J n T ł 3 3 (1419). W arszaw a, dnia 15 sierpnia 1909 r. Tom X X V i i l .
TYGODNIK POPULARNY, POŚWIĘCONY NAUKOM PRZYRODNICZYM.
PRENUMERATA „W S Z E C H Ś W IA T A ". PRENUMEROWAĆ MOŻNA:
W W arszaw ie: ro c z n ic r b . 8, k w a rta ln ie r b . 2. W R e d ak cy i „W sz e c h św ia ta " i w e w sz y stk ic h k się g a r- Z p rz e s y łk ą p o cztow ą ro c z n ie r b . 10, p ó łr . r b . 5. niach w k ra ju i za granicą-.
R e d a k to r „W szech św iata'* p rz y jm u je ze sp raw am i re d a k c y jn e m i c o d z ie n n ie od g o d z in y 6 d o 8 w ieczo rem w lo k alu re d a k c y i.
A d r e s R ed a kcy i: KRUCZA JSTa. 32. Telefonu 83-14.
Prof. JE N O CHOLNOKY (z Koloszwaru).
S Z T U C Z N E N A W O D N I A N I E P Ó L W A Z Y I Ś R O D K O W E J A W Ę
D R Ó W K I L U D Ó W 1).
Nie nowe j e s t w s z ere g u zagadnień historyczn y ch pytanie, co j e s t p rzyczyną tego dziwnego zjaw iska, że w Azyi Ś r o d kowej n ig d y się n ajrozm aitsze ludy nie osiedlały n a dłuższy p r ze c ią g czasu, lecz n a ty c h m ia s t, skoro ty lk o ludność p ew ne
go k r a ju osiągnęła znaczniejszy stopień gęstości, daw ały się zauw ażyć dążenia odśrodkowe.
W iem y, że z pośród ludów środkowo- a z y a ty c k ic h raz po raz to je d e n to d r u gi opuszcza s ta r ą siedzibę i dąży do za-
Przekład artykułu „K iłnstliche Berieselung in In n e rn -A sie n und die V olkerw andernngen“, Geographisclie Z eitschrift 1009, gtr. 241 — 259.
Tłumacz porobił w kilku m iejscach nieznaczne skrócenia, opuszczając rzeczy, n ie mające zna
czenia dla naszego czytelnika.
(Przyp. tłum.}.
jęcia jak ie g o ś bliżej morza leżącego k r a ju , nie z tęs k n o ty za morzem, lecz j a k g d y by czyniąc zadość potrzebie w ilg o t
niejszego klim atu. Te dążenia odśrodko
we istniały ju ż od n a jd aw n iejszy ch cza
sów. P oczątek ich gubi się w nfroku dziejów, j a k św ia d cz ą dane archeologi
czne. Nie tylko Europ a dużo wycierpiała od tych, j a k b u rz a zw alających się po
toków ludzkich, — naw iedzały one ró wnież Indye i Azyę W schodnią, może n a w e t w znaczniejszej mierze, niż Europę.
Najw ażniejsze w yd arzen ia dziejowe zn a jd u ją się w związku z w ędrów k am i ludów. Potężne p a ń s tw a u p a d a ją w s k u te k tych ruchów, jeszcze potężniejsze po
w stają. Nowe k u ltu ry ro zw ijają się na g ruzach daw nych, sta re idee z ostają zde
ptane, a b y ustąpić nowym. Nie należy szukać przyczyn wielkich w y darzeń w za- chceniach je d n o s tk i lub szczególnych upodobaniach pewnego ludu, lecz je d y n ie w w a run kach, z m u sz a ją c y c h siłą k onie
czności. Tylko okazya s tw a rz a wielkich ludzi; przyczyny wielkich w yd arzeń n a leży szukać w potrzebie.
Nie można więc wnioskować^ że w ę
drówki ludów wry n ik a ją z upodobania do
koczownictwa lub te'ż z am b itn y c h dążeń
514 W SZ E C H ŚW IA T Aa 33 jakiegoś wielkiego człowieka. Muszą to
być znacznie g łęb sze p rz y c z y n y , k tó re s p ra w ia ją , że pewien lud, opu ściw szy do mowe o g n isk a i często rozp ro szy w szy się n a w sz ystk ie s tr o n y ś w ia ta , dąży ł po t r u pach inn ych ludów do znalezienia i za
w ojow a nia nowej ojczyzny. Ileż ludów znikło w te n sposób z widowni dziejo
wej, ileż napróżno szukało nowej ojczy
zny, a zm uszone do pow rotu, znalazło s ta r e g n iazdo zajęte przez obcego p r z y b ysza i, znów zniew olone do dalszej w ę
drów ki, zginęło w wirze dziejów. Za
p raw dę m usi to być szczególnie w a ż n a przyczyna, k tó ra g o tu je ludom t a k s t r a szn e losy.
Now sze poszukiw ania h isto ry cz n e , a zw łaszcza p o s tę p y w po znaniu Azyi Ś r o d kowej, o d s ła n ia ją nam nowe w idokręgi i w tej dziedzinie. W ę g ra m i zdaje się i n a ty m polu k iero w a ć t r a d y c y jn e d la w ę g ie rs k ic h kół n a u k o w y c h z a g ad n ie n ie , a mianowicie k w e s t y a p ochodzenia W ę grów, k tó ra z za g ad n ie n ie m w ędró w ek ludów z n a jd u je się w n ajściślejszy m związku. W samej rzeczy, nie b r a k w ę g iersk ic h badaczów, k tó ry c h d ziałalność n a u k o w a rzuca nowe ś w ia tło na te c ie m ne k a r t y h istory i. W y p ra w a Szeche- nyego zapoznaje n a s z otoczeniem przy- rodniczcm i życiem ludów środkow o-azya- tyckich, Gyorgy Al masy p rz e s u w a przed naszem i oczami p ięk n y a w y c z e rp u ją cy obraz życia k oczow ników — pom ijając c hlub n ie znane w y n ik i w y p r a w Zichego i V a m b ó re g o —w reszcie A u re l Stein d a je n a m klucz do zn alezienia odpow iedzi n a z a p rz ą ta ją c e nas p y ta n ie , w postaci b a d a ń nad ro zrzu co nem i po s te p a c h r u i n a mi m ia st n iegdyś k w itn ą c y c h . Z b y te c z n a n a tu r a ln ie w s k a z y w a ć niezliczoną li
czbę spostrzeżeń i opisów obcych b a d a czów, w zbogacających wiedzę. N a z w isk a R ichthofena, P rz ew a lsk ieg o , D u tr e il du Rliinsa, M iddendorfa, Sch w arza, Mosera i innych są zbyt d obrze znane, aby j e trz e b a było oddzielnie w ym ieniać.
P ow odow ani ostrożnością, m ogą n ie k tórz y uw ażać za przedw czesne, że p r ó b u ję ju ż teraz z g ru p o w a ć pew ne szcze
gólne fak ty , odsłonięte przez wyżej w y mienił tic badania, w sposób, p o z w a la ją
cy w y c ią g n ąć wnioski, dotyczące w ę d ró ' w e k ludów. Zapładniającego oddziały
w a n ia nowych idei niepodobna j e d n a k zaprzeczyć; obraz, k tó re g o k o n tu ry c h c e m y naszkicow ać, j e s t ta k po ciąg ający, że nie możemy się p ow strzym ać od uczy
n ienia tego.
A zya i E uropa są jak na jściśle j ze sobą złączone i n a czysto naukow ej podstaw ie nie m ogą być od siebie oddzielone. Dzieli j e ty lk o tra d y c y a historyczna, m y zaś będziem y oznaczali obie w dalszym cią g u niniejszej rzeczy wspólną nazwą Eura- zyi. Europa, podobnie j a k Indye, A zy a W sch od nia i S y b e ry a , jest tylko częścią obw odow ą olbrzymiego k o n ty n e n tu , s k ła dającego się przew ażnie z bezodpływ o
w ych obszarów o klim acie pustyni. Za- d a lekoby nas zaprowadziło, gd y b y m chciał obszerniej w yjaśnić stosunk i kii naty czn e E u ra z y i,— mogę tu wspomnieć o nich j e d ynie w p.iru słowach.
J a k o k o n ty n en t, na k tó rym zima i la
to zmieniają się prawidłowo, E u ra zy a po
s ia d a pew ne pory roku, w ciągu których o trz y m an e przez powierzchnię ciepło j e s t większe od utraco n ego przez promienio
w anie, obok takich, podczas których u t r a cone ciepło większe j e s t od o trz y m a n e g o ,—w yw ołu je to sy ste m prawidłowo z m ie n ia jąc y c h się wiatrów. P r ą d y po w ie trz n e tego sy ste m u , t. zw. monsuny, wieją, j a k wiadomo, w zimie od ś ro d k a lądu do morza, a w lecie od morza do ś ro d k a lądu. J a s n e m j e s t , że w ia tr zi
m ow y odśrodkow y powoduje w Azyi
Ś rodkow ej wielkie mrozy i stosunkow o
małe opady. W ia t r letni, n iosący wilgoć
od oceanu, p rzyb yw a tu ju ż w znacznym
s to p n iu pozbaw iony wilgoci, poniew aż
m usi po drodze przejść przez wysokie
góry i pozostawić na obwodzie obfite
opady; podobne w ia tr y są, j a k wiadomo,
zawsze suche. Z tego powodu we w n ę
trz u E u ra zy i p a n u ją w zimie wielkie
mrozy, ze stosunkow o rzadkim deszczem
i śniegiem , z w y ją tk ie m wysokich gór,
n a k tó ry c h opady b y w ają znaczne n a w e t
i w Saharze. W lecie pa nu je tu n a d z w y
czajne gorąco obok praw ie zupełnego
b r a k u opadów. Tylko na wysokich gó
ra c h p a d a ją również i w ty m czasie czę
JMa 33 W SZECHS W IAT 515 ste deszcze, dlatego też biorą ta m po
cz ątek zawsze obfite w wodę strum ienie.
Gdziekolwiek w Azyi zn a jd u jem y obfite opady są one zawsze ściśle peryodyczne.
W obec tak ic h w arun k ów k lim atycz
n ych te p u s ty n n e obszary nie n a d a ją się n a tu r a ln ie do zaludnienia w tak im s t o pniu, j a k k raje , leżące na obwodzie; al
bo też osiad ająca tu ludność zmuszona j e s t prow adzić zupełnie odm ienny try b
życia, niż np. w Europie.
R ozejrzyjm y się teraz po Eurazyi.
Pośród bezodpływ ow ych p u s ty n n y c h o bszarów m ożem y rozróżnić cztery w iel
kie części. N ajw ię k sz ą z nich j e s t ko
tlin a Hanhai, o b ejm u jąca T u rk e sta n W schod n i, p u s ty n ię Gobi i stepy Mon
golskie. D r u g ą j e s t w yży n a T y b e tań sk a , należąca do najniegościn niejszy ch obsza
rów n a ziemi; nie będziem y się nią bli
żej zajmowali, poniew aż niem a ta m p ra wie zupełnie p rzy ja zn y c h dla człowieka w arunków . Trzecią część ,'n a jw aż n ie jsz ą dla nas, tw o rz y og ro m na równina, która otacza morze K asp ijskie i zachodzi dale
ko do Europy, tra c ą c w m iarę p o s u w a nia się ku zachodowi c h a r a k te r środko- w o -azyatyck i i przy b ie ra jąc cechy, w ła ściwe obszarom obwodowym. C z w artą część wreszcie tw orzy kotlina P e rsk a czyli ste p y Ira ń sk ie .
W s z y s tk ie cz te ry obszary są prawie zupełnie bezodpływowe, z w y ją tk ie m T y betu, k tó re g o większą część p rze rz y n ają rzeki, p łyn ące do morza. N azyw am y p e wien obszar bezodpływ owym , g d y wody je g o nie uchodzą do morza. J e s t to mo
żliwe je d y n ie w okolicach, posiadających małe opady; g d y b y np. w kotlinie, ota.
czającej jezioro Kaspijskie, opady były dostatecznie wielkie, poziom jez io ra m u sia łb y podnieść się o tyle, że przez n a j niższe zagłębienie tej ko tliny, a m ia n o wicie dolinę Manyczu, woda m ogłaby uchodzić do morza. Suchość k lim atu w y wołuje również znaczną ilość jezior, k t ó re, j a k o bezodpływ owe, posiadają p r z e ważnie słoną wodę. Gdyby ilość opadów zw ięk szy ła się, n astąp iłob y naprzód prze
pełnienie je z io r i uchodzenie z nich w o
dy do morza; p rz y b y w a ją c a wciąż woda p o kryła b y ko tlinę m atery ałem nap ływ o
wym; miejsca, któ rem i woda uchodziła
by do morza, znacznieby się pogłębiły i je z io ra m usiałyby zniknąć.
W w ym ienionych obszarach wznoszą się najw iększe góry na ziemi. Piętrzące się ku niebu olbrzymy stale są pokryte śniegiem. Poniżej linii śnieżnej ciągnie się w ąski pas lasów, w dolinach znaj
d u ją się stepy, czasami zaś właściwe p u stynie. T ak zapewne w yg lądała Europa w dyluwium: na górach śn ieg i i lodowe*', na zboczach gór wrąskie pasy lasów, a w dolinach stepy.
W pokładach dyluw ialnych z n a jd u ją się n a tu ra ln ie zwierzęta, c h a r a k t e r y s t y czne dla w sz y stk ic h trz e c h regionów'.
Pod utw oram i stepow em i sp o ty k a m y n a w e t w dużej ilości osady jeziorow e. Błę- dnem byłoby j e d n a k w nioskow ać n a z a sadzie słodkowodnej lub słonowodnej fauny o sta tn ic h o stopniu wilgotności klim atu.
Ilość wody stru m ie n i górskich zm n iej
sza się w m iarę zapuszczania się ich w stepy. S te p y nie dostarczają s tr u m ie niom nowego zapasu wody, przeciw nie w s k u te k wzmożonego parow ania, w yw o
łanego suchością powietrza, większość strum ieni w y s y c h a po drodze. W ten sposób p ow stają bezwodne ste p y i p u stynie.
Zależnie od ilości opadów, powierz
chnia ziemi może w y ka z y w a ć najro z m a itsze typy. Zwykle odróżniamy cztery, a mianowicie:
1. Obszary, k tó ry c h opady roczne nie dochodzą do 200 mm, n a zyw am y p u s ty niami. Niem a tam p raw ie z u p e łn ie - ro
ślinności, ziemia jest skalista, albo po
k r y t a prod uk tam i wietszenia skał, żwi
rem i piaskiem. Ziemi up raw n ej zup eł
nie niema.
2. Stepy (pampasy) są to obszary, k t ó ry ch roczne opady wynoszą od 200 do
4 0 0 mm. Niskie tra w y i ka rło w a te k r z e wy są c h a ra k te r y s ty c z n e m i roślinam i ty ch okolic. Znajduje się ju ż tu ta j t r o chę ziemi, z d a tn e j do u p ra w y , j e s t to zazwyczaj los, k tó ry powstał z pyłu w ie trz n e g o ,- u trw alonego przez w egetacyę ro
ś lin n ą .
516 W SZEC H ŚW IA T JV|ó 83 3. S a w a n n y (prerye, Ijanosy) s ą to
o b szary o 400 — 600 m m opadów rocz
ny ch. P o k r y w a ją j e w yso kie t ra w y , po
śród któ ry c h r o s n ą m ie jsc a m i k ęp ki drzew lub drzew a oddzielne, brzeg i zaś r zek otoczone są pasam i lasów. T ypow ą g leb ą dla nich j e s t l a t e r y t pod ró w n i
kiem i g lin a b r u n a t n a w p asie u m ia r k o w anym .
4. W reszcie o bszary leśn e m ają po
wyżej 600 mm, opadów rocznych. S k a listy g r u n t ulega w nich siln e m u zwie- tsz e niu i zostaje bardzo w yłu g ow an y .
G ranice ty ch obszarów nie są n a t u r a l nie w yraźnie zaznaczone; w a ż ną też j e s t okoliczność, czy deszcze p a d a ją pery o - dycznie, czy też j e d n o s t a jn i e w c iągu ca
łego roku. N a stęp n ie , in n y w pływ w y w ie ra ta s am a ilość opadów w pasie u m ia rk o w a n y m , a i n n y p o d z w r o tn i
kami.
W p u s ty n i i s te p a c h k o n ieczn e j e s t sztuczne n a w o d n ia n ie pól dla o trz y m an ia n iezaw odzących urodzajów, w sa w a n n a c h nie j e s t ono b e z w a ru n k o w o niezbędne, b ra k j e g o może b y ć j e d n a k często p r z y c z y n ą zniszczenia całego zbioru. Po
m iędzy p u s ty n ią a s te p e m zachodzi j e d nakże isto tn a różnica: n a pierw szej ż y
cie koczownicze j e s t niemożliwe, p r z e ciw nie s te p y są g łów n ą d la niego areną.
M ieszkańcy sa w a n n ó w nie są ju ż koczo
w nika m i, g dy ż m o gą się zajm ow ać h o dow lą bydła, nie p o trz e b u ją c przechodzić z m ie jsc a n a miejsce.
W wielu podręcznikach znaleźć m ożna niedorzeczny podział, w ed łu g k tó re g o lu
dy, u trz y m u ją c e się z m y śliw s tw a i r y bołówstwa, stoją na najniższy m szczeblu k u ltu ry ; wyżej od nich m a ją s ta ć k o czownicy, na stę p ne m iejsce z a jm u ją rol
n ic y i w reszcie n a jw y ż s z e —ludy, z a jm u j ą c e się p rze m y słe m i han d le m . W e d łu g tego podziału m o n o te is ta Kirgiz, k tó ry nie tylko cz y ta koran, lecz z a jm u je się również poezyą i sztuk ą, m usiałb y sta ć n a niższym poziomie k u ltu ra ln y m , niż z a jm u ją c y się w yłącznie r o ln ic tw e m P a puas z Nowej Gwinei. Nie m ożna zali
czać ludzi do pew nego poziom u k u l t u ralnego na zasadzie ich zajęcia. Nie u leg a wątpliwości, że Lam, gdzie ż y ją ko
czownicy, m ożliwy j e s t je d y n i e koczo
wniczy t r y b życia, że rolnictw o nie m o
głoby ta m istnieć, a n a w e t p a s te rstw o możliwe j e s t tylko wr razie ciągłej zm ia
n y p a s tw is k .
N a rów ninach Azyi Środkowej z n a jd u j e m y w praw dzie pustynie; n a jw ię k s z ą '
część tych rów nin z a jm u ją j e d n a k stepy.
D la te g o w łaśnie te o bszary bezodpływ o
we są k lasy c z n ą ojczyzną koczowników.
P ra w d z iw e koczownictwo wym aga dla zupełnego rozwoju jeszcze je d n e g o w a ru n k u . Koczownikowi potrzebne są m ia nowicie produkty roślinne oraz tak ie n a rzędzia, k tó ry c h sam nie może w y tw a rzać w czasie ciąg łych w ęd ró w ek dla b r a k u m a te ry a lu lub s ta ły c h siedzib.
D la zupełnego więc rozwoju koczownic- t w a koniecznem j e s t znajdow anie się w pobliżu stepów ludu rolniczego, z a m ieszkującego je d n a k ż e nie bez w szel
kich sztucznych urządzeń dającą się u p ra w ia ć ziemię, ponieważ koczownik s a m b y się n a niej osiedlił. Podobne zie
mie z n a jd u j ą się zwykle nie naokoło ste pów, lecz leżą w ąskiem i pasam i u stóp gór; w oda s tru m ie n i górskich umożliwia tam z ajm ow anie się rolnictw em . P o do b ne okolice nie n a d a ją się do hodowli bydła: sztu czn ie n a w a d n ia n a ziem ia b y ła b y n a to zadroga. Umożliwione przez s z tu c z n ą iry g a c y ę rolnictwo j e s t więc znów ze swej stro n y możliwe je d y n ie w bliskości stepów, z a ludnionych przez koczowników.
Pom iędzy rolnikiem, sztucznie n a w o d n ia ją c y m ziemię, a koczownikiem istnieje ścisła zależność ekonomiczna. Nie m ogą oni istn ieć bez siebie. My j e s t e ś m y j e dnocześnie i paste rza m i i rolnikami. J e s t to możliwe z tego powodu, że m ie s z k a m y częściowo w sa w a n n a ch , częściowo zaś w okolicach zalesionych. Inaczej j e s t w stepach: n a stą p ił ta m podział ekono
m icznej s tr o n y życia, obiedw ie połowy ściśle są je d n a k od siebie zależne. Rol
n ik p o trz e b u je p ro d u k tó w zwierzęcych,
j a k mięso, skóry, szerść, i t. p., k tó ry c h
mu może d o sta rc zy ć je d y n ie koczownik,
ponieważ sa m musi zużyć każdy choćby
n a jm n ie js z y kaw ałek naw odnianej ziemi
do celów rolniczych. Koczownik zaś p o
M 38 W SZECHŚW IAT 517 trz e b u je w ielu przedm iotów, w y tw a rz a
n y c h przez rolnika, czy to p ro d u k tó w ro ślinnych czy też wyrobów przem ysłu.
Dzisiejsi koczow nicy n iek tó ry ch okolic s tepów z a k as p ijs k ich są n a ty le bogaci, że m ogą się żywić wyłącznie drogiemi pokarm am i m ięsnemi. Gdy j e d n a k liczba koczowników n a stepie wzrasta, są oni zm uszeni sprz e d a w a ć p r o d u k ty zw ierzę
ce, by u trz y m ać się przy życiu. Beduin w S aharze odpow iada koczownikowi, m ie szkaniec zaś oazy — rolnikowi. S a h a ra j e s t je d n a k ż e zby t p u s ty n n a i pastw isk a n a niej z b y t nieliczne, by zależność po
między nimi dwom a była trw ała. Ko
czownik S a h a ry nie może w y tw a rz ać t a kiej ilości prod uk tów , k tó ra b y w y s ta r czała do p o d trz y m a n ia rzeczyw istego sto s u n k u ekonomicznego. J e s t więc zm u szony z a b ie ra ć siłą m ieszkańcowi oazy to, czego nie może od niego otrzym ać uczciwą drogą, czyli kupić. D latego też koczownik albo r a b u j e m ieszkańców oaz, albo obciąża ich w ielkiem i podatkam i pod p r e te k s te m bronienia ich od napaści in n y ch koczowników. Rola obrońcy j e s t całkiem zrozumiała: nie m iałby on czem napełnić w ła sn y ch kieszeni, gd y b y m ie
szkaniec oazy został ograbiony.
W s te p a c h środkow o - a z y aty c k ic h i s t nieje r z e c z y w ista zależność ekonomiczna pom iędzy rolnikiem a koczownikiem;
zdaje się naw et, że rolnik zajm uje tam k orzy stniejsze położenie aniżeli koczo
wnik. W praw dzie i tam koczownik czę
sto byw a n ap a stn ik ie m , rolnik p rz e c iw s ta w ia mu j e d n a k więcej przebiegłości i zręczności. Obadwaj m uszą sobie w za
jem n ie pomagać, jeżeli chcą żyć. Rolni
cy są tam zwykle p s tr ą m ieszaniną roz
m aity c h ludów, nie znających wzajemnie je d n i ję z y k a drugich; ponieważ je d n a k wrszyscy znają j ę z y k koczownika, więc j ę z y k tego o s ta tn ie g o o d g ry w a rolę zro
zumiałego dla w szystkich j ę z y k a m ię d z y narodowego.
Pom iędzy rolnikiem a koczownikiem zaw iązuje się przym ierze zaczepno-odpor- ne; w razie w ojny koczownik b y w a n a t u ra ln ie n a p a stn ik ie m , g dy rolnik o g r a nicza się do obrony u rzą d z e ń iry g a c y j
nych.
Ogłoszono już znaczną liczbę c e n nych spostrzeżeń, dotyczących życia koczowni
ków; życie rolników j e s t n a to m ia st b ar
dzo mało znane. P o s ta ra jm y się o d tw o rzyć jeg o rzeczyw isty obraz z bardzo rozrzuconych danych.
P r z e d e w sz y s tk ie m m usim y się zająć sam em i urządzeniam i irygacyjnem i. Li
czne są sposoby rozprow adzania wody po polach, stosow nie do tego, skąd się j ą otrzym uje. Na w schodnim k ra ń c u ni
ziny T urań sk iej, w T u rk e sta n ie W s c h o d nim i n a zboczach północnych Nan-Sza- n u do ir.ygacyi j e s t u ż y w a n a woda rzek i Ktrumieni górskich. Na pograniczu s t e pów m ongolskich służy do tegoż celu w oda studzienna. W P e rsy i z b ie ra ją wodę k anałam i podziemnemi, z któ ry c h w y d o s ta ją j ą n a powierzchnię.
Tłum. S. 1‘oniatowski.
(C. d. nast.).
Ks. T. MO B E U X.
P O D B Ó J B I E G U N A P O Ł U D N I O W E G O *)•
Liczne są cele w y p ra w do bieguna po
łudniowego, a n a pierw szem m iejscu stoi pod ty m w zględem d ok ładn e poznanie k s z ta łtu kuli ziemskiej. Jeszcze przed ogłoszeniem rez u lta tó w najnow szych w y p raw przypuszczano, że przyszłe ekspe- dycye potw ierdzą teoryę te tr a e d r y c z n ą naszej planety. Obecnie, g d y wiadome są ju ż rezu ltaty podróży „Nemroda", cie
kaw e będzie rozpatrzenie hypotezy, k tó r ą f a k ty zdają się coraz bardziej po tw ier
dzać.
W iadom o oddaw na, że ziemia nie j e s t okrągła. Nietylko j e s t spłaszczona na obu biegunach i lekko w y d ę ta na rów ni
ku, ale jeszcze p u n k ty je d n e g o i tego sam ego równoleżnika są niejednakow o
*) E evue scientifique z dnia 5 czerwca 1909
roku.
518 W SZ E C H SW IA T .Ne 3.3 oddalone od ś ro d k a n a szego globu. J a k
w y tłu m a c zy ć te n ieró w n o śc i n a średniej powierzchni ziemi? O b e jrz y jm y globus;
uderzy nas szczególny rozdział ziemi i wody na p ow ierzchni naszej planety.
Na północnej półkuli p raw ie ciągły pas łądów otacza ziem ię na linii koła b i e g u nowego; również lą d y z a jm u ją w iększą część pom iędzy kołem b ieg u now em a zwro- tnikiem Raka, Z tej m a s y k o n t y n e n t a l nej w y s u w a ją się k lin e m n a półkulę po łudniow ą trz y lądy: A m e ry k a Po łu d n io wa, A fry k a i A u s tra lia z w yspam i.
Z dru g iej s tr o n y p a s oceaniczny, a n a logiczny ż pasem k o n t y n e n t a ln y m na pół
kuli północnej, otacza b ieg u n p ołud n io wy. A fry k a nie w ych odzi poza t r z y dziesty trz e ci rów noleżnik, A m e ry k a P o łud n iow a nie p r z e k r a c z a pięć d z ie siąte g o drugiego. Poza tem ziemie polarne pół
kuli południowej leżą p raw ie w szy stkie w e w n ą trz k oła biegunow ego, tak, że pod szerokościami niższemi od szerokości No
wej Zelandyi, albo Ziemi Ognistej, i na całym ogromie mórz południow ych, k tó re są j a k b y połączeniem w ie lk ic h oce
anów: Spokojnego, I n d y jsk ieg o i A t l a n tyckiego, s p o ty k a m y ty lk o odosobnione p u n k ty , rzadkie w yspy , c z asam i małe archipelagi, k tó re w y g lą d a ją n a mapie, jak k o nstelacye n a niebie.
Z w róćm y jeszcze u w a g ę n a u k ła d an- typody czn y oceanów' i lądów. S t w i e r dzono rzeczywiście, że na prz e c iw k o s t a łego ląd u n a półkuli północnej w y p a d a w d z ie w ię tna stu w y p a d k a c h n a d w a d z ie ścia ccean n a południow ej. Za przyczy- ' nę tej okoliczności nie m o żn a podaw ać
jwyłącznie faktu, że m orza z a jm u ją z n a
cznie w ięk szą p rz e s trz e ń niż lądy, ponie
waż sto s u n e k ty c h dwu żywiołów j e s t dwa i pół do j e d n e g o tylko. T rz e b a więc przypuścić tu j a k ą ś s p e c y a ln ą i c h a r a k te r y s ty c z n ą w łasność stałej części kuli ziemskiej. K ształt j e s t taki, że, z je d n e j i drugiej s tr o n y ś ro d k a ziemi, każdej wy- j niosłości, utw o rzo nej ze stałeg o lądu, o d pow iada d epresy a, z a ję ta przez morze.
Europa, Azya i A fry k a o d pow iadają w ie l
kiem u Oceanowi Spokojnem u, A m e ry k a północna Oceanowi I n d y js k ie m u , A u s t r a lia zaś Oceanowi A tla n ty c k ie m u . Otóż t a
ja n ty p o d y c z n a w łasn ość lądów i mórz j e s t z isto ty swojej cechą ciał o k s z ta łta c h piram idalny ch; w te n sposób doszło się do przypuszczenia, że ziemia, w m iarę sw ego z e stalania się, ma ten d e n c y ę do p rz y b ie ra n ia k sz ta łtu czworościanu, w g r u b y ch z a ry s a c h foremnego.
Lądy leżą na w ierzch ołk ach czworo
ścianu i w y d łu ż a ją się w k ie r u n k u k r a wędzi. Morza, k tó re z a jm u ją depresye, są ś c ia n a m i czworościanu. Każdemu w ierzchołkow i odpowiada z przeciw nej s tro n y morze.
W yn iosłości k o n ty n e n ta ln e , utw orzone z bardzo s ta ry c h skał, zajm ują położenia, oddalone od siebie mniej więcej o t r z e cią część obwodu. P r z e d s ta w ia ją one dość dobrze trzy wierzchołki.
J e d e n z nich z a jm u je północo - zachód Rossyi w raz z F in la u d y ą i półwyspem S k a n d y n a w s k im ; d ru g i ma swój środek koło zatoki H udsońskiej i o b ejm uje pół
n o cną część A m eryk i Północnej; w re s z cie trzeci może być um ieszczony mniej więcej w połowie d rogi m iędzy dwoma pierw szem i, p o d . t ą sam ą szerokością, w S y b e ry i w schodniej,
Ocean A tlan ty c k i południowy, Oceany I n d y js k i i Spokojny tw orzą trz y p r z e ciw ległe ściany. Aby teorya była zupeł
nie p raw dziw a, trz e b a znaleść c z w a rtą śc ia n ę i cz w a rty w ierzchołek. Kiedy L o w th ia n Green p rze d staw ił uczonem u ś w ia tu tę g enialną teoryę , podróżnicy nie mogli dać pewnego potw ierdzenia, ale okoliczności zmieniły się znacznie, odkąd liczni podróżnicy p o s ta ra li się wydrzeć biegunom tajem nicę, dotychczas niezba
daną.
W y p r a w a N ansena p rzekon ała św ia t z z upełną pewnością o istn ien iu oceanu koło b ieg u n a północnego, a podróże księ
cia A bruzzów i Pea ry e g o potwierdziły fa k ty , zauw ażone p rzez znakom itego nor
w e sk ieg o podróżnika. W szędzie na d a lekiej północy sonda w ykazała głębokość, w a h a ją c a się pom iędzy 3 000 a 3 500 m e
trów; co więcej, te wielkie głębie oce
anu Lodow atego łączą się z północną
częścią oceanu A tlanty ck iego, tam zaś
n a południo-wschód od ziemi J a n a Ma-
y e n a o s ta tn ia e k s p e d y c y a n o rw e s k a w y
JSIś 38 W SZEC H ŚW IA T 519 m ierzyła 3 600 m etrów , Nordenskjold
izaś znalazł 4 800 m etró w pomiędzy Gren- lan d y ą a Szpicbergiem i stw ierdził, że na północ od tej ostatniej ziemi sonda spuszcza się do 2 500 metrów.
W idać z tego, że okolice północne są p raw d ziw ą przepaścią, o tw ie ra ją c ą się koło b ieg u n a w stałej skorupie ziemi.
W głębien ie to, któ re g o powierzchnia w y nosi 5 milionów kilom etrów k w a d r a to wych, posiada śre d n ią głębokość 3 500 metrów, k tó ra j e s t również ś re d n ią głę
bokością oceanów A tlanty ck ieg o i Spo
kojnego, razem w ziętych. J e s t to więc stosu n k o w o najznaczniejsza de p re sy a na kuli ziemskiej.
W e d łu g wyżej wspom nianego prawa, c z w a rte g o w ierzchołka czworościanu ziem skiego należy poszukiw ać u antypodów okolic- północnych, koło b ieg u n a połu
dniowego.
Przekon anie o istnieniu południowego lądu polarnego j e s t bardzo dawne, ale aż do roku bieżącego w y p ra w y ocierały się ty lk o o ten ląd i nie mogły n aw et potwierdzić, że widziane ziemie nie są s z ere g ie m wysp, otaczających morze w e w nętrzne.
Otóż sk ro m n a w y p r a w a a n gielsk a, zor
ganizow ana przez je d n e g o z towarzyszów k o m e n d a n ta S cotta, z b adaw szy okolice południow e do 82°, rozproszyła dopiero wątpliwości, ja k i e m ogły pozostawać na tym punkcie.
P r z y p o m n ijm y w kilku słowach dzieje tej w yp ra w y .
Zaledwie w róciw szy ze swojej pierwszej podróży n a północ pod rozkazami k om en d a n ta Scotta, porucznik S h a c k le to n zajął się p rzygo tow a niem nowej w ypraw y.
Obeznany ze w szystkiem i niebezpie
czeństw am i, grożącem i w ty c h niego
ś c in n y c h okolicach, powziął zam iar uży
cia koni, oprócz psów, do ciągnięcia sań.
Ten szczęśliwy pom ysł był praw dopo
dobnie w części p rzyczyną powodzenia w ypraw y.
P rz ek o n a n y , że liczny personel j e s t raczej źródłem niepowodzeń wśród tylu niebezpieczeństw i że wielki o k rę t z t r u dnością m a n e w ru je wśród lodów, S h a c k leton udał się w podróż na s ta t k u o 200
tonuach tylko, n a Nemrodzie, w to w a rzy stw ie kilku uczonych i takiej ty lko załogi, j a k a by ła p otrzebna do p ro w a d z e n ia okrętu.
1 styc z nia 1908 roku opuścił Nową Ze- landyę. W y trz y m a w s z y s tra s z n e burze, które w y sta w iły na ciężką próbę moc o k rętu i energię podróżników, przybył do wielkiej P rz eg ro d y lodowej 22 s t y cznia. S ha c kle ton próbował, ale b e z sk u tecznie, dostać się do ziemi króla E d w a r da VII; musiał się za trzy m a ć mniej wię
cej w zim ow ych leżach s ta t k u Discovery.
Było to miejsce w y ru s z e n ia kilku w y praw.
Kiedy z jedne j stro n y profesor Ed- w o rth David zaw racał na północ ku w n ę
trzu Ziemi W ik to ry i i dosięgał połud nio
wego bieguna m agnety czn ego , z drugiej s tro n y p orucznik S hackleton puszczał się w k i e r u n k u południowym n a podbój b ie
guna.
5 m a rc a główni członkowie w y p raw y rozpoczęli wchodzenie n a szczyt E r e b u s a i zbadali częściowo k r a te r tego sław nego w u lk a n u na wysokości 1100 stóp. P o d czas zimy czynili liczne obserw acye w szel
kiego rodzaju: m eteorologiczne, m a g n e tyczne, biologiczne i t. p. \
29 października 1908 rok u Shackleton w to w a rz y s tw ie A dam sa, M arshalla i W il
da udał się sa n k am i w k ie r u n k u b ie g u n a południowego. 26 listop ada dosięgli o sta tnie go p u n k tu poznanego przez ko m e n d a n ta Scotta. J a d ą c w dalszym cią g u n aprzód, przy b y li 5 g ru d n ia przed wielki lodowiec, n a który musieli wejść pod 83°33' szerokości i 172° długości w schodniej od Greenwich.
T rudności b y ły ogrom ne z powodu m nóstw a szczelin; t a k np. 8 g ru d n ia od
ważni podróżnicy posunęli się zaledwie o 700 metrów.
Musieli przebyć n a stę p n ie kilka ł a ń c u
chów górskich i dosięgli o statecznie p ła
szczyzny, wzniesionej na 3 000 m etrów
ponad poziom morza. 7 s ty c z n ia znaleźli
się pod 88°23' szerokości i pod 162° d łu
gości. Zmęczenie, n a w e t w yczerp anie
z powodu sforsowania i b r a k u żywności
zmusiło ich do z a trzy m a n ia się tu o 170
kilom etrów tylko od bieguna. Od tego
5 2 0 , W SZECHSWIAT
m ie jsc a nie było j u ż wcale widać g ór 1 płaszczyzna c ią g n ę ła się bez p r z e r w y daleko n a południe.
Podróż p o w ro tn a b y ła nad zw y czaj t r u dna. Podróżnicy p rzy b y li do o k rętu do piero 4 m a rc a po 126 d n iac h od jeg o opuszczenia, w ciągu k t ó r y c h przebyli 2 748 kilom etrów; wynosi to śre d n io 21,8 km n a dzień.
R e z u lta ty pod różnem i względam i m a ją duże znaczenie; ale w dziedzinie geogra- lii i b a d a ń n a d k s z ta ł te m ziemi w s zcze
gólności posiadają nieocenioną wartość.
P o tw ie rd z a ją w z d u m ie w a ją c y sposób te- oryę te tra e d r y c z n ą , u s u w a ją c wszelkie w ątpliw o ści co do istn ien ia o grom nej w y niosłości k o n ty n e n ta ln e j n a c z w a rty m w ierzchołku czw orościanu ziemskiego.
W yniosłość ta j e s t bardzo rozległa, j a k św iadczy o tem podróż pro feso ra D avida, k tóry, p o szuk ując biegun a m a g n e ty c z n e go, d o sta ł się również w malej odległo ści od m orza n a płaszczyznę, której w znie
sienie nad poziom m orza wynosi 2 300 m etrów i k tó ra zd a je się cią g n ą ć aż do zig.mi W ilkesa.
W o b ec tego ta p o d b ie g u n o w a p łas z c z y zna p o larna o ś re d n ie m w zn iesieniu 2 500 do 3 000 m etró w rozciągać się m usi n a j mniej n a 16° szerokości z tej s tr o n y bie
guna; a jeżeli pom yślimy, że ziemie p o łudniowe zd a ją się być podzielone na trz y gru py , i że k aż d a z n ich j e s t j a k b y przedłużeniem wielkich k raw ę d zi czwo
rościanu, to zrozum iem y całe znaczenie w y p ra w y S h a c k le to n a pod względem t e o rety c z n y m .
Hypotezą G reena znalazła więc zupełne u z a sa d n ien ie i w s z y s tk o zdaje się dow o
dzić, że ziemia, k u rcz ą c się, m a dążność do p rzy b ie ra n ia form y zlekka czworo- ściennej, k tó ra będzie..się zaznaczała co
raz bardziej w m iarę oziębiania się zie mi. Pierw otn ie l ą d y b yły jed n a k o w o roz
mieszczone na półkuli północnej, r ó w n i
ku i półkuli południowej. Później w s z y s tkie m asy k o n ty n e n ta ln e , z a jm u ją c e p rze strz e n ie odległe od w ierzchołków i k raw ę d zi czworościanu, zostały zatopio
ne i z ary so w ały zwolna dzisiejszą g e o g r a fię z iem ską; olbrzym i ląd południowy, który, oprócz ziem podb iegu n o w y ch , ob ej
A!ś 33 m ow ał jeszcze Patag onię, M a dag a sk a r, Nową Zelandyę, a może i p e w n ą liczbę w y sp Oceanu Spokojnego, zniknął, a po
w sta ł Ocean A tlan ty c k i. Bardzo możliwe, że w niedalekiej przyszłości now y ocean oddzieli Europę od Azyi, z aryso w ując do
kładniej trz y wierzchołki i t r z y k r a w ę dzi czworościanu. Ocean L o dow aty P ół
nocny będzie miał dążność do zajęcia w iększej przestrzen i i pogłębiania się, a z drugiej stro n y ląd południow y b ę dzie się coraz bardziej zaznaczał. Zanim te potężne przew roty zm ienią powierz
chnię naszego globu, pow inniśm y t y m czasem w yrazić uwielbienie ty m ś m ia ły m pionierom, k tó rz y tow arzyszyli po
rucznikow i Shackletonow i i którzy z r ę cznością, śm iałością i odw agą zdołali o d k ry ć taje m n ic ę bieguna, tak dobrze prze
cież b ronioną przez P rzegrodę lodową, napozór nieprzeby tą.
Tłum! S. O. Ii.
F. F. BLACKM ANN.
P R Z E J A W Y Z A S A D M E C H A N I K I C H E M I C Z N E J U R O Ś L I N Y
Ż Y J Ą C E J .
(Ciąg dalszy). .
Hydroliza c u k ru trzcinow ego w r o z tw orze wrodnym j e s t właśnie przyk ładem takiej reak cyi. W o d a s am a wchodzi w re a k c y ę , lecz w ta k małej ilości w s t o s u n k u do wielkiego jej n adm iaru , o b e c nego w czasie reakcyi, że w artość je j p rzy jm u je się w p r ak ty c e j a k o stałą, a szybkość hydrolizy c u k r u trzcinowego j e s t w yznaczona je d y n ie przez ilość c u kru, m ającego udział w danej chwili w re a k c y i
3) W y k a z a liś m y teraz j a k rzeczyw i
s ta w a rto ś ć zm ian y chemicznej, zacho-
*) 128 gram ów cukru trzcinow ego łączy się
z G7 gramami w cd y, g d y w naszem dośniadćzey-
uiu je s t okolą 1000 gram ów wody.
Ar= a a W S Ż E C H S W IA T 5 2 1
(lżącej w roztworze, może być oznaczona
jprzez połączone działanie; 1) właściwej szybkości reakcyi; 2) p ra w a działania mas. Musimy teraz zwrócić u w a g ę na to, że spółczynnik w łaściw y r ea k c y i nie j e s t wielkością stałą, lecz zmienną, z a leżnie od w a ru n k ó w zew n ę trz n y ch , ja k np. zawsze od te m p e ra tu ry , lub wogóle od obecności choćby śladów ciał, zw a
nych k a ta liz a to ra m i. W p ły w tem peratu- t u r y ro zp a trz y m y później, teraz zaś zaj
miemy się trzecią zasadą, t. j. przysp ie
szeniem szybkości rea k c y i pod wpływem czynników k a tality czn ych .
/0 0(\--- 1
I - i 1 i
1..
i i. i ;
1 * 81 1 1 1 1 i i i i
IOO
?<r
to M 6o
i i i i i i
O n 2n Zn 4n Sn ó t .fa ' 3n czas
(Fig. 1). '
Z daw na ju ż wiedziano, że dodanie ma- ! łych ilości różnych obcych ciał ma wiel
ki w pływ na w zro st szybkości reakcyi.
I tak opisana powyżej hydroliza c u k ru trzcinow ego, przebiegająca ta k wolno w wodzie czystej, n a b y w a większej s z y b kości, jeżeli dodam y do roztw oru kilka kropel k w a s u m ineralnego, podczas gdy dodanie choćby śladu pew nych enzymów (in w ertaz y roślinnej lub zwierzęcej) pod
nosi tak znacznie szybkość przem iany chem iczn ej, że całe 128 g c u k ru trzcino
wego zostaje zhydrolizowane na heksozy.
R eak cy a przeb iega jakościo w o w te n sam sposób co i w poprzednim p r z y p a d ku, a za w a rto ść c u k r u j e s t w yobrażona
przez k rz y w ą logarytmiczną; ta s a m a bo-, wiem k rzy w a (ryc. L /l) p rzedstaw i wy- kreślnie d any fakt, choć w artość « zo
sta nie z redukow ana z k ilk u se t m in u t do k ilk u zaledwie. W ty m now ym stanie rzeczy n ą jb a r d z ;ej uderza w oczy fakt, że wprow adzone ciało nie uczestniczy w rea k c y i i k w as lub enzy m w y stę puje podczas jej p rze bieg u stale w niezmniej- szonej ilości.
T akie działania zwano dawniej „dzia
łaniami, w yw ołanem i przez k o n ta k t" , lecz obecnie są znane pod na z w ą działań k a talitycznych. W ie m y już, że k ata liz a to r nie działa przez k o n tak t, lecz, j a k w tym p rzypadku, przez połączenie z c u k re m dla w y tw o rz e n ia dodatkow ego sk ła d n ik a po
średniego. Ten s k ła d nik dodatk ow y roz- pada się potem pod w p ływ em wody, w y z w alając na nowo katalizator, a w y z w o lona część c u k ru n ie.w y s tę p u je nadal j a ko cukier trzcinowy, lecz łączy się z wo
dą i tworzy dwie m ólekuły heksozy.
W n iek tó ry ch rea k c y a c h chem icznych m etale, ja k np. złoto, p latyna, sproszko
wane drobno działają k a tality cznie b a r dzo silnie. I tak, platy n a wywołuje po
łączenie wodoru i tlenu w zwykłej^ t e m p eraturze, a wodę utlenioną rozszczepia k atalitycznie, w ydzielając z niej tlen.
P rz ebie g reakcyi w tym rozkładzie k a talitycznym może być p rzedstaw ion y w kró tko ści w n a s tę p u ją c y sposób;
11,0.. + P t == PtO -j- H30 i PtO + H A = s = P t + 0 2 + H,0.
Reakcya przebiega w tym razie w s k u te k pow staw ania i rozkładu „p ro du ktu p»- ś re d n ie g o “ PtO, co trw a ta k długo, aż H20 , zostanie rozłożona, a p la ty n a w y s t ą pi znowu w ilości pierw otnej.
E nzym y są znane ja k o c z ynniki dzia
łają ce ze szczególniejszą en erg ią, a w ięk
szość z nich nadaje się szczególniej do wyw oływ ania: hydrolizy, u tle n ia n ia i re- dukcyi (odtleniania), lub rozkładu n i e k t ó rych oznaczonych składników organicz-.
nych, albo g r u p składników, zaw iera ją cych podobne pierw iastk i.
W ostatnich la ta c h wyosobniono z ciał
ro ślinnych niezliczone enzymy,, t a k że,
o ile się zdaje, w roślinach zachodzą
przyspieszenia k atality czn e powolnych
522 W SZEC H SW IA T Aa 33 zm ian p rosty c h , k tó ry c h całość s k ład a
się na z ja w isk u m e ta b o liz m u roślinnego.
Praw o działania m as m a znaczenie ta k samo i dla r e a k c y j k a ta lity c z n y c h . J e żeli do ro ztw o ru c u k ru trzcinow ego do d a m y podw ójną ilość k w a s u (albo też podw ójną ilość enzymu), w te d y s zy bk o ść rea k c y i zostaje zdwojona, i hydroliza przebiega dw a razy prędzej. Poniew aż k a ta liz a to r nie u le g a zm ianie podczas działania, gdyż j e s t n ie u s ta n n ie znowu w yzw alany, przeto s tę ż e n ie k a ta liz a to ra pozostaje bez z m ia n y w ciągu całej re akcyi, gdy, przeciw nie, ilość c u k ru trz c i
nowego m aleje n ieu s ta n n ie .
Jeżeli k a ta liz a to r z n a jd u je się w z n a cznym nad m iarze, wielkość hydrolizy zo
s ta je og raniczona przez ilość c u k r u t rz c i
nowego, m ającego u dz ia ł w reakcyi; po je g o zużyciu r e a k c y a p rzeb ieg a w e d łu g k rzy w e j lo g ary tm icz n e j j a k n a ryc. 1 A . W tym p r zy p a d k u B o d p o w ia d a w a r t o ści katalizatora. Jeżeli przeciw nie, w roz
tw orze z n a jd u je się w ielka ilość cu k ru , a bardzo mało k w a s u lub e n z y m u tak, że k a ta liz a to r s ta je się czy n nik iem ogra niczającym , w te d y m am y do czynienia z now ym stanem rzeczy: w s k u t e k bo
wiem p ra w a działania m as tem po h y d r o lizy będzie przez pewien czas w ielkością stałą, aż n a d m ia r c u k ru zostanie ta k z r e d u k o w a n y , że s ta n ie się znowu c z y n n i
kiem, o g raniczającym w a rto ś ć p r z e m ia n y chemicznej. W ty m p r z y p a d k u k r z y w a szybkości składa się w pierwszej fazie z linii pro stej poziomej, odpo w iad ającej szybkości reakcyi je d n o s ta jn e j, a w d r u giej fazie przechodzi w k rz y w ą lo g a r y t m iczną (patrz fig. 1 C) o p rze b ie g u t y powym.
W aru n k i te z osta ły zb adan e w sposób d o św iad czalny przez Horacego B row na i Glendinninga, a objaśnione i opisane przez E. F. A r m s tr o n g a w III części k r y ty cz n y c h „Studyów o działaniach en z y mów" (Proc. Roy. Soc. 1904).
Po podaniu z a ry s u ty ch za sa d nicz y c h p raw szybkości reakcy i, p r a w a d ziałania m as i p rzy sp ie sz e n ia k a ta lity c z n e g o s z y b kości re a k c y i m ożem y p rz y s tą p ić do ro z patrzenia, z p u n k t u w id zen ia tych że z a sad m echan ik i chem icznej, obszernego
działu z ja w is k m etabolizm u, t. j. p rz e m ian chem icznych, zachodzących w o r
ganizm ie żyjącym .
Metabolizm roślinny, rozważany, jako reakcya katalityczna.
Od b a k te r y i aż do d w u liścien n ych, na k ażdym stopniu budowy morfologicznej rośliny m ają tę w spólną cechę, że rosną u s ta w ic z n ie w c iąg u swego życia c z y n nego. P o s ta ć morfologiczna żywego o r g a n iz m u ma swe źródło we wzroście, w k t ó r y m uczestn iczą różne s k ła d n ik i organizm u w ro zm a ity m stopniu, od cze
go właśnie zależy k ształto w anie ciała.
Tej s p ra w y ro zm aitego udziału w ak cy i w z ro s tu p rz e d staw ia ć szczegółowo nie b ę dziemy. W y s ta rc z y nam stw ierdzenie faktu, że w zrost polega n a a sym ilacyi przez protoplazm ę m a rtw y c h s k ła d nik ów n a tu ry , j a k o pożywienia; z tego zaś w y nika p rz y ro s t protoplazm y żyjącej, wraz z to w arzyszącem n ieu s ta n n e m tw o r z e niem się nowych sk ładników m artw y c h : gazu C O j , wody ciekłej, celulozy stałej i ta k dalej. To n ie u s ta n n e przejście ana- bolizmu w katabolizm j e s t isto tn ą cechą m etabolizm u, lecz ilość protoplazm y w z r a sta, g d y anabolizm przeważa nad k a t a bolizmem. Protoplazm a m a isto tnie w sz ę dzie ten sam skład chemiczny, dla c a łe go sz ere g u roślin zielonych niezbędne są te s am e m a te ry a ły odżywcze; sześć g łó
w n y c h pierw iastków , w chodzących w skład proteidów znajduje się oczy wiście w licz
bie m a te ry a łó w tw órczych, lecz niewielkie, tow arzyszące im ilości Fe, Ca, K, Mg, Na, Cl i Si są w trochę inny sposób r ó w nie ważne. Objaśnienie znaczenia, j a kie m a ją te pierw ia stki d ru go rzęd ne wchodzi przew ażnie w z akres hypotezy.
P r z y jm u ją c w ogólnym zarysie, że m e tabolizm polega ty lk o na powolnych re- a k c y a c h chem icznych, zobaczmy, w j a k im zakresie s to s u ją się do niego praw a m ec h a n ik i chem icznej, powyżej przez n a s wyłożone.
Po w yczerpaniu zasobu k tóreg o bądź
z zasad niczych pierw iastk ó w p rze ry w a
się M'zrost w roślinie, k tó ra pozostaje
M 33 W SZ E C H SW IA T 523 w tedy naw p ół rozw inięta. Jeżeli nastur-
cyę (Tropaeolum), rosn ą c ą w doniczce, podlejem y rozcieńczonym roztworem soli, szparki w liściach (stom ata) z a m k n ą się trw ale, w s k u t e k czego C 0 2 nie może ju ż w n ik a ć i dostarczać węgla, potrzebnego do dalszego w zrostu rośliny. W tych w a ru n k a c h roślin a całemi ty g o dn iam i miewa wygląd zdrow ej, lecz w zrost jej j e s t zaham ow any.
W doświadczeniach rolniczych, w r a zie naw ożenia roli azotem i w ażnem i dru- gorzędnemi p ierw ia stk a m i, można zau w a
żyć to samo zjawisko, g d y zachodzi k ró tk o trw a łe działanie j a k ie g o ś je d n e g o p ie r
w iastk u. Jeżeli d a ne go p ie rw ia s tk u do
daw ano stale, chociaż w ilości n ied o s ta tecznej, w te d y zm niejszony rozwój zo s ta je ograniczony do w z ro s tu o d p o w ia d a jąc e g o te m u dodatkow i. W nauce ro l
n ictw a z n a ją to j a k o „praw o m in im u m 11, w edług k tó re g o zm n iejszo ny rozwój j e s t ograniczony przez p ierw ia s te k w m n ie j
szości, t. j. k tó re g o najbardziej brakuje.
Rozwój p o w s trz y m a n y przez „głód azo
tu" j e s t może n a jc z ę sts z y m przykładem tego prawa. W s z y s tk o to n a tu r a ln ie z g a dza się z zasad am i fizyko - chemicznemi.
Liczba zachodzących reakcyj anabolicz
n ych p ow in n a być prop orc y o n a ln a do ilo ści obecnych i czynnie r e a g u jąc y c h ciał, a jeżeli b rak z u p e łn ie ja k ie g o ważnego ciała, to c ała re a k c y a m usi być p rze rw a na. O ile się zdaje zatem tłumaczenie:
że — w p rzy p a d k u , gdy rozwój rośliny j e s t p o w strz y m a n y przez „głód azotow y14, to po dodaniu azotu n a s tę p u je znowu wzrost, b ęd ący odpowiedzią n a „bodziec azotow y" —zaciem nia możność w yprow a
dzania wniosków i prowadzi u m y sł na błędną drogę. W y g lą d a to raczej j e d y nie n a przesunięcie w a r u n k u o g ran icza
jącego. \
P o su ń m y się te ra z o stopień wyżej.
P rzyp u śćm y, że rosnącej roślinie d o s ta r
czono szczodrze w sz y stk ic h trz y n a s tu po
trz e b n y ch jej pierw iastkó w , to co wtedy og raniczy szybkość joj w zrostu? Współ c zesny badacz musi pominąć przykład pięknych łodyżek fasoli, w yra sta jąc y c h w ysoko przez j e d n ę noc, jak k o lw ie k 1110 - żnaby to p rzypisać złotemu wiekowi,
w k tó ry m m am y elektryczne d r u ty p ro
wadzone ponad głowami i podziemne bakteryologiczne szczepienia. Jeżeli ro ślina m a podostatkiem w szystkich po
trz e b nych składników , m etabolizm jej dojdzie do najwyższego stopnia, a ilości węgla, wodoru, azotu i tlenu, d o sta rc za ne w postaci COv, azotanów i wody, bę
dą oddziaływały tak, że te pierw iastki z am ienią się w proteidy, celulozę i t. d.
Otóż ta złożona reak cya metaboliczna, zachodzi je d y n i e w obecności protopla- zmy, której mala ilość w y starcza do n a d ania znacznej w a rto śc i przem ianom m e
tabolicznym , pozostając przy tem sam a bez zmiany. Przytoczyliśm y to dla w y k azania, że m etabolizm j e s t isto tn ie pro
cesem k a ta lity c z n y m Na podstaw ie to
go wiemy, że n iektóre z pomiędzy części s k ład o w ych kom pleksu protoplazm atycz- nego są enzymami katalitycznem i, i dla
tego mogą być oddzielone od protopla- zmy częsfo w prost przez wysokie ciśnie
nie m echaniczne. W iem y też w o s ta t nich czasach, że te sam e enzym y, które przy spieszają rozwój procesów k.itabo- licznych, przyspieszają także n ao dw rót procesy anaboliczne.
Z czasem niew ielka masa protoplazfny, pozostając sam a niezm ieniona, przem ie
nia w iększą w i e l e k n ć od swojej m asę węgla wolnego z form ald eh y du (HCHO) tworzonego podczas fotosyntezy w d w u tlen ek w ęgla ( C 0 2), tworzony przez o d d y chanie.
Jeżeli m etabolizm j e s t kom pleksem zmian stopnia wyższego i niższego, ska- talizow anych przez protoplazmę, m usim y przypuszczać, że w artość m etabolizm u zależy od praw a działania mas i j e s t p ro p orcyonalna do mas ciał, w chodzących w reakcyę. Przypadek, w k tó ry m r z e c z y w isty p ierw iastek j e s t czynnikiem ograniczającym , ju ż e ś m y rozważali. Gdy w szystkie ciała są w n adm iarze, wtedy ilość obecnego k a ta liz a to ra staje się z ko
lei czynnikiem ograniczającym . Sto sując
to do rośliny żyjącej, spodziewam y się,
że o graniczona m asa protoplazm y i jej
składniki k atalityczne w yznaczają g r a n i
cę w artości zmiany metabolicznej w przy
p a d k u krańcow ym , w k tó rym w szystk ie
524 W SZ E C H ŚW IA T j Y« 33 m ate ry e , w chodzące w re a k c y ę , są w n a d
miarze. Jeżeli p rz e d te m te n zapas był znaczny, nie m ożna się spodziewać, a b y d alszy p rz y ro s t przy sp ie sz a ł szybkość w z ro stu i m eta b oliz m u poza gran icę, w y znaczoną pr^ez m asę pro to p lazm y . To n a tu ra ln ie j e s t w zgodzie ze zw ykłem d ośw iadczeniem . N ajlepszy m dow odem d o św iad czaln y m j e s t zw ią ze k w zależno
ści o d d y c h a n ia z z a p a s a m i w ę g lo w o d a n ó w —związek ten stą d pochodzi, że w ę glow odany, u tle n io n e przez oddy ch anie, są norm alnie n a g ro m a d zo n e w znacznej ilości w e w n ą trz k o m ó rek ro ślin n y ch i m o g ą być oznaczone. Gdy zasoby, służące do procesów z e w n ę trz n y c h , m ogą być o trz y m a n e z z e w n ą trz , m am y w te d y kom- plik acy ę ab so rp cyi i prze m ie sz cz a n ia t y c h m ate ry a łó w , a to n a m u t r u d n i a w y c i ą g a nie wniosków, szczególniej w p r z y p a d k u roślin wyższych.
Rozw ażm y n a jp ie rw p r zy p a d e k , w k t ó r y m zasób w ęglo w o dan ów j e s t w n a d m iarze a w a rto ś ć protoplazm y k a t a l i t y czne] m a ła i w z ra sta ją c a . T a k b y w a podczas kiełkow ania nasion w ciemności:
oddychanie w z ra sta przez pew ien czas z dn ia na dzień, chociaż z a sob y w ę g lo wodanów m aleją stale. P a lla d in ') p r o wadził b a d a n ia nad pszenicą k i e ł k u ją c ą an a lizu ją c n a sio n a i o zn aczając p r z y r o s t’
is to tn y c h (nie u le g a ją c y c h stra w ie n iu ) proteidów. Ilość tych proteid ó w uw aża on za m iarę w a rto śc i obecnej p r o to p la zmy czynnej. P rz y p u śc iw s z y to, z n a jd u je ! przybliżony sto s u n e k s ta ł y ilości p r o to plazm y na tym s to p n iu do o d dy c h a n ia .
Gdy kiełko w an ie o d b y w a się dalej w ciemności, zasoby w ę g lo w o d an ów r e zerw owych w k ró tce kończą się, poczem oddychanie p rze staje w z ra sta ć , pomimo obfitości protoplazm y. Zgodnie z n a sze m przypuszczeniem, k a ta liz a to r j e s t tera z w nadm iarze, a w y tw a r z a n ie C 0 2 j e s t ograniczone przez szybkie w y c z e rp a n ie m a te ry a łu , z u ży w an ego do o d d y c h a n ia .
Ten d ru g i typ procesu został d o kładnie z b a d an y przez p a n n ę M a tth a ei i p rzez a u to r a niniejszej r o zp ra w y w p ra c y nad
') R evue gen. de botan. t. V III, 1896.
o d d y c h a n ie m odciętych liści w iśni la u ro wej, trz y m a n y c h podczas o b um ierania w ciemności. Przez pewien czas w y tw a rzanie C 0 3 w ty c h tw orach, nie r o sn ą cych dalej, pozostaje jed n o s ta jn e , poczem zaczy na spadać w edłu g k rzyw ej lo g a r y t micznej tak, że przebieg k rzyw ej o d d y c h a n ia j e s t całk iem podobny do C na ryc. 1. Oba te zja w iska tłu m ac z y m y w te n sam sposób. W początkowej fazie, k tó ra odpow iada części krzyw ej b ie g n ą cej poziomo m a te ry a ł zużyw any n a o d ' d y c h a n ie liścia j e s t w nadm iarze, a w a r tość p rotoplazm y ka ta lity c zn e j ogranicza odd ychan ie do n o rm aln ego poziomu bio
logicznego. W d ru g ie j fazie s p a d an ia k rzyw ej trochę zasobu m a te ry a łu zostało wyczerpane i o trz y m u je m y krzy w ą lo g a rytm ic z ną , do której s to su je się p ra w o działania mas, o ile się zdaje w ty m s to pniu, co i do h ydrolizy c u k ru trz c in o w ego w roztw orze wodnym.
Po t y c h dwu p rzy k ła d ac h na prawo d z iałania mas przechodzim y od prostego p r z y p a d k u oddych an ia do rozw ażania ca
łości reakcyj m etab o liczn ych dla zjaw isk w zrostu n aprzyk ład .
Co należy uw ażać za idealny przebieg wzrostu, to j e s t p rzy ro stu m asy rośliny, uw a ż a ne go ja k o kom pleks reakcyj k a t a lizowanych przez protoplazmę?
Rozważmy naprzód n a jp ro stsz y mo
żliwy p rzy p a d e k —b a k te ry i rosnącej n o r
malnie w roztworze pożywnym , s ta n o w ią c y m jej kulturę. Gdy m asa j e j doj
dzie do pewnej wielkości w s k u te k zana- bolizowania pożyw ienia z ośrodka, s ta n o wiącego k ultu rę, w te d y n a s tę p u je podział na dwoje. Ponieważ w sz y s tk ie in d y w i
du a są równe, liczenie ich może zastąpić ważenie ich mas. N ajprostszy w y n ik do
św ia d cz e n ia będzie taki, że w j e d n a k o w yc h w a ru n k a c h w zrost i podział będą n a stę p o w a ły po sobie z je d n o s ta jn ą p r a widłowością i w ten sposób liczba, albo m a s a d anych b a k te ry j po dw aja się co każde « m inut. Należy to p rzy ją ć ja k o j p rz y p a d e k idealny.
Dla w ykazania, że przez pewien czas
idealna szybkość w zrostu zostaje u t r z y
m a n a i że w końcu każdy ch n m in u t zo-
j s ta je podwojona ilość protoplazmy, zdol-
M 33 W S Z E C H Ś W IA T 52p nej 'do sk a ta liz o w a n ia podwójnej ilości
prze m ia n c h e m icznych i do osiągnięcia podw ojonego w zro stu i rozw oju można przytoczy ć dośw iadczenie, p rzeprow adzo
ne w n a s tę p u ją c y sposób:
Z k u l tu r y Bacillus t y p h c s u s w rosole w 37°C wzięto pięć m ały ch p ró b ek w o d s tę p a c h godzinnych, a liczbę b a k te r y j, p r z y p a d a ją c y c h n a je d n o s tk ę o bjętości oznaczono w z w y k ły sposób. Liczba or
g an izm ów w je d n e j kropli p r z y r a s ta we
d łu g n a stę p u ją c e g o szeregu: 6,7, 14,4,f 33,1, 70,1, 161,0 1). To dowodzi, że co każde 54 m in u t m asa b a k te ry j podwajała się, a fak t ten j e s t p rze d staw io n y przez k rzy w ą lo g a ry tm ic z n ą n a ryc. -2.
£
*
1
i
/ f
/2 / 2 3 +
'g o d z i n y
