Kto miał kiedy sposobność oglądać w ula woskowe komórki pszczele, ten musiał zauważyć ich podziwu godną r e ­ gularność. Geometryczna postać komórki pszczelej j e s t nieco skomplikowana. Dla jej uzmysłowienia przedstawmy sobie

Jsfc. 3 6 (1 5 7 9 ). Warszawa, dnia 8 września 1912 r. T om X X X I .

TYGODNIK POPULARNY, POŚWIĘCONY NAUKOM PRZYRODNICZYM.:

PRENUMERATA „W SZEC H ŚW IA TA".

W Warszawie: ro czn ic rb. 8, kw artalnie rb. 2.

Z przesyłką pocztową ro czn ie rb. 10, p ó łr. rb. 5 .

PRENUMEROWAĆ MOŻNA:

W R edakcyi „W szechśw iata" i we w szystk ich księgar­

niach w kraju i za granicą.

R edaktor „Wszechświata** przyjm uje ze sprawami redakcyjnem i cod zien n ie od god zin y 6 do 8 w ieczorem w lokalu redakcyi.

A d r e s R ed a k cy i: W S P Ó L N A .NŁ 37. T elefon u 83-14.

E K O N O M I A K O M O R E K P S Z C Z E L I C H .

Kto miał kiedy sposobność oglądać w ula woskowe komórki pszczele, ten musiał zauważyć ich podziwu godną r e ­ gularność. Geometryczna postać komórki pszczelej j e s t nieco skomplikowana. Dla jej uzmysłowienia przedstawmy sobie r e ­

g ularny graniastosłup sześciościenny — ryc. 1; na jednej z jego podstaw nary-

(F ig. l).

sujm y prostą AC\ przez tę prostą prze­

prowadźmy płaszczyznę, tworzącą z pod­

staw ą graniastosłupa A B C D E F pewien k ą t a. Owa płaszczyzna odcina z g ra­

niastosłupa małą piramidę A B C G ; p ira­

midę tę obracajmy dokoła prostej A C ta k długo, aż p u nkt B padnie na punkt O (zatem tró jk ą t ACA na tró jkąt ACO).

Podobnie przez proste CE i E A przepro­

wadźmy płaszczyzny pod ty m samym k ą ­ tem a a z piramidami przez nie odcięte- mi postąpm y tak samo ja k z piramidą A B C G . Te 3 odcięte i obrócone p ira­

midy złożą się n a je d n ę piramidę, której wierzchołek oznaczmy przez S. W ten sposób powstanie z graniastosłupa bryła podobna do komórki pszczelej —zob. ryc.

2; je s t to graniastosłup sześciościenny

t

(F ig . 2).

zakończony piramidą, ograniczoną trze­

ma rombami.

Już Pappus zauważył, że użycie gra-

niastosłupów sześciościennych do bud o ­

wy komórek oznacza pewną oszczędność

612

wosku. Ze wszystkich wieloboków um ia­

rowych, tylko tró jk ąt równoboczny, k w a ­ d ra t i sześciokąt umiarowy mają tę w ła­

sność, że można je złożyć w większą ca­

łość bez luki. Z ty ch trzech zaś figur sześciobok wobec danego obwodu ma największą powierzchnię. Jeśli bok tr ó j­

k ą ta równobocznego oznaczymy przez a, to jego obwód l wynosi 3 a, a jego po­

ci”

wierzchnia » — P V 3 ; zatem sto-

Y 3 : 3 a 3 a

sunek powierzchni do obwodu równa się

p a

2 TTi_ „ V1T X * ~

— Y J . I. Dla k w ad ratu obwód l = 4 o, oo

powierzchnia p — a 2, zatem stosunek 4 ■ - ■ — 36

l. Dla k w ad ratu obwód l

V

i Vi6 ■ I- Wre-

V 3~

> 7 h > v y 36 '

4 a 4

szcie dla sześciokąta umiarowego 1— 6 a,

'a 3 p a

V 3 ’ J _ = ¥

= Że zaś - ^ 1

24 24

zatem sześciokąt ma większą powierz­

chnię niż tró jk ąt lub k w a d ra t o tym sa­

mym obwodzie. Z tego zaś wynika, że umiarowy graniastosłup sześciościenny m a większą objętość niż graniastosłup tró j- lub czworościenny o tej samej po- bocznicy. Pszczoły oszczędzają zatem wosku, jeśli dla swych komórek u ż y ­ wają graniastosłupów sześciościennych.

Nie na tem się je d n a k kończy oszczęd­

ność pszczoły. Zauważymy, że w sk u tek odcięcia piram idy

i obrócenia jej dokoła

objętość graniastosłupa się nie zmienia. Bryła ryc. 2 m a zatem tę samę objętość co graniastosłup ryc. 1.

N atom iast powierzchnia bryły ryc. 2 j e s t mniejsza niż powierzchnia pierw otnego graniastosłupa. P rzy b y ły wprawdzie trzy romby

i dwa analogiczne), od­

padły jednak: sześciobok

i 6 małych trójkątów

i czte­

ry analogiczne); powierzchnia zaś sze­

ściokąta

i owych 6 tr ó jk ą ­ tów je st większa niż powierzchnia 3 ro m ­ bów, ograniczających piramidę. Pod j a ­ kim kątem należy poprowadzić płaszczy­

zny przez proste

i

by p o ­ w stająca stąd bryła miała najm niejszą

powierzchnię? Rachunek różniczkowy da­

je na to odpowiedź: gdy płaszczyzny przez

i t. d. tak przeprowadzimy, że

B G

= ~ V T, wtenczas powierzchnia powstającej bryły ma najmniejszą po­

wierzchnię.

Dla obeznanych z elem entam i rachunku różniczkow ego podaję tu w krótkości rachu­

nek. O znaczm y przez a bok sześciokąta

, natenczas pow ierzchnia je g o —

3 a 2

zob. ryo. 3 równa się V 3; oznacz­

m y następnie przez x d łu gość B G , n a ten ­ czas pow ierzchnia trójkąta A B G równa się

Cl OJ

— r— . Pow ierzchnia rombu A G C S ró-

u

wna s ię — zob. ryc. 4 — 1!i A C . G S ~ 2 A H . G H .

$

(F ig. 4).

Otóż z jednej stron y A H = — - — Y y (zol).

2

(ryo. 3), z drugiej zaś G H = Y

G^—A H 1—

zob. ryc. 1), zatem

= y x 3 -j- a ‘ 4 a pow ierzchnia rombu

C S

, r

W skutek prze­

prow adzenia trzech płaszczyzn przez A C ,

C E i E A zm niejsza się zatem p ow ierzch ­

nia graniastosłupa o w ielkość / (x) =

N» 36 W S Z E C H S W I A T 613

= 3/2 a 2V T -j- 3ax — 3 VT. a . j / cc2— j—

Dla otrzym ania m asim um fu n k cyi f (cc) za­

kładam y, że:

x f (x) = 3 a (1 — Y T

v * +

z czego w ynika: x — Y 2 . Że pier­

w iastek x — - a

V 2 daje rzeczyw iście m axim um dla f (x) (a nie m inim um ), w yni ka stąd, że druga pochodna

, 3 a 3 T7._ 1

/ (®) = — — ;r ~ V 3

C )

sm A H : A G =

r + - jest dla każdej w artości x odjemna.

Dla k ąta (3 rombu A G C S — zob. ryc. 4- w ynika stąd:

P 2

a VT ,/7~ v

= F ( - i - v i ) v + . » =

= Vs VT. Zapomocą logarytmów otrzy­

mujemy stąd dla (3 wartość [3— 109°28'14".

Wood opowiada w swej książce „O gniazdach zw ie rz ą t11 (1867) *) n astęp u ją­

cą historyę. Maraldi zauważył w budo­

wie komórek pszczelich dużą reg u lar­

ność, mierzył k ąty rombów ograniczają­

cych piramidę i znalazł, że nasz k ą t . (3=

109°28'. Później Róaumur poprosił m a­

tem aty k a Samuela Koniga, by wyracho­

wał najekonomiczniejsze k ąty owych rom­

bów. Konig znalazł (3-=l09°26'. Maclau- rin, niezadowolony z tych rezultatów, powtórzył pomiary Maraldego i znalazł znowuż (3 = 109°28'; tymczasem okazało się, że w tablicach logarytmicznych, k tó ­ rych Konig używał, znajdował się błąd drukarski. Zatem pszczoły dopomogły do wykrycia błędu w rachunku m atem a­

tycznym. Mach je d n a k uważa całą tę historyę za bajkę, przedewszystkiem dla­

tego, że kątów komórek pszczelich nie­

można mierzyć z dokładnością 1 minuty.

Przypisywano nieraz wogóle pszczołom wyższą inteligencyę matematyczną, sko­

*) C y to w a n e

ed łu g M acha, M echanik in ih r e r E n tw ic k e ln n g .

ro one używają form, których, celowość my dopiero poznać zapomocą wyższej matematyki możemy. Rzecz ma się j e ­ dnakże nieco inaczej. W nowszych cza­

sach Vogt powrócił do tej kwestyi („Ge­

ometrie und Oekonomie der Bienenzel- le n “, Wrocław 1911 r.) i dokonał około 4 000 pomiarów na komórkach pszczelich.

Okazało się, że nasz k ą t f3 równy je st średnio około 107° — nie zaś 109°, ja k myśmy wyrachowali. Nadto Vogt zauwa­

żył, że płyty rombowe są grubsze, niż płyty graniastosłupów; jeśli się tę oko­

liczność uwzględnia, rachunek daje na k ąt (3 wartość jeszcze wyższą, mianowi­

cie 116°. Tlość je d n ak wosku, ja k ąb y pszczoły zaoszczędziły, budując ową „naj­

oszczędniejszą" komórkę, je s t tak mała (Vi20 wosku potrzebnego n a 1 komórkę), że — według Vogta — nie g ra roli żadnej wobec pewnego m arnotraw stw a wosku na brzegach komórek. Vogt wogóle do­

chodzi do wniosku, że pszczoły nietylko nie budują komórek najoszczędniej, ale że oszczędność wosku nie ma żadnego wpływu na postać komórek.

Jak z jednej strony badania Vogta utrw alają nas w przekonaniu, że niema w przyrodzie celowości „nadprzyrodzo­

nej®, tak jednak z drugiej strony w nios­

ki jego idą — zdaje się — zbyt daleko.

Należy o tem pamiętać, że na budowę komórek pszczelich wywierają wpływ różne czynniki i — wobec przybliżonej, ogólnej, choć nie szczegółowej, zgodno­

ści wyrachowanej najekonomiczniejszej geometryi komórki z faktyczną — trudno przeczyć, że i oszczędność wosku należy do owych czynników.

D r. J . S.

Z O K O L IC K O N IN A .

W śliczne, ciepłe popołudnie kwietnio­

we wyszłam ze szkoły w towarzystwie

kilku uczenic, by poraź pierwszy w tym

roku wydostać się gdzieś dalej w pola

i lasy, poza brudne miasteczko, jeszcze

wstrętniejsze, niż zwykle po niedawnym

614 W S Z E C H S W I A T Ala 36

wylewie W arty. W ycieczka nie mogła być długa: dzień był powszedni i moje towarzyszki czekało jeszcze odrabianie zadanych na ju t r o lekcyj, to też spieszy­

łyśmy się bardzo, by dopaść najbliższe­

go większego lasu: Międzylesia.

Przeszedłszy most na błękitnej, szero­

ko dziś rozlanej W arcie i przedmieście Słupeckie, znalazłyśm y się na szosie, wzniesionej lekko wśród obszernych błoń, biegnących po obu wybrzeżach rzeki.

Błonia te, to piaszczyste, to tortiaste, pysznią się szm aragdową wiosenną t r a ­ wą i złotem kaczyńców n ad brzegami m odrych stawów i stawków. W dali za tą zielenią złocą się w słońcu ogromne w ydm y piaszczyste — stałe tow arzyszki W arty. Latem, g dy spłyną resztki wód po wiosennym zalewie, staw k i w yschną prawie doszczętnie, tra w a zżółknie, ogro­

mne przestrzenie błoń leżą szare i roz­

palone pod znojnem słońcem, nie znaj­

dziemy w tedy n a nich ani jednego kwia- ta, chyba poczciwy srebrnik okryw a mi­

łosiernie nagość piasku delikatnemi list­

kam i i rozjaśnia j ą drobnemi żółtemi kwiatami. W iosną prócz kaczyńców zn aj­

dujemy tu obficie stokroć, dalej pąki włosienicznika (B atrachium aąuatile), k tó ­ r y w maju pokryje ja k śniegiem całe przestrzenie błoń. Trochę dalej od rzek i;

przy polach u praw nych ciągnie sio pa­

smo łąk; tu, wśród przeróżnych traw, spotkam y szczaw pospolity, rzeżuchę łą ­ kową, storczyk k u k aw k ę (Orchis milita- ris), firletkę.

Od Czarkowa skręcam y w bok polną dróżką, w dychając chciwie zapach św ie­

żo zoranej ziemi i ciesząc oczy zielono­

ścią bujnych ozimin. Tu piaski i torf u s tęp u ją miejsća falistym przestrzeniom gliny. Nad głowami, hen wysoko, śpie­

w a nam skowronek, a nizko, zawodząc żałośnie, kołują czajki.

Botaniczne zbiory bardzo ubogie: zn aj­

duje na miedzy pięciorniki (Potentilla verna), jasnotę purpurową, b abkę pospo­

litą, głowienkę.

Wreszcie otwiera się przed nami las, dawno ju ż ry su jący się czarną linią na horyzoncie. Cisza tu i pustka. Pod wy- niosłemi pniami sosen leży n ag a ziemia,

u słana igłami. Twarze mych uczenie w y­

rażają rozczarowanie: zdawało się, że dość wejść w las, by ujrzeć- całe łany kwiecia, a tu nic, zupełnie nic! Nie po­

cieszają ich bynajmniej masy jagód czar­

nych, ani porozrzucane gdzieniegdzie kępki nierozkwitłych jeszcze szczawików pospolitych. Mijamy sosny i wrchodzimy w las mieszany, tworzą go: brzozy, g ra ­ by, fłęby, olchy, jałowce, sosny, świer­

ki, kaliny, po pniach wije się niekiedy chmiel.

I oto rozlega się radosny okrzyk: u nóg mamy błękitny kobierzec przylassczek, wśród nich białe kępy zawilców (Ane- mone nemorosa) i zdrojówki. Za chwilę dziewczynki trzym ają w rękach ogromne ich pęki. J a zbieram jeszcze bluszczyk ziemny, śledzienicę fiołek (Viola silvati- ca), liście konwalii, majownika (Majan- them um bifolium), kokoryczki.

Dochodzimy do brzegu lasu: za nim rozciąga się torfiasta łąka, poprzeżynana siecią rowów i dołów, napełnionych wo­

dą. W wodzie, w głębi i na powierzchni wodorosty: szmaragdowo- i oliwkowo- zielone, żółte, rude, b runatne w yglądają ja k puszyste, delikatne poduszki, ale w y­

ciągnięte i umieszczone w bańce tworzą brudną, cuchnącą masę. Zabieram je do domu do określenia.

Za chwilę widzimy już przed sobą sre­

b rzy stą wstęgę W a r ty i czerwieniejące za nią w wieczornem słońcu domy Ko­

nina.

N azajutrz wyruszamy na wschód m ia­

sta, kolską szosą do Wilkowa. Mamy z niej widok wlewo na błonia, W artę, jej gliniasty, wysoki brzeg na Glince i w Morzysławiu, i na majaczący we mgle kościół morzysławski; w ypraw a na wzgórza, poza któremi wznosi się o 7 ki­

lometrów odległa Złota góra. Minąwszy Wilków, schodzimy z szosy ku błoniom.

I tu zbiory nie będą obfite: złoć żółta (Gagea lutea), wiosnówka, bratki wśród słabych źdźbeł zboża. W sosnowym la­

sku na moczarze: zawilec, stokroć, gwiazd-

nica (Stellaria media), na polankach ka-

czyńce, gdzieniegdzie pierwiosnek (Pri-

mula officinalis).

*JVÓ 36 W S Z E C H S W I A T

615

Okolice Konina są wyjątkowo ubogie w roślinność. Prócz wyżej wymienio­

nych roślin znalazłam jeszcze wiosną:

sasankę dzwonkowatą, lniec biały, ja sk ó ł­

cze ziele, iglicę weszkową.

Rośliny można tu ugrupować w n astę­

pujące zbiorowiska: 1) roślinność błoń nadrzecznych, 2) roślinność wydm nad­

rzecznych, 3) łąk, 4) lasów na piaskach, 5) lasów moczarowych.

Dopiero o 4—5 wiorst na północ w oko­

licach jezior wielkopolskich występuje bogata flora leśna, łączna i- torfowisk.

Okolice na wschód ku Kołu, na zachód ku Kaliszowi na daleką przestrzeń podo­

bne są do konińskiego pod wrzględem ubóstwa roślinności.

J a d w ig a W odzińska.

O S K O J A R Z O N E J R E A K C Y I R U C H O W E J N A P O D N I E T Y

D Ź W I Ę K O W E 1).

W. Protopopów, pracując nad zaznaczo­

nym w nagłówku tematem, za inateryał doświadczalny używał psów. Doświad­

czenia jego dzielą się na trzy części.

Pierwszem zadaniem było zastosowanie takiej podniety, któraby zawsze i stale wywoływała jednę i tę samę reakcyę u psa. W tym celu użyto prądu elek­

trycznego, którym drażniono prawą przed­

nią kończynę psa. P rąd ten musiał mieć określoną siłę, chodziło bowiem tylko 0 ruch jednej łapy. To samo podrażnie­

nie działało jednocześnie i na oddycha­

nie, przyśpieszając je i wywołując głęb­

sze niż zazwyczaj wdechy. Ruchy p ra ­ wej przedniej kończyny i klatki piersio­

wej były notowane na kimografionie, za- pomocą specyalnie zbudowanych dźwigni 1 pneumografu. Czas trw ania poszcze­

gólnej podniety elektrycznej = 1 — 2

sekundom.

i) Z la b o ra to ry u m fizyolog. k lin ik i chorób n e rw o w y c h i u m y sło w y c h B e c h te re w a 1909 r.

W szeregu doświadczeń tego rodzaju przyzwyczajono zwierzę do spokojnego zachowywania się, przytem zawsze w y­

stępowała reakcya ruchowa ze strony prawej kończyny przedniej i oddychania.

Zmiany oddechowe wyżej opisane w y stę ­ powały naw et po przecięciu pnia mózgo­

wego na wysokości tylnych i przednich wzgórków czworaczych.

Następnie wyszukano ta k ą podnietę, która nie wywoływała ze stro n y zwie­

rzęcia żadnej reakcyi ruchowej. W tym celu użyto dźwięku. Tony, o liczbie drgań od 400 — 800 na sekundę, które można otrzymać ze specyalnego przyrzą­

du, zwanego „tonmesser A p p u n a“, oka­

zały się podnietą obojętną dla psa, gdyż podczas trw ania podniety od 20 sek. do 1 min. nie ujawniał on żadnej widocznej reakcyi.

Wreszcie trzeciem i najważniejszem zadaniem było wytworzenie czyli „wy­

kształcenie" u psa reakcyi ruchowej sko­

jarzonej, t. j. zmuszenie psa do odpowia­

dania ruchem łapy prawej i zmianą od­

dechu tylko na podniety dźwiękowe. Re­

akcyę ta k ą otrzymano w następujący sposób.

Stosowano psom podnietę dźwiękową trw ającą 20 — 30 sek., a w czasie trw a ­ nia pewnego tonu dodawano podnietę elektryczną w ciągu 1 sek. na praw ą przednią łapę. Z początku reakcya r u ­ chowa występowała tylko w czasie sto­

sowania podniety elektrycznej; jednakże po pewnej liczbie doświadczeń reakcya ruchowa zaczęła się zjawiać już n a po­

czątku podniety dźwiękowej, a wreszcie nastąpiło zupełne skojarzenie podniety elektrycznej z dźwiękową i powstała tak zwana sztuczna reakcya skojarzono - r u ­ chowa, to znaczy, że zwierzę poruszało prawą przednią kończyną i zmieniało od­

dychanie pod wpływem podniety dźwię­

kowej.

W ten sposób wykształcona reakcya skojarzono-ruchowa je st nietrwała, a przy­

tem niezróżnicowana, to znaczy że odpo­

wiada nie na jeden ton tylko, ale na cały szereg tonów tego samego instrum entu.

Jednakże wykształcenie reakcyi skoja-

rzono-ruchowej na ton określonej wyso­

616 W S Z E C H S W I A T Na 36

kości i określonego brzmienia j e s t możli­

we, przynajmniej z pew n ą dokładnością jeśli naw et nie zupełnie. Chodzi tu b o ­ wiem o wzmocnienie skojarzenia tonu podstawowego z podnietą elektryczną, a następnie o zahamowanie reakcyi na tony sąsiednie. Wzmocnienie skojarze­

nia tonu podstawowego z podnietą elek ­ tryczną p. Protopopów osiąga przez tak zw. podtrzym ywanie podniety dźwięko­

wej, t. j. jednoczesne stosowanie pod­

niety elektrycznej z dźwiękową. Hamo­

wanie zaś reakcyi na tony sąsiednie przez stosowanie tonów sąsiednich dotąd, do­

póki reakcya na nie nie zniknie sama przez się. Tą drogą można wreszcie do­

prowadzić do tego, że zwierzę reaguje ruchem łapy i zmianą oddechu tylko na ton podstawowy i najbliższe sąsiednie różniące się odeń o 10 drgań na sek u n ­ dę wgórę i wdół.

P. Protopopów s ta ra się wykazać d ro ­ gą doświadczalną, że ośrodki psycho-ru- chowe kory mózgowej m ają główny udział w kojarzeniu wyżej opisanych pod­

niet. Że ośrodki przyjm ujące podniety skojarzone leżą tylko w korze, je st fak­

tem znanym, chodzi więc o wykazanie, że i ośrodki odpowiadające na te pod­

n iety są umiejscowione także w korze mózgowej, a nie w ją d ra c h podkoro- wych substancyi szarej. Jeżeli przez zni­

szczenie tylko ośrodków ruchow ych k oń­

czyny przedniej prawej i oddychania od­

ruchy slcojarzono-ruchowe znikną, będzie to dowodem, że w nich leżą także i ośrod­

ki odpowiadające.

Rzeczywiście, po zniszczeniu ośrodków ruchowych kończyny przedniej prawej i oddechowych u psa, z poprzednio w y ­ kształconą reak cy ą skojarzono - ruchową, okazało się, że reakcya ta znikła i mi­

mo kilkomiesięcznych prób nie udało się jej ożywić. To je d n a k ciekawe, że za­

częła się pojawiać podobna zupełnie re­

akcya na kończynie przeciwnej, je d n ak bez zmian oddechowych. P. Protopopów nazywa j ą reak cy ą skojarzono - ruchow ą zastępczą.

Wogóle badacz ten dochodzi do n a s tę ­ pujących wniosków:

1) Sfera ruchowa może służyć jako dokładny wskaźnik do badania re a k ­ cyi ustroju na różnorodne podniety ze­

wnętrzne.

2) W ytworzenie odruchów skojarzo- no*ruchowych w ruchowej sferze zwie­

rzęcia nie n apotyka na wielkie tru d n o ­ ści.

3) Wskaźnikiem reakcyi skojarzonej mogą być zarówno zmiany w oddycha­

niu, jako i odruchowe poruszenia k oń­

czyn.

4) Skojarzono - ruchowy odruch na dźwięk u psów zjawia się z początku tak na ton podstawowy, j a k i na tony in ne­

go brzmienia' i wysokości.

5) Dźwięki z innem brzmieniem niż podstawowy wcześniej przestają wywo­

ływać reakcyę skojarzoną, niż dźwięki tego samego brzmienia, ale innej w yso­

kości, niż podstawowy.

6) Znikanie skojarzonej reakcyi na są­

siednie tony je s t uw arunkow ane przez działanie hamujące wysokości tych to ­ nów (wobec tego samego brzmienia, co i tonu podstawowego) albo przez ich brzmienie (wobec tej samej wysokości co i tonu podstawowego).

7) Reakcya skojarzona na dźwięk mo­

że być różnicowana do V7 tonu.

8) W układzie nerwowym, w którym odbywa się kojarzenie, trzeba rozróżnjać ośrodki przyjmujące i odpowiadające.

9) Ośrodki odpowiadające odruchów skojarzono-ruchowych mieszczą się w ko­

rze mózgowej.

10) Jednostronne zupełne zniszczenie okolicy ruchowej kory mózgowej znosi zupełnie odruch skojarzony, wytworzony w kończynie strony przeciwnej.

11) Po zupełnem zniszczeniu jedno- stronnem ruchowej okolicy kory mózgo­

wej odruch skojarzony na dźwięk może być wytworzony w kończynie tej samej strony.

12) Zupełne zniszczenie jednostronne ośrodków oddechowych znosi skojarzoną reakcyę oddechową na dźwięk i uniemo­

żliwia powtórne jej wytworzenie.

13) Niezupełne zniszczenie ruchowej

okolicy kory i korowych ośrodków od­

W S Z E C H S W I A T 617

dechowych obustronne znosi reakcyę sko­

jarzoną, ale można wytworzyć nanowo odruchy skojarzone tak w kończynach ja k i w oddychaniu.

S te fa n K , P ie ń ko w ski.

N O W E P R Z Y C Z Y N K I D O K W E - S T Y I D Z I E D Z I C Z E N I A C E C H

N A B Y T Y C H .

III.

Dziedziczność u płucodysznych z rodzaju Błotniarka (Limnaea).

Z mięczaków brzuchonogich, zaludnia­

ją cy ch często w dużych ilościach nasze błota, rzeki, staw y i jeziora, niektóre g a ­ tunki w większych zbiornikach wody schodzą dość daleko w głębiny. Nie są to jed n ak formy skrzelodyszne, które, zda­

wałoby się, ze względu na swój sposób oddychania lepiej są do tego preadopto- wane, lecz prawie wszędzie w Europie środkowej spotykam y w głębinach je d y ­ nie rodzaj Lim naea — a więc mięczaka płucodysznego ')•

Tak j e s t również i w Lemanie, naj- większem jeziorze Europy środkowej.

I tu tylko Limnaea schodzi do głębin jeziora (310 m), inne rodzaje brzuchono­

gich, znajdowane na wybrzeżu nieraz w ilościach ogromnych, j a k Valvata, Bi- thynia, zupełnie się w głębinach nie spo­

tykają. Porel, ooprawda, znalazł egzem­

plarze Valvata w głębokości 50 metrów, j a je d n a k w czasie swych rocznych ba­

dań, pomimo dużej ilości dragowań (60), nigdy nie zaobserwowałem tego g a t u n ­ ku poniżej 35 metrów głębokości, t. j.

niewiele niżej dolnej granicy flory zie­

lonej (30 m).

Niewszystkie jed n ak gatunki rodzaju Limnaea schodzą w głębiny lemańskie.

Udało mi się, opierając się na szczegó­

*) P a tr z w te j sp raw ie szkic: „F au n a g łęb i­

n o w a L e m a n u “ w ro cz n ik u W sz e c h św ia ta z ro ­ k u ubieg łeg o .

łach anatomicznych, wykazać x), że, wbrew twierdzeniom Brota i Clessina, ani Limnaea stagnalis, ani też auricula- ria w głębinach jeziora się nie spotykają, lecz, że formy głębinowe L. profunda i Foreli są odmianami g atun k u L. ovata, a L. abyssicola odmianą L. palustris. P o­

nieważ między odmianami profunda i F o­

reli znalazłem cały szereg form przej­

ściowych, nie uważam za potrzebne two­

rzyć z tych form dwu różnych odmian, lecz przyłączam odmianę Foreli do pro­

funda. W rezultacie więc, podług mych badań, mamy w głębinach jeziora dwa gatunki: Limnaea ovata var. profunda, oraz L. palustris var. abyssicola.

Dwie te formy głębinowe różnią się pod wielu względami od swych krew nia­

ków wybrzeżnych. Wielkość ich ciała uległa znacznej redukcyi — muszla stała się bezbarwną, cienką, przezroczystą i, co najbardziej rzuca się w oczy u L. ovata var. profunda, uległa znacznemu w ydłu­

żeniu. Czytelnicy znają zapewne kształt muszli L. ovata i wiedzą, że odznacza się ona znacznem skupieniem skrętów.

Skręty w sporej części wzajemnie się po­

kryw ają i zaledwie ostatni z nich ulega znacznemu nabrzmieniu i rozszerzeniu, w skutek czego otrzymujemy formę ja jo ­ w atą muszli, która usprawiedliwia nazwę ovata. Muszla ta ulega w głębinach zna­

cznej metamorfozie, ponieważ się w y­

dłuża, w skutek czego skręty nie będą się już wr takim stopniu pokrywały w zaje­

mnie, ja k u form wrybrzeżnych; muszla staje się podobną do muszli L. stagnalis.

To -też nic dziwnego, że naw et tak w y­

traw ni konchyliologowie, ja k Brot i Cles- sin, w tym ostatnim gatunku widzieli protoplastę odmiany (uznanej przez Cles­

sina za gatunek) profunda. Ja również pozostawałem w tym błędzie aż do chwili, gdy szczegóły anatomiczne przekonały mię o bezzasadności podobnego poglądu.

U L. abyssicola, wywodzącej się od L.

!) N ie k tó re n ajn o w sze w y n ik i m ych badań, zre fe ro w an e w kom unikacie ty m c za so w y m , u k a ­ żą, się w k ró tce w „Z oologischer A n zeig er" p. t.:

„N ote su r les L im n ees de la fa u n ę p ro fo n d e du

lac L em an*.

618 W S Z E C H S W I A T

N i

palustris, zmiany w kształcie są m niej­

sze. Tu różnice polegają przeważnie na slabem zabarwieniu muszli u form g łę­

binowych i na niewielkich jej rozmia­

rach — lecz, bądź co bądź, i tu, odrazu, na pierw szy rzut oka nie można tw ie r­

dzić z pewnością, że mamy przed sobą L. palustris. Najlepszy dowód, że Brot nie odważył się wygłosić podobnego twierdzenia.

Zmiany muszli u form głębinowych, można to a priori przypuścić z pewną dozą prawdopodobieństwa, aczkolwiek nie z absolutną pewmością, są zmianami somatycznemi, cechami nabytemi. Są one wywołane przez zmienione warunki b y ­ tu, przez przeniesienie zwierząt z podło­

ża twardego, stałego, na którem żyją normalnie w wodach płytkich, na m ięk ­ ki i bardzo delikatny ił, którym je s t w y ­ słane całe dno jeziora. Posuwanie się po ile sprawia błotniarkom wiele trudności, są one zmuszone znacznie więcej wycią­

gać swe ciało (nigdy u form wybrzeż- nych nie obserwowałem ta k zupełnego wysunięcia ciała z muszli i wyciągnięcia go, j a k u form głębinowych), w skutek czego i płaszcz, ulegając tem u w ydłuża­

niu, tworzy muszlę daleko bardziej w y ­ dłużoną. W dodatku błotniarki głębino­

we m ają zwyczaj w w iercania się w ił, co, w brew opinii Brockmeiera, wiele r a ­ zy obserwowałem w akw aryum , przyczem, oczywiście, ciało ulega jeszcze większe­

mu wydłużeniu. Te to przyczyny w y ­ tworzyły zapewne zmiany w formie mu­

szli. Jeżeli jed n ak są to zmiany par excellence somatyczne, warto zbadać, j a k się te zmiany zachowują w zjawiskach dziedziczności. W celu zbadania tej kwe- styi hodowałem potomstwo form głębi­

nowych, pochodzące z ja je k złożonych w akw aryum przez egzemplarze w ydo­

b y te z jeziora, lub też z ja je k znalezio­

nych w mych połowach, czyli złożonych jeszcze w głębinach lemańskich. W szy st­

kie wyniki mych hodowli dały je d n a k o ­ we rezultaty: zawsze forma muszli w y ­ kazyw ała powrót do odpowiednich form wybrzeżnych. Lim naea profunda zam ie­

niała się w ovata, z tą różnicą, że wiel­

kość zwierzęcia pozostała zredukowaną,

a L. abyssicola zamieniała się w typową L. palustris, gdyż tu naw et wymiary ciała błotniarek zwiększały się znacznie.

W jednym i drugim przypadku barw a m u ­ szli rówTnież się upodobniała do takiej że u form wybrzeżnych. Bije to w oczy szczególniej u L. abyssicola, pochodzącej od L. palustris, która, ja k wiemy, posia­

da muszlę zabarwioną ciemno, bronzo- wawo-czarną.

Cechy więc nabyte, ja k kształt i b a r ­ wa muszli nie dziedziczą się. Wielkość ciała u abyssicola również ulega zwięk­

szeniu w akwaryum, czyli niewielkie wy­

miary tej formy głębinowej nie są dzie­

dziczne. Podobnego zwiększenia w ym ia­

rów dla L. profunda w pierwszem poko­

leniu skonstatować nie mogłem (właści­

wiej mówiąc skonstatowałem, ale tylko słabe), prawdopodobnie winna tu je s t ho­

dowla w niewielkich akwaryach, gdzie woda ani razu nie była zmieniana w cią­

gu całego roku. Wiemy przecież od cza­

su b adań Sempera, ja k ą rolę odgrywa pod ty m względem wielkość naczynia, użytego do hodowli, głównie, ja k to w y­

kazał Willem, skutkiem mniejszej lub większej zawartości tlenu. Fakt, że cechy muszli, na których opierali się moi po­

przednicy (Brot i Clessin) w opisach form głębinowych, nie są utrwalone dzie­

dzicznie, nie pozwala mi na pójście za ich przykładem, gdy chodzi o sy stem a­

ty k ę tych form. Wbrew ich zdaniu, uw a­

żam formy głębinowe nie za gatunki, lecz za odmiany tylko form wybrzeż­

nych, nadając im wyżej podane nazwy:

Limnaea ovata var. profunda i L. palu­

stris var. abyssicola.

Inaczej przedstaw ia się dziedziczność zmian w pigm entacyi płaszcza u L. ova- ta var. profunda. Prócz form, że ta k po­

wiem, „normalnych", odznaczających się posiadaniem pewnej ilości’pigmentu czar­

nego na płaszczu, znalazłem w Lemanie dwie aberacye: melaniczną, o płaszczu zupełnie jednostajnie czarnym, bez bia­

łych plamek, jakie znajdujem y u n aj­

ciemniejszych nawet osobników w ybrzeż­

nych i albinotyczną, pozbawioną pi­

gm en tu zupełnie, nietylko na płaszczu,

ale naw et i w oczach. Między lemi dwie­

M 36 W S Z E C H S W I A T 619

ma skrajnemi formami, a „normalną11, n i­

gdy nie znalazłem form przejściowych, co nasuwa przypuszczenie, że nie mamy tu do czynienia ze zmianami somatycz- nemi, fluktuacyjnemi, lecz mamy przed sobą mutacye. Przypuszczenie to zgadza się ze względną rzadkością tych form, gdyż rzeczywiście spotykają się one w ilości niewielkiej. Gdy chodzi o dzie­

dziczność ty ch zmian pigmentacyi, nic nie mogę powiedzieć o zachowaniu się albinizmu, gdyż pomimo starań, nigdy dotychczas nie mogłem utrzym ać przy życiu form albinotycznych (nie należy wnosić z tego, że są to formy patologicz­

ne, chore, gdyż formy „normalne11, w y ­ dobyte z jeziora w wieku dojrzałym, jako formy dorosłe, również zdychają w akwa- ryum; wszystkie zaś osobniki albinotycz- ne, któremi rozporządzałem, były doro­

słe), o melanizmie jed n ak mogę z całą pewnością twierdzić, że je s t dziedzicz­

ny. Mam dotychczas, coprawda, tylko jeden fakt, o tem świadczący, lecz to w y­

starcza w zupełności. Wydobyłem m ia ­ nowicie pewnego razu formę melaniczną z głębokości 100 metrów, która w kilka godzin po wydobyciu złożyła dziewięć jaj, poczem zdechła. Z jaj rozwinęły się, n iestety, tylko trzy osobniki: dwa mela- niczne, trzeci normalny. F a k t ten stw ier­

dza dziedziczność melanizmu. Obecność formy normalnej trzeba przypisać k rzy­

żowaniu (widziałem raz kopulacyę formy normalnej z melaniczną, obadwa je d n ak osobniki wkrótce potem zdechły, nie w y­

dawszy potomstwa) i prawdopodobnie rozszczepianiu się cech czyli mendlowa- niu. F ak t ten dziedziczności melanizmu stw ierdza więc dziedziczenie cechy no­

wej, mającej jednak swe źródło prawdo­

podobnie w zmianie germinacyjnej.

Zaobserwowałem u błotniarek głębino­

wych jeszcze jed en rodzaj zmian, k tó ­ rych analiza będzie je d n a k trudniejsza, gdyż nie są to zmiany morfologiczne lecz zmiany instynktu. Trudność nasuwa się, gdy zechcemy odróżnić in sty n k t od przy­

zwyczajenia. O ile pewną czynność, czę­

sto dość złożoną, będziemy wiele razy w ykonywali w je d e n i ten sam sposób, dojdziemy do takiej wprawy, że w koń­

cu zdołamy w ykonywać tę czynność au to ' matycznie, bez udziału świadomości- Czynność świadoma zamieni się na zło­

żony odruch. Podobne odruchy, mające swe źródto w przyzwyczajeniu, trudno często odróżnić od instynktownych. Ma­

my je d n a k pewien probierz: dziedzicz­

ność. Wiemy, że wszystkie nasze odru­

chy przyzwyczajeniowe nie przenoszą się na potomstwo, instynktow ne zaś zawsze.

Oczywiście probierza tego uznawać nie będą zwolennicy poglądu, upatrującego w przyzwyczajeniu źródło instynktów dziedzicznych. Dopóki je d n a k nie przed­

stawią oni dowodu, że rzeczywiście przj zwyczajenie odziedziczać się może, dotąd ich twierdzenia wielkiej wartości nie m a­

ją. Oczywiście, że jeden istotny dowód zdoła obalić nasz probierz — niech go więc dostarczą.

Mamy w język u polskim niezmiernie ciekawe rozprawy p. Romualda Minkiewi­

cza *) o instynkcie. Jest on zwolenni­

kiem przytoczonych wyżej poglądów. J a ­ kież jed n ak arg u m enty przemawiają, po­

dług niego, za w ykreśleniem z definicyi instynktu wzmianki o ich dziedziczności?

Otóż przedewszystkiem fakt, że do nie­

których odziedziczanych instynktów przy­

łączają się pewne czynności przyzwycza- jeniowe, w skutek czego „wykonanie czyn­

ności zależy w przeważnej mierze od do­

świadczenia, wprawy i przyzwyczajenia11.

Czego jednak to dowodzi? Czyż fakt, że do niektórych czynności instynktow nych przyłączają się przyzwyczajeniowe, już znosi wszelką między niemi różnicę? Nie zdaje mi się. Dopiero gdy p. M. dowie­

dzie, że przyzwyczajenie może być odzie­

dziczane, dopiero wtedy wolno mu będzie na podobne fakty się powoływać, nigdy zaś wcześniej.

Lecz oto drugi argument: „utartym je s t faktem, że pszczoły zdolne są — w przy-

i) R o m u ald M inkiew icz „P ró b a a n a liz y in ­ s ty n k tu metodą, o b je k ty w n ą: porów naw czą; i do ­ św iadczalną". P rz e g lą d filozof. R ok X. Z e sz y t I I I i ro k X I zesz. I i I I , 1907 i 1908.

„A naliza in s ty n k tu m ask o w an ia się k rab ó w

ostrocZDlych (B ra c h y n ia o x y rrh y n c h a )“ P rz e g l

filozof. R ok X , Zesz. IV , 1907.

620 W S Z E C H Ś W I A T

Ko

padku śmierci królow ej—wyhodować so­

bie nową królowę z młodych larw ro­

botnic przez zastosowanie bogatego, k ró ­ lewskiego odżywiania tych larw, które do tej chwili poprzestawały na mniejszej i gorszej, proletaryackiej dyecie. A prze­

cież in sty n k ty królowej, żyjącej jedynie i wyłącznie życiem płciowem, życiem m a ­ szyny rozrodczej, różnią się w wysokim stopniu od instynktów bezpłciowej ro b o t­

nicy, zbierającej zapasy spożywcze, pie­

lęgnującej larwy, umiejącej budować k o ­ mórki woskowe i znaleźć drogę do g n ia ­ zda rodzinnego. Jak że mogły ta k od­

mienne in s ty n k ty rozwinąć się wtórnie, jedne zam iast drugich, gdyby były wraz z drogami nerwowemi dziedzicznie (t. j.

już w jaju) zdeterminowane?" Pan M., zdaje się, rzeczywiście wyobraża sobie, że królowa i robotnica są to dwa zupeł­

nie odmienne organizmy, niemające ze sobą nic wspólnego, niemogące więc po­

siadać jednych i tych samych instynktów.

P iękne złudzenie—polegające je d n a k na zapomnieniu, że tak jedne, j a k i drugie są samicami (zaślepił, zdaje się, pana M .' wyraz „bezpłciowy", użyty, ja k o określnik p rzy wyrazie „robotnica"), że więc po­

siadać muszą wszystkie in s ty n k ty s am i­

cy. Lecz tak, j a k rozwój dziedzicznych cech morfologicznych zależy w znacznej części od warunków zew nętrznych, które mogą sprzyjać n adm iernem u rozwojowi jednej, a nierozwojowi innej cechy, ta k samo, musimy przypuścić, ma się rzecz z instynktam i. U królowej w a ru n ­ ki zewmętrzne umożliwiają rozwój j a j n i ­ ka, a z nim i odpowiednich instynktów , u robotnicy wraz z zanikiem tego o rg a­

nu pozostają w zaniku in s ty n k ty ro zro d ­ cze, rozw ijają się zaś silnie pozostałe.

Nie potrzebujem y tu przyjmować ja k ie jś

„zastępczości" dyam etralnie różnych in ­ stynktów , lecz uznać n adm ierny rozwój jednych, kosztem innych.

Trzeci wreszcie i ostatni argum ent: p.

M. skonstatow ał u zwierząt przez siebie badanych (skorupiaków i robaków), obec­

ność nowego tropizmu, polegającego na dążeniu organizmów ku pew nym okre­

ślonym promieniom barw nym , a u n ik a­

niu barw7 innych, co nazwał chromotro-

pizmem. Krewetki Hippolyte varians m a­

j ą zdolność przybierania barw y otocze­

nia, poczem wykazują chromotropizm do­

datni dla tej właśnie barwy. „Skoro j e ­ d nak ubarwienie je s t nabyw ane przez Hippolyte w ciągu indywidualnego ży­

cia, chromotropizm zaś, o ile wiemy, stale harmonizuje z ubarwieniem, wmiosek pro­

sty, że i chromotropizm je s t również n a ­ byw any wraz z ubarwieniem". Dla mnie je d n ak ta k w esty a tak prosta nie jest, a raczej je st ona prosta, ale przedstawia się inaczej. Pan Minkiewicz znów nie zwrócił uwagi na jednę rzecz: cechą dzie­

dziczną nie je s t ta lub inna cecha ze­

wnętrzna, lecz sposób, w jaki dany orga­

nizm reaguje na bodźce świata zew nętrz­

nego. W yjaśnię to na przykładzie, za­

czerpniętym z dzieła Baura x): znamy od­

miany rośliny Prim ula sinensis, które w tem p eratu rze 20° mają kw iaty czer­

wone, w temp. zaś 30° kw iaty białe.

W danym przypadku cechą dziedziczną nie będzie białość lub czerwoność k w ia ­ tów, lecz ten ch arakterystyczny sposób, w ja k i dane rośliny reagują na zmianę te m p eratu ry otoczenia. Znamy odmianę tejże rośliny, która w każdej te m p eratu ­ rze posiada kw iaty białe, i tu je d n ak nie białość ich będzie cechą dziedziczną, choć ta k zwykle przyjęto wyrażać się, lecz ten właśnie sposób reakcyi danego orga­

nizmu. „Dziedziczy się—reasum uje swo­

je wywrody B au r—zawsze tylko określo­

ny specyficzny sposób reakcyi na w arun­

ki zewnętrzne, a to, co spostrzegamy za- pomocą naszych zmysłów, jako cechy zewnętrzne, j e s t to tylko rezultat tej re ­ akcyi na przypadkowe ugrupowanie w a ­ runków zewnętrznych, w których bada­

ny osobnik się rozw ijał11. Gdy te poję­

cia zastosujemy do Hippolyte, dojdziemy do wniosku, że i tu nie ta lub inna b ar­

wa będzie dziedziczną, lecz zdolność w y ­ tw arzania określonego barw nika pod wpływem określonego otoczenia. Tak s a ­ mo ma się rzecz z chromotropizmem. Nie będzie dziedzicznem,..oczywiście, dążenie

i) B a u r. E in fiih ru n g in d ie ex p e rim en telle

Y ererb u n g sle h re . B erlin , 1911.

W SZECHSW IAT 621

ku pewnej określonej barwie, lecz wo­

góle zdolność do reagowania ruchem na bodźce barwne. Chromotropizm więc bę­

dzie dziedziczny.

Zbyt długo zatrzymałem się na dysku- syi z poglądami p. M. Chciałem jednak z jednej strony zwrócić uwagę czytelni­

ków W szechśw iata na jego niezmiernie ciekawe prace doświadczalne, z drugiej zaś strony wykazać, że dowody, p rzy ta­

czane przeciw wprowadzeniu pojęcia dzie­

dziczności do określenia instynktu, nie w y trzy m u ją krytyki. Możemy więc, aż do chwili wykazania dziedziczenia przy­

zwyczajeń, przyjąć dziedziczność, jako probierz dla odróżnienia in sty n k tu od przyzwyczajenia.

W róćm y teraz do naszych błotniarek.

W szkicu o faunie głębinowej Lemanu wspominałem już o fakcie, że błotniarki głębinowre, niemogąc do niczego przy­

kleić swych kokonów z jajami, ja k to zawsze czynią formy wybrzeżne, składają je swobodnie w ile. J e s t to zupełnie zro­

zumiałe wobec tego, ż e ja ja podczas skła­

dania nie mogą być przyklejone do rucho­

mego iłu, kokony więc pozostają wolne.

Nie byłoby w tem nic nadzwyczajnego, gdyby nie fakt, że mięczaki głębinowe, wydobyte z jeziora i umieszczone w na­

czyniu szklanem bez iłu, składają ja ja w ten sam sposób, swobodnie, nieprzy- klejając ich do szklą. In sty n k t więc przyklejania, ta k pożyteczny dla g a tu n ­ ku w rzekach i na wybrzeżach, gdzie prądy i fale łatwo mogłyby unieść lub wyrzucić na brzeg kokony, został zmie­

niony. Czy je s t to jed n ak zmiana indy- widualua, przyzwyczajenie, powstałe po wielu nieudanych próbach przyklejenia kokonu, czy też je s t to zmiana dziedzi­

czna, głębsza? W yniki dotychczas otrzy­

mane nie mogą rozstrzygnąć pytania, gdyż do tej chwili obserwowałem skła­

danie jaj dopiero przez pierwsze pokole­

nie, wryhodowane w akwaryum. Pokole­

nie to złożyło dotychczas 31 kokonów, z których 18 zostało przyklejonych do ścianek naczynia, lub listków zarazy wo­

dnej (Elodea canadensis), 13 zaś zlożo nych swobodnie na ile zaścielającym dno akw aryum. P a k t ten zdawałby się prze-

, mawiać za częściową przynajmniej dzie­

dzicznością tej zmiany instynktu. Z wnio­

skami jed n ak ogólniejszemi należy się : wstrzymać. Nie obserwowałem bowiem dokładnie mechanizmu składania jaj i przylepiania ich do szkła. Nie wiem, czy kokony, złożone swobodnie, zostały złożone w ten sposób dlatego, że dany osobnik znajdował się w chwili składa­

nia jaj na ile, wyściełającym dno naczy­

nia przypadkowo, czy też zostałyby zło­

żone w ten sam sposób naw et na pod­

łożu stałem. Nie wiem, j a k się zachowa pod tym względem pokolenie trzecie.

Zdziwi może czytelnika, poco w takim razie piszę wogóle o tem, skoro nic nie wiem. Zdaje mi się jednak, że fak t ten zmiany instytutu, czy to będzie przez przy­

zwyczajenie, czy też zmiana ta będzie głębszą, wywołaną przez ogólne warunki panujące w głębinach, j e s t sam przez się ogromnie ciekawy. Zresztą może który z czytelników zainteresuje się i sam zechce zająć się tą kwestyą. Gdy­

by można było zmusić w jakikolwiek sposób formy wybrzeżne błotniarek, któ­

rych u nas nie brak, do przebywania wyłącznie na miękkim ile i składania tam jaj, możnaby eksperymentalnie zba­

dać kwestyę, i przyczynić się do rozwią­

zania tego ciekawego zagadnienia.

Wacław Roszkowski.

L. B L O C H .

F L U O R E S C E N C Y A P A R Y R T Ę C I O W E J ’)•

Emisya światła drogą fluorescencyi uchodziła przez długi czas za anomalię, którą odróżniano starannie od norm al­

nych sposobów rozchodzenia się światła:

odbicia i załamania. I rzeczywiście, fluo- rescencya okazuje pewną cechę zasadni­

czą, którą przeciwstawia się właściwo-

R evne scien tif. 25 m a ja 1912.

622 W S Z E C H S W I A T M 36

ściom tam tych zjawisk; gdy bowiem pe­

wien ośrodek zaczyna fluoryzować pod wpływem wiązki świetlnej, światło fluo- rescencyi wybiega we w szystkich k i e ­ runkach, jeżeli nie w sposób jed n ostajn y , to w każdym razie o tyle prawidłowo, że nie może ju ż być mowy o rozchodze­

niu się prostolinijnem. Nadto, światło to okazuje najczęściej polaryzacyę czę­

ściową. Cechy te naprowadzają na myśl 0 analogii pomiędzy światłem fluorescen- cyi a światłem, które uległo rozproszeniu lub dyfrakcyi w ośrodkach mętnych.

Wiadomo, że ciecz mętna, ja k np. płyn koloidalny, rozprasza światło we w sz y st­

kich kierunkach i że w sk u tek tej w ła­

ściwości można było uczynić dostępnemi dla ultram ikroskopu owe drobne cząstki odosobnione ciał koloidalnych. Gazy, z a ­ wierające pył, gaz płomienia, gaz iskry rozpraszają również światło, które przez nie przechodzi. A tmosfera ziemska, w k tó ­ rej stale unoszą się pyły i kropelki, roz­

prasza także światło słoneczne, p o lary ­ zując je zarazem. Być może nawet, że barw a niebieska nieba zawdzięcza swe pochodzenie, ja k mniema Rayleigh, d y ­ frakcyi selekcyjnej cząsteczek o w y m ia­

rach bardzo drobnych. Molekuły tlenu 1 azotu, mimo małe swe rozmiary, zdają się również zdolne do występow ania w roli źródeł rozpraszających, i im to w wyniku ostatecznym należałoby p rz y ­ pisać barwę niebieską nieba.

Ale w takim razie łatwo zrozumieć j a k wielką wagę mieć może badanie bezpo­

średnie dyspersyi światła oraz sposobów rozchodzenia się, zwianych anormalnemi.

Jeżeli budowa cząsteczkowa w ystarcza do wytw orzenia w jakim kolwiekbądź ośrodku prawdziwego zmętnienia optycz­

nego, to nasuw a się pytanie, czy dyfu- zya światła nie j e s t czasem zjawiskiem ogólnem, ważniejszem od rozchodzenia się prostolinijnego. W takim razie od­

bicie i załamanie regularne byłyby w y ­ n ikiem zjawiska „średnich" albo ja k mó­

wią fizycy, zjawiska interferencyi. Na dnie tej pozornej prawidłowości znaleźli­

byśm y mechanizm u k ry ty : emisyę n ie ­ prawidłową,- nieciągłą, przypadkow ą cen ­ trów świetlnych molekularnych, w p ro w a­

dzonych w drganie przez falę pobudza­

ją c ą i rozpraszających energię tej fali stosownie do stopnia swego rezonansu.

To, co nazywamy fluorescencyą, mogłoby być wtedy zjawiskiem normalnem, z k tó ­ rego w drodze wciąż wzrastającej kom- plikacyi wyprowadzilibyśmy praw a od­

bicia regularnego i całą optykę fizyczną.

Myśli powyższe oddawna zaczęły u k a ­ zywać się w pracach teoretycznych lor­

da Rayleigha, Plancka, Schustera, Lamba i t. d. Ale brakło wyników doświadczal­

nych, któreby pozwoliły skontrolować te wnioski, a zwłaszcza brakło doświadczeń stopniowanych, któreby pozwoliły w spo­

sób ciągły uchwycić przejście od stanu fluorescencyi do stanu odbicia właściwe­

go. Godne uw agi badania R. W. Wooda nad fluorescencyą par sodu i potasu są pierwszym stanowczym Krokiem na tej drodze. J a k wiadomo, fizyk ten, oświe­

tlając parę sodu promieniami o stosownej długości fali, zdołał ujawnić fluorescen- cyę tej pary w postaci szczególnie w y­

raźnej. Widmo fluorescencyi, wydane pod działaniem światła pobudzającego p roste­

go, np. pod działaniem linii żółtej sodu, składa się z linij jednakowo odległych na skali częstości. W szystko odbywa się tak, ja k g d y b y molekuła sodu zaczynała drgać w sk u tek rezonansu zachodzącego z długością fali światła pobudzającego;

widmo fluorescencyi j e s t pod każdym względem podobne do emisyi rezonatora akustycznego, k tó ry oddaje ton, zgodny bądź z własnym jego okresem drgania, bądź też z okresem któregokolwiek z po­

między jego tonów harmonicznych.

Za przewodem tej ważnej analogii Wood rozciągnął badania swoje na parę rtęci, parę, ja k wiadomo, jednoatomową, która zdaje się posiadać idealne w arunki teoretyczne, gdy chodzi o badanie prze­

noszenia się światła. Rzeczywiście, p a ­ rę tę można łatwo otrzymać w stanie bardzo wielkiej czystości oraz zmieniać stopniowo jej gęstość i temperaturę.

Wood posługiwał się naogół ru rk am i lub am pułkam i z kwarcu, w których zam y­

kał po kilka kropel rtęci. Można także

używać ru rek metalowych, opatrzonych

okienkami kwarcowemi.

J\/e 36

WSZECHSWIAT

Stwierdziwszy, że para rtęci okazuje piękną fluorescencyę niebiesko ■ zielona- wą, gdy ją oświetlimy silnemi iskrami, przebiegającemi pomiędzy ostrzami z gli­

nu, Wood zajął się w szczególności zba­

daniem zjawisk rezonansu optycznego.

W tym celu jak o źródła św iatła pobu­

dzającego używa on łuku rtęciowego pod powłoką kwarcową. J a k wiadomo, taki łuk wysyła widmo, bogate w promienie pozafioletowe. Z pomocą spektrografu, odpowiednio ustawionego, można w pro­

mieniowaniu łuku rtęciowego wyodręb­

nić linię widmową ściśle określoną. Wood obrał linię 2 356, która należy do najmoc­

niejszych w pasie skrajnym pozafioleto- wym. Z pomocą tego to źródła jedno­

barwnego poczynione są wszystkie do­

świadczenia następujące. Użycie źródła pozafioletowego pociąga za sobą koniecz­

ność zastosowania metody fotograficznej, ale niedogodność tę okupują wyrazistość i pewność wryników.

Gdy umieścimy odrobinę rtęci w balonie z kwarcu, starannie wy­

próżnionym, w' tem peraturze zwyczaj­

nej, prężność pary rtęciowej nie prze­

kracza tysiącznej części milimetra. N a­

leżałoby oczekiwać, że gaz w stanie tak znacznego rozrzedzenia nie wpływa w spo­

sób dostrzegalny na rozchodzenie się światła. Tymczasem Wood już w jednej z prac dawniejszych stwierdził, że n aw et ślady p ary rtęci pochłaniają bardzo en er­

gicznie linię 2 356. Tak np. powietrze pracowni, v? której stoi rtęć je st samo przez się o tyle bogate w parę, że w w a r ­ stwie niezbyt grubej pochłania całkowi­

cie ową linię. W miejscu tej linii błysz­

czącej zjawia się wtedy linia czarna w w i­

dmie lampy rtęciowej. Cóż się staje z energią świetlną, pobraną tym sposo­

bem ze źródła pobudzającego? Czy za­

mienia się ona na ciepło, j a k to się dzieje w przypadku absorpcyi właściwej? Kwe- styą tą zajął się właśnie Wood, a do­

świadczenie dało mu wynik całkiem nie­

oczekiwany: światło, które przechodzi przez ampułkę, zawierającą kilka krope­

lek rtęci w próżni, zamienia się za spra­

wą śladów pary, znajdujących się w am­

pułce, na światło fluorescencyi. Jeżeli

odfotografujemy ampułkę pod kątem pro­

stym względem kierunku oświetlenia, to klisze nasze dadzą mocno czarny obraz stożka promieni, przechodzącego przez ampułkę. W szystko odbędzie się tak, ja k g d y b y ampułka zawierała w obfitości pył, który czyni widocznym ślad wiązki.

Tutaj pyłem tym mogą być jedynie sa­

me cząsteczki rtęci; mamy więc do czy­

nienia ze szczególnie w yraźnym przypad­

kiem rezonansu optycznego.

Na oznaczenie powyższego zjawiska użyliśmy wyrazu fluorescencya. W yraz ten nie je st w danym razie zupełnie ści­

sły, ponieważ w razie fluorescencyi w ła­

ściwej światło wysyłane ma prawie za­

wsze długość fali większą aniżeli światło pobudzające. W danym razie Wood wy­

kazał, i je s t to jeden z najważniejszych punktów jego pracy, że światło, które uległo dyfuzyi za spraw ą pary rtęciowej, posiada ściśle tę samę długość fali co 1 linia 2 356. Niedość na tem. Linia 2 356 ma w łuku .rtęciowym szerokość, która daje się oszacować; linia fluores­

cencyi, przez nią pobudzonej, je s t bez porównania węższa i ściślej ograniczona.

Otóż zdaje się, że tylko część środkowa linii 2 356, ta mianowicie, która ściśle odpowiada okresowi własnemu drgania rtęci, może pobudzać fluorescencyę; ta ostatnia byłaby zatem zjawiskiem rezo­

nansu doskonale selekcyjnego. I rzeczy­

wiście, Wood dowiódł, że światło, w ysy­

łane w drodze rezonansu, j e s t niesłycha­

nie jednobarwne, być może w stopniu nieznanym naw et w najcieńszych liniach widma widzialnego.

•Zjawiska, które opisywaliśmy dotąd, zachodzą w próżni, t. j. w parze rtęci o ciśnieniu niższem od jednej tysiącznej mm. Ciekawą było rzeczą zbadać, co się stanie, gdy będziemy zmieniali stopnio­

we gęstość ośrodka, bądź podnosząc tem ­ peraturę, bądź też wprowadzając do am ­ pułki w zrastające ilości gazu obcego. Tu­

taj Wood zdołał wyodrębnić szereg fak­

tów pierwszorzędnego znaczenia. Dopóki ciśnienie jest bardzo nizkie, rezonans je s t silny, światło padające ulega roz­

praszaniu we w szystkich kierunkach,

a pły tka fotograficzna daje obrazy mo­

6-24

W SZECHSW IAT

cne. Światło rezonansowe, wysyłane przez cząsteczki rtęci, znajdujące się na dro­

dze wiązki oświetlającej, j e s t odrzucane ku cząsteczkom sąsiednim, gdzie w zbu­

dza rezonans w tórny i t. d. od p u n k tu do punktu. To też obrazy fotograficzne są szeroko rozciągnięte poza granice cie­

nia geometrycznego. W miarę tego, ja k w zrasta ciśnienie aż do 5 m m widzimy, ja k obrazy fotograficzne tracą na rozcią­

głości i natężeniu. Pod tem ostatniem ciśnieniem, aczkolwiek bardzo nizkiem jeszcze, zjawisko rezonansu znika dosz­

czętnie; zamiast niego w ystępuje pochła­

nianie właściwe. Wszystko skłania nas do mniemania, że uderzenia molekularne, których liczba rośnie szybko wraz z ci­

śnieniem, odgryw ają w tem przekształ­

ceniu rolę główną. One to wprowadzają czynnik tłumiący, k tó ry bardzo prędko nabiera znaczenia i w ystarcza do zam ia­

ny na energię cieplną całkowitej energii świetlnej, która dotąd wyproinieniowy- wana była bez straty .

Dodajmy jeszcze, że pogląd powyższy znalazł świetne potwierdzenie w doświad­

czeniach Wooda. W miarę tego, jak fluorescencya ustępuje absorpcyi, powin­

no się zauważyć zmniejszanie się ilości światła rozproszonego oraz stopniowe przejście do odbicia prawidłowego. Mo­

żna to wykazać, oświetlając ampułkę kw arcow ą linią 2 356 oraz z w ra c a ją c ; uw agę na obraz źródła, ja k i dałaby nam ścianka ampułki, gd y by działała j a k zwierciadło. Skoro tylko gęstość pary stanie się dostateczna, światło padające nie może ju ż przeniknąć poza pewną w arstw ę niezmiernie cienką; ulega ono wtedy odbiciu wstecz i w y tw arza na płytkach fotograficznych obraz w zw y­

kłem znaczeniu tego wyrazu.

Nie możemy na tem miejscu wchodzić w szczegóły doświadczeń Wooda. W sk a­

zówki, które podaliśmy wyżej, są w y ­ starczające, by można było ocenić całą w agę tych badań i stwierdzić, że donio­

słość ich w ykracza poza ram ki zjawiska szczególnego, którego dotyczą. Odkrycia Wooda rzucają nowe światło na całą spraw ę rozchodzenia się światła oraz na mechanizm pochłaniania. Tłum. S. B.

KRO NIKA NAUKOWA.

Utlenianie pod wpływem atmosfery i bier­

ność Żelaza. Do w yjaśnienia tak zw . stan u biernego czyli p asyw nego żelaza, t. j. stanu, g d y na żelazo nie działają kw asy, p rzy czy ­ nili się niedaw no dwaj ch em icy a n gielscy, D unstan i H ill, którzy stw ierdzili, że pew ne ciała przeszkadzały tw orzeniu się rdzy na żelazie i innych m etalach. Oiała te, to alka­

loidy, dwuchrom ian potasu, jodek, chlorek potasu, żelazooyanek potasu; w ytw arzają one

„bierność11 żelaza; bierność ta znika po ze­

tk n ięciu żelaza z pew nem i solam i lub roz- cieńczonem i kwasam i i z bezw odnikiem w ę ­ g l o w y m . Oprócz żelaza i m etali z jeg o g r u ­ p y, inne m etale, jak m agnez, ołów , cyna, m iedź, m ogą również nabyw ać i tracić bier­

ność w ty ch sam ych warunkach. W edług chem ików an gielsk ich bierność je st w y n i­

kiem tw orzenia się na pow ierzchni m etalu cienkiej w arstw y, która zapew ne nie jest utw orzona z m etalu fizycznie zm ienionego lub z produktów gazow ych , przeszkadzają­

c y c h zetk n ięciu się z kwasami lub z ciałem uszkadzającem , lecz z mniej lub więcej w y ­ sok iego tlen k u .

II. G.

(La Nat.).

Działanie chemiczne różnych promienio­

wali. Daniel B erth elot i G audechon poró­

w nyw ają działania chem iczne, w yw ołan e przez prom ienie widzialne różnych barw w i­

dma, z działaniem różnych niew idzialnych prom ieni nadfiołkow ych. Działanie promie- niowań nadfiołkow ych, najprędzej drgają­

cy ch , polega na zam ianie energii niższego rzędu na w yższy i je st podobne do działa­

nia słoń ce w przyrodzie. Można naw et za­

u w ażyć, że prom ienie nadfiołkow e w yw ołują w przeciągu kilk u godzin takie reak cye, ja ­ k ich sło ń ce nie w y k o n y w a w p rzeciągu k il­

ku m iesięcy. Chemia w ysokich częstości św ietln y ch je st bardzo podobna do chemii w ysok ich tem peratur.

H. G.

(L a Nat.).

Ruchy Wieży Eiffla. Poziom e ruchy w ierz­

chołka w ieży Eiffla zostały przed kilku laty zbadano przez geograficzny w ydział wojsko­

w y, obecnie zaś Oh. E J . Guillaum e przed­

sięw ziął zbadanie jej ruchów p rostopadłych

zapom ocą zapisyw acza, którego zasadniczą

częścią, je st drut inw arow y (nierozszerzal-

ny stop żelaza i niklu) ustalający pom iędzy

ziem ią a przyrządem odległość niezależną od

tem peratury. Drąg um ieszczony na drugiej