;
WSZECHŚWIAT
P I S M O P R Z Y R O D N I C Z E
ORGAN P OL S KI E G O TOWARZYSTWA PR ZYR OD NI KÓW IM. KOPERNIKA
Z ZASIŁKU WYDZ. NAUKI MINIST. OŚWIATY
R o c z n i k 1 9 4 9 s Z e s z y t 4
PISMEM MINIST. OŚWIATY NR VI. OC-2734/47 Z 30. IV. 1948 Z A L E C O N O DO B IB L IO T E K N A U C Z Y C I E L S K I C H I L I C E A L N Y C H
R E D A K T O R : Z Y G M U N T G R O D Z I Ń S K I • K O M I T E T R E D A K C Y J N Y :
K. MAŚLANKIEWICZ, WŁ. MICHALSKI, S. SKOWRON, W. SZAFER, J. TOKARSKI
Z e l m a n o w s k i Ch.: Wegetatywne krzyżowanie ... . ..•... str.
B o r k o w s k i R.: Badan, aktualna roślina garbnikodajna ... „ D z i e d z i c A.: Teoria elektronowa a prąd elektryczny w metalach ... „ M a c k o S.: Pótnocno-zachodnia granica sosny — granicą Słowian ... „ Z i n k i e w i c z W.: Wahania klimatyczne w czasach historycznych na obsza
rze Europy ... „ Z u r z y c k i J.: Wędrówka soli u roślin ... „ S i ni in K.: Przykład czynnościowego przystosowania ... •• •• » S w i e ż a w s k a K.: Z życia społecznego jaszczurek amerykańskich ... „ P o r a d n i k p r z y r o d n i c z y : ... .
Jak sporządzić okular wskazówkowy?
Tanie flaszeczki pipetkowe.
D r o b i a z g i p r z y r o d n i c z e : ... . Barwiki oddechowe zwierząt.
Nowy typ mikroskopu elektronowego.
Z w y ż s z y c h u c z e l n i : „
Uniwersytet Poznański.
P r z e g l ą d w y d a w n i c t w : „
K. Demel — Morze Północne.
H. E. Hinton — On tbe origin and function of the pupal słage.
P. P. Grasse — Traite de zoologie.
P. Scott — Morning flighit.
Kalendarz rybacki.
Wydawnictwa nadesłane.
Rycina na okładce: cietrzew tokujący.
A d re s R e d a k c ji i A d m in is tra c ji:
R e d a k c j a : Z. G rodziński — Zakład anatomii porównawczej U.
K ra k ów , św. A n n y 6. — T elefon 566-92.
A d m i n i s t r a c j a : Br. K o k oszyń sk a — K ra k ów . P o d w a le 1.
98 101 105 110
113 116 118 120 121
122
124
126
J.
PISMO P R Z Y R O D N I C Z A
O R G A N P O L S K I E G O T - W A P R Z Y R O D N I K Ó W IM. K O P E R N I K A
Rocznik 1949 Zeszyt 4 (1787)
CH. ZELM ANOW SKI
W EGETATYWNE KRZYŻOWANIE
Term in ten stosują agrobiologow ie szkoły M i c z u r i n a i Ł y s e n k i do szczepień, w których w yniku roślin y ulegają głębokim zmianom i w yk azu ją cechy obu komponen
tów szczepienia, podobnie jak mieszańce z krzyżowania płciowego. Ogólnie rozpow szechnione jest zdanie przeciwne, że szcze
pienie nie izimienia specyficznych właściwości roślin, a zm iany, zachodzące w nich są ra czej ilościowe, spowodowane zm ianam i w odżywianiu się zarówno podkładki, jak i zraza. T eza ta leży u podstawy praktyki ogrodniczej. Odm iany drzew ow ocowych iza- chowują na ogół sw oje właściwości n ieza
leżnie od dziczka, ja k i został w zięty na pod
kładkę. Znane są jako osobliwości jabłonie, wydające owoce kilkunastu «gatunków», za
szczepionych na wspólnej podkładce.
Istnieją oddawna już znane wypadki prze
kształcenia roślin drogą szczepienia, ale te są tłumaczone jako chim ery powstałe na sku
tek zrośnięcia się tkanek różnych gatunków szczepionych jeden na drugim.
Tak w r. 1825 ogrodnik A d a m w V itry pod Paryżem uzyskał drogą szczepienia szczodnzeńców Cytisus laburnum na C. p u r- pureus pęd przybysszowy o cechach pośred
nich, przy tym bardziej zbliżony do C. la
burnum aniżeli do C. purpureus. Mieszaniec len posiada długie zwisające kw iatostany1), kw iaty zaś żółtawo- czerwone. Podobnie ma się rzecz z Crataegomespilus, będącym pro
duktem transplantacji głogu Crataegus m o - nogina na nieszpułkę Mespilus germanica (r. 1900). Zarówno Cytisus Adam i ja k i Cra
taegomespilus są rozmnażane jed yn ie na drodze w egetatyw nej, z nasion bowiem pierwszego wyrasta Cytisus laburnum, z nasion drugiego — Crataegus monogina.
Próbę w yjaśnienia tych zjaw isk dał W i n k l e r (1912). Badacz ten szczepił psiankę czarną Solanum nigru m na pom i
dora S. lycopersicum i odwrotnie, a stosu
jąc specjalną m etodę szczepienia uzyskał szereg form przejściowych m iędzy jednym a drugim gatunkiem w yjściow ym . Badania anatomiczne stożków wzrostu pędów o ce
chach pośrednich wykazały, że składają się one z tkanek obu gatunków ułożonych w ten sposób, że warstwa epidermalna albo i sub- epiderm alna należą do jednego gatunku, wszystkie izaś pozostałe do drugiego.
Pochodzenie poszczególnych komórek dało się ustalić na zasadzie liczby chromozomów,
') C. p u rpureus po&iada kwiatostan krótki o nielicznych kwiatach czerwonych.
gdyż komórki psianki m ają 72 chromozo- m y (liczba diploidalna, 2n), pom idora zaś — 24 (2n). Mieszańce takie zostały nazw ane chim eram i periklinalnym i. Podobnie m oż
na w yróżnić w Cytisus Adam i i Crataego- mespilus komórki należące do obu kom po
nentów.
Budowa taka tłum aczy w sposób zadaw a
lający obserwowane na chimerach zjaw iska.
Chim ery dają pędy o cechach czystych je d nego z gatunków w yjściow ych w tym w y padku, gdy pąki, z jakich one się ro zw ija ją , są zbudowane z tkanek tylko jednego g a tunku 'w yjściowego; przy rozm nażaniu zaś z nasion w yd a ją rośliny tego gatunku, do którego należy tkanka, dająca początek ko
mórkom rozrodczym .
A le istnieje mnóstwo zjaw isk transplan
tacji, nie dających się w ytłum aczyć takim czy innym ułożeniem tkanek. N ależy p a miętać, że zw yk łe m etody szczepienia sto
sowane przez ogrodników nie dają chimer.
A jednak I. W . M i c z u r i n , sław ny h o
dowca drzew ow ocowych i krzew ów , który w yp row adził przeszło 300 now ych odmian, utrzym uje, że przy szczepieniu niemal za w sze dają się zauważyć zm iany w łaściwości obu komponentów szczepienia zazw yczaj z dom inującym w p ły w em jednego z nich.
Jeśli w praktyce ogrodniczej odm iany h o
dowane n ie u legają w idoczn ym zm ianom przy szczepieniu na różnych podkładkach, pochodzi to stąd, że zra zy należą zw y k le do drzewa średniego w ieku albo i starego, o w o cującego ju ż od szeregu lat, a szczepi się je na młodych, dwu-trzechletnich dzicz
kach. Jeśli natomiast zaszczepić odmianę szlachetną na koronie w yrosłego ju ż drzewa gatunku dzikiego, to zraz da ow oc zm ie
niony nie do poznania.
W czterech pokaźnych tomach prac M i- c i z u r i n a zn ajd u je się mnóstwo przyk ła dów w zajem nego w p ływ u komponentów szczepienia na siebie. Przytoczym y tylko kilka dla ilustracji. Z razy M ołdaw skiej gru szy czerwonej tzw. M a l i k ó w k i zostały zaszczepione na koronie ow ocu jącej ju ż gru szy S a p i e ż a n ki w yh odow anej z nasion.
Zarów no zraz ja k i podkładka uległy dużym zmianom. Owoce M alików ki pow iększyły
się dwukrotnie, Sapieżanka zaś ow ocowała 0 w iele obficiej n iż normalnie, ale owoc m iała drobniejszy, a ksiztałt z okrągłego stał się w ydłużonym ; okres je j dojrzew ania wzrósł o dwa tygodnie. M alikówka właśnie późno dojrzew a i ma ow oc wydłużony. Tu zatem zraz w yw a rł w iększy w p ły w aniżeli podkładka.
Oczka z jednorocznej siewki Antonówki półtorafuntowej zaszdzepiono (1894) na ko
ronie trzechletniego dziczka gruszy. W 4 la
ta później Antonówka dała owoce, które z kształtu i b arw y b y ły bardziej podobne do gruszki n iż do jabłka; szypułka gruba 1 krótka łączyła się z owocem nie w charak
terystycznym dla jabłek zagłębieniu, lecz na w yrastającej części owocu, ja k to byw a u bergamotek. M i c z u r i n nazw ał tę od
mianę Reneta-Bergamotka.
Gdy następnie zrazy tej Renety-B erga- m otki zostały zaszczepione na jabłoni, kształt owocu znów uległ zm ianie; z kształtu gruszkowa tego pozostało tylko tyle, że bra
kło zagłębienia w m iejscu, gdzie szypułka łączy się z owocem.
W wypadku kiedy gatunki n ie dają się krzyżow ać na drodze płciow ej lub krzyżują się z trudnością, tzn. że w y d a ją nasiona 0 słabej zdolności kiełkowania, M i c z u r i n stosował w egetatyw ne zbliżenie roślin.
W tym wypadku szdzepił takie gatunki j e den na drugim, a gdy zraz i podkładka z a czynały kwitnąć, krzyżow ał je. T ą drogą uzyskał nie tylko m iędzygatunkowe, ale 1 m iędzyrodzajow e mieszańce, np. w iśnia X czereśnia, w iśnia stepowa X czeremcha ja pońska, śliw a X brzoskwinia, jarzębina X grusza, jarzębina X nieszpułka japońska.
W krzyżów kach m iędzygatunkowych za płodnienie m oże nie dojść do skutku ju ż dlatego, że pyłek nie będzie kiełkował na znam ieniu słupka obcego gatunku. K iełk o
w anie ziarnka pyłku stym uluje substancja w ydzielan a przez znam ię w zględnie w ore
czek zalążkow y, toteż wzrost łagiew ki p y ł
kow ej na znamieniu słupka własnego ga
tunku jest energiczny i zorientowany, na słupku zaś obcego gatunku pow oln y i n ie
zorientowany.
Ziarnka pyłku w ielu gatunków, przysto
W S Z E C H Ś W I A T 99
sowanych do krzyżow ego zapylenia, źle k ieł
kują na znam ieniu własnego kwiata.
Stwierdzono, że niezdolność do samozapład- niania u rzerzuchy łąkowej zależy od dwóch genów, ham ujących rozw ój własnego pyłku.
U przetacznika znaleziono takich genów 12, a u tytoniu 14.
Główną jednak przyczyną, dla której różne gatunki nie dają się krzyżować, są zbyt w ielk ie różnice w struktuuze genoty
powej komórek płciow ych tych gatunków.
U gatunków zaś krzyżujących się z trudno
ścią now y genotyp m oże być niezdolny do żyoia; now a kom binacja genów m oże oka
zać się letalną.
Zatem w egetatyw n e zbliżanie, które um ożliw ia krzyżow anie gatunków nie da
jących się krzyżow ać bez tego zabiegu zm ie
nia strukturę dziedziczną komponentów szczepienia. Przypuszczano daw niej, że w pływ podkładki na zraz ogranicza się do m ineralnego odżyw ania idącego poprzez podkładkę do zraza. D zisiaj należy przyjąć, że m iędzy komponentami szczepienia za
chodzi w ym ian a składników m ineralnych, asym ilatów i takich produktów przem iany materii, ja k ferm enty lub hormony. M i- c z u r i n określa stosunek m iędzy zrazem i podkładką jako symbiozę. W p ły w w za jem ny tych sym biontów byw a głęboki i róż
norodny, ogarnia bow iem izarówno procesy organołwórcze, ja k i fizjologiczn e; zmiany wywołane przez szczepienie m ogą dotyczyć nawet systemu korzeniowego podkładki i takich cech fizjologicznych , ja k odporność na zimno i choroby, tempo rozw oju i roz
mnażanie się.
Powyższe zapatryw ania znalazły również poparcie w dalszych badaniach nad chim e
rami periklinalnym i. M a y e r A l b e r t i (1924) stwierdza, że ilość aparatów szpar
kowych w skórce chim er Sol. n igroly cop er- sicum jest pośrednią m iędzy liczbą szparek jednego i drugiego gatunku w yjściow ego.
Nie da się to pogodzić z teorią W i n k l e r a , wg której tkanka epidermalna pochodizi tylko od jednego z gatunków w yjściow ych.
Co więcej, w p ły w w zajem n y na siebie kom ponentów szczepienia sięga nawet jąder ko
mórkowych. Jądro komórek epidermalnych
u psianki czarnej jest praw ie dwukrotnie więksize od jądra komórek skórki pomidora a u mieszańców form tubingense i K o e l- reułerianum jądra są «tak zmienne pod w zględem wielkości i kształtu, że nie można ich przypisać żadnemu z rodziców*.
H a b e r l a n d t zaś (1926 i 1927) tw ier- dizi, że w p ły w w zajem ny komponentów szczepienia w danych wypadkach zależy od fizjologicznych właściwości wchodzących w grę protoplastów, a nawet można było by przyjąć bezpośrednie i w zajem ne oddziały
wanie na siebie czynników dziedzicznych tych protoplastów. «Jest nzeczą zupełnie m ożliw ą — powiada H a b e r l a n d t — że w ydzielone przez jądra wzgl. geny substan
cje przenikają z komórek jednego kompo
nenta szczepienia do komórek drugiego i w raz z genami tych komórek przyczyniają się do odpowiedniego ich ukształtowania*.
A b y w ykazać w p ły w dziedziczny szczepie
nia, współpracownicy Ł y s e n k i — A w a - k i o n i J a s t r e b w ykonali następujące doświadczenie: zaszczepili żółty pom idor odmiany «A lb in o » na czerw onym dirobno- ow ocowym odm iany «Meksykański 353». P o m idory należą do roślin samozapyłających się, dla ostrożności jednak pąki kw iatow e były izolowane za pomocą torebek z gęstej m arli. Zraiz «A lb in o » w ydał owoce różnej barwy, a w ięc żółte (w łaściw e sw ojej od
m ianie), czerwone (barw a owocu podkład
k i) i żółte w czerwone paski.
Nasiona każdego z tych ow oców zostały wysiane oddzielnie, a w yn ik doświadczenia streszcza załączona tabelka (sitr. 100).
Jak w yn ika z tabelki —
1) Cechy nabyte przez zraz skutkiem szczepienia przechodzą w drodze płciow ej (przez nasiona) na następne pokolenia.
2) W pokoleniu F 2*) następuje rozszcze
pienie cech podobnie ja k w w yniku krzyżo
w ania płciow ego; stosunki jednak liczbowe nie w ykazują żadnej prawidłowości.
3) N a skutek szczepienia powstają now e cechy (ow oce złoto-żółte), podobnie ja k to ma m iejsce przy krzyżowaniu płciowym .
W wypadku, gdy owoce wyrastające na Owoce, kitóre wydał zraz, przyjm ujem y za Fi.
f 2
Ow. czer mocno słabo poma złoto blado ż ó ł t e z r ó f i wone różowe różowe rańczowe żółte żółte ż o w y m i p a s k .
Ow. czerwone 1 3 4 2 1
2 3 2 1 1
3 29 9 9 7
mocno różow e 1 5 1 1 2
2 2 1 3 1
blado żółte 1 ___ 9 5
z różow ym i 2 — 5 4
paskami 3 3 2 33
4 7 4 3 —
5 1 5 8 136
f 2 F „
Ow. czerwone 1 23 ___ ___ 7
2 9 1 1 1 5 1
3 20 8 1 1
4 7 4 1 1 1
mocno różow e 1 4 4 6
2 29 5
3 1 4 2
4 1 1 4
5 29 7
6 28 6
złoto-żółte 1 1 8 13 3 4
2 2 12 4 . 6 6
3 2 2 2 — —
4 7 2 1 1 1 3
szczepionej roślinie nie w yk azu ją w id z ia l
nych zmian, nasiona, zebrane z tych o w o
ców m ogą jednak w ydać rośliny, w yk a zu jące w yra źn y w p ły w szczepienia.
L iczn i badacze w ykonali dużą ilość p o dobnych doświadczeń na innych obiektach.
P o tw ierd ziły one w y żej podane w yniki.
W e F ran cji podobne prace, jeszcze przed Ł y s e n k ą ogłosił L . D a n i e l (1926), który w ielokrotnie obserw ow ał zm iany r y t mu rozw oju i powtórne kw itnienie u roślin jednorocznych i trw ałych ja k o skutek sizcze- pienia. D o doświadczeń u żyw ał fasoli, od
m ian kapusty szczepionych jed na na dru
giej, lulecznicy Scopolia szczepionej na p o m idorze i innych gatunków. Osobniki kon
trolne (n ie szczepione) k w itły tylko raz j e den. U fasoli (H a rico ts noirs de B e lg ią u e ) własność ta okazała się dziedziczną. D a n i e l uzyskał tą drogą nową odmianę,
pierwszą z rodzaju Phaseolus, kwitnącą k il
kakrotnie w ciągui roku a rozmnażaną z na
sion.
Jeszcze ciekawsze rezultay otrzym ał D a n i e l p rzy szczepieniu słoneczników z ga
tunku H elianthus tuberosus na H. annuus.
Z razy w ykazały szereg izanian: 1) w y tw orzyły bulw ki pow ietrzne i korzenie przybyszow e, 2 ) łodyga stała się odpor
ną na mróz, 3 ) łodyga i liście przybrały zabarw ienie fioletow e, co w skazuje na zm ianę chemiizmu tkanek, 4) pędy boczne stały się bardziej łam liw e. Cechy te zraz przekazał przez nasiona następnym pokole
niom. Do roku sprawozdawczego autor otrzym ał 4 .pokolenia płciow e tej n ow ej fo rm y nazw anej przez niego Helianthus Dangeardi; w yk azyw a ły one wspomniane cechy nieraz w stopniu siln iejszym aniżeli rośliny szczepione. «Są one dowodem do
W S Z E C H Ś W I A T
101przechodzą na drugi, m odyfikują go i w po
staci zm ienionej luib czystej przechodzą na następne pokolenia, podobnie ja k to ma miejsce przy płciow ym krzyżowaniu. N ie ma w ięc odrębnej substancji dziedzicznej, zawartej w chromozomach lub gdzieindziej.
2) Podkładka dla zrazu i zraz dla pod
kładki stanowi swego rodzaju środowisko zewnętrzne. Toteż w zajem ne oddziaływanie na siebie komponentów szczepienia z a j
m uje stopień pośredni m iędzy w pływ em na organizm warunków zewnętrznych a k rzy
żowaniem płciowym . Zapłodnienie jest pro
cesem w zajem nej i kompletnej asym ilacji gamet. Kom ponenty szczepienia też w za jem nie się asym ilują, chociaż nie w takim
stopniu, ja k w procesie zapłodnienia.
W p ły w warunków zewnętrznych, szdzepie- nie i krzyżow anie płciow e stanowią różne stopnie oddziaływ ania środowiska (w n a j
szerszym tego słowa znaczeniu) na orga
nizm. Toteż i w p ły w warunków zewnętrz
nych m oże być dziedziczny.
R. B O R K O W S K I
BAD AN A K T U A L N A R O ŚLIN A G ARBNIKODAJNA
Masowe zm niejszanie się stanu zalesienia na kontynencie europejskim, zwłaszcza krańcowe przetrzebienie zwartego drzew o
stanu szlachetnego jest ju ż od dawna z ja w i
skiem powszechnie znanym, choć w swoich skutkach ujem nych, częstokroć wprost ka tastrofalnych za m ało docenianym, zaś w ostatnich lat dziesiątkach szczególnie do
tkliwie odczuwanym. W ia dom ą jest rzeczą, jak zanikanie lasów przez rabunkową ich eksploatację w p ływ a radykalnie na zaostrze
nie warunków klim atycznych danych okolic i stąd w yn ikające w konsekwencji ciężkie nieraz klęski gospodarcze. W iadom o też, jak niektóre k ra je przystępują w celach zarad
czych do realizacji gigantycznych wprost planów zalesieniowych.
Ale poza tym istnieją jeszcze inne następ
stwa w ytępienia lasów w postaci kurczących się coraz bardziej źródeł i zasobów surow
ców leśnych jak samego drewna oraz cen
nych i gospodarczo niezbędnych produktów pochodnych. Do tych ostatnich trzeba m ię
dzy innym i zaliczyć bardzo w ażny na skalę światową produkt, jakim są tzw. związki ta- nidowe pospolicie garbnikiem zwane, a od dawien dawna głów nie z kory dębowej otrzym ywane. Zapotrzebowanie na garbnik
Ryc. 1. Badan — Bergenia crassifolia Bragl., sadzonka po zakorzenieniu.
świadczalnym — m ów i D a n i e l — że ce
chy nabyte przez szczepienie są dzie
dziczne*.
W ykazano doświadczalnie rów nież i u róż dziedziczny w p ły w szczepienia. W śród róż ogrodowych około 100 odm ian daje form y pnące; zm iana form y piennej w pnącą (w ła ściwie długopienną) m a wszystkie cechy mutacji genowej, «jest skokowa, kompletna i nieprzewidziana*. Otóż przem iana o d wrotna z form y pnącej na pienną daje się uzyskać drogą oczkowania form y pnącej na piennej karłowatej. N a 32 rośliny szczepio
ne — 6 dały form ę pienną ( C r a n e i L a w- r e n c e — 1937).
Opierając się na pow yżej przedstawio
nych doświadczeniach i w ielu innych nie cytowanych tutaj Ł y s e n k o wysuwa na
stępujące wnioski:
1) m iędzy podkładką a zrazem nie ma w ym iany chrom ozom ów ani ich części, nie może zatem być w ym ia n y genów, a jednak cechy jednego z komponentów szczepienia
Ryic. 2. Badan — Bergenia crassifolia Engl., roślina przed zbiorem liśoi.
naturalny jest powszechnie wprost olb rzy
mie, poniew aż stanowi on ja k dotąd nieza
stąpiony środek u trw alający i konserw ujący w w ielostronnym przem yśle skórzanym, w rozlicznych dziedzinach produkcji tech- niczno-chem icznej, farm aceutycznej itp.
Otóż liczne kraje europejskie, do których i nasz zaliczyć trzeba, z powodu m niej lub w ięcej niewystarczalnych źródeł naturalnych garbnika na w łasnym terenie zmuszone są z konieczności do stałego im portow ania du
żych ilości tego kosztownego surowca, co oczyw iście dla ich bilansu gospodarczego nie byw a pozycją obojętną. Dlatego też dążeniem ogólnym od pewnego ju ż czasu jest znale
zienie wartościowych źródeł zastępczych spośród świata roślin, przede w szystkim nie drzewiastych, m ogących w racjonalnej k u l
turze czy to całkow icie zastąpić, czy też w pewnej m ierze uzupełnić niewystarczalne własne zasoby kory drzew dębowych.
Do takich właśnie roślin, w zbudzających obecnie duże zainteresowanie, należy badan albo inaczej boda lub korzeń bodanow y o gatunkowej nazw ie botanicznej Bergenia crassifolia Engl., syn. Saxifraga crassifolia L. z rodziny skalnicowatych — S a x ifra ga - ceae. Jest to bezłodygow a trw ała roślina z ie l
na do 40— 50 cm wysokości o gęstej rozecie klin ow ało z m ięsistych ogonków w y b ie g a ją cych tęgich skórzastych liści około 20 cm długości i do 12 cm szerokich, po brzegach z lekka pofałdow anych i nieowłosionych.
W okresie pełnego kw itnienia, które w n a szej strefie klim atycznej przypada z końcem kwietnia — początkiem m aja. zw isają spo
śród ulistnienia pękami duże czerwonawe kw iaty. Jednakże roślina ta rozmnaża się praw ie w yłącznie tylko na drodze w egeta
tyw nej przy pomocy płytko pod p ow ierz
chnią biegnących rozłogów podziem nych zw ykle 1— 1,5 m długości i około 2 cm gru bości z licznym i odgałęzieniam i, z których powstają nowe osobniki nadziemne. Rozłogi takie odpow iednio przesuszone, w odcinkach 10— 20 cm długości stanowią zazw yczaj sa
dzonkow y m ateriał rozmnożeniowy.
Z racji sw ojej w ysokiej zawartości z w ią z ków tanidowych nabiera badan jako roślina garbnikodajna specjalnego charakteru i zna
czenia, co ju ż w yżej było podniesione, dla ośrodków gospodarczych niedostatecznie sa
m owystarczalnych w tym względzie. Jego kultura hodowlana na większą skalę po
zw oliłab y bowiem przekształcić m niej p ro
duktywne np. zbiorowiska leśne dębiny ko
row ej na znacznie w ydajn iejsze w cenne drewno typow o wysokopienne lasy dębowe, w których właśnie badan m ógłby doskonale w egetow ać jako racjonalna obficie garbniko
dajna kultura podszyciowa.
Z w ią zk i tanidowe występują zasadniczo w całej roślinie badanu — zarówno w korze
niach, jak i w liściach. Otóż w stanie dziko- rosnącym roślina ta rozw ija m ało stosunko
w o liści, a głów nie podziemne pędy rozłogo
we. Podczas gdy w kulturze sztucznej na o d wrót tw orzy dużą bogatą w tanidy masę l i ściową przy zupełnym zaniku rozłogów pod
ziem nych. P rz y czym badan w zięty do upra
w y jest pod w zględem warunków klim aty-
Ryc. 3. Badan — Bergenia crassifolia Engl, roślina po zbiorze liści.
W S Z E C H S W I A T 103
cznych i glebowych mało w ogóle w ym aga
jący — potrzebuje jed yn ie dość dużej w il
gotności w górnych warstwach gleby.
Liście tej rośliny stanowią główną jej masę, dostarczającą cennego surowca garb
nikowego. Z aw iera ją go zw ykle 15 do 25, przeciętnie 17%. I ten garbnik badanowy po
siada zupełnie podobne właściwości i do tych samych celów w przem yśle i technice byw a użytkowany, co i kora dębowa. N a S y
berii nip. stosują go częstokroć z korą w ierz
bową przy produkcji brunatno-czerwonej skóry podeszw ow ej. W ogóle zresztą bada
nia stwierdzają, że skóry utrwalane bada
nem w niczym zasadniczo nie różnią się od garbowanych w zw yk ły sposób dotychcza
sowy.
Roztwór w yciągow y z roślin badanu za wiera poza głów nym i zw iązkam i tanidow y- mi jeszcze w iele innych pożytecznych w pro
dukcji ciał niegailbujących, a które na z w y kłej drodze dyfu zji m ożna stosunkowo ła two oddzielić wskutek bardzo powolnego dy- fundowania koloidalnych tanidów.
Pod w zględem sw ojej w ydajności oraz właściwości w egetacyjnych w klim acie euro
pejskim badan zdecydow anie przewyższa porównywane dotychczas w obsęrwacjach doświadczalnych rośliny garbnikodajne. Na przykład niektóre k rzew y z rodzaju suma
ka — Rhus, rodziny nanerczowatych — A n a - ccirdiaceae zaw ierają w swoich liściach i ko
rze w praw dzie dość sporo, bo około 15— 18%
garbnika, ale n ajw ażniejsze wchodzące tu
taj w rachubę gatunki jak Rhus corlaria L.
oraz R. cotinus L . łatwo zim ą w ym arzają za równo w liściach, jak i młodszych partiach rozgałęzień. T o samo dotyczy sumaka odu
rzającego tzw. octowca — Rhus typhina L., znanego i u nas ozdobnego dwupiennego krzewu ogrodowego, do 7-m iu m etrów w y
sokości dochodzącego, aczkolwiek jest on już nieco od poprzednich odporniejszy na bar
dzo niskie temperatury zimowe. Podobnie też pewien gatunek szczawiu tzw. garbują
cego — R um ex hymenosepalus Torr. choć udaje się w naszym klim acie dość dobrze, to jednak zbiory jego głęboko idących w z ie mi korzeni są bardzo utrudnione i w yn isz
czające plantację — w samych zaś tylko l i ściach zaw iera bardzo niew iele garbnika — zaledw ie około 5%, co stanowi ogółem n ie
spełna 50 kg/ha.
Porów nyw ano także badan w łaściw y — Bergenia crassifolia Engl. — z in nym i po
krew nym i mu gatunkami tego samego ro
dzaju odnośnie do zawartości ciał garbniko
wych, co obrazuje następujące zestawienie:
garbnika w suchej masie Bergenia c r a s s if o lia ... 17.8%
» c o r d i f o l i a ... 17.1%
» purpurescens hybr . . 12.7%
» S t r a c h e y i ... 13.2%
» l i g u l a t a ... 11.1%
» c i l i a t a ...10.4%
» Delauayi . . . 9.1%
Jak widać, jedynie B. cord ifolia swoją w y dajnością dorównuje w pewnej m ierze ba
danowi, ale brak jest dotąd wszechstronniej
szych danych doświadczalnych co do je j m ożliwości upraw ow ych w naszym klimacie.
Otóż w świetle wszystkich w yżej p rzy to
czonych obserwacji porównawczych jedynie badan stanowi niew ątpliw ie pełnowartościo
wą roślinę garbnikodajną, całkowicie n a szym warunkom odpowiadającą. W a rto przytoczyć jego m ożliwości produkcyjne, osiągnięte w kulturach doświadczalnych, przy czym zaznaczyć należy, że zbiory liści rozpoczynają się zw ykle dopiero w drugim roku wegetacji:
Rok wegetacji
Ilość zbiorów
w roku
Ogólny zbiór
liści kg/ha
Zawartość garbnika
Zbiór garbnika
kg/ha w świeżych
liściach
°/«
w suchej masie
%
2 1 9.700 54 20.9 526
3 2 12.920 5 3 21.8 717
4 2 13 830 48 18.1 648
Są to dla w ydajności badanu na razie tylko dane orientacyjne i jak pouczają poczynione dotychczas obserwacje, spodziewać się m o
żna przy wzm ożeniu intensyfikacji kultury oraz należytej selekcji roślin jeszcze lepszych rezultatów.
O ile korzystniej w ystępuje wobec tego wartość badanu w porównaniu z w y d a jn o ścią leśnej produkcji kory dębow ej, zw łasz
cza wobec stw ierdzenia bardzo sobie b li
skich właściwości technicznych garbnika z obu tych źródeł uzyskiwanego. D ębowe la ski korowe dostarczają m niej w ięcej 6 do 10 tysięcy pniaków z hektara w okresie 18-let- niej ich eksploatacji. Jeden taki pniak daje przeciętnie 1 kg suchej m asy korow ej o z a wartości 12— 13% garbnika, czyli ogółem w ciągu 18 lat — 1.300 kg/ha, co w stosunku rocznym czyni zaledw ie 72 kg/ha tego su
rowca. Otóż kultury badanowe dośw iadczal
nie prowadzone zarów no w Rosji, ja k i na zachód od nas ze sw oją w ydajnością 600 kg/ha garbnika i w ięcej przedstaw iają ośmiokrotnie w yższą wartość ilościową. P oza tym badan dostarcza jeszcze w iele ubocz
nych cennych w technice produktów jak ta
nina, hydrochinon, kwas galusowy, pyroga- lol, arbutyna, które stanowią do pewnego stopnia rów now ażnik drewna jako pobocz
nego znów surowca z korow ych zalesień dę
bowych, posiadającego zresztą znacznie m niejszą wartość użytkową, aniżeli z w ła ściwych wysokopiennych lasów dębowych.
Toteż w niektórych krajach zainteresow a
nych od razu dobrze zrozum iano taką n ie
zw ykłą przew agę badanu w produkcji su
rowca garbnikow ego nad głów n ym dotych
czasowym jego dostawcą w postaci leśnej kory dębowej. Szczególnie na rozległych te rytoriach rosyjskich poświęca się m asow ej kulturze sztucznej tej rośliny ju ż od dłuższe
go czasu coraz w ięcej uwagi, m iejsca i sy stem atycznej pracy badaw czej. Zwłaszcza wiele w ysiłk ów hodow lanych zajm u je tam, jak zresztą i gdzie indziej na Zachodzie E u ropy sprawa rozm nażania badanu do celów m asowego rozpowszechnienia. Roślina ta bowiem , jak na początku wspomniano, w zięta do kultury zatraca zdolność tw orze
nia podziem nych pędów rozłogow ych, służą
cych właśnie -w postaci sadzonek do prop a
gacji w egetatywnej.
Olbrzym ie tereny ojczyźniane badanu d zi
ko rosnącego w południowej Syberii — j e dyne co do rozm iarów swego zasięgu na kuli ziem skiej, m ogłyby stanowić niewyczerpane źródło naturalne surowca garbnikowego, a także i m ateriału rozm nożeniowego ze w zględu na silne rozw ijan ie rozłogów pod
ziem nych przez roślinność tamtejszą. Jed
nakże ogrom ne trudności związane z d zie
w iczym po najw iększej części charakterem nieprzystępnych lasów i stromych zboczy górskich w raz z nadm iernym i kosztami transportu u niem ożliw iają ich eksploatację.
M iejscow a ludność tubylcza korzysta w ogra
niczonej m ierze z tych niewyzyskanych bo
gactw naturalnych w swym na ogół n ie w ie l
kim kręgu gospodarczym. Poza stosowaniem surowca jako środka utrw alającego w p rze
róbce skórzanej itp. jest tam np. rozpowsze
chniony w użyciu napar z liści badanowych ja k o napój pod nazwą herbaty tschageryj- skiej.
Natom iast w łaściw e prace nad racjonal
nym wprow adzeniem badanu do kultury m asowej jako rośliny garbnikodajnej, zap o
czątkowane pierw otnie w syberyjskich ośrodkach doświadczalnych w Irkucku i Om- sku, a następnie w Leningradzie, jak r ó w nież w okresie m iędzyw ojenn ym i w d a w niejszych Niemczech, objęły z biegiem czasu sw ym zasięgiem na terenie rosyjskim przede w szystkim większość okręgów badawczych i hodowlanych, m ogących ju ż dzisiaj w y k a zać się dużym i osiągnięciam i w danym k ie
runku.
W szystko to w skazyw ałoby chyba w ystar
czająco na bardzo aktualną konieczność r y chłego zainteresowania się om awianą ro
śliną w naszych warunkach krajow ych. W o bec braku dostatecznych źródeł i zasobów w łasnych tak potrzebnego surowca, jaki garbnik w gospodarce reprezentuje, i z tym zw iązanej stałej potrzeby sprowadzania go w poważnych ilościach z zewnątrz, postulat ewentualnego rozpowszechnienia badanu na naszym terenie nabiera znaczenia pierw szo
rzędnej wagi.
W S Z E C H Ś W I A T
105A. DZIEDZIC
TE O R IA E LE K TR O N O W A A PR ĄD E LE KTRYC ZN Y W M ETALACH
W S T Ę P
Zastosowanie energii elektrycznej spoty
kam y n ie tylko w większych miastach i ośrodkach przem ysłowych — ja k to było na początku naszego wieku — ale obecnie coraz w ięcej miast, miasteczek i wsi, nawet u narodów pod w zględem przem ysłowym dosyć zacofanych, korzysta z rozlicznych, a tak cennych usług elektryczności. Natu
ralnym w ięc jest, że coraz w ięcej ludzi musi m ów ić o prądzie elektrycznym, chociaż nie posiada należytego zrozum ienia tego z ja w i
ska. N ie biorę skrajnego wypadku, z jakim spotkałem się blisko 30 lat temu w wojsku, gdy kapral pouczał nas rekrutów w ten spo
sób: W ie cie chłopcy, prąd trójfazow y to jest taki prąd, który płyn ie trzema, a czasem czterema drutami; jed n ym drutem płynie wolt, drugim amper, trzecim cos® a gdy jest drut czwarty, to płynie nim pierwiastek z C z e c h (takiego znaczenia nabrał u niego
|y 3). — O gólnie wyobrażenie prądu elek
trycznego zbliżone jest raczej do tego, jakie m iał ów w ysoki dygnitarz z rodziny cesar
skiej, który po zw iedzeniu elektrowni oświadczył: «W szystk o doskonale rozu
miem, co m i szanowni panow ie pow iedzieli i pokazali, ale jeszcze nie wiem, ja k pano
w ie w tak długich a cienkich drutach robią te maleńkie otworki, którym i prąd elektry
czny przepływa?* — Otóż powszechnie p o j
m uje się, iż prąd elektryczny płynie w ana
logiczny. sposób, ja k w oda w rurociągach,, a tymczasem sprawa ta nie jest tak prosta, a przeciwnie jest ona dosyć skomplikowana, bo sizereg różnych zjaw isk określamy m ia nem prądu elektrycznego. Inaczej bowiem odbywa się przepływ prądu w metalach, a inaczej w elektrolitach czy gazach. Za pi'ąd elektryczny m usim y też uznać tak pro
mienie katodowe i prom ienie kanalikowe, jak i tzw. prądy m axw ellow skie, które występują w dielektrykach (izolatorach) 1 w próżni. — W tym artykule zajm iem y się tylko pierw szym z nich, tj. rozpatrzym y
zjaw isko przepływu prądu elektrycznego w metalach.
Przypom nijm y sobie w pierw potrzebne tu pojęcia podstawowe.
Prąd elektryczny, to przepływ ładunków elektrycznych. Przez poprzeczny przekrój strugi prądu może przepływać w tym sa
m ym czasie większa ilość elektryczności lub m niejsza; w pierw szym wypadku m am y do czynienia z w iększym n a t ę ż e n i e m prą
du elektrycznego, w drugim z m niejszym . Praktyczną jednostką natężenia prądu jest amper, a jednostka ładunku elektrycznego nazyw a się kulomb.
T E O R IA E L E K T R O N O W A
Nasuwa się tu jednak zasadnicze pytanie:
co to jest ten ładunek elektryczny? — Na pytanie to starali się odpowiedzieć fizy cy w ten sposób, że budowali na podstawie po
znanych faktów teorie w yjaśn iające istotę elektryczności. Z upływ em lat, gd y pozna
wano now e zjaw isk a spowodowane elektry
cznością, zdarzało się, że teoria uznawana w danej ch w ili zaw odziła, więc uzupełniano ją w zględnie budowano nową. Pom ijając wcześniejsze z a jm ijm y się tutaj teorią elek
tronową, bo chociaż nie jest ona ostatnią, to dla celów niniejszego artykułu jest n ajod
powiedniejszą.
W edłu g teorii elektronowej, atom ja k iego
kolw iek pierwiastka można uważać za m i- krokosmos o w ym iarze nie przekraczają
cym przestrzeni kuleczki o średnicy rzędu 1 A = 10-® cm. W układzie takim «słońcem » jest dodatnio naelektryzowane jądro, skła
dające się z nukleonów tj. z protonów i neutronów. Protonem naizywamy jądro wodoru (n ajlżejszego pierw iastka); p o siada on ładunek dodatni. Neutron po
siada praktycznie tę samą masę co pro
ton, lecz jest elektrycznie obojętny. Cho
ciaż średnica jądra jest okrągło sto ty sięcy razy m niejsza od średnicy atomu, to jednak w jądrze mieści się w łaściw ie cała
masa atomu, dlatego o ciężarze atom ow ym pierwiastka decyduje łącizna ilość protonów i neutronów. — Jak planety koło słońca, tak naokoło jądra krążą po różnych orbitach elektrony. T a k n a zyw am y najm n iejsze do
świadczalnie stwierdzone cząsteczki elektry
czności ujem nej. Ciekawe, że — ja k b y dla zwiększenia podobieństwa — elektron w y -
Q
C
Ryc. 1. Jądra (proton + neutron) atomów i w i
rujące dokoła nich elektrony, a — wodór, b — hel, c — beryl, d — krzem.
konuje równocześnie ruch ob rotow y dokoła swej osi. Masa elektronu rów ną jest zale
dw ie 1/1840 m asy protonu, a le ładunki ich są sobie równe, tylk o przeciw nych znaków.
Ładunek dodatni ją d ra jest dla każdego pierwiastka inny, bo zależy od ilości proto
nów. W norm alnym stanie atom y są elek
trycznie obojętne, w ięc ilość elektronów krą
żących około ją d ra atomu jest tym większa im w iększy jest ładunek jądra. Stwierdzono, że liczba protonów w atom ie dowolnego p ie r
wiastka, określona jest liczbą porządkową w tablicy układu periodycznego pierw iast
ków. W o d ó r jest pierw szy w tej tablicy, w ięc ma jeden proton, hel ja k o dru gi — dw a p ro
tony, b e ry l— cztery, krzem — czternaście itd.
(ryc. 1); W atom ach takich pierw iastków jak miedź, srebro, o łó w itp. w ystępu je w iększa ilość protonów, oraz — gdy atom jest elek
trycznie obojętny — ta sama ilość elektro
nów, krążących w okół jądra w kilku sferach.
M iędzy ładunkiem ją d ra a elektronami, działają siły przyciągające (elektryczności różnoim ienne); są one odw rotnie prop orcjo
nalne do kwadratu ich w zajem nej odległości.
Elektrony więc, które znajdują się w sferach bliższych jądra, są z nim silniej związane, dlatego do w yrw an ia elektronu z tych sfer potrzeba w iększej energii. W ytrącenie nato
miast elektronu iz zewnętrznej orbity, nie przedstawia (d la pewnych pierw iastków ) większych trudności. Atom, z którego w ytrą cono jeden lub kilka elektronów, ma ładu
nek jądra w iększy niż ładunek ujem ny po
zostałych elektronów, w ięc działa na ze
w nątrz ja k elektryczność dodatnia; tw orzy on teraz jon dodatni. Natomiast atomy, do których dołączyły się dodatkowe elektrony, w ykazu ją działanie elektryczności ujem nej, w ięc n a zyw am y je jonam i ujem nym i.
P R Z E W O D N IK , IZ O L A T O R
T eoria elektronowa w yjaśn ia doskonale w iele zja w isk dotyczących elektryczności.
Oto przew odnikam i elektryczności mogą być tylko takie ciała, które m ają atom y w ten sposób zbudowane, że pewna ilość elektro
n ów jest w nich bardzo słabo zw iązana z ją drem, w izolatorach natomiast wszystkie elektrony są silniej «trzym an e» przez jądro.
E L E K T R Y C Z N O Ś Ć «T A R C IA »
Znane ju ż w starożytności elektryzowanie przez «tarcie», odbyw a się w ten sposób, że część elektronów przechodzi wprost z je d nego ciała do drugiego. Ciało uzyskujące w ten sposób nadm iar elektronów, jest na- elektryzowane ujem nie, a równocześnie dru
gie w yk azu je ładunek dodatni. W ten spo
sób zrozum iałym też jest — doświadczalnie stwierdzony fakt — że oba te ładunki muszą być sobie rów ne i, że n ie tarcie jest p rz y czyną elektryzow ania się tych ciał (tak są
dzono daw n iej), lecz odpow iednio silne z b li
żenie, bo na odległość rzędu średnicy atomu, a tarcie pomaga tylko do uzyskania w iększej pow ierzchni styku.
IN D U K C J A E L E K T R Y C Z N A
Także, ważne zjaw isk o indukcji elektro
statycznej (in flu e n cji), polegające na tym, że przew odnik elektrycznie obojętny, przez
W S Z E C H Ś W I A T 107
samo zbliżenie go do ciała naelektryzowa- nego, zyskuje dwa równe sobie ładunki elektryczne znaków przeciwnych (ryc. 2a), jest teraz dla nas całkiem oczywiste. Oto elektrony wchodzące w skład atom ów prze
wodnika B, zbliżonego do ciała A naelektry- zowanego np. ujem nie, doznają działania sił odpychających (elektryczności rów noim ien- ne). T o samo dotyczy tzw. swobodnych elek
tronów, które ju ż z jakichkolw iek innych powodów oderw ały się od jądra. T e elek
trony, które są bardzo słabo związane z ją drami, odryw ają się od nich i razem z elek
tronami «sw ob odn ym i» w ędrują do tego końca przew odnika B, który jest oddalony od ciała na elektryzowanego A ; w ten sposób część przewodnika B, bardziej odległa od ciała A, m a nadm iar elektronów (w sto
sunku do stanu norm alnego), dlatego w yk a zuje ładunek ujem ny, bliższa zaś część m a
jąc niedobór elektronów, zdradza ładunek dodatni, oczyw iście tej samej wielkości, jak dalsza ujem ny.
atom ów w 1 cm ’ . Szybkość tego ruchu bezładnego jest kolosalna, bo przekracza 2000 km/sek. Dla u m ożliw ienia tego szyb
kiego ruchu elektronom, zbędne jest w ierce
nie tych otworów, których domagał się ów cesarski dygnitarz, bo metale ju ż bez tego są dla elektronów aż zanadto «dziuirawe». P rz e cież w ym ia ry jądra, elektronów i ich w za-
B
F,
Ryc. 2a. Indukcja elektrostatyczna. A — ciało naelektryzorwaine, B — przewodnik.
Ryc. 2b. Przepływanie prądu przez pręt meta
lowy. F i — siła odpychająca elektron, F 2 — siła przy,ciągająca elektron, Q — ciała o różnych
potencjałach elektrycznych ( + , —).
P R Ą D E L E K T R Y C Z N Y
P rzejd źm y jednak nareszcie do rozpatrze
nia prądu elektrycznego. Najczęściej mamy do czynienia z prądam i elektr. płynącym i w metalach, w ięc w ypada się nim i przede wszystkim izająć.
Metale są dobrym i przewodnikam i, więc najbardziej zewnętrzne elektrony poszcze
gólnych atom ów, ogrom nie łatwo odryw ają się od atomu, dlatego w metalach występują atomy, jo n y i swobodne elektrony. T e osta
tnie poruszają się ruchem bezładnym w przestrzeniach m iędzyatom owych, tw o
rząc niejako «gaiz elektronowy*. Ilość tych elektronów -włóczęgów m oże być w m eta
lach —: przy odpow iednich warunkach — wprost niew yobrażalnie w ielka, gdyż taką jest ilość atom ów. A b y sobie ten fakt lepiej uprzytomnić przypom inam , że w ym iary średnicy atomu są rzędu 10-8 cm, a dla otrzy
mania objętości należy średnicę podnieść do potęgi trzeciej, w ięc — uwzględniając czyn
nik przy 10-8 cm — otrzym am y rząd od 10'22 cm3 do 10-24 cm 3. Odwrotności tych czvli 10-22 do 10-24 orientują nas o ilości
jem ne odległości w atom ie w yglądają tak, jak jabłka o średnicy 5 om oddalone jedno od drugiego o 5 km! Skoro w ięc sam atom ma tyle w olnej od «m a terii» przestrzeni, to chyba m iejsce m iędzy poszczególnymi ato
mami nie jest bardziej zagęszczone.
Gdy chcemy, by przez pręt m etalowy p ły nął prąd elektryczny, to m usim y do tego pręta przyłożyć napięcie tj. połączyć końce tego pręta z ciałam i o różnych potencjałach elektrycznych (ryc. 2b). Ciała, które posiada
ją tę samą ilość elektronów (rów nom iernie rozłożonych) co i protonów, m ają potencjał elektr. zerowy, czyli ten sam, ja k i m a z ie mia. Potencjału elektr. dodatniego nabierają ciała, gdy ujm iem y im pewną ilość elektro
nów, a znowu w ykazu ją potencjał elektr.
ujemny, gdy posiadają w ięcej elektronów niż protonów. Z tego m am y oczyw isty w n io sek, że ciało m ające potencjał dodatni, obar
czone jest ładunkiem dodatnim, a ładunek elektr. ujem ny posiada ciało w ykazujące potencjał ujemny. W ten sposób zrozum ia
łym teraz jest, że elektrony naszego pręta metalowego, do którego przyłożono napięcie, znajdują się pod działaniem sił przyciąga-
jacych ładunku dodatniego, oraz odpychają
cych, pochodzących od ładunku ujem nego.
(O czyw iście — tw ierdzenie pow yższe jasne jest tylko dla tych, którzy pam iętają o tym, że ładunki elektr. rów noim ienne odpychają się, a różnoim ienne przyciągają się w za je m n ie). U jm u jem y to krócej m ówiąc, że elek
trony naszego pręta m etalowego znajdują się w polu elektrycznym . Gdy patrzym y się na ryc. 2b, to w id zim y, że siły dziołające na elektron — odpychająca F x i przyciągająca F 2 m a ją zgodny kierunek, w ięc pom agają sobie w zajem nie. A le siła jest przyczyną zm iany stanu ruchu, dlatego składowa pręd
kości bezładnego ruchu elektronów w k ie runku od plus do minus zostaje powiększona i odbywa się w rezultacie w ędrów ka elektro
nów w tym kierunku. Jednak średnia szyb
kość przesuwania się tej olbrzym iej «a rm ii»
elektronów w zdłuż pręta jest stosunkowo bardzo powolna, bo w przeciętnych w aru n
kach, wielkość je j jest rzędu 1 mm/sek.
Szybkość ta uzależniona jest od p rzyłożo
nego napięcia (p o p raw n iej: od natężenia pola elektrycznego), bo im w iększe p rzy ło żono napięcie, tym większa siła działa na nasze elektrony.
P R A W O O H M A
Ostatnio przytoczone rozw ażania pozw a
lają nam w yja śn ić teoretycznie podstawowe prawo elektrotechniki, które ju ż dawno zostało wykazane dośw iadczalnie przez O h m a . Pra w o to poucza, że natężenie prądu elektrycznego jest wprost prop orcjo
nalne do napięcia, a odw rotnie do oporu elektr. tej części obwodu, do której p rzy ło żono owo napięcie. Natężenie prądu jest tu
taj nicizym innym , ja k ilością elektronów przechodzących przez przekrój pręta, ale przeliczoną na jed ną sekundę. N ie podlega chyba żadnej w ątpliw ości, że ilość ta jest tym większa, im w ięcej w ogóle jest tych elektronów -w łóczęgów w pręcie i im prędzej się one przesuw ają w kierunku prądu. O ilo ści elektronów decyduje przekrój pręta i jeg o przewodność w łaściw a, która uzależniona jest od liczby «sw obodn ych» elektronów, przypadających na jeg o 1 cm 3. Szybkość
znowu poruszania się owej «a rm ii» elektro
nów, zależy od siły działającej na poszcze
gólne elektrony, a ta jest tym większa, im w iększe przyłożono napięcie do pręta, a dłu
gość tego pręta jest mniejsza.
RÓ ŻN E PR Ę D K O ŚC I
T a k m ała — ja k w yżej podano — pręd
kość prądu elektrycznego w przew odzie m e
talow ym znajduje wytłum aczenie w tym, że elektrony w sw ym szybkim pędzie bezład
nym zderzając się ciągle z jonam i i atomami metalu, zm ieniają bezustannie kierunek ruchu.
N ie n ależy tu jednak m ylić prędkości prądu elektrycznego z szybkością rozchodze
nia się pierwszego «im pulsu» elektrycznego, który powstaje w m omencie włączania prą
du, bo ten biegnie w zdłuż przew odów w po
staci fa li elektrom agnetycznej z szybkością światła. Natom iast jeszcze inną jest pręd
kość rozchodzenia się napięcia przyłożonego do dw uprzewodow ej linii, bo nim to napię
cie dojdzie do końca tej linii, to upłynie czas potrzebny do naładowania kondensatora, ja k i tworzą te dwa przew ody; dla kabli czas ten jest dłuższy n iż dla przew odów napo
w ietrznych, zakładając oczyw iście to samo napięcie robocze i tę samą długość.
C IE P Ł O J O U LE ’A
T e w yżej om ów ione bezustanne zderzenia elektronów, pozw alają nam w yjaśn ić jeszcze inne cenne dla praktyki zjaw isko, a m iano
w icie tzw. ciepło J o u 1 e’a. O bjaw ia się ono tym, że pręt m etalow y nagrzew a się, gdy przez niego p łyn ie prąd elektr. Otóż m usim y w iedzieć, iż w czasie przepływu prądu elektr.
przez metale, ani ich atom y, ani jo n y — chociaż na te ostatnie działają siły pola elektrycznego — nie przem ieszczają się w zdłuż pręta, a jed yn ie m ogą drgać dokoła swych położeń równowagi. Ciepło znowu jest niczym innym, ja k średnią energią k i
netyczną drobin poruszających się bezła
dnie. Skoro w ięc elektrony płynącego prądu zdenzają się z atom am i i jonam i, to muszą tracić część swej energii kinetycznej na rzecz
W S Z E C H Ś W I A T
109tych ostatnich w praw iając je w gw ałtow niejsze drgania, dlatego średnia energia k i
netyczna atom ów i jon ó w powiększa się, a to oznacza, że temperatura metalu rośnie.
T E M P E R A T U R A O OPORNOŚĆ T u jest też odpow iednie miejsce, by w y tłumaczyć, dlaczego opór m etali rośnie, gdy podw yższam y ich temperaturę. Oto wyższa temperatura oiznacza gwałtow niejsze drga
nia jonów i atom ów, stąd m am y większą ilość zderzeń ich z elektronami, a w konse
kwencji, m niejsza ilość tych ostatnich, p rzej
dzie w tym samym czasie przez przekrój pręta tj. rów nolegle do działania pola elek
trycznego. Pon iew aż izakładamy, że przyło
żone napięcie nie uległo zmianie, a stw ier
dziliśm y zm niejszenie natężenia prądu, więc tym sam ym w ykazany m am y wzrost opor
ności elektrycznej metali.
K IE R U N E K P R Ą D U E L E K T R Y C Z N E G O I jeszcze jedna sprawa domaga się w y ja śnienia. Z opisu w yżej podanego wynika, że prąd elektr. w metalach, jako ruch elek
tronów, płynie w kierutnku od minus do plus, a tymczasem ogólnie przyjęto, iż prąd elektr.
płynie od plus do minus, a to oznadza, że prąd jest ruchem ładunków dodatnich. Skąd się bierze to błędne przekonanie i dlaczego wiedząc, iż jest ono błędne, tolerujem y je nadal? Otóż to są skutki — że się tak w y rażę — «grzechu pierworodnego* nauki 0 elektryczności, gdy na w iele lat przed od
kryciem elektronu uznano, że prąd jest ru
chem elektryczności dodatniej. N ie tylko n a pisano sporo tysięcy książek, w których oznaczany jest kierunek prądu od plus do minuis, ale w ypow iedziano sizereg twierdzeń 1 reguł, które op ierają się właśnie na tym kierunku prądu. P rzy jęcie w ięc «z m iejsca»
i oznaczanie kierunku prądu przeciwnie jak dotychczas, stałoby się przyczyną niemałego chaosu, gdyż wszystkie podręczniki stałyby się błędne, a pewne reguły podane w nich byłyby z gruntu fałszywe, w ięc tu należy szukać przyczyny oznaczania w dalszym ciągu kierunku prądu, jako ruchu elektrycz
ności dodatniej.
Zdaję sobie z tego sprawę, że takie w y ja śnienie w yw ołać m oże u ogółu krytycznych czytelników duże niezadowolenie, jeżeli nie oburzenie. Jak to — zaw ołają grom kim gło
sem — więc uczeni dla pokrycia swych błęd
nych rozum owań i ratowania swych książek, podtrzym ują nadal swój błąd i jego konse
kwencje?! Otóż właśnie o te konsekwencje chodzi, bo nie m a ich całkiem! M y m am y do czynienia jed yn ie z d z i a ł a n i a m i prą
dów elektr. Doświadczenia zaś R o w 1 a n d a w ykazały niezbicie, że działanie elektrycz
ności dodatniej, poruszającej się w jednym kierunku jest identyczne z działaniem elek
tryczności ujem nej poruszającej się w kie
runku) przeciwnym do poprzedniego. Skoro w ięc chodzi o skutki prądu elektrycznego, — a zawsze tylko o to nam chodzi — to w olno nam przyjąć tak dobrze, iż ładunki ujem ne poruszają się w jedną stronę pręta m etalo
wego, ja k też uznać, że odbyw a się ruch elektryczności dodatniej w kierunku prze
ciwnym . Poniew aż — ja k w yn ika z ostatnich rozważań —■ można dowolnie oznaczyć k ie
runek prądu, dlatego ze w zględu na tradycję i — last, but not least — ze względui na owe setki tysięcy podręczników, oznaczamy k ie
runek prądu od plus do minus. Jeżeli ktoś w dalszym ciągu kręci tu głow ą z wyraźną dezaprobatą, to przypom inam mu znany ,z codziennego życia fakt podobny: przecież stale m ówim y, że słońce wschodzi i zacho
dzi, chociaż już od kilku w ieków w iem y, iż to właśnie ziem ia w iru jąc koło swej osi, po
w oduje ów pozorny ruch słońca.
S. MACKO
PÓ ŁNO CNO -ZACH O D NIA G R A N IC A S O S N Y — G R A N IC Ą S ŁO W IA N
Zagadnienie północno-zachodniej granicy Słowian b yło już z daw ien dawna przedm io
tem ożyw ionych dyskusji m iędzy uczonym i prehistorykam i i historykam i polskim i i n ie m ieckim i, bo o granicę sąsiedzką z N ie m czyzną chodziło. Chodziło o ziem ie leżące na zachód nie tylko od O dry i N ysy, ale i o z ie m ie leżące na zachód od Łaby. B y ły okresy, kiedy dyskusje naukowe w tym p rzed m io
cie przeradzały się w m niej lub bardziej n a miętne spory, ale z biegiem czasu w tych bu rzliw ych polem ikach polscy uczeni coraz częściej i coraz bardziej zdecydow anie brali górę niezbitą mocą sw oich przytaczanych argum entów naukowych. W św ietle tych ar
gum entów stawało się coraz bardziej oczy
wiste, że Słow ianie b y li gospodarzam i tych ziem od praw ieków . Pon iew aż niem ieccy uczeni nie chcieli św iadom ie uznać tych n ie
odpartych argumentów, przeto w y c o fy w a li się p ow oli z dyskusja.
Jeszcze do r. 1933 polem izow ali na ten te
mat na łamach różnych pism specjalnych i popularnych, ale bardzo niechętnie i n ie
przekonywująco. Dopiero rozszalała propa
ganda hitlerow skiego reżim u położyła zd e
cydow any kres tym skąpym w ynurzeniom niem ieckich badaczy. Zan im jednakże to n a stąpiło, do ogólnej dyskusji na ten fra p u ją cy 'temat w trącili się także niem ieccy p rz y rodnicy. W pierw szych latach dwudziestego stulecia pisał o tym biolog R. G r a d m a n n , a później botanik A . P f i s t e r , H. I s s l e i l e i inni. W y p o w ie d zi niem ieckich botaników były na ogół przez ich ziom ków w sposób m niej lub w ięcej gw ałtow n y zwalczane, p o niew aż nie odpow iadały duchowi n iem iec
kiego szowinizmu. Do takich należał w yd ru kow any w «K osm osie» w r. 1928 artykuł P f i s t e r a : «Sorbenw all und K iefern gren - ze» czyli « W a ł serbski i granica sosny».
Co oznacza «serbski» w yja śn ia profesor L e h r-S p ł a w i ń s k i pisząc, że «plem iona słowiańskie dochodzące ku zachodow i po Lim es Sorabicus (w a ł serbski) znane są
w historii pod wspólną nazwą Serbów (łac.
Surbi albo Sorabi) — później zaś noszą m iano Łużyczan...»
A teraz oddajm y głos A. P f i s t e r o w i , który pisze w swoim artykule: « W klasyczny wprost sposób w ykazał R. G r a d m a n n zw iązek m iędzy umocnionym rzym skim w a łem granicznym zw anym «L im e s » *), a roz
m ieszczeniem obszarów stepowych w zględ nie pierw otnych lasów liściastych, na tere
nach dzisiejszej W irtem bergii, ó w umoc
niony w ał graniczny zbudowali Rzym ianie od Renu do Dunaju m niej w ięcej około 150 r. po nar. Chr., jako zabezpieczenie p rze
ciw żyją cym poza nim na północy dzikim hordom Germanów (m apka 1). G r a d m a n n nie tylko naukowo w yja śn ił ten związek, lecz rów nież w yja śn ił znaczenie osobliwego w ygięcia tego wału rzym skiego koło m iejscowości L o r c h 2).
W a ł serbo-łużycki (Lim es Sorabicus), który 650 lat później zbudował K arol W ie lk i przeciw sąsiadującym Słowianom , tw orzy w dzisiejszych Niem czech jejzcze bardziej w yraźną granicę geograficzno-roślinną, m ia now icie tw orzy pierwotną granicę m iędzy zw artym i lasami liściastym i na zachodzie, a będącym i w w ybitn ej przewadze lasami sosnowym i na wschodzie (m apka 2). W a ł serbo-łużycki rozciąga się od w ybrzeży B ał
tyku w okolicy K ilon ii, biegnie przez tzw.
«Saski las» 3) koło Hamburga, zbliża się pod Magdeburgiem do brzegów Łaby, od H all biegnie w zdłuż rzeki Sali, a następnie przez
*) Limes — obwarowania rzymskie w prowin
cjach kresowych.
2) Lorch — miasto w Wirtem bergii. W dalszej części artykułu nie podaje autor — niestety — dla
czego w rzymskim wrale znajduje się to wygięte kolano, ale to nie dotyczy spraw, które nas tu spe
cjalnie interesują.
3) Saski las — kompleks leśny o powierzchni około 70 km2, który cesarz W ilhelm podarował
«żelaznemu» kanclerzowi pruskiemu Bismarckowi po wojnie francusko-ptruskiej w r. 1871.
W S Z E C H Ś W I A T
111Turyngski L a s 4) dochodzi do rzeki Men (m apka 1)».
«O d dawna zwracano uwagę na rzucające się w oczy zjaw isko, a szczególnie podkre
ślali to botanicy, że lin ia sztucznego wala obronnego (L im es Sorabicus) długości około 500 km pokryw a się praw ie dokładnie z pier
wotną, zachodnią granicą sosny w N iem czech. To, że ta długa linia d z i e l ą c a d w a s z c z e p y i d w i e k u l t u r y dzieli je d nocześnie dwa tak odmienne zbiorowiska le śne jak lasy sosnowe i liściaste, nie może żadną m iarą być w yłącznie przypadkowe*.
Jest rzeczą n iezw yk le interesującą i go
dną uwagi, że lin ia Ła b y jest linią podziału nie tylko dwóch obszarów leśnych (lasów l i ściastych i lasów szpilkow ych), lecz jest ró
wnież linią podziału dwóch odmiennych ob
szarów ornitofaunistycznych. Znany ornito
log polski J. D o m a n i e w s k i stwierdza w sw ojej pracy pt. «F au na ornitologiczna dorzecza W is ły i je j stosunek do fauny do
rzeczy większych rzek sąsiednich* (Muzeum Zoologiczne, W a rszaw a 1918), że «...pod względem składu ornitologicznego dorzecze Odry nie różni się od dorzecza W is ły , lecz odwrotnie stanowi jednolitą faunę..., której zachodnich granic należałoby się doszukiwać pomiędzy Odrą i Łabą».
Jak w ytłum aczyć osobliwą zgodność prze
biegu sztucznego w ału i lin ii dzielącej dwa odmienne zbiorow iska leśne? Zagadnienie to od dawna frapow ało botaników, którzy starali się je rozw iązać stwarzając różne hipotezy. W ed łu g A. P f i s t e r a starsi bo
tanicy niem ieccy w yra ża li pogląd, że Ger
manie trudniący się wówczas wypasaniem bydła zm ien ili w ciągu setek lat lasy roz
ciągające się na zachód od Łaby i Sali chro
niąc odpow iedniejsze dla leśnych łąk i past
wisk dęby i buki. Sosny zostały przeto sto
pniowo zupełnie wyniszczone, tak, że »1 i- n i a Ł a b y i S a l i j e s t g r a n i c ą m i ę d z y o b s z a r a m i g e r m a ń s k i m i i s ł o w i a ń s k i m i o r a z r ó w n o c z e ś n i e g r a n i c ą l a s ó w l i ś c i a s t y c h
4) Turyngski Las — wzgórza środkowych Nie
miec długości około 110 km, szerokości 10— 35 km, a wysokości do 500 m npm.
i s o s n o w y c h». W późniejszych czasach podważono tę hipotezę stwierdzeniem faktu, że w zam kniętym obszarze germańskim utrzym ały się aż do dnia dzisiejszego dość duże kompleksy lasów sosnowych, grupujące się w dolinie spływu rzeki Menu i Renu,
Mapka 1. A —B — w al henbo-łużycki, C—D — w ał rzymski. 1. Serbo-Łużyczanie. 2. Słowiańscy
Drzewiaime. 3. Germanie.
w górach Harzu i w obszarze Gifhorn koło Liineburga (m apka 2). T e lasy sosnowe w y stępują jako izolow ane grupy w yspow e wśród ogrom nych obszarów lasów liścia
stych. Nasuwa się więc pytanie dlaczego Ger
manie nie zam ien ili przez wypas bydła i tych lasów sosnowych?
D zisiaj m am y na to pytanie odpowiedź popartą argumentami naukowym i, w św ie
tle których rzecz przedstawia się trochę ina
czej. Argum entów tych dostarczają badania torfow isk pod w zględem zawartości ziarn pyłków kw iatow ych różnych drzew. W e wczesnym okresie polodowcowym , kiedy lą- dolód cofnął się daleko na północ ze środko
w ej Europy, jeziora polodowcowe zarastały roślinnością, podobnie jak dzisiaj, tworząc w ciągu tysięcy lat torfowiska. M igrujące i osadzające się na opuszczonych przez lod o
wce terenach różne gatunki drzew rozsie
w ały p rzy pomocy wiatru m ilion y swoich pyłków kwiatowych, które padały rów nież
na pobliskie torfow iska i konserw ow ały się w masie torfow ej niby w jakim ś osobliw ym archiwum przyrody. Znajom ość budowy ziarn pyłk ów kw iatow ych różnych gatun
ków drzew, krzew ów , roślin zielnych i p a proci pozw ala nam «od czytać» dzisiaj przez
Mapka 2. A— B — półn o>en o- zachodnia granica zasięgu sosny. 1. Obszary z przewagą lasów li
ściastych. 2. Obszary z przewagą lasów sosno
wych. I — Gifhorn, I I — Góry Harcu, I I I — T u r y ngski las.
analizę m asy torfow ej badanej pod m ik ro skopem, ja k ie rośliny składały w n im sw oje pyłki kw iatowe, w jakim procencie i w j a kim m niej w ięcej czasie.
Otóż dotychczasowe w yn ik i tych badań p o zw oliły na zobrazow anie z dużym p ra w d o
podobieństwem kolejn ej m ig ra cji poszcze
gólnych gatunków drzew w okresie polodow - cowym . Ustalono m ianow icie, że po co fn ię
ciu się lodowca z Europy środkowej na p ó ł
noc powstawała na m iejscach przez niego opuszczonych tundra, podobna do dzisiejszej tundry arktycznej. Z ch w ilą gdy rozpoczęła się w ędrów ka drzew z południa, połu dnio
w ego wschodu i zachodu, na tundrę w k ra czała n ajpierw sosna i panow ała na zajętych przez siebie obszarach przez tysiące lat, do
póki zm iana klim atu na cieplejszy nie p o zw oliła na osadzanie się na tych terenach drzewom liściastym. Gdzie buki i dęby, a także inne drzew a liściaste zn ajd ow ały do
brą gleibę, wówczas, — ja k o drzew a znoszące dobrze ocienienie — w ypierały sosnę, która jest drzewem świałłolubnym , ale ma skrom niejsze w ym agania pod w zględem warunków glebowych.
Zgodnie z tym P f i s t e r dochodzi do na
stępującej konkluzji: «Obszary położone na północ i na zachód od Ła b y i Sali posiada
jąc klim at atlantycki a w ięc w ilgotn y i do
brą przew ażnie glebę, sprzyjały pod w zg lę
dem siedliskow ym osadzaniu się na nich w epoce polodow cowej drzew liściastych, na
tomiast na obszarach położonych dalej na wschód o klim acie bardziej kontynentalnym, a w ięc suchym i o piaszczystej, uboższej g le
bie u trzym yw ała się dobrze sosna. W obec tego w yżej w ym ienione stanowiska w yspow e lasów sosnowych w zam kniętym obszarze germańskim, są reliktam i z wczesnej epoki polodow cow ej. Sosny w yszły tutaj zw y c ię sko z w alki o b y t i nie dały się w yrugow ać drzew om liściastym dzięki temu, że rosły na kiepskiej glebie. N iew ątp liw ie ta walka drzew o byt i m iejsce na ziem i była ju ż na tych obszarach zakończona kiedy w kroczyli na nie Germanie. N ależy więc przyjąć, że na większości obszarów zajętych przez plem iona germ ańskie panow ały lasy liściaste. Jest tylko kw estią sporną czy kraj leżący m ię
dzy W ezerą a Łabą i stanowiący wschodnio- graniczny obszar Germanów, — gdzie jes z
cze dzisiaj wśród lasów liściastych w ystę
pu je tu i ów dzie domieszka sosny, — po
siada naturalne lasy liściaste, czy też Ger
m anie po wkroczeniu na te obszary w y tę
p ili i tu sosnę przez wypas b yd ła».
W ed łu g prof. L e h r-S p ł a w i ń s k i e g o
«p ierw sze w zm ianki historyczne dotyczące Słow ian północno-zachodnich, które pocho
dzą z przełom u w. V I — V I I naszej ery, do
wodzą, że sięgali oni wówczas sw ym i siedzi
bam i daleko na zachód aż poza Łabę i Salę.
W y n ik a więc z tego, że przed w ybudow aniem wału serbo-łużyckiego Germanie w yparli Słowian z terenów leżących m iędzy W ezerą i Łabą. Słowianie ci to b y li tzw. «D rzew ia - n ie», których szczepy germańskie w ytęp iły zupełnie. Jest rzeczą bardzo prawdopodob
ną, że naturalna pierwotna granica sosny przebiegała w górnym biegu Ł a b y znacznie
