Przyroda i Technika, R. 7, Z. 8

(1)

ROK VII. PAŹDZIERN IK 1928. ZESZYT 8.

PRZYRODA I TECHNIKA

M IE S IĘ C Z N IK , P O Ś W IĘ C O N Y N A U K O M P R Z Y R O D N IC Z Y M I IC H Z A S T O S O W A N IU W Y D A W A N Y S T A R A N IE M P O L S K IE G O T O W A R Z Y S T W A P R Z Y R O D N IK Ó W IM . K O P E R N IK A

S T E F A N K E L E R , B Y D G O S Z C Z .

D ziwy przystosowań u owadów.

Przystosow ania owadów w formie cech m orfologicznych lub biologicznych nie są sam e w sobie niczem nowem , jest to jednak niew yczerpany skarbiec zdum iew ających, w wielu wypadkach przyczynow o m ało lub w cale nieznanych faktów. Literatura mor

fologiczna i biologiczna stale zw iększa zasób faktów, św iadczących 0 dążności organizm ów do jak najdokładniejszego przystosowania się do otaczających je warunków.

Rozprószone po pism ach i dziełach fachowych, są odnośne obserwacje i zdobycze, zw łaszcza ostatnich lat, mało dostępne ogółowi m iłośników przyrody, to też sądzę, że zebrana tu wiązanka niewielu tych prawdziwych cudów przyrody niejednego czytelnika zainteresuje.

Sięgam do grupy owadów, która doniedawna m ogła uchodzić za najmniej znaną, a która dzięki sw em u znaczeniu gospodar

czem u, jako naturalny czynnik walki ze szkodliw em i owadami, zgromadziła wokół siebie w ostatnich dziesiątkach lat spory zastęp badaczy.

Mam tu na m yśli b ł o n k ó w k i p a s o r z y t n i c z e (Hymenoptera parasitica).

Błonkówki (Hymenoptera) tworzą w klasie owadów osobny rząd, którego główną, nawet dla laika łatwo uchwytną cechą jest obecność dwóch par błoniastych, przejrzystych, mniej lub więcej gęsto żyłkow anych skrzydeł.

Rząd błonkówek dzieli się na trzy grupy, m ianow icie ż ą d ł ó w k i (Aculeata), do których należą pszczoły, trzmiele, osy, piaskówki 1 t. d., zaopatrzone na końcu odwłoka w żądło, połączone z gru

czołem jadowym ; b ł o n ó w k i p a s o r z y t n i c z e (Hymenoptera parasitica), obejmujące niezw ykle ciekaw y i różnorodny tłum gatunków pasorzytniczych, którym w łaśnie nieco atramentu i farby drukarskiej pośw ięcić pragnę; oraz r o ś l i n i a r k i (Chalastogastra),

22

(2)

.3 3 8 D ziw y przystosowań u owadów.

typowo roślinożerne, w wielu wypadkach znane jako groźne szkodniki pól ( ź d z i e b e l n i k p a s k o w a n y Cephus pygmeus), lasów ( b o r e c z n i k i , Lophyrus div. spp.), i sadów ( o s n u j e , Łyda).

Wśród błonkówek pasorzytniczych w ysuw ają się na pierw szy plan pasorzyty owadów. Jedna tylko rodzina, m ianow icie g a la  s ó w k i (Cynipidae), są niemal w yłącznie roślinożerne. Wywołują one na roślinach narośle, w rodzaju np. znanych kulistych narośli na liściach dębu, i t. p. Pozostałe rodziny, objęte wspólną nazwą o w a d z i a r e k , obejmują rodziny g ą s i e n i c z m i k ó w (Ichneumo- nidae), m ę c z e l k ó w (Braconidae), b l e s k o t e k (Chalcididae) i t y be l a k o w (Proctotrupidae) oraz kilka innych m niejszych.

Ichneumonidae obejmują formy duże, od kilku milimetrów do kilku centym etrów, pozostałe za ś rodziny są to przeważnie formy drobne, nieprzekraczające kilku milimetrów długości.

Owadziarki żyją pasorzytniczo wewnątrz lub zewnątrz na owadach tylko w stadjach m łodocianych, t. j. jako larwy, i tam odbywają częściow o lub w całości sw ą metamorfozę. Owady doskonałe są w yłącznie roślinożerne, żyw iąc się podobnie jak p szczoły nektarem kwiatów.

Ta różnica w sposobie życia larw i form doskonałych tłum aczy w ynikającą stąd różnicę bogactwa form, które u larw jest znacznie w iększe niż u owadów doskonałych. Tutaj wkraczam y w łaśnie w ów skarbiec przystosowań, o którym w spom niałem na wstępie;

jak najdoskonalsze przystosow anie do pasorzytniczego trybu życia, do jak najlepszego w yzyskania organizmu żyw iciela, jest owem niew yczerpanem źródłem form.

W iększość ow ych przystosow aw czych organów larwalnych jest co do sw ego funkcjonalnego znaczenia nieznana. W wielu wypadkach tylko obserwacja w hodowli m oże doprowadzić do rozwiązania zagadki, jednakowoż technika tego rodzaju obserwacji, zw łaszcza w odniesieniu do pasorzytów wew nętrznych, natrafia na pow ażne trudności* których zw alczanie w ym aga ogromnego nieraz nakładu czasu, pracy, wytrwałości, a co najw ażniejsza...

konceptu. Szereg takich przystosowań, których tajem nicę wydarła przyrodzie w ytrw ałość badaczy, poznam y niżej.

O wady doskonałe są w obrębie poszczególnych rodzin dosyć m onotonne, tak w swej postaci jak też i ubarwieniu. Co do barwy, to u Ichneumonidów przeważa barwa czarna, zw ykle w kombinacji z żółtą lub czerwoną. Braconidae i Proctotrupidae są w w iększości wypadków czysto czarne, tylko Chalcididae rozpraszają tę mono-

(3)

D ziw y przystosow ań u owadów. 3 3 9

tonję, m ieniąc się prześlicznem i m etalicznem i barwami miedzi i złota, purpury, lazuru i szmaragdu.

Jedynym celem życia owadów doskonałych jest wydanie potomstwa, ów „ w z r o s t p o n a d m i a r ę o s o b n i k o w ą “ i za

pewnienie mu takich warunków bytu, w których m ogłoby ono dojść do łorm y płciowej. Spotkać się tu m ożna wprawdzie także z objawami „niedbalstwa“ sam icy, którą niekiedy, jak to niżej zobaczym y, zawodzi instynkt sam iczy i która składa czasem jaja w m iejsca, gdzie larwę czeka niechybna śm ierć. Są to jednak zjaw iska stosunkowo rzadkie, a co do swej przyczyny bliżej nieznane.

Ten jedyny, rozrodczy cel życia owadów doskonałych jest w yłącznem źródłem ich przystosowań. Jest to źródło daleko mniej obiite w cech y morfologiczne, a zato bogatsze w cechy biolo

giczne, obyczaje. A żeb y to lepiej zrozum ieć, trzeba bliżej poznać sposób składania jaj. Sam o złożenie jaja nie przedstawia wielkich trudności, nie w ym aga prócz pokładełka. żadnych innych specjal

nych urządzeń. Otóż sam ice owadziarek, których larwy żyją pasorzytniczo we wnętrzu gospodarza, wbijają pokładełko w ciało żyw iciela i wkładają do jego wnętrza jajo. Inne gatunki, o larwach pasorzytujących na powierzchni gospodarza, składają jaja zewnętrz

nie na ciało żyw iciela. Złożenie jaja bywa nieraz poprzedzane przez sparaliżowanie żyw iciela.

O ile sam a sprawa złożenia jaja jest dosyć prosta, o tyle trudnem jest dla sam icy d o j ś c i e d o a k t u z ł o ż e n i a j a j a . A żeb y móc skorzystać z pokładełka i złożyć jajo, trzeba żyw iciela w yszukać, chytrze podejść lub zręcznie jego m anewry obronne unieszkodliw ić. Jest to poprostu m yśliw ski podchód, w którym sam strzał jest rzeczą dla celnego oka nietrudną i oprócz dobrej strzelby nie wym aga żadnych innych przyrządów. Wiadomo jednak, że kiepski m yśliw y, dla którego przyroda jest zamkniętą księgą, m oże z najlepszą bronią w ręku długo chodzić po lesie, pełnym zw ierzyny, ażeby w reszcie kupić po drodze zająca. Zna

jom ość otoczenia, orjentacja, spryt, znajom ość obyczajów zw ie

rzyny, są dla m yśliw ego cecham i w ażniejszem i nawet, niż dobra strzelba. To sam o dotyczy sam ic owadziarek, dla których przy

stosow ania biologiczne obok fizjologicznych (spraw ność zm ysłów , nerwów, m ięśni, zw inność i t. d.) są kardynalnym warunkiem powodzenia. Tu otwiera się drugi niew yczerpany skarbiec przy

stosow ań. D oskonałość organów wewnętrznych, jak system ner-

22*

(4)

3 4 0 D ziw y przystosow ań u owadów.

w ow y i narządy zm ysłow e, zw łaszcza zaś ich „odbiorniki“

zewnętrzne, stanowi obok w łaściw ości p sychicznych, jak spryt, pom ysłow ość, wytrwałość i t. d., pole dla przystosow ań u owadów doskonałych.

Jakich w ybiegów m usi nieraz u żyw ać sam ica owadziarki, jak wytrwałą m usi być w sw ych atakach i zręczną, do jakiego stopnia naprężone są w szystk ie jej nerwy i zm y sły podczas atakowania żyw iciela jej przyszłego pokolenia, o tem dobre pojęcie m oże dać tylko bezpośrednia obserwacja. U jęcie tych w szystkich zabiegów w słow a m usiałoby być osobnem studjum psychologicznem , które nie leży w ramach niniejszego artykułu.

Zanim przejdziem y do szczegółów , nie od rzeczy będzie roz

patrzeć uprzednio krótko sprawę przystosow ań z ogólnego punktu widzenia.

Mając na w zględzie materjał entom ologiczny, m ożna podzielić przystosowania, zależnie od rodzaju ich celow ości, na dwie grupy.

D o pierwszej zaliczym y cech y o charakterze c z y n n y m , z a- c z e p n o - o d p o r n y m , jak żądło pszczół i ós, nogi chw ytne m o d l i s z k a (Mantis religiosa) i p ł o s z c z y c y (Nepa cinerea) r gruczoły z cieczą eksplodującą u chrząszcza Brachynus crepitans, gruczoły w ydzielające ciecze o przykrej woni i t. d., jednem słow em , urządzenia, działające na organizm y obce, wrogie lub łowne, b e z p o ś r e d n i o , m echanicznie lub chem icznie.

D o drugiej grupy, cech z a c h o w a w c z y c h , zaliczym y c ech y bierne, t, j. takie, które sam ą swoją obecnością dają organizm owi ochronę lub zapew nienie optimum warunków egzystencji. Tu jako przykłady przytoczyć m ożna przedew szystkiem ubarwienia i postaci ochronne ( m i m i k r y ) , jaskrawo zabarwione, w ysuw aln e pęcherzyki (Malachius) lub cewki (Cerura), futra zwierząt północ

nych, oraz w ięk szość cech wogóle, w ięc: narządy zm ysłow e, m ięśnie, i t. d., których spraw ność decyduje o zachowaniu lub śm ierci osobnika.

D o pierwszej grupy zaliczyćby również wypadało cały kom

pleks tych cech, które decydują o odporności organizmu na in

fekcje oraz zatrucia, jak również o zdolności do regeneracji utraconych organów lub gojenia ran. Jest to jednak kwestja nas tutaj w tej chwili m ało interesująca. Sprawą walki organizmu z żyjącym w nim organizm em pasorzyta zajm iem y się w na

stępnym artykule, o ile nam „Przyroda i T echnika“ nie odmówi m iejsca wśród sw ych łamów.

(5)

P r z y s t o s o w a n i a z a c h o w a w c z e .

Ciekawe przykłady przystosowań, m ających na celu zachowanie organizm u przy życiu, znajdujem y u pew nych larw z rodziny Ichneumonidów, żyjących pasorzytniczo na pająkach. Przykłady te zaw dzięczam y pięknej pracy holenderskiego badacza, E. N i e l - s e n’a.

Sam ica Polysphincta eximia Schm k. składa po jednem jaju na odwłoku pająka wpobliżu jego nasady. Młoda larwa żyje aż do ostatniego stadjum w tern sam em m iejscu, opuszczając je dopiero w celu sporządzenia sobie oprzędu i przepoczwarczenia się, co odbyw a się poza pająkiem, w jego sieci. Przez cały czas życia larwy pająk żyje norm alnie i odżywia się, mimo że larwa paso- rzyta ssie jego soki przez rankę w skórze. Larwa pasorzyta żeruje bardzo ostrożnie, nie naruszając żadnych w ażnych organów pająka, gdyż przedw czesna śm ierć żyw iciela spowodowałaby także śm ierć larwy, dla której martwe ciało pająka nie jest odpowiednim pokarmem.

Ż yw y pająk, jako owad żw aw y, m ógłby jednak łatwo zrzucić sw ego pasorzyta podczas ow ych karkołom nych wędrówek po nitkach sie c i; na tego rodzaju wypadek narażona jest larwa szczególn ie w chwili wyskórzania się, gdyż przy tym akcie m u

siałb y przyjść moment, w którym larwa straciłaby na chwilę w szelki „grunt pod nogam i“. Upadek zaś z grzbietu pająka jest dla larwy tej wyrokiem śm ierci. Kwestja pewnego um ocowania się i to takiego, któreby um ożliwiało swobodne wyskórzanie się, jest dla tego gatunku kwestją nietylko życia i śm ierci osobnika, lecz także, rzecz prosta, istnienia gatunku.

Larwa P. eximia posiada urządzenie, które ją zupełnie sku

tecznie przed tego rodzaju przypadkami ubezpiecza. Mniej więcej pośrodku brzusznej strony ciała posiada nasza larwa 4 stożkowate wyrostki skórne, stykające się, jak cała brzuszna strona larwy, bezpośrednio z ciałem pająka. W yrostki te wydzielają prawdopo

dobnie kleistą ciecz, która je um ocowuje do skóry pająka, zapewne zaraz po w ylęgu larwy z jaja. Przy w yskórzaniu larwa nie zrzuca starej skórki zupełnie, lecz zostawia ją pod spodem , na końcach ow ych wyrostków, które, będąc um ocowanem i do grzbietu pająka, nie mogą puścić zrzuconej skórki. To sam o dzieje się z następ- nemi skórkami, których larwa zrzuca w ciągu sw ego życia kilka.

Zostają one w szystk ie pod spodem larwy jako zeschnięta płytka.

(6)

Załączona ryc. 87 daje przekrój podłużny larwy pasorzyta oraz zrzuconych przez nią skórek, wraz z fragmentem grzbietu pająka.

Larwa rozwija się zw ykle tak szybko, ażeby przepoczwarczenie mogło nastąpić, zanim pająk zacznie się wyskórzać. O czyw iście w yskórzając się, pozbyłby się pająk sw ego pasorzyta, co byłoby

bardzo dobre dla pierw szego, lecz śm ier

telne dla ostatniego. Otóż okazało się, że skoro larwa nie zdąży ukończyć sw ego rozwoju przed wyskórzeniem się pająka, w ów czas ten, w ysk órzyw szy się, nie m oże się wylinionej skóry pozbyć zu

pełnie, gdyż wyrostki larwy pasorzyta zatrzym ują ją. Jak się to dzieje, dokład

nie niewiadomo, prawdopodobnie jednak kleista wydzielina, o której wyżej w spo

m inałem , przenika przez starą skórkę pająka i przykleja ją do nowej.

Takie sam o urządzenie posiada po

krewny poprzedniemu gatunek P. Nielseni, za ś P. łuberosa Grav.

posiada nie dwie, lecz trzy pary takich sam ych wyrostków.

Obok pow yższego prawdopodobnem jest również drugie zna

czenie tego um ocowania, polegające na uzyskaniu punktu oparcia przy akcie zadawania rany oraz przy ssaniu. Zaznacza się ono wyraźniej przy innem urządzeniu przystosow aw czem , które po

znam y niżej.

M ianowicie larwa P. clypeata w yzyskuje w celu przym ocow ania się do pająka skorupkę jaja, które sam ica przykleja do odwłoka pająka. Larwa tego gatunku od chwili w ylęgu nie opuszcza swej skorupki całkowicie, lecz przez całe ży cie tkwi w niej tylnym końcem ciała (ryc. 88). N a załączonej rycinie przedstawiona jest już dosyć wyrośnięta larwa P. clypeata, wskutek czego wystająca ze skorupki część ciała jest od uw ięzionego w skorupce końca znacznie szersza. Przy akcie ssan ia larwa przyciska silnie py

szczek do ranki, a ponieważ tylny jej koniec jest stały, zatem w ysiłek powoduje łukowate w ygięcie się całego ciała, wskutek czego m iędzy ciałem pająka a larwy powstaje wolna przestrzeń.

Jak już z tych dwóch przykładów widać, natura posiada różne sposoby dla osiągnięcia jednego i tego sam ego celu. Mojem zda

niem „wybór“ sposobu zależy w każdym wypadku od m ożliw ości, jakie danemu organizm owi stoją do dyspozycji. Każdy z nich

R yc. 87. L a rw a P. e x im ia (u g d ry , k r e s k o w a n a ), n a g rz b ie c ie p a jąk a, (u d o łu , fra g m e n t, k ro p k o w a n y ). P o ś r o d k u c z te r y c z a rn o z a z n a c z o n e w y lin k l la rw y , u m o c o w a n e z je d n e j s tr o n y d o w y ro stk ó w b r z u s z n y c h la r w y, z d ru g ie j z a ś d o g rz b ie tu p a ją k a .

U p ro sz c z o n e w g. N ie lse n a .

(7)

dąży do sw ego celu po l i n j i n a j m n i e j s z e g o o p o r u , która dla różnych organizm ów m oże być bardzo różna.

D o szed łszy do ostatniego stadjum larwalnego rozwoju, larwa P. eximia, nie potrzebując już pająka, przestaje oszczędzać jego witalne organy, zjada je, zabijając tern sam em sw ego żyw iciela.

Jej obecnym celem nie jest już odży

wianie się, lecz w ynalezienie sobie do

godnego m iejsca na sporządzenie oprzędu i przepoczw arczenie się. Z ostatniem w y- skórzeniem , które ma jeszcze m iejsce na pająku, larwa traci wyrostki brzuszne, uw al

niając się tern sam em od owej płytki ze

schniętej wylenionej skóry. W yrostki brzu

szne są jej już teraz bezużyteczne, gdyż, nie mając odpowiedniej budowy i m uskulatury,

nie mogą być użyte jako narządy lokomocji. Ryc.88. LarwaRclypea,ana L ecz larwa teraz m usi opuścić pająka i od- L ¡¡»p¿£h być bardzo niebezpieczną wędrówkę po sieci, iaiowcini<iz)m!C'nfoncNiclsenil składającej się z delikatnych, rzadkich nici.

Ostatnie stadjum larwy dostaje pewne urządzenie, którego stadja m łodsze nie posiadały zupełnie, a które obecnie decyduje o ż y c i u lub śm ierci larwy dorosłej. Na grzbiecie 3— 10 segm entu ciała znajdują się tu brodawki, opatrzone w ieńcem chitynow ych haczyków, skierow anych promienisto odśrodkowo, zakrzyw ionem i końcam i nazewnątrz. Brodawki posiadają własną muskulaturę, i m ogą być wciągane lub w ysuw ane. Otóż larwa, opuszczając pająka po zabiciu go, chwyta się sieci przy pom ocy ow ych ha

czyków i wciąga brodawkę w ciało, przez co cały w ieniec ha

czyków wraz z uchw yconem i nićm i zostaje w ciągnięty i przytrzy

m any silnie w powstałem w ten sposób zagłębieniu. Chcąc puścić nić, larwa w ysuw a brodawkę zupełnie, przyczem haczyki unoszą się ó tyle, że nici m ogą się od nich uwolnić. Chwytając i pu

szczając stopniowo coraz to innem i brodawkami nitki sieci, larwa, nie tracąc nigdy pewnego „gruntu pod nogam i“, m oże się w sieci posuw ać i dotrzeć do m iejsca odpowiedniego, gdzie sporządza sobie oprzęd, um ocow any do sieci pająka, i wewnątrz niego się przepoczwarcza.

Taki sam szereg 8 brodawek posiada również wspom niana już w yżej P. Nielseni. Inne gatunki wykazują pewne drobne zm iany, i tak: P. pallipes posiada 7 par, P. percontatoria 4 pary,

(8)

P. łuberosa 8 pojedynczych, P. clypeata 8 par brodawek zasadniczo nie różnych od opisanych wyżej.

W pow yższych przykładach w ystępuje na jaw wybitna różno- postaciow ość (polimorfizm) poszczególnych stadjów larw alnych jed

nego i tego sam ego gatunku. Ta różnopostaciow ość jest oczyw istym w ynikiem przystosow ania się p oszczególnych stadjów do ich specjalnych czyn n ości, t. j. do celu, jaki dane stadjum ma prze- dew szystkiem osiągn ąć na drodze osobnika od jaja do formy płciowej.

W opisanych formach ograniczał się polimorfizm larw do kilku cech, które jednak mało w p ływ ały na ogólną postać larwy. Są jednak wypadki, gdzie następujące po sobie stadja jednego i tego sam ego gatunku larw y są tak różne, że nieraz opisyw ano je jako odm ienne gattnki.

Piękny przykład polimorfizmu, a zarazem przystosow ań do

starcza nam b i e s k o t k a Perilampus hyalinus Say, żyjąca w A m e

ryce. Jest to w ielożerny pasorzyt drugiego stop nia1), żyjący na larwach o w a d z i a r e k z rodziny Ichneumonidae, Braconidae i Chalcldidae, oraz m uch pasorzytniczych z rodziny Tachinidae.

Larwa P. hyalinus żyje wewnątrz sw ego żyw iciela, który sam żyje również jako pasorzyt wew nętrzny w gą sien icy motyla. Od świata zewnętrznego jest zatem P. hyalinus oddzielony dwoma ciałami różnych osobników.

Jest to jeszcze bardzo prosty wypadek drugorzędnego paso- rzytnictwa i nie byłoby w nim nic szczególn ie ciekawego, zwła

szcza że jest to wypadek bardzo częsty. Co innego jednak sz cz e  gólnie nas tu interesuje.

O w a d z i a r k i , zw łaszcza za ś pasorzyty drugiego stopnia, skłagają jaja z reguły do wnętrza żyw iciela lub przynajmniej na jego skórę. Sam ica P. hyalinus natomiast obrała zupełnie inną drogę. Składa ona jaja poza żyw icielem , na liściach i t. p., zo

stawiając sprawę trafienia do żyw iciela sam ej larwie. U owadziarek jest to wypadek rzadki, o ile mi wiadomo drugi znany dotychczas.

W jaki sposób młoda larwa dostaje się do żyw iciela, który przecież ukryty jest w ciele gąsien icy m otyla, tego nie zdołano dotychczas napewno stwierdzić. Są jednak dwa przypuszczenia, będące za-

J) P a so rz y ta m i pierw szego sto p n ia nazyw am y te, któ re ż y ją n a o w ad ach r o ślin o żern y c h , d rugiego sto p n ia z aś te, któ re ży ją na p a so rz y ta c h p o p rzed n ich , t. j.

ow adach m ięso żern y ch . A n alo g icz n ie zn a n e są w ypadki p aso rzy tn ic tw a trzeciego a naw et w y ższy ch rzędów .

(9)

razem dwoma, zdaje się, jedynie m ożliwem i sposobam i odbycia tej skomplikowanej wędrówki. W edług jednego, jaja składane są w sąsiedztw ie kolonji gąsienic, a larwa P. hyalinus m usi przebyć sam odzielnie pewną niewielką stosunkowo drogę, znaleźć gąsienicę zarażoną i wgryźć się przez jej ciało do ciała jej pasorzyta, a sw ego żyw iciela. W edług drugiej opinji natomiast, jaja składane są na roślinach zupełnie niezależnie od bliskości kolonji gąsienic, zw łaszcza za ś na kwiatach, odw iedzanych przez sam ice tych owadziarek, których larwy są żyw icielam i P. hyalinus. Tutaj larwa P. hyalinus w yczekuje sposobności i przyczepia się do owadziarki podczas jej odwiedzin w Ttwiecie, a ta zanosi ją do gąsienic, m oże nawet do tej, którą rów nocześnie zaraża własnem jajkiem, nie wiedząc, że przynosi ze sobą wroga sw ego przyszłego potomka. Podobny wypadek transportu znany jest z rzędu chrzą

szczy . Gatunki z rodziny Meloidae pasorzytują jako larwy u pszczół. Jaja składane są do ziem i, a młode larwy, zwane t r i u n g u l i n a m i , zaraz po w ylęgu wdrapują się na pobliskie rośliny i tam oczekują na odw iedziny pszczoły. P rzyczepiw szy się do niej, pozwalają się za n ieść do gniazda, gdzie zjadają jaja pszczół.

N iezależnie od tego czy innego sposobu dostania się do ż y  wiciela, larwa P. hyalinus jest zaraz po w ylęgu pozostawiona sam a sobie, w m iejscu, które nie nadaje się na jej dłuższy pobyt, w którem niem a żadnych dla niej jako tako dogodnych warunków, a przedew szystkiem niem a pokarmu. Pierw szem jej zadaniem jest zatem dostać się za w szelką cenę do źródła pokarmu, t. j.

do żyw iciela. Z tern związana jest jednak zdolność do sam odziel

nego ruchu i to ruchu sprawnego, na podłożach, na których larwy innych owadziarek zupełnieby się obracać nie um iały i m usiałyby w krótkim czasie zginąć. Ponadto larwa P. hyalinus, zwana w tem pierwszem stadjum p l a n i d j u m , jest narażona przez pewien okres czasu na bezpośrednie działanie warunków atm osferycznych, które dla zwykłej larwy owadziarki, pasorzyta wewnętrznego, b yłyby bezwątpienia zabójcze (głównie działanie słońca).

Otóż p l a n i d j u m P.. hyalinus jest do sw ego szczególnego celu doskonale przystosow ane, do tego stopnia, że w łaściw ie jest ono do typowej larwy błonkówki wogóle, a owadziarki w sz cz e  gólności, zupełnie niepodobne. Jak widać z załączonej ryciny (ryc. 89) przypom ina ona raczej r y b i k a c u k r o w e g o (Lepisma

(10)

saccharina), który należy do diametralnie przeciwnej blonkówkom grupy: owadów pierwotnych, Thysanura, owada, znanego ze swej szybkości i zręczności w bieganiu, aniżeli larwę blonkówki.

Grzbietowe płytki segm entów jej ciała, czyli t e r g i t y , są dosyć twarde, silnie schitynow ane i zachodzą ostrem i, bocznem i

końcam i na spód ciała, gdzie skie

rowane są nieco ku tyłowi, mając nadto na tylnym brzegu szereg ostrych kolców. Całe płytki są ru

chom e, a ich' ostre zakończenia grają podobną rolę, jak brzuszne łuski wężów. Jest to zatem bardzo sprawny organ lokomocji. Ponadto t e r g i t y stanowią dla larwy dobrą osłonę przed wpływ am i atmosfe- rycznem i, na które grzbiet jest szczególnie w ystaw iony.

Skoro planidjum dostało się w reszcie tą c zy inną drogą do żyw iciela, spełniło sw e główne za

danie i wyczerpane żeruje przez jakiś czas, rosnąc bardzo silnie.

Twardy pancerz chitynow y nie jest jednolity, lecz, jak zbroja w sta

wach, składa się z poszczególnych tarcz, tergitów, połączonych cienką i rozciągliwą błoną, początkowo sfaidowaną pod tergitami i dlatego na ryc. 89 b nie widoczną. W miarę wzrostu larwy, błony, łączące tergity, rozsuwają się i larwa przybiera postać pękatą, jak ryc. 89 c. Po pew nym czasie planidjum wyskórza się, zrzuca swą pierwotną postać wraz ze zbędnem i już teraz cecham i planidjum i przemienia się w delikatną, przejrzystą, owalną larwę drugiego stadjum. Jest to stadjum krótkie, wyrasta stosunkowo nieznacznie i przechodzi wkrótce po nowem w yskórzeniu w trzecie stadjum, zupełnie od planidjum oraz od drugiego stadjum larwy odm ienne.

Jedynym jej celem jest obecnie żyw ienie się, które tu jest znacz

nie intensyw niejsze niż w stadjach poprzednich a, co zatem idzie, połączone z silnym wzrostem . Larwę tą w idzim y na ryc. 8 9 d.

Dziwna jej postać, zw łaszcza zaś wystające na boki trzy pierw sze segm enty odwłoka (4 —6 segm . ciała) nie mają dotychczas w y

jaśnienia ze stanowiska celow ości. Jest to ostatnie stadjum lar

■ a

R y c. 89. P e rila m p u s h y a lin u s : a — p la n id ju m o d s p o d u , b — p la n id ju m z a ra z p o w y lęg u , o d g rz b ie tu , c — p la n id ju m n a je d z o n e , d — la rw a trz e c ie g o s ta d ju m . W szy stk ie r y c . s iln ie , le cz

n ie je d n a k o w o p o w ię k sz o n e . W g. S m ilh ’a.

(11)

D ziw y przystosowań u owadów. 3 4 7

walnego rozwoju P. hyalinus, przeobrażające się po wyskórzeniu w poczwarkę, a następnie w owada doskonałego.

P r z y s t o s o w a n i a z a c z e p n o - o d p o r n e .

W larwach m u c h y o w o c o w e j (C eratitis capitata) żyją na Hawaji, importowane sztucznie z innych krajów, pewne gatunki owadziarki z rodzaju Diachasma (Ichneumonidae). Sam ice tych gatunków, czyto z braku dosyć czułych zm ysłów , czy też z in

nych przyczyn, nie Odróżniają larw zarażonych od niezarażonych, wskutek czego do jednej larwy żyw iciela składają po jednem jaju różne okazy sam ic. W ynik jest ten, że po w ylęgu jaj znajduje się w jednej larwie żyw iciela po kilka okazów larw pasorzyta, które stoją do siebie w stosunku konkurencyjnym , gdyż ilość pokarmu jest zazw yczaj zamała dla w szystk ich pasorzytów. Otóż pierw sze stadjum larwy pasorzyta ma przedew szystkiem na celu pozbycie się sw ych współbiesiadników i zyskanie dla siebie samej całej ilości pokarmu, zawartego w ciele larwy żyw iciela. W tym celu pierw sza larwa zaopatrzona jest w dużą, silnie schitynow aną głow ę i duże, sierpowate, ostre, szeroko rozstawione żuwaczki.

Przy pom ocy tych ostatnich silniejsza lub najw cześniej w ylęgła larwa napada na larwy konkurencyjne i zabija je. Po załatwieniu się z niemi żeruje w tem że stadjum przez krótki czas, a następnie przeobraża się w drugie stadjum, nie posiadające ani śladu tych m orderczych żuwaczek, ani też wielkiej, silnej głow y. Po uwol

nieniu się od konkurentów są to już cech y zbędne, larwa m oże spokojnie żerować i nie jest narażona na żadne niebezpieczeństw o.

Jest to larwa delikatna, o ciele prawie galaretowałem ; żuwaczki są obecne, lecz miękkie, nie nadające się do żadnej pracy.

Larwa drugiego stadjum m oże ży ć tylko w płynie organicznym , t. j. dosłownie zaw ieszona w półpłynnej m asie pokarmu. Jak wiadomo jednak, posiada ciało larwy żyw iciela (i w ogóle larw) dobrze rozwinięte organy wewnętrzne, oraz ciało tłuszczow e, które nie są płynam i. Pasorzyty, które żyją wewnętrznie, żyw ią się zazw yczaj ciałem tłuszczow em , które przy pom ocy żuwaczek rozdrabniają, śliną rozpuszczają i dopiero po takiem przerobieniu spożywają. Związana z tern praca nie jest mała i larwy takie są zaw sze silniej zbudowane od opisanego drugiego stadjum D ia

chasma. Otóż larwa drugiego stadjum Diachasma żyje zaw sze tylko w poczwarkach m uchy, w zględnie, ściślej m ówiąc, w tern stadjum przejściow em od larwy do poczwarki, w którem larwa

(12)

wytw orzyła już puparjum x), a jej tkanki u legły już histolizie, t. j.

rozpadowi, która u holom etabolicznych2) owadów jest stałem zja

w iskiem poprzedzającem przepoczwarczenie.

N ie byłoby nic szczególn ego w tern, że druga larwa żyje tylko w tern puparjum, gdyby nie ciekaw y fakt, że już pierw sza larwa

„ m y śli“ o dopełnieniu tych dla siebie w drugiem stadjum w y  m aganych warunków. Okazało się m ianow icie, że jeśli z jakich

kolwiek przyczyn naturalnych lub sztucznych larwa żyw iciela (m uchy) opóźni się z w ytworzeniem puparjum, w ów czas larwa pasorzyta (jej pierw sze stadjum) „czeka“ tak długo z w yskórze- niem i przejściem w drugie stadjum, aż w reszcie żyw iciel dojdzie do stanu puparjalnego. W tysiącach badanych wypadków nie stwierdzono ani jednego takiego, w którymby pasorzyt przeszedł w drugie stadjum przed przejściem żyw iciela w stan puparjum.

W skutek tego pierw sze stadjum larwy pasorzyta trwa rozm aicie długo. Na jego długość w pływ a jednak jeszcze drugi czynnik, m ianow icie czas złożenia jaja. Zw ykle sam ica składa sw e jaja do prawie dojrzałej larwy tak, że pierw sze stadjum pasorzyta trwa 1—2 dni. Zdarza się jednak, że jaja zostają złożone do larw m łodszych, w ów czas, oraz w w yżej opisanym wypadku opóźnio

nego puparjum, m oże pasorzyt pozostawać w stanie „oczekiw ania“

w pierw szem stadjum nawet kilkanaście dni, t. j. do chwili w y

tworzenia przez m uchę puparjum i przejścia jej tkanek w stan histolityczny.

N ie zdarzyło się również nigdy, żeby pierw sza larwa przeszła do puparjum bez wyskórzenia się. Polega to, zdaje się, na tern, że, o ile druga larwa ze względu na sw ą budowę nie m oże żyć w ciele larwy żyw iciela, o tyle pierw sze stadjum, ze sw em i du- żem i żuwaczkam i i niezgrabną głową, nie jest odpowiednio do

stosow ane do życia w płynnym pokarmie. N ie jest w ykluczone, że grają tu także rolę, m oże nawet główną, czynniki chem iczne, t. j. skład chem iczn y pokarmu.

Larwa m uchy pozostaje żyw a aż do stadjum puparjum. H isto- liza odbywa się jeszcze normalnie i dopiero po jej ukończeniu m ożna zauw ażyć zatrzym anie dalszego rozwoju, spowodowane przez śm ierć m uchy, która w stadjum histolizy następuje.

Larwa obchodzi się ze swoim żyw icielem bardzo ostrożnie,

P u p a rju m , czyli t. zw. „ b a ry łk a “, pow staje z ostatniej skórki larw alnej, k tó r a tw ardnieje i osłania fo rm u jąc ą się poczw arkę.

J) T. j. ow ady o zupełnej p rzem ian ie: p o czw ark a, g ąsien ica, ow ad d o s k o n a ły .^ ;

(13)

O fotogralji balistycznej. 3 4 9

jakgdyby czuła instynktowo, że śm iertelne uszkodzenie żyw iciela jest rów nocześnie wyrokiem śm ierci na pasorzyta. Mimo duże żuwaczki nie zdarza się nigdy, ażeby pierw sza larwa uszkodziła jakiś w ażny w italny organ sw ego żyw iciela. Żyw iciel m usi być ż yw y aż do chwili wytworzenia puparjum, które jako twarda chitynowa „beczułeczka“ stanowi później jedyną ochronę pasorzyta, a nadto m usi zdrowo dotrwać do stadjum histolitycznego, które jest nieodzow nym pokarmem drugiej larwy.

W idzimy zatem, jak nadzw yczajnie um iejętnie skonsolidowane są w łaściw ości m orfologiczne i biologiczne pasorzyta i żyw iciela, jak śc iśle dostosow ane są cech y m orfologiczne i biologiczne do zadania, jakie w danem stadjum larwa ma spełnić.

Jaka jest przyczyna tego „czekania“ pierwszej larwy, od której

„cierpliw ości“ za leży jej lós w stadjum następnem ? O czyw iście grają tu rolę czynniki chem iczne, które m uszą się zjaw ić w ciele żyw iciela i pobudzać przeobrażenie pierwszej larwy w drugą, jednakowoż bez istnienia ściśle określonego, w swej naturze zapewne również chem icznego resonansu w larwie pasorzyta bodziec ten nie w yw ołałby żadnej reakcji. Ów chem iczny reso- nans, jeśli rzeczyw iście istnieje, jest zatem w tym wypadku cechą przystosowaw czą, m ianow icie fizjologiczną, powstałą tak, jak i cech y przystosow aw cze morfologiczne, mojem zdaniem , powstają.

Na tych kilku przykładach poprzestaję, choć m ożnaby je przytaczać w nieskończoność, nie nudząc czytelnika nigdy, gdyż temat ten jest w rozm aitości nieprzebrany.

Z P raco w n i E n tom ologicznej W ydziału C ho ró b Roślin P ań stw . In st. N au k . G osp. W iejsk. w B ydgoszczy.

W. P O D L A C H R , L W Ó W , K O R P U S K A D E T Ó W .

O fotografji balistycznej.

C z ę ś ć I.

Od szeregu lat pracują laboratorja balistyczne nad udoskona

leniem metod fotografowania ruchów bardzo szybkich. K onieczność dokładnego poznania ruchu pocisku, w ystrzelonego z karabinu lub działa, w yłoniła problem eksperym entalny: jak uchw ycić na k liszy obraz optyczny ciała, poruszającego się z prędkością, równą

(14)

3 5 0 O fotografji balistycznej.

prawie 1000 m /sek? N a zdjęciu należy tu przytem uwidocznić nietylko sam pocisk w żądanej fazie ruchu, lecz również jego najbliższe otoczenie, t. j. powietrze, wraz z w szelkiem i zaburze

niami, przez przelot pocisku wyw ołanem i. D la poznania oporu, którego doznaje pocisk, będący w ruchu, koniecznem jest bowiem uw idocznienie fal zgęszczen ia, które postępują wraz z pociskiem . To zagadnienie balistyki t. zw. „zewnętrznej“ dało im puls do w y  pracowania pom ysłow ych sposobów fotograficznych. Ten — napo- zór bardzo specjalny — dział techniki eksperym entalnej zasługuje na uw agę najszerszego ogółu przyrodników. Wprawdzie bowiem fotografja balistyczna zaw dzięcza swój, św ietny zresztą, rozwój potrzebom specjalnej nauki: o broni, jednakowoż zakres jej sto

sow alności jest bardzo rozległy.

W k a ż d e m prawie doświadczeniu, zawierającem w sobie ru

ch y nadzwyczaj szybkie, usuw ające się zupełnie z pod kontroli oka lub zw yczajnego aparatu fotograficznego, m ożna z powodze

niem stosow ać fotografję balistyczną, której m etody poznam y w niniejszym artykule, o czy w iście w skróconym jedynie zary

sie. Zaś fakt, że m etody te są naogół niedoceniane i nie cieszą się zasłużoną popularnością, św iadczy jedynie o tern, że znajo

m ość ich nie dotarła z laboratorjów balistycznych do szerokich kół fizyków, techników i przyrodników.

Stajem y zatem najpierw wobec zagadnienia s f o t o g r a f o w a n i a w l o c i e p o c i s k u k a r a b i n o w e g o . Prędkość pocisku przyj

m iem y okrągło 1000 tfz/sek. N ajszyb sze migawki m echaniczne, np. znana migawka żaluzjowa flnschiitza, dopuszczają najkrótszy czas naśw ietlenia 1/1000 sek. W tym czasie pocisk odbywa jedna

kowoż drogę 1 m; w ykluczonem jest zatem sfotografowanie go tym sposobem w naturalnej w ielkości. B y obraz był na k liszy dostatecznie „ostry“, nie m ożna dopuścić przesunięć obrazu więk

szych niż 1/10 mm, należałoby zatem skrócić czas ekspozycji 10000 razy. W yniosłaby ona w ięc 1/10,100,000 sek.; przez ten czas pocisk poruszyłby się jedynie o 1/10 mm, takiż sam ruch w y

konałby jego obraz na k liszy, zdjęcie posiadałoby zatem zadowa

lającą ostrość. Granicą spraw ności m igaw ek m echanicznych jest jednak — jak w idzieliśm y pow yżej — 1/1000 sek.; bezwładność części ruchom ych nie dozwala ekspozycyj krótszych. N ie nadają się one zatem zupełnie do tego celu. Nieprzydatne okazały się również t. zw. m ieszaniny m agnezjowe do sztucznego oświetlenia.

Ich czas spalania się w yn osi bowiem od 0 ‘002 do 0.01 sek.

(15)

O fotogralj! balistycznej. 3 5 1

T ym czasem już w roku 1866 zauw ażył T ó p l e r , że można — nie używ ając żadnego w ogóle zatrzasku — fotografować np. fale głosow e w powietrzu przez krótkotrwałe ośw ietlenie i s k r ą e l e k  t r y c z n ą . T en pom ysł pracowania w lokalu,

zaciem nionym na czas zdjęcia, i oświetlania przedmiotu zapom ocą intensyw nej a bardzo krótkotrwałej iskry elektr. stał się podstawą całej dzisiejszej „fotografji balistyczn ej“.

Tópler fotografował tym sposobem fale gło

sow e, w yw ołane iskrą elektr., oświetlając je drugą w chw ilę później, używ ał zatem dwóch iskierników. Wypracował przytem bardzo po

m ysłow ą metodę optyczną (t. zw. „ S c h l i e - r e n m e t h o d e “), która pozwala uwidocznić fotograficznie w szelkie zaburzenia gęstości

(a zatem fale, wiry i t. d.) powietrza. N ależy przytem pamiętać, że każda partja powietrza, której gęstość uległa zm ianie w sto

sunku do otoczenia, wskutek ruchu, ogrzania i t. p., posiada odm ienną zdolność załam yw ania światła. Na tern opartą jest m e

toda Tóplera. Pocisków T. nie fotografował. Dopiero w roku 1884 dostosow ali E. i L. M a c h metodę Tóplera do celów balistyki.

Na rycinie 90 widzim y znakomite zdjęcie L. Macha z roku 1896.

Prędkość pocisku (8 mm) w ynosiła tu 518 m/sek. P ocząw szy od tych lat datuje się szybki rozwój fotografji balistycznej. Stwo

rzona w r. 1903 W ojskowo-techniczna Akademja w Charlotten- burgu posługiw ała się w sw ych

laboratorjach balist, bezustan

nie metodami Tóplera i Macha i doprowadziła je do tej w iel

kiej doskonałości, jaką posia

dają obecnie. Jest to w znacz

nej m ierze zasługą dyrektora akademji C. C r a n z a (zob. spis literatury). Przed bliższem zapo

znaniem się z częścią doświad

czalną porównajmy ryc. 91 z poprzednią. Rycina ta, po

chodząca z r. 1918, przedstawia pocisk (8 mm, „S-GeschoB“) w ruchu z prędkością 885 wj/sek. D oskonale widać fale głosow e, tow arzyszące pociskowi, oraz wir za nim. A n alogiczn y przypadek

R y c. 91.

(16)

z zakresu hydrom echaniki stanowi ruch okrętu w wodzie, który przedstawia ryc. 92.

Przebieg sam ego zdjęcia fotograficznego przedstawia się na

stępująco: W zaciem nionej strzelnicy ustawia się aparat fotogr.

z odsłoniętym objektywem; w chwilę po wystrzale z karabinu pada iskra elektryczna i oświetla pocisk, znajdujący się w łaśnie w polu widzenia objektywu. Daje to s y l w e t k o w e , t. j. pojedyncze, nieciągłe zdjęcie pocisku wraz z falami, jak w ryc. 90 i 91. Bardzo znaczne trudności sprawiło jednak w yw ołanie iskry oświetlającej w odpowiednim m om encie. Po szeregu uciążliw ych prób zasto

sowano sposób następujący, że sam pocisk w przelocie przez od

powiednie urządzenie w yw ołuje iskrę elektryczną w tej w łaśnie chwili, kiedy znajdzie się przed aparatem. Trudnem jest w łaśnie to nastaw ienie na odpowiedni m o

ment, by uchw ycić żądaną fazę zjawiska. R yciny schem atyczne 93, 94 i 95 informują o dawniej

sz y ch urządzeniach w tym celu.

,W ryc. 93 pocisk, poruszający się b w kierunku strzałki, przerywa nitkę,

ciężarek P spada i w ów czas sprę

żyna a-b zam yka obwód elektrycz

ny tak, że kondensator C w yła

dowuje się poprzez metę iskrową F „ośw ietlającą“. Przez um ie

jętne dobranie wym iarów sprężyn y a-b oraz odstępu b-c m ożna to osiągnąć, że iskra padnie w iskierniku F w żądanej chwili.

(17)

O lotografji balistycznej. 3 5 3

Podobnie — ryc. 94 — pocisk sam wyw ołuje iskrę w F, przebijając po drodze szklane o słon y a oraz b w pom ocniczej m ecie. Urzą

dzenie w ysokiej precyzji stanowi t. zw. wahadłow y przerywacz H elm holtza, ryc. 95. W zdłuż dokładnej podziałki kątowej P usta

w ione są dźw ignie precyzyjnych w yłączników . P ozycję ich można najdokładniej ustalić mikro- i

m etrycznie. Opadające wa- fr ii i „ hadło W uderza kolejno i" I ~

dźwignie 1, 2, 3, 4..., i w yłą---" ' ' " " j J . - - --- o Ł ;

cza tem sam em odpowiednie c G K

obwody elektryczne I, II, III, T~jf~l---

IV, powodując wystrzał, na- ^ R 96 stępnie ośw ietlenie, ewent". ~ J

nawet kilkakrotne. O dstępy czasu dadzą się tu regulow ać z do

kładnością 10~8 sek. Rycina 96 tłum aczy pierwotny schem at E. Macha. P ocisk G przelatuje przez m etę U (ewent. z osłoniętem i szkłem etektrodam i); przebija tam w ów czas iskra a prawie równo

cześn ie w iskierniku F. Za- A

nim pocisk zdążył opuścić

iskiernik U, już został z F ... y r— ---

ośw ietlony i wraz ze sw em i & j

falami sfotografowany. Błę- ( TS.ZisiĄ

dem tej pierwszej m etody \

Macha jest zatem to, że ; a t

ośw ietlenie przez iskiernik r , r 1 j F następuje zaw cześn ie. jpr

W szystkie prawie później- Tt:*73

sze ulepszenia p oszły w tym \—¿__L. j - J —.—= Ryc. 97.

(18)

3 5 4 O lotografji balistycznej.

R y c. 98.

kierunku, by opóźnić m oment oświetlenia, zachowując wyw oła- nie sam oczynne, przez sam pocisk.

W ryc. 97 i 98 zapoznajem y się z pom ysłow ym sposobem stw a

rzania żądanej r ó ż n i c y c z a s u m iędzy chwilą, gdy pocisk przebywa jeszcze w obrębie urządzenia wyw ołującego, a tą chwilą, gdy pocisk jest przed objektywem i ma zo

stać w łaśnie ośw ietlonym . Pocisk G przelatuje przez pierścień H, który jest z boku przewiercony i nasadzony na rurkę R. Fala zgęszczen ia, idąca wraz z pociskiem , dmu

cha w ów czas przez R i skie

rowuje u m ieszczon y m iędzy R i blendą B płom ień k św iecy lub palnika ku m ałem u otworkowi w przysłonie B. Gorące gazy spa

linow e z płom ienia przedostają się tym sposobem ku elektrodzie E i stanowią teraz, wskutek zjonizowania, pom ost dla wyładowania elektr. m iędzy elektrodami E i R. Przedłużając długość rurki R ma się m ożność opaźniania iskry E-R, mającej w yw ołać dopiero właściw ą iskrę w m ecie oświetleniowej F. O pisane urządzenie pochodzi od L. Macha i jest dziś ciągle jeszcze z powodzeniem używ ane. Tak np. przedstawiona w ryc. 91 fotograłja poci

sku 5 8 mm wykonana została p ow yższym w łaśnie sposobem . Jak widać z opisu przytoczonych metod fotograficznych: 1) sam pocisk, w przelocie zazw yczaj przez iskiernik pom ocniczy, w yw o

łuje iskrę oświetlającą w drugim, w łaściw ym iskierniku; 2) iskier

nik pom ocniczy zaopatrzony m usi b yć koniecznie w jakieś urzą

dzenie dodatkowe, powodujące, że iskra oświetlająca padnie dopiero o chwilę później, gdy pocisk zdążył już opuścić iskiernik pom oc

n iczy i znajduje się przed objektywem aparatu fotogr. T ę w ym a

ganą różnicę czasu nazw ijm y dla skrócenia przez A t. Będzie to zresztą zaw sze jedynie m ały ułam ek sekundy.

Stw orzenie różnicy A t, czyli opóźnienia iskry w starano się osiągn ąć przy pom ocy najrozm aitszych sposobów ekspery

m entalnych i odmian konstrukcyjnych. Najbardziej pom ysłow e rozwiązanie jest następujące: N ależy utworzyć o b w ó d e l e k  t r y c z n y , złożon y z 2 iskierników F1 i Fs kondensatorów, cewek sam oindukcyjnych i oporów. Kondensatory otrzymują nabój elektr.

(19)

O fotogralji balistycznej. 3 5 5

z dołączonej m a szy n y iniłuencyjnej. O dległości elektrod w iskier- nikach są tak dobrane, że zastosow ane napięcie nie powoduje narazie przebicia iskry w Fx, ani w F2. Pocisk, m ający być sfo- tografowowanym, przelatuje po drodze zupełnie swobodnie przez metę Ft ; wtedy nastąpi przebi

cie iskry przez tę metę pom oc

niczą. W yładowanie to powoduje oscylacje w reszcie obwodu i do

piero teraz nastąpi przebicie wła

ściw ego iskiernika ośw ietlenio

w ego F2. M iędzy obiema iskrami upłynie pewien czas, stworzona zatem- została tak pożądana róż

nica A t. W idzim y więc, że sta

n ęliśm y wobec czysto elektrycz

nego zagadnienia z zakresu te - o r j i o b w o d ó w o s c y l a c y j 

n y c h . Zagadnienia to brżmi: jak n ależy połączyć w układ elektr.

źródło napięcia, 2 iskierniki, kondensatory, samoindukcje i opory — i jakie im nadać w ielkości — by wyładowanie w iskierniku F2 nastąpiło o pewną żądaną i zgóry przewidzianą różnicę czasu A t później niż w m ecie Fi?

Jednem z rozwiązań jest schem at Knochenhauera i Oettingena, przedstaw iony w ryc. 99. Pochodzi on jeszcze z roku 1858, a słu

ży ł obu fizykom do badania oscylacyj elektrycznych. Następnie E. i L. Mach zmodyfikowali ten układ i w ten sposób powstał schem at ryc. 100. Fx i F2 są iskierniki, Cx C2 C3 kondensatory,

.W w ysoki opór, L samoindukcja. Zm ieniając odpowiednio w szy st

kie te w ielkości, m ożna w szerokich granicach regulować odstęp czasu, który będzie dzielił iskrę w Fx od iskry F2. M ożliwem b ę

M

(20)

dzie zatem uchw ycenie żądanej fazy fotografowanego przelotu po

cisku. Tak np., obierając dla pew nego napięcia C2 = 400.000 cmt C2 == 100.000 cm, Cs = 20.000 cm, i L = 3 ‘4 henry (duże pojem no

ści i sam oind.I), otrzym alibyśm y A t — 1*16 X 10-3 sek., czyli około Viooo sek. W innym przypadku np. 1 ' 3 X 10"5 sek.

Z auw ażyć należy, że od doboru w szystkich w ielkości w sche- A i, ale także i czas trwania isk ry

oświetl, w F2, który w ynosi normalnie około 10~7 sek.

Szczególnie wpływ a tu po

jem ność Cs, A t zależy rów

nież od długości mety Ft i F2.

Przez zm ianę rozstępu elek

trod w iskiernikach m ożna to osiągnąć, że po jednej iskrze Ryc. ioi. w Fx nastąpi cala serja isk ier

w F2. N asuw a to m y śl o m oż

liw ości kinematografji balistycznej.B udując schem at Macha, trzeba pamiętać o jego sprawności, czyli dbać o to — przez dobór w iel

kości — by m ożliwie duża część energji elektrycznej, nagrom a

dzonej w kondensatorach, zam ieniła się w F2 w energję św ietlną.

Naogół trudno jest jednak otrzymać iskrę jasną (czyli pocho

dzącą z wyładowania dużych pojem ności kondensatorów) a rów

nocześnie krótkotrwałą. Pojedyncze (niekinematograficzne) zdję

cia s y l w e t k o w e , w ykonyw ane powyżej opisaną metodą Macha, nie wym agają zresztą du

żych m ocy elek tryczn ych ; 0'5 w atta jest zupełnie w y  starczającą m ocą iskier- nika, ośw ietlającego F2.

Tópler, który p ierw szy u żył iskry elektr. jako źró

dła światła, posługiw ał się (r. 1866) następują

cym układem elektrycz

nym : dwa iskierniki, dwa kondensatory i cewka sa- moind. połączone są jak w ryc. 101. W m ecie F1 przeskakuje iskra elektryczna; powo

duje to odm ienny rozkład napięć w całym obwodzie i po chw ily

(21)

O fotografji balistycznej. 3 5 7

A t nastąpi przebicie mety F2. Topler fototografował tym sp oso

bem falę głosow ą, w yw ołaną przez iskrę w Fx. Przez czas A t fala rozprzestrzeniała się w otaczającem powietrzu, a przez na

stępujące z Fa ośw ietlenie utrwalała się na k liszy fotograficznej pewna faza tego ruchu. W ielkości elektryczne, występujące w schem acie Toplera, i mająca

z nich w yniknąć różnica czasu A t zw iązane są ze sobą rów

naniem :

A t S i ‘k . --- 'TCm

przy nastaw ieniu m ety F2 na m aksym alne napięcie. Skra

cając m etę F2, uzysk ać m oż

na serję rozładowań dla ce

lów kinematografji balistycznej.

Obwód oscylacyjny, pom ysłu Toplera, nie został jednako

woż tak dokładnie poznany teoretycznie, jak schem at Macha, przez co nie daje w yników pew nych i stosunkowo rzadko bywa u żyw an y dla celów balistyki. Stosuje się go natomiast chętnie ce

lem otrzymania fotografji z dziedziny akustyki. Ryc. 102 pokazuje strzał przez obustronnie otwartą rurę — na

leży zwrócić uw agę na kształt fali tow arzyszącej, zaś ryc. 103 jest znakom itym przykładem dla zasady H uyghensa, która — jak wiadomo — każe uw ażać falę jako wypadkową fal cząstkow ych. T e ostatnie w ystępują tu poprzez otwory w rurze, przez którą przeleciał w łaśnie pocisk (S ), i sk ła

dają się na utworzenie czoła fali. Wi

dać dwa sy stem y fal.

Oprócz metod Macha i Toplera stosow any jest następujący układ z induktorem — zob. ryc. 104: pocisk w przelocie przerywa drut A, a tern

sam em obwód pierw szy P induktora (P - S ). W ywołane tern napięcie w obwodzie wtórnym 5 powoduje iskrę w m ecie F,

R y c. 104.

(22)

3 5 8 O fotograiji balistycznej.

spóźnioną o A t, zależnie od doboru pojem ności Cj i C2 oraz samoindukcji cew ek P i 5.

O pisane pow yżej „metody opaź- niania“ (Verzógerungsm ethoden) łą

czy się nieraz ze sposobam i m echa- nicznem i, np. z poznanym w ryc. 97 98. Co do i s k i e r n i k ó w ośw ietla

jących należy zauw ażyć, że nie jest obojętnem, z jakiego metalu są ich elektrody. Z ależy bowiem od tego szybkość gaśnięcia iskier, zatem czas ich trwania. Okazało się, że najszybciej gasną iskry m iędzy elek

trodami srebrnemi lub z m iedzi; chętnie stosuje się również m a

gnez {Mg), choć gasi znacznie wolniej, daje natom iast w dużej ilości prom ienie fiołkowe i ultra

fioletowe, działające in ten syw  nie na kliszę fotogr. Na ryc. 105 widać iskiernik ośw ietleniow y;

z um ieszczonej pod metą rurki dm ucha siln y strum ień pow ie

trza i usuw a natychm iast po

wstające m iędzy elektrodami metalu. O siąga się tym sposobem szy b sze gaśn ięcie iskry.

Fotografja balistyczna po

zwala wniknąć głęboko w zja

wisko strzału. Fotografuje się próbne pociski o najrozmait

szy ch kształtach, nadaje się im różne prędkości i,studjując w ten sposób a e r o d y n a m i c z n ą stronę strzału, w nioskuje się o najkorzystniejszych dla dono- śn ości i celności profilach po

cisku i t. d. Tak pow stały zdję

cia: ryc. 91, 106, 107 i 108.

W ostatniem z nich pocisk zo^~

(23)

O lotograiji balistycznej. 3 5 9

stał celow o zm u szon y do t. zw. ryko

szetu przez uderzenie o deskę. Wi

dać, jak każda z oderwanych drzazg wytwarza w łasne fale. Również precy

zyjne metody i n t e r f e r e n c y j n e w cią

gnięto w służbę balistyki; w ryc. 109 w idzim y pole prążków w refraktometrze interferencyjnym , zaburzone przez przelot pocisku. M ożna stąd bardzo dokładnie w y  liczyć rozkład ciśnień naokoło pocisku.

W szystkie przytoczone dotychczas m etody fotograficzne dawały zdjęcia o charakterze s y l w e t k o w y m , t.

nieciągłym . Ginie w ten sposób w iście cały szereg szczegółów . Pró

bowano niejednokrotnie zdjęć w roz- prószonem św ietle iskry elektr., ana

logicznie do zw yczajnych zdjęć przy ośw ietleniu dziennem . W ym aga to bardzo jasn ych iskier oświetlających, zatem przetwarzania w iskierniku znacznych m ocy elektrycznych na światło. Podczas, gdy dla zdjęć cie

niow ych trzeba jedynie 0 ’5 w atta na iskrę, tutaj zaledwie w ystarcza m oc 80 wattów. Metodą ośw ietlenia roz

prószonego badano ruchy m echani

zm ów przy broni, np. zamku, oraz przebieg całego szeregu działań ek s

plozyjnych pocisku, przy przelocie przez ciała, jak np. w ryc. 110. T ym sam ym sposobem wykonano zdjęcie pocisku działowego ryc. 111.

Sposobam i, zestąw ionem i w n i

niejszym artykule, m ożna z danego zjawiska w ykonyw ać zdjęcia tylko pewnej j e d n e j f a z y ruchu. Jak

kolwiek to jest pożytecznem , jednak nie daje m ożności analizy szczeg ó  łowej c a ł e g o zjaw iska, lub przy-

(24)

3 6 0 Sprawy bieżące.

R y c. 111.

najmniej dłuższego jego okresu.

Służą do tego m etody zdjęć s e - r j o w y c h w doskonalszej formie:

zdjęć k i n e m a t o g r a f i c z n y c h . Będą one tematem d r u g i e j części artykułu.

(W szystkie zam ieszczone w arty

kule ryciny zreprodukowano z C.

Cranz’a, Lehrb. d. Ballistik).

. L i t e r a t u r a .

1. C. C r a n z, L e h rb u c h d er B allistik (B erlin, J. S p rin g e r), t. I —111. K lasy czn e to dzieło daje zn akom ity o b raz w ysokiego poziom u w sp ó łczesn ej balistyki d o św iad czaln ej i to rety czn ej.

2. B . G l a t z e l , E lek trisch e M eth o d en d e r M o m en tp h o to g rap h ie (S am m lu n g V ie w eg, H eit 21). K siążk a ta zaw iera szczegółow e o p raco w an ie teorji obw odów M ach a i T o p lera , obok o b szern ej części prak ty czn ej.

3 C z a so p is m o : »D ie N a t u r w i s s e n s c h a f t e n “ (B erlin, J. S p rin g e r), ro c z . 1928, zesz. 16, str. 26 9 —280. Z n aleźć tu m o ż n a h isto rię berlińskiego lab o rato rju m b alisty czn eg o (o becna » ro z b ro jo n a “ n a z w a : In stitu t lü r te ch n isch e P hysik) o raz ' b a rd z o w y czerp u jący sp is literatu ry .

4. G e i g e r u. S c h e e l , H a n d b u c h d e r P h y sik , t. II, str, 268—281 — treściw y sp is m etod fotografji balistycznej.

Sprawy bieżące.

Otto Nordenskjold.

W czerwcu doniosły dzienniki o śm ierci wielkiego uczonego i po

dróżnika polarnego O t t o n a N o r d e n s k j o l d a. Dwu sławnych w na

uce i podróżnictw ie badaczy tego nazwiska w ydała Szwecja, Adolfa E ryka i O ttona, jego synowca.

Pierwszy z nich dokonał dzieła, o które od XVI wieku kusili się śmiali podróżnicy polarni — prze

bił się przez ocean Lodowaty Pół

nocny wzdłuż wybrzeży pn. Azji, osiągając tą drogą cieśninę Behringa.

W yprawy tej dokonał w r. 1878/9 na okręcie Yega.

Otton okazał się godnym dzie

dzicem sławy swego stryja. Z wy

kształcenia geolog, habilituje się w r. 1894 na uniw ersytecie w Upsali, zaś w r. 1905 zostaje profesorem geografji na goteborgskim uniwer

sytecie, będąc już sławnym i za

służonym badaczem polarnym . Pierwszą wyprawę odbywa do Ziemi Ognistej (1895-7), drugą do Jukonu (189*8), trzecią do w schod

niej Grenlandji (1900), gdzie przed

siębierze badania geologiczne, które do dziś dnia są najwybitniejszem dziełem w tej dziedzinie. Te ciągłe wyprawy nie przeszkodziły mu w zorganizow aniu podróży do bie-~