•
R 5 iQOK DIE
N ATU R W ISSEN SCH AFT
H E R A U SG E G E B E N VON
A R N O L D B E R L I N E R
U N T E R B E S O N D E R E R M I T W I R K U N G V O N HANS SPEM ANN IN F R E I B U R G I. B R
O RG A N D E R G E SE L L SC H A FT D E U TSC H E R N A TU R FO R SC H E R UND Ä R Z T E UND
ORGA N D E R K A IS E R W IL H E L M -G E S E L L S C H A F T Z U R FÖ R D E R U N G D E R W ISSENSCH AFTEN
V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N B E R L I N W 9
f
HEFT 19 ( S E IT E 3 9 7 -4 2 0 ) 8. MAI 1925 DREIZEHNTER JAHRGANG
IN H D ie u n g esch lech tlich e E n tw ick lu n g von V o lv o x .
V o n Wa l t e r Zi m m e r m a n n, F reib u rg . (M it 3 F i g u r e n ) ... . . . . 397 Z u r F ra g e n ach d er U rsache des D ich roism us ge
fä rb te r F asern . V o n A . Fr e y, Jena. (M it2 Figu ren) 403 Be s p r e c h u n g e n :
El s b a c h, A . C., K a n t und E in stein . U n te r
suchungen ü ber das V e rh ältn is der m odernen E rk en n tn isth eorie zu r R e la tiv itä tsth e o rie . V o n E . Zilsel, W ien . . . . . . . . . . 4 ° 6 Re i c h e n b a c h, Ha n s, A x io m a tik d er re la tiv isti
schen R a u m - und Z eitlehre. V o n E . Zilsel, W i e n ... ■ • • • 4 ° 7 Ba u c h, Br u n o, D as N a tu rg e setz. E in B e itra g
zu r P h ilosop h ie der e x a k te n W issen sch aften . V o n E . Z ilsel, W i e n ...4 ° 9 Tr o p f k e, J., G esch ich te der E lem en ta rm a th e
m a tik in sy ste m a tisch er D arstellu n g m it b e sonderer B erü ck sich tig u n g d er F ach w örter.
Z w eite, v erb esserte u nd sehr v erm eh rte A u f-
A L T :
läge. S ech ster B a n d : A n aly sis. A n a ly tisc h e G eom etrie. S ieb en ter B a n d : S tereom etrie.
Verzeichnisse. V o n F rie d rich D ren ck h ah n ,
R o sto ck 409
S c h l ö m i l c h , O ., K o m p en d iu m d er höheren A n a lysis. 6. A u fla g e. V o n A . W alth e r, G ö ttin g en 410 H a h n , K a r l , M athem atisch e P h y sik . A u sg e
w ä h lte A b sch n itte und A u fg a b e n aus der th eoretisch en P h y sik . V o n E . L a m la , B erlin . 410 R öntgen sp ek tro grap h isch e U n tersu chu n g en am
gedehnten K a u tsc h u k und ihre m ögliche B e d eu tu n g fü r das P rob lem d er D ehn un gseigen sch aften dieser S u bstan z. I . und I I . T e il (M it 5 A bb ild u ng en ). V o n J. R . K a tz , A m sterd a m 410 B i o l o g i s c h e M i t t e i l u n g e n : Seuchenproblem e.
Z u r V a ria b ilitä t v o n A ria n ta (H elix) arb u storu m L e a c h ... 412 A u s den S itzu ngsb erich ten der A kad em ie der
W issen sch aften in W ien 1924. M ath em a tisch naturw issen sch aftlich e K l a s s e ...418
V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N B E R L I N W 9 S o e b e n e r s c h i e n :
Die Chemie des Kautschuks
Von
B. D. W. Luff, F. I. C.
W issenschaftlicher Chemiker, The North British Rubber Company, Limited, Edinburgh
Deutsch von
Dr. Franz C. Schmelkes
Prag
221 Seiten mit 32 Abbildungen G ebunden 13.20 Goldmark
Sowohl auf dem Gebiete der theoretischen als auch der angewandten Chemie des Kautschuks fehlte es bisher an einem zeitgemäßen deutschen Buche, das in zusammenfassender und doch eingehender W eise über den Stand der heutigen Kenntnisse auf diesen beiden Gebieten unterrichtet. Die Nachfrage nach einem derartigen
Buche wird die vorliegende Übersetzung aus dem Englischen befriedigen.
A u s d e m I n h a l t :
Einleitung. — Historisches. — Kautschukmilchsaft. — Kautschukgewinnung. — P lantagen
kautschuk. — Die Zusam m ensetzung des Rohkautschuks. — Physikalische Eigenschaften des R o h kautschuks.— Chemische Eigenschaften, Konstitution und Synthese des Kautschuks. — Die Vulkanisation. — Die Eigenschaften des vulkanisierten Kautschuks. — Die Faktoren, welche die Vulkanisation beeinflussen. — Die Bestandteile der Kautschukmischungen. —
Beschleuniger. — Die Fabrikationsm ethoden. — Analysenmethoden.
"Der Postvertrieb der „Naturw issenschaften“ erfolgt von Leipzig a u s t
II_____ D I E N A T U R W I S S E N S C H A F T E N . 1925. H e f t ig .___________8. Mai 1925
DIE NAT URWISSE NSC HAF TEN
erscheinen in wöchentlichen Heften und können im In- und Auslande durch jede Sortimentsbuchhandlung, jede Postanstalt oder den Unterzeichneten Verlag be
zogen werden. Preis vierteljährlich für das In- und Ausland 7.50 Goldmark (1 Gm. = 10/42 Dollar nord
amerikanischer Währung). Hierzu tritt bei direkter Zustellung durch den Verlag das Porto bzw. beim Bezüge durch die Post die postalische Bestellgebühr.
Einzelheft 0.75 Goldmark zuzüglich Porto.
Manuskripte, Bücher usw. an
Die Naturwissenschaften, Berlin W 9, Linkstr. 23/24, erbeten.
Preis der Inland-Anzeigen: 1j1 Seite 90 Goldmark, Millimeter-Zeile 0.20 Goldmark. Zahlbar zum amtlichen Berliner Dollarkurs am Tage des Zahlungseingangs.
Für Vorzugsseiten besondere Vereinbarung. — Bei Wiederholungen Nachlaß.
Auslands-Anzeigepreise werden auf direkte Anfrage mitgeteilt.
Klischee-Rücksendungen erfolgen zu Lasten des Inserenten.
Verlagsbuchhandlung Julius Springer, Berlin W 9, Linkstr. 23 24.
Fernsprecher: A m t K u rfü ist 6050— 53. T eleg ram m a d r.: Springerbuch.
R eich sban k-G iro-K on to: — Deutsche B an k Berlin, Depositen-Kasse C.
H ed w ig, J. S p e e le s Muscorum Frondosorum m it S u p p lem en te. L e ip zig 1881
wird von mir gesucht und bitte Inhaber eines Exem- plares um Offerte. Ich habe stets Interesse für sonstige größere naturwissenschaftliche W erke oder geschlossene Bibliotheken.
L e i p z i g O tto H arrassow itz
Verl ag- von Jul i us S p r i n g e r in Ber l i n W 9
P ath ologie als Naturwissenschaft, R ela
tionspathologie. F ü r P ath o lo g en , Physiologen, M ediziner und Biologen. V on G u s t a v R ic k e r , D irek to r d e r P ath o lo g isc h en A n sta lt d er S ta d t M agdeburg-, 401 S eiten. 1924 18 G o ld m ark ; g eb u n d e n 19.80 G oldm ark
V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N B E R L I N W 9
R. Gehm
Taschenbuch für die Färberei
m it Berücksichtigung der Druckerei
Z w e i t e A u f l a g e , vollständig um gearbeitet und herausgegeben von
Dr. R. von M uralt
dipl. Ingenieur-Chemiker, Zürich
228 Seiten mit 50 A bbildungen im T ext und auf 16 Tafeln. 1925 G ebunden 13.50 Goldmark
Grundlegende Operationen der Farbenchem ie. Von Dr. Hans Eduard Fierz- David, Professor an der E idgenössischen Technischen H ochschule Zürich. D r i t t e , verb esserte Auflage. 283 Seiten mit 46 Textabbildungen und 1 Tafel. 1924.
G ebunden 16 Goldm ark
Chemie der organischen Farbstoffe. Von Dr. Fritz Mayer, a. o. Hon. P rofessor an der Universität Frankfurt a. M. Z w e i t e , v erbesserte Auflage. 272 Seiten mit
5 T extabbildungen. 1924. G ebunden 13 Goldmark
DIE NATURWISSENSCHAFTEN
Dreizehnter Jahrgang 8. Mai 1925 Heft 19
Die ungeschlechtliche Entwicklung von Volvox.
V o n W a l t e r Z i m m e r m a n n , F re ib u rg . D ie vie lb erü h m te K u g e la lg e V o lv o x w ird m eist
in d as R e ic h der P ro tiste n od er ein zelligen O rg a n is
m en g e stellt. S tre n g gen om m en is t sie ab er gar n ic h t ein zellig ; ih re Z ellen w erd en n äm lich n ach d er T e ilu n g n ic h t v ö llig u n a b h ä n g ig vo n ein an d er, sondern sie b leib en d u rch P la sm a b rü c k e n oder
„P la sm o d e sm e n “ zu einem h o h lk u g e lig e n K o lo n ie v e rb a n d ve rb u n d e n (s. P h o to g ra p h ie d er F ig . ia ).
H a n d in H a n d m it d ieser W u ch sfo rm h a t sich nun bei V o lv o x eine A rb e its te ilu n g der Z ellen , w ie b ei den höheren O rgan ism en , h e ra u sg e b ild et: W ir kön nen v e g e ta tiv e u n d F o rtp fla n zu n g sz e lle n u n te r
scheiden .
D ie gro ß e M eh rzah l d er v ie len h u n d ert oder tau se n d Z ellen ein er V o lv o x k u g e l is t te ilu n g s
u n fä h ig u n d b e s itz t einen au sgesp roch en v e g e ta tiv e n (lokom otorisch en und assim ilatorisch en ) C h a ra k te r. N u r ein ige w en ige Z ellen , die G on id ien (oder P a rth en o g o n id ie n d er ä lteren A u to re n ), b e sitze n die F ä h ig k e it, u n ter fo rtg e s e tzte r Z w ei
te ilu n g w ied er zu ein er T o c h te rk u g e l h e ra n zu w ach sen (F ig. 1). D iese E n tw ic k lu n g zu r T o c h te r
ko lo n ie e rfo lg t n och in n erh a lb der M u tterk o lo n ie. J a b e v o r noch die T o ch terk o lo n ie n „ g e b o r e n " w erden , kön nen sich ih re G o n id ien g le ic h fa lls m eh r oder w en iger w e it zu E n k elk o lo n ien en tw ic k eln , so d a ß also d an n 3 (ausn ahm sw eise so gar 4) G en era tio n en in ein an d erg e sch a ch telt sind .
D er Z e llb a u im ein zeln en stim m t w eitge h e n d m it dem d er w irk lic h e in zellig en V o lv o c a le s (bei V o lv o x aureus z. B . m it C h lam yd o m o n as) überein.
H ie ra u f g rü n d et sich d an n die oben erw äh n te sy ste m a tisc h e S te llu n g der V o lv o x u n te r den E in zellern .
In den le tz te n Jahren sind nun einige neuere A r beiten ü ber V o lv o x erschienen. Sie h aben tr o tz der v ie le n früh eren U n tersu chu n g en n am h after B iolo gen (z. B . Go r o s h a n k i n, Co h n, Bü t s c h l i, Ov e r t o n, Kl e i n) unsere K e n n tn is v o n dieser k lein en K u g e la lg e in einigen P u n k te n erh eb lich e rw eitert. V o r allem gesch ah dies du rch die B eo b a ch tu n g en des leid er zu frü h verstorb en en russischen Zoologen Ku s c h a k e- w i t s c h (1922), der den äußeren E n tw ick lu n g sg an g untersu ch te und dabei den eigen tü m lich en U m stü l- p u ngsp rozeß en td e ck te. D u rch den V e rf. (1921) w u rden die inneren E n tw ick lu n g sv o rg ä n g e der Z elle (insbeson
dere ty p isch e und a llo ty p e K ern teilu n g ) einer U n te r
su ch u n g u nterzogen . F ern er b rach ten die A rb eiten v o n Ja n e t (1922, 1923) und Sh a w (1 9 1 6 — 1923) einige vorw ieg en d system atisch e und n om en k lato- risch e N euerungen.
E s m ag am P la tz e sein, die sich hierau s ergebenden G run d züge der v e g e ta tiv e n E n tw ick lu n g e in h eitlich k u rz d a rz u ste lle n ; denn eine solche D a rstellu n g la g im P lan e keiner der genannten A rb eiten . D iese be
h an d elten — m eist u n a b h än g ig v on ein an d er — nur T eilg eb iete des E n tw ick lu n g sg an g e s. D ie en tsp rech en
den T eila n tw o rten — noch dazu m it einer v ersch ie
denen N o m en k latu r gegeben — kön n en le ich t den E in d ru ck v o n W id ersprüchen erw ecken, irrigerw eise auch dort, w o es sich nur um verschiedene A n tw o rte n au f v erschied en artige F ra g en h a n d e lt1).
F ern er seien einige L ü ck en , die bisher — n am en tlich ü ber die zyto log isch en V erh ältn isse bei der U m stü lp u n g
— bestanden, du rch die folgende D arstellu n g ausgefü llt.
(Angaben ohne A rtb ezeich n u n g : V o lv o x aureus.) 1. D ie E n tw ick lu n g sp erio d e der G o n id ie b is zu m
B e g in n der T e ilu n g e n .
D ie D ifferen zie ru n g eines G on id iu m s lä ß t sich zu rü ck v erfo lg e n bis u n m itte lb a r n a ch der A u s b ild u n g der G eiß eln . B is zu diesem Z e itp u n k t steh en alle Z ellen einer ju n g en K o lo n ie g le ic h g e sta l
te t w ie P a lissa d e n d ic h t n eb en ein an d er (F ig. 2a).
D e r grün e C h ro m a to p h o r m it dem P y re n o id (oder S tärkeh erd ) n im m t den e in w ärts ge k e h rte n T e il der Z elle ein, a u sw ä rts lieg en im Z y to p la s m a der K e rn u n d die vo n ih m zu den G eiß eln fü h ren d en R h izo p la sten . G an z n ach au ß en g e ric h te t sind die 2 G eiß eln . [N äheres ü b er Z e llb au siehe Z i m m e r m a n n (1921).]
Z u n ä ch st u n tersch eid en sich die G onid ien (m eist sin d es 4 — 8 in der „ h in te re n “ K u g e lh ä lfte ) le d ig lic h d u rch ih re etw a s gesteigerte G rö ß e und beson ders d u rch den gro ß en K e rn . W e n n b eim w eiteren W a c h s tu m die K o lo n ie ze llen au sein an d erw eich en , w erd en die G onid ien b re iter (F ig. 2b), verlieren die G eiß e ln u n d verm eh ren ih re P y re n o id e d u rch T eilu n g , v ie lle ic h t au ch d u rch N e u b ild u n g 2). So w ach sen sie im V e r la u f vo n 1 — 2 T a g e n zu r T eilu n gsg rö ß e heran, die bei V . au reu s 14 — 16 ^ b e trä g t. W e sen tlic h fü r die B e tr a c h tu n g des g a n zen E n tw ic k lu n g sv o rg a n g e s ist, d a ß der vordere Z e llp o l (G eißelpol) n ach a u sw ä rts in b e zu g a u f die zu geh ö rig e K o lo n ie g e k e h rt is t (vgl. den P fe il in den F ig u ren 2a und b).
2. P e r io d e der Z e llte ilu n g e n u n d der In h u r v a tio n . D ie F u rc h u n g des ju n g e n G o n id iu m s, die zur H o h lk u g e lb ild u n g fü h rt, is t eine fo rtg e se tzte syn ch ro n e Z w e ite ilu n g sä m tlich er Z e lle n 3). Z y to - lo gisch gesprochen, h a n d elt es sich d a b ei stets um L ä n g ste ilu n g e n , d. h. die T eilu n gseb en e g eh t je w eils d u rch die L än g sa ch se der Z elle. D a jed e T eilu n gseb en e a u ß erd em ein igerm aß en sen krech t a u f d er vo ran geh en d en s teh t, m ü ß te dieser T e i
x) V g l. z. B . das R e fe ra t ü ber Ku s c h a k e w i t s c i i, B o ta n . Z en tra lb l. 3, 335. 1924.
2) D ie N eu b ild u n g v o n P yren o id en ist m ir n ach L e b en d b eo b a ch tu n g etw a s zw e ifelh aft gew orden.
3) N a ch älteren A n g ab en so llten sich vo m 8-Zell- stad ium ab ein T e il der Z ellen n ich t m ehr w eiter te ile n .
Nw. 1925. 5 i
398 Z i m m e r m a n n : D ie u n g esch le ch tlich e E n tw ic k lu n g v o n V o lv o x . [ Die N atur
wissenschaften lu n g s p r o z e ß a lle in g e n o m m e n , e in e Z e llp la t t e
lie fe r n ä h n lic h w ie b e i G o n iu m . S c h o n v o m B e g in n d e r z w e it e n T e ilu n g a b a b e r w ir d d ie b ild e n d e P l a t t e z u e in e m B e c h e r u n d d a n n zu e in e r H o h lk u g e l d u r c h e in e n P r o z e ß , d e n w ir E in w ö lb u n g o d e r I n k u r v a tio n “ n e n n e n w o lle n . D ie e in z e ln e n Z e lla c h s e n b e g in n e n n ä m lic h , s ic h e in w ä r t s g e g e n e in a n d e r zu n e ig e n (F ig . 2 c u n d d ).
B i s z u m 3. Z e llt e ilu n g s s c h r it t (8 -Z e lls ta d iu m ) b i l d e n d ie Z e lla c h s e n b e r e it s e in e n r e c h t e n W in k e l z u ih r e r u r s p r ü n g lic h e n L a g e (F ig . 2 d ) ; ä u ß e r lic h g e n o m m e n , e r s c h e in t d a h e r d ie s e 3. Z e llt e ilu n g
d e r M u t t e r k o lo n ie im w e s e n tlic h e n n u r d u r c h d a s F e h le n d e r G e iß e ln u n d d a d u r c h , d a ß b e i d e r T o c h te r k o lo n ie d ie a p ik a le n Z e llp o le (d u rc h d ie L a g e d e s K e r n s g e k e n n z e ic h n e t ) k u g e le in w ä r t s lie g e n . A u ß e r d e m lie g e n d ie Z e lle n w ie P a llis a d e n f e s t a n e in a n d e r g e p r e ß t u n d a n ih re r B a s is in fo lg e u n v o lls t ä n d ig e r Z e llt e ilu n g d u r c h P la s m o d e s m e n v e r b u n d e n .
D ie Z a h l d e r Z e llte ilu n g e n s c h w a n k t . B e i V o l v o x a u re u s e rg e b e n m e is t 1 1 T e ilu n g e n 2io = 10 2 4 Z e lle n (se lte n e r 5 12 o d e r 2048 in 10 o d e r 12 T e ilu n g e n ) . V o l v o x g lo b a to r b ild e t m it
F ig . 1. Z w ei ältere K o lo n ie n v o n Volvox globator m it T och terk o lon ien (vorw iegend 64er u n d 128er S tad iu m ), nur die hintere K u g e lh ä lfte sich tb a r.
D ie A n ord n u n g v o n 8 G onidien in 2 altern ieren d en R eih en is t ty p is c h fü r V . glo bato r.
a) n orm ale F o rm (K u ltu rlö su n g p H 6,1),
b) „M e rillo sp h ae ra -F o rm “ ( = M erillosp h aera Shaw) (K u ltu rlö su n g p u 7,8 du rch Z u sa tz einer M ischu n g C a(O H )2 + K O H ) in 24 S tu n d en e rh alten . V erg rö ß eru n g 140 m al.
a ls Q u e r t e ilu n g , w ie d ie ä lte r e n B e o b a c h t e r o h n e K e n n t n i s d e r z y t o lo g is c h e n V e r h ä lt n is s e a u c h a n g e g e b e n h a b e n .
I m w e it e r e n V e r la u f d e s F u r c h u n g s p r o z e s s e s v e r s t ä r k t s ic h d ie s e I n k u r v a t io n d e r Z e lla c h s e n im m e r m e h r , w ie w o h l d ie F ig u r e n 2 e u n d f o h n e w e it e r e s e r k e n n e n la s s e n . E in e k le in e Ö ffn u n g n a c h a u s w ä r t s b e h ä lt d ie so e n t s t e h e n d e H o h l
k u g e l a lle r d in g s im m e r ( = „ O s t i u m “ , s. F ig . 2 f).
D ie ju n g e T o c h t e r k o lo n ie , d ie b is d a h in in d e r w a c h s t u m s fä h ig e n M e m b r a n d e s G o n id iu m s e in g e sc h lo s se n b l e i b t 1), u n t e r s c h e id e t s ic h s o m it v o n
) V g l. die P h otograp h ieen 3 b, c usw .
ein igen w eiteren T eilu n g ssch ritte n reg elm äß ig m ehrere T au sen d e vo n Zellen.
Ü b er das zy to lo g isch e D e ta il der Z ell- u nd K e r n teilu n g , das im großen und ganzen das B ild des a ll
gem einen V o lv o c a le sty p s1) g ib t, h abe ich m ich b ereits a usfü h rlich er g eä u ß ert ( Zi m m e r m a n n 1921). Ich m öch te d ah er h ier n ur a u f die Zentriolfrage eingehen, zu m al diese v ielu m stritte n e F ra g e a u ch ein ü ber die V o lv o ca le s hinausgehen des Interesse b esitzt.
D a ß auch bei V o lv o x ein irg en d w ie ausgezeichn etes S trah lu n gszen tru m vorh an d en sein m uß, e rg ib t sich sch on als P o stu la t aus der gegen die P o le sp itz kon-
*) E in ig e Zell- u nd K e rn te ilu n g sb ild e r sind in den F ig u re n w iedergegeben .
Heft 19. ]
S . 5- IQ25 J Z i m m e r m a n n : D ie u n g esch lech tlich e E n tw ic k lu n g v o n V o lv o x . 3 9 9
F ig . 2. E n tw ick lu n g einer V o lv o x -K o lo n ie , a — k V . aureus E h ren b.
a — b) GonidienentwicJclung. a) 5 Z ellen einer a u sgebild eten K o lon ie, die m itte lste = gan z jun ges G onidium . b) heran gew achsenes G on idiu m in seiner ersten K ern teilu n g ,
c — f) Inkurvation. c) Z w eizell-S ta d iu m ; d) V ierer-S tad iu m (un m ittelb ar n ach K e rn te ilu n g , e) 3 2 er-S tad iu m ; f) io2 4 er-S tad iu m n ach der le tzten K e rn teilu n g ,
g — k) Exkurvation. 1. V . g lo bato r. E x k u rv a tio n einer K o lon ie. S äm tlich e F igu ren nach M ikrotom schn itten . F ix ieru n g : F lem m in g schw ach. F ä rb u n g : E ise n h äm ato x y lin . E tw a s sch em atisch verein fa ch t. D ie P feile
bezeichnen die Z ellachse. V erg röß eru n g: a — e ca. 1300 m al, f —1 ca. 500 m al.
400 Z i m m e r m a n n : D ie u n g esch le ch tlich e E n tw ic k lu n g v o n Y o lv o x . r Die N atur- [W issenschaften vergieren d en K ern teilu n g ssp in d el. D ie Z en trio lfrag e
d reh t sich d ah er n ich t um dasV orhand en sein eines S tra h lungszen trum s, sondern led iglich um seine m o rp h olo
gische u nd en tw ick lu n g sg esch ich tlich e B esch affen h eit.
M orphologisch h a n d e lt es sich um die p h y s ik o chem isch e N a tu r des S trah lu n gszen tru m s. I st das ,,Z e n trio l“ ein an a lo g dem Z ellk ern sch arf a bgegren ztes K ö rp erch en , so w ie es die älteren Z y to lo g en n ach ihren S ch n ittp rä p a ra ten fü r andere O b je k te ann ahm en ? O d er h a n d e lt es sich beim Z en trio l n ur um eine P la sm a p a rtie , die k o n tin u ierlich ins ü brige Z e llp la sm a ü b e r
g eh t u nd die v ie lle ic h t außer du rch ihre L a g e du rch bestim m te p h ysik alisch -ch em isch e E ig en tü m lich k e ite n (z. B . niedrige V isk o sitä t) au sgezeich n et ist?
B e i V o lv o x sind die S tra h lu n g szen tren im L e b en n ich t erk en n b ar. A n M ik ro tom sch n itten tre te n a ber sch arf a b g eg ren zte „ Z e n tr io le “ so h ä u fig an den Sp ind elp olen auf, d aß w ir b ei einer E n tsch e id u n g allein a u f G run d des fix ie rte n M aterials die m o rp h o logische F ra g e u n b ed in g t im ersten Sinne bejahen m üssen. Solche Z en trio le kön n ten a ber erst bei der F ix ie ru n g en tstan d en e K u n stp ro d u k te (F ällu n g en u. dgl.) sein. G erade w e il m oderne U n tersu chu ng en bei O b jek ten , die im L e b en besser zu u ntersu ch en sind als Y o lv o x , eine n atü rlich e A b g re n z u n g des S tra h lu n g s
zen tru m s zw e ifelh a ft g em ach t haben , w ird m an auch bei V o lv o x diese F ra g e v o rlä u fig offen lassen m üssen.
A u f die zw eite, die genetische F ra g e , g ib t es m . E . n ur 4 A n tw o rtm ö g lich k eiten , sow ohl bei V o lv o x w ie bei anderen O rgan ism en:
1. D as S tra h lu n g szen tru m is t ein Z ellorgan , das sich äh n lich w ie der Z ellk ern du rch Z w eiteilu n g von seinesgleichen verm e h rt. E in e solche Z w eiteilu n g u nd W an d e ru n g an die S p in d elp ole lä ß t sich b ei g ü n stig e
ren p flan zlich e n B eo b a ch tu n g so b jek ten im L eb en b e o b a ch te n 1). B e i V o lv o x selb st fe h lt a ber diese B eo b a ch tu n g sm ö g lich k e it. W ir find en in den M ik ro to m sch n itten zw isch en zw ei K e rn te ilu n g en a u ch keine sicher erk en n b aren Z en trio le an der K ern p erip h erie.
A u s den klein en zen trio läh n lich en K ö rp erch en , die b ei a lle n F ärbu n g sm eth o d en , dem K e rn ge le g e n t
lic h an liegen d, b e o b a ch te t w erd en können, lä ß t sich a n H a n d eines u m fan greich en S ch n ittm a te ria ls zw a r ohne M ühe eine B ild serie zu sam m en stellen , die die Z w e ite ilu n g u nd W an d eru n g der „Z e n tr io le “ illu strieren könnte. B e i d er K le in h e it und le ich ten V erw ech slu n gs
m ö g lich k e it solcher „Z e n tr io le “ gen üg t aber eine der
a rtig e B ild erserie n ich t. E s b ed a rf zu r sicheren E n t
sch eid un g irgen dein es Id e n titä tsn a ch w eises der „ Z e n tr io le “ . E n tw e d e r m ü ß ten dazu m it physikalischen oder chemischen M ethoden sp ezifische E ig e n tü m lic h k e ite n der Z en trio le fe stg e le g t w erd en . O der es m ü ß te entwicklungsgeschichtlich n achg ew iesen w erd en, d aß diese W an d eru n gsstad ien der „Z e n tr io le “ v e r k n ü p ft sind m it and eren E n tw ick lu n g sv o rg ä n g en v o n b e k a n n te r R eih en fo lg e. O der en d lich , es m ü ß te statistisch ge ze ig t w erd en können, d aß diese frag lich en K ö rp e r
chen w egen ih res zah len m äß ig en A u ftreten s (in E in oder Zw eizahl) m it sehr groß er W ah rsch ein lich k e it Z en trio le sind. K e in e r dieser N ach w eise h a t sich führen lassen. Im m erh in b le ib t die V erm eh ru n g der S tra h lu n g szen tren d u rch Z w e ite ilu n g b is zu m B ew eis des G egen teils — in A n a lo g ie zu and eren O rganism en — eine m ö glich e A n n ah m e.
2. D as S tra h lu n g sze n tru m e n tsteh t bei jed er K e rn teilu n g neu aus dem K ern in neren , z. B . d u rch A b schnürung v o m B in n en k ö rp er (N ucleolus, K a ry o so m ).
Ja n e t h ä lt eine solche E n tw ic k lu n g bei V o lv o x für J) S p h a c elaria fusca, Z i m m e r m a n n (1923 a).
w ahrschein lich , v e r m u tlich g e stü tz t auf m eine B efu n d e.
E in klein es K ö rp erch en , der „R a n d k ö rp e r “ , das sehr h ä u fig dem B in n en k ö rp er an liegt, könnte an sich sehr w o h l ein sich abschnürendes Z en trio l sein, da es sich du rch sein zah len m äß ig es A u ftreten als Z ellorgan und n ich t als eines der zahllosen zen trioläh n lich en a llo p lasm atisch en G ebild e zu erkennen g ib t. A u ch B ild serien zu r Illu stra tio n der W an d eru n g des R a n d körpers an die Sp ind elp ole lassen sich finden. D och k on n te ich auch h ier keinen sicheren Id e n titä tsn a ch w e is füh ren, so d aß a u ch diese zw eite E rk läru n g sm ö g lich k e it z w a r als m öglich, aber u nbew iesen bezeich n et w erden m uß. S elb stve rstän d lich ließen sich auch die E r k lä ru n g sm ö g lich k e ite n 1. und 2. kom binieren.
3. und 4. E s ließ e sich g ru n d sätzlich auch eine N e u en tsteh u n g der Z en trio le a u ß erh a lb des K ern s oder an der K ern p erip h erie (etw a an den kü n ftig en S pindelpolen) denken. D a aber bisher fü r diese A n nahm en keinerlei A n h a ltsp u n k te v orliegen , sei hier auf eine D isku ssion v e rzich te t.
3. P e r io d e der A u s g e sta ltu n g u n d E x k u r v a tio n . D ie erste a u ffä llig e V erä n d e ru n g einer ju n g e n K o lo n ie n a ch B e en d ig u n g d er Z e llte ilu n g e n is t die vo n K u s c h a k e w i t s c h e n td e c k te U m stü lp u n g oder
„ E x k u r v a t io n " (P seu d o g astru latio n n ach K u s c h a k e w i t s c h ) . D ie F ig . 2 g — 1 u n d 3 geben den ty p is c h e n V e rla u f fü r V . g lo b a to r u n d aureus.
D ie E x k u r v a tio n b e g in n t h ier m e ist m it einem R in g w u ls t, der sich n ach in nen v o r w ö lb t (F ig. 2 g u n d 3 b, c) u n d im m er m eh r T e ile der H o h lk u g e l e rfa ß t (F ig. 2 d u n d 3 d, e). D a s O stiu m w ird er
w e ite r t (F ig. 3 f), u n d n u n d rä n g t sich die gesam te H o h lk u g e l d u rch es h in d u rch (F ig. 3 g), w o b e i ih re In n en seite gen au w ie b eim U m k re m p eln eines H u te s n a ch au ß en g e k e h rt w ird (F ig. 2 i u. k , 3 h — m ). D e r g an ze P ro ze ß n im m t b e i Z im m e r
te m p e ra tu r u n g e fäh r eine S tu n d e in A n sp ru ch . K le in e re A b w e ich u n g e n k o m m en d u rch die w ech seln d e L a g e des R in g w u ls te s zu stan d e. B e i V . aureus lie g t er m e ist n ah e am O stiu m (F ig. 2 g).
D a ß d as O stiu m selb st m it der U m stü lp u n g b e g in n t, w ie K u s c h a k e w i t s c h a n g ib t, h ab e ich nie b e o b a c h tet. B e i V . g lo b a to r t r a f ic h den R in g w u ls t vo rzu g sw e ise w eiter -innen (F ig. 3). A u c h w erd en h ier die dem O stiu m b e n a ch b a rten Z ellen in fo lg e ih rer r e la tiv s ta rk en V e r k n ü p fu n g m it den Z ellen der M u tterk o lo n ie d u rch b re ite P la sm o d esm en w ä h ren d der E x k u r v a tio n s tä rk e r in die B r e ite ve rzo g e n (F ig. 2b), w äh ren d sie bei V . aureus frü h er zu rü c k w e ic h e n .
B e w ir k t w ird der E x k u r v a tio n s p ro z e ß o ffe n b a r d u rch Q u ellu n g der In terc ellu la rsu b sta n z zw isch en den a p ik a le n Z ellen d en . V ie lle ic h t s p rich t d a fü r die T a ts a c h e , d a ß ein E rs a tz der K u ltu r - N ä h r lö su n g d u rch iso to n isch e L ö su n g q u ellu n g sh em m en der S a lze (wie C a C l2) h em m end e in w irk t.
J ed e n fa lls erzie lt die E x k u r v a tio n zy to lo g isc h einen A u sg le ic h der In k u rv a tio n . D e r a p ik a le Z e llp o l w ird w ied er n ach au ß en g e k e h rt. D a rin lie g t m eines E ra c h te n s au ch die B e d e u tu n g des eig en tü m lich en V o rg a n g s 1).
*) Ku s c h a k e w i t s c h, der die E n td e ck u n g u n ter sch w ierigen V erh ältn issen au f der F lu c h t v o r seinen
Heft 19. 1
8. 5. 1925 J
B a ld n a c h B e e n d ig u n g d e r E x k u r v a t i o n b e g in n e n s ic h d ie G e iß e ln u n d d e r G e iß e la p p a r a t a u s z u b ild e n . D ie K le in h e it d e r Z e lle v e r h in d e r t e in e g e n a u e r e F e s t s t e llu n g , a ls d a ß d ie A u s b ild u n g in u n m it t e lb a r e r N a c h b a r s c h a f t d e s K e r n e s v o r s ic h g e h t . D a m i t i s t d ie T o c h t e r k o lo n ie im w e s e n t lic h e n fe r t ig . S ie b e g in n t a u c h sc h o n — n o c h im M u t t e r le ib u n d in n e r h a lb d e r G o n id ie n m e m b r a n — s ic h la n g s a m zu b e w e g e n . U n t e r f o r t g e s e t z t e r Q u e llu n g d e r I n t e r c e llu la r s u b s t a n z v e r g r ö ß e r t s ic h r a s c h ih r U m fa n g , so d a ß d ie T o c h e r k o lo n ie n s ic h s e lb s t fr ü h e r o d e r s p ä t e r in s I n n e re d e r M u tte r -
401
s t ü lp u n g is t b is h e r w e it e r h in f ü r V o l v o x t e r t i u s 1), so w ie in e t w a s v e r e in fa c h t e r F o r m fü r P le o d o r in a u n d E u d o r in a 2) a n g e g e b e n . D o c h d ü r ft e n s ic h d ie se lb e n V e r h ä lt n is s e a u c h b e i a n d e r e n zu V o l v o x g e h ö rig e n , n a m e n t lic h v o n Sh a w3) g e s c h ild e r te n F o r m e n fin d e n . E in e s c h w a c h e I n k u r v a t io n u n d E x k u r v a t i o n is t a ls K o n k a v - u n d K o n v e x w e r d e n d e r S p e r m a p la t t e b e i a lle n V o l v o x a r t e n zu b e o b a c h te n ( Zi m m e r m a n n 1 9 2 1 ; v g l. F ig . 29 u n d 3 1).
E in e e c h te E x k u r v a t i o n v o n 2 Z e lle n is t d a g e g e n c h a r a k t e r is t is c h fü r d ie E n t w i c k lu n g d e r V o lv o c a c e e P l a t y m o n a s 2) ; d ie I n k u r v a t io n f e h lt a lle r d in g s Zi m m e r m a n n: D ie u ng esch lech tliche E n tw ic k lu n g von V o lv o x .
Mi I
F ig . 3 - Um stülpung (Exkurvation). Junge K o lo n ie von Volvox globator. (Fig. h bis m = M erillosphaera- F orm !) P h o to g rap h iert nach dem lebenden O b je k t. O b je k tiv : A p o ch ro m at 8 m m , K o m p en sation so k u lar 6 (Zeiß).
Vergrößerung 200 m al.
F ig. a) vom ab ostialen P o l gesehen. D as übrige S eiten an sich t, aus techn ischen G ründ en k om bin iert. F ig . b) B eginn der R in g fu rch en b ild u n g o S td . 00 M in. ( = 8. 12. 24, 5 S td . 58 M in. p. m.) F ig. c) o S td . 04 M in.; F ig . d) o Std. 08 M in .; F ig . e) o S td . 13 M in.; F ig . /) o S td . 20 M in .; F ig . g) o S td . 45 M in.; F ig . h) o S td. 52 M in.;
F ig . i) o S td . 59 M in .; F ig. k) 1 S td. 06 M in.; F ig m) 1 S td . 13 M in.
b) u. d), c), e), /) u. g) ; h), i), k), l) u. m) jew eils das gleiche In d ivid u u m . T em p eratu r 18 G rad . k o lo n ie q u e ts c h e n . D u r c h e in e n R i ß d e r M u t t e r
k o lo n ie ( w a h r s c h e in lic h in fo lg e d e r g e s t e ig e r te n Q u e llu n g ) w e rd e n d ie "I o c h te r k o lo n ie n d a n n „ g e b o r e n “ . D a s e h e m a lig e O s tiu m , d a s j e t z t d e n (in d e r B e w e g u n g ) h in t e r e n P o l b e z e ic h n e t , i s t a ls z e llfr e ie r F l e c k d a u e r n d zu e rk e n n e n .
4. I n - u n d E x k u r v a tio n b ei verw andten F o r m e n . E in e ü b e r e in s tim m e n d e E in w ö lb u n g u n d A u s bolschew istischen V erfolg ern m achte, h a tte ohne K e n n t
nis der zyto log isch en V erh ältn isse eine teilw eise etw a s abw eich end e A u ffassu n g vertre te n (z. B . A n nahm e einer Z ellteilu n g ).
h ie r b z w . is t sie d u rc h e in e g le ic h s in n ig e N e ig u n g d e r b e id e n T o c h t e r z e lle n e r s e t z t. A u c h b e i f e s t s itz e n d e n F o r m e n d e r T e t r a s p o r a c e a e fin d e n s ic h g a n z a n a lo g e V o r g ä n g e . E s sei a n D ic t y o s p h a e r iu m 2)
x) Ku s c h a k e w i t s c h (1922).
2) Me r t o n (1908). Zi m m e r m a n n (1923 b). N ach A b sch lu ß des M . S . erschien die a usfü hrlich e B esch rei
bu n g der U m stü lp u n g von E u d o rin a d urch Ha r t m a n n (1924).
3) Sh a w (1916 — 1923). D ie a lte G a ttu n g V o lv o x w ird h ier in 6 G a ttu n g e n : B esseyosp haera, C opelando- sphaera, M erillosphaera, C am pellosph aera, Jan eto- sp h aera und V o lv o x a u fg e te ilt. E in e solche — leider
n t r*
402 Z i m m e r m a n n : D ie u n g esch le ch tlich e E n t w ic k lu n g v o n Y o lv o x . [" Die N atu r- [W issenschaften
erin nert, w o a u f die Z e llte ilu n g erst die E x k u r - v a tio n u n d d an n die In k u rv a tio n erfo lgt.
D ie eig en a rtig e E n tw ic k lu n g d er G onid ien vo n V o lv o x s te h t so m it n ic h t v ö llig iso lie rt da. Im m er
hin b e s itz t sie in ih rer v o lle n A u s b ild u n g einen im g an zen O rgan ism en reich sich k a u m w ied e rh o le n d en E ig e n c h a ra k te r.
in le tz te r Z e it v ie lfa c h überhandnehm ende — F o rm e n ze rsp litte ru n g ohne ausreichende U n tersu chu ng en sch ein t m ir v erh ä n g n isvo ll.
A ls d iagn ostisch e M erkm ale fü r seine neuen G en era bezeich n et Sh a w: das V orh an den sein b zw . F e h le n v o n Plasm od esm en , die früh ere oder sp ätere D iffe re n zieru n g b z w . W a n d e ru n g der G on id ien usw . N a ch m einen K u ltu rv e rsu ch e n sind das a lles M erkm ale, die a u ch in n erh a lb eines ein zigen K lo n s phänotypisch a u ß ero rd en tlich v a ria b e l sind. Irgen d w elch e V ersuche, ob die b etreffen d en G attu n g sm e rk m a le e rb lich sind, g ib t Sh a w n ich t an, zu m a l seine neuen F orm en v ie l
fach n ach fix ie rte m M aterial besch rieben w erden.
E in ty p is ch e r F a ll is t z. B . die „ G a t tu n g “ Me- rillo sp h ae ra S h aw . D e r einzige d u rchg reifen de U n te r
sch ied gegen üb er den a lten A rte n : V o lv o x g lo b a to r u nd aureu s is t das F e h le n v o n P lasm od esm en . Solche V o lo x fo rm en ohne Plasm odesm en lassen sich jed och phänotypisch außerordentlich leicht hervo rru fen , z. B . d u rch rasche T em p eratu rerh öh u n g oder Ä n d eru n g der A c id itä t im K u ltu rw a sser.
V o lv o x g lo b a to r le b t norm alerw eise in T ü m p eln m it ziem lich saurem W asser {pn = 6,1 und w eniger).
In g le ich saueren K u ltu rlö su n g en g ed eih t er beim F e h len rasch er T em p eratu rsch w a n k u n g en usw . rech t g u t u nd b e h ä lt seine c h a ra k te ristisch e n b reiten P la s m odesm en (Fig. ia ). B rin g t m an ih n d agegen in a l
k a lisch e K u ltu rlö su n g en , so ziehen sich die P la s m odesm en ein, b z w . sie w erd en in folge v o llstä n d ig e r Z e llte ilu n g en n ich t m ehr g eb ild et, die Z elle ru n d et sich trö p fch en fö rm ig ab, k u rz w ir erh alte n das B ild einer M erillosp h aera S h aw (Fig. i b und 3h bis m).
D iese A b ru n d u n g d er Z ellen geh ö rt in die ganze G rup p e der p rä m o rta le n p la sm a tisch en V erän deru ng en hinein, bei der p la sm a tisch e S tru k tu re n ze rstö rt w e r
den, w e il das g e la rtig e (oder sagen w ir v o rsich tig er sta r k viskose) M a teria l S o lch a ra k te r e rh ält. D ab ei n äh ert sich n a tü rlich der b etr. Z e llte il der F orm g e
w ich tslo se r F lü ssig k eiten , er n im m t K u g e lfo rm an (z. B . trö p fch e n a rtig e r Z e rfa ll u nd E in zieh en der P se u dopodien, Z erfließen des E k top lasm as) od er er ordn et sich in ein S yste m g leich fö rm ig er S ch au m lam ellen [z. B . A u fh e b u n g der S tra h lu n g du rch h ex ag o n ale A n o rd n u n g der aufs Z en trio l o rie n tiert gew esenen P la sm a la m e lle n ( Zi m m e r m a n n 1923 a)]. D erartig e F orm v erän d e ru n g en kön n en re v ersib el sein. N e u b ild u n g v o n Plasm od esm en h a b e ich bei V o lv o x a lle r din gs nie b e o b a ch te t. V o lv o x k a n n aber tr o tz Z e r
störu n g der sich tb a ren P lasm od esm en m ehrere W ochen am L e b en bleiben, ja sich sogar etw a s verm ehren .
D ie S haw schen A rte n v o n M erillosp h aera usw . gründen sich nun a lle a u f M aterial, bei denen die P la s m odesm en sehr w o h l v o r B eo b a ch tu n g bzw . bei der F ix ieru n g ze rstö rt sein können. Sie sind in den T rop en oder aus a lk alien reich en G ew ässern gesam m elt, oder für eine plasm od esm en erh alten d e F ix ie ru n g h a b en w ir keine A n h a ltsp u n k te . B ezeich n en d ist z. B . die A u f
stellun g der M erillosp haera m ig ulae S haw , led ig lich deshalb, w eil Kl e i n (1889) a n g ib t, d aß in seinen P r ä p araten die Plasm od esm en n ich t mehr zu sehen w aren .
D iese E ig e n a r t d ü rfte au ch einen W in k geben zu r E n ts c h e id u n g d er a lte n F ra g e : Is t V o lv o x ein T ie r oder eine P fla n z e ? W ir w issen h eu te, d a ß die B e g riffe T ie r und P fla n z e m ensch lich e A b s t r a k tio n en sind, B e g riffe , die w ir vo rn e h m lich au f unsere K e n n tn is vo n den ,.h öh eren “ T ieren und P fla n z e n g e g rü n d et h ab en . D ie g e k en n zeich n ete F ra g e ü b er die sy ste m a tisc h e S tellu n g vo n V o lv o x la u te t d a h er im G ru n d e : S te h t V o lv o x d er H a u p t m asse d er T iere oder der der P fla n ze n näh er?
D ie n äch sten B ezieh u n g en h a t V o lv o x z w e ife l
los zu grünen E in ze lle rn w ie C h lam yd o m o n as, die ih rerseits m it „ e c h te n “ P fla n z e n w ie den grünen A lg e n a u fs en gste v erb u n d en sin d ; d agegen sind die B e zie h u n ge n zu ein d eu tigen tierisch en O rg a n is
m en seh r w e it und zu r Z e it k a u m ü b erseh b ar.
(D ies g ilt ü brigens fü r fa s t a lle E in zeller.) V o lv o x s te h t d ah er dem P fla n zen reic h e n t
schieden n äh er a ls dem T ierreich . D ie In- und E x - k u rv a tio n ke n n zeich n e t V o lv o x jed o ch a ls R e p r ä sen tan ten eines selb stän d ig en , w en n a u ch k u rzen u nd r e la tiv w en ig ge g lie d erten S ta m m es d er O r
gan ism en gru p p en , die an die W u rzel des P fla n z e n reiches an sch ließ en .
Literaturverzeichnis.
Ha r t m a n n, M ., A rch . f. P ro tiste n k . 49, 375. 1924.
Ja n e t, Ch., L e V o lv o x 2. e t 3. M em . L im og es. 1922, 1923.
Kl e i n, L ., B er. d. D tsch . B o ta n . Ges. 7, 42. 1889.
Ku s c h a k e w i t s c h, S ., B u ll. ac. sc. O u k rain e 1, 31.
1922.
Me r t o n, H ., Z eitsch r. f. w issensch. Zoolog. 90, 445.
1908.
Sh a w, W . R ., P h ilip p in e Journ. of Science 21, 88 u.
207. 1922; 22, 185. 1923 (hier auch die ältere S haw sche L ite ra tu r).
W e s t , G. S., Journ. Q uek. M ic. C lu b II, 13, 425. 1918.
Zi m m e r m a n n, W ., Jahrb. f. w issensch. B o ta n . 60, 256.
19 2 1.
Zi m m e r m a n n, W ., Z eitsch r. f. B o ta n . 15, 113 . 1923 a.
Zi m m e r m a n n, W ., B er. d. D tsch . B o ta n . G es. 41, 285.
1923 b.
D ab ei k am es Kl e i n offen sich tlich nur d a ra u f an, die in teressan ten S ex u a lv erh ä ltn isse zu schildern . E s ist fa s t m it S ich erh eit anzunehm en, d aß die P lasm odesm en b ei der F ix ie ru n g (die n ich t ein m al v o n Kl e i n selb st vorgen om m en w urde) v er n ic h te t w urden , zu m a l auch die G eißeln fa st u n sich tb ar w aren.
N a tü rlic h kön n ten F orm versch ied en h eiten w ie das F eh len v o n Plasm od esm en einm al p h ä n o typ isch und das andere M al g en otyp isch b e d in g t sein. F ü r keine der neuen Shaw schen G attu n g e n (abgesehen v o n Jan etosp h aera aurea S h aw = V o lv o x aureus E h ren b.) haben a ber bisher K u ltu rv ersu ch e die E r b lic h k e it der ch arakteristisch en U n tersch ied e bew iesen.
A b e r selb st w enn dies einm al der F a ll w erd en sollte, scheinen m ir die U n tersch ied e d u rch w eg zu gering, um die B eg rü n d u n g neuer G attu n g e n (m eist auch A rten) n otw en d ig zu m achen. Ich h a lte eine solche A u fsp a ltu n g bestehend er sy ste m a tisch er E in h eiten ohne zw ingende N o tw e n d ig k eit schon im Interesse der n om en klatorischen S ta b ilitä t u nd der sy stem a tisch en Ü b e rsich tlich k e it n ich t für w ü nschensw ert.
Heft 19. 1
8. 5. 1925 J Zu r F ra g e nach der U rsache des D ich ro ism u s g e färb te r F asern . 4 ° 3
Zur Frage nach der Ursache des Dichroismus gefärbter Fasern.
M itteilu n g en aus dem I n s titu t fü r M ikroskopie an der U n iv e rsitä t Jen a.
G efärb te p flan zlich e F asern sind o ft so auffa llen d d ichroitisch, d aß sie m it den schönsten B eisp ielen für den P leoch roism u s aus der M ineralogie w ie m it dem T u rm alin oder dem C ord ierit w e tteifern können. F asern , die m it K o n g o ro t g e fä rb t sind, zeigen in ten sive R o t
färb un g, w en n die R ic h tu n g des elektrisch en V e k to r s 1) des linear p o larisierten L ich te s, das der P o larisa to r liefert, p a rallel zu r F ase rrich tu n g ste h t; d reh t m an den O b je k ttisc h um 90 °, so d aß nun d er elek trisch e V e k to r sen krech t zu den F asern ste h t, w erd en sie farblos.
N och a u ffä llig e r sind F ärb u n g en dün ner Z ellu lose
fäden (z. B . v o n C obaea-Sam en) m it C h lo rzin k jo d ; sie zeigen den D ich roism us sch w arz-farblo s, d. h. die elektrisch e K o m p o n e n te des lin ear p olarisierten L ich te s w ird v o llstä n d ig v ern ich tet, w enn sie p a rallel zur F aserrich tu n g ste h t (vgl. F ig . x).
Am b r o n n2), der diese E rsch ein u n gen zu erst b e schrieben h a t, n im m t an, daß sich su bm ikroskop ische K ry stä llc h e n des F a rb s to ffe s in den in term icellaren R äum en bild en u nd d aß sie, d a sie alle gleichsinn ig ge rich tet sind, der F aser ihre eigenen optischen M erk
m ale au fd rü ck en . E r k on n te auch n achw eisen daß u n ter dem D e ck g la s en tstan den e m ikroskop isch e, ca. 0,1 fi d ick e K ry s tä llc h e n v o n Jod und K o n g o ro t ta tsäch lich einen ähn lich en D ich roism us b esitzen , w ie die gefärb ten Zellm em branen . N eu erd in gs h a t Ne u- b e r t3) gezeigt, d aß n ich t nur die dem F a rb sto ffe eigen tü m lichen A b so rp tio n sverh ältn isse der F a se r a u f
g ep rä g t w erd en, sondern d aß sich a u ch die D o p p e l
brechun g g e fä rb te r G ele q u a lita tiv und q u a n tita tiv so änd ert, w ie es der op tisch e C h a ra k te r u nd die M enge des eingelagerten F a rb sto ffes v erlan g en . F ü r Gele, die m it M etallen g e fä rb t sind, k on n te er die en tsp rechen den B eo b a ch tu n g en n ich t m ach en, w e il schon bei schw achen F ärb u n g en gew isse B ezirk e des S p ek tru m s v o llstän d ig a b so rb iert w erden, w a s genaue M essungen sehr ersch w ert.
E in e and ere E rk lä ru n g des D ich roism us v o n F asern , die m it M etallen g e fä rb t sind, g ib t Br a u n4) in seiner 'Ilieo rie der G itte rp o larisa tio n . D iese g eh t im w e se n t
lichen au f den H ertzsch en G itte rv e rsu ch z u rü ck : ste h t der elek trisch e V e k to r linear p olarisierter elek trisch er W ellen p a ra llel zu den S täb e n eines G itters, dessen G itte rk o n sta n te klein ist im V e rh ä ltn is zu r W ellen län ge, so w ird die elek trisch e W e lle re fle k tie rt; ste h t er d a gegen sen k rech t zu den G itte rstä b e n , so w ird die W elle u n v erän d e rt h in d u rch gelassen. Br a u n v ersu ch te nun dieses E x p e rim e n t im G eb iete der sich tbaren S tra h lu ng zu w iederholen, in dem er trach tete, du rch M etall
zerstäu bu n g su bm ikro sko p ische Silber- und P la tin g itte r herzustellen . D iese Z erstäu b u n gen w iesen den gew ünschten E ffe k t auf, denn sie erschienen im p o lari
sierten L ich te d u n k el oder hell, w ie es die T h eorie v e r langte. Insbesondere zeigte er auch, d aß m it G old g e färb te F asern (wenn m an v o m eigen tü m lich en selek tiv e n D ichroism us dieser F ä rb u n g absieht) das L ic h t durchlassen oder reflek tieren , w ie es die G itte rp o la ri
sation verlan g t. N a ch Br a u n sind diese P o larisatio n s- x) Die R ic h tu n g des elek trisch en V e k to rs der e lek tro m agn etischen L ich tth eo rie ste h t sen k rech t zu r P o la ri
sationsebene des N icols u nd stim m t überein m it der S ch w in gu n gsrich tu n g des L ich te s n ach F resn el.
2) H . Am b r o n n, B er. d. dtsch . b o t. Ges. 6, 85 u. 226.
1888 und W ied . A n n. 34, 3 4 °- l8 8 8 -
3) H. Ne u b e r t, K o lloid ch em . B eih . 20, 244. 1925.
4) F. Br a u n, A n n. d. P h y sik 16, 1 u. 238. 1905.
erscheinungen grun dverschied en v o n der D o p p e l
brechung, d a die eine K o m p on en te des L ich te s du rch R e fle x io n to ta l v e rn ic h te t w ird, fo lg lich n ach seinem D urch g a n g du rch das G itte r keine P h asend ifferen zen a u ftreten können. P rin zip iell anders v erh a lten sich G itte r aus D ie lek trik a , die lin ear p o larisierte elektrisch e W ellen sow ohl sen k rech t als a u ch p arallel zu den G itterstä b en durchlassen, u nd zw a r m it verschied en er G esch w in d igk eit, so d aß sich ech te D op p elb rech u n g ergib t. Br a u n zog dann a u ch den kon seq uen ten S ch luß , daß die G itterp o larisa tio n verschw in d en und du rch ech te D op p elb rech u n g e rsetzt w erd en m üsse, w enn es gelänge, die subm ikroskopischen S ilb e rg itte r in D ie lek trik a zu verw an d eln , z. B . du rch C hlorieren oder B rom ieren 1).
U m zu entscheiden, ob die A n sic h t Am b r o n n s, daß der F aserdichroism us lediglich von einer S um m ation der op tischen E ig en sch aften des eing elagerten S toffes abhänge, oder ob ein p rin zip ieller U n tersch ied zw ischen L e itern u nd N ich tleitern , w ie es die G itterth eo rie
schwarz
farblos
grun
schmutzig- roi
F ig . x. R a m iefa ser g e fä rb t m it a) W ism u t, D ich roism us sch w arz-farblos, b) K u p fe r, D ich roism us grün -sch m u tzig-ro t.
Br a u n s v erlan g t, bestehe, w u rde versu ch t, p flan zlich e F asern m it den versch ied en sten Elem enten zu färben.
D a b ei w u rd e n am en tlich d a n ach g e tra c h tet, w o m ög lich die E lem en te der hom ologen R eihen des periodischen S ystem s, in denen k on tin u ierlich e Ü b erg än ge v o n N ich tm e ta ll zu M etall a u ftreten , in die F asern zu bringen.
A lle F ärb u n g en w u rd en m it der R a m iefa ser (Boehm eria tenacissim a) vorgenom m en, d a diese F ase r in folge ihres gleich m äß igen B au es op tisch eine große R e g e lm ä ß ig k e it b e s itz t.
Färbungen.
P , A s, Sb, B i. D ie P h osp h o rfärb u n g w u rde er
h a lten d u rch eine L ö su n g von P in Ä th er, die als B od en k örp er ungelösten gelben P h osp h o r en th ielt.
D ort, w o die F asern den P berü hrten , färb ten sie sich schön gelb. D ie F ä rb u n g z e ig t keinen D ichroism us.
D ie F ä rb u n g m it den Sp röd m etallen gesch ah d u rch T rä n k e n der F asern m it A rs e n trio x y d in verd ü n n te r Salzsäu re, B rechW einstein in W ein säu re, basischem
*) F . Br a u n, P h y sik a l. Z eitsch r. 5, 199. 1904.
