper stärker entwickelt, der Markraum kleiner als bei 1. Ast 2. Belastet vom 15. V. Länge: 16,2 cm. Internodien 5. (811 g) bis 5. X. „ .■)1,8 „ ,, 10. ■ 'Uebei- (1. Kiiilliisf il. Bi'lMsliiiif,' iiuf ilic All^;l)il(lllllg vuii IIulz- ii. I3asf kijriier i-tr. 4:9 Ast 2a. Unbelastet vom 15. V. Länge 15,3 cm. Internodien 6. bis 5. X. „ 53,9 „ „ 11. Dazu ein Jobannistrieb von 11 cm Länge mit 4 Internodien. 2 und 2 a boten dasselbe Bild wie 1 und 1 a. Ast 3 und 3 a gingen Mitte August zu Grunde und konnten zu der Untersuchung nicht verwendet werden. Ast -i. Belastet vom 15. V. Länge: 12,7 cm. Internodien 4. (821 g) bis 5. X. „ 38,0 „ „ 8. Ast 4a. Unbelastet vom 15. V. „ 14,1 „ „ 5. bis 5. X. „ 46,5 „ „ 9. Der belastete Ast zeigt eine bei weitem stärkere Entwickelung als der unbelastete, er ist gedrungen und der Durchmesser an Spitze, Mitte und Basis ein erliel)lich grösserer als bei 4a. Dementsprechend sind auch Holzkörper und Bastbündel kräftiger entwickelt. Soweit die einfache Betrachtung der Querschnitte ergab , war von einer Hypertrophie der belasteten Zw'eige nicht die Rede, im Gegentheil, die unbelasteten Zweige zeigten in 8 Fällen dreimal eine sehr beträchtlich stärkere Entwickelung und Ausbildung als die belasteten Aeste. Zweimal fanden wir eine geringe, aber deutlich wahrnehmbare Vergrösserung des unbelasteten Zweiges. Zweimal lässt sich ein Unterschied nicht erkennen und einmal nur überwiegt die Aus- bildung des belasteten Astes die des unbelasteten Vergleichsastes. Die mit Phloroglucin-Salzsäure behandelten Querschnitte aus vier verschiedenen Theilen der Aeste Hessen trotz eingehender Prüfung I unterschiede nicht erkennen. Die Farbreaction trat bei gleich dicken Schnitten zur selben Zeit und in derselben Intensität auf. Um das Verhältniss des Gesammtquerschnitts zwischen den Bastbündeln und dem Holzkörper bei den belasteten und den un- belasteten Zweigen zahlenmässig zum Ausdruck bringen zu können, wurden von einigen der untersuchten Aeste mit der Z eis s' sehen Zeichencamera eine Reilie von Querschnittsbildern entworfen und die Bastbündel sowie der Holzkörper vermittelst der Ambronn"schen ') Ausschnitt-Methode gemessen. Das hierzu gewählte Papier war starkes Zeichenpapier, von möglichst demselben Gewicht. Da sich aber stets gewisse Diiferenzen 1) ViTfil. Aiiilii-niiii. .liilirli. f. wiss. Botaii., IM. Xll, i«. ;')-'! 'issii, ferner A. .1. riet iT.-^. Tlie liit'lueiKL' iif Fruit-bearing oii the Develdimient of inechauu-al Ti.<:lii'iiu, im Gewicht der einzelnen Blätter zeigten, waren vor dem Aus- schneiden jeweils vergleichende Wägungen erforderlich, vermittelst derer ich diese Fehlerquelle zu eliminiren bemüht war. Ein anderer Uebelstand war der, dass sich bei den äusserst zahlreichen und oftmals sehr mühsamen Ausschnitt-Arbeiten kleine üngenauig- keiten niemals vermeiden Hessen, es können deshalb die im folgenden wiedergegebenen Resultate nur als Annäherungswerthe betrachtet werden. Facjus süvatica Baum A. Zeiss IVa, Obj. A, Oc. 2, Tubus-Länge 160. Querschnitte von der Spitze zur Basis. Gesammtquerschnitt Holz Bast Belastet Unbelastet Belastet Unbelastet Belastet Unbelastet Ast 1 und la. 3,695 g 5,026 g 1,235 g 1,944 g i»,547 g 0,544 g 7,765 „ 10,053 „ 2,844 „ 4,156 „ 1,088 „ 1,048 „ 0,612 „ 12,490 „ 3,458 „ 4,897 „ 1,382 „ 1,327 „ 14,95U „ 14,692 „ 5,853 „ Ast 2 6,078 „ und 2 a. 1,551 „ 1,030 „ 4,126 g 5,702 g 1,08U g 2,420 g 0,429 g .. !l,203 „ 4,170 „ 2.i7f; ,, 2,i(;3 „ Ast 4 und 4a. S,507 g 4,1 OS - 2,08x g 0/..2S g 0,822 g (1,125 g 12,104 „ 7,241 „ 3,3211 „ 1,934 „ 0,7 «4 „ (),10ß „ F'asseii wir die obigen Ergebnisse der Wägungen zusammen und berecbnen aus den vorliegenden Zahlen das Verliältniss von Holztheil und Bastring zum Gesammtquerschnitt, so erhalten wir: Bei Ast 1 (Baum A). Das Cile wicht des Holzkörpers = des Bastringes = 7,8 Das Gewicht 1 2,4 1 8,0 Das Gewicht Bei Ast la. des Holzkörpers = des Bastringes = Bei Ast 2 des Holzkörpers = — — des Bastringes = Bei Ast 2 a j des Holzkörpers = Das Gewicht ( des Bastringes = des Gewichtes des Gesammtquerschnittes. des Gewichtes des Gesammtquerschnittes. des Gewichtes des Gesammtquerschnittes. des Gewichtes des Gesammtquerschnittes. Bei Ast 1 und 2 sind die Differenzen zu gering und zu unconstant. um zu irgend welchen Folgerungen verwendet zu werden. 52 "WiiHIiiT WifdiTsheim, Bei Ast 3 Das Gewiclit des Holzkörpers =: -— des Bastringes = ^^ , Bei Ast 3i Das Gewicht des Holzkörpers = „~ des Bastringes = -— des Gewichtes des Gesammtquerschnittes. des Gewichtes des Gesammtquerschnittes. 12,6 Während die Zahlen der dritten Reihe sich nicht verwerthen lassen, könnte man geneigt sein, auf Grund der folgenden Zahlen- werthe dem mechanischen Gewebe des unbelasteten Astes eine stärkere Ausbildung zuzuschreiben. Wir finden nämlich bei: Das Gewicht Ast 4. des Holzkörpers = -- 4,0 des Gewichtes des Bastringes = -^ 1 ^^^ Gesammtquerschnittes. Ast 4 a. Das Gewicht des Holzkörpers =: — des Bastringes := I ° 8,1 ^ Baum B. Hier zeigt uns des Holzkörpers = des Gewichtes des Gesammtquerschnittes. Das Gewiclit Das Gewiclit des Bastrinsres des Holzkörpers = des Gewichtes des Gesammtquerschnittes. des Gewichtes des Bastringes = -^ ^^^ Gesammtquerschnittes. Die wesentliche Verstärkung des Holztheils bei 2 im Vergleich mit 2 a wird zum Theil wieder ausgeglichen durch eine Zunahme des Bastringes bei 2 a. Ueb'M' (1. Kinriii>s iL Bela.-luiig auf ilic Ati.-I)il(hiiig \mii HmIz- u. Iju.-tköriier i-lc 53 Als einziges Beispiel für eine ausgesprochene Verstärkung der Bastelemente bei einem belasteten Ast könnte man die folgende Reihe anführen. Wir finden nämlich bei Ast 4. T^ n • ,. I des Holzkörpers = '^1 ^j^s Gewichtes Das (Tewicht ' > des Bastringes = -- ^^s Gesammtquerschnittes. Ast 4a. des Holzkörpers ^^ Das Gewicht ; *'" des Bastringes = — des Gewichtes des Gesammtquerschnittes. Hierbei ist jedoch zu bemerken, dass wir die aussergewöhnlich geringe Entwicklung des Bastkörpers bei Ast 4a, wie sie sich in der Zahl r— des Gesammtquerschnittes ausdrückt, nicht als normal auf- fassen dürfen. Aus diesem Grunde muss auf einen, zu einem be- stimmten Schlüsse führenden Vergleich verzichtet werden. Soweit die obigen Resultate erkennen lassen, ist bei den be- lasteten und unbelasteten Aesten von Fagiis sihrttica var. pendida von einer nennenswerthen Differenz der Holzkörper und Bastringe — als Ganzes genommen — nicht die Rede. "Welches Verhalten zeigen uns nun die einzelnen Zellelemente der belasteten und unbelasteten Exemplare. Dies zu untersuchen wurde eine Reihe von möglichst zarten Querschnitten des Holz- körpers bei starker Vergrösserung (Zeiss Stativ IV a, '/isOel. Immers., Ocular IV) mit Hilfe der Zeichencamera wiedergegeben. Wie schon oben erwähnt, Hessen die Anordnung der Gefässe und Markstrahlen, die Vertheilung der Holzelemente beim blossen Anblick keine Ver- schiedenheiten erkennen. Ich versuchte deshalb vermittelst der Ambronn 'sehen Ausschnitt-Methode festzustellen, ob in der Wand- dicke der Zellen bei belasteten und unbelasteten Objecten Unter- schiede beständen. Das Verfahren bot jedoch in diesem Falle besondere Schwierig- keiten. Einmal Avar es ausserordentlich schwer, beim Schneiden aus der Hand miiglichst gleichwertige, senkrecht zur Längsrichtung der Holzelemente gerichtete Schnitte von gleichem Durchmesser zu er- halten. Sodann war zur Erhaltung brauchbarer Zeichnungen ein 54 Waltli.'r \Vinl.T>lMMMi, Tinctionsverfaliren nicht zu umgehen , was eine gewisse QueUung der Wände zur Folge hatte. Allerdings trat dieser Fehler jeweils in jedem der zu vergleichenden Präparate auf und konnte somit vernachlässigt werden. Schliesslich war es nicht leicht, entsprechende und zum Ver- gleiche brauchbare Partien des Holzkörpers aufzufinden. Ich ver- suchte dies auf folgende Weise zu erreichen. Aus der Zeichnung eines jeden Gesichtsfeldes wurden die zwischen Gefässen und Markstrahlen liegenden Holzzellen-Complexe vermittelst eines Ringeisens von .5 cm Durchmesser ausgestanzt, die Zahl der Holzzellen bestimmt und die Lumina ausgeschnitten. Der übrigbleibende Papierrest stellte den Holzkörper dar und wurde gewogen. Es ergab das Gewicht des Holzkörpers bei Baum A. Ausschnittreste von je 30 Papierkreisen Ausschnittreste von je 15 Papierkreiseu Baum B. Ausschnitte von je 10 Papierkreisen . . j von Ast 1 =1,211 g I von Ast la = 1,161 g J von Ast 2 = 1,183 g 1 von Ast 2 a = 1,230 g ) von Ast 2 = 1,021 g \ von Ast 2a = 1,100 g I von Ast 4 = 1,024 g Ausschnitte von ie 15 Papierkreisen . . . l ■' ^ 1 von Ast 4a = 1,050 g Ob nach den vorliegenden Zahlen auf eine Verminderung der Wanddicke der Holzzellen, wie sie Pieters bei fruchttragenden Zweigen von Pfirsich, Birne, Apfel und Pflaume gefunden hat. ge- schlossen werden darf, wage ich ebenso wenig zu entscheiden, wie das Vorhandensein einer stärkeren Ausbildung der Zellwände, wie man sie auf Grund der gesteigerten Inanspruchnahme zu finden hätte erAvarten dürfen. Dagegen scheint eine Vermehrung der Holzzellen bei den belasteten Zweigen (Pieters) vorzuliegen. Die einzelnen Papierkreise enthielten nämlich bei Bildern der belasteten Zweige im Durchschnitt 25,2, bei denjenigen der unbelasteten Aeste 23,8 Holzzellen. Was die Anordnung, Zahl und Ausbildung der Bastzellen und Sclereiden betrifft, so ist von einer erkennbaren Verschiedenheit der einzelnen Elemente nicht die Rede, auch die Art und Weise der „Verzahnung" der in die Markstrahlen des Holzkörpers hineinragenden Tt-ber il. Kiiitlii.? 38,2 55 55 4, Ast la. Unbelastet vom 18. V. )r 18,3 55 55 4 bis 24. IX. V 45,0 55 55 5, Ast 2. Belastet vom 18. V. » 15,3 55 55 3, (921 g) bis 24. IX. )i 34,9 55 55 \5, Ast 2a. Unbelastet vom 18. V. » 17,4 55 55 3, bis 24. IX. » 43,5 55 55 6. Ast 3. Belastet vom 18. V. r 13,1 55 55 3, (95:5 g) bis 24. IX. 5? 21,6 55 55 5. Ast 3a. Unbelastet vom 18. V. 55 15,1 55 55 3, bis 24. IX. 55 24,7 55 55 4. Ast 4. Belastet vom 18. V. 55 20,1 55 55 4. (996 g) bis 24. IX. 55 37,2 55 55 5. Ast 4a. Unbelastet vom 18. V. bis 24. IX. 55 51 21,2 31,1 55 55 )5 55 4. 5. 5G Waltlicr \Vic(lci->lR'iiii. 22,0 cm. Internodien 4. 33,2 n 5. 21,1 H 4. 28,8 » 5. 15,<> » 3. 33,9 » 5. 16,2 « « 3. 29,3 » 55 6. Baum B. Ast 1. Belastet vom 18. V. Länge: (971 g) bis 24. IX. Ast la. Unbelastet vom 18. V. „ bis 24. IX. „ Ast 2. Belastet vom 18. V. „ (981 g) bis 24. IX. Ast 2a. Unbelastet vom 18. V. „ bis 24. IX. Ast No. 5 von Baum A sowie Ast 3, 4, 5 von Baum B gingen im Laufe des Sommers ein und Avurden nicht zur Untersuchung verwandt. Die Betrachtung der Querschnitte liess ebensowenig irgend welche nennenswerthen Verschiedenheiten erkennen, wie dies bei einem Vergleich bei den belasteten und unbelasteten Aesten der Buche der Fall war. Das Verhältniss des Gesammtquerschnittes zu Holzkörper und Bastring wurde wieder vermittelst der schon beschiiebenen Aus- schnitt-Methode festgestellt. Sorbits auctiparia var. pendula. Baum A. Ob. A., Ocul. 2, Tubuslänge 160. Querschnitte von der Spitze zur Basis. Gesanimtquerschnitt Holz Bast Belastet Unbelastet Belastet Unbelastet Belastet Unbelastet Ast 1 1 ind la. 6,577 g 4, -'5 5 'y 1,663 % (1,7 78 g n,339 g 0,187 g 12,318 „ 6,469 „ 4,396 „ Ast 2 1 md 1,544 „ 2 a. 0,500 „ 0,311 „ 0,394 - 7,738 •■■ J ,933 g 1,382 g (1,298 g 0,507 g 8,532 „ 9,855 „ 2,711 „ 3,089 „ 0,263 „ 0,449 „ 9,974 „ 12,420 „ 3,208 .. Ast 3 und 3,316 „ 3a. 0,408 „ 0,450 „ 5,702 g 11.3H9 j;' 1,1 «s - 1,955 g 0,203 S 0,432 g 9,509 ,. 12,811 ,. 2,H62 „ 4,104 „ (t.410 „ 0,465 „ 12,04 7 „ I6,17s ,, 2,949 „ 6,264 „ 0,505 „ 0,647 „ L'i-lii-r il. Killt■lll^^ (I. iJi'liistulig auf die Aubbililiiuir von HipIz- ii. Liastkuriier etc. 57 üesaniinti| ui'isclinitt Holz Ba .«t Belastet Unbelastet 1 Belastet Unbelastet Belastet Unbelastet Ast 4 und 4 a. 7,!tir. g 0,988 g 2,035 g 1,798 g 0,380 g 0,500 g 11,(127 „ 8,040 „ 2,541 „ 2,894 „ 0,021 „ 0,427 „ 14,4C1 „ ii,o;j7 „ 4,973 „ 4,400 „ Baum B. Ast 1 und la. 0,029 „ 0,580 „ 5,7G7 g G,89U g 1,377 g 2,959 g 0,289 g 0,292 g 8,004 „ 9,390 „ 2,008 „ 3,078 „ 0,437 „ 0,390 „ 10,584 g 11,772 „ 3,289 „ 4,374 „ 0,485 „ - 0,490 „ Die Resultate der oben aufgeführten Zahlen in die Verhältniss- werthe umgerechnet ergeben: bei Baum A. Ast 1. Das des Holzkörpers =: — Gewicht '"^ des Basttheils = — 20,2 Ast la. des des Gewichtes Gesammtquerschnittes. Das des Holzkörpers = — Gewicht f Y^ des Basttheils = — ' 21,8 Ast 2. des des Gewichtes Gesammtquerschnittes. Das des Holzkörpers = — Gewicht ^-^ des Basttheils = 25,0 i Ast 2 a. des des Gewichtes Gesammtquerschnittes. Das des Holzkörpers = ^^^ Gewiclit • des Gewichtes des Basttheils = -^ ! ^^^s Gesaninitquorsclmittes. 21,2 ' Das Gewicht Ast 3. j des Holzkörpers = ^— des Gewichtes des Basttheils ^ ^ des Gesammtquerschnittes. 23,1 ' Das Gewicht Das Gewicht ■ Waltli.r W ifiliTsheiiii, Ast 3 a. I des Holzkörpers = ~j \ . des Gewichtes I des Basttheils = ' 1 ^^'^ Gesammtquerschnittes. ' 21,'.i ' Ast 4. des Holzkörpers = — 3.5 des Gewichtes Das Gewicht des Basttheils = — ~ ^^^ Gesammtquerschnittes. 20,4 f Ast 4a. X. r. • 1 . f des Holzkörpers = -'- | des Gewichtes Das Gewicht \ "' [ des Basttheüs = -- ^^s Gesammtqiierschiüttes. y 18,0^ Baum B. Ast 1. I des Holzkörpers = ~- 1 ^j^s Gewichtes I des Basttheils = — ^^^ Gesammtquerschnittes. ' 2ü,G ^ Ast la. I des Holzkörpers =-|-l ^les Gewichtes des Basttheils =: ~ ^^^ Gesammtquerschnittes. ' 2i,n ^ Auf Grund der hier wiedergegebenen Zahlenwerthe irgend welche Schlüsse auf die stärkere oder schwächere Ausbildung des Holz- oder Basttheils bei belasteten und unbelasteten Zweigen zu ziehen ist nicht angängig. Wir können bei den hier untersuchten Objecten von Sorhus uncuparia ebenso wenig irgend welche bemerkenswerthe Unter- schiede constatiren, wie bei Fagua silvatlcd. Was die Untersuchungen über die Dickenverhältnisse der Holz- zellenwände ergab, mag in folgendem angeführt werden. Der Holz- körper von Sorhus aucupuria var. pendula ist reich an Gefässen, die in gleichmässiger Anordnung über den Holzring vertheilt sind. Die Markstrahlen, zahlreich vorhanden, sind meist eine, selten zwei Zelllagen breit. Die Holzzellen zeigen in den Querschnittsbildern von belasteten und unbelasteten Zweigen in ihrer Wanddicke Das Gewicht IJeber <\. VAiiÜu>^ iL I'.cliistiiii;; aiil ilii- Au^hilduiig Vuii Holz- ii. iJastköriMT etc. 59 keinen Unterschied, eine Thatsache, die mucIi durch folgende Tabellen bestätigt wird. Die durch die oben beschriebene Ausschnittniethodc erhaltenen Wägungszahlen ergaben bei Baum A.: ,^ . , . I von Ast 1 = 1,115 g Ausschnittreste von je 15 rapierkreisen . I von Ast 1 a = 1,255 g Ausschnittreste von je 15 Papierkreisen von Ast 4 := 1,525 g von Ast 4a =^ 1,504 g Baum B. Ausschnittreste von je 1 5 Papierkreisen j von Ast 1 = 1,623 g I von Ast la = 1,547 g Die einzelnen Papierkreise (5 cm Durchmesser) enthielten im Durchschnitt bei den belasteten Objecten o3,2 bei den unbelasteten 33,5 Holzzellen. Die Bastbündel sind in einzelnen Gruppen in der Zahl von 20 — 35 (je nach der Lage des Querschnittes) zusammenhanglos an- geordnet. Sclereiden finden wir nicht. Weder in den Bildern der belasteten noch in denen der unbelasteten Zweige. Die Resultate der Holzzellenlängen-Messungen je 1200 Messungen ,.,,,, „ . or. r,,^ 1 als Durchschnittswerthe, bei bei belasteten Zweigen == 32,672 „ . _„ ^ , ,,., ^ ' ' Zeiss IV a, Ocul. Mikro- boi unbelasteten Zweigen = 33,745 J ^^^^^^, g, Obj. A. Tub. 160. Es folgen die Daten der III. Versuchsreihe. Fra.r'nnis excelstor var. jteraliila. 2 Exemplare. Beginn der Versuche am 26. Mai. Die Anfangsbelastung der einzelnen Zweige betrug 200 g. Sie wurde bis Ende September gesteigert auf rund 1200 g. Baum A. Ast 1. Belastet vom 26. V. Länge: 28,4 cm. Internodien 5. (1100 g) l)is 7. X. „ 65,6 „ „ 6. Ast la. Unbelastet vc.m 26. V. „ 30,0 „ „ 4. bis 7. X. „ 61,1 „ „ 7. 8,0 cm. Tiiternoflien 3, 10,9 J5 3, 11,0 )5 3, 15,0 » » 4, 21,2 !5 3, 29,3 V „ 5, 22,0 )1 4, 34,1 )i 5. 12,3 )? „ 5, 16,9 5i 5, 10,8 H 5, 13,2 » 5, (50 Waltliur AViederslielni, Ast 2. Belastet vom 26. Y. Länge: (1100 g) bis 7. X. Ast 2a. Unbelastet vom 26. V. „ bis 7. X. „ Ast 4. Belastet vom 26. V. „ (1205 g) bis 7. X. „ Ast 4a. Unbelastet vom 26. V. „ bis 7. X. Ast 5. Belastet vom 26. V. .. (1110 g) bis 7. X. Ast 5a. Unbelastet vom 26. V. „ bis 7. X. „ Ast 3 riss Ende Juli. Baum B. Ast 1. Belastet vom 26. V. Länge: 8,1 cm. Internodien 3. (1250 g) bis 7. X. ,. 11,7 „ „ 4. Ast la. Unbelastet vom 26. V. „ 9,0 ,. „ 4. bis 7. X. „ 14,0 „ „ 4. Ast 5. Belastet vom 26. V. „ 33,0 „ „ 5. (1008 g) bis 7. X. ,, 60,6 „ „ 6. Ast 5a. Unbelastet vom 26. V. ,, 41,0 „ „ 4. bis 7. X. „ 86,2 „ „ 6. Ast 2, 3 und 4 rissen Ende Juli. Eine grosse Reibe von Querschnitten, die an den entsprechend gewählten Stellen belasteter und unbelasteter Zweige hergestellt wurden, ergab in der Gesammtanordnung der verschiedenen Elemente keine Verschiedenheiten von irgend w^elcher Bedeutung. Die Resultate der Ausschnittsmessungen hier anzuführen möchte ich unterlassen; die Zahlen sind ebenso wenig zu irgend welchen Forderungen bezüglich des Verhältnisses vom Gesammtquerschnitt zu Holzkörper und Bastring zu verwerthen, wie die von Fogns sil- vatica und Sorbus aucuparia. Mit besonderer Aufmerksamkeit verglich ich den Bau des Bast- ringes, die Anordnung seiner Elemente und die Reichhaltigkeit seiner Sclereiden. Wie schon eingangs erwähnt, fand ich bei sämmtlichen Querschnitten an unbelasteten Aesten zwischen den einzelnen Bastbündeln die typischen Sclereidenzellen, wie sie uns besonders von den Bildern der aufrechten Form von Fraxinus Uelier il. Kiiillu.ss il. lielastuiit; auf die Aii>liiMuii>^- von Holz- u. liastkörptT t!t(:. f)l exedsior bekannt sind, bald reich an Zahl, bald wieder spärlicher auftretend. Eine Vermehrung dieser Zellen bei den belasteten Zweigen, im Sinne einer Verstärkung des mechanischen Systems, hatte nach den von mir vorgenommenen Zählungen nicht stattgefunden. Ebenso- wenig konnte ich constatiren, dass durch die Anordnung der Sclereiden der Bastring zu einem fest geschlossenen Ganzen wurde, vielmehr waren bei säramtlichen von mir untersuchten Zweigen die Steinzellen gruppenweise den Bastbündeln angelagert, ohne eine Verbindung dieser herbeizuführen, einerlei ob das Präparat eines belasteten oder unbelasteten Astes vorlag. Andererseits freilich begegnen wir Bildern, bei welchen durch Sclereiden-Gruppen zwei oder drei Bastbündel mit einander verbunden werden. Der Bau des Heizkörpers und die Wanddicken seiner ein- zelnen Elemente, speziell der Holzzellen, wurden in der bisherigen Methode analysirt. Die Wägungen ergaben bei Baum A. [ von Ast 1 = 1,042 g Ausschnittreste von ie 20 Papierkreisen . » , , [von Ast la = 0,972g Ausschnittreste von je 15 Papierkreisen [ von Ast 2 = 1,001 g I von Ast 2a = 1,039 g Baum B. Ausschnittrestc von je 20 Papierkreisen [ von Ast 5 = 1,077 g [ von Ast 5a = 9,87 g Die einzelnen Papierkreise (5 cm Durchmesser) zählten durch- schnittlich bei den belasteten Objecten 26,4, bei den unbelasteten 26,2 Holzzellen. Auch hier also ein negatives Resultat für die Be- antwortung der Frage: reagirt das mechanische System der im Wachsthum befindlichen Triebe unserer Trauer- varietäten durch eine der Grösse der Zugkraft proportio- nale Verstärkung von Holz- und Bastkörper, sowohl im einzelnen wie in der Gesammtanlage? Die Längendifferenz der Holzzellen bei den belasteten und un- belasteten Aesten erwies sich als gering. Wir fanden bei 1200 Messungen : (52 "WüIUht ^^'i(■ll(.l•^lleiln, r, -. 1 '^^s Durchschnittslänge der bei den belasteten Obiecten 27,526 -^t i n rn • t-vt- ■^ l Holzzellen. (Zeiss IV a. bei den unbelasteten Objecten 28,065 Qcul. Microm. 2. Obi. A.) bei der gleichen Zahl von Messungen. IV. Versuchsreihe. Corylvs AveÜana var. iienäula. 1 Exemplar. Die Versuchsanordnung hatte hier leider mit einigen Schwierig- keiten zu kämpfen, was ich um so mehr bedauern muss, als gerade Corylus gewisse positive Resultate ergab. Einmal kam es vor, dass die allmählich steigende Belastung für die jungen Triebe zu schwer wurde, und dass mehrere Aeste bei stürmischem Wetter abrissen. Ferner mussten Avegen baulicher Veränderung im Garten die Versuche am 5. September abgebrochen werden. Die Belastung begann Ende Mai und Anfang Juni mit 100 g und wurde bis Anfang September bis auf etwa 650 g gesteigert. Ast 1. Belastet vom 6. IV. Länge: 16,2 cm. Internodien 4. (641 g) bis 5. IX. „ 20,4 „ „ 4. Ast ]a. Unbelastet vom 18. V. „ 13,1 „ „ 4. bis 5. IX. „ 26,2 „ „ 5. Ast 2. Belastet vom 28. V. „ 12,6 „ „ 4. (681 g) bis 5. IX. „ 18,4 „ „ 4. Ast 2a. Unbelastet vom 28. V. „ 14,5 „ „ 4. bis 5. IX. „ 21,1 „ „ 4. Ast 4. Belastet vom 20. V. ., 21,8 „ „ 4. (652 g) bis 5. IX. „ 29,2 „ „ 5. Ast 4a. Unbelastet vom 20. V. „ 18,6 „ „ 4. bis 5. IX. „ 34,5 „ „ 6. Ast 7. Belastet vom 10. VI. „ 6,8 „ „ 4. (684 g) bis 5. IX. „ 12,1 „ „ 4. Ast 7a. Unbelastet vom 21. V. „ 7,2 „ „ 3. bis 5. IX. „ 11,4 „ „ 4. Auf die genauere Beschreibung der Querschnittbilder werde ich weiter unten zu sprechen kommen, ich lasse hier die Daten der vergleichenden Wägungen folgen. T'ebor (1. Kiiifliiss (1. Bi-lnstiiiifr auf die Aii.-bildiing von Muh- n. Basikiirper viv. G3 Cunßns AveUana (Zeiss IV a, Obj. A., Oc. 2, Tab. 160). Querschnitte von der Spitze zur Basis. (J('saiiiiiit( lIiTScliiriK Holz Bi St Belastet Unbelastet Belastet Unbelastet Belastet Unbelastet Ast 1 und la. IU,r)l!l}r 4,80(1 K 2,7.54 g 0,080 g 0,174 g 0,005 g 11,044 „ 10,772 „ 2,100 „ 3,040 „ 0,204 „ 0,142 „ 13,932 „ 12,573 „ 4,180 „ 3,029 „ 0,191 „ 0,160 „ Ast 2 und 2 a. 7,2 1-1 fr 11,752 g 1,-158 g 1,534 g 0,148 g 0,083 g 10,1.52 „ lo,.S71 „ 3,040 „ 3,889 „ 0,183 „ 0,1 09 ,, 11,432 „ 10,098 „ 2,9S1 „ 3,542 „ (J,204 „ 0,17 1 „ Ast 4 und 4 a. 12,349 g 5,852 g 4,357 g 1,572 g 0,210 g 0,075 g 20,881 „ 15,880 ,, (i,522 „ 4.924 ,. 0,281 „ 0,153 „ Ast 7 und 7a. (1,204 g 5.108 g 1,210 g 0,832 g 0.117 g 0,099 g ■•••-'IS „ 9,012 „ 2,024 „ 2,240 „ 0.212 „ ((,185 „ lf,,7 7 2 ,, 13,370 „ 7,041 „ 3,391 „ 0,121 ., 0.137 ,, 17,.'i07 „ 15.770 ., 7,030 „ 3,018 „ 0,210 „ 0,140 „ Hieraus ergiebt sich für die einzelnen Fälle als Verhältniss des Holzkörpers und Bastringes zum Gesamnatquerschnitt: Das Gewicht Das Gewicht Ast 1. des Holzkörpers = ^L j ^^^ Gewichtes des Bastringes n=: — | ^^s Gesammtquerschnittes. Ast la. des Holzkörpers = ~ 1 ^1^^ Gewichtes des Bastringes = .- ) ^^^ Gesammtquerschnittes. Ast 2. Das Gewicht < des Gewichtes I des Holzkörpers ^= - des Bastringes = -^ ^^^ Gesammtquerschnittes. 64 "WiiHliiT Wifik'rslieiin, Das Gewicht Ast 2 a. des Holzkörpers = - — des Bastringes rr: - - des Gewichtes des Gesammt(|uerschnittes. Das Gewicht des Holzköipers = des Bastringes = des Gewichtes des Gesammtquerschnittes. Das Gewicht des Holzkörpers = ^ 3,3 des Bastringes = -— des Gewichtes des Gesammtquerschnittes. Das Gewicht Das Gewicht des Holzkörpers = — ; des Bastringes = 43,0 Ast 7 a. des Holzkörpers = des Bastringes = 1 G4.G 1 77.3 des Gewichtes des Gesammtquerschnittes. des Gewichtes des Gesammtquerschnittes. Diese zweifellos deuthch ausgesprochene Vermehrung der Bast- massen bei den belasteten Objecten dürfen wir wohl mit Recht auf die gesteigerte mechanische Inanspruchnahme zurückführen. Betrachten wir die Structur des Hartbastes, so finden wir ein- mal grosse Complexe von Stereiden — echten Bastzellen — durch kleinere Gruppen von Sclerei'den — Steinzellen — tangential unter einander verbunden. Die Verstärkungen des Bastringes bei den belasteten Objecten ist nach meinen Beobachtungen lediglich einer Vermehrung der Bastzellen — der Stereiden — zuzuschreiben, eine Vergrösserung der einzelnen Bastelemente konnte ich nicht constatiren, auch ergaben die ausgeführten Untersuchungen mit der Ausschnitt- und Wägungsmethode keine Differenzen, weder was die Wanddicke noch was den Durchmesser der einzelnen Bastzellen betrifft. Es handelt sich also im vorliegenden Fall lediglich um eine Hyperplasie der Bastelemente und nicht um eine Hyper- trophie. Ueber d. Kiiif'liis> d. Ii.'la^luiijr luif ilie Aii>bil(liiiilii'iiii, Betrachten wir die vorliegenden Ergebnisse, speciell die der Belastungsversuche, so können wir als positives Ergebniss eine Verkürzung der Holzzellen bei sämmt- lichen der Belastung unterworfenen Zweigen constatiren. Eine Verstärkung der Holzzellen, die wir in einer Verdickung der Wand hätten erblicken können, fanden wir nicht, auch ergaben sich keine Unterschiede im Gesammtaufbau des Holzkörpers, in der relativen Dicke und Mächtigkeit desselben zum Gesammtquerschnitt, in der Anordnung der Gefässe und Markstrahlen und in der Zahl der Holzzellen; ebenso wenig Hess die Holzreaction mit Phloro- glucin -Salzsäure einen Unterschied zwischen belasteten und un- belasteten Objecten erkennen. Dasselbe gilt für die Vergleiche der einzelnen Bastbündel. Mit Ausnahme eines Falles ist weder eine Hypertrophie noch eine Hyperplasie der einzelnen Elemente des Hartbastes durch die an- gewandte Untersuchungsmethode nachzuweisen gewesen. Corylus Avellana war das einzige Beispiel einer durch die Be- lastung erzeugten Verstärkung des Bastringes, die, wie wir oben sahen, auf einer Vermehrung der Stereiden, einer Hyperplasie der Bastelemente, beruhte. Die Sclereiden fanden wir bei belasteten wie unbelasteten Zweigen bei Fraxinus, Fagus, Corylus in der gleichen Weise ausgebildet, ein Beweis, dass wir eine mechanische Bedeutung dieser Zellen, wenigstens der Zugfestigkeit gegenüber, in Abrede stellen müssen. Die Structur der Einde, die Ausbildung des Collenchyms in dei-selben zeigte keine wesentlichen Unter- schiede. Wir kommen so zu dem Schlüsse, dass eine Belastung von der angegebenen Grösse und 4 — 5 monatlicher Dauer bei den einjährigen Trieben der erwähnten Trauerbäume eine Ver- änderung, besonders eine Verstärkung des Holzkörpers nicht zur Folge hat. Dass wir in dem überall eingetretenen Zurück- bleiben der Holzzellen in ihrem Längenwachsthum eine wachs- thumhemmende Wirkung der Belastung erblicken müssen, ist wobl ohne Zweifel. Um diese Retardirung auch äusserlich wahr- nehmen zu können, dazu waren die Versuche im Freien nicht ge- eignet, auch ist die Schwankung der einzelnen Internodien-Längen bei einem Baum schon so gross, dass nur eine ausserordentlich grosse Zahl von vergleichenden Messungen darüber hätte Aufschluss geben können; docli lagen Untersuchungen dieser Art nicht im Rahmen meiner Arbeit. Im übrigen verweise ich auf die dies- Ijczüglichen Untersuchungen von Sachs, Pfeffer, Baranetzky, UelitT (J. J';iiinii>s il. rirl:i.>-lMiig aiil die Aiisbiliiiuig- v(iii llolz- u. Bastkürper etc. 67 H. de Vries, Wiesner, Scholz, Frank Schwarz, Hegler und anderen. Ob auf der Verkürzung der Holzzellen zugleich eine Ver- stärkung des Holzkörpers beruht, ist schwer zu entscheiden; in ge- wissem Sinne ist ein aus kürzeren Elementen sich aufbauender Körper für seitliche Verschiebung fester gebaut, andererseits muss man aber annehmen, dass nach den bekannten Nördlinger'schen Zerreissungsversuchen eine Verkürzung der Elemente nicht im Sinne einer Verstärkung aufzufassen sei. Wie weit qualitativ- individuelle Verschiedenheiten in dem Aufbau der einzelnen Holz- zellen eine Verstärkung für mechanische Inanspruchnahme herbei- zuführen vermögen, entzog sich der Beobachtung. Den vorliegenden Resultaten scheinen die Untersuchungen Baranetzkys über das ungleichmässige Länge nwachsthum der secundären Holzelemente zu widersprechen. Baranetzky führt in der früher citirten Arbeit an, dass sich die Verlängerung der Holz- zellen auf der morphologischen Oberseite horizontal wachsender Zweige durch eine mechanische Dehnung der Holzelemente, hervor- gerufen durch das Eigengewicht des Astes, erklären lasse; will man nun diese Dehnung wirklich als Ursache der Zellenverlängerung an- sprechen, so könnte man vielleicht der wachsthumfördernden Wirkung einer normalen Belastung die wachsthumhemmende Wirkung einer abnormalen Belastung, wie sie sich in der Holzzellenverkürzung bei meinen Untersuchungen zu erkennen giebt, gegenüberstellen. In wie weit die Zellenlängen bei aufrechten und invers- gezogenen Keimlingen Unterschiede erkennen lassen, vermag ich bis jetzt noch nicht zu entscheiden, die Versuche sind hierüber noch nicht abgeschlossen, vorläufig möchte ich nur bemerken, dass invers gezogene epikotyle Glieder von Bic'nnis, gegenüber den unter denselben Bedingungen aufrecht wachsenden, bei etwa gleicher Länge, ein oft doppelt so grosses Volumen erreichen. Querschnitte zeigen uns, dass die Ausbildung des Markcylinders die Grössenzunahme bewirkt. Ueber weitere Veränderungen, namentlich im Bau der Gefässbündel, hoffe ich später berichten zu können, Differenzen in der Zellenlänge, sei es im Cribral- oder im Vasaltheil, konnte ich bis jetzt nicht constatiren. Um noch einmal auf die Frage zurückzukommen, worin der Grund dieser Reactionslosigkeit der im Wachsthum befindlichen Triebe der untersuchten Trauervarietäten dem Zug -Reiz gegen- über zu suchen ist. möchte ich folgendes bemerken. Vielleicht müssen wir annehmen, dass die Festigung der mechanischen Ge- 6ö \V;iltliri/(i(s viel tiefer liegt als bei den anderen untersuchten Trauer- varietäten. Die Belastung aber ntjch mehr zu steigern, sie gar propoitional dem steigenden Tragvermögen auf die Zweige einwirken zu lassen, dürfte seine grossen Schwierigkeiten liaben. Ob sich bei einer Vermehrung der Belastung auf etwa 10—20 kg Hypertrophien und Hyperplasien der Bastzellen und der Elemente des Holzkörpers zeigen würden, wäre möglich, aber nicht ohne weiteres positiv zu be- antworten. Ebenso wenig die Frage, ob in Folge solch gesteigerter in- anspruchnahme auf Zugfestigkeit die Elemente des Bastes, Stereiden oder Sclereiden, an Stellen zur Ausbildung kämen, die unter nor- nmlen Verhältnissen solche, mechanischen Zwecken dienende Elemente, nicht zu erzeugen vermögen. Zur Beantwortung dieser Frage beabsichtige ich auf Grund der gewonnenen Erfahrungen die Bc'lastungsversuche fortzusetzen. Dass Neubildungen im pflanz- lichen Organismus aber vorkommen, dafür sprechen einmal die Be- obachtungen von Küster, nach welchen manche Gallenreize dem Plasuia neue Formbildungsfähigkeit verleihen, sodann aber vor allem die schon eingangs erwähnten Untersuchungen Vöchting's zur Physiologie der Knollengewächse. Bei O.mlis crassicanlis z. B. fand Vöchting im anatomischen Bild der in den Grundstock der Pflanze eingeschalteten Knolle Elemente, die in der normalen Knolle niemals vorkommen, so z. B. echte Holzzellen und Holz- parenchymzellen; ferner flndet bei derselben Pflanze bei einem Er- satz der Steugelkijollc durch das Blatt, entsprechend dem vica- rinMidcM Eintreten des letzteren für die Stengelknolle, ebenfalls eine T'clicr (1. JmiiIIiis.s d. JJcla.stun^- auf ilic Aii>bililiirij;- von Hol/,- u. Jjjislköriier etc. 69 weitgelieiide Metamorphose, freilich in anderem Sinne statt. Auch die Kartoffelknolle ist im Stande, unter gewissen Bedingungen neue, ihr sonst niclit zukommende Elemente, nämlich mechanische Zellen, zu bilden. Wenn nun diese Conipensationsvorgänge mit den an manchen Organen des Thierkörpers voi-kommenden compensatorischen Lei- stungen im allgemeinen verglichen werden können, so dürfte man vielleicht im speciellen für die Vermehrung mechanischer Elemente in Folge von Zugwirkung an die aus dem pathologisch-anatomischen Gebiet beim Thierkörper bekannten Arbeitshypertrophien der Muskeln erinnern, deren Wesen in einer Hypertrophie und Hyperplasie der einzelnen Elemente besteht; auch könnte man vielleicht hier an die bekannten Aenderungen der Structurverhältnisse in der Knochen- substanz erinnern, welche bekanntermaassen bei der Heilung von Knochenbrüchen einzutreten pflegen, wenn die Richtung der mecha- nisch wirkenden Druck- und Zugkräfte auf die einzelnen Knochen- elemenle sich ändert. Herrn Prof. Vöchting, der mir die Anregung zu den hier be- sprochenen Versuchen gab, möchte ich an dieser Stelle meinen besten Dank abstatten. Desgleichen den Herren Dr. Schmid und Winkler für die meiner Arbeit stets freundlich gewährte Unter- stützung;. Ueber das Assimilationsproduct der Dictyotaceen. Von F. W. T. Hunger. Tm Anscbluss an eine im vorigen Jahre erschienene Arbeit von Barthold Hansteen „Ueber das Fncosan als erstes schein- bares Product der Kohlensäureassimilation bei den Fucoideen" (1900) erlaube ich mir einige Beobachtungen zu veröffentlichen, welche während meines Aufenthalts an der Zoologischen Station in Neapel, im Frühhng 1899, in derselben Eichtung angestellt wurden. Meine Untersuchungen sind durchaus nicht zu Ende geführt, weil die plötzliche Berufung an den Botanischen Garten in Buiten- zorg meinen Aufenthalt verkürzte; trotzdem veröffentliche ich jetzt meine damals erhaltenen Resultate, da ich keine Aussicht habe, die Versuche selbst bald weiterzuführen. Die folgenden Notizen können vielleicht anregend wirken zu weiteren Versuchen in der hier angegebenen Richtung, oder jeden- falls einem anderen etwas Arbeit sparen. Es ist mir eine angenehme Pflicht, an dieser Stelle der Hollän- dischen Regierung meinen aufrichtigen Dank auszusprechen für die Ueberlassung des Arbeitsplatzes an der Station, durch die mein dortiger Aufenthalt ermöglicht wurde. Ferner benütze ich gern diese Gelegenlieit, um die liebens- würdige Unterstützung zu rühmen, welche Herr Director Geheim- i-ath Prof. Dr. Do hin und die anderen Herren der Station mir bei meinen Untersuchungen gewährten, besonders danke ich Herrn Dr. Lü Bianco für seine allgemein bekannte Bereitwilligkeit, stets reichlich Irisches Untersuchungsmaterial zu beschaffen. Der Ausgangspunkt für meine Untersuchungen war zweifach; primo die Frage nach der physiologischen Function der sogenannten Uelier diis As.siiiiil;itiiiii>|ii'iMliirl di-r I)ictyiifafefii. 71 jjlnlialtskrtrper" der Dictyotaceeii, secundo die Frage nach der chemischen Zusammensetzung dieser „Inhaltskörpor". Um möglichst wenig Zeit zu verlieren, wühlte ich kurz nach meiner Ankunft in Neapel eine mir geeignet vorkommende Species aus der Familie der Dictyotaccen — Diclijola dirhotoind (Huds.) Lamour. — , welche ausschliesslicli zu meinen folgenden Experimenten benutzt wurde. Im Jahre 1899 habe ich schon in einer vorläufigen Mittheilung an Seine Exccllenz den Minister des Innern Bericht erstattet über jene Versuche'). I. Die physiologische Function der „Inhaltskörper" von l>h'tij Assiniilalidiisiirniliict ilcr Iiii-tyntiii rcii. 77 Menge tlieilte ich dann in zwei gleiche Quantitäten, jede für eineu besonderen Zweck. Der eine Theil wurde immer erst in der Sonne getrocknet, darauf in einem Mörser zu Pulver zerrieben, endlich fein gesiebt. Dies J)icfi/ufa-Fn\\eT wurde über Schwefelsäure aufbewahrt und enthielt also noch alle Stoffe der frischen Pflanze, sowohl die organischen als die anorganischen. Der zweite Theil wurde in A([. dest. von 72 — Tö*^' C. während 50 Stunden ununterbrochen erwärmt, dann durch Tuch filtrirt, und das Filtiat auf einem Wasserbad abgedampft. Was auf dem Tuch zurückblieb, waren die ausgezogenen Thallusstücke, welche jetzt, mikroskopisch untersucht, zeigten, dass die „Inhaltskörper'- fast ganz aus den Zellen der Assimilationsschicht verschwunden waren. Die „Kugeln- im Speichergewebe waren deutlich verändert, aber ein Rest war geblieben, der sich durch seine Reactionen als ein eiweiss- artiger Stoff herausstellte. Dasjenige, was beim Abdampfen des Filtrates zurückblieb, er- wies sich als eine gummiartige Substanz, die stark durch Phyco- phaein gefärbt war. Einen Begriff, wie gross die Quantität der ausgezogenen Sub- stanz war, möigen die folgenden Zahlen geben. 962 g Dictriota gab 70 g ausgezogene Substanz, 555 „ „ „ oy „ „ „ 7.^0 ^^ 1026 75 oOO „ „ „ 21 „ .. „ Mit jenen beiden Präparaten, d. li. dem Dicfi/ofa-Fuher und dem Dicfijofa- Auszug, arbeitete ich jetzt in folgender Weise. Versuch I. Dictjjota-Vuher wurde mit 95 proc. Alkohol extrahirt und darauf abfiltrirt; was auf dem Filter zurückblieb, kam nicht weiter in Betracht. Das Filtrat wurde auf einem Wasserbad abgedampft, der Rückstand in Wasser aufgenonmien, und, nach Behandlung dieser L(isung mit Bleiacetat, abfiltrirt. Das so erhaltene Filtrat gebrauchte ich für sub a und b: den Niederschlag für sub c. sub a. Das Filtrat wurde durch Schwefelwasserstoff vom Metall und durch Luft von HjS Ijefreit und darauf mit Soda neu- tralisirt : 7g F. AV. T. Huiigfi', Jetzt war das Filtrat im Stande, Fehling'sche Lösung direct schwach zu reduciren. sub b. Das Filtrat wurde mit verdünnter Schwefelsäure ge- kocht, worauf ein Niederschlag von PbSO i entstand; nach dem Filtriren reducirte das jetzt klare und vorher mit Natriumcarbonat ncutrahsirte Filtrat sehr stark Fehling'sche Lösung; sub c. Der Niederschlag wurde in Wasser gelöst, durch Schwefelwasserstoff vom Metall und durch Luft von H^S befreit und darauf abfiltrirt. Nach Neutralisirung mit Na.COa zeigte das Filtrat alle möglichen Gerbstoffreactionen. Versuch II. Didyota- Auszug wurde wieder in Wasser aufgelöst, darauf niit der 3- bis 4facheu Quantität 95proc. Alkohols gefällt und abfiltrirt. Was auf dem Filter blieb, wurde nicht weiter benutzt, das Filtrat dagegen erst auf einem Wasserbad abgedampft und der Rückstand in Wasser aufgenommen. sub a. Diese Lösung reducirte jetzt ohne weiteres schwach Fehling'sche Flüssigkeit'); sub b. Diese Lösung kochte ich mit verdünnter HoSOi und neutralisirte mit Na^ CO;^, nach welcher Behandlung Fehling'sche Flüssigkeit sehr stark reducirt wurde. Versuch III. Dicfyofa-Pu\yer wurde während 24 Stunden mit Aether extrahirt und darauf abfiltrirt. Das extrahirte Pulver blieb unbenutzt; das Filtrat dampfte ich auf einem Wasserbad ein. Den Rückstand kochte ich mit einer alkoholischen Kalihydratlösung -j- V3 der Quantität Aq. dest.; nach dem Kochen wurde die Lösung mit Wasser verdünnt und darauf abfiltrirt. Das Filtrat schüttelte ich wiederum mit Aether und liess es ruhig stehen, bis der obenstehende Aether eine roth- braune Farbe zeigte. Hiermit machte ich dann Reactionen mit Chlorkalium und Bleiacetat, welche beide einen leichten Nieder- schlag gaben. Mikroskopisch liess sich auch ein Fettgehalt nach- weisen, dadurch, dass das Verseifungsfiltrat erst mit HCl behandelt, dann mit Aether ausgeschüttelt und mit Wasser abgedampft wurde. 1) Die Fähigkeit ilcr beiden Losungen (in Versuch I, sub. a, und in Versuch II, sub. a;, auch ohne vorlicrige Beliauilluiig mit verdünnten Säuren (hier ILSO^j Feliling'sche Lösung sdiwai'li zu n'iliiciri'ii, stiinnil ülicrein ini1 Iliinscii's Aiijialn' auf \k •JTh. Ui;lie,r (las AssiiiiilaiiniisiniHliii t .Irr Dictyotaceeii. 79 Nach Färbung mit Iproc. Osiiiiuiiisiiuie sah man unter dem Mikroskop deutlich die geschwärzten Fettkugehi neben den un- gefärbten Chlorophyllmassen liegen. Ebenso färbten die Fettkugeln sich mit Alkanna und Sudan III '). Gleichzeitig mit obengenannten Versuchen machte ich das folgende physiologische Experiment, Versuch IV. Ganze i)(((;7//o/rt-Thalli wurden erst schnell getödtet (durch wiederholtes Untertauchen in heisses Wasser) und in die folgenden Lösungen gebracht: A. Ptyalinlösung, B. alkalische Trypsinlösung, C. salzsaure Pepsinlösung, D. Myrosinlösung-). Das Resultat war, dass durch Ptyalin nur die den Phaeoplasten anhaftenden „Inhalts- körper- ein wenig angegriffen wurden; die grösseren „Inhalts- körper" im Lumen der Assimilationszellen und die ..Kugeln-' im Speichergewebe blieben unverändert; durch Trypsin sowohl bei den den Phaeoplasten anhaftenden ..Inhaltskörpern" als bei den ,.Kugeln" eine leichte Aen- derung auftrat; durch Pepsin bloss die „Kugeln" leichte Veränderungen erlitten; durch Myrosin bloss die „Inhaltskörper" im Lumen der Assimi- lationszellen schwach angegriffen wurden. Dass die Resultate so wenig deutlich w\aren, hat seinen Grund wahrscheinlich darin, dass Stoffe anwesend waren (hauptsächlich Gerbstoff), welche eine reducirende Wirkung auf die Enzyme ausübten. Aus den oben beschriebenen Versuchen erlaube ich mir die vorläufigen Schlüsse zu ziehen : 1) Dieser Farb;-tot'f, welcher seit einigen Jahren mit viel Erfolg in der zoologischen Mikrotechnik gebraucht wird, lässt sieh ebenfalls -/Air Fäi-bung von pflanzlichen Fetten benutzen (Litt.: Daddi. Nouvelle Methode pour colorer la graisse dans les tissus. Gior- nale d. K. Aec. di niedicina di Torinn, 1890, Xo. 2 (Areh. Ital. de Biologie, Tom. XXVI, ISOC. p. 143 — UG|). •J I Ich stellte sie aus den Samen des weissen Senfes dar, nach Guignard. Sur queltjues proprietes chinii(jues de hi -Myr()sine. Bull, Soc. Botan. de France, 1S'J4, p. 418. I. Die Inhaltskörper im Lumen der Assimilatioiiszellen von J)icfi/oia sind von glykosidartiger Zusammensetzung. Sie be- stehen aus einem polysaccharidischen Kohlenhydrat, das durch Kochen mit verdünnten Säuren (hier HiSOi) einen Stoff ab- spaltet, welcher Fehling'sche Lösung sehr stark reducirt (vergl. Versuch I, sub c und II, sub b), und das durch MjTOsin angegriffen wird (vergl. Versuch IV, D). II. Es wäre zu untersuchen, ob die zeitweilige Phloroglucin- reaction (siehe p. 76) vielleicht so zu deuten ist, dass die „Inlialts- körper- im Lumen der Assimilationszellen vorübergehend Phloro- glykoside vorstellen'). Die Schwärzung dieser ..Inhaltskörper" mit Osmiumsäure be^ ruht nur auf dem Gehalt an Gerbstoff (vergl. Versuch I, sub c). Die verschwindende Phloroglucinreactiou ist vielleicht auch in Zusammenhang zu bringen mit der Bildung von Gerbstoff' und es ist möglich, dass dessen Gehalt im Thallus von iJlcti/ofa mit der fortschreitenden Vegetationsperiode so zunimmt, dass die Reaction mit Vanillinsalzsäure allmählich schwächer wird und zuletzt ganz aufhört. III. Die kleinen „Inhaltskörper", welche den Phaeoplasten anhaften, bestehen aus einem monosaccharidischen Kohlenhydrat (vergl. Versuch I, sub a und Versuch II, sub a), das durch Ptyalin und Trypsin verändert wird (vergl. Versuch IV, A und B). Diese kleinen Tropfen sind noch im primären Stadium ihrer Zusammen- setzung, d. h. ohne Gerbstoftgehalt; dadurch erklärt es sich, dass sie mit 1 proc. im Meerwasser gelöster Osmiumsäure ungefärbt bleiben, so lange sie den Phaeoplasten noch anhaften. IV. Eine geringe Menge Fett scheint doch im /J/c/^o^a-Thallus anwesend zu sein (vergl. Versuch III), wie ich mir denke, bloss im Speichergewebe, d. h. in den „Kugeln". Auf p. 77 erklärte ich die Zusammensetzung der „Kugeln" zum Tlieil für prote in artig, was durch die Veränderungen, welche die- selben durch eine Pepsinlösung erleiden, bestätigt wird (vergl. Ver- such IV, B und C). 1) In ilcr mir ziiffäiiv'liflieii clieiiiif^clu'M Literatur kuniiti- ic-li keiiu' Aii! 82 F. W. T. Hunger, Uebcr das A^^siiiiilatioiisiiroiluct der l)ictyntateen. Zog ich dagegen B/di/ota erst mit Alkohol aus und legte sie dann während 24 Stunden in strömendes Wasser, so wurden die- selben Thalli, welche vorher gänzlich gemieden worden waren, jetzt in einem Minimum von Zeit mit grösster Gefrässigkeit verzehrt. Buitenzorg (Java), December 1901. Literatur -Verzeichnis s. Bert hold, Li., Beitrüge zur Morpliologie und Physiologie der Meeresalgen. Jahrb. f. wiss. Bolau., 1882, Bd. Xlll. — — Studien über Protoplasnianiechanik. 1880. Bruns, E., Ueber die Inhaltskörper der Meeresalgen. Flora, 1894, Erg.-Bd., p- 159 bis 178, Taf. VI. Crato, E., Morphologische und mikrouheniische Untersuchuugeu über die Physodeu. Inaug.-Diss. 1893, Botau. Zeitung. _ _ Ueber die Hausteen'schen Fucosankörner. Ber. d. Deutsch, botau. Üesellsch. 1893, Bd. XI, Heft 3, p. 235—241, Golenkin, M., Algologische Notizen. Bull. Sor. Imper. d. Naturalistes de Moscou. 1894, No. 2. Hanseu, A., Ueber Stoffbildung bei den Meeresalgen. Mitth. Zoolog. Station zu Neapel, 1893, Bd. 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Schmitz, Fr., Die ('hn»matophoren der Algen. Verhandl. d. Naturhist. Vereins d. preuss. Khcinl. u. Westfal. 1883, Jahrg. 40, p. 154-155. Strasburger, E., Zellbildung und Zelltheilung, 3. Aufl., 1880. — — Schwärnisporen, Gameten, pflanzliche Spermatozoiden und das AVeseii der Be- Iruchtung, 1H92. Ueber den Sprosssclieitel der Linaria sparia. Von Hermann Vöchting. Mit Tafel 11 und III. In meiner Arbeit über Blüthen- Anomalien') wurden in dem Abschnitte über die Entwickelungsgeschicbte der Blüthe auch kurz die Vorgänge am vegetativen Scheitel der Linaria sp/trhi be- sprochen. Ich zeigte, dass der Uebergang von der Quirl- zur Schraubenstellung, der sich an den Scheiteln der Sprosse dieser Pflanze regelmässig vollzieht, mit der Anschluss-Theorie Seh wen- dener 's nur unter Annahme gewisser Hülfs-Hypothesen vereinbar ist. Auf meine Bemerkungen hat Seh wen den er in einem in den Sitzungsberichten der Berliner Akademie-) veröffentlichten Aufsatze erwidert. Er beschreibt den Scheitel der LiiiarUt sjmvia in der Spiralregion, sucht den Contact der Entwickelungsfelder der jüngsten Anlagen zu erweisen, und behauptet darauf hin, meine Angaben seien unhaltbar. Er geht ferner auf meine Untersuchungen über die Blüthenentwickelung ein, und glaubt darthun zu können, dass meine gegen Schumann gerichteten Ausführungen nicht sämmtlich zu- treffen. Allein Schwendener ist in seiner Erwiderung auf die Punkte, die in meiner Darstellung die Hauptsache bildeten, gar nicht ein- gegangen. Am vegetativen Scheitel war es der Uebergang von der einen Stellung in die andere, auf den mein Einwurf sich stützte; in der Blüthen-Region waien es in erster Linie die Anomalien, auf Grrund deren ich mich gegen die Anschluss-Theorie aussprach. Ge- rade dieser Punkte aber hat Schwendener nicht mit einem Worte gedacht. 1) H. Vöchting, Uebcr Blütlicu- Aiumialii'u. Statititische, moriphologi.^che und experimentelle Untersiu'huiigeu. Jalirli. f. wisf^. Botan., Bd. XXXI. Leipzig, lSi»s, p. 43;». 2) S. Schwendener, Ueber die Contactverliiiltnisse der jüng.steu Blattanhigen bei Lhiaria spuria. Sitzber. d. K. pr. Akad. d. Wiss. zu Berlin, 180!», p. H4 ff. 6* 34 ITiTuianii Yüclitiiig, Da ich annalim, dies müsse jedem, der sich mit der Sache he- fasste, alsbald auffallen, so hielt ich anfänglich eine Antwort auf Schwendener's Angaben nicht für nothwendig. Von verschiedenen Seiten wurde ich jedoch darauf hingewiesen, dass mein Schweigen unrichtig gedeutet werden könne, und ich beschloss daher, den Gegenstand von neuem vorzunehmen. Ueber anderen Arbeiten aber verzögerte sich die Sache und wäre vielleicht doch noch unausgeführt geblieben. Da erschienen im letzten Sommer die kritischen Er- örterungen Schwendener's zu Winkler's Untersuchungen über Blattstellung. Nunmehr glaubte ich die Ausführung meines Vor- habens nicht länger aufschieben zu sollen. Es schien mir jedoch nothwendig, nicht nur die streitigen Punkte von neuem, und zwar jetzt eingehender, zu behandeln, sondern die Untersuchung auf einige Gegenstände auszudehnen, die einst zwar schon wahrgenommen wurden, deren nähere Be- handlung aber nicht der Umgrenzung der frühereu Arbeit entsprach. Vor allem gilt dies von der verschiedenen Wachsthumsgeschwindig- keit des Blattes in der Quirl- und in der Spiralregion am Stengel, ein Gegenstand, der zwar nicht unmittelbar mit der Blattstellung zusammenhängt, wohl aber auf die in den beiden Regionen herr- schenden Unterschiede Licht wirft. Damit mag sich der grössere Umfang rechtfertigen, den diese Arbeit gewonnen hat. a) Der Laubspross. Mein verehrter Gegner leitet seine Erwiderung mit dem Citat eines Satzes aus meiner Arbeit ein und knüpft daran die Be- merkung, dass man nicht erfahre, was icli unter eigentlichem Con- tact verstehe. Der Satz selbst lautet: „Ein Blick auf unsere Ab- bildungen überzeugt alsbald, dass die Stellung der Blätter, ihre quirlige und schraubige Ordnung, sowie der Uebergang von der einen zur anderen, nicht durch eigentlichen Contact verursacht werden kann, da ein solcher gar nicht stattfindet". Ich glaubte, dass der Sinn, den ich mit dem Worte Contact verbinde, schon aus dem unmittelbar folgenden, von Schwendener nicht citirten, Satze hervorgehe: ..Auch mit Hofmeister's Lückensatz und Schwendener's Anschluss-Theorie stehen die beobachteten That- saehen nicht im Einklang". Hier wird zwischen Contact und An- schluss untcrscliieden. Deutlicher aber erhellt meine Ansicht aus folgender Stelle in derselben x\rbeit (p. 64, Randnote 4): „Li seiner Ifbcr (It'ii Siirosut^flicilil ilci- I.iiiaria spiiria. 85 letzten Arbeit über Blattstclluiig (Die jüngsten Entwicklungsstadien seitlicher Organe und ihr Anscliluss an bereits vorhandene. Sitzungsbericht d. k. Akademie der Wissensch. zu Berlin, 1895, p. 645 £f.) hat Schwendener noch einmal seine theoretischen An- sichten dargelegt. Er unterscheidet nunmehr streng — wie uns scheint, strenger als in seinen früheren Arbeiten — zwischen zwei Stadien in der Entstehung der seitlichen Sprossungen, einem, das erst secundär eintritt, in dem die Glieder sich wirklich berühren, und einem, das voraufgeht, in dem sie noch nicht in Contact stehen. In diesem Stadium zeigen die Anlagen aber schon dieselben re- lativen Abstände von einander, wie die vorh(>rgehenden älteren, welche bereits höckerartig vorspringen. „„Jeder Anlage entspricht also eine gewisse Area, ein bestimmtes Entwicklungsfeld, das sie im Verlaufe ihrer Ausgestaltung vollkommen ausfüllt, aber nicht überschreitet, weil die benachbarten Anlagen die ihnen zugemessenen Felder ebenso vollständig beanspruchen."" Schwendener lässt dahingestellt, welcher Ausdruck für die eben angedeuteten räumlichen Beziehungen passender sei, ob Contact oder Anscliluss. Mir scheint, man sollte die Bezeichnung Contact hier durchaus vermeiden. Die Ursachen, welche die räumlichen Dispositionen bewirken, haben im Innern des Gewebes ihren Sitz und sind uns ihrer Natur nach unbekannt. Der Ausdruck Contact wird leicht dazu führen, die für den wirklichen Contact der schon älteren Glieder entwickelten Vorstellungen auf das noch unbekannte Gebiet zu übertragen, und so zu Unbestimmtheit Veranlassung geben. Das Werk Schumann 's zeigt dies deutlich. Unsere eigenen Untersuchungen drehen sich ausschliesslich um die primären, vor dem eigentlichen Contact stattfindenden Ver- hältnisse." In diesen Zeilen, denen eine eingehende Erörterung desselben Gegenstandes in meiner Arbeit über die Blattstellung der Cacteen vorausgegangen war, glaubte ich mich so deutlich über den Sinn, der mit dem Worte Contact verbunden wurde, ausgesprochen zu haben, dass jedes Missverständniss ausgeschlossen war. Wenden wir uns nunmehr zur Sache selbst. Da nicht an- zunehmen ist, dass jedem Leser die in meiner Arbeit angeführten Thatsachen bekannt sind, so führe ich das über den Bau der ent- wickelten Pfianze Gesagte hier noch einmal, und zwar in erweiterter Form, aus. gg iriTMiaini Vlichtiiif,', An jedem Sprosse der Linaria spuria stehen die Blätter und damit ihre Aclisel-Producte in zweierlei Stellung. Die ersten Glieder sind stets in zweigliedrigen alternirenden Quirlen, die späteren in Schraubenstellung geordnet; zwischen den beiden Stellungen findet sich eine Uebergangs-Zone. An der Hauptachse wird der basale Theil von 6 8, zuweilen auch mehr, echten Quirlen eingenommen. Daran schliesst sich eine Strecke der Achse, auf welcher die Glieder der Quirle ihre Divergenz zwar noch beibehalten, ihre Distanz aber verändern; sie rücken anfangs wenig, dann mehr aus- einander. Nun endlich folgt die Region mit Spiral-Stellung, die Quirle lösen sich vTillig auf; die Glieder verändern nicht bloss ihre Distanz, sondern auch ihre Divergenz. Der Uebergang von der einen Stellung in die andere vollzieht sich gewöhnlich in der Art, dass die Glieder des letzten, der Distanz nach schon aufgelösten. Wirteis nicht mehr genau um 180" von einander ahweichen, sondern sich einseitig um ein Geringes nähern. Das nun folgende erste einzelne Blatt steht über der grösseren Lücke zwischen den Blättern dieses Quirles, jedoch dem älteren Gliede einseitig stark genähert; indess das sich nun an- schliessende Blatt die Mitte über der kleineren Lücke einnimmt. Hiermit ist die Spiral-Stellung herbeigeführt. Die Blätter der Uebergangs-Zone und die der benachbarten Regionen mit den verschiedenen Stellungen haben dieselbe Gestalt und ähnlichen Umfang. Weiterhin w^erden sie in der Spiralregion allmählich kleiner. An den Seitensprossen erster und höherer Ordnung finden sich dieselben Verhältnisse, jedoch mit der Ab- weichung, dass die Zahl der Quirle geringer ist, als an der Haupt- achse, meist nur 4 — 6 beträgt. Mit der Verschiedenheit der Stellung der Blätter hängt ein Unterschied ihrer Achselsprosse zusammen. In der Quirl-Region entstehen als primäre Producte Laubsprosse, in der Spiralregion Blüthen. Die Uebergangs-Zone weist Schwankungen auf; nachdem schon die Blütlienbildung eingeleitet war, kann noch ein Laub- spross entstehen und ebenso kann ein Quirl in einer oder in beiden Achseln Blüthen hervorbringen. Im ganzen aber halten sich die Producte der beiden Regionen getrennt, und es kommen grössere Abweichungen von der Stellungsregel nicht häufig vor. Doch wurden auch solche hier und da wahrgenommen. So fanden sich unter den Pflanzen einer spät gemachten Aussaat einzelne, deren Hauptachsen schon unter der mittleren Quirl-Region mit Blüthen Tcbfr (It'ii S|ir(isssc)ici1cl di-r l,iii:iriii simria. 87 besetzt waren, und daneben andere, an denen umgekehrt an hoch- stehenden Theilen der Hauptachse in einzelnen Blattachsehi Laub- sprosse als primäre Producte entstanden waren. Damit wenden wir uns zu den Entwickelungsvorgängen. Zur Untersuchung des Scheitels in der Uebergangs-Region dienten früher fast ausschliesslich Seitensprosse, nicht die Haupt- achse selbst. Jene stehen bis spät in den Herbst zur Verfügung; an dieser kann man den Uebergang nur in früherer Jahreszeit unter- suchen. Gelegentlich gemachte Beol)achtungen hatten gelehrt, dass der Scheitel der Hauptachse im jugendlichsten Alter eine Form auf- weist, die man an den Achselsprossen nicht wahrnimmt, ein Um- stand, der nunmelir zur näheren Verfolgung der Sache veranlasste. Der Scheitel des Keimlings gewährt ein Bild, das an die bekannten Formen erinnert'). Zwischen den beiden Kotyledonen ist nur ein schmaler Scheitel vorhanden, ja man kann von einem solchen kaum sprechen, da die die Kotyledonen verbindende Linie nach oben concav ist. Vor der Anlage der ersten Laubblätter ver- breitert sich der Scheitel und nun entstehen zwei mit den Kotyle- donen sich kreuzende Hügel, das erste Laubblattpaar. Auch diese Hügel umschliessen noch keinen eigentlichen Vegetationspunkt, die Verbindungslinie zwischen beiden ist noch nach oben concav; aber die beiden Glieder sind weiter von einander entfernt, als die jungen Kotyledonen. Dieses Verhältniss beobachtet man auch noch beim dritten Blatthügelpaare, Fig. 2, Taf. II, und selbst noch beim vierten; dann aber treten gewöhnlich neue Vorgänge ein. Die nächsten beiden Hügel entstehen unterhalb des Scheitels, aber in relativ grösserer Entfernung von einander als früher, und der Scheitel bleibt nun und fortan überhaupt als flacher Hügel erhalten. Zwischen den ersten dieser Blattpaare ist er noch schmal, Fig. 3, Taf. II; zwischen den folgenden aber wird er allmählich breiter (vergl. Fig. 31, 4, 16, 15 u. 27. Taf. II). Die beiden Glieder der Quirle können anfänglich von gleicher oder etwas ungleicher Grösse sein (s. die angegebenen Figuren und Fig. 1.5, Taf. II). Auch in vor- geschrittenen Entwickelungszuständen können sie noch gleiche Grösse aufweisen; gewöhnlich aber eilt das eine im Waclisthum voran, sodass die zwei Glieder des fertigen Quirles im Umfange 1) Vergl. .T. TIanstein, Die Entwickelung des Keimes der Monokotylen nnd Dikotylen. Botanische Abhandlungen etc. Herausgegeben von J. Haustein, 1. Heft, Bonn ls7n, Taf. TTI, Fig. 4:5. 98 Üerinaini Vocliting, etwas von einander abweichen. Besonders hervorzuheben ist die Thatsache, dass die Umgestaltung des Scheitels von einer schmalen Furche zu einer flach gewölbten rundlichen Kuppe keine Aenderung der Blattstellung nach sich zieht. In den ersten Quirlen sind die Mittelpunkte und die Bänder der jüngsten Blatthügel wenig, in den späteren weiter von einander entfernt; ihre Divergenz verändert sich aber nicht. Dieser Umstand allein zeigt schon, dass die räumlichen Verhältnisse am Scheitel für den Ort der Blattanlagen nicht entscheidend sein können. Etwas abweichend sind die Entwickelungsvorgänge an den Seiten- achsen. Zunächst fehlt der erste Zustand, in dem der Vegetations- punkt eine schmale Furche bildet, völlig; der Scheitel hat von Anfang an die Form einer flach gewölbten Kuppe. Die Blatthügel entstehen unterhalb des Scheitels im wesentlichen in der an der Hauptachse beobachteten Weise, doch sind die beiden Glieder des Wirteis in den meisten Fällen ungleich; das eine entsteht etwas früher als das andere, und eilt im Wachsthume voran. Gleichheit der Hügel kommt auch hier vor, aber nicht häufig. Unsere Fig. 18 und 8, 19, 26, 28, 29, 30 und 32, Taf. II, erläutern das gewöhn- liche Vorkommen. Fig. 19, Taf. II, zeigt einen Scheitel in der Ansicht von oben, Fig. 18, Taf. II, in der von der Seite. Die beiden älteren Blätter weichen im Umfange wenig, die beiden jüngsten etwas mehr von einander ab. Grössei- ist der Unterschied zwischen den Gliedern des in Fig. 28, 29 u. 30, Taf. II, dargestellten Scheitels und noch grösser an dem in Fig. 26, Taf. II, abgebildeten. Hier haben die Glieder des ältesten Quirles fast dieselbe Grösse; be- trächtlich verschieden aber sind die des folgenden: das hintere über den Scheitel gekrümmte Blatt ist bedeutend länger, als das zugehörige vordere. Von dem dritten Wirtel ist erst das eine links stehende Blatt als Hügel vorhanden; das Schwesterglied fehlt noch. In der eigentlichen Quirl -Region stehen die Blattanlagen meistens ziemlich genau opponirt, doch kommt es auch vor, dass die zwei Glieder sich einseitig etwas nähern. In diesem Falle entsteht das erste Blatt des nächsten Quirles in der grösseren Lücke zwischen den beiden letzten Gliedern. Ein solches Beispiel zeigt Fig. 32, Taf. II, die den Scheitel eines Achselsprosses mit dem ersten und zweiten auf die Vorblätter folgenden Blattpaare darstellt. Auf einen wohl zu beachtenden Umstand sei hier noch hin- gewiesen. Wie ein Blick auf unsere Figuren lehrt, sind die Ent- wickelungsunterschiede zwischen den Paaren der aufeinander fol- l'cljt'r ileii .SiuOssj'cliL'itel ,n 34,0 40,0 44,5 2. Sp r S s. 0,1 0,OG 0,4 0,37 1,37 1,4 4,5 Cd 10,5 19,0 30,5 34,0 42,0 40,5 3. Sp r s s. ",1 0,05 0,39 0,2!) 1,'^ 1,0 4,0 3,5 12,5 10,(1 23,5 22,0 1 1 ,5 43,0 4 '.1,0 50,5 58,0 58,0 51,5 47,5 17,5 i 29,5 ' 1 29,5 I 1,5 4,5 11,0 9,0 1," 20,0 2,0 3G,0 7,0 11.0 '.1,5 43,0 15,(» 31.5 1G,0 1,394 4,0 24,0 25,0 14,5 21,5 0,01 2,0 7,73 25,0 29,0 18,0 0,53 1,52 5,3 15,0 23,0 39,0 15,0 10,5 17,0 Uelier den SjirossscliiMtcl ilrr Liiiaria S[mria. 91 ab; es ist von dem einen Blatte um 107", von dem andern um 73" entfernt. — Den weiteren Fortgang lehrt der in Fig. 11, Taf. II, gezeichnete Scheitel. Hier sind die Glieder des letzten Wirteis ein- ander einseitig um etwa 19" genähert, ihre Medianen weichen auf der einen Seite um 165", auf der andern um 195" von einander ab. Der jüngste Blatthügel, mit dem die Spiral -Stellung beginnt, liegt in dem grösseren Zwischenräume, jedoch so, dass seine Mediane mit der des grösseren vorhergehenden Blattes einen Winkel von annähernd 78", mit der des jüngeren dagegen einen solchen von 117" bildet. — Ganz iihnliche Verhältnisse weisen die in den Fig. 13, Taf. II, 11 und 17, Taf. III, abgebildeten Scheitel auf. Von ihnen ist es nur ein Schritt zu der Region mit völliger Schrauben- stellung. Wir gelangen damit zu einem weiteren Falle, in dem der Ueber- gang von der einen Stellung in die andere nicht in der eben be- schriebenen Art vermittelt wird, sondern sprungweise stattfindet. Schon Fig. 19 auf Taf. X unserer Arbeit zeigte diesen Vorgang; ein ähnliches Bild giebt unsere neue Fig. 34, Taf. II. Die beiden äusseren Glieder sind noch ziemlich genau um 180" von einander entfernt, mit ihnen hört die Quirl-Stellung auf. Das nächstjüngere Blatt steht nicht mehr in der sich mit jenem Paare kreuzenden Ebene, sondern weicht davon um annähernd 25" ab; es ist von dem einen Blatte des Wirteis um 115", von dem andern um 65" entfernt. Das nun folgende Glied bildet mit ihm einen Winkel von 149 oder rund 150" und fällt in die senkrecht zum letzten Quirle stehende Median-Ebene. Von ihm weicht das sich zunächst anschliessende um einen Winkel von etwa 125,5" ab, und mit diesem endlich bildet der jüngste Blatthügel einen Winkel von fast der- selben Grösse, von 124,5". Die Uebereinstimmung der beiden letzten Divergenzen deutet darauf hin, dass nun schon der con- stante Winkel erreicht ist, der fortan eingehalten werden würde. Scheitel, wie der eben beschriebene, fanden sich noch mehr- fach; im ganzen aber ist ihr Vorkommen weniger häufig, als das der zuerst erörterten. Wie erwähnt, hat Schwenden er die ganze Quirl- und Uebergangs-Region unberücksichtigt gelassen und lediglich Scheitel aus der Spiralregion untersucht. Zu dieser wenden wir uns jetzt. In meiner früheren Untersuchung war ich zunächst bemüht, die Stellung der Blätter am entwickelten Sprosse zu bestimmen; 92 TT. 35,0 34,0 7,0 11,0 11 .. 12. .. 21..". 11.5 7. „ 46,0 44,5 1 14,5 15,0 13 „ 14- „ 1. Quirl 1 0,1 ■ 0,05 1 0,00 0,00 1 u. 2. Blatt 0,53 1 o,32 n 1.52 0.39 1 0,2 '.) 1 0.17 o,;; 1.07 •' .. 4. , 3. „ 5,3 1,2 ; 1,0 0,84 ' 1.3 11 2,46 •'' ''• r i- . 15,0 4.0 3,5 2,1 2,5 2,9 7 „ S. „ ;>. „ 23,0 12.5 1 10,0 3,5 4,0 4.0 '.1 .. tn. „ ti. „ o'.I.O 23,5 2 2,0 5,0 0,5 5,5 1 1 . l--i- . 7. 15.0 41,5 43,0 7.5 1 9,5 0,5 13 r l-l- r, 8. „ 16,5 4'.i,0 1 50,5 , 11,0 12,5 4,5 15 . l'i- . 0. „ 58,0 58,0 13,5 14,5 17 - 18. „ — 17.0 5.0 K». „ 51.5 4 7.5 1 n.o 17. o r.i •• -"■ n Aus diesen Tabellen geht näher hervor, was früher schon all- gemein ausgesprochen wurde, und was für die scheitelstäiidigen Glieder auch aus den Figuren erhellt. (Vergl. mit den Abbildungen der Quirle die der Spiralregioii entnommenen Fig. 1, 2, 3 und 5, Taf. III). In der Quirl -Region geschieht die Entwickelung der Blätter sprungweise, in der Spiralregion mehr gleichförmig: dort wachsen die einmal angelegten Glieder rasch, hier langsamer. Die Unterschiede zwischen den entsprechenden Gliedern der beiden Re- gionen sind anfangs gering, erreichen dann eine bedeutende Grösse und nehmen später wieder ab. Sie treten am deutlichsten hervor, wenn man die Längen der zusammengehörenden zwei Glieder addirt und dann vergleicht. Das Maximum der Verschiedenheit zeigen in der ersten Tabelle der 4. und 5. Quirl und die entsprechenden Jahrb. f. wiss. Botanik. XXXVIII. 7 98 lli'riiiaiui N'uclitiiit;-, Glieder der Spiralregion, in der zweiten der 7. Wirtel und die zugehörigen Blätter der spiraligen Ordnung. Die gewonnenen Erfahrungen lehren also, dass in der Quirl- und Spiralregion verschiedene Gesetze der Entwickelung der Blätter herrschen. Die grosse Wachsthums-Curve, die aus unseren Zahlen deutlich hervortritt, hat in den beiden Regionen ganz verschiedeneu Verlauf, eine Thatsache, die um so mehr auffällt, wenn man be- dentt, dass die Glieder in den beiden Regionen, besonders in der Uebergangs-Zone, sich äusserlich in allen Punkten gleichen. Ob und in wie weit die hier gewonnenen Thatsachen eine Ver- iillgemeinerung zulassen, wird eine vergleichende Untersuchung, die in Angriff genommen ist, lehren. An das Mitgetheilte knüpft sich zunächst die Frage, ob die Blätter sich in den verschiedenen Regionen nicht schon in ihrer ersten Anlage von einander unterscheiden lassen. Dies ist jedoch nicht der Fall. Die Vergleichung der in unseren Figuren ab- gebildeten Scheitel aus der oberen Quirl-Region, Fig. -1, 16, Taf. II, Fig. 20, Taf. III, mit den der Spiralregion entnommenen, Fig. 2, 10, 14, Taf. III, lässt darüber keinen Zweifel. Die Bhitthügel ent- stehen in einiger Entfernung vom Mittelpunkte unterhalb des Scheitels, über den sie sich dann rasch erheben. Wie sich dabei der Vegetationspunkt in den beiden verschiedenen Regionen ver- hält, wird uns noch beschäftigen. Wenden wir uns nun zu der Contact-Frage. Es seien zu- nächst die Aeusserungen Schwendener's in den Hauptpunkten wörtlich angeführt. Zu seiner Fig. 1 bemerkt er: „so ergiebt sich z. B. in Fig. 1 ein wahrscheinlicher Contact der Blattanlage 9 mit 6 und 7, also auf der Dreier- und Zweierlinie, sowie ferner der Anlage 10 mit 7 und 8 und der Anlage 1 1 mit 8 und 9. Dabei ist wohl zu beachten, dass die axillaren Blüthenanlagen, wo solche vorhanden sind, ge- meinsam mit dem zugehörigen Tragblatte als Contactkörper fungiren. Man wird in diesem Falle mit der Möglichkeit zu rechnen haben, dass auch auf der Fünferlinie, so z. B. zwischen 6 und 11, und ebenso zwischen 4 und 9 eine Zeit lang Contact besteht". Zu Fig. 3 wird angegeben, dass „der Contact zwischen den jüngeren Anlagen auf der Zweier- und Dreierlinie zum mindesten als wahrscheinHcli und in Folge Hinzutretens von Blüthenknospen auch auf der b'üiilcrliiiie als möglich zu bezeichnen ist". Uübcr den Sitrosssclicilcl der Liiiariu spuria. 99 Es werden sodann die Längenschnitte besprochen. In Fig. 7 ist der Abstand zwischen Blatt 6 und 9 so gering, „dass die An- nahnae eines ursprünglichen Contactes durchaus gerechtfertigt er- scheint. Dasselbe gilt von der Zweierzeile 6, 8, 10 u. s. w." Zu den Blättern 10 und 7 in Fig. 7 wird bemerkt: „Auch hier ist die Annahme eines vorhanden gewesenen oder noch vorhandenen Con- tactes sehr naheliegend". Heber die Contact -Verhältnisse in Fig. 8 werden nur Ver- muthungen geäussert. Zum Schlüsse wird Fig. 2 erörtert. „In Fig. 2 verdient namentlich das Verhältniss zwischen dem zugekehrten Blatt 7 nebst Axillarknospe und der schwach vorgewölbten An- lage 10 hervorgehoben zu werden. Hier ist ein Anschluss in meinem Sinne kaum zu bezweifeln. Ausserdem zeigt die Figur, dass zwischen 7 und 2 auch auf der Fünferzeile noch nahezu Con- tact besteht". Dies sind die Beobachtungen, auf Grund deren meine Angaben für unhaltbar erklärt werden. Richtig sei nur „dass die ursprüng- lichen Beziehungen durch die Streckung der Internodien frühzeitig gestört werden. Und mit Rücksicht darauf scheint mir diese Pflanze zur Beurtheilung von Blattstellungsfragen ein wenig geeignetes Ob- ject zu sein". Wie der Wortlaut der oben vorgeführten Angaben zeigt, sieht Seh wen den er den Contact thatsächlich nirgends, er rechnet nur mit Möglichkeiten und Wahrscheinlichkeiten, die aber, was kaum gesagt zu werden braucht, in mechanischen Dingen nicht ausreichen. Da ich aus dem Texte Schwendener's und seinen Ab- bildungen nicht mit Bestimmtheit zu entnehmen vermag, was er in den einzelnen Fällen unter Contact versteht, ob wirkliche Be- rührung der Glieder oder iVnschluss der Felder, so haben wir die Sache nach beiden Seiten zu prüfen. Die Untersuchung des Scheitels unserer Pflanze bietet geringe Schwierigkeit. Er ist verhältnissmässig gross und lässt sich leicht frei präpariren und in die verschiedenen Lagen bringen. Genaue Orientirung aber gestatten nur Vegetationspunkte mit wenigen Blättern. Die Internodien strecken sich so rasch, dass, wie früher angegeben, das 12. Batt 0.8 — 1 mm tief unterhalb der Scheitelmitte steht. Betrachten wir nun zunächst den Scheitel in der Längen- ansicht. In den Fig. 1, 2, 3 u. 5, Taf. III, sind fünf Bilder zur Orientirung gegeben, die kurz erläutert werden sollen. 1QQ Ueriuauii YÜL'litiug, Fig. 1 zeigt einen Scheitel mit 6 Blättern bei SOfacher und Fig. 2 denselben Scheitel ohne das älteste Blatt, das schon 0,9 nun lang ist, bei 170facher Vergrösserung. Wie man sieht, liegt das jüngste Blatt, 6, links in seiner Median-Ebene horizontal; das nächst ältere, 5, rechts auf der Vorderseite; das folgende, 4, im Hinter- grunde ziemlich genau in der Mitte; das nächste, 3, auf der linken Seite, mit seiner rechten Hälfte vorn übergreifend ; das zweite end- lich auf der rechten Seite, stark nach unten übergreifend. An dem in Fig. 3 gezeichneten Scheitel steht das jüngste Blatt vorn auf der linken Seite, das folgende, 3, rechts nach unten übergreifend; das dritte links nach unten übergreifend, und das vierte rechts, stark nach vorn übergreifend. Der dritte Scheitel, Fig. 5, hat sein jüngstes Blatt, 6, rechts auf der Hinterseite; sein zweites, 5, links auf der Hinterseite, sein drittes, 7, rechts auf der Vorderseite, sein viertes, 3, links auf der Hinterseite; das folgende, 2, links auf der Vorderseite, und das älteste endlich, 1, rechts, mit seiner Mediane annähernd horizontal liegend. Bei der Auswahl der hier wiederzugebenden Scheitelzeichnungen wurde darauf geachtet, dass das jüngste Blatt dem Beschauer gegen- über verschiedene Orte einnimmt. Auf die freie Stellung dieses Grliedes in Fig. 3 und die des zweiten Blattes in Fig. 2 sei be- sonders hingewiesen. Aus einem ähnlichen Bilde, wie es unsere Fig. 5 ni den An- lagen 1 und 4, diese mit ihrem Achsel- Producte, gewährt, glaubt Seh wen den er bestimmt auf Contact schliessen zu können. Um jede irrthümliche Deutung unserer Figur auszuschliessen, sei be- merkt, dass die fraglichen beiden Anlagen an der paraboloidischen Oborriäche, die der Vegetationspunkt hier hat, weit von einander eutfernt lagen; die eine war schräg nach oben, die andere schräg nach unten gerichtet. Mit diesen Bildern vergleiche man die iVnsichten des Scheitels von ..bcn: Fig. 7, 9, 10, 23, Taf. II, Fig. 13, Taf. III. Jede neue Blattanlage entsteht in etwa 140" Entfernung von der letzten und zwar mit verhältnissmässig grossem, durch unsere früher gegebenen Zahlen näher bestimmtem Entwickelungsabstande. Ein vergleichender Blick auf die Scheitel- und Längenansicht lehrt nun ohne weiteres, dass ein wirklicher Contact, eine Be- rührung der (]lli(Mler. nirgends stattfindet; alle stehen so locker und Ijc'lier iloii Sin-(is.ssclii"itil ilci- Liniirin simria. lOl weit von einander entfernt, dass von Druck des einen auf das andere gar nicht die Rede sein kann. Scliwendener bemerkt, dass man, wo Achselknospen vor- handen, diese gemeinsam mit dem Tragblatte als Contact-Körper aufzufassen habe. Allein diese Körper stehen, sobald sie als solche ihrem Umfange nach in Betracht kommen könnten, so tief unter dem Scheitel, dass sie ausser Stande sind, die Vorgänge an diesem zu beeinflussen. Wie soll die Achselknospe des Blattes 2 Fig. 2, Taf. III, einen Druck auf über ihr stehende Organe ausüben? Und ebensowenig wie in der Spiralregion üben die jungen Glieder in der Quirl-Region einen Druck auf einander aus. Ein Blick auf unsere Figuren genügt, um hiervon zu überzeugen. Da also wirklicher Contact der Glieder nicht vorhanden ist, so bleibt zu untersuchen, ob die Areae der Anlagen sich berühren. Die Glieder in dieser Region entstehen, wie früher angegeben, etwa 140" von einander entfernt, und ihre Internodien strecken sich sehr rasch. Ich habe mich nun oft und ernstlich bemüht, das Bild der Area einer jungen Anlage zu gewinnen, immer aber vergebens. Auch führte es nicht zum Ziele, wenn die Achselsprosse als Con- tact-Körper ihren Tragblättern zugetheilt wurden. Mit Seh wenden er stimme ich also insofern überein, dass auch ich den Contact und Anschluss der Glieder nicht wahrnehme, weiche aber darin von ihm ab, dass ich hier mit Wahrscheinlichkeiten und Möglichkeiten nicht zu rechnen vermag. Was ich sehe, sind Zeilen, nicht aber Contact- Zeilen. Die bei Schwendener wiederholt vorkommende Berufung auf einen vielleicht ursprünglich vorhandenen Contact scheint mir nicht zulässig zu sein, da man die Entwickelungsvorgänge unschwer übersehen kann. Aber nehmen wir einmal an, der Anschluss sei als Möglichkeit zuzugeben, so wären damit die Schwierigkeiten, die der Theorie im Wege stehen, keinesw-egs überwunden. Der Spross hat nicht nur eine Spiral-, sondern auch eine Quirl- und Uebergangs-Region, und die Theorie muss sich in allen drei Regionen bewähren. Sehen wir uns nunmehr die Dinge von dieser Forderung aus an und treten damit der Anschlussfrage überhaupt näher, als es bisher geschah. Was die Schwierigkeiten anbelangt, die der Erklärung durch Areae im allgemeinen im Wege stehen, so brauche ich hier nicht darauf einzugehen. Es sei auf die sorgfältigen Untersuchungen ] ()2 ilennaiiii Vüchtiiif^, Winkler "s') verwiesen. Für unseren besonderen Fall schicken wir nur Folgendes voraus. Nach Schwendener entspricht, wir wiederholen es, jeder An- lage „eine gewisse Area, ein bestimmtes Entwicklungsfeld, das sie im Verlaufe ihrer Ausgestaltung vollkommen ausfüllt, aber nicht überschreiten kann, weil die benachbarten Anlagen die ihnen zu- gemessenen Felder ebenfalls vollkommen beanspruchen". Das heisst, die Bedingungen, welche die Entstehung einer Anlage an einem be- stimmten Punkte bewirken, hemmen die Bildung einer weiteren Anlage auf ihrem ganzen Felde, auch zu der Zeit schon, in der dieses noch nicht ausgefüllt ist. Für die geometrische Betrachtung empfiehlt es sich, diese hemmende Wirkung vom Mittelpunkte der Anlage ausgehend zu denken. Wie früher mitgetheilt, entstehen an der Hauptachse die ersten Blattanlagen der Quirl-Region dicht vor einander, sodass der Scheitel nur eine schmale Furche bildet. Will man den Blatthügeln Areae zuschreiben, so berühren sich diese also seitlich rechts und links, und, was wohl zu beachten ist, auch völlig oder fast völlig auf ihren Innenseiten-). Dieses Verhältniss ändert sich aber. In den späteren Quirlen bleibt der Scheitel als gewölbte Kuppe erhalten und die Blätter entstehen als seitliche Wölbungen in nicht unbeträchtlicher medianer Entfernung von einander (Fig. 1<). Taf. II). Die Blatt- anlagen sind jetzt auf beiden Seiten durch Zwischenräume getrennt. Wir können aber nicht umhin anzunehmen, dass die von den Mittel- punkten der Areae ausgehende Wirkung sich anfänglich zu beiden Seiten über diese Räume ausdehne; denn geschähe dies nicht, dann müssten sich hier ja der Theorie nach alsbald zwei weitere Anlagen bilden. — Wächst nun der Scheitel an Umfang und nehmen die Basen der letzten Anlage nicht in proportionaler Weise zu, so ent- stehen Räume, über die sich die hemmende Wirkung jener Mittel- punkte nicht mehr erstreckt, und in Folge dessen treten zwischen und über diesen zwei neue Anlagen auf. Hat der Scheitel die Form einer Kuppe angenommen, dann kann man durch die Mittelpunkte der Anlagen auf der Höhe ihrer oi)eren Ansatzstellen einen Kreis gelegt denken, und sonach sagen. 1) H. Winklftr, rntersuchunfrcn zur Theorie der Bliittstelliinjicti, T. .Talirb. f. wis.s. Botan., Bd. XXXVl, Leipzit;, lOiil, j.. 1 IT. 2) Güiiz Tiebenlier sei darauf hingewiesen, dass die Annalinie, nur eine ringfönnige Zone ii. Sil/imgslicr. iL Königl. preuss. Akad. d. AVisseiisch., XXY, Berlin l'Jtil, p. öül biv.w. U. ]f)(; irernmnn Vöclitiiig, Man sollte nun meinen, es wäre für meine Kritiker angezeigt gewesen, für die Nachprüfung dieselben oder doch ähnliche Objecte zu wählen. Das geschah aber nicht. Sie berichten bloss über Be- obachtungen an Laubsprossen von Linaria, AnagaUis, Äntirrhinum u. s. w., bei welchen Stellungsänderungen durch Dachstuhl -Ver- schiebung oder durch Kleinerwerden der Organe gar nicht vor- kommen. Die Hauptfrage blieb also ausser Betracht. Das ist eine eigenthümliche Methode, die im wesentlichen darauf hinausläuft, Vorkommnisse zu bestreiten, die man nicht selbst gesehen hat und auch nicht sehen wollte." Ich gestehe, dass mich diese in den letzten Worten an's Per- sönliche streifende Bemerkung überrascht hat'). Wie wiederholt hervorgehoben, umfasst die Theorie Schwendener's zwei Dinge: erstens den Versuch, die Blattstellungsverhältnisse durch seitliche Verschiebung nach dem Dachstuhlprincip oder durch relative Grössenabnahme der Organe zu erklären; zweitens die Uebertragung der hierbei gewonnenen Vorstellungen auf die primäre Anlage der GHeder am Scheitel, die Annahme, dass der für die weiter ent- wickelten Glieder beobachtete oder angenommene Contact auch für die Areae der jüngsten Glieder gelte. Schwenden er verlegt nun den Schwerpunkt in den ersten Theil seiner Theorie, und verlangt, dass, wer sich mit dem zweiten Theile befassen wolle, sich auch auf den ersten einlassen und sich ferner an die von ihm bevorzugten Untersuchungs- Objecte halten solle. Dieses Verlangen ist unbegründet. AbAveichend von Schwendener legte ich früher und lege ich heute noch den Nachdruck auf die primären Vorgänge am Scheitel, auf die Frage, ob der Ort der jüngsten Glieder vor allem Contact durch innere oder äussere Ursachen gesetzmässig bestimmt wird oder nicht. Wer diese Frage beantworten will, hat sich lediglich an die Untersuchung des Scheitels zu halten und jede Theorie zu- nächst bei Seite zu lassen. Lautet die Antwort bejahend, so ist dem später etwa eintretenden Contact der Organe und seinem Ein- flüsse auf deren Stellung nur secundäre Bedeutung zuzuschreiben. Das Dachstuhl])rincip, und was damit zusammenhängt, kann dann hcichstens lür eine bestimmte Klasse von Stellungsverhältnissen in Betracht kommen. 1) Es ist zu liodaiiern, Jass Schwciulrnci' in si'iiicr EiwidcM'iiiig auf W iiiklor's Aliliaiulluufr den Bmli-n des rein Sachliehen verlassen liat. Nodi iiiruials lialicn pcrsöiiliclii' KiürtiTungen wissenscliaftlielie Kragen ent.scliieden. iTebtT ileii Sprdsssclicilrl ilcr I,iiinria sinirla. 107 Von diesem Gesiclitspinikte ging ich vor einigen Jahren aus, als ich versuchte, auf experimentellem Wege der Lösung des Pro- blems näher zu treten ' ). Die bei dieser Untersuchung an den Cacteen gewonnenen Ergebnisse widersprachen den Annahmen Hof- meister's und Schwendener's, Sie bejahen die eben bezeichnete Frage und zeigen, dass die Anschluss-Theorie hier nur unter Vor- aussetzungen gilt, die sie geradezu beseitigen. Schwendener-) hat hierauf erklärt, dass diese Fälle eigentUch nicht ins Gebiet der Blattstcllung, sondern in das Kapitel über den Einfiuss äusserer Bedingungen auf Gestaltungsvorgänge gehörten. Wohin man die Thatsachen stellt, scheint mir gleichgültig zu sein. Gewiss ist aber, dass jene Cacteen einen gewölbten Sprossscheitel haben, an dem ihre Blätter entstehen, und dass die histologischen Vorgänge sich hierbei abspielen, wie bei anderen Pflanzen. Das genügt für die uns hier beschäftigenden Fragen. Die bei den Cacteen über die Bedeutung des Anschlusses ge- wonnenen Erfahrungen fand ich bestätigt bei der Untersuchung der Sprosse der Linaria spuria\ sie gelten ferner, wie Wink 1er be- wiesen hat, für eine beträchtliche Anzahl verschiedener anderer Pflanzen von gewöhnlichem Habitus. Es sei deshalb noch einmal auf seine Arbeit und die verschiedenen darin citirten Angaben anderer Autoren verwiesen. Was endhch das Verlangen Schwendener's nach einer be- stimmten Wahl der Untersuchungs - Objecte anlangt, so erledigt sich dies zwar schon durch das eben Gesagte, doch sei noch fol- gendes beigefügt. In ihrer ursprünglichen Form hatte die Theorie Schwendener's allgemeinen Charakter^), wie ihn eine mechanische Theorie nothwendiger Weise haben muss. Sie muss ihrer Natur nach alle Fälle umfassen. Ausnahmen kann sie nur dann gestatten, wenn diese lediglich scheinbar sind und sich bei näherer Unter- suchung als Bestätigung der Theorie ergeben. Die Wahl der Ob- jecte kann daher keiner Beschränkung unterliegen. Mir schien und scheint es nun richtiger zu sein, zur Ent- scheidung der Hauptfrage ganz einfache Objecte zu verwenden, an denen man die Entstehung der einzelnen Glieder leicht verfolgen 1) Jahrb. f. wiss. Botaii., B.l. XXVI, Berlin 1S04, p. 438 ff. 2) S. >i oll wendener. Die jüngsten Entwickehingsstadien soitlichcr Organe und ihr Anschlus!< an bereits vorhandene. Sitzungsber. d. Berl. Akad., .Jahrg. 189."), p. 654. •:>) Wie schnn der Titel der Arbeit verräth. Er lautet': „Meehanisehe Tlienrie der Blattstellungen", nieht etwa einer bestimmten Klasse von Stellungen. \()Q Hennauii Vochtiug, kann. Besonderer Werth ist solchen Objecten beizulegen, die ver- schiedene Stellungen an demselben Sprosse aufweisen, und an denen sich der Uebergang von der einen Stellung in die andere sicher feststellen lässt. Die Uebergänge bilden einen der wichtigsten Prüf- steine für jede Theorie. Solche Objecte bieten die alaten Cacteen und unsere Scrophulariaceen. Wie wir gesehen, bewährt sich an ihnen die Theorie Schwenden er 's nicht. Damit wenden wir uns zum Blüthensprosse. b) Der BlütheiiS])ross. Von meinen gegen Schumann 's Darstellung erhobenen Ein- wänden erwähnt Schwendener, wie schon anfangs betont, des wichtigsten, der Anomalien, mit keinem Worte. Indem er an die bekannte Stellung des Deckblattes, der Vorblätter und ersten Kelch- Idätter zahlreicher dicotyler Blüthen erinnert, sucth er die bei den Linarien normal vorkommenden besonderen Verhältnisse, vor allem das Fehlen der Vorblätter, auf die allgemeine Regel zurückzuführen. Da nach seiner Meinung das Fehlschlagen dieser Glieder keine Steillingsänderungen bewirkt, so nimmt er zur Erklärung an, „dass die entsprechenden Stellen am Mutterorgan nicht mehr organbildend wirken können, und folglich nur noch als passive Hindernisse, gleich- sam als „Ausweichsteine", in Betracht kommen" '). Weiter heisst es dann: „Aus den im Vorhergehenden be- zeichneten Thatsachen folgt nun drittens, dass Vöchting offenbai- etwas zu weit geht, wenn er sagt, der junge Blüthenspross stehe zu der Zeit, wo er das erste Kelchblatt bildet, ringsum frei in der Blattachsel. Selbst angenommen, diese Angabe sei nach dem un- mittelbaren Eindruck des mikroskopischen Bildes begründet, so müsste sie doch bedeutungslos erscheinen gegenüber der Thatsache, dass um diese Zeit der ersten Blätter am Blüthenspross noch Ana- logie mit den vegetativen Seitentrieben bereits vorgezeichnet ist. Und für die letzten lassen sich die von mir hervorgehobenen mechanischen Momente nicht in Abrede stellen." Als Antwort iiieraiif führe ich zunächst noch einmal die Ent- wickelung des Laub- und Blüthensprosses kurz vor Augen. Der Achselspross entsteht als kleiner Hügel an der Achse über der Mitte des Tragblattes Fig. 4, 19, 18, Taf.III. Bei seiner weiteren i; S. Seil w cnilcnr r, l clicr ilic ('(nitactvtM-liältnissc ii. s. \v., p. '.LS bo/w. C. r(?bur ilcii Sjirusfisclieitcl diT Liiiaiia spuria. 109 Entwickeluiig gelangt er rasch in die eigentliclie Blattaclisol Fig. 16, Taf. III, und nimmt dabei in seinem grössten Querschnitte den Um- riss einer Ellipse an, deren grosser Durchmesser senkrecht zur Blatt-Mediane gericlitct ist. Diese Form rührt aber niclit etwa vom Contact des Tragl)lattes und der Achse her; denn der Hügel steht völlig frei in der Blattachsel. — Soll nun aus der Anlage ein Laubspross werden, so erzeugt sie an den beiden schmalen Enden der Ellipse zwei Hügel, die beiden Vorblätter. Darauf bildet der Scheitel in der Richtung der Mediane des Deckblattes zwei weitere GUeder, denen sich die folgenden Paare in decussirter Ordnung an- schliessen. Gestaltet sich die Anlage dagegen zur Blüthe, dann unterl)leiljt die Bildung der Vorblätter, obw'ohl man sie nach der Gestalt der Ellipse erwarten dürfte. Nun entsteht zuerst an der der Achse zu- gewandten breiten Seite das innere Kelchblatt, dem sich die zwei hinteren seitlichen anschliessen und diesen wieder die beiden vor- deren seitlichen. Ob die Annahme von „Ausweichsteiuen" berechtigt ist, lasse ich dahingestellt. Dagegen spricht die Thatsache, dass ich unter den vielen Tausenden von normalen Blüthen, die zu statistischen Zwecken untersucht wurden, niemals Vorblätter beobachtet habe. Wären sie als reducirte Anlagen vorhanden, etwa als kleine Zellen- gruppen, so dürfte man erwarten, dass sie sich hier und da aus- bilden. Sehen wir von dem elliptischen Umrisse der Sprossanlage ab, so ist also die weitere Entwickelung des Laub- und Blüthensprosses gänzlich verschieden. Die x4nalogie, von der Schwende ner spricht, ist nicht vorhanden. Führten die Blüthenanlagen in der That Vorblätter in der Gestalt von „Ausweichsteiuen", dann müsste nach Analogie des Laubsprosses zuerst hinten und vorn je ein Kelchblatt entstehen. Dies geschieht aber nicht. Es bildet sich erst das hintere und darnacli treten von innen nach aussen die beiden seitlichen Paare hervor, diese also an Orten, an denen sie jener „Ausweichsteine' wegen nicht entstehen könnten. Schwenden er hat Zw^eifel über die Richtigkeit meiner An- gabe geäussert, dass die Sprossanlage zu der Zeit, wo die ersten Blätter erzeugt werden, völlig in der Blattaclisel stehe. Dem gegen- über füge ich meiner früher gegebenen Abbildung einige weitere bei. Zunächst giebt es Fälle, in denen der Raum in der Achsel sehr weit ist, wo man die freie Stellung der Blüthe bei jeder Ein- \]^Q lleriiiaiui Vücliling, Stellung gewahren kann; so in den Beispielen, die unsere Fig. 6, 7 und 21, Taf. III, geben. Dann kommen solche vor, in denen der Raum enger ist, wie in den Fig. 8 und 9, Taf. III, dargestellten; die genaue Untersuchung, besonders der medianen Region, beseitigt auch hier jeden Zweifel; doch können solche Objecte bei oberer und unterer Einstellung zu Täuschungen führen. Endlich mag es geschehen, dass auch einmal die Anlage innen oder aussen die Stengel- oder Blattoberfläche berührt; das Variationsprincip lässt dies mit Bestimmtheit erwarten An den älteren Anlagen beobachtet man zwischen Knospe und Tragblatt gewöhnlich Haarbildungen, die aber auch völlig fehlen können. Dass sie, wo vorhanden, die Entwickelung der Orgaue an der Knospe nicht beeinflussen können, lehrt ihre ganze Beschaffen- heit ohne weiteres. Auch kann man in einzelnen Fällen aus den mikroskopischen Bildern ersehen, dass sie von den jungen eben hervortretenden Blatthügeln zur Seite gebogen werden. Die ganze Beweisführung Schwendener's ist sonach nicht zu- treflend. Für Schweudener besteht über den Contact der inneren Organe der Blüthe kein Zweifel; eine Abbildung, Fig. 6, Taf. III, soll zeigen, wie Kelch- und Blumenblätter sich aneinander schmiegen. Ein Blick auf diese Figur lehrt, dass das Object schief lag. Das linke innere seitliche Kelchblatt hat eine Ausbuchtung, die dem gegenüber liegenden rechten fehlt. Dieser entsprechend ist die Blüthenachse, an der eben die Blumenblätter entstehen, eingebuchtet, das Ganze asymmetrisch gestaltet. Diese Figur soll den Beweis für den Contact geben! — Erneute Untersuchung hat an meinem früher gewonnenen IJrtheile nichts geändert; ich brauche daher auch meiner Darstellung nichts hinzuzufügen'). Doch dürfte eine allgemeine Bemerkung über den Druck wachsender Organe auf einander am Platze sein. Ich habe die Behauptung aufgestellt'^), dass auch eine voll- kommene Berührung noch keinen Beweis für einen wirklich vor- handenen Druck liefert. Wie mir scheint, versteht sich dies von l) Hiii>ii'litlii'li der riiiiinlii-lii-ii Verhältnisse in iliii TilütliiMKnilagcn der übrigen Sero|ihulariac,een wolle man die Arbeit F. Muth's vergleichen: Zur Entwickelungs- gesehiebte der Scr(>|diulariaeeen- Blüthe. Beitr. z. wiss. Botau., herausgeg. von Füuf- slüek. Bd. 111. Stuttgart 189!i, p. 248 ff. 2j JI. Viiehting, Ueber Blütben- Anuiiialien u. s. \v., p. 4.57. — Vergl. ferner die Erörterung des Gegenstandes in Winiiler's Arbeit, \i. 4 7. Ucber den S()r().-.->Llii-iti 1 der Liiiaiia simria. 111 selbst. Von Schwendener ^) erfahre ich nun, dass meine Ansicht nicht zutreffe. „Der Vöchting'sche Satz „„dass auch eine voll- kommene Berührung noch keinen Beweis für einen wirklich vor- handenen Contact liefert"", auf den Winkler mit besonderem Nach- druck hinweist, hat für turgescente wachsende Organe keine Geltung. Diese drücken sich zum mindesten mit ihrer Turgorkraft, die beispielsweise bei einer mittleren Höhe von 5 Atmosphären 50 g pro Quadratmillimeter beträgt. Schon auf Grund dieser allgemeinen Erwägungen geht es schlechterdings nicht an, Druckwirkungen bei Axillarknospen von vornherein zu verwerfen. Wo Contact vor- handen, kann bei wachsenden Organen oder Geweben der Druck nicht ausbleiben." Hierauf ist zunächst zu erwidern, dass ich keineswegs be- hauptet habe, Druckwirkungen seien hei Axillarknospen von vorn- herein zu verwerfen. Ich habe nur gesagt, dass auch aus voll- kommener Berührung noch kein Beweis für vorhandenen Druck folge, eine Ansicht, welche selbst die so bestimmt gehaltenen An- gaben Schwendener's nicht zu erschüttern vermögen. Zu näherer Erläuterung mag gerade das Beispiel der Axillarknospe und des Deckblattes hervorgezogen werden, die sich von Beginn an berühren mögen. Es kann erstens der Fall eintreten, dass das Deckblatt im Umfange rascher wächst als die Knospe; dann Averden sie sich von einander entfernen, es wird ein Zwischenraum entstehen. Oder es kann zweitens die Knospe rascher wachsen als das Deckblatt; dann werden die beiden Organe gegenseitig einen Druck auf einander ausüben. Oder endlich drittens, es können die beiden Glieder pro- portional an Umfang zunehmen, sich dauernd berühren, aber keinen Druck auf einander ausüben. Welche von diesen Möglichkeiten, neben denen noch andere, wie Einwärtskrümmungen des Deckblattes u. s. w., vorkommen können, nun im einzelnen Falle zutrifft, muss die Untersuchung lehren. Auf Grund der zahlreichen, im Laufe der Jahre angestellten Beobachtungen über Blüthenent\vickelung bin ich zu der Ansicht gelangt, dass in den Fällen, in denen überhaupt innige Berührung der Organe vorlag, die dritte Möglichkeit am meisten für sich hatte. Damit gelangen wir zur Hauptsache, zu den Anomalien. Unsere Lhiaria spuria gewährt darum ein aussergewöhnliches Interesse, weil sie constant neben der normalen Blüthe eine ganze Schaar anomaler Formen hervorbringt, deren grosse Mehrzahl in 1) S. Schweiideuer, Zur Theorie der Blattstelluiigeu, l'JOl, p. 567 bezw. 12. \\2 Iffrinann Yöfhtiug-. Blattacliseln entsteht, die in jeder Hinsicht normal gestaltet sind. Wie in meiner Arheit ausgeführt, gelang es, die am häufigsten vor- kommenden Anomalien entwickelungsgeschichtUch zu untersuchen. Ich kann heute hinzufügen, dass es im letzten Winter möglich war, meine früheren Beobachtungen durch erneute Untersuchung zu be- stätigen und in einigen Punkten zu ergänzen'). Es sei hier zur Yargleicliung mit dem eben Ausgeführten nur das Nothwendigste hervorgehoben (vergl. die Figuren in jener Arbeit). Untersucht wurde erstens die fünfzählige Pelorie. Es fand sich, dass ihr Kelch wie bei vielen anderen actin omorphen Blüthen nach der -/.-,-Ordnung entsteht, beginnend mit einem vorderen seit- lichen und schliessend mit dem medianen vorderen Blatte, die ganze Folge also völlig verschieden von der normalen. Sodann konnte die Anlage der nach ',4 gebauten Blüthe ver- glichen werden. Sie hat ein kleines medianes vorderes, zwei etwas grössere seitliche vordere und zwei noch grössere seitliche hintere Blätter. Der Grösse der Glieder nach ist hier die Entwickelung wieder „ab- steigend", aber in ganz anderer Art, als bei der normalen Form. Endlich erwähnen wir noch der vierzähligen Pelorie, die schon früher und auch im verflossenen Winter wieder beobachtet wurde. An ihr entstehen zunächst zwei Kelchblätter rechts und links von der Mediun-Ebene, dann zwei damit alternirende in beträchtlichem Entwickelungsabstande folgend, die ganze Bildung also wieder durch- aus specifisch. Diese Beispiele mögen genügen. Wir haben also die Thatsache vor uns, dass in der gleich ge- stalteten Blattachsel einer und derselben Pflanze Blüthen von solcher Verschiedenheit erzeugt werden, dass, wenn die einzelnen Formen an ganzen Stöcken constant aufträten, diese nicht etwa als verschiedene Arten der Gattung oder als verschiedene Gattungen derselben Familie, sondern als Vertreter ganz verschiedener Familien zu bezeichnen wären. Diese Thatsache ist mit Schwendener's Anschluss- und Contact- Theorie unvereinbar; sie ist unvereinbar mit jeder Theorie, die den Ort der Blüthengheder bloss durch die räumlichen Verhältnisse erklären will. Wir stehen also auf der Seite Nägeli's-), wenn er sagt: „Die 1) Die Präparati- wiinlon tlieil;^ vuii llorrn stiul. 1! i rli iii;- c r , llii'ils viui mir sflbst hergestellt. 2) ('. V. Xägeli, Mrcliaii.- pliy.sjoloff. Tlicorie iler Abstaiuinuii'rsli'liie. .Müiiclicii 1111(1 LeipzifT 1HH4, j». l'.M. Ueber ik'U S|iiu^s,-c:liciti'l i|ci- Liiuiriu >i)uriii. 113 beim ontogeiietischen Wuclisthuui :ui den Caul()iiisi)itzen prini.'ii' auf- tretenden Stellungen sind beständig und durch Vererbung bestimmt, was sich namentlich l)(n der vergleichenden Morphologie der Blüthen klar herausstellt." Es sind sonach innere Ursachen, die bestinmien, ob eine Spross- anlage sich zu einem Laub- oder Blüthensprosse gestalten soll, innere Ursachen, welche nicht nur die morphotische Natur der Blattgebilde, sondern auch deren Ort im System bestimmen. Die inneren Ursachen äussern sich hier als Symmetrie- Gesetze. Dass diese in erster Linie die Form der Blüthe bewirken, wird schwerlich jemand bestreiten, der sich eingehend mit Blüthenent- wickelung beschäftigt, die bis ins Feinste gehenden Unterschiede in der Gestaltung beobachtet hat, welche der einzelnen Art zukommen. Wie die Form des Blattes ein specifisches Merkmal ist, so auch die der Blüthe, und zwar nicht bloss in ausgebildetem Zustande, son- dern in allen Entwickelungs-Stadien, auch den ersten, in denen die Glieder ihren Ort erhalten. Die Symmetrie -Gesetze beruhen auf der specilischen Structur der Art oder des engeren Formenkreises, dem das Individuum an- gehört; man könnte auch sagen, sie sind ein Ausdruck dieser spe- cifischen Structur. Wie die Form des Krystalles von der Natur des Salzes abhängt, so ist auch, mag sonst die Verschiedenheit noch so gross sein, die organische Form von der Structur nicht getrennt zu denken. Fragt man endlich nach dem, was allgemein unter inneren Ur- sachen zu verstehen sei, so kann es sich natürlich nur um die Aeusserung einer Ansicht handeln. Ich begreife darunter die sämmtlichen Bedingungen, welche sich aus der Configuration der den Körper zusammensetzenden Theile ergeben. Ihnen stehen die von aussen auf das System wirkenden Ursachen als äussere Be- dingungen gegenüber'). Ein Beispiel mag dies erläutern. Be- trachtete man unser Sonnen-System von einem fernen Fixsterne aus, so gewahrte man erstens eine Bewegung des ganzen Systems im Welträume, die durch andere Welt-Systeme, durch äussere Krälte, verursacht wird. Zweitens sähe man die Bewegung der Glieder unseres Systems um ihren Mittelpunkt, bewirkt von den im System 1) Wir fassen die Begriffe „äussere und innere Bedingung". ,,;iussere und innere Kraft" also streng im Sinne der Mechanik auf. Man vergleiche, um nur ein Beispiel zu nennen, das bekannte ausgezeichnete Werk Delaunay's: Traite de Mixanique ratio- nelle. Seiitii-nie Edition. Paris 18«:'), p. ä4(i. Juhrb. f. wiss. Botiuiik. XXXVUI. ti 1 J^A tlrniiaiiii Vüi'liliiig, selbst vorhandenen, den inneren, Kräften. Aehnlichen Verhältnissen begegnen wir in jedem lebendigen Körper, nur mit dem Unter- schiede, dass die äusseren und inneren Bedingungen hier ungleich verwickelter sind, als in jenem einfachen Falle. Von morphotischen Vorgängen kommen hier besonders zwei Gruppen in Betracht, die man als Compensationen und Correlationen bezeichnet und die ihrem Wesen nach unbekannt sind. Sie aufzuhellen ist eine Aufgabe der Zukunft. Wie dies möglich sein soll, ohne dass man das Princip der Erhaltung der Energie zu Grunde legt, ist dem Verfasser nicht verständlich. Wir würden es nicht für nöthig halten, unsere Ansicht über die Natur der inneren Ursachen zu äussern, wenn sie nicht in der jüngsten Zeit weit auseinander gehende Deutungen erfahren hätten. Figur eil -Erklärung. Die rntcrsurluuig' wunli' mit Zi'iss'sclieii Systeiiini , ilcii A|ioehromati'ii iTrofkon- Systciiipiii von IG, S, 4 mm Brennweite und ilen Conipeiisations-Ociilaren 4 uml tl ;uis- ticliilirt. /um Zeichnen diente Abbe's grosser Apparat. Die Figuren wurden, wo nicht anders angegeben, sämmtlieh micli Seheiteln der Linaria spiiria entworfen. Tafel 11. Fig. 1 (]!>'). .Seheitel ans der Uuirl-Iiegion. /wischenden beiden ungefähr gleiidi grossen lilatthügeln ist schon ein convexer Scheitel vorhanden. Vei-gleiehe damit die Fig. 24a uml h, die die Form des Scheitels bei annähei-nd Sniifadier Vci-grösscrutig wiedergeben. Fig. 2 (I7<0. Scheitel der Hauptachse der Keimpflanze bei di'r Anlage des dritten Blaltpaares: die Sclieitel-liegion liat hier noch comraven t'mriss. i-'ig. ;; ilTii;. Wie voriger, aber die Bliittcr weiter entwickelt; der Scheitel elieu flach werdend. Fig. 4 ('170). Entsttdiung der Tilälter eim;s spätei-eu Quirles unterhalb des eon- voxen Scheitels. Fig.:') (17(1). Ansicht des Scheitels in der ( Jiiirl -biegioii \iin (dien; die jüngsten Blätter stellen einandi'r genau gegenüber. Fig. f. I 1 70;. Selieitel mit zwei Blattpaaren . in den Achseln des älteren die .\nlagcn der .Vchscisprosse. Die Kntferniing der jungen TUatthiigcd von diesen ist bciriii htliidi. l''i,L' 7 I 1 7",i. Scheitel in dcf S|iiralregi(in. \iin (dien gesehen: die Xiimmeririing folgt dem Aller der matter. In . und :!. Blattes die Aidisd- spro.ssaiilagen, die jüngste eben sicditbar. Fig. H (17(ij. Scheitel in dci- (.iuirl-lici.'-ion. Längeiuinsiidit des Scdndtids zu dem Obcrflächcnbible Fi'.', .'(i. Der klcini're vordere Hlat11iii;;el ist mil ausgezogener, der hinti're mit piinktirter Linie angegeben, zwischen beiden dei- (nnloiii- des S(dieitels. rrbrr (I.MI S|u-ii>.sMlii'itrI der l,iii!iria .-imria. 115 Fiü-. !• (iTiii. Acliiilirlifs ]!il(| wie Fig. 7. Au d.'ii Illiitlaiilairi'n .'! iiml 4 pobfn ilif iiMiiktii'tni Linien den Uinriss der dbcrcn Tlieilc an. l-'ig. Kl (17(11. Wie viirip's IJild. mit vior lilattanhi'.'-in. Fiu. M (170). rebergang der W'irtcl- in die Spiral-StelliMif,'. Dii- GliiMlcr des letzten (Jiiirli',- stellen einander nicht genau gegeniitier: in der j^rössereu Liieke auf der Seite lies gi'üsseren Blattes die jüngste Anlage. Hierzu Fig. 14. Fig. 12 (Hö). Aeliniiehes Bild wie das vorige in der Liin^'enansiclit. .Vuf der \'n]i|ersi'ite lies Seln'itels steht links, dem griissi'ren Blatte iles letzten Quirles /.n^ewandl, (las die Spirale einleitende jüngste Blatt. Dimi l'niriss des Scheitels tiei Kolaelier Vei- grösserung zeigt Fig. 12, Taf. l\. Fii;. I.'! I 17(11. Scheitel aus der Uebergangs-Üegion mhi der W'irtel- zur Sjiiral- Stclliing. JJer links selegeue Blatthügel leitet wahrscheinlich die Spirale ein. Fig. 14 (170). Medianer Längensehnitt zu Fig. 11. Fig. I.") (17II). Wirtel mit fast gleich gnis-sen Blattanlagen. Fig. IG (1701. Anlage des Quirles unterhalb des Scheitels (vergl. Fig. I) iles !t. Blatt- j'aarcK an di'r Hanplaehse. Fi.ü-. 17 (\\n). Achselspross- Scheitel in der Ansicht von dbeu. Das altere, undi fast genau oppnnirte IJlattpaar ist das zweite am Sprosse. Die Glieder des nächsten Paares stehen nicht mehr einandei' ueiiau gegenüber; in der grösseren Lüi'ke liildet sich eben das erste (Mied des folgenden CJuirles. In den Achseln der beiden alleren Blätter die punktirt angegebenen rnii-isse der Achselsprosse, davon einer eben die \'nrlilälter angelegt hat. Fig. IS (170). Junger Achselspross, die älteren J51ätter die Vorhlätfer. Am Scheitel entstellt (.las 2. Blattpaar. Fig. I !t (170)- Obere Ansicht zu der vorigen Figur. Fig. 20 (170). Ansicht von idien zu Fig. s. Fig. 21 (170). Scheitel aus der Spiralregion mit zwei lilattanlag(ui. Fili. 2 2 (170 1. Antirrhinuni majics. Scheitel aus der unteren (Juirl- Beginn; am Orte des Sidieitels in diesem Stadiinn eine Furche. Dazu Fig. 2."). Fig. 2;i (170). Scheilel ans der Spiralregion. In dieser Figur isl der Fmriss des Scheitels auf der mittleren Höhe des jüni^sten Blattes angegeben; von dem Blatt- hügel abgesehen hat er fast kreisrunde Form. Fig. 24 (300). Form de.- in Fig. 1 da i-,;;-est eilten .Scheitels, a in der .Mediane des jüngsten Ulattpaares, b in iler dazu senkrechten Kichtuug. Fig. 2:") (17o). Antirrlünmn majus. Scheitel aus der oberen Quirl-Kegion der Hauptachse; der Scheitel eonvex. Vergl. das in Fi'j;. 22 dargestellte P>ild mit Blättern von fast derselben Grösse. Fig. 2(; ('S.')). Achselspross. .\n dem äusseren Blattpaare ist der V'erlauf der oberen Händer mit ausgezoaeuem Striche, der Contour in der Mediane mit punktirteu Linien angegeben, in den .Vebseln die Sprossaulageu. Im näelisten (^uiil ist das vordere Blatt kürzer als das hintere, das sieh über deu S(dieitel hinbiegt. Vom dritten Quirle wird idien links ein Blatt angelegt. Hier wie in deu meisten ähnlichen Figuren sind die nicht verdeckten l'ontouren mit ausi;i'zogeuen , die verdeckten, übrigens an den auf- gehellteu Präpai'ateu bei eutspreidiemlei' Finstellung mit voller Deutlichkeil wakruehm- baren, mit punktirteu Linien gezeichnet. Fig. 27 (110). Seheitel einer sehr kräftigen Haiipta(dise mit dem eben ent- stehenden 8. Blatt(iuirl. 8* \\(] lleniiniiii Vin-litiiiir, Fi". '2S, 2'.t, 30 (170). Achselspross iiiil diMi Ydrliliittrni und dem cbiMi sich liiliitMidt'ii 2. BlattpaaiT in den drei Hauptaiisiilitcn. Die Glieder des jüngsten Taares liier auffallend iinglei'li. Fig. 31 (170). Aehnlithes Bild wie in Fig. 3. E.s entsteht der gewölbte Scheitel V(pr der Bildung eines neuen Blattpaares. Fi'^. 32 ni(i). Achselspross. Die Glieder des letzten Quirles sind einseitig ueniihert , in der grösseren Lücke entsteht eben das erste Blatt des nächsten "Wirteis. Jn den Achseln der älteren Blätter die mit pnnktirtcn Linien angedeuteten Spross- anlageii. Fig. 33 (170;. Scheitel mit Uebergiing der Wirlei in ilie Spiral- Stellung. Die jüngste Blattanlage weicht beträchtlich von der Mediane der gegenüber stehenden ab. Dies die seltenere Form des Ueberganges. Fig. 34 (17Hj. Scheitel mit der häufigeren Fiirni di^s Ueberganges vim der einen Blattstellung in die andere. Die Glieder des letzten Quirles, ia und ] 6, stehen noch genau nppnnirl : Hhitt 2 aber weicht von der bisherigen Ordnung ab und nähert si(di einseitig dem Blatte 1 a. Damit ist die Spirale eingeleitet. Fig. 3.'> (170,1. Scheitel in der Quirl-Kegion. Die inneren L'ontouren der älteren Blätter geben den Verlauf und den Ansatz der Blattränder an. Achsclsprosse sind hier noch nicht sichtbar. Tafel in. I'"ig. 1 (Sb). Scheitel aus der Spiralregion. Die Blätter sind dem Alter ent- sprechend nummerirt. Hechts oben neben der Figur der l'mriss des 11. Blattes in natürlicher Grösse. Fig. 2 (170). Derselbe Scheitel ohne Blatt 1 bei stärkerer Vergrösserung. Fig. 3 (17(1). Scheitel aus der Spiralregion. Das jüngste Blatt, 1, liegt vorn. Fig. 4 (170)- Scheitel aus der Uebergangs- "Region. Blatt 1 und 2 bilden noch einen Quirl mit ungleich entwickelten Gliedern. Dem grösseren genähert steht auf der "Vorderseite die jüngste Anlage 3, offenbar die Spirale einleitend. Vergl. die Querschnitts- bilder Fig. 34, Taf. II und Fig. 10, Taf. III. Fig. .T (nO). Scheitel ans der Spiralreginn. Das jüngste Blatt, r,, liegt reidits auf der llinterseite. Fig. n C170). BlüthenanJage in der Blattachsel, vor der Bildung des ersten Kelchblattes. Fig. 7 (170;. Wie vorige: es wird eben das erste Kelchblatt angelegt. Fig. s (170). Wie vorige, ebenfalls mit dem ersten Kelchblatthügel. Die punk- tirte Linie giebt den Verlauf des Gefässbündels im Blatte an. Fig. !t 7111. Blüthenanlage vor der Bildung des Kelches. Fig. 10 ('17*11. Seheitel aus der Spiralregion, rechts die jüngste Blatt- anlage. Fig. 11 (■17ltj Scheitel in der Quirl- Kegion, von oben gesehen. Entstehung der nicht genau opiioiiirten Wirtel und Wirtelglieder. Fig. 12 ri70). Form des Scheitels Fig. 12, Taf. II, stärker vergrössert. Fig. 13 (17(11. Scheitel in der Spirah'egion mit ib'n vier jüngsten Blaltnnliigen Ks Hess sich nicht mit Bestimmtheit entscheiden, oh das ."). lilatt schon im Kntstchen begriffen war; dalici' dii' Linie punktirt. Fig. 14 (17(»). Bildung eines Blatthügels in der Spiralegion. Vergl. ilie Ent- stehung des Bialles in der Quirl -Kegion Fig. 20. ['('liei' ilrii Siirii.s.-M-lii'iti-l iliT Kiiiiiriii !-iiiiria. 117 Fijr. I.') ilTiii. AntirrhInaiH iiiajus. Sfhoili-I in der oluM-eii Cinirl-lleirinii. DU' heideii llüßil rechts und ÜTiks vom Sdieitel bilden die Anlasse des li. Hlattpaares. Fig. IG (no). JiinpT liliitliriiliiijzcl in der Blattach.sel. Fig. 17 ("17(1.1. Scheitel mit dem l'.ej;iiine (hT Spiral-Stt'ilunjj. Die Blätter a' ä- .steheii ndcii einander fa.-t ucnaii ye{;i'niii)er: Blatt /> da^jrejxen nähert sich stark einseiti}; dum iilferen Blatte a'. Fig. IS (3()ü). l'mri.--.- des Scheitels in ijer Sjiiralregion bei starker Ver- irnisserung. Links eine Achselsiirossanlage. Fig. 1!» (lH)). .Innge Blüthenanlage. Fig. 20 (170). Alllage des jüngsten Cinirlblattes, wie an dem Fig. 2(1, Taf. II dargestellten Scheitel, bei stärkerer Vergrö.sserung. Fig. 21 (170). Blüthenanlage mit dem ersten Kelcliblatte. Die [ninktirte Linie wie in Fig. s. Fig. 2-2 (S.f)). Knosiiendiir(diselinitt in der S|iiralregiiin anf der Höhe des Vege- lati(ins|iiinktes. dessen Knpiie abi;i'h()lien war. In dei' Achsel des 9. Blattes der mit piinktirter Linie angedeutete .Vehse!s|iniss, in der Achsel des 1. lilatfes die Durclischiiitte der .") Kelchzipfel. Fig. 23 («.9j. Kndspendiirchsclmitt, dicht unter der Kuppe des Scheitels, die, wie im vorigen Falle, durch den voraufgehenden Schnitt abgehoben war. Blatt 12 trat als Hügel kaum deutlich liervur. In der Achsel des 1. Blattes dii' Durclisclinitte zweier Kelchzipfel. Fig. 24 Cl7(i). Durchschnitt ile~ \]\ Fig. 21 gezeichneten Sprosses bei stärkerer Vergrö.sseruiig, ohne die drei äusseren Blätter. An den Blättern !> und in ist hier die Basis mit der Ausatzstelle vom Schnitte getroffen (s. den Text p. '.i3». Nachträgliche Bemerkung. Kurz vor dem Drucke dieses Aufsatzes erschien eine gegen Wink 1er 's Kritik der mechanischen Blattstellungs-Theorie gerichtete Ahhandlung Leisering's ^), in der aucli meiner Arbeit wiederholt gedacht wird. Die Antwort auf seine Einwürfe, soweit sie mich betreffen, ist schon im Vorstehenden enthalten, doch mag hier noch anf ein paar Punkte eingegangen werden. Leisering giebt zu, dass es „manchmal nicht ganz leicht" sei, den Contact der Gheder am Scheitel der Linaria spuria fest- zustellen. Doch konnte er an einem in seiner Fig. 20, Taf. VII, dargestellten Präparat den Contact zwischen den Basen der Blätter 5 und 3 bestimmt beobachten. An demselben Scheitel standen ausser- dem nach seiner Meinung Blatt 2 mit Blatt 5 durch dessen Achsel- knospe in Contact. J) .Jahrb. f. wiss. Butan., Bd. XXXYII, Heft 3, p. 421 ff. 118 lleiiiiaiiii Vüclitiug, Ueber Jen Siiro.->.>^stht'itel der Liiiaria fipuiia. Was den Contact der Blattbaseii anlangt, so mag er gelegentlich zu beobachten sein; ich will das nicht bestreiten. Die von mir aufgeworfene Frage wird dadurch keineswegs entschieden. — Contact der Blattbasen mit schräg darunter stehenden Achselknospen kommt aber nach meinen Beobachtungen nicht vor; die Knospen stehen zu tief unter den Blättern. Eine Stellung der Glieder, wie sie Leisering's Fig. 28, Taf. VIII, giebt, ist an normalen Spross- spitzen nicht vorhanden. Schon die Umrisslinien des rechts stehenden Blattes und seiner Achselknospe verrathen, dass man es hier nicht mit normalen Verhältnissen zu thun hat. Schliesslich noch ein Wort über die Stellung der Achselknospe. Nach meinen Beobachtungen entsteht sie ringsum frei in der Blatt- achsel. Seh wendener bezweifelt die Richtigkeit dieser Angabe, und Leisering folgt ihm hierin. Dieser findet die junge Knospe bis zur Anlage der ersten Blatthügel stets in „sehr schönem Contact" mit Achselspross und Tragblatt. Beide geben Figuren zu ihren Beobachtungen, Seh wendener in seiner Fig. 2, Taf. I, Leisering in seiner Fig. 30, Taf. VIII. Diese Abbildungen habe ich mit lebhaftem Interesse betrachtet, da sie einen bemerkens- werthen Unterschied aufweisen. Schwendener's Figur zeigt die Knospe auf der Aussenseite mit dem Deckblatte in Contact, auf der lunenseite aber frei. Hier muss ja Raum für das erste Kelch- blatt sein. Leisering, der an diesen Umstand vielleicht nicht gedacht hat, stellt die Knospe auf der Innenseite in Contact, auf der Aussenseite dagegen frei dar. — Ich bin weit davon entfernt, hier irgend welche Absicht zu vermuthen, aber die Frage drängt sich doch auf, ob nicht die Theorie hier ein klein wenig das Urtheil der Beobachter bceinflusst habe. Ueber alles weitere wolle man das im Text Gesagte vergleichen. Untersuchungen über die Nutationskrümmungen des Keimblattes von AUinnt. Von Richard Neubert. Geschichtliches als Einleitung. Eine so eigenthümliche Art der Keimung, wie sie unsere Küchenzwiebel (AJliuin cepa) darbietet, musste bei einer so weit ver- breiteten Kulturpflanze frühzeitig die Aufmerksamkeit der Pflanzen- physiologen auf sich lenken. So finden wir denn schon aus dem Jahre 1809 von Mirbel') eine Beschreibung der Keimung der Zwiebel. Weitere Angaben rinden sich ferner bei Tittmunn-) aus dem Jahr 1821 und Gaudichaud •^) 1843. Allen diesen Arbeiten sind Abbildungen beigegeben, welche das Wesen der Sache in richtiger Weise wiedergeben. Die ausführlichste und zugleich beste Darstellung hat sodann Sachs^) im Jahre 1863 gegeben, auf welche deshalb hier bezüglich der Beschreibung des Vorganges verwiesen sein mag. Nur einige wenige Bemerkungen werden seinen Ausführungen im weiteren Verlaufe dieser Arbeit hinzuzufügen sein. Ausserdem finden wir noch eine Reihe von Angaben über den 1) -Mirbel, Nouvelles recherches etc. Ann. du Mus. d'histoire naturelle, XIIT, 18) .1. (i. Duvernoy, Untersuidiuuuen über Keimung, Bau und Waebstliiini der Moncik(dylednneu. Stuttgart 1834, p. ö. (i) K ralzma uu. Die Lehre vom Samen. Prag 183t>. 7) Kittel, Teber das Keimen verschiedener Samenarten der Liliaeeen. Flora 18.su, ji. r,4o. XI Sehliekum, Moridicd. u. anatoni. Vergleich der Kotyledonen uiul ersten Laub- blätler iler Moii(dj li.KJntz, Hin Beitrag zur vergl. Anatomie d. Keiuibliitler. Diss. Halle 1S'.I2. üutt'r8urliuiii;i'ii über dii' Niil:iliiiii>l\iiiiiiiiiiiii;;i'ii ilr> Kciiulihilli'.- \nii Alliiini. \'2\. Ausser A. ccpa benutzte ich zu meinen Versuchen eine ganze Reihe anderer .l//i?nu- Arten, sowie ferner Bijacinthus rumanus, Gnifoiiüi candicans, Bowiea vof.ubiUs'^), Agave filifcra und ameri- cai/a und andere nach dem AUium-Typus') keimende Samen. Be- sonders erwies sich .1. odorum als sehr brauchbar, weil diese Art etwas kräftiger ist als .1. cepa und deshalb die erwähnten Eigen- thümlichkeiten des Kotyledon sehr deutlicli hervortreten lässt. Die Samen zu den Versuchen stammten aus dem botanischen Garten der Universität Leipzig, nur die von .1. pornan wurden aus einer hiesigen Gärtnerei bezogen. Bemerken möchte ich noch, dass die Samen von .1. odornm sehr häufig die von Tretjakow-^) und Hegelmai er') des näheren untersuchte Eigenthümlichkeit zeigten, zwei Embryonen zu besitzen, die auch öfters beide zur Entwickelung gelangten. Wenn ich im folgenden von den beiden Schenkeln des Koty- ledon spreche, so werde ich den von der Wurzelgrenze bis zum Knie reichenden als den basalen bezeichnen, während ich unter freiem Schenkel den verstehe, dessen Ende vorerst im Samen ver- borgen bleibt, der sich aber späterhin bei der Geradestreckung frei in die Luft emporhebt. 1. Die Entstehung des Kniees. A. Allg-emeines. Die verschiedenartigen Krümmungen, welche beim Wachsthum der Pflanzen auftreten, lassen sich bekanntlich auf zwei Uisachen zurückführen: entweder sind es äussere Einflüsse, welche dieselben veranlassen, oder aber innere, uns vorläuflg nicht näher bekannte, in der Structur des betreffenden Organs begründete Anlässe. Erstere bezeichnet man nach Sachs als paratonische, letztere als 1) L üb bock, A .•(intributinn l„ „ur kiiowledge of seedliiigs. LonJuu 1892, vol. 11, p. 578. — li-nüsch, Die Wailisthuiii.^veili. von Bowim volubills. Abh. d. naturwiss. Vereins Bremen, 1880. ■2) Klebs, 1. c, p. 572. 3; S. Tretjakow, l'eber die Bcthoiligun^^ der Antipoden in FäUen der Poly- embryonie bei Alliioii odorum. Ber. d. Deutscli. botau. (iesellsch. 18'.t5, p. 13. 4) F. Hegehnaicr. Zur Kennlniss der Polyenibryonie von Allium odorum. Butan. Ztg. 1897, p. 133. |iJ2 lütlianl Xi'uliert, autonome Nutationen (Wachsthumskrümmungen) '). Im Laufe der letzten Jahrzehnte hat sich namentlich durch die Arbeiten von Darwin-), Wiesner^), Vöchting') und anderen immer mehr die Ueberzeugung Bahn gebrochen, dass eine ganze Reihe von Nu- tationserscheinungen , so besonders die Krümmungen an den Hy- pokotylen und Epikotylen dikotyler Keimpflanzen, sowie das Nicken vieler Blüthenstiele •'^), autonomer Natur sind, während man früher annahm, dass dieselben durch die Wirkung der Schwerkraft eventl. durch die Last der Blüthenknospen bezw. Kotyledonen zu stände kämen. Was nun die Krümmung an den Kotyledonen von A. cepa anbelangt, so hat Sachs'') für deren Zustandekommen ebenfalls Geotropismus angenommen. Er sagt darüber: „Die Entwicklung des Keimes beginnt mit der Streckung des unteren und mittleren Kotyledonartheiles ; dadurch wird zunächst das Wuizelende sammt der Knospe aus der Samenschale hinausgeschoben. Da aber der abgefallene Same, seiner Gestalt entsprechend, geAvöhnlich so liegt, dass das Wurzelende des Keimes nach oben sieht, so erfolgt der Austritt des Wurzelendes bei der Keimung ebenfalls gewöhnlich aufwärts. Erst wenn sich der hinausgeschobene Keimtbeil auf 4 — 6 mm verlängert hat, tritt eine von der Schwerkraft bedingte Abwärtskrümmung ein, wodurch die Wurzelspitze dem Boden zu- gekehrt wird. Diese Krümmung erfolgt aber niemals an der Wurzel selbst, sondern sie findet an dem in Streckung begriifenen Theile des Kotyledon, der bereits ausserhalb des Samens liegt, statt Wenn die genannte Krümmung des Kotyledon stattgefunden hat, so wachsen zunächst beide Schenkel in gleichem Schritte weiter in die Länge. Die Krümmungsstelle wird dabei zu einem scharfen spitzen Knie. . . . Bei der Verlängerung der beiden Schenkel des spitzwinklig gekrümmten Kotyledon ist nur das Knie einer Ver- schiebung fähig, die zugleich nur nach oben erfolgen kann, weil 1) Der Begriff „Nutatiim" hat zu verschiedenen Zeiten eine andere Bedeutuiio; gehabt. Einen kurzen Ueberblick über die Wandlungen, welche derselbe erfahren iiat, giebt Hiniuier, 1. c, p. 394. 2) Darwin, Bewegungsvermögeu. 3) Wiesner, Das Bewegungsvermögeu der Pflanzen. Wien 1S81. 4) Vöchting, Die Bewegung der Blüthen und Früchte. Bonn IS82. .5) Scholz, Die Nutationen der Bliithenstiele der Fapaver-Ariew. l'idm's üeitr. lid. V, Breslau IHiJ'i. ü) Sachs, 1. c, \i. Ü4Ü. Vergl. auch Sachs, llandbucli ihn- Experimental- physiülugie. Leiiizig 180.5, p. 'J3. riitir.siirliiiiigcii iiliLT ilii' Xii1a1iiiTi.-kiiiimiiuii^'(.'ii ili;.- Kt;iiiil)lattes von Alliuiii. 123 vermöge der Ursache, welche die ursprünghclie Krümmung bewirkt, die Convexität immer nach oben sieht". Dieser Auffassung von Saclis hat sich auch Klebs') an- geschlossen, während schon Riramer-) darauf hinwies, dass diese Erklärung nicht ausreicbend sei. Doch sind sehie Versuche zu wenig ausgedehnt, um ein klares Bild über den Vorgang geben zu können. Endlich haben Wyplel-^) und vor ihm Haberlandt'j die Ansicht ausgesprochen, dass die Krümmung des Embryo im Samen bereits „der Beginn der bei der Entwickhmg des Keimpflänzchens folgenden Nutation" sei. „da letztere als Fortsetzung der schon im Samen vorhanden gewesenen Krümmung" erscheine. Dem gegen- über weise ich darauf hin, dass einerseits bei AlUuni-Arten, welche einen schneckenförmig-') gekrümmten Embryo aufweisen, die Krüm- mungsebene der Keimlinge meist eine vollständig andere ist als die der Embryonen, und dass andererseits bei Keimlingen wie Galtonia, Htjachitlnis, Agave u. a., die dieselbe Nutationskrümmung ausführen, der Embryo ein vollkommen gerades Stäbchen bildet. Durch eine derartige Annahme werden wir also der Erklärung der Thatsache um keinen Schritt näher gebracht. B, Experimenteller Tlieil. AVie man sieht, ist Sachs bei seiner Erklärungsweise genöthigt, anzunehmen, dass der abgefallene Same gewöhnhch mit dem Wurzel- ende nach oben liegt. Das ist aber von vornherein sehr unwahr- scheinlich; denn der Same würde dann auf seiner schmälsten Kante ruhen. Man kann sicli aber auch durch einfaches Ausstreuen der Samen überzeugen, dass dem durchaus nicht so ist. Im Gegen- theil fallen die meisten Samen so, dass ihre grösste Fläche mit dem Boden in Berührung kommt und das Mikropylende nunmehr seit- lich gelegen ist. Dementsprechend erfolgt der Austritt der Wurzel seitlich. Sachs ist zu seiner Meinung wohl durch den Umstand 1) Klebs, 1. c, p. 57.3. 2) Eimmer, 1. c, p. 420. 3) Wyplel, Beiträge zur näheren Kenntniss der Niitationen. Sep. d. Oesterr. botan. Zeitschr. 1879, p. 8 u. 12. 4) Haberlandt, Schutzeinrichtungen etc., p. 09. 5) Ich könnt» übrigens bei keinem der in grosser Zahl von mir untersuchten Samen ciiio m. sfarkr Kiiindlinig- des Knibryo bcnbachtcu, wie sie Sachs darstellt (Fig. 43). J^24 i'ichanl Xeiibert, veranlasst worden, dass man in späteren Stadien der Keimung die Samen allerdings meist mit nach oben gerichteter Mikropyle findet. Das ist aber nur eine secundäre Erscheinung In Folge der späteren Kniebildung entsteht nämlich ein ziemlich erheblicher Zug, welcher, wenn die Samen nicht allzu fest liegen, dazu führt, dass dieselben herumgedreht werden. Am besten kann man diese Er- scheinung verfolgen, wenn man die Samen mit abwärts gerichteter Mikropyle hinter eine Glaswand in Erde bringt und nach begonnener Keimung von Zeit zu Zeit die Lage des Samens markirt. Mau sieht dann ganz deutlich, wie die Samen allmählich herumrücken, sodass sie schliesslich mit nach oben gerichtetem Mikropylende in der Erde liegen. Man kann sich nun die Frage vorlegen, wie die Keimung ver- laufen wird, wenn man die Samen mit nach unten gerichtetem Wurzelende in den Boden bringt. In diesem Falle kann die Wurzel bei ihrem Austritt sofort senkrecht nach unten wachsen, sie hat nicht nöthig, sich erst geotropisch abwärts zu krümmen, um in die für ihre Weitei'entwicklung nöthige Lage zu kommen. Wäre die Annahme von Sachs, dass die Krümmung durch den Geotropismus erfolgt, richtig, so müsste in diesem Falle dieselbe ausbleiben, der Kotyledon also senkrecht nach oben wachsen und den Samen an seiner oberen Spitze mit über die Erde heben. Es wäre also gar nicht einzusehen, wie hierbei eine nach oben ge- richtete Krümmung dos Kotyledon zu stände kommen sollte. Zahl- reiche in dieser Richtung angestellte Versuche lieferten aber den sicheren Beweis, dass es ganz gleichgiltig ist, wie man den Samen in der Erde unterbringt, es wird in jedem Falle die charakteristische Biegung erzeugt '). 1) Kim in er (I c, ji. 4(i0.i fand bei Hdianihus . dass Samen, welche so in den IJiiilen gesteckt wurden, dass das Ende, aus welchem die Wurzel austritt, abwärts ge- richtet ist, nicht so stark gekrümmte Keimlinge lieferten, als solche, welche horizontal gelegt wurden. Er fand aiu-h einzelne Keimlinge, welche bei dieser Stellung überhanpt nicht gekrümmt waren. — Die gleiche Beobachtung machte auch Wiesner bei Keim- lingen vim Linuin (Wiesner, Die undulirende Nutation, p. 4()j. Bei Alliuin konnte ich eine entsprechende Wahrnehmung nicht machen. Zwar habe ich drei Fälle beob- achtet, bei welchen in dieser Lage keine Krümmung eintrat, aber in diesen Fällen gingen stets die Pflän/.chen zu Grunde, augenscheinlich deshalb, weil sie nicht vermochten, den Samen durch das darüber liegende Erdreich hindurchzuschieben. Es fehlte offenbar diesen E.veniplaren die Fähigkeit der autonomen Nutation und das gereichte ihnen zum Verderben. — Siehe auch meine Beobaehtungen an Ricinus, ji. 14;>. — Vergl. hierzu Vöchting, Bliillirn iind l"riielitr. p. ls7 f. l'nti'i>iiilniiij:i'ii ii!)iT i\\v Niilatii)iiskriiiriiiniii!.''('ii iIcs Ki'iiiililatli'.s von AUiiiiii. 125 Wir müssen also nach einer anderen Erklärung der Tliatsache suchen. Legen wir Samen von Allhiin oder Ga/tonia auf eine mit Fliesspapier überzogene Glasplatte, und Ijringen sie in einen feuchten Raum, so keimen dieselben nach 5 — 6 Tagen. Ist der hervor- getretene Theil etwa 1 — 2 cm lang, so bemerkt man ungefähr in der Mitte eine kleine Biegung, sodass die Keimlinge etwa die in Fig. 1 angegebene Gestalt aufweisen. Diese Ausbiegung erfolgt an ver- schiedenen Keimlingen bald nach links, bald nach rechts, wird aber übrigens meist bald wieder ausgeglichen. Sie verdankt ihre Ent- stehung dem ungleichen Wachsthum an den antagonistischen Flanken. Diese Wahrnehmung führt uns dazu, einen analogen Versuch auch am Klinostaten auszuführen'). Ich brachte Samen von Ä. cepa und ^4. odorvm auf befeuchtete Torfplatten und befestigte sie daran mit Tnsectennadeln, welche durch die Samenschale geführt wurden. In anderen Fällen ö' * klebte ich dieselben mittelst Klebwachs an Glas- scheiben. Diese Platten brachte ich nun in ein cylindrisches Glasgefäss, welches als feuchter Ausbiidimi»- der Krüm- Raum diente, und Hess diese Cylinder an mung bei freiiieürendcn einem Klinostaten rotiren. " Zunächst wuchsen die Wurzeln dieser Keimlinge gerade aus. Nachdem sie aber eine Länge von ca. 2 cm erreicht hatten, zeigten sie ebenfalls jene charakteristische Krümmung. Da bei dieser Yersuchsanstellung der Same festgelegt war, so musste in Folge der Krümmung der )iach der Wurzel gehende, also basale, Schenkel eine zeigerartige Bewegung um das als Mittelpunkt gedachte Knie ausführen, welche nach meiner Schätzung 40 — 4.5" betragen haben mag. Um auch sicher zu sein, dass die hier in Frage stehende Krümmung derjenigen ent- spricht, welche zur Entstehung des Kniees führt, markirte ich die Stelle bei einigen Exemplaren und brachte sie in die Erde. Das Resultat bestätigte meine Annahme. Ich brachte nunmehr Samen von AlJhtm und Galtonia in einem Topf ungefähr ','■_. cm tief in die Erde, band einen Streifen weitmaschigen Stramin darüber, kehrte den Topf um und stellte ihn im dampfgesättigten Räume auf, um zu verhindern, dass die Wurzel 1) Samen, welche ich zu Klinostatenversuchen verwendete, wurden vorher nicht eingequellt, da es mir, obwohl es nicht wahrscheinlich ist, doch nicht ausgeschlossen schien, dass der Euibryo im Beginne seiner activcn Thätigkcit geotropisch becinflusst werde, sodass die siiiiterc Krümmung als eine Nachwirkung der Schwere gedeutet \\ erden könnte. 126 llicliaid Xeubert, Fi^.Z. Keiiming bei Tnvert^stcllinifi' «li's 'ropfes. sicli bei ihrem Austritte hydrotropiscli krümmte. Zur Ausschliessung heliotropischer Krümmungen wurde das Ganze mit einem schwarzen Cylinder überdeckt. Nach sechs Tagen erschienen die Wurzel- spitzen zwischen den Maschen des Stramin. Die jungen Keimlinge hatten jetzt die in Fig. 2/; dargestellte Gestalt. Das Würzelchen hatte sich also beim Austritt aus dem Samen positiv geotropisch gekrümrat. Nach einigen weiteren Tagen, nachdem die Wurzel sammt dem mit hervorgetretenen Kotyledon etw^a eine Länge von 2 cm erreicht hatte, zeigte sich dicht unter dem Boden eine Knickung, genau in derselben Weise, wie ich es bei freiliegenden Samen beobachtet hatte (s. Fig. 2 a). Die frei herabhängende Wurzel wurde dabei leicht aus der Verticalen herausgebogen, in ganz ähnlicher Weise, wie dies bei der Sachs- schen Krümmung an den Wurzeln von Yma faba geschieht. Noch viel ausgesprochener ist diese Seit- wärtsbiegung bei Galtonia, bei welcher die Wurzel gar nicht selten in horizontale Richtung geräth und nach oben gegen den Stramin angedrückt erscheint. Dieser Versuch, welcher übrigens schon von Rimmer^) ge- machte Beobachtungen vollauf bestätigt, zeigt deuthch, dass die geotropische Abwärtskrümmung der Wurzel und die Bildung des Kniees zw-ei ganz verschiedene, von einander unabhängige Dinge sind. Diese ist eine rein autonome Erscheinung, während jene durch den positiven Geotropismus bedingt ist. Wie später gezeigt werden soll, ist aber der Kotyledon als Ganzes auch negativ geotropisch. Das führt nun zu eigenthüm- liclien Wachthumserscheinungen, wenn man die in dieser Weise kultivirten Pflänzchen sich weiter ent- wickeln lässt. Es macht sich nämlich der negative Geotropismus darin geltend, dass das Knie, sofern es dem Boden unten dicht anliegt, sich in denselben gewissermassen nach oben hin einbohrt. Immer weiter schieben sich die beiden Schenkel in das darüber liegende Erdreich hinein und nach Verlauf von 10 — 12 Tagen zeigen sie die in Fig. 3 wieder- gegebene Gestalt. a ist die durch den negativen Geotropismus des Kotyledon hervorgerufene Knickung, h die durch autonome Wachsthumsvorgänge erzeugte. ]5ri liivers- stclliiiig des Topfes eiwacli- seno K('iinliiig:c'. i; Kiininor, 1. c, [>. 4-_'(i l'iitei'suchuiigfii über ilic NiitHti(iii^kiiiiiiimiiii!;(Mi ile;- Kciiiililatlcs vnii Alliiuii. 127 Mau ersieht daraus auch, dass es nicht die dem Samen un- mittelbar anliegende Partie des Kotyledon ist, welche die autonome Krümmung ausführt, sondern dass sie auf demjenigen Theile des- selben sich befindet, welcher zuerst aus dem Samen hinausgeschoben wurde und nun zwischen der Ansatzstelle der Wurzel und dem Samen, dicht über der Plumula, liegt. Ob etwa der Plumula irgend welcher Einfluss auf die Krümmung zukommt, vermochte ich nicht festzustellen; die Möghchkeit ist jedenfalls nicht zu leugnen; nament- lich, wenn man bedenkt, dass es nur durch diese Krümmung des Kotyledon möglich wird, die Plumula in die richtige Lage zu bringen. Etwaige Versuche, die Plumula an dem Embryo zu zerstören, scheitern an der Kleinheit dieses Organs und der EmpfindHchkeit des Embryo gegen Verletzungen. Ich führte nun noch eine Reihe von Versuchen am Klinostaten aus. Hierbei zeigte sich, dass immer, obwohl die Wirkung der Schwerkraft beseitigt ist, das Knie in ganz normaler Weise gebildet wird (s. Fig. 4). Besonders interessant i^^-^- ist der Fall, wenn man die Samen so in die Erde ^^ bringt, dass das Mikropylende nach aussen gerichtet ist. Hierbei wächst die Wurzel zunächst geradeaus, ^^ ^ sodass sie über den Boden hinaus gelangt. Ragt sie etwa 1 cm hervor, (wobei man dafür Sorge tragen muss, dass sie nicht verwelkt oder vertrocknet), so erfolgt dicht am Boden eine Krümmung, wodurch die Wurzel in parallele Lage zum Boden gebracht -^m Klinostaten wird. Häufig, so namentlich bei Hi/acinthub- und Keimiino-e von Galtonia betrug der Krümmungswinkel 180" und (ialtonia <-an- die Umbiegung erfolgte so energisch, dass die Wurzel fest gegen den Boden angedrückt erschien Gewöhnlich dringt dann die Wurzel noch in den Boden ein, und die Pflänzchen unterscheiden sich nun in ihrem Habitus fast nicht von den unter normalen Verhältnissen erwachsenen. Eine bestimmte Flanke scheint auch hier nicht bevorzugt zu sein, sondern es scheint jede Seite dazu befähigt, das Knie zu erzeugen. Es kann daher nicht Wunder nehmen, dass am Klinostaten das Knie häufig nicht über den Boden gelangt, sondern seitlich in demselben vordringt. Solche Pflänzchen gehen nach gewisser Zeit des Wachsthums zu Grunde, da es ihnen nicht gelingt, zu Luft und Licht empoi zudringen. Endlich führe ich noch einen Versuch an, welcher mir be- sonders deutlich zu beweisen scheint, dass die durch Geotropismus j[28 Iticliiirtl Xeiibert, erzeugte Krümmung nichts mit der autonomen Nutation zu tliun hat. Ich füllte einen Topf etwa 'Vi mit Erde an, legte darauf eine Glasplatte und auf diese Samen von Allium und Galtonia. Darauf bedeckte ich das Ganze etwa 1 cm hoch mit Erde. Ich wollte durch die Glasplatte ver- hindern, dass die Wurzel nach ihrem Austritt eine Ahwärtskrümmung erfuhr. Es zeigte sich nun. dass die Wurzeln auf der Glasplatte bis an den Rand gewachsen waren und dort senk- recht in den Boden hinabgingen, während un- Auf i'iiKT Glasplatte abhängig davon in der Nähe des Samens die envadisener Keimling. . • i i i ttt • j. i i. Kniebildung in durchaus normaler vVeise ertolgt war (s. Fig. 5). Beachtenswerth erscheint wiederum die Thatsache, dass die Krümmung dicht oberhalb der Plumula angelegt wurde. C. Wachsthiimsverhältnisse. Man sieht, dass die Bildung des Kniees ganz analog ist den Nutationskrümmungen an den Hypokotylen verschiedener dikotyler Keimpflanzen. Das, was der Nutationskrümmung von AUium etc. ein anderes Gepräge verleiht, ist hauptsächhch der Umstand, dass hier der freie Schenkel zur Aufsaugung des Endosperms dient und zu diesem Zwecke län- gere Zeit im Samen festgehalten wird. Damit hängt zugleich die Wachsthumsvertheilung am Kotvledon zusammen, indem bei Allium an /^<^. ' beiden Schenkeln eine Wachsthumszone auf- , u- , M tritt (s. Fig. 6 a). Das ist eine sehr be- ^L•lH•nla der \\ aclistlniins- \ » / viTtlieiiiing, merkenswerthe Thatsache, die schon von V> I:; HMas. Mirb el ') in den Hauptzügen constatirt wurde. Man kann sogar die beiden Schenkel von einander trennen, sie halten in ihrem Wachsthum noch eine Zeit lang gleichen Schritt. Durch diese Anordnung wird es ermöghcht, dass der Kotyledon als Assimilationsorgan fungiren kaim, während er gleichzeitig aus dem in der Erde verbleibenden Samen Nahrung bezieht. Dass diese Aufgabe aber auch in anderer Weise gelost werden kann, beweisen die Verhältnisse bei Hyacinthus und Galtonia. i) Miibcl, i. c, i<. lOÜ. Uiitcri-ULluiiigi'ii iilirr lUv \u1iilinn>ki-iiiiiiMiiii;;cii ilo Kciinliliitd'.- von Alliiiiii. 129 Hier liegt nur in den allerersten Stadien der K^einiung auf beiden Schenkeln eine Wachsthums/one, während später nur auf dem basalen eine solche bestehen beibt. Man kann diesen Unterschied schon mit blossem Auge namentlich bei raschem Wachsthum con- statiren. da die Stelle stärksten Wachsthums in Folge noch nicht ausgebildeten Chlorophyllfarbstoffes weiss erscheint. Bei AUiuni sind demgemäss zwei solcher weissen Stellen sichtbar, bei Htjacin- fli/is und Galtoiiia nur eine auf dem basalen Scherdiel. Die Folge dieses "Wachsthums ist, dass es nicht zur Ausbildung eines fest- stehenden Kniees kommt wie bei A/I/hiii, sondern dass eine stete Verschiebung der Krümmungsstelle stattfindet, dergestalt, dass die einzelnen Punkte des basalen Schenkels nach einander die Kiümmung durchlaufen und so allmählich auf den freien Schenkel hinüber- wandern (s. Fig. 6 6). Bedingung für diese Erscheinung ist natür- lich, dass das an der Krümmung liegende (iewebe, wenn auch nur in geringem Maasse, waclisthumsfähig bleibt. Ist dies nicht mehr der Fall, so wird auch hier die Krümmung feststehend, der basale Schenkel wächst aber weiter in die Länge und zieht schliesslich den andern aus dem Samen heraus. D. Einflnss des Substrates. Es wurde oben daraufhingewiesen, dass bei freiliegenden Samen die Nutationskrümmung wohl eingeleitet wird, aber in den ineisten Fällen alsbald sich wieder ausgleicht. Zu einem scharfen Knie, wie wir es bei der Kultur in der Erde sehen, kommt es niemals auch imr annähernd. Das zeigt uns, dass bei dem Zustande- kommen desselben noch ein anderer wesentlicher Factor mitwirkt. Ich kultivirte AUiiiiH und (idlfonhi in recht lockerem Sägemehl und in ganz feinem Sand, dessen einzelne Körnchen also leicht ver- schiebbar waren. Die ersten Stadien der Keimung wurden in nor- maler Weise durchlaufen, bald aber zeigte sich, dass die beiden Schenkel einander nicht dicht anlagen, und der Kotyledou bildete bei seinem Durchbruch kein scharf geknicktes Knie, sondern einen weiten Bogen. Daraus erhellt, dass die scharfe Knickung grossen- theils eine Zwangslage ist. Liegen die Samen frei, so können sich beim Zuwachs beide Enden verschieben, nach der einen Seite die Wurzel, nach der anderen der Same, und es bleibt die Biegungs- stelle der feststehende Punkt. Anders, wenn die Samen in einem Medium sich betinden, in welchem sowohl Wurzel als auch Samen .Jalirl). f. wiss. Botanik. XXXVIII U ] 30 l'iclinnl XiMibcrt, fixirt sind; liier ist nur die Biegungsstelle einer Verscliiebnng fähig. Je mehr nun bei dem Wachsthum ein seitliches Ausweichen der Schenkel erschwert wird, umso fester müssen sie sich aneinander legen; je lockerer das Keimbett ist, um so weiter wird der Bogen sein, den der Kotyledon bildet. Man kann sich die Sache so vor- stellen, dass bei der Keimung in Erde durch das vordringende Knie, welches an seinem vorderen Ende noch mit einer besonderen Spitze verseben ist, gewissermaassen ein enger Kanal geschaffen wird, in welchen die beiden Schenkel dann hineingezwängt werden. Man könnte diesen Kanal durch ein enges Glasröhrchen ersetzen, in welches man das Knie hineinwachsen lässt. Ich führte diese Versuche so aus, dass ich Glasröhrchen von etwa 2 mm Durch- messer und 4 cm Länge an einem Stäbchen befestigte und diese Stäbchen so in Erde steckte, dass die untere Oeffnung des Glas- röhrchens direct über dem Mikropylende des flach auf die Erde gelegten Samens zu liegen kam. Bei der Keimung wuchs dann das Knie in das Röhrchen hinein, während der Same selbst von dem Röhrchen festgehalten wurde. Die auf diese Weise kultivirten Pflänzchen zeigten sich nun in jeder Beziehung durchaus normal entwickelt. Bei Keimlingen, welche einen kräftigeren Kotyledon besitzen, bildet derselbe kein scharfes Knie, sondern einen mehr oder minder weiten Bogen. Das rührt eben daher, dass dieselben eher im Stande sind, den Bogen seitlich zu verschieben. Man bemerkt deshalb auch deutlich hinter dem Kotyledon eine kleine Furche. Das zeigt sich schon bei Hyacinthvs und Oalfonia, ist aber besonders deutlich bei dem kräftigen Kotyledon von Agave americana, bei welchem der Radius der Krümmung 2 — 3 mm beträgt. Aus diesen Versuchen geht also hervor, dass die Anlage des Kniees nicht von der Schwerkraft beeinflusst wird, sondern eine rein autonome Wachsthumserscheinung ist. Allerdings ist eine Ab- hängigkeit von der Schwere insofern vorhanden, als durch sie die Krümmungsebene bestimmt wird. Dass bei AlUvm die Krümmungs- stello zu einem so scharfen Knie wird, beruht aber auf rein me- chanischen Ursachen, indem dafür einerseits die mehr oder minder kräftige Ausbildung des Kotyledon, andererseits die Beschaffenheit des Bodens maassgebend sind. rriffi-siicliiiiipcn iilirr i\if Nii)iiliii)i>l*" " tnuinsmessuug. Aufschluss geben. Es liegen derselben Messungen an .1. odorum zu Grunde und zwar an Exemplaren, welche die Bie- gung vollständig ausglichen. Die Messung erfolgte mit dem Horizontal- mikroskop. Ueber die Eintheilung in Zonen s. Fig. 9. dann ein, wenn die Saincu zu wenig mit Erde bedeckt sind und führt stets zu einer Benachtheiligung der Keimlinge, weil ein grosser Theil des Endosperms dabei unbenutzt bleibt. Yergl. Mirbol, Gaudichaud, Duvcrnoy i'|i. ri), Tittmannn (\<. 51). Kittel, Kratz manu, Irmisch, Lubbock. Letztere beiden betr. Boicica. 136 Eicliard Neuliert, i ^ Innenseite. — a = Aussenseite. Zone Länge 11 1)1111 Zuwaclis ( J esain nit- zuwach.s i a i a i a i a i a i ' a 1 0,6 0,6 0,C 0,6 o,f; raucht, um dieselben zu be- obachten-). Es geht daraus auch hervor, dass unter normalen Verhältnissen der Geotropismus der Circumnutation entgegenwirkt, insofern er den Pflanzentheilen eine mehr gerade Richtung auf- nöthigt. Endlich möchte ich noch auf die an dem Kotyledon wahr- nehmbaren Torsionen hinweisen. Markirte ich die Schenkel an der mir zugekehrten Seite, so fand ich oft am nächsten Tage die Marken nach innen oder aussen gedreht, später kehrten sie dann mitunter in ihre erste Lage zurück oder bewegten sich in anderer Weise weiter. Dabei war keine Uebereinstimmung im Verhalten der beiden Schenkel zu beobachten, sondern jeder führte die Tor- sion unabhängig vom andern aus. Befreite ich die Schenkel von ihren Fixpunkten, so wurde die Drehung nicht rückgängig gemacht; die jeweilige Stellung wuirde demnach durch Wachsthum fixirt. Diese Torsionen sind namentlich beim Messen des Längenwachsthums oft recht störend, besonders dann, wenn die Marken nach der Lnienseite rücken , sodass sie vom andern Schenkel verdeckt werden. 1) Darwin, 1. r., p. 4s;. ■2) Niilit zu viTwoclisfln mit ilfii licim Hn'licn am Kliimstali ii sich irgi'luMiilcii lias^-ivfu Hin- luul ir('rbew('giing:i'n. 238 JJichard Xeubert, IV. Die Protuberanz. Bei Erörterung der Ausgleicliung wies ich darauf hin, dass bei AIÜKin häufig keine vollständige Geradestreckung zu Stande kommt, und dass dies seinen Grund darin hat, dass an der knieförmigen Umbiegung des Kotyledon eine polsterartige Anschwellung sich bildet, die den Eindruck macht, als ob sie ein Gelenkpolster darstelle. Dass es sich jedoch darum nicht handelt, beweist schon der er- wähnte Umstand, dass diese Anschwellung nicht bei der Gerade- streckung betheiligt ist. sondern im Gegentheil dieselbe da, wo sie vorhanden ist, verhindert oder doch wenigstens stark beeinträchtigt. Haberlandt') hat zuerst darauf hingewiesen, dass dieser „Parenchymkegel" es ist, mit dem die Keimpflanze den Boden durchljricht. Auch Darwin-) erwähnt diese Anschwellung unter dem Xamen „Protuberanz"' und nimmt an, dass sie eine spezielle Anpassung zum Durchbrechen des Bodens ist, indem sie diesem Zwecke ebenso entspricht wie die messerförmige weisse Leiste am Scheitel des geraden Kotyledon der Gramineen. Sachs erwähnt sie nicht, aber die Abbildungen (bes. Fig. 45, III, Seite 649) zeigen, dass er dieselbe beobachtet hat. Klebs'*^) giebt an, dass es ihm nicht möglich war, bei A. Porruni die Anschwellung zu beobachten, und ebensowenig konnte Schlickum'*) bei ..4. fistulosum, welches er untersuchte, dieselbe nachweisen. Ich suchte der Sache weiter nachzugehen und legte mir vor allem die Frage vor, welche äusseren Einflüsse es seien, welche zur Entstehung dieser merk- würdigen Erscheinung Veranlassung geben ; denn dass irgend welche äusseren Bedingungen und nicht innere Disposition maassgebend sind, geht aus der Thatsache hervor, dass die Protuberanz bald aus- bleibt, bald aber erscheint. Über die Ursache hatte sichMirbel') eine eigenartige Ansicht gebildet. Er sagt: Man bemerkt, dass die Spitze nicht ein einfaches Knie bildet, sondern eine Anschwellung, ohne Zweifel erzeugt durch die Begegnung der zwei in entgegen- l) Haberlandt, 1. i:., p. 77. 2j Darwin, 1. c, i>. 73. ii) Klt'bs, 1. c, 1). i)Tii, Anni. 4. 4) Schlickuni, c. 1., p. 10. .5) Mirbel, I.e., p. lös. Oii rfnianino niriiio inii! le oouili! n'cst pas iin sinifile (ili; (|u'il s' y i-st forniö un gonflonicnt, une snrie de calus. |ini(liiit sans (loiitc par la reucoiitre des dcux si'veti poussees cu sens inverse. UiitL'isucliiiiigeii übtT die Xiiliilioiiskriiiiiiiiiuigcu des Keiuiblatte.s vini Alliuiii. 139 gesetztem Sinne auf einander stossenden Saftstrüme. Ich kann dieses „ohne Zweilei" aber ebensowenig unterschreiben wie die Meinung Haberlandt's '), welcher als „sicher*' annimmt, „dass es die Nutation des Keimblattes war, welche zu dieser auffallenden anatomisch - morphologischen Eigenthiimlichkeit führte", denn es raüsste sich dieselbe dann an allen Keindingen, welche die Nuta- tionskrümmung ausführen, vorfinden. Zunächst kann man sehr leicht constatiren, dass immer dann, wenn der Same auf der Oberfläche keimt oder nur sehr wenig mit Erde bedeckt ist, die Pro tuberanz nicht ausgebildet wird. Ich legte nun Samen verschieden tief ein und zwar 1, 2, 3, ö und 10 mm. Die Versuche stellte ich so an, dass ich gesiebte Erde gut ebnete, darauf die Samen legte und nun Erde darüber sieljte und glatt drückte. Den Maassstab hatte ich am Innenrande des Topfes aufgetragen. Es zeigte sich nun, dass, wenn ich die Samen 2 — 3 mm hoch mit Erde bedeckte, die Pfiänzchen noch ohne den Parenchyinkegel erschienen; säte ich ^i-> cm tief, so bildete sich derselbe bei einer Anzahl aus, bei anderen nicht, oder er war nur ganz schwach angedeutet; säte ich aber 1 cm tief, so erschien nun- mehr bei allen Keimlingen eine deutlich ausgebildete Protuberanz und erreichte mitunter eine beträchtliche Grösse. Eine noch tiefere Unterbringung der Samen (etwa bis 2 cm) hat auf die Ausbildung der Protuberanz scheinbar keinen weiteren EinÜuss. Ich habe daraufhin sehr viele AUium-AxiQw untersucht und bei allen, mit Ausnahme von A. Victoria/is und A. urmnnii, welche überhaupt einem anderen Keimungstypus angehören, die Protu- beranz wohl entwickelt gefunden, wenn auch in verschiedenem Grade, vor allem auch bei A. pornnn und A. fistulosinn. Besonders gross ist die Protuberanz bei A. odoruin ausgebildet. Sie erreicht hier (s. Fig. 7) nicht selten die ansehnliche Grösse von 2 mm und darüber. Ich benutzte deshalb zu meinen ferneren Versuchen neben A. cepa immer auch diese Species. Wenn der Keimling die Erde duichbricht, hat der Parenchymkegel noch nicht seine definitive Grösse erreicht. er besitzt zunächst weisse Farbe, bildet aber sehr bald in seinen Zellen Chorophyll aus. Dabei wächst er noch weiter in die Länge und erreicht häufig das Doppelte seiner ursprünglichen Grösse. Da die Zellen aber nunmehr ihr Wachsthum einstellen, so setzen sie der späteren Ausgleichung häufig einen Widerstand entgegen, so- 1; Ha bei- lau dt , 1. c, p. TS. MO lÜchaid Nculiert, dass die beiden Schenkel auch später einen stumpfen Winkel bilden, an dessen Ecke die Protuberanz sitzt (s. Fig. 7 c). An anderen, in derselben Weise keimenden Pflanzen konnte ich einen ähnlichen Gewebehöcker nicht beobachten'). Was den anatomischen Bau anbelangt, so verweise ich auf die beigefügte Fig. 10. Aus derselben ist auch ersichtlich, dass es sich nicht um Zellvermehrung handelt, sondern dass sich die vorhandenen Zellen nur be- deutend in die Länge gestreckt haben. Der Längendurchmesser dieser Zellen betrug im Mittel 0,641 mm, doch gelangten solche von 0,7 und 0,75 mm zur Beob- achtung. Das Gefässbündel er- leidet mitunter an der Pro- tuberanz eine kleine Ausbiegung, tritt aber nicht in dieselbe ein. Bedenkt man, dass bei dem Tieferlegen der Samen dieselben einmal der Einwirkung des Lich- tes entzogen werden, zum andern aber bei der Keimung ein grösse- rer Widerstand zu überwinden ist, so ergeben sich hieraus die nothigen Versuchsreihen, indem vorerst zu untersuchen ist, wel- cher von den beiden Faktoren in Betracht kommt. Entweder Läiigssclinitt durcli die ?rotiib('rniiz in der lÜchtuTi;;' drr Kviininniiigsebene des Kotyledon. sind dabei die Keimlinge in einem Medium zu ziehen, in dem das Licht genügenden Zutritt hat, die Reibung aber in möglichst natür- licher Weise vorhanden ist; dann muss, wenn Dunkelheit die Ur- sache ist, die Protuberanz ausbleiben; oder die Keimlinge sind so zu kultiviren, dass sie einer möglichst geringen Reibung ausgesetzt sind, dabei aber dunkel stehen. \) ])iii;i't:('u (rii'bt (iübcl in seiner Organographii; p. .öOG eine Abbildung einer un- bikaniiten Monokotyle, welche in einem Topfe keimte, in dem australische Samen zur Aussaat gekommen waren. Sowohl Text als Abbildung lassen es mir als höelist walir- seheinlieh erseheinen, dass es sieh um dieselbe Erseheinung handelt wie bei Alliuiii. Aii.li die Thatsarhe, dass der im Samen festgrbaltme Sidieiikej vertroeknet, konnten wir bei ÄUium beobachten. Uutersucliuiij;-!'!! üIhm- <\u' Niitatii)ii>luiiiiniiiMi^rii i|c> Kcimlilalti'.- von Alliiiiii. 141 Ich fülirtc folgende Versuclie aus: 1. Es wurden Samen in eine Ciivettc hinter eine Glaswand gelegt und mit Erde 1 cm bedeckt, hier war also Druck ev. Rei- bung vorhanden, aber das Licht konnte einwirken. Es zeigte sich keine Spur einer Protuberanz, die Kotyledonen konnten sich daher später auch vollständig gerade strecken, sodass oft keine Andeu- tung der früheren Krümmung übrig blieb. Stellte ich dagegen eben- solche Kulturen ins Dunkle, so wurde die Protuberanz gebildet. Die Verdunkelung muss dabei in sehr sorgfältiger Weise geschehen, und genügt es z. B. meist nicht, wenn man nur einen dunklen Cylinder über die Gefässe stülpt, da dann zumeist vom unteren Rande noch Licht einzudringen vermag, welches hinreicht, um den Parenchymkegel nicht zur Ausbildung kommen zu lassen. Ich habe den Versuch noch in etwas veränderter Form mit dem gleichen Resultat ausgeführt. Ich brachte zwischen 2 Glas- platten, die einen Abstand von etwa 1 cm hatten, eine Erdschicht und darauf die Samen, welche wieder 1 cm hoch mit Erde bedeckt wurden. Diese hatten so eine natürlichere Lage als hinter der Glaswand und waren doch noch genügend der Beleuchtung zu- gängig. Man sieht auch aus diesem Versuch, eine wie geringe Lichtintensität schon hinreicht, die Ausbildung der Protuberanz zu unterdrücken. Daraus erklärt es sich auch zum grössten Theil, dass bei der Kultur in Sägespähnen und Sand die Protuberanz immer ausbleibt, denn in diesen Medien geht die Wirkung des Lichtes viel tiefer als in Erde. Man kann das leicht beurtheilen, wenn man eine entsprechend dicke Schicht zwischen Glasplatten bringt und gegen das Licht hält. 2. Freiliegende Samen wurden im dampfgesättigten Räume zur Entwicklung gebracht, einmal im Licht, das andere Mal im Dunkeln. Es zeigte sich bei beiden Versuchen keine Anschwellung, doch unterschieden sich die im Dunkeln erwachsenen Keimlinge insofern etwas von den anderen, als die Krümmung etwas spitzer erschien und auch nicht vollständig wieder verschwand. Aber so- viel geht aus dem Versuch hervor, dass Dunkelheit allein auch nicht im Stande ist, die Protuberanz entstehen zu lassen. 3. Es wurden Samen in recht lockerem Sägemehl, das also einen geringen Widerstand bot, 1 — V/-2 cm tief gesät und einige Töpfe hell, andere dunkel gestellt. Es bildete sich ebenfalls keine Protuberanz; doch zeigten die im Dunkeln erwachsenen Pflänzchen die beim vorigen Versuch erwähnte Abweichung, auch war bei 142 iJirlifinl Xcii1»>rt. oinifTon Exemplaren ein ganz minimaler, fast punktförmiger Gewebe- ln'icker zu bemerken. Ebenso verhielten sich die Pflänzchen, welche ich in derselben Weise in Glasperlen und ganz feinem Sande kul- tivirte. Bei den in gewöhnlichem Flusssand gezogenen Keimlingen war dieser Höcker etwas grösser, aber erreichte bei weitem nicht die normale Grösse. Aus diesen Versuchen geht unzweifelhaft hervor, dass Dunkel- heit ein wesentliches Erforderniss für das Zustandekommen des Parenchymkegels ist; doch ist auch deutlich zu erkennen, dass es nicht der einzige Factor ist; denn sonst müsste bei den Kulturen in Sand, Sägespänen u. s. w. die Protuberanz ebenso erscheinen wie in Erde, sobald man diese Kulturen dunkel stellt. Welches dieser andere Factor ist, sollen die folgenden Ver- suche zeigen. Zunächst vermochte ich festzustellen, dass für die Ausbildung der Protuberanz in erster Linie die Beschaffenheit des darüberliegenden Materials maassgebend ist. Legte ich z. B. die Samen auf Erde und bedeckte sie 1 cm hoch mit Sand, so blieb die Protuberanz aus oder war nur sehr klein, legte ich aber die Samen auf Sand, und bedeckte sie mit Erde, so war die Aus- bildung ganz normal. Daraus geht zugleich hervor, dass es wohl nicht die besseren Ernährungsverhältnisse sind, welche die Ent- stehung der Protuberanz in Erde begünstigen. Diese Annahme wurde auch bestätigt durch Kulturen in Sand, welche mit Nähr- lösung begossen wurden. Es kann somit nur die Reibung noch als mitbestimmender Factor in Betracht kommen. Auffällig ist es aber, dass bei den Kulturen in Sand die Protuberanz viel kleiner ist als in Erde, oft sogar ganz ausbleibt, da man annehmen darf, dass in Sand die Reibung ziemlich bedeutend ist. Man muss jedoch bedenken, dass die Reibung in Sand wesentlich anderer Natur ist als in Erde, in- sofern der Sand meist aus abgerundeten, glatten Körnchen besteht. Es galt daher, nach einem Medium zu suchen, welches ähnliche Verhältnisse bezüglich der Reibung darbietet wie Erde. Als solches glaube ich nach vielen vergeblichen Versuchen eine Mischung von Sand und Sägespänen betrachten zu können. Ich benutzte zuletzt eine solche von gleichen Theilen der beiden Bestandtheile, und es zeigte sich, dass ich jetzt die normale Ausbildung der Protuberanz erhielt, sobald ich die Kulturen gleichzeitig dunkel stellte. Am Licht blieb auch hier die Anschwellung aus. Der eigentlich wirk- rM KiMiiiMjittcs von Alliiini. 143 samo Bestanrltheil in dieser Mischung sind die rauhen Holztheilelien. während der Sand nur dazu dient, die Verschiebung derselben zu verhindern. Andere Versuche, Reibung an dem Knie zu erzeugen, waren nur von scliwachem Erfdlg begleitet. Es liegt dies wohl zum grösston Theil daran, dass es ausserhalb eines richtigen Keim- bettes nur sehr schwer gelingt, eine so innige Berührung herzu- stellen, wie es zur Erzeugung der Protuberanz nötliig ist. Auch vermochte ich festzustellen, dass die Berührung nur dann von Er- folg ist, wenn sie auf sehr frühen Stadien, wohl gleich bei der ersten Anlage des Kniees erfolgt. Legte ich z. B. Keimlinge, welche ich freiliegend etwa 1 cm lang werden liess, nunmehr in Erde und zwar in Verhältnisse, in welchen sonst die Protuberanz am grössten wird, so blieb dieselbe jetzt aus. Aus diesen Versuchen ergiebt sich, dass für das Zustande- kommen der Protuberanz in erster Linie Dunkelheit maassgebend ist, dass durch Reibung dieselbe aber vergrössert wird. Schiussbemerkungen. Im Anschlüsse an meine Untersuchungen über AU'niin habe ich eine Reihe von Versuchen über die Nutationskrümmungen dikotyler Keimpflanzen gemacht, welche mich zu einigen Resultaten führten, welche ich kurz erwähnen möchte, da sie mit meinem Gegenstande in engem Zusammenhange stehen. Die Versuche stellte ich an mit Helianthus, Ourcurhita und Bicinus. Was ich hier zu bemerken habe, gilt von Bicmiis. während die Beobachtungen an Helianthns die von Vöchting') gemachten Angaben bestätigten. Samen von llicimia steckte ich so, dass das Wurzelende nach unten gerichtet war, während der Same oben noch ein Stück über die Erde hervorragte. So beschickte Töpfe brachte ich an den Klinostaten und stellte einen Apparat im Dunkeln, den andern am Licht auf. Gleichzeitig Avurden Vei'gleichstöpfe in normaler Stellung daneben aufgestellt. Nachdem die Keimung begonnen, wurde der Same zunächst ein Stück in die Höhe geschoben, dann begann die Nutationskrünimung. Entgegen dem Verhalten von Helianfhus konnte ich nun feststellen, dass die Krümmung nicht nur den Be- l) Yocliliim-. Bliithi'ii nml Früchte, ji, IS7. 144 lÜrliiinl \rilbrrf, trag der unter normalen Verhältnissen keimenden erreichte, sondern meist noch darüber hinausging. Ich habe keinen Keimling be- obachtet, bei dem sie weniger als 180" betragen hätte, wohl aber ging sie häufig darüber hinaus und führte nicht selten zu einer Schleifenbildung. Der Ausgleich der Krümmung verlief am Klinostaten bei weitem langsamer. Zur Zeit, als die unter normalen Verhältnissen stehenden Keimpflanzen bereits vollständig gerß^de gestreckt waren, begannen die am Khnostaten erst umzukehren, und vollzogen die Gerade- streckung erst drei Tage später. Dabei war das Verhalten der Pflanzen im Licht und Dunkeln im wesentlichen gleich. Das sind genau dieselben Erscheinungen, welche ich auch am Kutyledon von AUnini beobachtet habe. Ich glaube daraus schliessen zu müssen, dass das Hypokotyl von Ricinus wohl zu autonomen Nutationskrümmungen befähigt ist, dass ihm aber ausser- dem negativer Geotropismus zukommt. Unter normalen Verhält- nissen wirkt dieser der autonomen Nutation bei der Nickbewegung entgegen, und es kommt daher nicht zu einer so starken Krümmung wie am Klinostaten, später bei der Ausgleichung w^irken autonome Wachsthumsrichtung und Geotropismus im gleichen Sinne, daher die raschere Ausgleichung. Es giebt sicher eine Reihe von Nutationserscheinungen, die rein autonom sind, wie wir andererseits solche kennen, die nur vom Geotropismus oder sonstigen äusseren Einflüssen beherrscht Averden; hier aber bei Bicinus sowohl als Allium haben wir es mit einer combiuirten Erscheinung zu thun, und es erscheint ganz be- greiflich, dass es derartige combinirte Erscheinungen geben muss, wenn man bedenkt, dass die autonomen Nutationskrümmungen wohl weiter nichts sind, als im Laufe der Zeit festgewordene paratonischc Bewegungen. Resultate. Zum Schlüsse sei es gestattet, noch einmal die wichtigsten Er- gebnisse der vorhegenden Arbeit kurz zusammenzufassen: 1. Die Nutationskrümmung von A/l/mn sowie der untersuchten Vergleiclispflanzen ist ihrer Anlage nach autonom. Die weitere Ausgestaltung wird jedoch durch den negativen Geotropismus, welcher die Krümmungsebene bestimmt und durch die Beschatten- riifi'rsiicliiiiif;i-ii iib'n- die Nutationskriiimimiigcii ili-s Keiiiiblattes von Alliiini. 145 heit des Substrats, durch welche ein melir oder minder scharfes Knie bedingt wird, beeinflusst. 2. Der Ausgleich ist der Hauptsache nach ebenfalls autonom, der Schwerkraft kommt aber auch hierbei ein gewisser richtender Einfluss zu. 3, Bezüglich der bei AUium auftretenden Protuberanz konnte nachgewiesen werden, dass die Ausbildung derselben davon ab- hängig ist, wie tief die Samen in den Boden gebracht werden, und zwar sind die wirkenden Factoren im einzelnen Dunkelheit und Reibung. Leipzig, Botanisches Institut, 1902. Jahrb. f. wiss. Botanik. XXXVllI. 10 Inhalt des vorIipii:en(leii 1. Heftes, Haiilcl!/ola diehoioma 74 Literatur -Verzeichniss 82 Hormauu Vöchtinjr. Ueber den Spross.scheitel der Linaria spuria. Mit Tafel II und III S3 A. Der Laubspross 84 B. Der Blüthenspross ... 10s Figuren- Erklärung 115 Seite Kicliard Noubcrt. Unter.-'ucliungon über die Nutatioiiskrümmungcii des Keim- blattes vüii Alliuni II'' Gescbichtliches als Einleitung ll'J Aufgabe und Methode l'-^'* 1. Die Entstehung des Kniees 121 A. Allgemeines l'-l B. Experimenteller Theil 123 C. 'Wachsthumsverhältnisse 128 D. Eiufluss des Substrates 129 II Die Ausgleichung des Kniees 131 A. Allgemeines . 131 B. Experimente 132 111. Sonstige Bewegungen des Kotyledon 13(5 Schlussbemerkungen 1-13 Resultate l-l'i Umwandlung der Eiweissstoffe durch die niederen Pilze im Zusammenhange mit einigen Bedingungen ihrer Entwickelung. Von Wl. Butkewitsch. Unter den anderen Mikroorganismen nehmen die Schimmelpilze sowohl in Folge ihrer Verbreitung und Rolle in der Natur, als auch in Folge ihrer Bedeutung in der Technik und in anderen Gebieten, die auf diese oder jene AVeise mit dem praktischen Leben in Be- rührung kommen, eine ansehnliche Stelle ein. Von den Fragen über die Stoifmetamorphose , von der die Entwickelung dieser Mikroorganismen auf verschiedenen Substanzen begleitet wird, ist die Frage über die Umwandlung der Eiweissstoffe, trotz ihres theoretischen und praktischen Interesses, bisher noch nicht der Gegenstand eines einigermassen systematischen Studiums gewesen. Die Literatur weist uns über diese Frage nur zufällige, bruchstück- weise Angaben auf, die oft nur beiläufig bei anderweitigen Unter- suchungen erhalten wurden. Die vorhandenen Beobachtungen über die durch Schimmelpilze hervorgerufenen Umwandlungen der Eiweiss- stoffe beziehen sich meistentheils nur auf die äusserlichen Er- scheinungen: Coagulation, Auflösung u. s. w\ Was die Producta der Eiweissumwandlung anbetrifft, so gilt hier nur die Thatsache der Ammoniakbildung als festgestellt '). Die verbreitete Meinung, dass das letztere, wenn nicht das einzige, so mindestens das haupt- sächlichste Zersetzungsproduct der Eiweissstoffe durch Schimmel- pilze sei'-'), ist nicht auf experimentellem Wege begründet, sondern stützt sich auf die Annahme, wonach die Schimmelpilze für oxy- dirende Mikroorganismen par excellence angesehen werden, welche II Yergl. Nägcli, Botaii. .Mittheil. 1881. Bd. 3 ; — Weh in er, Botau. Ztg. IS'.il, p. 233: — Marchai, Centralt.l. f. Bakteriol. otc. 1895, Abth. II, Bd. I, p. 7.ö3. 2) Vergl. W'. Pfeffer, -Talirli. f. wiss. Botaii., Bd. XXVHI, 1895, p. 262. Jahrb. f. wiss. Botanik. XXXVIII. H J48 ^^- Butkewitsch, die organischen Substanzen bis auf die endgültigen Oxydations- producte zerspalten. Zur Untersuchung des Umwandlungsprocesses der Eiweissstoffe durch Schimmelpilze schreitend, habe ich zuerst Versuche zur Prüfung der Frage, ob Ammoniak das einzige Product dieser Um- wandlung wäre, oder ausser ihm auch noch andere stickstoffhaltige Substanzen erzeugt würden , angestellt. Als ich solche Stoffe entdeckt und unter ihnen die Anwesenheit von Amidosäuren nacli- gewiesen hatte , suchte ich die Entstehung derselben bei der Ent- wickelung von Pilzen mit der Einwirkung der proteolytischen En- zyme, die von den letzteren producirt werden, in Zusammenhang zu bringen und die Beziehung des Ammoniaks zu anderen ihn be- gleitenden Producten aufzuklären. Aufgabe der weiteren Versuche war die Untersuchung über den Einfluss einiger Kulturbedingungen: Reaction der Nährlösung, Anwesenheit von Kohlenhydraten u. a., auf die Umwandlung der Eiweissstoffe durch Schimmelpilze. Ausserdem berühre ich in meiner Arbeit beiläufig auch einige andere Punkte, z. B. den Einfluss der Zusammensetzung der Nähr- lösungen auf die Erzeugung und Ausscheidung von proteolytischen Enzymen durch Schimmelpilze, die Verwerthung des Ammoniaks der Ammonsalze verschiedener Säuren durch dieselben, die Fähigkeit der Pilze, Rohrzucker ohne vorhergehende Inversion desselben sich anzueignen u. s. w. Dies sind im allgemeinen diejenigen Fragen, um die es sich in der vorhegenden Schrift handelt. Bevor ich aber zur Be- schreibung der Versuche übergehe, muss ich einige allgemeine An- merkungen über die Anstellung der Kulturen und über die Methoden, deren ich mich bei ihrer Untersuchung bedient habe, voraus- schicken. Die Anstellung der Kulturen und die Art und Weise ihrer Untersuchung. Wie schon erwähnt, war die Hauptaufgabe meiner Experimente die Untersuchung des durch Schimmelpilze in Proteinstoffen hervor- gerufenen Umwandlungsprocesses. Als Ausgangsmaterial diente mir bei dieser Untersuchung fast ausschhesslich Witfs „Pepton"- Präparat. Der gewöhnliche Gehalt au demselben in den Kultur- lösungen war 4" oj zuweilen wurde er auf 3 — 27o reducirt. Umwandlung der Eiweissstoffe durch die niederen Pilze etc. 149 Was die Mineralsalze anljetrifft, so wurden sie in solcher Menge hinzugethan, dass ihr Gesammtgehalt 0,2% ausmachte. Ausser KHoPOi und MgSOi wurden hierzu auch kleine Quantitäten FeiCli; und ZnSOi verwendet. Von diesen Salzen wurde folgende Mischung bereitet: 100 ccm lOproc. Lösung KHiPOi, 50 com lOproc. Lösung MgSOi und je 5 ccm lOproc. Lösung von Fe^Clo und ZnSOi; und von dieser Mischung wurde auf 100 ccm der für die Kultur bestimmten Nährlösung 2 ccm genommen. Ausserdem wurde diese etwas durch HuPOi angesäuert. In den Fällen , wo die Kulturen in Anwesenheit von Zucker gezogen wurden, wurde gewöhnlich Rohrzucker genommen, nur bei einigen Kulturen von JSlncor wurde dieser durch Traubenzucker ersetzt. Li verschiedenen Fällen wurden verschiedene Quantitäten Zucker (3 — 15%) verwendet. Kleinere Mengen Zucker wurden zur Förderung der ursprünglichen Entwickelung des Pilzmycels auch in den Fällen in die Nährlösung gebracht, wo die Untersuchung der durch die Entwickelung des Pilzes auf reinem „Pepton" hervor- gerufenen Umwandlungen ins Auge gefasst worden war; zu diesen Kulturen wurden nur solche Mengen Zucker hinzugesetzt, dass dessen Gehalt in der Flüssigkeit in den meisten Fällen 0,2 °/o nicht überstieg. Für jede Kultur wurden gewöhnlich 100 oder 50 ccm Nähr- lösung genommen und in niedrige Erlenmeyer'sche Kolben mit breitem Boden hineingebracht. Kulturen mit einem grösseren Quantum Flüssigkeit wurden nur in solchen Fällen angestellt, wenn nicht nur eine quantitative, sondern auch eine qualitative Unter- suchung vorgenommen werden sollte. In diesen Fällen wurden ge- wöhnliche runde, ungefähr 1 1 fassende Kolben genommen, und in jeden Kolben 250 ccm Flüssigkeit hineingebracht. Die für die Kulturen zubereiteten Kolben mit den Nährlösungen wurden mit Watte zugestopft und zweimaliger Sterilisation in einem gewöhn- lichen Dampfsterilisator unterworfen; die zweite Sterilisation folgte der ersten nach 24 Stunden. Die Impfung wurde mittels einer Platinnadel mit von reinen Pilzkulturen auf Gelatine genommenen Sporen vollzogen. Nach der Aussaat wurden die Kolben in einen Thermostaten gebracht, in welchem die Temperatur die ganze Zeit auf der gleichen Höhe erhalten wurde. Fast sämmtliche Kulturen wurden bei 27- — 28'^ gezogen. Wo die Temperatur eine andere war, da wird es bei der speciellen Beschreibung der Versuche angegeben sein. Die Dauer des Verbleibens der Kulturen im Thermostaten 11* 150 TVl. Butkewitseh, war, abhängig von der Art des Pilzes, von der Zusammensetzung der Nährlösung, von der Bestimmung der Kultur u. a., sehr ver- schieden und schwankte in den einzelnen Fällen zwischen 5 Tagen und 1 Monat und länger. Einer näheren Untersuchung wurden nur diejenigen Kulturen unterworfen, über deren Reinheit keine Zweifel existirten. Die Flüssigkeit der zur Analyse genommenen Kultur wurde durch Filtrir- papier von der Pilzdecke abfiltrirt, die letzte wurde mit Wasser ausgewaschen und das Waschwasser dem Filtrat hinzugefügt. Die ausgewaschene Decke wurde zwischen Papierbogen abgepresst und direct oder nach Austrocknen bei 100 — 105*' gewogen. "War die von der Pilzdecke abfiltrirte Kulturflüssigkeit zur (luautitativen Analyse bestimmt, so wurde sie auf ein bestimmtes Volumen verdünnt, von welchem zu den einzelnen Proben genau ab- gemessene Quantitäten genommen wurden. Um die Umwandlungen, welche das für die Kultur genommene „Pepton" bei der Ent- wickelung des Pilzes erlitten hatte, zu charakterisiren, wurde in der Kulturlösung erstens der Gesammtgehalt des in derselben noch zurückgebliebenen Stickstoffs , zweitens der Stickstoff der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen, und zuletzt der Ammoniak- stickstoff bestimmt. Der Gesammtstickstuff wurde in einem abgemessenen Flüssig- keitsvolumen in der üblichen Weise nach Kjeldahl bestimmt. Für die beiden anderen Bestimmungen wurden andere Proben von der Flüssigkeit genommen. Wenn die letztere die saure oder die alkalische Reaction zeigte, so wurde sie vorerst neutralisirt (Indicator Lackmus), im ersten Falle durch Hinzugabe von Aetzlaugeulösung, im zweiten durch Zusatz von Essigsäurelösung, und aus der neu- tralen Flüssigkeit wurde das unveränderte „Pepton" mit Tannin gefällt. Eine wässrige Tannmlösung wurde solange hinzugegossen, bis sich kein Niederschlag mehr bildete, und nach Zusatz einiger Tropfen Bleizuckerlösung (zur Erleichterung des Filtrirens) wurde die Flüssigkeit abfiltrirt. Aus dem Filtrat wurde das Tannin durch Bleizucker entfernt; eine Lösung des letzteren wurde allmählich solange hinzugegossen, bis ein weiterer Zusatz derselben in der Flüssigkeit keinen Niederschlag mehr hervorrief; darauf wurde die Flüssigkeit zusammen mit dem Niederschlage auf ein bestimmtes Volumen verdünnt und abfiltrirt. In einzelnen Proben des Filtrats wurde der Gesanimtslickstoff und der Ammoniakstickstoff bestimmt, der erstere nach Kjeldahl, der letztere durch Destillation mit Magnesia. Fiinvanflliuig iler Ei\v(!isb>tofft' iliircli liii' nitrieren I'ilze etc. 151 Zur Controlle des angegebenen Verfahrens der Ammoniak- bestinimung habe ich bei den ersten Versuchen neben ihm auch die von Bosshard vorgcschhigene Metliode derselben angewendet*). Aus der in beschriebener Weise mit Tannin und Bleizucker be- handelten und mit Schwefelsäure soweit angesäuerten Flüssigkeit, dass der Säuregelialt 2 — 3",) betrug, wurde das Ammoniak mittels Phosphorwolframsäure gefällt und aus dem auf einem Filter ge- sammelten Niederschlage, nach Auswaschen desselben mit 5proc. Schwefelsäure unter einem kleinen Zusätze von Pbosphorwolfram- säure, durch Kochen mit Magnesia abdestillirt. Da beide Methoden völlig übereinstimmende Resultate ergaben, so wurde bei den weiteren Versuchen das Ammoniak immer nur nach der ersten Methode bestimmt, d. h. durch unmittelbare Destillation der Flüssig- keit mit Magnesia. Das Unzulängliche des bezeichneten Verfahrens zur Be- stimmung der Umwandlungsproducte des „Peptons" bestand darin, dass Tannin einen Theil der in Witt's „Pepton" -Präparat selbst enthaltenen Stofi^e nicht fällte. Der Stickstoff der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen betrug ungefähr 11 — 12%, des ganzen im „Pepton" enthaltenen N. Ein Theil des Stickstoffs dieser Substanzen wurde bei der Destillation mit Magnesia in Gestalt von Ammoniak erhalten, dessen Stickstoff 1 — 2% des ganzen Pepton- stickstoffs ausmachte. Von anderen Reagentien, welche gewöhnlich zur Fällung des Peptons gebraucht werden, habe ich noch die Phosphorwolframsäure versucht, allein auch mit diesem Reagens war eine vollständige Ausscheidung der in Witt's „Pepton" ent- haltenen Substanzen nicht zu erreichen. Nach den aufeinander folgenden Fällungen mit Tannin, Bleizucker und Phosphorwolfram- säure betrug der Stickstoftgehalt der in der Lösung zurück- gebliebenen Stoffe noch ca. 8,0" o des Gesammtstickstoffs des für die Analyse genommenen ..Pepton". Da die Anwendung von Phosphorwolframsäure, welche im Vergleich mit Tannin keine Vor- theile im Sinne einer vollständigeren Ausscheidung des „Peptons" gewährte, in anderen Beziehungen aber mit bedeutenden Compli- cationen verbunden war, so wurden bei fast allen Versuchen nur Tannin und Bleizucker als Fällungsmittel angewendet. Nur in einigen Fällen beschränkte ich mich nicht auf die Be- 1) E. Bosshard, Ueber Aimiioniakbestinimuiig in Pflanzensiiftcn mul rflanzen- extracten. Zeitsclu-. f. analyt. Chemie, Bd. XXII, 1883, p. 329. 152 ^^''- Butkowitscli, Stimmung des Gesammtstickstoffs der durch Tanniu nicht fällbaren Substanzen und des Ammoniakstickstoffs , sondern bestimmte in der von den mit Tannin gefällten Substanzen befreiten Flüssigkeit noch den Stickstoff der durch Phosphorwolframsäure fällbaren Substanzen. In diesen Fällen wurde die Fällung ebenso vollzogen, wie bei der Ammoniakbestimmung nach Bosshard, und in dem gewonnenen Niederschlage, oder im Filtrat von demselben, wurde der Gesammtstickstoff nach Kjeldahl bestimmt. Was die (qualitative Analyse der durch Pilze im „Pepton" er- zeugten Umwandlungsproducte anbetrifft, so führe ich ihren Gang in jedem einzelnen Falle bei der speciellen Beschreibung der Ver- suche an. Nachdem ich diese allgemeinen Bemerkungen über die An- stellung und die Untersuchungsmethoden der Kulturen gemacht habe, gehe ich zur Auseinandersetzung der Ergebnisse meiner Ver- suche mit Kulturen von Schimmelpilzen auf „Pepton" in Abwesen- heit von Zucker über. Umwandlung des ,, Peptons" bei der Entwickeiung von Schimmelpilzen auf demselben. Aufgabe meiner ersten Versuche war vor allem die Lösung der Frage, ob bei der Spaltung des „Peptons" durch Schimmel- pilze auch irgend welche andere Spaltungsproducte, ausser Am- moniak, erzeugt werden. Diese Frage konnte gelöst werden, indem man den Gesammtgehalt an Stickstoff in den Umwandlungs- producten des „Peptons" dem Gehalte an Ammoniakstickstoff entgegenstellte. Zur Bestimmung des ersteren wendete ich Fällung mit Tannin an, ungeachtet der Schwierigkeiten, welche bei diesem Verfahren dadurch entstehen konnten, dass in dem für die Kulturen genommenen ..Pepton" -Präparate selbst durch Tannin nicht fäll- bare Substanzen enthalten waren, weil ich keine andere voll- kommenere und zu gleicher Zeit genügend einfache Methode fand. An die quantitative Analyse schloss sich in den meisten Fällen auch eine qualitative Untersuchung der durch Tannin nicht fäll- baren Producte; die Resultate dieser Untersuchungen führe ich neben den Ergebnissen der quantitativen Analyse an. In dieser Versuchsreihe sind folgende Arten von Pilzen untersucht worden: As2)ergillus niyer van Tiegh., Penicilliuiii glaucum Lnk. und drei Ammoniak-N durch Destill. mit MgO liiiwainllmig- iler Eiwoisssdifl'i- dnrcli 'li.' uii-ilcrfii Pilz>' •■li-. ^53 Arten von 3fucor, nämlich Mitcor rocctnoaiiti Fres., M, stolonifer Ehrenb. (h'hizopii.s iilyricaiis Ehrenb.) und M. Mucfdo Lnk. Aspergillus niger. Versuch 1. Füi' die Kultur wurden 200 ccm Nährlösung mit 4"/o „Pepton-', 0,1 "Ai Zucker und 0,1 "/„ Salze genommen. Dauer der Kultur 10 Tage. Nach Verlauf dieser Zeit besass die frische Pilzdecke ein Gewicht von 6 g. Die Kulturlösung hatte saure Reaction und enthielt viel Oxalsäure. Die Analyse ergab folgende Resultate: in mg auf . „, , 100 ccm der „ ."' „,, Kulturflu.s.sigk. ' Gesammt-N 540,78 92,3 im Filtrat nach der Fällung mit Tannin und Bleizucker 113,99 19,5 im Phosphorwolframsäure - niederschlag 107,15 18,3 N im Filtrat vom Phosphorwolframsäure- Niederschlag 36,48 6,2 2. Versuch. Angestellt wurden 2 Kulturen; für jede wurden 200 ccm Nährlösung mit 4% „Pepton", 0,1% Zucker und 0,2% Salze genommen. Dauer der Kulturen 3 Wochen. Die frischen Decken hatten ein Gewicht von 13 g. Die Flüssigkeit reagirte sauer und enthielt viel Oxalsäure. Die Resultate der quantitativen Analyse waren folgende: i^^ „^^ ,„f i„„ ^,,,, j^ «^^ ^e, iler Kultui"fliissigk. Pepton - \ Gesammt-N 522,27 89,3 N der durch Tannin und Bleizucker nicht fällbaren Substanzen .... 468,55 80,1 im Filtrat nach d. Fällung mitTanninu. Bleizucker 346,191 59,21 im Phosphorwolfram- 344,70 ,58,9 Säureniederschlag . . 343,21) 58,7) N im Filtrat vom Phosphorwolframsäure- Niederschlag ■ . 59,69 10,2 N der durch Tannin nicht fällbaren Sub- stanzen, mit Ausnahme von NH;; . 123,85 21,2 Sowohl bei dem vorhergehenden als auch bei diesem Versuche ergaben die beiden Methoden der Ammoniakbestimmung, unmittel- Ammoniak-N durch De still. mit MsO 1) 4 g „Ppptou" enthalten 0,5ö5 g N. 154 ^^'- Butkewitsrh, bar in der Flüssigkeit und im Phosphorwolframsäure-Niederschlag, völlig übereinstimmende Resultate. Um mich zu vergewissern, dass die Kulturflüssigkeit keine anderen flüchtigen Basen enthielt, welche beim Destilliren mit Magnesia mit dem Ammoniak zusammen in die Vorlage übergehen konnten, verfuhr ich folgendermasseu. Von der mit Tannin und Bleizucker behandelten Lösung, welche nach den in den Tabellen angeführten Ammoniakbestimmungen übrig- geblieben war, wurde soviel genommen, dass es mit einem kleinen Ueberschusse genügte, 20 ccm der titrirten Schwefelsäure, welche zur quantitativen Stickstoff'bestimmung angewendet wurde, zu neutrali- siren. Nachdem das angegebene Volum der letzteren in die Vor- lage gebracht war, wurde die zu untersuchende Menge Flüssigkeit einer Destillation mit Magnesia unterworfen, die solange fortgesetzt wurde, bis die Flüssigkeit in der Vorlage die alkalische Reaction zeigte. Nach Beendigung der Destillation wurde die Flüssigkeit aus der Vorlage in eine Platinschale gegossen und im Wasserbade zum Trocknen eingedunstet. Der erhaltene Rückstand wurde in derselben Platinschale bei einer Temperatur von 100 — 105^ aus- getrocknet und dann gewogen. Eine andere, der ersten gleiche Probe titrirter Schwefelsäure wurde durch Zusatz von Ammoniak- flüssigkeit neutralisirt, darauf ebenfalls in einer Platinscliale ver- dunstet, der Rückstand ausgetrocknet und gewogen. Das Gewicht des ausgetrockneten Rückstandes, nach Ver- dampfen der 20 ccm titrirte Schwefelsäure enthaltenden und neu- tralisirten Flüssigkeit, betrug bei der Neutralisation 1. durch das Destillat 2. durch die Ammoniakflüssigkeit 0,669 g, 0,672 g. Das Gewicht des durch Neutralisation der Schwefelsäure mit dem Destillate erhaltenen Salzes war dem Gewichte des von einer gleichen Menge Schwefelsäure erhaltenen schwefelsauren Ammons gleich. Folglich enthielt die zu prüfende Flüssigkeit von den beim Kochen mit Magnesia sich verflüchtigenden Basen nur Ammoniak. Was die weitere Untersuchung derselben Kulturlösung betrifft, so wurde noch der Stickstoft der durch Bleizucker fällbaren Sub- stanzen bestimmt. Da Bleizucker in einer „Pepton"-Lösung keinen Niederschlag erzeugte, so wurde bei der Stickstoft'bestimmung der durch denselben fällbaren Producte die Flüssigkeit direct mit Blei- zucker behandelt, ohne vorhergehende Entfernung des unveränderten L'nnvandliing der Eiweissstoffe iliinl] ilii riicil.-icn Pilze etc. 156 „Peptons". Der sich dabei bildende und hauptsilchlich aus Blei- oxalat bestehende Niederschlag wurde auf einem Filter gesammelt, mit "Wasser ausgewaschen, durch Schwefelwasserstoff zerlegt, und im Filtrat vom Schwefelblei wurde der Stickstoffgehalt bestimmt. Die gewonnene Menge des letzteren auf 10<> ccm der Kulturlösung zurück- führend erhielt ich 6,82 mg, oder in Procenten des Pepton-N 1,17%, also eine ganz unbeträchtliche Grösse. Man ersieht hieraus, dass die stickstoffhaltigen Substanzen, welche durch die combinirte Fällung mit Tannin und Bleizucker aus der Kullurflüssigkeit entfernt wurden, fast säramtlich in dem Niederschlage durch Tannin enthalten waren. Bei der Untersuchung der Kulturflüssigkeit des Versuchs 1 wurde noch die Beobachtung- gemacht, dass ein Zusatz von Mer- curinitrat zum Filtrat nach der Fällung mit Tannin und Bleizucker die Bildung eines ziemlich bedeutenden Niederschlages hervorrief. Da die für die Kulturen genommene „Pepton" -Lösung, nach einer vollständig gleichen vorherigen Behandlung, mit Mercurinitrat keinen Niederschlag gab, so musste man daraus schliessen, dass diejenigen Substanzen, welche durch dieses Reagens gefällt wurden, Umwandlungsproducte darstellen, die in Folge der Entwickelung des Pilzes im „Pepton" erzeugt waren. Bei der Untersuchung der Kulturflüssigkeit des Versuchs 2 machte ich deshalb den Versuch, die Bestandtheile dieser Producte näher zu charakterisiren. Zu einem abgemessenen Volum der zu untersuchenden Flüssigkeit wurde, nach Behandlung derselben mit Tannin und Bleizucker, eine Mercurinitratlösung solange hinzugefügt, bis ein weiterer Zusatz keinen Niederschlag mehr erzeugte. Der Niederschlag wurde auf einem Filter gesammelt, mit Wasser ausgewaschen und mit Schwefel- wasserstoff zerlegt. Im Filtrat vom Schwefelquecksilber wurde sowohl der Gesaramtstickstoff als auch der Stickstoff des beim Destilliren mit Magnesia sich verflüchtigenden Ammoniaks bestimmt, in einer Probe unmittelbar, in einer anderen nach zweistündigem Kochen mit schwacher Salzsäure (nach Sachsse) '). Zweck der beiden letztgenannten Bestimmungen war die Lösung der Frage nach der Anwesenheit von Amiden in der zu prüfenden Flüssigkeit, die, falls sie wirklich unter den genannten Kulturbedingungen von Aspergillus erzeugt wurden, im Mercurinitratniederschlage enthalten sein mussten. Ganz natürlich konnte die Frage nach den Amiden hier entstehen, wenn man in Betracht zog, dass dieselben beim 1) Auf lUU ccm Flüssigkeit wurden 5 ccm coucentrirter HCl genommen. 156 ^^''- ButkHwitsch, Zerfall von Ehveissstoffen in den höheren Pflanzen reichlich pro- ducirt werden. Die Berechnung auf Grund der bei den an- geführten Bestimmungen ermittelten Resultate ergab folgende Zahlen für den Stickstoffgehalt in 100 ccm der Kulturflüssigkeit: Gesammt-N der durch Hg(NO:!)i fällbaren Substanzen 62,25 mg, darunter N des beim Destilliren | unmittelbar . . . 24,73 „ mit MgO sich verflüchtigenden nach Kochen mit Ammoniak | schwacher HCl . 25,58 „ Aus den angeführten Zahlen ist ersichtlich, dass ein be- deutender Theil des im Mercurinitiatniederschlage enthaltenen Stick- stoffs auf das Ammoniak fällt und dass die Menge des letzteren beim Kochen mit HCl nicht zunimmt. Auf solche Weise wird durch das erzielte Resultat die Frage nach der Anwesenheit von Amiden im negativen Sinne gelöst. Versuch 3. Angestellt wurden 3 Kulturen mit je 250 ccm Flüssigkeit, welche 4% Pepton, 0,5 7o Zucker und 0,2 7o Salze enthielt. Dauer der Kulturen 20 Tage. Gesammtgewicht der frischen Decken ca. 50 g. Die Flüssigkeit reagirte sauer und enthielt grosse Mengen Oxalsäure. Ein kleiner Theil der von den Pilzdecken abfiltrirten Flüssigkeit wurde für die quantitative Unter- suchung zurückbehalten, das Uebrige wurde zur qualitativen Ana- lyse verwendet. Aus der quantitativen Analyse ergab sich Fol- gendes : in mg auf 100 ccm in "/o des der Kulturflüssigk. Pepton-N Gesammt-N 511,29 87,4 N der durch Tannin nicht fällbaren Sub- stanzen 431,76 73,8 Ammoniak-N 338,02 57,8 N der durch Tannin nicht fällbaren Subst., mit Ausnahme von NH3 93,74 16,0 Die Ergebnisse der quantitativen Analyse zeigen sowohl bei diesem, als auch bei den vorigen Versuchen, dass in der Flüssig- keit .der Aspoyühib-Kultm-en auf „Pepton" unter den durch Tannin nicht fällbaren Substanzen ausser Ammoniak immer noch eine gewisse Menge anderer stickstoffhaltiger Producte zugegen war. Es entsteht die Frage nach der Herkunft dieser Stoße. Oben wurde darauf hingewiesen, dass schon in der „Pepton" -Lösung selber durch Umwandlung der Eiweissstoffe dnrcli die iiicdi-i-fii T'ilzr olc. 157 Tannin nicht fällbare Substanzen enthalten waren, deshalb stand die Vermuthung am nächsten, dass wir bei der Analyse der Kultur- flüssigkcitt'ii es mit den nämlichen Substanzen zu thun haben, die der sich entwickelnde Pilz unverbraucht und unverändert lässt. Allein wenn man sogar zugeben wollte, dass die ganze Gruppe dieser Stoffe des „Peptons" in den Kulturen unberührt gelassen w^erde, so deckt sich auch dann der ihnen zukommende Stickstoff- gehalt nicht mit dem Stickstoffe der in den gleichen Beziehungen zu Tannin stehenden Substanzen in den Kulturen der Versuche 2 und 3. Es genügt in diesem Falle eine einfache Zusammenstellung der Ergebnisse einer quantitativen Analyse der Nährlösung vor und nach der Entwickelung des Pilzes auf derselben, um zu dem Schlüsse zu kommen , dass unter den in Frage stehenden und in den Kul- turen entdeckten Substanzen mindestens zum Theil auch durch den Pilz erzeugte Umwandluugsproducte des Peptons vorhanden sein müssen. An dieser Stelle uKichte ich die Resultate der Untersuchung einer Kultur aus einem anderen Versuche, dessen Beschreibung unten folgt, anführen, die annehmen lassen, dass die durch Tannin nicht fällbaren Substanzen des Peptons in der Kultur von Äsper- yiJJus nicht nur nicht unverändert bleiben, wie soeben angenommen wurde, sondern dass der Verbrauch und die Umwandlung derselben recht energisch vor sich geht, und dass sie vielleicht sogar früher als andere Bestandtheile des Peptons verbraucht werden. Die Kultur, auf welche ich mich hier beziehe, wurde mit 50 ccm Nähr- lösung derselben Zusammensetzung, wie im Versuche 1, angestellt. Nach 7tägiger Entwickelung von AspergillHs auf dieser Flüssigkeit ergab die Analyse derselben folgendes: N der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen 193,65 mg, darunter Ammoniak-N 183,43 mg, folghch war der Stickstoffgehalt der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen, mit Ausnahme des NH3, gleich 10,22 mg, was in pCt. des Stickstoffs des zur Kultur verwendeten „Peptons" aus- gedrückt, 3,5 7o ausmachte, während die entsprechende Zahl für das letztere 11 — 12''() ist. Es muss bemerkt werden, dass die im gegebenen Falle entdeckte Abnahme des Stickstoffs der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen den wirklichen Umfang ihres Verbrauchs nicht ausdrückt, weil neben dem Verbrauche, wie die Ergebnisse der Versuchs 2 und 3 unzweifelhaft beweisen, auch eine Neu- bildung solcher Stoffe auf Kosten anderer Bestandtheile des Peptons stattfindet. 158 Wl. Butkewit.sfh, Die von der quantitativen Untersuchung übriggebliebene Kul- turflüssigkeit des Versuchs 3 benutzte ich, um eine qualitative Analyse der durch Tannin nicht fällbaren Producte auszuführen. Nachdem die durch Tannin fällbaren Substanzen aus der Flüssigkeit entfernt und sie von dem letzteren durch Bleizucker und vom Blei durch Schwefelwasserstoff befreit war, wurde das Filtrat vom Schwefelblei im Wasserbade zu Syrup eingedunstet und stehen gelassen. Auf dem Boden der Schale setzte sich bald eine kleine Krystallschicht ab, Avelche augenscheinlich aus anorganischen Salzen bestand. Die von diesen Krystallen ab- filtrirte Flüssigkeit wurde durch weiteres Eindampfen noch etwas mehr concentrirt. Nach langem Stehenlassen konnte man an der Oberfläche der Flüssigkeit eine spärliche Menge krystallinischer Ausscheidungen bemerken, welche ihrer äusseren Form nach Tyrosin ähnlich waren. Da die Isolirung dieser Ausscheidungen ihrer ge- ringen Menge und der dicken Consistenz der Flüssigkeit wegen sehr schwer fiel, so verdünnte man erst die Flüssigkeit mit Wasser, worauf in derselben eine fractionirte Fällung mit Mercurinitrat vor- genommen wurde. Nach einem kleinen Zusätze dieses Reagens wurde der erzeugte braune Niederschlag von der Flüssigkeit getrennt und zum Filtrat wurde dasselbe Reagens in solcher Menge hinzu- gesetzt, dass eine weitere Zugabe keinen Niederschlag mehr hervor- rief. Der zweite Niederschlag Avurde ebenfalls auf einem Filter gesammelt. Nachdem beide Präcipitate mit Wasser ausgewaschen und durch Schwefelwasserstoff zerlegt waren, wurden die Filtrate vom Schwefelquecksiiber im Wasserbade bis auf ein kleines Volum eingedunstet und stehen gelassen. In der Flüssigkeit vom ersten Niederschlage, die dunkel gefärbt war, Avurden keine Ausscheidungen ])emerkt. Der Inhalt der Schale verwandelte sich nach langem Stehen in Syruj) und vertrocknete darauf. An der Oberfläche der Flüssigkeit vom zweiten Niederschlage erschienen bald nach dem Eindunsten krystallinische Ausscheidungen, welche nach Tyrosin aussahen. Nach einiger Zeit wurden diese Ausscheidungen von der Mutterlauge getrennt, mit Wasser und Weingeist ausgewaschen und im Exsiccator ausgetrocknet. Auf diesem Wege wurde ein kleines Quantum einer Substanz ermittelt, die alle Eigenschaften des Tyrosin s besass. In Wasser war sie selbst bei Erwärmung fast unlöslich, ging aber nacli Zusatz von Ammoniak leicht in Lösung und gab die für Tyrosin charakteristischen Reactionen Hoffmann's und Piria's. Umwandlung dor Eiwcissstfiff" diirrh die niederen Pilze etc. 159 Die Venuutliuiig, dass neben Tyrosin in der zu unter- suchenden Kulturfiüssigkeit auch Leucin zugegen sein könnte, bevvog mich, das durch Schwefelwasserstoff vom Quecksilber befreite Filtrat von der zweiten Fälkmg mit Mercurinitrat auf die Anwesenheit von Leucin zu prüfen. Dazu bediente ich micli der Metliode, welche von V. Gorup - Besanez zur Ausscheidung des Leucins aus ge- keimten Wickensamen angewendet wurde : Fällung mit Bleiessig in Gegenwart von Ammoniak. Allein dieser Versuch führte zu keinem positiven Resultate. Fenicillium ylavctim. Versuch 4. Angestellt wurden 3 Kulturen. Für jede Kultur wurden 250 ccm Nährlösung genommen, welche 47o Pepton, 0,2 7u Zucker und 0,2 Vo Salze enthielt. Dauer der Kulturen 7 Wochen. Gewicht der frischen Pilzdecken = 8 g. Die Kulturflüssigkeit reagirte alkalisch und enthielt eine kleine Menge Oxalsäure. Von der vom Pilzmycel abfiltrirten und auf ein bestimmtes Volumen verdünnten Flüssigkeit wurde ein abgemessener Theil für die quantitative Analyse aufgehoben, das Uebrige wurde zur quali- tativen Untersuchung verwendet. Die quantitative Analyse ergab Folgendes : in ni;a auf lOU com in "/o d^^ diT Kllltul•flii:^sigk. Pepton-N N der durch Tannin nicht fällbaren Producte 397.52 68,0 Ammoniak- N 100,87 17,4 N der durch Tannin nicht fällbaren Subst., mit Ausnahme von NH;; :296,65 50,6 Vergleicht man die bei der Analyse der Kulturflüssigkeiten von Aspergillus ermittelten Zahlen mit den soeben angeführten, so findet man einen scharfen Unterschied in dem Verhältniss der Um- wandlungspruducte zu einander. Während beim Aspergillus das Ammoniak die Hauptmasse derselben darstellte, bildet bei Pein- ciUiuui der Stickstoff des letzteren nur einen kleinen Theil der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen. Bei der qualitativen Untersuchung, deren Beschreibung ich hier folgen lasse, war die An- wesenheit einer bedeutenden Menge von Amidosäuren unter diesen Substanzen mit Leichtigkeit nachzuweisen. Bei der qualitativen Analyse wurde die Flüssigkeit folgender- massen behandelt. Nach NeutraHsation der Flüssigkeit mit Essig- säure folgte eine Fällung mit Tannin; das Tannin wurde durch 160 "^1- Butkewitsch, Bleizucker, das Blei durch Schwefelwasserstoff entfernt, und das Filtrat vom Schwefelblei im Wasserbade eingedunstet. Schon während des Eindampfens bemerkte man an der Oberfläche der Flüssigkeit krystallinische Ausscheidungen, welche durch ihre äussere Form an Tyrosin erinnerten. Nach dem Erscheinen dieser Aus- scheidungen wurde das Eindunsten unterbrochen und die Flüssigkeit stehen gelassen. Nach einiger Zeit wurden die ausgeschiedenen Krystalle auf einem Zeugfilter von der Mutterlauge getrennt, mit etwas Wasser und Weingeist ausgewaschen, im Exsiccator ge- trocknet und gewogen. Das Gewicht des auf solchem Wege er- haltenen Präparates betrug 0,59 g. Die mikroskopische Unter- suchung zeigte, dass es fast ausschliesslich aus den für Tyrosin charakteristischen, nadeltörmigen Krystallen bestand. Das ganze Präparat wurde in heissem Wasser mit Zusatz von Ammoniak auf- gelöst. Beim Stehen dieser Lösung über Schwefelsäure bildeten sich glänzende, seidenartige Krystalle, in denen man schon nach ihrem Aeusseren leicht Tyrosin erkennen konnte. Diese Krystalle gaben die für Tyrosin charakteristischen Reactionen Hoffmann's und Piria's, und bei der Stickstoffbestimmung wurde ein dem Stick- stoffgehalte des Tyrosins entsprechender Werth erhalten. In 0,2015 g des gewonnenen Körpers waren 0,01554 N ge- funden. N-Gehalt im Tyrosin 7,73%, in der fraglichen Substanz 7,71 7o- Die von der ersten Fraction der Ausscheidungen abfiltrirte Mutterlauge wurde einem weiteren Verdunsten ausgesetzt. Beim Verdicken der Flüssigkeit erschienen an der Oberfläche blättchen- artige Anflüge, denen ähnlich, welche Leucin bei seiner Ab- scheidung aus Lösungen bildet. Während des darauf folgenden Stehens füllte sich die ganze Flüssigkeit mit ähnlichen Aus- scheidungen an, wobei sie ein breiiges Aussehen bekam. Dieser Brei wurde auf ein Zeugfilter gebracht, die Mutterlauge wurde ab- gezogen und der Rückstand mit Weingeist ausgewaschen, getrocknet und gewogen. Das Gewicht der abgeschiedenen Substanz betrug ungefähr 0,5 g. Die ausgetrocknete Masse wurde in einer Reibschale zerrieben, in einen Kolben gebracht und mit heissem Weingeist unter Zusatz von Ammoniak behandelt. Ein Theil der in den Kolben gebrachten Substanz ging dabei in Lösung, ein anderer Theil blieb aber auf dem Boden des Kolbens in Form eines dicken, dunkelgefärbten Umwandlung der Eiweissstoffe durch die niederen Pilze etc. 161 Syrups sitzen. Die alkoholisclie Lösung wurde von diesem Syrup abgegossen, filtrirt und in einen Exsiccator über Schwefelsäure gestellt. Die beim Stehen der Lösung sich ausscheidende Substanz wurde al)filtrirt und auf demselben Woge mehreren wiederholten Um- krystallisationen aus mit etwas Ammnniak versetztem Weingeist unter- worfen. Als Endproduct wurde eine weisse Substanz in Form von blättchenartigen Krystallen, die den Krystallen des Leucins ähnlich waren, erhalten. Der gewonnene Körper war in reinem Weingeist unlöslich, ging aber nach Zusatz von Ammoniak leicht in Lösung; beim Erhitzen im Röhrchen verflüchtigte er sich ohne Rückstand, einen für Leucin charakteristischen Anflug auf den Wandungen bildend und einen Geruch nach Amylamin verbreitend. Au seiner heissen wässerigen Lösung dieser Substanz schied sich nach Zusatz von Kupl'eracetat eine krystallinische schwer hisliche Kupferverbindung ab, deren Kupfergehalt, wie die unten angeführten Zahlen zeigen, dem im Leucinkupfer entsprach. In 0,3963 g der Substanz wurden 0,0955 g CuO gefunden. Cu-Gehalt in (aH,.,N0,)2Cu 19,55"/o, in der fragl. Subst. 19,24",,. Auf solche Weise sind unter den Umwandlungsproducten des Peptons bei der Entwickelung von PeniciUiuin auf demselben be- deutende Mengen von Tyrosin und Leucin entdeckt worden. Nach der Abscheidung der letzteren blieb eine dickflüssige Mutterlauge zurück, mit der keine Aveitere Untersuchung mehr vorgenommen wurde, weil ich zu einem eingehenderen Studium der durch Schimmel- pilze in Protemstoffen erzeugten Umwandlungsproducte noch neue Versuche mit grösseren Mengen Ausgangsmaterial anzustellen ge- denke. Hier will ich nur bemerken, dass, nachdem das Ammoniak durch Erhitzen mit Magnesia im Wasserbade aus der genannten Mutterlauge entfernt war, dieselbe einen bedeutenden Niederschlag mit Phosphorwolframsäure gab, woraus man auf die Anwesenheit von Basen in derselben schliessen konnte. Mucor rnccinosus. Versuch 5. Angestellt wurden 2 Kulturen, jede mit 250 ccm Flüssigkeit, die -1" „ Pepton, 0,2" o Zucker und 0,2 "/o Salze enthielt. Dauer der Kulturen 30 Tage. Gewicht der frischen Decken 6,5 g. Die Kulturflüssigkeit reagirte alkalisch und enthielt Spuren von 1(J2 "V^l. Butke witsch, Oxalsäure. Ein abgemessener Theil der vom Mycel abfiltrirten Flüssigkeit wurde zur quantitativen Analyse verwendet, die folgende Resultate ergab: in mg auf 100 cciii in 7o '^'^^ der Kulturflüssigl;. I'epton-N Gesammt-N 564,18 96,4 N der durch Tannin nicht fällbaren Sul)- stanzen 450,05 76,9 Ammoniak- N 82,77 14,1 N im Phosphorwolframsäure -Niederschlag (nach der Fällung mit Tannin und Blei- zucker) ■ ■ 232,78 39,8 N der durch Tannin nicht fällbaren Subst., mit Ausnahme von NH, 367,28 62,8 Aus den angeführten Zahlen ist ersichtlich, dass in der analy- sirten Flüssigkeit •'■ 4 des in der Kulturflüssigkeit enthaltenen Stick- stoffs den durch Tannin nicht fällbaren Substanzen angehören. Unter den letzteren war Ammoniak in noch geringerer Menge als in den Penicilliinn -Js.u\tm-eu vorhanden^). Ungefähr V'm (das NHs nicht mitgerechnet) des Stickstoffs der durch Tannin nicht fällbaren Um- wandlungsproducte des Peptons kommt auf die durch Phosphor- wolframsäure fällbaren Substanzen. Die nach der quantitativen Analyse übriggebliebene Flüssigkeit wurde zur qualitativen Untersuchung verwendet, deren Gang der- selbe war, wie beim Versuche mit PeiiiciViuin. Die Flüssigkeit wurde durch Essigsäure neutralisirt und mit Tannin behandelt; nachdem das letztere durch Bleizucker und das Blei durch Schwefel- wasserstoff entfernt war, wurde das Filtrat vom Schwefelblei im Wasserbade eingedunstet. Wie beim PcnicilJiuin erschienen auch hier während des Abdampfens an der Oberfläche der Flüssigkeit krystallinische, tyrosinähnliche Ausscheidungen. Nach einigem Stehenlassen wurden die abgeschiedenen Krystalle von der Mutter- lauge getrennt, ausgewaschen, getrocknet und gewogen. Ihr Gewicht 1) AVie aus den in der Tabelle angeführten Ergebnissen der Analyse ersichtlich. l. Das liier (iesagte liczielif sich am-li auf die anderen Kiiltiii-ni vnii Penicillin iii und Mncar auf i'eiitun. T'mwandliuig der Eiweissstnffp durch die niederen Pilze etc. 163 betrug 0,49 g. Dieses Präparat wurde aus Aramoiiiakflüssigkeit umkrystallisirt. Die gewonnene Substanz, welche das Aussehen von Tyrosin hatte, gab die für dasselbe charakteristischen Re- aktionen Hoffmann's und Piria's und enthielt, wie aus den unten angeführten Zahlen zu sehen ist, Stickstoff in einer Menge, welche dem Stickstoffgehalte des Tyrosin entsprach. In 0,2095 g der Substanz wurde 0,01641 gN gefunden. N- Gehalt im Tyrosin 7,73 'Vo, in der fraglichen Substanz 7,83 Vo- Die Mutterlauge vom Tyrosin wurde weiterem Eindunsten unterworfen, bis sich an der Oberfläche leucinähnliche, blättchen- artige Anflüge zeigten. Nachdem die Flüssigkeit einige Tage ge- standen hatte, wurde sie sanimt den leucinähnlichen Krystallen, welche sich im Ueberflusse ausgeschieden hatten, auf ein Zeug- tilter übertragen. Die nach dem Absaugen der Mutterlauge zurück- gebliebene Substanz wurde mit Weingeist ausgewaschen und ge- trocknet. In der noch weiter eingedunsteten Mutterlauge bildete sich beim Stehen noch eine kleinere Menge den ersteren ähnliche Ausscheidungen, welche auf dieselbe Weise behandelt und dann den früher erhaltenen zugefügt wurden. Das Gewicht der auf dem beschriebenen Wege erhaltenen Sub- stanz betrug ca. 6,2 g. Sie wurde mit heissem Weingeist in Gegenwart von Ammoniak behandelt. Die alkoholische Lösung wurde darauf von der am Boden des Kolbens sitzenden, ungelösten, dunklen, syrupartigen Masse abgegossen, filtrirt und über Schwefelsäure gestellt. Die beim Stehen aus dieser Lösung sich ausscheidende Substanz wurde noch einigemal aus mit Ammoniak versetztem Weingeist umkrystallisirt. Das auf diese Weise erhaltene Präparat bestand aus weissen glänzenden Krystallblättchen, welche das Aus- sehen und die Reactionen des Leucin besassen. Beim Erhitzen im Röhrchen verflüchtigten sie sich ohne Rückstand, auf den Wan- dungen einen charakteristischen Anflug bildend und einen Geruch nach Amylamin entwickelnd. Wenn man zu einer heissen, wässerigen Lösung der Substanz Kupferacetat zusetzte, so bildete sich ein schwer löslicher, krystalHnischer Niederschlag, dessen Kupfergehalt dem des Leucinkupfers entsprach. 0,3470 g Substanz gaben 0,0836 g CuO. Cu- Gehalt in (C„HioNOo)2Cu 19,55"/ü, in der fraglichen Substanz 19,23%. Jahrb. f. wiss. Botanik. XXXVm. 1- jg4 ^^^- Butkewitäch. Mucor stolonifer. Versuch 6. Angestellt wurden 2 Kulturen, jede mit 260 com Flüssigkeit, welche 3% Pepton, 0,2 7ü Zucker und 0,2"/« Salze enthielt. Dauer der Kulturen 3 Wochen. Gewicht der frischen Pilzdecken 11 g. Die Flüssigkeit reagirte alkahsch und enthielt Spuren von Oxalsäure. Bei diesem Versuche wurde die quanti- tative Analyse unterlassen, und die ganze vom Mycel abfiltrirte Lösung wurde zur qualitativen Untersuchung verwendet. Um die Verwandlung des „Peptons" bei der Entwickelung von Mucor stolonifer auf demselben zu charakterisiren , führe ich hier das Resultat der quantitativen Analyse der Flüssigkeit einer anderen Kultur dieses Pilzes an, welche unter denselben Bedin- gungen und mit einer Nährlösung derselben Zusammensetzung, wie bei diesem Versuche, angestellt war. Die Dauer der Kultur war bei dem Versuche, dem ich die nachstehenden Zahlen entnehme (Versuch 42, Kult. A), 13 Tage. Für die Kultur waren 100 ccm Nährlösung genommen worden. Die Analyse ergab Folgendes: in mg auf lOU ccm in 7o d^s der Kulturlösung Pepton-N',) Gesammt-N 415,33 94,6 N der durch Tannin nicht fällbaren Sub- stanzen 226,81 51,7 Ammoniak -N . 47,75 10,9 N der durch Tannin nicht fällbaren Sub- stanzen, mit Ausnahme von NHy . . 179,06 40,8 Wie schon bei den vorhergehenden Versuchen mit PemciUiutn und Mucor racenioaus, sehen wir ebenso auch hier die Bildung einer relativ geringen Menge von Ammoniak, während andere durch Tannin nicht fällbare Producte in bedeutenden Quantitäten produ- cirt werden. Was die qualitative Untersuchung der beiden Kulturen des Versuchs 6 betrifft, so wurde sie ebenso wie bei den vorhergehenden Versuchen ausgeführt. Die erste Fraction der sich beim Eindampfen der Flüssigkeit abscheidenden Amidosäuren, welche fast ausschliesslich aus Tyrosin bestand, hatte ein Gewicht von 0,43 g. Die Anwesenheit von 1) 3 g „Peptou" enthielten 439 mg Stickstoff. Uinwaiiclluug iler Eiweißsstoffe durch die niedpren Pilze etc. 165 Tyrosin in dieser Fractiou wurde auf Grund der schon bei den vorigen Versuchen angeführten Reactionen festgestellt. Eine Stickstotfbestimmung in dei- durch wiederholte Umkrystallisation aus Ammoniakflüssigkeit gereinigten Substanz führte zu folgendem Resultate : In 0,1990 g der Substanz waren 0,01567 g N enthalten. N-Gehalt im Tyrosin 7,73 "/o, in der fraglichen Substanz 7,87 "/u- Die zweite Fraction Amidosäuren, welche durch weiteres Ein- dampfen der Mutterlauge abgeschieden wurde, enthielt ca. 4,5 g Substanz. Durch wiederholte Umkrystallisation der letzteren aus mit Ammoniak versetztem Weingeist wurde ein Präparat erhalten, das alle oben angeführten Reactionen auf Leucin gab. Eine Kupferbestimmung in der krystallinischen Verbindung, welche sich nach Zusatz von Kupferacetat zur wässerigen Lösung des Präpa- rates bildete, ergab einen dem Kupfergehalte im Leucinkupfer ent- sprechenden Werth. 0,2582 g Substanz gaben 0,0628 g CuO. Cu-Gehalt in (C,;Hi.NO,),Cu 19,55%, in der fraglichen Verbindung 19,41%. Mucor Mucedo. Versuch 7. Es wurden 2 Kulturen mit je 250 ccm Flüssigkeit, die 3" Pepton, 0,2 "/o Salze und 3%» Zucker^) enthielt, angestellt. Dauer der Kulturen 2 Monate. Die Kulturflüssigkeit reagirte 1) Obgleich in dicsom Falle die Kultlirflüssigkeit 3"/u Eohrzucker enthielt, führe ich doch diesen Versuch in der Reihe der Versuche mit Kulturen auf Pepton in Ab- wesenheit von Zucker an, da Mucor Mucedo die Fähigkeit, Rohrzucker zu invertiren und, wie der Versuch zeigte, zu consumiren, nicht besitzt, weshalb die Anwesenheit von Zucker auf seine Eutwickelung keinen Einfluss ausübt. Dass Mucor Mucedo, wie auch noch einige andere Arten von Mucor, im Gegensatz zu Aspergillus niger und Penicilliuin glaucuin, die Fähigkeit, Rohrzucker zu invertiren und auch zu vergähren, nicht besitzt, ist schon i. .T. 1878 von Gayon festge.stellt worden (U. Gayon, Sur l'inversiou et sur la fermentation alcoolique de sucre de canne par les moisissures. Conipt. reud. T. 80, 1878, p. ii2; und desselben Verfassers: De la fermentation alcoolique avec le Mucor circinelloides. .\nn. de chimie et de physique, V. ser., t. XIV, 1878, p. 258). Dass in meinem hier zu beschreibenden Versuche Mucoi' Mucedo in der That Rohrzucker niclu iiivirtirt uml nicht ronsuniirt liatte. wird durch die Untersuchungs- resultate der Kultlirflüssigkeiten bewiesen. Diese Flüssigkeit enthielt keinen invertirten Zucker, der die F eh li ng'sche Lösung unmittelbar reducirt hätte, dagegen war in ihr, trotz der 2 .Monate langen Dauer der Kultui-, noch Rohrzucker vorhaudeu, und nach Erhitzung 12* j^gg Wl. Butkewitsch. alkalisch und enthielt Spuren von Oxalsäure. Die quantitative Analyse führte zu folgenden Resultaten: in mg auf lud cciii in "/o ^les der Kulturflüssigk. repton-N Gesammt-N 408,86 93,1 N der durch Tannin nicht fällbaren Sub- stanzen 331,27 75,5 Ammoniak-N 43,57 9,9 N im Phosphorwolframsäure - Niederschlag (nach der Fällung mit Tannin und Blei- zucker) . 156,98 35,8 N der durch Tannin nicht fällbaren Sub- stanzen, mit Ausnahme von NH3 . . . 287,70 65,6 Der Ammoniak -Stickstoff machte ungefähr V« des Stickstoff- gehaltes der durch Tannin nicht fällbaren Producte aus. V:^ des letzteren fiel auf die durch Phosphorwolframsäure fällbaren Sub- stanzen (mit Ausnahme des NH3). Bei der qualitativen Untersuchung wurde die von der quanti- tativen Analyse übriggebHebene Flüssigkeit derselben primären Be- handlung unterworfen, wie in den vorhergehenden Versuchen. Die Ausscheidung der Amidosäuren aus der Flüssigkeit wurde hier durch das Vorhandensein von Zucker erschwert. Aus der durch Eindampfen verdickten Flüssigkeit krystallisirte beim Stehenlassen, neben den ersteren, zum Theil auch der letztere. Nach der Trennung von der Mutterlauge wurde die ganze ausgeschiedene Masse in einer Eeibschale mit Alkohol zerrieben und mit dem- selben zusammen in einen Kolben gebracht. Darauf wurde die Masse in dem Kolben mit etwas Ammoniak versetzt und im Wasserbade erwärmt. Nach Verlauf einiger Zeit wurde die heisse alkoholische Lösung abfiltrirt und in einen Exsiccatur über Schwefel- säure gestellt. Den ungelösten Rückstand behandelte man mit Wasser; der nach dieser Behandlung ungelöste Theil wurde von der Lösung getrennt, mit Wasser und Alkohol ausgewaschen und im Exsiccator ausgetrocknet. Die so erhaltene Substanz, die in Wasser mit HCl reducirfc .-^ii- stark die Fehliiig'scbe Lösung. Die später folgenden Versiielie zeigten, in Uebereinstimniimg mit den früheren Angaben Gayon'.s (I.e.), dass auch Mncor stolotiifer iRhizopas nlfpicans) nieht fähig ist, Rohrzucker zu invertiren und zugleich auch zu cunsumiren. Ausführlicheres über das Verhalten dieses Pilzes zu Rohr- zucker s. .später. Iiiiwiimllung (Ici- Eiwei.ssstiiffi' durch di.- iiiclcifii Pilzi- u1.;. 167 fast unlöslich war, ging leicht in Lösung über, wenn man es mit Ammoniak versetzte. Beim Stehen über Schwefelsäure schied sie sich aus der Lösung von neuem in Gestalt von nadeiförmigen, an Tyrosin erinnernden, Krystallen ab, denen die für das letztere charakteristischen Reactionen Hoffmann's und Piria's eigen waren. Aus der vom unlöslichen Rückstande abfiltrirten und über Schwefelsäure gestellten alkoholischen Lösung sonderte sich eine weisse Substanz ab, welche einer wiederholten Umkrystallisatiou aus ammoniakhaltigem Weingeist unterworfen wurde. So wurde ein Product erhalten, das das Aussehen und die charakteristischen Reactionen des Leucin besass (Sublimation und iimylamingeruch beim Erhitzen ; Bildung einer schwer löslichen, krystallinischen Kupfer- verbindung nach Zusatz von Kupferacetat zur heissen Lösung der Substanz). Umwandlungen des Fibrins in Schimmelpilzlclunming bei Aspergillus r/lauciis und Peni- cIIUkui f/lancuiii siehe K. DiicImux. Traite (h> Micnddologie. T. Tl. 18Ü0, chap. Y. Uehcr die Auflösung Vdii l';l^eln in den Kulturen von Aspergillus niger siehe G. Malfi- tano, La Proteolyse ehez TAsperp-illus niger. Ann. de l']nst. Pasteur, T. XIV, 1900, p. tid. 2) E. Duclaux, 1. <•. .■Jj S. Bouniuelot, Les ferments solubles de TApsergillus niger. Bull, de la Soc. Mycül. de France, T. IX, 1893, p. 23U; auch Malfitauo, Sur la protease de TAspergillus niger. Ann, de l'Inst, Pasteur, T. XIV, l'JUU, p. 420. Jß3 ^1- Butkewitsch, Versuch 8. Angestellt wurden 3 Kulturen: mit Aspergillus n'ujer, mit Feuicillium (jlaucu)n und mit Mucor rciceinosus. Für jede Kultur wurden 100 ccm Nährlösung genommen, die 1 'Vo Zucker, 0,2 "/o Pepton^) und 0,2%, Salze enthielt. Ausserdem wurde noch zu jeder Flüssigkeit vor der Sterilisation etwas frisches, gut aus- gewaschenes Fibrin (Grübler's Präparat) hinzugesetzt. Dauer der Kulturen 3 Wochen. Während dieser Zeit hatte sich in allen Kulturen der grösste Theil des hinzugesetzten Fibrins aufgelöst. Am energischsten ging die Auflösung in der Kultur von Mncor vor sich, etwas langsamer bei Penicillni)n und noch langsamer bei Aspergillus. Nach Verlauf der angegebenen Zeit wurden die Kulturflüssigkeiten von den Pilzmycelen und von dem un- aufgelösten Fibrin abfiltrirt. Alle drei Kulturflüssigkeiten reagirten alkahsch und schieden beim Erwärmen Ammoniak aus. Oxalsäure wurde nur in der Kultur von Aspergillus . und zwar in grosser Quantität, gefunden. Bei diesem Versuche wurden die Kultur- flüssigkeiten nur einer qualitativen Untersuchung unterworfen. Erst wurden sie mit Essigsäure angesäuert und dann bis auf den Siede- punkt erhitzt; die hierbei sich bildenden unbedeutenden, flockigen Niederschläge Avurden abfiltrirt, und die Filtrate im Wasserbade verdampft. Die Kulturflüssigkeit von Aspergillus niger. Aus der durch Eindampfen concentrirten Flüssigkeit schieden sich in grosser Menge Krystalle Oxalsäuren Amnions aus. Um die Flüssigkeit von Oxalsäure zu befreien, wurde sie von neuem mit Wasser verdünnt und mit Bleizucker versetzt, bis ein weiterer Zusatz desselben keinen Niederschlag mehr hervorrief. Nachdem der Niederschlag aus der Flüssigkeit entfernt war, wurde sie durch Schwefelwasser- stoff vom Blei befreit, und das Filtrat vom Schwefelblei wurde wieder im Wasserbade bis auf ein kleines Volumen eingedampft und stehen gelassen. Nach einiger Zeit entstand an der Oberfläche der Flüssigkeit eine dünne Kruste, die dem unreinen Leucin ähnhch sah. Diese Ausscheidungen Avurden auf eine Thonplatte gebracht, wo sie von der Mutterlauge getrennt wurden. Die so erhaltene Substanz wurde mit heissem, ammoniaklialtigen Weingeist behandelt, und die abfiltrirte Lösung über Schwefelsäure gestellt. Aus der Lösung schied sich eine unbeträchtliche Menge einer 1) Eine kleine Menge Pepton wurde zu der Nährlösung gesetzt, um den Pilzen bei ihrer anfänglichen Entwickeluug Stickstoi'f zu sieheru. Iliiiwainlluiig ilur J]i\M'i.ssstiift'i' liiinli die niederen Pilze etc. 169 weissen Substanz aus, die bei einer mikroskopischen Untersuchung sicli als aus Tyrosiii und Leucin ähnlichen Kiystallen bestehend erwies. Beim Erhitzen im Röhrchen zeigte diese Substanz das Verhalten des Leucin (Sublimation und Amylamingeruch), und beim Erwärmen mit dem Millon 'sehen Reagens gab sie eine auf die Anwesenheit von Tyrosin deutende Rothfärbung. Somit ist in der Kultur von Aspergillus . neben einer grossen Menge Oxalsäuren Ammons, auch die Anwesenheit kleiner Quantitäten von Tyrosin und Leucin entdeckt worden. Die Kulturflüssigkeit von Penieilliuni glaucum. Beim Stehen der durch Eindampfen concentrirten Flüssigkeit schied sich an der Oberfläche eine beträchtliche Kruste aus, die dem unreinen Leucin ähnlich war. Die Flüssigkeit wurde sammt den Aus- scheidungen auf ein Zeugfilter gebracht und die Mutterlauge ab- gesogen; die auf dem Filter zurückgebliebene Substanz wurde mit Weingeist ausgewaschen und im Exsiccator ausgetrocknet. Die Mutterlauge wurde mit einem grossen Quantum Alkohol behandelt. Nach einigem Stehen wurde die Flüssigkeit von dem entstandenen Bodensatze abgegossen und im Wasserbade bis auf ein kleines Volumen eingedunstet. Diese Flüssigkeit lieferte noch ein kleines Quantum Substanz, welche denselben Charakter trug, wie die früher erhaltene. Auf einer Thonplatte wurde sie von der Mutterlauge getrennt und der ersten Portion zugefügt. Darauf wurde das so erbeutete Pr(»duct mit ammoniakhaltigem Weingeiste behandelt, wobei der grösste Theil der Substanz in Lösung ging. Die Flüssig- keit wurde abfiltrirt und über Schwefelsäure gestellt. Der ungelöste Rückstand löste sich nicht in Wasser, ging aber leicht in Lösung, wenn man Ammoniak zu dem Wasser setzte. Beim Stehen über Schwefelsäure schied sich aus dieser Lösung eine krystallinische, Tyrosin -ähnliche Substanz aus, welche die für Tyrosin charakteristischen Reactionen Hoffmaun's und Piria's gab. Die über Schwefelsäure gestellte alkoholische Lösung schied eine weisse Substanz aus, welche noch einigemal aus ammoniak- haltigem Weingeist umkrystallisirt wurde. So wurde ein aus weissen, glänzenden Blättchen bestehendes Präparat erhalten, welches Leucin glich und auch die charakteristischen Eigenschaften desselben besass. Beim Erhitzen im Röhrchen gab die erbeutete Substanz ein Sublimat unter gleichzeitigem Auftreten eines Amylamingeruches. Aus einer heissen wässerigen Lösung schied sich beim Zusatz von 170 Wl. Butkewitsfh, Kui^feracetat eine für Leucin charakteristische, schwer löshche, krystallinische Kupferverhindung ab. Die Kulturflüssigkeit von Mucor racemosus wurde auf die gleiche Weise behandelt, wie die Flüssigkeit von PenicilUiim. Aus derselben wurden ebenfalls Ty rosin und Leucin erhalten, und zwar in einem etwas grösseren Quantum, als aus der vorher- gehenden. Man sieht aus den dargelegten Angaben, dass die Umwandlung des Fibrins in Pilzkulturen von der Bildung derselben Producte begleitet wird, welche auch bei der Umwandlung von Pepton erzeugt werden. Unter diesen Producten sind Ammoniak, Tyrosin und Leucin nachgewiesen worden. Das quantitative Verhältniss des ersteren zu den Amidosäuren hat dabei hier denselben Cha- rakter bei den einzelnen Pilzarten behalten, wie bei den Kulturen auf Pepton: in den Kulturen von Aspergillus prävalirt Ammoniak, während der Tyrosin- und Leucingehalt unbedeutend ist; in den Kulturen von Penieilliuin und Mucor entdecken wir dagegen die letzteren in relativ grösseren Quantitäten. Wie aus den Ergebnissen der oben beschriebenen Versuche ersichtlich, wird die Umwandlung des „Peptons" bei der Ent- wickelung von Schimmelpilzen auf demselben in allen Fällen von der Bildung auch noch anderer, durch Tannin nicht fällbarer Pro- ducte, ausser Ammoniak, begleitet. Was das quantitative Ver- hältniss der ersteren zu dem letzteren betrifft, so finden wir hier einen grossen Unterschied zwischen den verschiedenen Arten der untersuchten Pilze. Während in den Kulturen von Aspergillus der Ammoniakstickstoff die Hauptmasse des gesammten Stickstoffs der Peptonzersetzungsproducte vorstellte, erzeugten Penicillium und Mucor unter den gleichen Bedingungen nur relativ geringe Quanti- täten von Ammoniak, den weit bedeutenderen Theil der Producte bildeten aber andere stickstoffhaltige Substanzen ^ unter denen die Anwesenheit von Tyrosin und Leucin nachgewiesen wurde. Aus der Kultur des Aspergillus gelang es beim Operiren mit einer weit grösseren Fliissigkeitsmenge nur ein unbeträchthches Quantum Tyrosin auszuscheiden. Die Bildung von Amidosäuren ist auch in den mit Fibrin gezogenen Kulturen entdeckt worden, wobei in allen Fällen die Anwesenheit von Tyrosin und Leucin zu constatiren war. In Bezug auf die relative Anhäufung dieser Amidosäuren zeigten Umwandlung- der Eiweissstufl'e du ich die niederen Pilze et<:. 171 die einzelnen Arten der untersuchten Pilze hier dieselben Eigen- thümlichkeiten, wie bei den Kulturen auf „Pepton". Nachdem nun die Thatsache der Bildung von Amidosäuren festgestellt war, so entstand natürlicher Weise die Frage, ob nicht ein dem thierischen Trypsin analog einwirkendes, proteolytisches Enzym an diesem Processe betheiligt sei. Ueber das Vorkommen von Eiweissstoffe verflüssigenden Enzymen in einigen Schimmelpilz- arten finden wir Angaben in einer Reihe von Arbeiten. Aber einerseits finden sich in diesen Arbeiten keine Angaben über die Fähigkeit dieser Enzyme, Eiweissstoffe bis auf die Amidosäuren zu spalten'), andererseits wurden die Rlzkulturen in den Ver- suchen der Verfasser unter anderen Bedingungen gezogen, als es bei den meinigen dei- Fall war. Der letztgenannte Umstand muss in Betracht gezogen werden, weil Beobachtungen vorliegen, die darauf hinweisen, dass die Bildung und Ausscheidung von Enzymen in innigem Zusammenhange mit der Beschaffenheit des Mediums steht, in dem sich ein Organismus entwickelt-). Eine Ij Das Vorkommen von Enzymen, welche, gleich Trypsin, die Eiweissstoffe hi;- auf die Amidosäuren spalten, ist in der Klasse der Pilze mit Bestimmtheit nur bei der Hefe durch die Versuche Hahn 's und Ger et 's (M. Hahn, Das proteolyt. Enzym des Hefepresssaft. Ber. d. Deutsch, ehem. fiesellsch. XXXI, 1808, p. 200: L. Geret und M. Hahn, "Weitere Mittheil, über d. im Hefepresssaft enthalt, proteolyt. Enzym. Ibid. p. 233.5; dieselb. Autoren: Ueber das Hefe- Endotrypsin. Zeitsehr. f. Biologie, No. 7, Bd. XXII, louo. p. 117) und bei den höheren Pilzen durch die Untersuchungen Hjort's (Hjort, Neue eiweissverdauende Enzyme. Kurze Mittheil. Centralbl. f. Physiologie, X, 1806, p. 102.) nachgewiesen. Die beiden erstgenannten Autoren entdeckten bei der Selb.stverdauunjr des Hefepresssaftes die Bildung von Tyrosin und Leucin auf Kosten der in dem Safte enthaltenen Eiweissstoffe. Dieselben Substanzen wurden von Hjort in den durch Einwirken eines Extractes aus einigen höheren Pilzen {Agarieuf; ostreatus u. a.) auf Fibrin erzeugten Producten gefunden. In einer Arbeit von Bourquelot und Herrissey (Em. Bourquelot et H. Herrisse. v , Kecherche et presence d'un ferment soluble proteohydrolytique daiis les Champignons. (Jompt. rend. t. 127, ISOS, p. lüGi finden sich auch Hinweise auf die Erzeugung von Tyrosin durch die Einwirkung eines Extractes aus Ämanita muscaria und Clitocyhe nchnlaris auf das Casein der Milch. Allein diese Autoren haben das Tyrosin als solches nicht ausgeschieden, sondern bedienten sich zu dessen Entdeckung einer Keactiou, welche das Extract aus Bussida clclica, das ein oxydirendes Ferment enthält, mit Tyrosin giebt (Schwarzwerden der Lösungj. eine Methode, die kaum als genügend beweiskräftig bezeichnet werden kann. — In Betreff der Schimmelpilze siiul in der Literatur keine directen Angaben über die Fähigkeit der in denselben enthaltenen iimteolytischen Enzyme, Eiweissstoffe bis auf die Amidosäuren zu zerspalten, enthalten. 2) S. .T. Katz. Die regulatorische Bildung von Diastase durch Pilze. .lahrb. f. w-iss. Botan., Bd. XXXI, 180.s, p. 590: auch W. Pfeffer, Pflanzenphysiologie, I. Bd.. IL Aufl., 1897, p. 505 u. 506, und E. Duclaux, Traite de Microbiologie, T. II, 1899, p. 84 ff. 172 "^^'1- Butkewitsch wesentliche Eigentliümliclikeit meiner Kulturen war die, dass mir bei denselben anstatt der gewöhnlich zum Kultiviren von Schimmel- pilzen verwendeten Ammonsalze (Raulin 's Nährlösung) „Pepton" als Stickstoffquelle für die sich entwickelnden Pilze diente, und zwar in ziemlich concentrirten Lösungen. Diese Eigenthümlichkeit verdiente im gegebenen Falle besondere Berücksichtigung, da die Meinung existirt, dass Pepton hindernd auf die Bildung und Ausscheidung von proteolytischen Enzymen durch lebendige Zellen einwirke ^). Untersuchung über die Fähigkeit der Schimmelpilze, bei ihrer Entwickelung auf Pepton proteolytische Enzyme zu produciren und in die Kulturflüssigkeit abzuscheiden, und über die Wirkung dieser Enzyme auf das ,, Pepton". Zu allererst wurden die bei den oben beschriebenen Versuchen erhaltenen Pilzmycele auf die Anwesenheit eines Gelatine ver- flüssigenden Enzyms geprüft^). Versuch 9. Für diese Prüfung wurden die Decken von Aspergillus niger (Vers. 2), PenicilUvui glancum (Vers. 4) und Mucor racemosus (Vers. .5) verwendet. Das Mycel jedes Pilzes wurde im Mörser mit etwas Wasser zerrieben; von der erhaltenen Masse wurden zwei ungefähr gleiche Proben genommen und, nach kurzem Erhitzen von einer derselben im kochenden Wasserbade, zu beiden gleiche Volumina einer Sproc, thymolhaltigen Gelatine- lösung und ein wenig Chloroform zugesetzt. Alle Proben (je 2 von jeder Pilzart) wurden in einem Thermostaten 2 Tage lang auf 35" erwärmt und darauf wieder in die gewöhnliche Temperatur gebracht. Beim Erkalten erstarrte die Gelatine nur in den Proben, in welchen das Pilzmycel erhitzt worden war, in den übrigen blieb sie flüssig. In allen den untersuchten Pilzen ist somit die An- 1) S. W. Pfeffer, ibid., p. 362. 2) Ueber das Gelatine verflüssigende Enzym der .Schimmelpilze vergl. A. Hansen, Die Verflüssigung der Gelatine durch Schimmelpilze, Flora t88!i. p. 88, u. Eni. Bour- i|uelot, Les fernients solubles de l'Aspergillus niger, Bull, de la Soc. mycol. de France, T. IX, IS'JH, p. 2.^0; auch G. Malfitano. 1. c Ueber die Beziehung der Fähigkeit der Kn/,ynie. Gelatine zu verflüssigen, zu ihrer verdauenden Einwirkung auf Eiweissstnffe vergl. E. Duclaux, Traite de Microbiologie, T. IJ, l.s'.i'.i. \>. CK',, HJl, uihI C Kijkuiann, Teber Enzyme bei Bakterien und Schimmelpilzen. Centralbl. f. B;ikt. und Tarasitcnkd., Abth. J, Bd. XXIX, l'JOl, p. 81/82. L'inwaiulluiig dur Kiweissstoffe diireli die niederen Pilze etc. 173 Wesenheit von Enzymen, welche die Fähigkeit, Gelatine zu ver- flüssigen, besitzen, nachgewiesen worden. Auf dieselbe Weise, wie in dem eben dargelegten Versuche mit Gelatine, wurde auch die Wirkung der Mycele von Aspergillus niycr und Mtieor stolonifcr auf das für die Kulturen ver- wendete „Pepton- -Präparat geprüft. Bei diesen Versuchen war die Frage über die Fähigkeit der proteolytischen Enzyme der Schimmelpilze, Eiweissstoffe bis auf die Amidosäuren zu spalten, ins Auge gefasst worden. In den An- gaben, welche in der Literatur hierüber vorliegen, finden wir keine directc Antwort auf diese Frage; es sind jedoch Beobachtungen gemacht worden, dass einige von den Schimmelpilzen ein Enzym enthalten, welches Eiweissstoffe über das echte Pepton hinaus spalten. Ueber solche Beobachtungen bei Aspergillus aiger macht Malfitano in seiner unlängst veröffentlichten Arbeit Mittheilungen '). Derselbe hat Kulturen von Aspergillus niger auf Raulin 's Nähr- lösung gezogen und aus dem Mycel dieses Pilzes, durch Fällung mit Weingeist aus einem wässrigen Extracte, ein Enzympräparat erhalten, dessen Wirkung auf Gelatine und auf die Eiweissstoffe des Blutserums von der Bildung von durch Phosphorwolframsäure nicht fällbaren Producten begleitet wurde; beim Einwirken desselben Präparates auf Casein verschwand später das anfangs sich bildende Pepton aus der Flüssigkeit, sodass sie die Fähigkeit, die Biuret- reaction zu geben, verlor. Malfitano hat sich in seiner Arbeit auf die angeführten Beobachtungen beschränkt und hat diese durch Phosphorwolframsäure nicht fällbaren und die Biuretreaction nicht gebenden Producte einer eingehenderen Untersuchung nicht unter- worfen. Die aus Malfitano 's Abhandlung hier angeführten Angaben weisen nur darauf hin, dass in seinen Versuchen der Zerfall der Eiweissstoffe über die Bildung von echtem Pepton hinausgegangen ist, lassen aber nicht auf die Bildung von Amidosäuren schliessen, da ja bei der Verdauung von Eiweissstoffen, ausser den letzteren, auch andere, die Biuretreaction nicht gebende und durch Phosphor- wolframsäure nicht fällbare Producte erzeugt werden können'), die 1) (i. ilii 1 fit aiin, Sur la jiniteast' de rA^pi'rgillu.s niper. Denxii'nir iin'-mnin'. Ann. de l'Inst. Pasteur, t. XIV. liton, p. i->{\. 2) Ueber die Bildung solcher l'roducte liei der Verdauung von Kiwei.ssstotfeu thierischen Ursprungs durch J'epsin s. F. Zunz, Ueber d. i^uantit. Verlauf d. peptischen Eiweissspaltung. Zeitschr. f. physiol. Chemie, Bd. XXVIIl, 18'.)0, p. 132. u. M. Pfaundler, Zur Kcnntniss der Kndproduete der Pepsinverdauung. Ibid. Bd. XXIX, 19U0, p. 90. 174 Wl. Butkewitsch, nach Pfaundler') eine Uebergangs stufe vom echten Pepton zu den Amidosäuren vorstellen. Versuch 10. Das frische Mycel von Aspergillus niyer (Vers. 3), im Gewichte von ca. 50 g, wurde im Mörser mit etwas Wasser zerrieben, die so erhaltene, sauer reagirende Masse in zwei gleiche Proben getheilt und in zwei Kolben hineingebracht. Nach kurzem Erhitzen eines der Kolben im Wasserbade wurde in jeden 3,5 g „PejDton" und Wasser, bis zu einem Volumen von 150 ccm, hinzugegeben. Nachdem der Inhalt jedes Kolbens noch mit etwas Chloroform versetzt worden war'), wurden sie verkorkt und in einen Thermostaten mit einer Temperatur von 30 *' gestellt. Nach 7 Tagen wurden die Flüssigkeiten aus beiden Kolben abfiltrirt und einer quantitativen und qualitativen Untersuchung unterworfen. Bei der ersteren wurde in beiden Flüssigkeiten der Stickstoff der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen und der Ammoniakstickstoff bestimmt. Dabei wurden folgende Zahlen für die ganzen in den Kolben enthaltenen Plüssigkeitsmengen erhalten: Kolben A Kolben B 31ycel gekciiht ^lyrcl nicht gekocht N der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen 220,01 mg 563,31 mg Ammoniak-N 61.95 ,, 90,60 ,. Also war der Stickstoffgehalt der durch Tannin nicht fäll- baren Substanzen in der nicht gekochten Probe bedeutend grösser, als in der gekochten. Der Ammoniakgehalt war auch in der ersten etwas grösser als in der zweiten. Die nach diesen Bestimmungen übriggebliebenen Flüssigkeiten wurden zur qualitativen Analyse verwendet. Nachdem das Blei aus beiden Flüssigkeiten durch Schwefelwasserstoff entfernt worden war, wurden sie im Wasserbade eingedampft. In der Flüssigkeit des Kolbens B, wo die Pilzmasse nicht erhitzt worden war, konnte man schon während des Eindampfens an der Oberfläche das Erscheinen von sternförmigen, Tyrosin- ähnlichen Aussei leidungen bemerken. Beim Stehen nahm die Menge der Ausscheidungen zu, wobei man unter denselben auch die für 1) 1. c. •>) Bei diesem Ver.suclie, ebenso auch bei anderen, wo liie Wirkung von En- zymen geprüft wurde, wurde Chlorolorni in solchen Mengen zugesetzt, dasü ein Tlieil desselben während des ganzen Versuchs ungelöst blieb. Umwandlung der Eiweissstoffe durch die niederen Pilze etc. 175 Leucin charakteristischen Blättchen walirnehnien konnte. Nacli zweitägigem Stehen wurden die Ausscheidungen sammt der Mutter- lauge auf ein Zeugfilter gebracht; die Flüssigkeit wurde abgesogen, die auf dem Filter zurückgebliebene Substanz mit Weingeist aus- gewaschen und im Exsiccator ausgetrocknet. Das Gewicht dieser Fraction betrug 0,22 g. Die von der ersten Fraction der Ausscheidungen abfiltrirte Mutterlauge wurde noch weiter eingedunstet und dann stehen ge- lassen. Nach einiger Zeit erschienen an der Oberfläche und in der Flüssigkeit selber in grosser Menge blättchenartige, dem Leucin ähnliche Ausscheidungen. Auf dieselbe Weise, wie die erste, Avurde auch diese Fraction von der Mutterlauge getrennt, aus- getrocknet und gewogen. Ihr Gewicht war 0,36 g. Beim Eindampfen der Mutterlauge von der zweiten Fraction gab sie noch eine kleinere Menge Leucin -ähnlicher Ausscheidungen, die aber von der dicken, syrupartigen Flüssigkeit sehr schwer zu trennen waren. Die erste Fraction, in welcher die mikroskopische Unter- suchung und die Reaction mit dem Milien 'scheu Reagens die An- wesenheit von Tyrosin vermuthen liess , wurde mit heissem Wein- geist unter Zusatz von Ammoniak behandelt. Bei dieser Behandlung blieb ein grosser Theil der Substanz ungelöst. Die alkoholische Lösung wurde abfiltrirt und über Schwefelsäure stehen gelassen. Der ungelöste Rückstand war in reinem Wasser unlöslich, ging aber leicht in Lösung, wenn man Ammoniak hinzusetzte. Die aus dieser Lösung beim Stehen über Schw^efelsäure sich abscheidende Substanz sah nach Tyrosin aus und gab die für dasselbe charak- teristischen Reactionen Hoffmann's und Piria's. Die Stickstoff- bestimmung ergab eine Zahl, welche dem Stickstoffgehalte des Tyrosins entsprach: In 0,0565 g der Substanz wurden 0,004352 g N gefunden. N-Gehalt im Tyrosin 7,73",), in der zu untersuchenden Substanz 7,70 "Zu- Aus der über Schwefelsäure gestellten Alkohollösung schied sich eine weisse, Leucin - ähnliche Substanz aus, welche mit der zweiten Fraction der Ausscheidungen vereinigt wurde. Darauf wurde die letztere mit heissem Weingeist unter Zusatz von Ammoniak behandelt und die Lösung über Schwefelsäure stehen gelassen. Die beim Stehen ausgeschiedene Substanz Avurde noch mehrfach aus 176 "^^'1- Butkewitsch, ammoniaklialtigem Weingeist umkrystallisirt. Als Endproduct wurde ein aus weissen, glänzenden, den Krystallen des Leucin ähnlichen Blättchen bestehendes Präparat erlialten, welches beim Erhitzen im Röhrchen die für das letztere charakteristischen Eigenschaften (Sublimation und Amylamingeruch) zeigte. Beim Zusatz von Kupferacetat zu einer heissen wässerigen Lösung des Präparates schied sich eine schwer in Wasser lösliche krystallinische Verbindung aus, deren Kupfergehalt der Leucin- Kupferverbindung nahezu entsprach. 0,086 g der Substanz gaben 0,0206 g CuO. Cu- Gehalt in (CgHioNO:!)i'Cu 19,55%, in der zu untersuchenden Substanz 19,12%. In der andern Flüssigkeit, aus dem Kolben A, in dem das Pilzmycel vor der Anstellung des Versuchs erhitzt worden war, vermochte ich nach dem Eindunsten, trotz eines langen Stehens, doch keine den Amidosäuren ähnlichen Ausscheidungen wahr- zunehmen. Aus den angeführten Angaben ist ersichtlich, dass das auf Pepton gezogene Mycel von Aspergühis nigcr ein Enzym enthielt, welches Eiweissstoft'e bis zur Bildung von Amidosäuren zu zer- spalten fähig war; von den letzteren gelang es mir, Ty rosin und Leucin nachzuweisen. Versuch 11. Zu diesem Versuche wurde das Mycel von Mucor stolonifer genommen. Der Versuch wurde ganz auf die- selbe Weise, wie der vorhergehende mit Aspergillus niger, an- gestellt, nur gab es in diesem Falle keinen Controllversuch mit gekochtem Pilze. Das frische Mycel im Gewichte von 11g wurde mit etwas Wasser im Mörser zerrieben und in einen Kolben gebracht. Darauf wurden 5 g Pepton hineingethan , Wasser bis zu einem Volumen von 150 ccm hinzugegossen, und nach Zusatz von Chloro- form wurde der Kolben in einen Thermostaten mit einer Tempe- ratur von 30" gestellt. Die Reaction der Flüssigkeit war hier schwach alkalisch (von dem Mycel des Mucor. welches alkahsch reagirte). Nacli 10 Tagen wurde die Flüssigkeit abfiltrirt und einer qualitativen Untersuchung auf die Anwesenheit von Amidosäuren unterworfen. Nach der Fällung des unveränderten Peptons mit Uniwaii(iliiiiir dir Eiwcissstoffe durfh die niederen Pilze etc. 177 Tannin und Entfernung des letzteren durch Bleizucker und des Bleies durch Schwefelwasserstoff wurde das Filtrat vom Schwefel- blei durch Eindampfen im Wasserbade verdickt. Die theils schon beim Eiiidiinsteu, hauptsiichhcli aber beim darauf folgenden Stehen sich ausscheidenden, dem Tyrosin ähnlichen Krystalle wurden von der Mutterlauge getrennt, ausgewaschen und ausgetrocknet. Ihr Gewicht betrug 0,17 g. Soviel man nach dem Aussehen der Krystalle unter dem Mikroskope schliessen konnte, bestand dieses Präparat aus fast reinem Tyrosin. Es wurde noch aus einer wässerigen Ammoniakhisung umkrystallisirt. Die so erhaltene Substanz gab die ßeactionen Hoffmann 's und Piria's auf Tyroshi und enthielt Stickstoff in einer Menge, die dem Stickstoftgehalte im Tyrosin entsprach. Aus 0,121 g wurde 0,009575 g N gewonnen. N-Gehalt im Tyrosin 7,73" o, in der zu untersuchenden Substanz 7,91%. Nach weiterem Einduusten der vom Tyrosin abgeschiedenen Mutterlauge wurde aus derselben eine zweite Fraction von Amido- säuren, die 1,49 g wog, erhalten. Diese Fraction wurde mit heissem Weingeist unter Zusatz von Ammoniak behandelt, wobei der grösste Theil sich aufhiste. Die beim Stehen über Schwefelsäure aus der Lösung ausgeschiedene Substanz wurde noch einigemal aus ammoniakhaltigem Weingeist umkrystallisirt. Auf solche Weise wurde ein Präparat aus glänzenden, dem Leucin ähnlichen Krystall- blättchen gewonnen. Beim Erhitzen im Eöhrchen verflüchtigte es sich ohne Rückstand, indem es ein weisses, wolliges Sublimat auf den Wänden bildete und Amylamingeruch entwickelte. Aus einer heisseu wässerigen Lösung dieser Substanz setzte sich nach Zusatz von Kupferacetat die für Leucin charakteristische, in Wasser schwer lösbare, krystallinische Kupferverbindung ab. Man sieht aus diesen Angaben, dass auch Mucor stolonifer, gleich dem Aspergillus, ein Enzym enthielt, welches die Eiweissstotfe bis zur Bildung von Amidosäuren spaltete, unter denen Tyrosin und Leucin gefunden wurden. Also ist in den auf Peptonlösungen ziemlich starker Concen- tration gezogenen Pilzmycelen die Gegenwart proteolytischer Enzyme entdeckt worden, die eine energische Wirkung sowohl auf Gelatine, als auch auf „Pepton" aufweisen. 178 "^1- Butkewitsch, Es wurde oben auf das Existiren der Meinung hingewiesen, dass Pepton die Bildung und Ausscheidung von proteolytischen Enzymen hemme. In einigen Erscheinungen, welche bei Kulturen von Mikroorganismen auf Gelatine beobachtet worden, scheint diese Meinung ihre Bestätigung, wenigstens in Betreff der Gelatine verflüssigenden Enzyme, zu finden. Die Erscheinung, um welche es sich hier handelt, besteht in der Abhängigkeit der Gelatine- verflüssigung von der Anwesenheit von Pepton in der Nähr- lösung. Die Anwesenheit des letzteren wirkt hindernd auf den Verflüssigungsprocess ein. Bei den in dieser Richtung ausgeführten Versuchen constatirte ich diese Erscheinung auch bei den von mir untersuchten Schimmelpilzen. Versuch 12. Angestellt wurden zwei Kulturreihen mit Aspergillus niger, FeniciUium glauciiui und Mucor racemosus. In der einen Reihe enthielt das Substrat .5Vo Gelatine, 5"/o Zucker und 0,5% Fleischextract; in der zweiten die gleichen Mengen der- selben Substanzen und ausserdem noch 4"/() Pepton. Nach der Aussaat wurden alle Kulturen bei einer Temperatur von 18'^ stehen gelassen. In allen Kulturen, welche kein Pepton enthielten, konnte man schon am 3. --4. Tage eine bedeutende Verflüssigung der Gelatine wahrnehmen , während in der mit Pepton angestellten Kulturreihe die Verflüssigung erst am 10. — 12. Tage begann, d. h. die Anwesenheit von Pepton verzögerte stark die Verflüssigung der Gelatine. In beiden Kulturreihen begann die Auflösung der Gelatine am frühesten und ging am energischsten vor sich in den Kulturen von Mucor. darauf folgten die von Peuicillium und endlich die von AspergiJlfis. Nach ihrer Wirkungskraft auf Gelatine folgten also die Pilze in derselben Reihenfolge, wie nach der auf Fibrin (s. Versuch 8). Diese Erscheinung der Abhängigkeit der Gelatineverflüssigung von der Anwesenheit von Pepton konnte zweifach erklärt werden: entweder wurde sie dadurch bedingt, dass das Pepton die Bildung oder mindestens die Ausscheidung des die Gelatine verflüssigenden Enzyms in das Substrat verzögerte, oder dadurch, dass das Pepton die Wirkung des sich ausscheidenden Enzyms auf die Gelatine hemmte. Die letztere Erklärung konnte zugelassen werden, da ja bekannt ist, dass die Anwesenheit von Pepton die Peptonisirung der Eiweissstoffe durch Enzyme verzögert^); 1) Der lieiiDiiendc Kiuniis.- mhi l'i'iitini auf die l'(;|i1onisiruiig des Fibrins diircli Tcjisiii wurde schon von Kühne nachgewiesen. Kühne, Lehrb. d. physiol. Chemie, 1866. Uniwanilliiiig der Eiweissstoffe durch die niederen Pilze etc. 179 und auf Peptoiiisirung fülirt sich aiicli der Process der Gelatine- verflüssigung zurück. Zur Aufklärung der Frage nach dem Einfluss des Peptons auf die Verflüssigung der Gelatine durch Enzyme habe ich einen Versuch mit Pepsin ausgeführt. Bei diesem, ebenso wie auch bei den folgenden Versuchen, benutzte ich die mir von Herrn Professor W. Pfeffer empfoldene Methode. Eine 6 — 8proc. Gelatinelösung, zu der man etwas fein zer- riebenes Thymol als Antisepticum hinzufügte, wurde durch Zusatz von in Wasser zerriebener Tusche schwarz gefärbt. Diese Lösung wurde im flüssigen Zustande (nach Erhitzen) in dünne Glas- capillare gebracht. Nach dem Erkalten und Erstarren der Gelatine wurden diese in 20 — 25 mm lange Stücke zertheilt, welche in die auf die Anwesenheit von Enzym zu prüfenden Lösungen hineingestellt wurden. Aus der Auflösung der Gelatine in den Capillarröhrchen, die in Folge der schwarzen Farbe der Gelatine deutlich zu sehen war, konnte man nicht nur auf die Anwesenheit oder Abwesenheit von Enzym, sondern auch auf die verhältnissmässige Wirkungs- stärke desselben schliessen, indem man bei Vergleichsversuchen die Mengen der in den Capillaren aufgelösten Gelatine zusammen- stellte. Versuch 13. Zur Prüfung des Einflusses, welchen Pepton auf die Auflösung der Gelatine durch Pepsin ausübt, wurden drei gleiche Theile Pepsinlösung, je zu 5 ccm, genommen; zu der einen Portion (A) wurden 5 ccm einer lOproc. Peptonlösung, zu den beiden anderen {B und Ü) je 5 ccm Wasser zugesetzt, und die eine von den letzteren (B) wurde kurze Zeit im Wasserbade erhitzt. Nachdem noch Chloroform hinzugegeben und die Capillarröhrchen mit der Gelatine hineingethan worden waren, wurden alle Probegläschen mit den angegebenen Flüssigkeiten bei 18'^ stehen gelassen. Nach 24 Stunden war eine beträchtliche Menge der Gelatine in der Capil- lare der Flüssigkeit C aufgelöst, während man in den beiden andern Capillaren keine Auflösung bemerken konnte. Somit hat ein Zusatz von Pepton der Wirkung Pepsins auf Gelatine Einhalt gethan. Bei diesem Versuche wurde aber eine Lösung des Witt- schen „Pepton" -Präparates verwendet. Dieses Präparat enthält Albumosen, und deshalb gab es beim Versetzen mit Wasser einen Niederschlag. Ein ziemlich bedeutender Niederschlag bildete sich auch in der Flüssigkeit A, welche eine Mischung von Pepton- und Pepsinlösungen darstellte. Da nun Enzyme bekanntlich von den Jabrb. f. wiss. Botanik. XXXVIH. V6 130 "Wl. Butkewitsch, in Lösungen entstehenden Niederschlägen leicht mitgerissen werden, so konnte man hier auf den Gedanken kommen, dass die Wirkung des Pepsins auf die Gelatine sich nach Zusatz von Pepton nur deshalb nicht geäussert habe, weil dasselbe mit dem Niederschlage zusammen aus der Lösung ausgefällt war. Aus diesem Grunde wurde der Versuch mit einer Pepton- lösung, die keinen Niederschlag beim Verdünnen gab, wieder- holt. Eine solche Lösung wurde auf folgende Weise be- reitet. Ein abgewogenes Quantum von Witt's Peptonpräparat wurde mit 60 — 70proc. Alkohol extrahirt, das Extract abfiltrirt und der ungelöste Rückstand auf dem Filter gesammelt, aus- getrocknet und gewogen, um das Gewicht des in Lösung gegangenen Theiles zu bestimmen. Nachdem der Alkoholauszug durch Ein- dunsten im Wasserbade vom Alkohol völlig befreit war, wurde die Flüssigkeit mit soviel Wasser versetzt, dass der Peptongehalt der- selben 10"*/o ausmachte. Diese Lösung, die beim Verdünnen mit Wasser vollständig klar blieb, wurde dann für den zweiten Versuch verwendet. Im Uebrigen wurde der Versuch ebenso ausgeführt, wie der vorhergehende. Das Resultat war auch hier dasselbe. Nach 24 Stunden sah man eine Auflösung der Gelatine nur in der nicht gekochten Pepsinlösung ohne Pepton. In der peptonhaltigen Flüssigkeit konnte man eine unbedeutende Auflösung der Gelatine erst nach mehreren Tagen wahrnehmen, als in dem Capillarröhrchen, welches sich in der peptonfreien Flüssigkeit befand, schon die ganze Gelatine verflüssigt war. Dieser Versuch zeigte mit Sicherheit, dass Pepton die Ein- wirkung des Enzyms auf Gelatine verzögert, und sprach somit für die Wahrscheinlichkeit der letzteren von den beiden, oben angeführten Erklärungsweisen der Abhängigkeit der Gelatineverflüssigung von der Anwesenheit von Pepton, bei der Entwickelung von Mikroorga- nismen auf derselben. Aber zur selben Zeit beseitigte das er- haltene Resultat freilich auch nicht die Möglichkeit der anderen Erklärung dieser Erscheinung, nämlich der, dass das Pepton hindernd auf die Bildung und Ausscheidung des Enzyms durch die Mikro- organismen einwirke. Die Entscheidung der Frage nach dieser letzteren Wirkungsweise des Peptons war denn auch die Aufgabe meiner weiteren Versuche, zu deren Beschreibung ich jetzt übergehe. Umwandlung iler Eiwoissstoffe ilurch «lio niederen Pilze etc. 181 Die Einwirkung von Pepton auf die Ausscheidung eines Gelatine verflüssigenden proteolytischen Enzyms durch Schimmelpilze. Zur Aufklärung der Frage, welchen Einfiuss Pepton auf die Ausscheidung eines Gelatine verflüssigenden Enzyms durch Schimmel- pilze ausübt, habe ich eine vergleichende Prüfung von Kulturen vorgenommen, wobei mir bei den einen „Pepton", bei den anderen dagegen weinsaures Ammon als Stickstoffquelle diente. Zu dieser Prüfung wurden Aspergillus niger und PeniciUium glaucum genommen. Mit jedem Pilze wurden drei Kulturen an- gestellt, die wir mit den Lettern .4, B und C bezeichnen werden. Für jede Kultur wurden 50 ccm Flüssigkeit folgender Zusammen- setzung genommen: A weinsaures NH* . l"/o B Pepton . . . . 1 „ . C Pepton .... 4 „ I Zucker 3%, Salze 0,2 7o. Nach Verlauf einiger Zeit (nach 5 Tagen beim Aspergillus niger, der um diese Zeit in allen Kulturen sich im Anfangsstadium der Sporenbildung befand, und nach 20 Tagen bei Penicillium glaucum) wurden die Kulturflüssigkeiten von den Mycelen ab- filtrirt und, unter Anwendung der oben beschriebenen Capillar- röhrchen, einer Prüfung auf die Anwesenheit von Gelatine ver- flüssigendem Enzym unterworfen. Was die Pilzmycele der Kulturen anbetrift't, so wurden auch sie auf die Anwesenheit des genannten Enzyms geprüft. Versuch 14. Das Mycel jeder Kultur wurde aus dem Kolben auf ein Filter gebracht, mit Wasser ausgewaschen, 10 — 15 Minuten lang mit absolutem Alkohol behandelt und bei einer Temperatur von 35" ausgetrocknet. Darauf wurde jedes Mycel im Mörser ver- kleinert; von der so erhaltenen, pulverartigen Masse wurden zwei ungefähr gleiche Antlieile genommen und in Probecylinder gethan. In jedem Probecylinder wurden 3 ccm Wasser zugesetzt, und, nach- dem einer derselben kurze Zeit im Wasserbade bis fast auf den Siedepunkt erhitzt worden war, noch ein ebensolches Volumen Sproc, thymolhaltiger Gelatinelösung hinzugefügt. Alle so zu- bereiteten Probecylinder mit den Pilzen aller Kulturen wurden 24 Stunden lang bei einer Temperatur von 35" stehen gelassen und 1(3* 182 ^1- Butkewitsch, dann bis zur gewöhnlichen Temperatur abgekühlt. Beim Abkühlen wurde ein Erstarren der Gelatine nur in den Probecylindern beob- achtet, wo die Mycelmasse dem Erhitzen ausgesetzt worden war. In allen übrigen blieb die Gelatine im flüssigen Zustande. Folglich enthielten die Pilze aller Kulturen, sowohl die mit weinsaurem xlmmon, als auch die mit Pepton, ein Gelatine verflüssigendes Enzym. Die Untersuchung der Kultur flüssigkeiten sollte zeigen, ob in allen Fällen die Pilze die Fähigkeit besessen liatten, das in ihnen entdeckte Enzym in das sie umgebende Medium abzuscheiden. a) Untersuchung der Kulturflüssigkeiten \ oi\ Aspergillus niyer. Sämmtliche von den Kulturen des As^jergülus niger ab- filtrirten Flüssigkeiten reagirten schwach sauer und enthielten keinen Zucker. Versucli 15. Von jeder Flüssigkeit wurden zur Prüfung auf die Anwesenheit von Enzym zwei Theile genommen. Nachdem der eine derselben kurze Zeit im Wasserbade erhitzt worden war, wurde zu beiden etwas Chloroform zugesetzt. In alle so zu- bereitete Probecylinder wurden dann Capillaren mit mit Tusche angefärbter Gelatine hineingebracht, worauf dieselben bei 18*^ stehen gelassen wurden. Nach 24 Stunden konnte man eine be- deutende Auflösung der Gelatine in den nicht gekochten Proben der Kulturflüssigkeit B (1 " o Pepton) bemerken; etwas später begann die Verflüssigung auch in der nicht gekochten Kulturflüssigkeit C (4''(i Pepton). In den darauf folgenden Tagen ging die Ver- flüssigung in beiden Flüssigkeiten mit fast der gleichen Geschwindig- keit vor sich, und nach 5 — 6 Tagen waren in den Capillaren ca. 5 mm Gelatine aufgelöst. In allen den gekochten Flüssigkeiten, und ebenso auch in der nicht gekochten Flüssigkeit der Kultur A (mit weinsaurem Ammon) konnte man während dieser Zeit dagegen keine Vei'flüssigung der Gelatine wahrnehmen'). \) Das VIDI mir erhaltene negative Resultat für die nielit gekoclite Flüssigkeit der Kultur -1 scheint mit den Angaben Malfitano's (1. c, l'rem. meiiiuire) in Widers|irui'li zu stehen. Dersellic hat iiiimlich Kulturen von AspergilhlS niyCT auf ihn Kau 1 i n'sehen Lösungeu gezogen, also sieh derselben StickstoffhezugS()uelle bedient, welche auch bei mir in der Kultur A war, und in den Knlturflüssigkeiten die Anwesenheit eines Gelatine ver- flüssigenden Enzyms constatirt. Hierzu muss man aber bemerken , dass der genannte Forscher bei der Prüfung der Fähigkeit der Flüssigkeiten, Gelatine zu verflüssigen, eine viel empfindlichere Methode, als die von mir angewandte, beinitzt liat: Er mischte ! iii\\;iii(lliiiii,' (IcT Kiwi'itisstipfiV diinli ilic niriliu'cii I'il/.c rtc. 183 b) Untersuchung der Kulturflüssigkeiten von PeniciUinm glaucuin. Alle Kulturflüssigkeiten des Penicilliuni ylaucuni hatten eine schwach alkalische Reaction und enthielten keinen Zucker. Versuch 16. Der erste Versuch mit den Kulturflüssigkeiten von Penicdliain wurde ebenso ausgeführt, wie der vorhergehende mit denen des Äspergillu.s. Die Prüfung der Flüssigkeiten führte in diesem Falle zu demselben Resultate, wie früher. Schon nach 2 Tagen konnte man in den nicht gekochten Flüssigkeiten der Kulturen ß (1% Pepton) und C (4"/(, Pepton) eine bedeutende Auflösung der Gelatine bemerken. In diesen Flüssigkeiten dauerte die Auflösung auch an den folgenden Tagen fort, wobei sie etwas schneller in der Flüssigkeit (' vor sich ging. In den vorher ge- kochten Flüssigkeiten, ebenso wie in der nicht gekochten Flüssigkeit der Kultur Ä (mit weinsaurem Ammon), war keine Auflösung der Gelatine zu sehen. Also ist mit Hilfe der von mir benutzten Methode die An- wesenheit eines Gelatine verflüssigenden Enzyms sowohl bei Asper- gillua niger, als auch bei PeniciUiuni glaucum nur in den Fällen entdeckt worden, wo in der Kulturlösung „Pepton" enthalten war. Die Mangelhaftigkeit der soeben beschriebenen Versuche besteht darin, dass die vergleichende Prüfung der Flüssigkeiten nicht unter den gleichen Bedingungen ausgeführt wurde, eben weil die Flüssig- keiten nicht dieselbe Zusammensetzung hatten. Versuch 17. Den bezeichneten Maugel bei der Ausführung der vorigen Versuche in Betracht ziehend, wiederholte ich die vergleichende Prüfung der Kulturflüssigkeiten A und C von Per/icil/iuiit glaucum. indem ich zu dem zur Untersuchung ge- nommenen Antheile jeder Flüssigkeit ein gleiches Volumen der anderen Flüssigkeit, welches zuvor im "Wasserbade erhitzt wurde, zusetzte. Die Untersuchung der Wirkung dieser combinirten Flüssig- keiten führte zu folgendem Resultate: näinlich die xii untiTfiiicheiuk' Flüssigkeit mit einer Gelatinelösung: und liess diese Miseliuni? iMue Zeit lang bei einer Temperatur von 35" stehen; darauf kühlte er die Lösung ab. und aus der Abnahme der Fähigkeit derselben, zu erstari-eu, folgerte er, dass die zu prüfende Flüssigkeit ein Enzym enthalte. Mit Hilfe dieser Methode konnten offenbar viel geringere Mengen von Enzym entdeckt werden, als bei dem Verfahren mit Capillarröhrchen, wo die Berührungsfläche eine begrenzti- war und die Temperatur über 20" nicht hinausging. 184 ^^'J- BntkowitsclK -_,.,,, , , , f nacli 2 Tag. bedeii- 5 ccm der llüssigk. C + o ccm der gekochten ^ t . pi.. i ° tende Auilosung der I Gelatine (ca. 3 mm), 5 ccm der Flüssigk. A -\- 5 ccm der gekochten Flüssigk. C keine Auflösung. Also auch hier gelang es, die Anwesenheit eines Gelatine ver- flüssigenden Enzyms nur in der peptonhaltigen Kulturflüssigkeit zu entdecken. Oben wurde erwähnt, dass die Kulturflüssigkeit des auf „Pepton" gezogenen Penicillimn die alkalische Reaction hatte. Es konnte nun die Frage entstehen, ob nicht diese letztere die Ursache der Gelatineverflüssigung sei. Was den Umstand anbetrifft, dass die Flüssigkeit beim Erhitzen die Fähigkeit, auf Gelatine einzuwirken, verlor, so konnte man dies dadurch erklären, dass ein Theil des in derselben enthaltenen Ammoniaks beim Kochen entwich, wodurch die Alkalescenz der Flüssigkeit geschwächt wurde. Versuch 18. Um nun über die Bedeutung der alkalischen Reaction der Flüssigkeit ins Reine zu kommen, stellte ich noch einen Versuch mit der Flüssigkeit der Kultur C an, nachdem ich das Ammoniak derselben mit Essigsäure neutralisirt hatte (Indi- cator Lackmus). Nacli 3 Tagen Yer- flüs.sig. d. Gelatine in den Capillarröhrchen T.. ™.. . 1 .^ , 1- • . f gekocht keine Verflüss. Die J^lussigkeit neutrahsirt [.■,,,-,, „ o in ° I nicht gekocht ... 3 — 3 mm^) Die Flüssigkeit nicht neutralisirt (nicht gekocht) . 3,5 — 3,5 mm Man sieht aus der angeführten Tabelle, dass auch in der neu- trahsirten Flüssigkeit eine fast ebenso energische Auflösung der Gelatine stattfand, wie in der nicht neutralisirten-). 1) Indem ich die Auflösung der Gelatine in den CiipillaiTiihrc^lien in Millimetern ausdrücke, führe ich hier, wie auch unten, immer zwei Zahlen an, welche beim Messen der Auflösung an dem einen und dem andern Ende der Capillare erhalten sind. 2) Die von den vorhergehenden Versuchen übriggebliebenen Flüssigkeiten der Kulturen 7? und C wurden vermischt und gelegentlich zur Prüfung der Frage, in welcher Weise wohl einige Substanzen die Wirkung des in diesen Flüssigkeiten entdeckten Enzyms auf Gelatine beeinflussen mögen, verwendet. In dieser Hinsicht werden Pepton, Zucker, weinsaures Amraon und Oxalsäure geprüft. Von diesen Substanzen wurden solche Mengen genommen, dass in der Flüssigkeit der Gehalt au Pepton 4%) an Zucker lO"/« au wein- l'iiiuiuiilliin;;- ilei- Eiwoi.sssfoffi' durcli dii: niederen Pilze etc. 185 Das negative Resultat, /u dem ich bei der Prüfung der wein- saures Ammon entlialtenden Kulturtlüssigkeit gelangte, lässt freilich auf die v(illige Abwesenheit des zu untersuchenden Enzyms in der- selben nicht schliessen. Vielleicht war die von mir benutzte Methode nicht empfindlich genug, um dasselbe in diesen Flüssig- keiten /u entdecken. Was wenigstens Asperyülua niger anbetrifft, so ist es Malfitano '), der mit Hilfe einer empfindlicheren Methode auf Raulin 'scher Lösung gezogene Kulturen dieses Pilzes in dem- selben Entwickelungsstadium, in welchem sie auch von mir geprüft wurden, d. h. im Anfange der Sporenbildung, untersuchte, immer gelungen, in den Kulturflüssigkeiten die Anwesenheit eines Gelatine verflüssigenden Enzyms nachzuweisen. Jedenfalls geht aber aus den Resultaten der vorher beschriebenen Versuche hervor, dass das proteolytische Enzym, dessen Wirkung in der Auflösung von Gelatine besteht, von den untersuchten Pilzen bei der Entwickelung auf „Pepton" energisclier ausgeschieden wird, als beim Wachsthum auf weinsaurem Amnion. Analoge Beobachtungen über den Ein- fluss der Zusammensetzung der Nährlösung auf die Ausscheidung von Casease durch Asperrplliis glaucus und PeniciUimn glaucum werden auch von Duclaux-) mitgetheilt. Auf Medien, welche milchsauren Kalk und Mineralsalze, mit Ammonsalzen als Stickstoff- saurem Amnion 1% '""1 ,37o ausmachte. In der folgenden Tabelle sind die Couibinationen und die Wcrtlic der diindi diesellien hervorgerufenen Gelatine- verfUifisiguns;' angegeben. Nach 8 Tagen Ver- flüssig, d. Gelatine in den Capillarröhrcheu .') ccm der Kultnrt'liissigkeit -|- 4 ceni lOproc. Peptonlösung -j~ 1 cem Wasser 3 — 3,5 mm .") ccm der Kulturfliissigkeit -{- .") rem 20 proc. Zuekerlösung . . . 0,5 — G,5 „ .") cem der Kulturfliissigkeit -|- 1 ccm 10 proc. Lös. weinsauren NH^ -}- 4 cem Wasser K» — U» ., 5 com iler Kulturfliissigkeit -|- 1,.") ccui 2 proc. Oxalsäure -(- 3,5 ccm \\'asser — ii ., 5 ccm der Kullurflüssigkeit -)- .") cem Wasser s — S „ 5 ccm iler Kulturfliissigkeit -j- '> ccm "Wassei", gekocht .... <• — <• „ In diesem Versuche rief, eheusn wie in dem oben Iteschrielienen mit Pepsin, ein Zusatz von Pepton lin dioeni falle wurde die von mir Itereitete Peptonliisung. welche beim Verdünnen mit Wasser keinen Niederschlag gab, verwendet) eine bcMleutende Ver- zögerung der (ielatiueverflüssigung hervor. In Gegenwart vim 0,3 proc. Oxalsäure äusserte das Enzym keine "Wirkung auf die (ielatine. 1) I.e. 2) E. Diielaux, Traite de Microbiologie, T. II, ISO'J, chap. V. 186 WI. Biitkuwitscli, quelle, enthielten, schieden die erwähnten Pilze weder Lipase noch Casease aus, dagegen war die Gegenwart des einen wie auch des anderen Enzyms beim Kultiviren derselben Pilze auf Milch deutlich erkennbar. Einfluss des Peptons auf die Bildung eines (Gelatine ver- flüssigenden) proteolytischen Enzyms in dem Pilze selber. Es wurde oben gezeigt, dass Mycele von Aspergillus niger und Penicilliiim glcmeimi sowohl in den Kulturen auf Pepton, als auch auf weinsaurem Amnion ein Gelatine verflüssigendes Enzym enthielten. Der Zweck der im folgenden zu beschreibenden Ver- suche mit Aspergillus niger war, eine quantitative Bestimmung des Enzymgehaltes in dem Pilze bei der einen und bei der anderen Stickstoffbezugsquelle zu geben. Versuch 19. Angestellt wurden 3 Kulturen mit Aspergillus niger. Für jede Kultur wurden 100 ccm Nährlösung genommen. Alle Lösungen enthielten gleiche Mengen Zucker (10 7o) und Salze (0,2 7ü)- Was Pepton und weinsaures Amnion anbetrifft, so war der Gehalt derselben in den einzelnen Kulturen folgender: Kultur A . . l7o Pepton, „ jB . . 1 „ „ u. 1% weinsaur. NH4, „ C . . 1 „ weinsaur. NH4. Dauer der Kulturen 5 Tage. Nach Verlauf dieser Zeit wurden die Flüssigkeiten abgegossen (in allen Flüssigkeiten beträchtliche Mengen von die Fehling'sche Lösung reducirendem Zucker und saure Reaction); die Mycele wurden sorgfältig mit Wasser ausgewaschen, kurze Zeit (10 — 15 Minuten lang) mit absolutem Alkohol behandelt, bei 35 — 40" getrocknet und im Mörser zerrieben. Das verkleinerte Mycel jeder Kultur wurde gewogen, und zu jedem 10 ccm Wasser auf 1 g des Trockengewichtes und etwas Chloroform zugesetzt. Einige Tage darauf wurden die Flüssigkeiten abfiltrirt; von jeder wurden zwei Theile genommen und es wurde, nachdem einer der selben kurze Zeit im Wasserbade erhitzt worden war, in jede zu untersuchende Probe des Extractes ein Capillarröhrchen mit Gela- tine hineingebracht. In der Tabelle führe ich das Gewicht der Pilze, das Quantum des zum Extrahiren verwendeten Wassers und die Grösse der Gelatineauflösung an. ÜJUwamlluiif,' der Eiwei.ssstul'l'c duieli ilii; iiiedertui l'ilze etc. 187 Nach einigen Tagen Auflösung der GJelatinc in den rapillarröhrclicn Mycrlni'wiclit Wasser ni(;ht j^ekoclit gekocht A 1,644 g 16,4 ccm 9 — 9 mm keine Auflösung B 4,219 „ 42,2 „ 1,5-1,5 „ » V C 3,168 „ 31,7 „ 3-3 „ n n Dieselben Extracte wurden einer nochmaligen Prüfung unter- worfen, wobei zur Ausgleichung der Wirkungsbedingungen des Enzyms gleiche Mengen der Extracte je zu zweien combinirt wurden, nachdem der eine Antheil zuvor im Wasserbade erhitzt worden war. In der folgenden Tabelle sind die Combinationen und die Grössen der durch die Einwirkung dieser combinirten Flüssigkeiten hervor- gerufenen Gelatineauflösung in den Capillaren angegeben. Die Flüssigkeiten, bei denen die Bezeichnung der Kultur in Klammern steht, wurden zuvor aufgekocht. Nach einigen Tagen Auflös. d. Gelatine in den Capillarröhrchen 3 ccm Ä -{- 3 ccm (B) . . . 6,0 — 5,5 mm 3 „ B ^ 3 „ (A) ... 1,5-1,5 „ 3 „ 5 + 3 „ (C) ... 1 - 1 „ 3 „ C + 3 „ (5) ... 2,5 - 2,5 „ Versuch 20. In diesem Versuche wurden die Mycele zweier Kulturen von Aspergillus niger, deren eine (A) auf Pepton, die andere (J5) auf weinsaurem Ammon gezogen worden war, einer ver- gleichenden Prüfung unterworfen. Für jede Kultur wurden 100 ccm Nährlösung mit dem gleichen Gehalte an Zucker (15%) und Salzen (0,2 Vo) genommen; die Kulturlösung .1 enthielt 4" o Pepton, die Kulturlösung i? iVo Aveinsaures Ammon. Dauer der Kulturen 5 Tage. Die Mycele wurden ebenso wie beim vorhergehenden Ver- suche behandelt, und die wässerigen Extracte wurden mittels Gela- tine enthaltender Capillaren geprüft. Nach einigen Tagen Mycelgewicht Wasser z. Extrahiren Auflösung d. Grelatine in den (.'apillarröhrchen A 1,636 g 16,4 ccm 5,5 ~ 5,5 mm B 2,618 „ 26,2 „ 3,0 — 3,5 „ Aus den Ergebnissen der oben angeführten Versuche mit As2)ergiUns niger ist ersichtlich, dass, unter Beibelialtung desselben Verhältnisses der Mycelmengen zu dem Quantum des zum Extra- hiren verwendeten Wassers, die Extracte der auf Pepton kultivirten 188 "^Vl. Bufkfwilscb, Pilze auf die Gelatine energischer einwirken , als die Extracte der auf weinsaurem Ammon gewachsenen. Ferner vermindert die Combinirung des letzteren mit Pepton, soviel man auf Grund der Resultate des Versuchs 19 schliessen kann, den relativen Enzym- gehalt des Pilzes, im Vergleich mit den auf Pepton allein gezogenen Kulturen. Stellen wir nun die das Mycelgewicht ausdrückenden Zahlen mit den die Wirkungskraft der Extracte charakterisirenden Zahlen der beiden Versuche zusammen, so finden wir überliaupt, dass der relative Gehalt der Mycele an proteolytischem Enzym, der sich durch die Gelatineverflüssigung ausdrückt, im umgekehrten Verhältniss steht zu der Entwickelungsstärke des Pilzes oder, wenn man die Gleichheit aller Entwickelungsbedingungen in den einzelnen Kulturen meiner Versuche, mit Ausnahme der Stickstoffbezugs- quellen, in Betracht zieht, zu dem Grade der Aneignungsleichtig- keit der in der Nährlösung entlialtenen Stickstoffform. In diesem Falle verzögert in den Kulturen somit die Anwesenheit solcher Verbindungen, welche dem Pilze leicht assimilirbaren Stickstoff' dar- bieten, die Bildung des zu betrachtenden Enzyms in den Mycelen ebenso, wie leicht anzueignende Kohlenhydrate die Bildung von Diastase in lebenden Zellen hemmen. Die dargelegten Versuche über den Einfluss des Pepton auf die Bildung und Ausscheidung eines Gelatine verflüssigenden Enzyms durch Pilze führen zu der Schlussfolgerung, dass die Entwickelung des Pilzes auf Pepton, im Vergleich mit der Entwickelung desselben auf weinsaurem Ammon, nicht nur von einer reichlicheren Aus- scheidung dieses Enzyms in die Kulturflüssigkeit, sondern auch von einer reichlicheren Bildung desselben im Pilze selbst be- gleitet wird. Die Untersuchung der Wirkung der Mycele selbst und ihrer Extracte auf Gelatine und Pepton zeigte, dass in den auf Pepton kultivirten Pilzen ein Enzym, oder Enzyme, enthalten sind, welche die Fähigkeit. Gelatine zu verflüssigen und Pepton bis auf die Amidosäuren zu zerspalten, besitzen. Hieraus konnte man natür- licher Weise den Schluss ziehen, dass auch die Umwandlung von Pepton und Fibrin unter Bildung von Amidosäuren in den Pilz- kulturen sich unter Mitwirkung derselben Enzyme vollziehe. Un- erklärt bleibt aber bei den obigen Versuchen die Frage, wo eigent- lich dieser Zerspaltungsprocess, der von der Bildung von Amidosäuren riiiwaiKlluiig' iler Eiwcissstdffe ilnicl] die nifdcii-n T'ilzc cfc. 189 begleitet wird, vor sicli geht: ob er nicht, wenigstens zum Theil, ausserhalb des Pilzes, unter dem Einflüsse der von demselben in die Flüssigkeit ausgeschiedenen Enzyme, stattfindet '). Durch die vorhergehenden Versuche wurde nachgewiesen, dass die Schimmel- pilze bei ihrer Entwickelung auf Pepton ein Gelatine verflüssigendes Enzym ausscheiden. Es entsteht nun die Frage, ob hier nicht ebenso, wie in den Pilzen selber, neben dieser Wirkung auf Gelatine auch die Fähigkeit, Pepton zu zerspalten, vorhanden ist. Zur Lösung dieser Frage wurden Versuche mit As^tergilhis nüjer und Mucor raceviosus ausgeführt. Da diese Versuche vor allem zeigen mussten, ob Pepton und Fibrin in den früher von mir untersuchten Kulturen irgend welclie Voränrtoniniioii aiissorlialb des Pilzes, in der Fliissiijkelt selber, dnreli das Kl n wirken der von dem Pilze ausjuescliiedenen Fn- zynie erlitten hatten, so wurden die Kulturen unter denselben Bedingungen, wie die früheren, angestellt. Nach Verlauf einiger Zeit wurde die Kulturflüssigkeit von dem Mycel abfiltrirt, und es wurden zwei Proben von derselben genommen. In der einen wurde sogleich der Stickstoff der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen bestimmt, die andere wurde aber nach Zusatz von Chloroform einige Tage lang in einen Thermostaten mit derselben Temperatur, bei welcher die Kulturen gezogen wurden, stehen ge- lassen, worauf auch in dieser Probe dieselbe Stickstoffbestimmung vorgenommen wurde. Die Zusammenstellung der Resultate der ersten und der zweiten Analyse charakterisirte die in Abwesenheit des Pilzes erlittene Veränderung des „Pepton". Versuch 21. Aspergillus niger. Angestellt wurde eine Kultur mit 100 ccm Nährlösung, welche 4" o Pepton, 0,2" o Zucker und 0,2 "/o Salze enthielt. Dauer der Kultur 5 Tage. Von der vom Mycel abfiltrirten Flüssigkeit, welche eine schwach saure Reaction hatte, wurden zwei Proben, je zu 25 ccm, genommen. Die eine (a) wurde einer sofortigen Analyse unterworfen, die andere (b) nach 10 Tage langem Stehen im Thermostaten bei einer Temperatur von 27". Die Analyse ergab Folgendes: 1) Was die Kiilturon auf Fibrin anbetrifft, sn wurdr die ursprüngliche Auflösung desselben offenbar iluiili doii Einfluss des von dem i'ilzi' in die Flüssigkeit aus- geschiedenen Enzyms bedingt, und wenn ich die oben aufgestellte Frage auch auf diese Kulturen beziehe, so meine ich nur den weiteren Uniwandlungsiirocess der ursprünglichen Fibrinauflüsungsproducte bis auf die Amidosäureu. 190 ^^'1- Butkcwitscli, N der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen in mg (auf 25 oem) in % '^e^ Pepton -N a 58,44 40,0 h 95,00 65,0 Versuch 22. JShicor raceniosus. Angestellt wurden zwei Kulturen (A und B), jede mit 100 ccm Nährlösung, welche 4"/o Pepton'), 0,2 Vo Grlykose und 0,2" o Salze enthielt. Temperatur -\- 23". Nach 10 Tagen wurde die Flüssigkeit der Kultur Ä vom Mycel abfiltrirt und bis zu einem Volumen von 150 ccm verdünnt; dann wurden von derselben zwei Proben zu 50 ccm genommen. Die eine Probe (a) wurde sogleich analysirt, die andere (h) mit der Kultur B zusammen bei der früheren Temperatur stehen gelassen. Die Probe h und die Kultur B wurden erst nach 25 Tagen einer Untersuchung unterworfen. Die Reaction beider Kulturflüssigkeiten war alkalisch. Bei der Untersuchung aller Flüssigkeiten wurde ausser dem Stickstoff der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen auch der Ammoniakstickstoff bestimmt. in rag auf 100 ccm der Kulturfliissigkeit A B a h in 7o (les Pepton -N^) A B a h 187,44 344,45 454,40 31,5 58,0 76,5 51,12 58,79 96,56 8,6 9,9 16,3 N der durch Tannin nicht fällb. Subst. Ammoniak -N . . Die Flüssigkeiten der Kulturen A und B hatten die alkalische Reaction in Folge der Anwesenheit von freiem Ammoniak oder Ammoniumcarbonat. Um den Stickstoffverlust in der Kultur B, welcher durch die Verflüchtigung des Ammoniaks entstehen konnte, festzustellen, wurde in beiden Flüssigkeiten der Gesammtstickstoff bestimmt. A B Gesammt-N in mg auf 100 ccm der Kulturflüssigkeit . . . 584,47 585,04 Beim Vergleichen dieser Zahlen finden wir, dass während der Entwickelung des Pilzes in Kultur B kein Stickstoffverlust statt- 1) Bei diesem Versuc-hc wurde nicht Witfs Peptonpräparal , das ieli liei den anderen Versuchen benutzte, verwendet. I)(!r SlickstotTgehalt des neuen l'riiparates (Adamkiewicz's Pepton) betrug 14,«ö"/„. 2) 4 g Pepton enthielten 0,594 g X. Umwandhuig der Eiweissstoffe durch die niederen Pilze etc. 191 gefunden hatte. Was das Pilzmycel anbetrifft, so war das Gewicht desselben in beiden Kulturen fast gleich. A B Gewicht des bei 100 com ausgetrockneten Mycels 0,18 g 0,21 g Aus den bei den Versuchen 21 und 22 ermittelten Zahlen ist ersichtlich, dass in den vom Pilze getrennten Flüssigkeiten, bei Bei- behaltung derselben Bedingungen, unter denen die Kulturen gezogen wurden, eine Umwandlung des Pej)tons vor sich geht, die von der Bildung von durch Tannin nicht fällbaren Substanzen begleitet wird. Wie die Versuche mit Mvcor race)tiosiis zeigen, und wie man auch schon erwarten konnte, war die Menge der Peptonzerspaltungs- ])roducte in derjenigen Flüssigkeit, welche mit dem Pilze in Be- rührung blieb, grösser, als in der von ihm getrennten. Femer wurde in Gegenwart des Pilzes die Bildung beträchtlicher Mengen von Ammoniak beobachtet, wahrend ohne ihn die Menge des letzteren fast unveränderlich blieb. Folglich steht die Bildung von Ammoniak, wenigstens die der Hauptmasse desselben, im unmittel- baren Zusammenhange mit dem Mycel. Was As2'cr(//ll/is nigcr anbetrifft, so ist die folgende Thatsache auffallend. Nach Entfernung des Mycels aus der Kulturtiüssigkeit wurde in derselben, als sie unter die gewöhnlichen Kulturbedin- gungen des Pilzes gebracht worden war, eine Anhäufung von durch Tannin nicht fällbaren Peptonumwandlungsproducten beobachtet. Diese Producte mussten in der Flüssigkeit offenbar auch bei der Entwickelung des Pilzes auf derselben erzeugt werden, aber, wie die obigen Untersuchungen von Asperyillus -JLultnren auf Pepton zeigen, befand sich dann fast der ganze Stickstoff des gespaltenen Pepton in der Flüssigkeit in der Gestalt von Ammoniak. Die Ur- sache dieser Erscheinung liegt offenbar darin, dass die in der Flüssig- keit entstandenen, ursprünglichen Peptonzerspaltungsproducte, Amido- säuren etc., von dem Pilze unter Bildung von Ammoniak um- gewandelt werden. Durch Versuche, deren Beschreibung unten folgt, suchte ich mich davon zu überzeugen, dass Aspergillus niger thatsächlich die Fähigkeit besitzt, in Anwesenheit von Pepton, d. h. unter Bedingungen, welche bei seiner Kultivirung auf Pepton gegeben sind, den Stickstoff der Amide und Amidosäuren in Am- nion i n k u ni z u w a n d e 1 n . 192 "^1- Butkewitsch, Umwandlung des Stickstoffs der Amide und Amidosäuren in Ammoniak in den Kulturen von Asperffillus nUfer. Versuch 23. Bei diesem Versuche wurde Asparagiu ver- wendet. Angestellt wurden drei Kulturen, jede mit 100 ccm Nähr- lösung folgender Zusammensetzung: A 1.8 ^ Asparagiu B 3 „ Pepton Zucker 0,2 C 1 1,8 „ Asparagiu und Salze 0,2 13 „ Pepton Dauer der Kulturen 23 Tage. In den von den Mycelen ab- liltrirten Flüssigkeiten wurde der Gesammtstickstotf und der Am- moniakstickstoff bestimmt'). in mg- auf 100 ccm der in 7o des Gesanunt-N der Kultnrf lüssigkeit Nährlösung ") ABC ABC Gesammt-N 322,31 415,83 420,24 96,0 94,7 92,9 Ammoniak-N 241,58 288,99 592,40 80,8 65,8 76,4 Versuch 24. Dieser Versuch mit Asparagiu wurde auf die gleiche Weise, wie der soeben beschriebene, angestellt. Für jede Kultur wurden 50 ccm Nährlösung folgender Zusammensetzung ge- nommen. A 1 ^/» Asparagiu B 4% Pepton ) 1 7ü Asparagiu u. ^ 4"/o Pepton Zucker 0,4 Vo Salze 0,2 Vo Dauer der Kulturen 10 Tage. Die bei 100" ausgetrockneten Decken hatten folgendes Gewicht: A 0,12 g, B 0,53 g, C 0,60 g. In den von den Mycelen abfiltrirten Flüssigkeiten wurden die- selben Bestimmungen, wie in dem vorhergehenden Versuche, aus- geführt : 1) Das AuiniDiiiak wiirdf aucli in doii A.-iiiaragiii iMilhalteiKk'ii' KiiHiirfliissigkcitt'ii mit Hilfe der gcwöhnliclu'n Methode bestimmt; falls dieses Amid aucli in den Flüssig- keilen in Hdch iiny.ersctztcm Zustande vorhanden gewesen wäre, so konnte die Un- genauigkeit docli niilil liedeutend sein, da, nach den Angaben Uosshard's (1. e.). Asparagiu beim Kochen >ciner Lösungen mit MgO last kein NH., abspaltet. \) 1,H g Asparagiu iiitlialteu 0,330 gN; 3 g Teptou 0,439 g N. Uniwandliing der Eiwei.ssstnffc dinfli dio ni^dpfim Pilze etc. 193 in mg auf 50 ccin der in 7u 'les Gesammt-N der Kulturflüssigkeit Nährlösung ') Ä B C A B C Ges:immt-N H0,58 267,60 329,28 85,7 91,6 85,3 Ammoniak-N 78,09 187,02 271,08 83,1 64,0 70,2 Auf Asparagin allein entwickelte sich der Pilz in beiden Ver- suchen schwach. In der Flüssigkeit waren bedeutende Mengen Oxalsäure vorhanden. Die Ergebnisse der Analyse zeigen, dass bei der Entwicklung von Aspergillus niger auf Asparagin eine Ab- spaltung des Asparaginstickstoffs in der Gestalt von Ammoniak stattfand, und dass nicht nur der Amid-, sondern auch der Amin- stickstoff abgespaltet wurde. Dieselbe Umwandlung erlitt das As- ])aragin auch in Anwesenheit von Pepton, und es vollzog sich, soviel man nach den gefundenen Mengen Ammoniak annehmen kann, diese Umwandlung mit derselben Energie, wie auch ohne Pepton. Versuch 25. Dieser Versuch wurde ähnlich dem vorher- gehenden angestellt, nur wurde das Asparagin durch Leucin und Tyrosin ersetzt. Für jede Kultur wurden 50 ccm Nährlösung fol- gender Zusammensetzung genommen: A 4% Pepton 4% Pepton ^ I 0,4 "'/o Leucin ( 4 "/o Pepton ^ I 0,4 7o Tyrosin Zucker 0,4 "/o Salze 0,2 % I) 0,4 7o Leucin E 0,4% Tyrosin Dauer der Kulturen 10 Tage. Die Gewichtsbestimmung der bei 100" ausgetrockneten Decken ergab folgende Werthe: .4 0,55 g, B 0,63 g, C 0,60 g, ]) 0,09 g, /; 0,12 g. Bei der Analyse der von den Mycelen abfiltrirten Flüssigkeiten wurde gefunden: in mfs: ;iiit' .')(• ciiii der KuHiirflü?siul2 g N. 2) Der l'mstand, dass bei der Analyse der Kultiirflüssigkeiten /> und E neben NH3 aucb die Anwesenheit anderer stickstoffhaltiger .Substanzen, welche beim Kocheu mit MgO keinen X in der Gestalt von XHa abspalten, entdeckt wurde, deutet nicht 194 "^1- Butkewitsch, Ebenso wie bei den Versuchen mit Asparagin wurde auch hier der Leucin- und Tyrosin-N in der Gestalt von Ammoniak ab- gespalten. Die Anhäufung grösserer Mengen von Ammoniak in den- jenigen Kulturen, wo ausser Pepton auch Leucin und Tyrosin zu- gegen waren, zeigte, dass die Umwandlung dieser Aminosäuren unter Bildung von Ammoniak auch in Gegenwart von Pepton stattfindet. Die früher auf Grund der Versuche mit den vom Mycel ge- trennten Kulturflüssigkeiten gemachte Schlussfolgerung, dass bei der Entwicklung von AsperyiUtis auf Pepton Aminosäuren als Zwischen- producte erzeugt werden, findet in den erhaltenen Resultaten eine neue Bestätigung. Von dem Gedanken ausgehend, dass man den geringen Gehalt an Aminosäuren in den Aspergillus-'KvMwren auf Pepton wohl durch die schnelle Umwandlung derselben unter Bildung von Ammoniak erklären könnte, versuchte ich, indem ich einige Veränderungen in die gewöhnlichen Kulturbedingungen hineinbrachte, diesen Umwandlungsprocess zu verzögern, um auf solchem Wege eine grössere Anhäufung der ursprünglichen Peptonverwandlungs- producte zu erzielen und dieselben eingehender untersuchen zu können. Da die Bildung von Ammoniak als mit dem Oxydations- process in Zusammenhang stehend anerkannt wird, so lag es am nächsten, zu versuchen, durch erschwerten Luftzutritt zu der Asper- gillus -'KvMuv die Energie der Ammoniakbildung zu schwächen. Umwandlung des ,, Peptons" in Kulturen von As/jergillns nit/er bei erschwertem Luftzutritt. Versuch 26. In vier grosse Kolben (von ungefähr 1 Liter Inhalt), welche wir mit den Lettern A, B, C und D bezeichnen werden, wurden je 200 ccm Flüssigkeit mit 4 "/o Pepton, 0,2 "/o Zucker und 0,2 7u Salzen hineingegossen, und in allen Kolben Sporen von Asperyilhis niger ausgesät. Nach einer Woche, als sich an der Oberfläche der Flüssigkeiten eine gut entwickelte, dicht mit Sporen darauf hin, dass in iliistn Kulturen gewisse Quantitäten von Leucin und Tyrosin un- verändert geblieben siiul. Der bei der Aiialj^se gefundene Stickstoff konnte den Producten der Lebensthiitigkeit des Pilzes angehören. Dass solche stickstoffhaltige Producta sich bilden und in die Flüssigkeit übergehen können, i.st daraus ersichtlich, dass in den Flüssigkeiten der auf Annnonsalzen gezogenen Asperr/tWtts-Kulturen stets die Anwesenheit einiger Menge Stick.stoff entdeckt werden kann, der beim Destilliren mit MgO sich nicht in der Gestalt von NHj abspaltet. Umwandlung der Eiweissstoffe durch die niedpren Pilze etc. 195 bedeckte Mycelschicht gebildet liatte, wurden zwei Kolben {C und D) mit Kautschukstüpseln verschlossen, wobei die vorhandenen Watte- stöpsel nicht herausgenommen, sondern nur etwas tiefer in die Hälse der Kolben hineingepfropft wurden. Jeder Kautschukstöpsel war mit einer (Glasröhre versehen, deren freies, nach unten gebogenes Ende in Quecksilber getaucht wurde. Darauf wurden sämmtliche Kulturen noch 2 Wochen lang unter denselben übrigen Bedingungen, wie früher, stehen gelassen. Nach Verlauf der angegebenen Zeit wurden die Flüssigkeiten jedes Kolbenpaares {A und B, C und D) vereinigt und abfiltrirt. Die Pilzdecken wurden auf Filtern ge- sammelt, ausgewaschen, zwischen Papierbogen abgepresst und im frischen Zustande gewogen: A und i? 13 g, C und B 5,5 g. Beide Flüssigkeiten, mit den Waschwassern, zusammen wurden auf 600 ccm mit Wasser versetzt. Die Flüssigkeit der Kulturen A und B reagirte sauer, die Flüssigkeit der Kulturen C und D war schwach alkalisch. Sowohl die eine als auch die andere enthielt Oxalsäure, die letztere aber in bedeutend geringerer Menge als die erstere. Beide Flüssigkeiten wurden der gewöhnlichen Analyse unterworfen, wobei Folgendes gefunden wurde: in mg auf 100 ccm ■ o, j t, x ».t der Kulturflussigkeit " ' Avi.B Gu.D Au.BCxi.D Gesammt-N 522,27 559,58 89,3 95,7 N der durch Tannin nicht fäll- baren Substanzen .... 468,55 277,55 80,1 47,4 Ammoniak-N 344,70 113,03 58,9 19,3 N der durch Tannin und Phos- phorwolframsäure nicht fäll- baren Substanzen .... 59,69 108,93 10,2 18,6 N der durch Tannin nicht fäll- baren Substanzen mit Aus- nahme von NH:; .... 123,85 164,52 21,2 28,1 Stellen wir nun die bei der Analyse der beiden Flüssigkeiten erhaltenen Zahlen zusammen, so sehen wir bei Luftabschluss Ver- änderungen in dem Verhältnisse der Peptonumwandlungsproducte zu einander, und zwar nach der Richtung, in welcher man auch dieselben auf Grund der obigen Betrachtungen erwarten konnte. Bei erschwertem Luftzutritt, wo die Entwicklung des Pilzes gehemmt Jahrb. f. wiss. Botanik. XXXVllI. 14 196 "^'^ Butkewitsch, und später ganz aufgehoben wird, verzögert sich auch die Pepton- umwandlung. Zugleich ändert sich auch das Mengenverhältniss der Zerspaltungsproducte: der x^mmoniakstickstoff. welcher bei freiem Luftzutritt die Hauptmasse des Stiffstoffs der Peptonumwandlungs- producte bildete, beträgt in den Kulturen C und D weit weniger als die Hälfte des Stickstoffs der durch Tannin nicht fällbaren Sub- stanzen. Das Quantum der übrigen Producte, ausser Ammoniak, ist nicht nur relativ, sondern auch absolut gestiegen. Zur qualitativen Untersuchung verwendete ich 350 ccm Flüssigkeit der Kulturen C und Z), welche von der quantitativen Analyse übrig geblieben war. Nach Fällung mit Tannin und Blei- zucker und Entfernung des Bleies durch Schwefelwasserstoff wurde das Filtrat vom Schwefelblei im Wasserbade bis auf ein kleines Volumen eingedunstet. Beim Stehen der so concentrirten Flüssig- keit schied sich an der Oberfläche bald eine Kruste aus, die der- jenigen ähnlich war, welche von Amidosäuren bei ihrer Ausscheidung aus Lösungen gewöhnlich gebildet wird. Nach einigen Tagen wurde die Flüssigkeit sammt den Ausscheidungen auf ein Zeugfilter ge- bracht, die Mutterlauge wurde abgesogen, die auf dem Filter zurückgebliebene Substanz mit "Weingeist ausgewaschen und im Exsiccator getrocknet. Das Gewicht der so erhaltenen Substanz betrug 0,6 g. Bei Behandlung mit heissem Weingeist unter Zusatz von Ammoniak ging der grösste Teil derselben in Lösung. Der nach dieser Behandlung ungelöste Rückstand war in reinem Wasser un- löslich, löste sich aber nach Zusatz von Ammoniak leicht auf. Beim Stehen über Schwefelsäure schied sich aus der ammoniaka- lischen Lösung eine weisse Substanz in der Gestalt von seidenartigen, nadeiförmigen Krystallen aus, Avelche den Kry stallen des Tyrosins ähnlich waren und die für dieses charakteristischen Reactionen Hoff- mann 's und Piria's gaben. Die Stickstoff bestimmung in der durch Umkrystallisation aus Ammoniakflüssigkeit gereinigten Substanz er- gab eine Zahl, welche dem Stickstoffgehalte im Tyrosin nahe stand. 0,0212 g der Substanz enthielten 0,001617 g N. N-Gehult im Tyrosin 7,73 Vo, in der erhaltenen Substanz 7,63 "A,. Nachdem das Ammoniak beim Stehen über Schwefelsäure aus der alkoholisclien Lösung entfernt war, schied sich aus derselben eine weisse Substanz ab, aus welcher durch wiederholte Um- krystallisation aus ammoniakhal tigern Weingeist ein Präparat er- TTiinvaudliing der lüwei.ssstofft; flui'ch ilii; iiieileren Pilze etc. 197 halten wurde, welches das Ausselien und die Reaktionen des Leucins besass. Er bestand aus weissen, glänzenden Blättchen; beim Er- hitzen im Röhrchen verflüchtigte es sich ohne Rückstand, indem es auf den Wandungen ein weisses, wolliges Sublimat bildete und Amylamingeruch entwickelte. Nach Zusatzt von Kupferacetat zu einer heissen wässrigen Lösung desselben entstand eine für Leucin charakteristische, schwer lösliche krystallinische Kupferverbindung. Ferner war die erhaltene Substanz in gesättigter wässeriger Leucin- lösung (Grübler's Präparat) unlöslich, löste sich aber leicht in einer gleichen Menge Wasser auf. Es gelang also, ungeachtet der kleinen Menge der zur Unter- suchung genommenen Flüssigkeit, mit Leichtigkeit, aus derselben Tyrosin und Leucin abzuscheiden. Wie aus den oben beschriebenen Versuchen ersichtlich ist, konnte man bei den Kulturen mit freiem Luftzutritt in viel grösseren Flüssigkeitsmengen nur mit Mühe die Anwesenheit geringer Quantitäten Tyrosin coftstatiren. Die Re- sultate sowohl der qualitativen, als auch der quantitativen Unter- suchung führen uns demnach zu der Ueberzeugung, dass erschwerter Luftzutrittt zur Kultur von AsjJergiUus niger auf Pepton die An- häufuncf von Amidosäuren in derselben hervorruft. Es wurde im Vorhergehenden darauf hingewiesen, dass Peni- ciUium glaucum und die untersuchten MKcor-Arten, im Gegensatz zu Aspergillus niger, bei ihrer Entwicklung auf Pepton im Ueber- flusse Amidosäuren, aber verhältnissmässig geringe Mengen Am- moniak produciren. Neben diesem Unterschiede lenkt auch folgende Eigenthümlichkeit der AspergUlus-KMliviven die Aufmerksamkeit auf sich, nämlich, dass die Kulturflüssigkeit während der ganzen Dauer der Kulturen, wie sie in meinen Versuchen gewöhnlich war, die saure Reaktion behielt, während dieselbe in den Kulturen von PenicilUinn und der Mucor-kxiexi sehr bald alkalisch wurde, in Folge der Anwesenheit von ungebundenem Ammoniak oder Am- moniumcarbonat. Die Beständigkeit der sauren Reaktion in den Kulturen von Aspergillus wurde durch die Fähigkeit dieses Pilzes zur energischen Bildung von Oxalsäure bedingt, die stets im Ueber- fluss in den Kulturen desselben auf Pepton vorhanden war. Was Pe^iicillimn und die Mucor-AYien anbetrifi^t, so enthielten die Kulturen des ersteren verhältnissmässig geringe Mengen Oxalsäure, in den Kulturen der letzteren aber fand man sie entweder gar nicht, oder' man komite nur Spuren derselben entdecken. 14* 198 '^l- Butkewitsfh, Stellt man die soeben erwähnten Eigenthümlichkeiten des AspergiJhis niger mit denen der Peptonumwandlung, welche durch diesen Pilz hervorgerufen wird, zusammen, so taucht die Frage auf, ob diese Eigenthümlichkeiten nicht in gegenseitigem Zu- sammenhange stehen, namentlich, ob die ununterbrochene Bildung von Oxalsäure nicht eine der Bedingungen der schnellen Umwand- lung des Peptonstickstoffs in Ammoniak ist. Falls man einen solchen Zusammenhang zuliess, so konnte man natürlich in demselben die Grundlage zu einer neuen Methode, den Ammoniakbildungsprocess einzuschränken, suchen. Wenn dieser Prozess unter Mitwirkung von Oxalsäure vor sich geht, so musste er durch die Einschränkung und Beseitigung der Einwirkung derselben gehemmt werden. Die Beseitigung der Oxalsäure bot keine Schwierigkeiten dar, da sie eine unlösliche Verbindung mit Kalk giebt. Diese ihre Eigenschaft benutzte ich denn auch bei der Ausführung des Versuchs, dessen Beschreibung ich hier folgen lasse. Umwandlung des ,, Peptons" durch Aspet'fjillns niger in An- wesenheit von Calciumcarbonat. Versuch 27. Es wurden zwei Kulturen {A und B) angestellt; für jede wurden 50 ccm Nährlösung mit 4 7o Pepton, 0,2 % Zucker und 0,2 "u Salze genommen. In die eine der Flüssigkeiten (B) wurden 2 g kohlensauren Kalks in der Form eines feinen Pulvers hineingebracht'). Dauer der Kulturen 11 Tage. In der Kultur B, mit CaCOs, entwickelte sich der Pilz bedeutend langsamer als in der Kultur .1. Das Gewacht des trockenen Mycels betrug: .1 0,458 g, B 0,34 g'O- Die Flüssigkeit der Kultui' B war etwas dunkler gefärbt als die der Kultur A und reagirte alkalisch. Die Flüssigkeit A enthielt 1 ) Das bei diesem und den uächstfolgendeu Versuchen benutzte Calciumcarbonat wurde von mir durcli Fällung mit Soda aus einer Chlorcalciumlosung zubereitet. Der erhaltene Niederschlag wurde zuerst durch Decautation, dann auf einem Filter mit heissem Wasser ausgewasdien, bis in den Waschwassern die Hcaction auf HCl verscliwand; darauf wurde er zwischen Papierbogen abgepresst, getrocknet und im ;\Iörser zerrieben. Das so erhaltene Pulver wurde zu der Kulturlüsung hinzugesetzt. I 2) Diese Zahl ist mit der für das Myeel der Kultur A ermittelten nicht recht vergleichbar. Sie muss als etwas zu hoch gelten, weil der Pilz der Kultur B starke Ablagerungen oxalsauren Kalks enthielt. riiiwaiiilliiii),^ ilcr Ei\M'is»>l(il'IV' dunli dir iiiiil.|-rii I'il/.c i'lc 199 viel Oxalsäure, in der Flüssigkeit B konnte lüiin dieselbe nicht ent- decken, aber in dem Niederschlag war neben Ca CO.; oxalsaurer Kalk im Ueberfluss vorhanden ; Ablagerungen des letzteren enthielt auch der Pilz dieser Kultur. Die Analyse der abfiltrirten Flüssigkeiten ergab folgende Re- sultate : in IHK auf ■'>'J ccni in "/o 'Ics der KulturllUssigke.it Pepton-N') AB AB Gesammt-N 251,19 267,97 86,0 91,8 N der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen 220,18 98,15 75,4 33,6 Ammoniak-N 206,18 45,43 70,6 18,3 N der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen, mit Ausnahme von NHs 14,00 52,72 4,8 15,3 Die Entfernung der Oxalsäure aus dem Bereiche der gegen- seitigen Einwirkung der in der Kulturflüssigkeit enthaltenen Sub- stanzen rief eine starke Verzögerung des Ammoniakbildungsprocesses und eine gleichzeitige Anhäufung anderer Peptonumwandlungs- producte hervor. Die Menge der letzteren war in der Kultur B nicht nur verhältnissmässig, sondern auch absolut bedeutend grösser als in Kultur A (sie war dort fast um das Vierfache gestiegen). Um eine qualitative Untersuchung dieser Producte auf die Anwesenheit von Amidosäuren zu unternehmen, wurden neue Kul- turen mit grösseren Flüssigkeitsmengen angestellt. Versuch 28. Angestellt wurden zwei Kulturen mit je 250 ccm Nährlösung derselben Zusammensetzung, wie im vorhergehenden Versuche, und je In g pulverisirtem Calciumcarbonat. Dauer der Kulturen 19 Tage. Das Mycel war schwach entwickelt und ent- hielt im Ueberflusse Ablagerungen von oxalsaurem Kalk. Trocken- gewicht der beiden Decken zusammen 3 g. Die abfiltrirte Flüssigkeit hatte eine braune Färbung und reagirte alkalisch. Nach der üblichen Fällung mit Tannin und Bleizucker und nach dem Entfernen des Bleies durch Schwefel- wasserstoff wurde das Filtrat vom Schwefelblei eingedunstet. An der Oberfläche der durch das Eindunsten concentrirten Flüssigkeit erschienen kiystallinische, Tyrosin-ähnliche Ausscheidungen. Nach 1) 2 g Pepton entbielteu U,292 g N. 200 \^''- TJntkcwitsch, einiger Zeit wurden diese Ausscheidungen auf einem Zeugfilter von der Mutterlauge getrennt, mit Wasser und Weingeist ausgewaschen, im Exsiccator getrocknet und abgewogen. Das Gewicht des erhaltenen Präparates betrug 0,35 g. Die Substanz löste sich nicht in Wasser, ging aber nach Zusatz von Ammoniak leicht in Lösung. Beim Stehen der ammoniakalischen Lösung über Schwefelsäure schieden sich weisse, seidenartige, nadeiförmige Krystalle aus, welche das Aussehen des Tyrosins hatten und die für dasselbe charakteristischen Re- actionen Hoffmann 's und Piria's gaben. Die vom Tyrosin abfiltrirte Mutterlauge wurde noch weiter ein- gedunstet. Beim Verdicken der Flüssigkeit bemerkte man an der Oberfläche derselben leucinähnliche Anflüge. Darauf wurde das Eindunsten unterbrochen und die Flüssigkeit stehen gelassen. Nach einigem Stehen wurde die Flüssigkeit sammt den Ausscheidungen auf ein Zeugfilter gebracht, die Mutterlauge wurde abgesogen, die auf dem Filter zurückgebliebene Substanz mit Weingeist ausgewaschen und getrocknet. Ihr GeAvicht betrug ca. 1,5 g. Dieses Präparat wurde mit heissem Weingeist unter Zusatz von Ammoniak be- handelt. Aus der abfiltrirten Lösung schied sich beim Stehen über Schwefelsäure eine weisse Substanz ab, welche noch mehrere Male aus ammoniakhaltigem Weingeist umkrystallisirt wurde. Auf solchem Wege wurde ein krystallinisches Product erhalten, welches aus weissen, glänzenden Blättchen bestand , nach Leucin aussah und seine Reactionen gab. Beim Erhitzen im Röhrchen verflüchtigte es sich ohne Rückstand, auf den Wandungen ein weisses, wolliges Sublimat hinterlassend und Amyhimingeruch entwickelnd. Aus einer heissen wässrigen Lösung dieser Substanz schied sich nach Zusatz von Kupferacetat eine für Leucin charakteristische, schwer lösliche, krystallinische Kupferverbindung ab. Die dargelegten Versuche haben gezeigt, dass die Beseitigung der Oxalsäure, welche von Aspergillus producirt wird, aus den Kulturflüssigkeiten, durch Ueberführung derselben in unlöslichen Zustand, eine solche Anhäufung von Amidosäuren hervorruft, wie sie unter den gewöhnlichen Kulturbedingungei\ dieses Pilzes nicht vor- kommt. Nach Zusatz von Calciumcarbonat zu der Kultur erleidet der Peptonumwandlungsprocess Veränderungen, die ihn dem ana- logen Processe bei Penicillimn und den il/» cor- Arten nähern. IiiiUMihlhiii'^ ilcr Eiwpis.sstdffc diircli 'lii' iiipilcrrii I'ilzi; etr. 201 Jetzt wende ich mich zu den Versuchen mit Peuici/liii in (jlnucym und JlfHcor racemosus, zu denen das bei den soeben beschriebenen Versuchen mit Aspergillus erhaltene Resultat den Ausgangspunkt bildete. Durch die angegebene Abänderung der Kulturbedingungen dieses Pilzes gelang es mir, die Peptonurnwandlung dem Typus zu nähern, welcher unter den gewöhnlichen Verhältnissen in den Kulturen von Poiieilliniii und der Miicor-Kviaw beobachtet wurde. Bei den weiteren Experimenten mit den letzteren suchte ich, durch entsprechende Veränderung der Bedingungen, das (iegentheil zu erreichen. Bei den letztbeschriebenen Versuchen mit Asper- yiJIvs iiif/cr bei Anwesenheit von CaCO;i wurde die von ihm ge- bildete Oxalsäure durch den Kalk beständig gebunden, und die Flüssigkeit bewahrte, in Folge der Gegenwart von Ammoniak oder Amnioniakcarbonat. die alkalische Reaction. In den Versuchen mit Pciiicillium glducKiii und M/icor racetnosiis^ deren Beschreibung unten folgt, wurde die Reaction, die unter den gewöhnlichen Be- dingungen alkalisch ist. durch allmähliches Hinzugeben von Säure fortwährend sauer erhalten. Ich benutzte in diesem Falle Phosphor- säure: Oxalsäure war deshalb nicht ganz dazu geeignet, weil ein Theil derselben im Oxydationsprocess beständig verbraucht worden wäre. Der Versuch selbst wurde in folgender Weise angestellt. In ein Proberöhrchen wurden 2() — 25 ccm 10 — 15 proc. Phos- phorsäure gegossen; das untere Ende des Röhrchens wurde in einer Korkplatte, die horizontal am Halse eines für die Kultur bestimmten Erle nmey er 'sehen Kolbens angebracht war, befestigt. Dann ver- stopfte man das Röhrchen mit einem Wattestopfen, durch den eine Glasröhre ging, deren unteres Ende bis auf den Boden des Röhr- chens reichte. Der äussere Teil der Glasröhre war knieförmig ge- bogen und das über dem Halse des Kolbens senkrecht herab- ablaufende Ende wurde mittelst einer Kautschukröhre mit einer anderen Glasröhre, die ebenfalls senkrecht durch den den Kolben verschliessenden Wattestopfen gezogen war, verbunden. Das untere Ende dieser Röhre war in die Flüssigkeit des Kolbens getaucht. x\uf solche Weise bildeten die beiden mit Kautschuk verbundenen Glasröhren einen Heber, der die Flüssigkeit des Pr(»beröhrchens mit derjenigen des Kolbens in Verbindung setzte. Ein an der Kautschukröhre angebrachter Quetschhahn erlaubte in beliebigem Augenblicke eine bestimmte Menge der Säure aus dem Röhrchen in den Kolben zu bringen. Indem man von Zeit zu Zeit etwas Säure zu der Flüssigkeit des Kolbens hinzugab, wurde die Reaction 202 ^^'1- Butkew itscli, derselben während der ganzen Kulturdauer schwach sauer erhalten. Um die Veränderung der Reaction in der Kulturflüssigkeit über- wachen zu können, wurde zu derselben Lackmuslösung als Indicator zugesetzt. Peptonumwandlung in Kulturen von I*enicU1hnn (jlmirum und Mveor rdccmosus bei Bewahrung der sauren Reaction durch Zusatz von Phosphorsäure. Versuch 29. PeniciUium glaucwn. Angestellt wurden zwei Parallelkulturen : die eine {Ä) unter den gewöhnlichen Bedingungen, die andere {B) unter Erhaltung der sauren Reaction durch Hinzu- geben von Phosphorsäure. Für jede Kultur wurden 50 ccm Nähr- lösung, mit 4 %, Pepton, 0,2 % Zucker und 0,2 Vo Salze genommen. Dauer der Kulturen 18 Tage. Die ausgetrockneten Mycele hatten folgendes Grewicht: A 0,15 g, B 0,22 g. Die Analyse der von den Mycelen abfiltrirten Flüssigkeiten ergab: in mg auf 50 ccm iler in /(, des Kulturflüssigkeit Pepton-N ') AB AB Gesammt-N 273,57 271,08 93,7 92,8 N der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen 79,58 72,95 27,3 25,0 Ammoniak-N 32,83 52,39 11,2 18,0 N der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen, ausser NH3 . . . 46,75. 20,56 16,1 7,0 Versuch 30. Mucor racemosvs. Angestellt wurden drei Kulturen; jede mit 100 ccm Nährlösung, die 4 "/o Pepton^), 0,2 "/o Zucker und 0,2 "/o Salze enthielt. Temperatur -|- 23 ^ Während der ersten 10 Tage verblieben alle Kulturen unter den gleichen Be- dingungen. Nach Verlauf dieser Zeit wurde die eine {Ä) zur Analyse genommen, von den beiden anderen wurde Kultur B ohne Veränderungen gelassen, Kultur C dagegen wurde mit Phosphor- säure bis zur deutlich sauren Reaction versetzt, die dann auch 1) 2 g Pepton enthalten 0,292 g N. 2) Für diesen Versuch wurde dasselbe Peptonpräparal, das im Vei'suehe 21 (siehe Anm. zu letzterem; verwendet wurde, genommen. 4 g dieses Peptons enthielten 0,594 g N. riinvandliiiifr der Eiweisssloffc iliiirli dii' iiicilerL'ii l'ilzc i'tc. 203 währcMid der ganzen übrigen Dauer des Versuchs durch aUrailhliches Hinzugeben der Säure aufrecht erhalten wurde. Nach 35 Tagen (vom Anfange des Versuchs gei'echnet) wurden aucli die beiden letzteren Kulturen (B und C) einer Analyse unterworfen. Das Ge- wicht der ausgetrockneten Mycele betrug: A 0,18 g, B 0,21 g, C 0,75 g. Die Analyse der abfiltrirten Flüssigkeiten ergab folgende Re- sultate : in Hilf auf 100 cum diT • o, i -n ^ »- Kulturflüssi^k.Mt '" /o 'le^ P«Pt«'n-N A B (' AB C Gesammt-N 584,47 585,04 547,55 98,4 98,5 92,2 N der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen . 187,44 454,40 449,H»3 31,6 76,5 75,7 Ammoniak-N 51,12 96,56 270,37 8,6 16,3 45,5 N im Phosphorwolfram- säure-Niederschlag . . — 215,84 — — 36,3 — N der durch Tannin nicht fällbaren Substanz, mit Ausnahme von NH^ . 136,32 357,84 179,49 23,0 60,2 30,2 Sowohl in diesem, als auch in dem zuletzt angeführten Ver- suche (29) ändert der Peptonumwandlungsprocess, zugleich mit der Einführung von Phosphorsäure und mit der Umwandlung der alkalischen Reaction in die saure, schroff seinen Charakter und nimmt eine den Ai>j)ergiUii!< iiiyer kennzeichnende Richtung an. Wie in den Kulturen des letzteren, nimmt das Ammoniak unter den Spaltungsproducten eine quantitativ prävalirende Stellung ein. während der StickstoÖgehalt der übrigen Producte, die unter den gewöhnlichen Bedingungen in den Kulturen von Penicillium und Macor im Ueberflusse vertreten sind, in denjenigen Kulturen, zu welchen Phosphorsäure hinzugesetzt wurde, eine verhältnissmässig geringe Grösse bildet'). Ausserdem äussert sich der Einfluss der Säure auch in der Entwicklung der Pilze, die (besonders Mucor) in den Kulturen mit Phosphorsäure eine viel beträchtlichere Masse, als in den Kulturen ohne Säure, bildeten. 1) Analoge Yeriiiuleniugen iM-leidet iler Umwandlungsprocess der stickstoffhaltigen Substanzen bei Keactionswechsel auch im thierischen Organismus. Yergl. >^. Lang, Ueber die Stickstoffausscheidunor nach Leberexstirpatinn. Zeitschr. f. physiol. Chemie, Bd. XXXII, HtOl, p. 320. 204 ^^'l- 15n1kc\vitsrb, Einfluss des Zuckers und einiger anderer Substanzen auf die Umwandlung des Peptons durch Schimmelpilze. Bei den bisherigen Versuchen war das Pe})ton die einzige Stickstoff- und auch Kohlenstofifbezugsquelle für die Kulturen. Dasselbe bildete auch die Quelle der für den sich entwickelnden Pilz unentbehrlichen Energie. In den weiteren Versuchen sollten einige von den Veränderungen verfolgt werden, die der Process der Peptonumwandlung durch Schimmelpilze in Folge der An- wesenheit von Zucker und einigen anderen Triärverbindungen in der Nährlösung erleidet. Die grösste Aufmerksamkeit war dabei auf die Frage nach der Ammoniakbildung gerichtet. Versuche mit Aspergillwi niger. a) Einfluss des Zuckers. Versuch 31. Angestellt wurden drei Kulturen, jede mit 50 ccm Nährlösung folgender Zusammensetzung: A Zucker ... — 5 „ ... 0,2 Vo C „ ... 6,0 „ Dauer der Kulturen 7 Tage. In den Kulturen A und B war die Pilzdeckej verhältnissmässig schwach entwickelt und dicht mit Sporen bedeckt, in Kultur C war das Mycel bedeutend stärker entwickelt und die Sporenbildung war nur stellenAveise zu sehen. Gewicht der ausgetrockneten Decken: A 0,45 g, B 0,64 g, C 1,98 g. Keine der von den Decken abfiltrirten Flüssigkeiten besass die Fähigkeit, die Fehlin g'sche Lösung zu reduciren. Folglich war auch in Kultur ( ' der ganze in ihr enthaltene Zucker vom Pilze ver- braucht worden. Bei der Analyse der Flüssigkeiten wurde gefunden: Gesammt-N . N d. durch Tannin nicht fällbaren Sul)stanzen Ammoniak -N . . . N d. durch Tannin nicht fällbaren Subst., mit Ausnahme von NHy . 61,02 35,81 22,55 20,9 12,3 7,8 Pepton 4" (j, Salze 0,2 "/o. in iJlg auf :" ) ^It^s N-Gehaltes Kultnrflüssigkeit der Salze') .4 15,42 7,3 Ammoniak-N B 69,64 32,9 C 81,08 38,3 1) Vergl. C. We Inner, Entstehung und phy.-iiol. Bedeutung der Oxalsäure im Stoffwechsel einiger Pilze. Botan. Zeitung 1891. No. 22. 3) Vergl. G. Malfitano, 1 c, p. 71. 4; Jedes für die Kultur genoiiiniene Anuiioniaksalz enthielt 212 mgr X. Jahrb. f. wiss. Botanik. XXXVIU. 15 212 "^1- Butkcwitsch, Wenden wir uns nun zu den Zahlen, welche bei der Be- stimmung des Mycelgewichtes und der Menge des in der Flüssigkeit zurückgebliebenen Ammoniaks erhalten wurden, so sehen wir, dass die Energie der Pilzentwicklung und die Mengen des aufgebrauchten Ammoniaks im umgekehrten Verhältnisse zu derAvidität oder Affinität der Säure, in deren Verbindung Ammoniak dem Pilze dargeboten wurde, stehen. In der unten folgenden Tabelle stelle ich die das Mycelgewicht und die Menge des aufgebrauchten Ammoniaks aus- drückenden Zahlen mit den von W. Ostwald für die relative Affinität der Schwefel-, Salz- und Salpetersäure zu Ammoniak auf- gestellten Werthen zusammen, wobei die Affinität der Salpeter- säure = 100 angenommen ist. ,. , ■ w N (les aufa-ebraucliten relative Affiuitiit i>lyeelg'e\vic'lit . ■ i » • i •^ ° Ammoniak^! zu Ammoniak A 2,93 g 196,6 mg H0SO4 53 B 2,14,, 142,4 „ HCl 96 C 1,84,, 130,9 „ HNO, 100 Bei der Absorption des Ammoniak aus dem Ammoniumsulfat und Chlorammonium werden offenbar in den Flüssigkeiten Säuren freigemacht, die unverbraucht bleiben. Obgleich die Salpetersäure von dem Pilze absorbirt wird, beobachtet man doch dieselbe Er- scheinung auch in den Kulturen mit Ammoniumnitrat, weil die Ab- sorption des Ammoniaks viel schneller als die der Salpetersäure vor sich geht ') (s. den folgenden Versuch). Ich führe hier Zahlen an, welche die Acidität der Kulturflüssigkeiten A, B und C charak- terisiren. Von diesen Flüssigkeiten, die zuvor auf 200 ccm ver- dünnt wurden, nahm ich Proben je zu 25 ccm und titrirte dieselben, mit Trimethylorange als Indicator, mit einer Ammoniaklösung, welche zur quantitativen Stickstoflfbestimmung angewendet wurde. Beim Titriren wurden folgende Mengen der Ammoniaklösung ver- braucht: A 8,3 ccm, B 5,7 ccm, C 5,0 ccm. Je höher die Affinität der Säure des zur Kultur zugesetzten Salzes zu Ammoniak ist, desto weniger Hydroxyle der Säure ver- mag der Pilz bei der Absorption des Ammoniaks freizumachen, 1) Darüber, dass AspertjUliis iiiger das Ammoniak bedeutend schneller als die Salpetersäure absorbirt, finden wir Angaben auch in der oben citirten Arbeit von Malfitano. „L'azote ammoniacal", sagt er, „('disparaitj rapidemenl ; l'azote nitviciue, que nous avons estinn' jiar l'intensite de la euloraliou avec la diiiliciivlaiiiiiu', licauconii plus lenteuient''. (i. Malfitano, 1. c., \>. GO. Umwandlung der Kiwcisssldffe iliinli dii; nieileron Pilze etc. 213 d. li., desto näher liegt die Grenze der Ammoniakaneignung. Die angeführten Ergebnisse geben jedoch keinen Stützpunkt zur Lösung der Frage, ob diese Grenze in den von mir untersuchten Kulturen erreicht war; soviel man aber nach dem äusserlichen Aussehen der Mycele während der letzten Tage des Versuchs, wo sie keinen merklichen Zuwachs aufwiesen, annehmen konnte, befanden sich die Kulturen dieser Grenze ziemlich nahe. Versuch 40. Die folgenden Resultate, welche ich bei der Untersuchung einer Kultur von Aspergillus niger auf Ammonium- nitrat erhielt, zeigen, dass bei der Entwicklung des Pilzes auf diesem Salze in der Flüssigkeit sich in der That freie Salpetersäure an- sammelt. Für die Kultur wurden 100 ccm Nährlösung mit 10 "/o Zucker, 0,2 % Salze und 1 ''„ NH + NO:! genommen. Nach 5 Tagen wurde die Flüssigkeit abfiltrirt, und von derselben nahm ich zwei Proben zu 25 ccm. In der einen Probe wurde mittelst des gewöhn- lichen Verfahrens der Ammoniak-N, in der anderen der Amnioniak-N und der Salpetersäure-N bestimmt, indem die letztere zu Ammoniak reducirt wurde. Die zweite Bestimmung wurde folgendermaassen ausgeführt: die zu untersuchende Flüssigkeit wurde auf 100 ccm verdünnt und nach Zusatz von 75 ccm Weingeist, 20 g KOH und 8 g einer Mischung von Zink- und Eisenstaub einer langsamen Destil- lation unterworfen^). Bei der Analyse wurde gefunden: auf 100 ccm der Kulturt'lüssigkeit Ammoniak-N 76,10 mg N des Ammoniaks + HNO, . 220,84 „ Hieraus ergiebt sich der Gehalt an freier Salpetersäure zu 68,64 mg. Die Prüfung der Flüssigkeit auf Oxalsäure gab ein negatives Re- sultat. Zur Bestimmung der Acidität der zu untersuchenden Flüssigkeit wurden 10 ccm genommen und mit NHs-Lösung, die bei der quantitativen Stickstoffbestimraung angewendet wurde, titrirt (Indicator Trimethylorange). Beim Titriren verbrauchte man 2,95 ccm NH:!-Lösung. Sclireibt man die ganze Acidität der Salpetersäure zu, so findet man den N-Gehalt der Säure zu 7,337 mg oder auf 100 ccm je 73,37 mg. Die Zahl unterscheidet sich wenig von der- jenigen, welche bei einer directen Salpetersäurestickstofi'bestimmung erhalten wurde. 1) Sieht" J. Küjiig, Die Uiitcrstichung laiuhvirtsch. u. gewerblich wichtiger Stoffe. 11. Aufl., lö'J«, p. 13'J. 15* 214 Wl. Butkewitsch, b) Einfluss der Chinasäure und des Glycerins. Versuch 41. Wie bekannt, bildet die Chinasäure eine aus- gezeichnete Kohlenstoffbezugsquelle für die Pilze und steht in dieser Beziehung dem Zucker wenig nach. Es war interessant, neben dem letzteren auch den Einfluss dieser aromatischen Verbindung auf die Ammoniakbildung bei der Entwicklung des Pilzes auf Pepton zu prüfen. Es wurde auch eine Parallelkultur mit Glycerin, welches als Nährsubstanz sowohl von Zucker als auch von Chinasäure weit übertroffen wird, und eine Controllkultur mit Pepton allein an- gestellt. Für jede Kultur wurden 100 ccm Nährlösung von folgender Zusammensetzung genommen : I 2,5% Pepton j^ 6 % Chinasäure I (neutralisirt mit Soda) I 2,5 "/o Pepton ^ I 6 7o Glycerin C ' 2,5 7o Pepton Zucker 1 7o Salze 0,2 "/o Dauer der Kulturen 6 Tage. Gewicht der ausgetrockneten A 1,79 g, B 1,49 g, C 0,42 g. Sämmtliche Kulturflüssigkeiten enthielten viel Oxalsäure. Die Reaktion der Flüssigkeiten der Kulturen TJ und C war sauer, die der Kultur A schwach alkalisch. Die Ammoniakbestimmung ergab folgendes Resultat: in mg auf 100 ccni in 7o des d. Kiilturflüssigkeit Pepton-N I A 20,89 5,7 Ammoniak-N ' B 28,85 7,9 C 71,13 19,4 In Kultur L\ wo Pepton allein vorhanden war, ist der Am- moniakgehalt bedeutend grösser als in den beiden anderen. Von den letzteren wurde in der Kultur mit Glycerin etwas mehr Am- moniak gefunden, als in der mit Chinasäure. Der Unterschied tritt noch schärfer liervor, wenn man das Verhältniss der in den Kulturen gefundenen Ammoniakmengen zu den Mycelgewichten ins Auge fasst. Die folgende Tabelle illustrirt dasselbe. Ich füge hier auch die Zahl, welche dasselbe Verhältniss für AsjJergiUu s-K\\\tnren riiiwainlliiiifr ilor Eiweissstdfff diirdi die iiipdcron l'ilzc cte. 215 auf Pepton mit Zucker ausdrückt und aus den Daten eines oben beschriebenen Versuchs (Vers. 31) erhalten ist, hinzu. Aninioniak-N auf 1 g Trockengewicht des trockncji Mycels des Mycels mit Zucker . . . 2,4 mg 2,43 g mit Chinasäure . . 11,7 „ 1,79 „ mit Glycerin . . . 19,4 „ 1,49 „ auf Pepton allein . 168,9 „ 0,42 „ Indem wir die Veränderung der Zahlen in der einen und der anderen Columne verfolgen, können wir bemerken, dass die Am- moniakmenge in der KulturHüssigkeit in Bezug auf die Gewichts- einheit des Mycels desto geringer war, je günstiger die das Pepton begleitende Substanz auf die Entwicklung des Pilzes einwirkte. Versuche mit Penicillium glaucum. Einfluss des Zuckers. Versuch 42. Angestellt wurden drei Kulturen, jede mit 50 ccm Nährlösung von folgender Zusammensetzung: .1 Zucker . — ( -n + ä oi B „ . 0,2 «/. • ^^P*°" * '» C ,. . 6,0«„| Sake 0,2"/,, Dauer der Kulturen 21 Tage. Das Gewicht der ausgetrock- neten Decken betrug: .4 0,10 g, B 0,18 g, C 1,45 g. Reaction der Flüssigkeit in den Kulturen A und B schwach alkalisch, in <" neutral. Die Flüssigkeit der letzteren gab eine deut- liche Reaction auf Oxalsäure, in den beiden anderen Flüssigkeiten konnten nur Spuren derselben entdeckt werden. Die Flüssigkeit der Kultur (' reducirte die Fehling'sche Lösung nicht; folglich war der ganze in dieselbe hineingebrachte Zucker vom Pilze ver- braucht worden. Bei der i^nalyse wurde gefunden: in mg auf 50 ccm „, , ,, . „ der Kulturflussigkeit AB C A B C Gesammt-N 274,56 268,60 189,01 95,0 92,0 64,7 N der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen . 177,74 177,74 95,50 60,9 60,9 32,7 Ammoniak-N . . . . . 43,11 49,74 59,02 14,8 17,0 20,2 N der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen, mit Ausnahme von NH3 . 134,63 128,00 36,48 46,1 43,9 12,5 216 ^'1- Butkewitsch, Absolut steigt die Menge des in den Kulturen erhaltenen Ammoniaks mit der Zunahme des Pilzgewichtes von Kultur A zu C, die relativen Quantitäten desselben, die auf die Gewichtseinheit des Mycels fallen, nehmen aber in derselben Richtung ab. Auf 1 g des trocknen Mycels kommt Ammoniak-N in .1 431,1 mg, B 284,2 mg, C 40,7 mg. In Kultur C (mit 6 "/ u Zucker) ist der verhältnissmässige Am- moniakgehalt bedeutend geringer, als in A und B. Wie schon er- wähnt, war in Kultur C\ als sie zur Analyse genommen wurde, der ganze Zucker vom Pilze verbraucht; deshalb konnte auf Grund des in diesem Falle erhaltenen Resultates die Frage, ob bei der Ent- wicklung des Pilzes auf Pepton in Gegenwart von Zucker Ammoniak gebildet wird, nicht entschieden werden. Im folgenden Versuche wurde für die Kultur eine grössere Flüssigkeitsmenge mit einem höheren Zuckergehalt genommen. Versuch 43. Die Kultur wurde mit 100 ccm Nährlösung, welche 4 7o Pepton, 10 7o Zucker und 0,2 7o Salze enthielt, an- gestellt. Dauer der Kultur 13 Tage. Das Gewicht des aus- getrockneten Mycels betrug 2,01 g. Die Kulturflüssigkeit reagirte sauer, reducirte stark die Fehling"sche Lösung und enthielt kleine Mengen Oxalsäure. Die Analyse ergab Folgendes: in mg auf 100 ccm .^^ „, ^^^^ Pepton-N der Kulturflüssigkeit '" N der durch Tannin nicht fällb. Subst. 1 66,27 28,4 Ammoniak-N 16,91 2,9 N der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen, mit Ausnahme von NHa 149,36 25,5 Im Vergleich zu den Kulturen auf Pepton ohne Zucker ist der Ammoniakgehalt in dieser Kultur sehr gering. Die Analyse weist deutUch auf die Bildung anderer, durch Tannin nicht fällbaren Sub- stanzen hin, aber ihre Menge erreicht in Anwesenheit von Zucker keine solche Höhe, wie in Kulturen ohne denselben. Versuche mit Mucor stolonifer. Einfluss des Zuckers. Versuch 44. Angestellt wurden zwei Kulturen, mit je 100 ccm Nährlösung von folgender Zusammensetzung: .1 Zucker ... 0,2 "/ü | Pepton 3 7ü B „ . . . 10,0 7o J Salze 0,2 7o riiiwaiiilluii'^ ilcr Kiwcis^jstofft! iliircli ilii- iiicderi-ii Pilzf etc. 217 Dauer der Kultur 13 Tage. Trockeugewicht der Decken: Ä 0,17 g, B 0,16 g. Beide Kulturflüssigkoiten hatten die alkalische Reaction und enthielten keine Oxalsiiure oder enthielten nur kaum merkliche Spuren derselben. Die Flüssigkeit der Kultur JJ reducirte un- mittelbar die Fehling'sche Lösung nicht, gab aber eine starke Reduction derselben nach Kochen mit Salzsäure, was auf die An- wesenheit einer grossen Menge von nicht invertirtem Zucker hin- wies. Bei der Analyse fand man Folgendes: in mg auf 100 ccm in "/o des (1. Kulturflüssigkeit Pepton-N') A B AB Gesammt-N 415,44 — 94,6 — N der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen 226,81 240,74 51,7 54,8 Ammoniak-N 47,75 53,72 10,9 12,2 N der durch Tannin nicht fällbaren Subst., mit Ausnahme von NH3 179,06 187,02 40,8 42,6 Wie aus den Ergebnissen der Analyse zu sehen ist, übte der Rohrzucker keinen Einfluss aus, weder auf die Entwicklung des Pilzes, noch auf die Peptonumwandlung. Diese Erscheinung, zusammen mit der Abwesenheit von die Fehling'sche Lösung reducirendem Zucker in der Kulturflüssigkeit B. unter gleichzeitigem Vorhanden- sein von nicht invertirtem Zucker, führt zu der Vermuthung, dass Rohrzucker von Mucor stolonifer überhaupt nicht consumirt wird, und dass die Ursache hieiTon in der Unfähigkeit dieses Pilzes, Zucker zu invertiren, liegt. Um die Richtigkeit dieser Vermuthung zu prüfen, unternahm in einen weiteren Versuch, bei welchem ich neben einer Kultur auf Pepton mit Rohrzucker noch eine zweite Kultur, wo der letztere durch Glykose (Traubenzucker) ersetzt wurde, anstellte. Versuch 45. Es wurden zwei Kulturen mit je 100 ccm Nähr- lösung folgender Zusammensetzung angestellt: A Rohrzucker . . 10 ^ I Pepton 3 " u B Glykose ... 10 7o J Salze 0,2 % Bei dem vorhergehenden Versuche war die Temperatur = 27 ", hier wurden dagegen die Kulturen bei 22" gezogen, weil dieser 1) In 3 g Peptun waren 43'J mg N enthalten. 218 Wl. Biitkewitscli, Wärmegrad für die Entwicklung des ^fucor günstiger war. Schon in dem Charakter der Entwickhing des Pilzes war ein grusser Unter- schied zwischen den Kulturen A und B zu sehen. In der ersten Kultur, mit Rohrzucker, verbreitete sich das Mycel vom Anfange an nur an der Oberfläche der Flüssigkeit und begann bald Sporen- träger zu bilden. In Kultur B, auf Grlycose, entwickelte sich das Mycel während der ersten Tage in der Flüssigkeit, und erst nach- dem dieselbe von seinem Hyphennetze durchzogen war, bildete sich an der Oberfläche eine Mycelschicht, auf welcher dann Sporenträger erschienen. Dem äusseren Ansehen nach war der Pilz auf der Glykose bedeutend stärker entwickelt. Der Versuch dauerte 12 Tage. Die ausgetrockneten Mycele hatten folgendes Gewicht: A 0,35 g, B 1,67 g. Die Kulturflüssigkeit A reagirte alkalisch, B sauer. Oxalsäure war weder in der einen, noch in der anderen zu finden. Die Flüssig- keit B reducirte stark die Fehling'sche Lösung, die Flüssigkeit A reducirte dieselbe, ebenso wie im vorangehenden Versuche, erst nach Erhitzen mit HCl. Die Analyse gab folgendes Resultat: in mg auf 100 ccm in % des d. Kiilturflüssigkeit Pepton-N .1 B A B N der durch Tannin nicht fällbaren Substanzen 182,05 115,40 41,5 26,3 Ammoniak-N 58,20 5,97 13,3 1,3 N der durch Tannin nicht fällbaren Subst., mit Ausnahme von NH3 . 123,85 109,43 28,2 25,0 In der Kultur von Mucor stolonifer auf Glykose wurden ganz ebenso, wie in den Kulturen von Aspergillus und Penicillium aut Rohrzucker, sehr geringe Mengen Ammoniak gefunden. Rohrzucker hatte bei diesem, wie auch bei dem vorhergehenden Versuche in dieser Hinsicht keinen Einfluss gehabt. Was den Stickstoff der übrigen durch Tannin nicht fällbaren Substanzen anbetrifft, so deckte die Analyse die Bildung desselben auf, in Anwesenheit sowohl des Rohrzuckers, als auch der Glycose; in letzterem Falle war er in einer etwas kleineren Quantität vorhanden. Auch in dieser Be- ziehung rief Glykose in der jl/y/cor-Kultur ähnliche Veränderungen hervor, wie Rohrzucker in den Kulturen von Penicillium. Was die früher ausgesprochene Voraussetzung anbetrifft, näm- lich, dass der Rohrzucker in den untersuchten M«/cor-Kulturen un- riiiwanilliiii!;' ilei- Kiweiss.stofiV iIiutIi di»; iiii'ilcri'ii l'ilzi- i-tc. 219 verbraucht bleibt, so wurde dieselbe durch eine vergleichende Be- stimmung des Zuckergehaltes in der Flüssigkeit der Kultur A, vor und nach der Entwicklung des Pilzes auf derselben, bestätigt. Die Zuckerbestimmung wurde mittelst der Fehling'schen Lösung durch TitriruHg nach Soxhlet ausgeführt. Von der vom Mycel abfiltrirten und auf 200 ccm verdünnten Kulturflüssigkeit A wurden 20 ccra genommen. Das gleiche Volum wurde auch von der ursprünglichen Flüssigkeit, die zuerst auf das Doppelte mit Wasser verdünnt worden war, abgemessen. Zu jeder von diesen Proben wurden 50 ccm Wasser und 10 ccm '.-, -Normalsalzsäure zugesetzt. Darauf wurden beide Flüssigkeiten eine halbe Stunde lang mit einem Rückflusskühler im Wasserbade erhitzt^), mit Wasser auf 200 ccm verdünnt und zum Titriren der Fehling'schen Lösung angewendet. Von der letzteren wurden zu jeder Titrirung 10 ccm genommen. Zur Reduction dieses Volums der Fehling'schen Lösung wurden folgende Mengen der zubereiteten Lösungen verbraucht: von der ursprünglichen Flüssigkeit 11,1 ccm, von der Kultur- flüssigkeit 11,6 ccm. Führen wir nun die Rechnung auf Glykose aus, und nehmen wir nach Soxhlet 1 ccm der Fehling'schen Lösung als 0,005 g der- selben entsprechend an, so ergiebt sich auf Grund der bei der Titrirung erhaltenen Werthe der Zuckergehalt in 100 ccm der ursprünglichen Flüssigkeit = 9,01 g, der Kulturflüssigkeit =. 8,62 g. Diese Zahlen zeigen, dass bei der Entwicklung des Pilzes der Zuckergehalt der Flüssigkeit fast unverändert geblieben war. Off'en- bar assimilirte Mucor den Rohrzucker als solchen nicht, und die gefundene, kleine Abnahme desselben in der Kulturflüssigkeit wurde wahrscheinlich dadurch bedingt, dass ein Theil des Rohrzuckers bei der Sterilisation der für die Kultur bestimmten, sauren Lösung invertirt worden war, weshalb auch der Pilz diesen Theil des Zuckers absorbirt hatte. Eine Zuckerbestimmun.n' wurde auch in der Kulturflüssigkeit B, vor und nach der Entwicklung des Pilzes auf derselben, vorgenommen. Das Verfahren war, mit Ausnahme des Kochens mit Salzsäure, ganz dasselbe, wie bei der vorhergehenden Bestimmung. 10 ccm 1) Bestiiuimuig des Rohrzuckers siehe J. Köuig, Die Uutersuchuns vU., 11. Aufl., IS'JÖ, p. 212. 220 "^Vl. Butkewitsi;li, der F e hl in g 'sehen FUissigkeit verhmgten bei der Titririing folgende Quantitäten der zubereiteten Lösungen: von der ursprünglichen Flüssigkeit 11,5 ccm, von der Kultur- flüssigkeit 39,5 ccm. Hieraus ergiebt sich der Glykosegehalt in 100 ccm der ursprünglichen Flüssigkeit = 8,70 g, der Kulturflüssigkeit = 2,53 g. Der Pilz hatte also mehr als -/■^ der sämmtlichen in die Kultur gebrachten Glykose aufgebraucht. Die Ursache davon, dass der Rohrzucker in den Kulturen von Mncor stolonifer unverbraucht blieb, lag offenbar darin, dass dieser Pilz, im Gegensatz zu Asper- gillus niger und Penicülium glaucuin, die Fähigkeit, Rohrzucker zu invertiren, nicht besass. Die Unfähigkeit des Mvcor stolunifer, Rohrzucker zu verbrauchen, sprach sich auch in dem verhältnissmässigen Stickstoffgehalt seines Mycels aus, welcher in der Kultur mit diesem Zucker viel höher als in der Kultur mit Glykose war. A B N-Gehalt im trocknen Mycel . 9,62 % 7,41 %. Im folgenden führe ich einen Versuch an, dessen Resultate zeigen, dass Mitcor stolonifer in der That kein Bohrzueker invertireiules Enzym enthält, und dass er in dieser Hinsicht eine Eigenthümhchkeit aufweist, durch die er sich von Aspergillus und Penicülium unterscheidet. Versuch 46. Für diesen Versuch wurden das (nach der Stickstoffbestimmung übriggebliebene) Mycel des Mucor stolonifer ans Kultur f> des vorliergehenden Versuchs und auf Pepton in Gegenwart von Zucker gezogene Mycele von Aspergillus niger und PenicilUum glauctim verwendet. Die bei 35 — 40'^ ausgetrockneten Mycele wurden im Mörser zerrieben und von jedem derselben wurden zwei ungefähr gleiche Theile zu 1 — '0,5 g genommen. Sämmtliche Proben wurden in Kolben gethan und mit je 25 ccm Wasser über- gössen. Drei Kolben mit je einer Portion jedes Pilzes wurden im Wasserbade kurze Zeit erhitzt, worauf man in jedem Kolben 10 ccm 20 proc. Rohrzuckerlösung zusetzte. Nach ötägigem Stehen im Thermostaten bei einer Temperatur von 30" wurde in allen Kolben die Bestimmung des invertirten Zuckers vorgenommen. Der Inhalt jedes Kolbens wurde auf ein Filter gebracht und der ungelöste Rückstand sorgfältig mit Wasser ausgewaschen. Sämmtliche Fil- Ilinwiuullung- ilor Eiweissstoffc ilmili die nifdereu Pilze etc. 221 träte wurden auf 200 ccm verdünnt und zur Titrirung der Fehlin <;'- sehen Flüssigkeit, von der jedes Mal 20 ccm genommen wurden, verwendet. In der unten folgenden Tabelle sind die Mengen der frag- lichen Lösungen, die eine vollständige Reduction des angegebenen V(dums der Fehling'sclien Flüssigkeit gaben, und die auf (jrrund der Ergebnisse der Titrirungen ermittelten Quantitäten des inver- tirten Zuckers angeführt. • iuiintiiiii des wäh- Zur Kuduction von 20 ccm »1. Fehli iig' rem! des Versuchs sehen Lösuiijc wurden verbraucht gebildeten Invert- zuckers a) nicht gekocht 10,8 ccm 1,85 g b) gekocht . . 72,5 „ 0,28 „ a) nicht gekocht 11,0 „ 1,82 „ b) gekocht . . — Spuren a) nicht gekocht — Spuren b) gekocht . . — Spuren Aspergillus niger Penicillivm yUivcuvi Mucor stolonifer Ferner wurde in der zum beschriebenen Versuche verwendeten Lösung der die Fehlin g'sche Flüssigkeit reducirende Zucker, welcher bei der Inversion des Rohrzuckers durch Salzsäure ent- stand, bestimmt. Es wurden 5 ccm der Rohrzuckerlösung genommen ; zu derselben wurden 65 ccm Wasser und 10 ccm '4 -Normalsalz- säure zugesetzt, und die ganze Flüssigkeit wurde eine halbe Stunde lang mit einem Rückflusskühler im Wasserbade erhitzt. Darauf wurde die Lösung auf 100 ccm verdünnt und zur Titrirung derFehling"- schen Flüssigkeit verwendet. 20 ccm der letzteren erforderten 11,0 ccm der zu analysirenden Flüssigkeit. Hieraus ergab sich der Zuckergehalt in dem Volum der Lösung, welches zur Prüfung der Invertirfähigkeit der Pilze genommen worden war, zu 1,82 g. Stellen wir diese Zahl mit den früher angeführten zusammen, so sehen wir, dass in den nicht erhitzten Kolben mit Aspergillus niger und PenicilUimt glfnicinn der ganze (oder fast der ganze, wenn man in Betracht zieht, dass ein Theil des die Fehling'sche Lösung reducirenden Zuckers auf Kosten der im Mycel der Pilze enthaltenen Kohlenhydrate gebildet sein konnte) in denselben ent- haltene Rohrzucker invertirt war. In den beiden Kolben mit Mucor stolonifer und in dem erhitzten Kolben mit FcniciUitiin konnte man nur Spuren von reducirendem Zucker entdecken. Die Anwesenheit einer merklichen Menge des letzteren im Kolben h mit Aspergillus, wo das Enzym durch Kochen getödtet war, erklärt 222 Wl- Butkewitsch, sich wahrscheinlich dadurch, dass mit dem sauer reagirenden Mycel dieses Pilzes Säuren in die Flüssigkeit hiu eingebracht worden waren, welche einen Theil des Rohrzucker invertiren konnten. Das von mir bei der Untersuchung der Invertirflüssigkeit des Mucor stoJonifer erhaltene negative Resultat liefert eine Bestätigung für die früheren Angaben Gayon's^). Dieser Forscher hat schon im Jahre 1878 gezeigt, dass einige Arten von Mucor, namentlich Mucor Mucedo, M. circiiielloides. M. s])iuusi(s und Blüzopiis nigri- cans (Mucor stolonifer), im Unterschied von AspergiUns niger und Penicillimn glaucum, die Fähigkeit, Rohrzucker zu invertiren, nicht besitzen. Die J/? par li's nioisissures. Conipt. rend. T. LXXXYl, 1«78, p. U->. 2) Oxalsaurcs Amnion wurde deshalb gewählt, weil Oxalsäure für die meisten Organismen als Kohlenstoffquelle entweder garnicht dienen kann, oder sicli jedenfalls in dieser Hinsieht als äusserst unergiebig erweist. TJmwandlunp der Eiweissstoffc ihircli ilie niederen Pilze etc. 223 Die Nährlösungen liatten folgende Zusammensetzung: 25 ccm 20 proc. Glykose-Lösung 5 ccm 12 proc. NH,NO,, „ 1 ccm 10 proc. Salz-Lösung 75 ccm Wasser 25 ccm 20 proc. Rolirzuckerlösung .1 [ 25 ccm 20 proc. Kolirzuckerii ^* I das Uebrige wie in A. C 25 ccm 20 proc. Glykose - Lösung 5 ccm 5 proc. Ci(NH,),.04 „ 1 ccm 10 proc. Salz-Lösung 75 ccm Wasser [ 25 ccm 20 proc. Rohrzuckerlösung ^ I das Uebrige wie in C. Für jede Kultur wurden 25 ccm Flüssigkeit genommen. Mit jeder Lösung wurden zwei Kulturen angestellt. Sämmtliche Kulturen wurden bei einer Temperatur von 22 ^' gezogen. Nach Verlauf von 8 Tagen wurden alle Kulturen, mit Ausnahme zweier, einer mit der Lösung ( ' (c') und einer mit der Lösung D (ff), einer Analyse unter- worfen. Der Inhalt der Kulturen wurde sammt den Mycelen auf Filter gebracht; die Mycele wurden ausgewaschen, getrocknet und gewogen. Sie zeigten folgendes Gewicht: Flüssigkeit .4 Flüssigkeit B (Glykose + NH4NO,) (Rohrzucker -^ NHiNO,) Durchschnittswerth a \ ^ 1 ^ ^„, ^ j. ,, ■] 0,025 g ,, 0,021 g von 2 Kulturen a j ' ° h j Flüssigkeit C Flüssigkeit D (Glykose -\- (NHi)^ C> O4) (Rohrzucker + (NH,)- C-> Oi) Von 1 Kultur . e 0,065 g d 0,002 g. Die beiden anderen Kulturen auf den Flüssigkeiten (' und 1) wurden 3 Tage später untersucht. Das Gewicht der ausgetrockneten Mycele betrug in c' 0,075 g, in d' 0,002 g. In den Kulturen mit Ammoniuumitrat entwickelte sich der Mücor sto/oii/frr fast mit der gleichen Energie, sowohl auf der Gly- kose, als auch auf dem Rohrzucker. In Gegenwart von Ammonium- 224 "^1- Butkewitsch, Oxalat trat dagegen der Unterschied sehr scharf hervor: auf Rohr- zucker hörte die schwache Entwicklung des Mycels, welche auch nur anfangs beobachtet wurde, bald gänzlich auf; auf Glykose zeigte der Pilz während der ganzen Versuchszeit ein üppiges Wachsthum und hatte zum Schluss des Versuchs an der Oberfläche der Flüssig- keit eine stark entwickelte Mycelschicht gebildet, deren Gewicht das Mycelgewicht der Kulturen mit Ammoniumnitrat fast um das Dreifache überstieg, eine Erscheinung, welche hier, ebenso wie bei den Versuchen mit Aspergillus niger, offenbar durch die An- häufung freier Salpetersäure in der dieses Salz enthaltenden Flüssig- keit bedingt wurde. Auf Rohrzucker legten die Kulturen mit Am- moniumoxalat und Ammoniumnitrat in Bezug auf die Entwicklung des Pilzes einen noch s