P I S M O P R Z Y R O D N I C Z E
O R G A N P O L S K I E G O T O W A R Z Y S 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
KWIECIEŃ 1958 ZESZYT 4
P A Ń S T W O W E W Y D A W N I C T W O N A U K O W E
Zalecono do b ib lio tek n au czy cielsk ich i lic ea ln y c h pism em M in iste rstw a O św ia ty n r IV/Oc-2734/47
*
T R E Ś Ć Z E S Z Y T U 4 (1884)
K o c y a n I., Słońce cz y n n ik ie m w a ru n k u ją c y m sta n z d r o w i a ...81
J e r z m a n o w s k i J., B a ry t i jego w y stę p o w a n ie w P o l s c e ... 84
Z u r z y c k i J., N owe b a d a n ia n a d s tr u k tu r ą p r o to p la z m y ... 86
C z a p i k A., Z biologii tro p ik a ln y c h r y b s ło d k o w o d n y c h ... 89
C z a r n i e c k i S., L u d w ik Z ejszn e r (1805—1 8 7 1 ) ... 93
T o ł p a S., Z z a g ad n ień to rfo w y c h w P o l s c e ... 96
D robiazgi przyrodnicze H alu cy n o g en n e g rzy b y M ek sy k u (B. K onieczna-M arczyńska) . . . . 99
P a r ę u w ag n a te m a t znaczków p ocztow ych (L. K . ) ... 100
O w izycie H ae c k la u D a rw in a w D ow n (A. J u r a n d ) ... 100
R o z m a i t o ś c i ... 101
R ecenzje J. L. J a k u b o w s k i : P io ru n u ja rz m io n y (I. M a łe c k i) ... 103
K o sm o s — seria B. P rzy ro d a n i e o ż y w i o n a ... 105
W ład y sław S t r o j n y : W św iecie o w adów (S. A l w i n ) ... 105
W ie rc h y — ro k 1957 (Z. G . ) ... 106
L isty c z y te ln ik ó w ... 106
S p r a w o z d a n i a ... 108
R o k D a r w i n o w s k i ... 110
K o n k u rs n a p ra c ę b ad aw czą z d ziejów m y śli ew o lu c y jn e j w P olsce . . . . 111
K o n k u rs n a p ra c e b ad aw cze z z a k re su ew o lu cji św ia ta organicznego . . . 112
K o n k u rs fo to g raficzn y . . 112
S p i s p l a n s z
I. TA B LIC ZK O W E K R Y SZTA ŁY B A R Y TU ZE STA N ISŁA W O W A — fot. K. H etm ań sk i
P A SEM K O W A TA BUDOW A B R Z E Ż N E J P A R T II BRYŁY B A RY TU ZE STA N ISŁA W O W A — fot. K. H etm ań sk i
II. K O S (T u rd u s m e ru la L.) — fot. J . S okołow ski
JE D N O P IS K L Ę PO D N O SI TY LN Ą CZĘŚĆ CIAŁA —
fot. J . S okołow ski III. P Ą C Z K I SA SA N EK — fot. J . K ru szew sk i
P R Z E B IŚ N IE G — fot. J. K ru szew sk i
IV. SO SN A P O S P O L IT A (P in u s silv e stris L.) — fot. Z. Z ieliński DO LO M ITY D EW O N SK IE (G óry Ś w iętokrzyskie) — fot. J. S iudow ski
N a okładce: A TO M IU M — m o d el sieci k ry sta lic z n e j w ysokości 120 m, n a M iędzynarodow ej W y staw ie w B ru k se li
P I S M O P R Z Y R O D N I C Z E
O R G A N P O L S K I E G O T O W A R Z Y S 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
KWIECIEŃ 1958 ZESZYT 4 (1884)
IRENA KOCYAN (K raków )
SŁOŃCE CZYNNIKIEM WARUNKUJĄCYM STAN ZDROW IA
Spostrzeżenia lekarskie, które tu przedstawię, będą związane ze zjawiskam i astronomicznymi i meteorologicznym i. Jest rzeczą wiadomą, że stan atmosfery, na dnie której żyjemy, zależny jest od Słońca. Atm osfera ta działa na nasze organizmy i o niektórych jej stanach informują nas nasze zm ysły. Odebrane ze świata zewnętrz
nego wrażenia powodują zmianę aktywności ośrodków nerwowych. Reakcja m oże być dora
źna lub opóźniona, uzewnętrzniona lub doty
czyć zmiany czynności narządów w ew nętrz
nych.
N ie w szystkie jednak cechy środowiska mogą być oceniane przez nasze zm ysły. N ie potrafimy np. bez pomocy przyrządów oszacować stanu elektrycznego naszego środowiska.
Od rodzaju odbieranych wrażeń szczególnie wyraźnie zależy krążenie, oddychanie i prze
miana materii. Te reakcje mogą wystąpić bez
pośrednio po wrażeniu, inne bywają mniej lub bardziej opóźnione. Tak więc jedne bodźce czu
ciowe, pochodzące od naszych zm ysłów będą zm ieniały rytm pracy serca i oddychania, inne, działając na m ózgowe ośrodki autonomiczne, będą zm ieniały szerokość naczyń krwionośnych, powodując anem izacje lub przekrwienia, albo będą w p ływ ały na zmianę ilości produkowanego lub traconego ciepła.
Jednym z czynników oddziałujących na sy
stem autonomiczny i hormonalny jest światło.
Napromienianie falami, których długość odpo
wiada czerwonej części widma, daje wrażenie ciepła i tym samym warunkuje zmniejszenie jego produkcji w organizmie. Promieniowanie
fioletow e lub krótsze daje pigmentację skóry, powodując powstawanie witam iny D.
Odebrane wrażenia i nieuświadomione bodźce pochodzące z otoczenia oddziaływują także na nasz stan psychiczny i to albo dodatnio, albo ujemnie warunkując szybkość i rodzaj proce
sów psychicznych. Z kolei takie świadome ko
rowe stany, drogą nerwową lub hormonalną, wyw ierają w pływ na procesy wegetatywne.
Atmosfera, której stan zależy od Słońca, do
starcza nam w ielu bodźców. Pod różnym kątem widzenia można rozważać zależność stanu zdro
wia od stanu atmosfery, a więc pośrednio i od Słońca.
1. Możemy doszukiwać się zależności stanu zdrowia od szerokości geograficznej.
2. Możemy badać zależność stanu organizmu człowieka od rocznego obiegu Ziemi dokoła Słońca (pory roku), co będzie jednocześnie zwią
zane z badaniem zależności stanu zdrowia od mikroklimatu.
3. Można zapytać, czy istnieje zależność po
między ilością schorzeń a ll-(letnim cyklem zmian na Słońcu.
4. Można wreszcie rozważyć zmiany, jakie dokonują się w organizmach żyw ych w związku z obrotem Ziemi dokoła osi, a to byłoby bada
niem zmian dobowych.
Problemy te, m oże jeszcze nie tak wyraźnie rozdzielone, interesowały już H i p o k r a t e s a , który na 400 lat przed n. e. napisał pierwszą rozprawę z zakresu klimatologii lekarskiej.
W niej zwrócił uwagę na w p ływ pór roku i po
gody na występowanie bólów stawowych. Obe-
12
e t z . f k
$ h ?82 Ws z e c h s w i a t
Ryc. 1. M ap k a n asile n ia epidem icznego cz erw o n k i p e ł- zak o w atej
cnie epidemiologia i bioklim atologia poświęcają w iele czasu na rozw iązyw anie w yżej cytow a
nych czterech rodzajów zagadnień. K olejno po
dam przykłady w yników tych badań, bo to już pozwoli na w yrobienie sobie pojęcia o tych za
leżnościach.
1. W iele chorób jest związanych z szerokością geograficzną. Należy do nich także czerwonka pełzakowata, której zasięg rozciąga się od + 40 do — 40 stopnia szerokości geograficznej. Za
łączona mapka wyraźnie to uwidacznia. K olo
rem czarnym zaznaczono duże nasilenie epi
demiczne, kropkami nasilenie um iarkowane (ryc. 1).
Podobny zakres rozprzestrzeniania się w yk a
zuje malaria. Sięga ona tak daleko od równika, jak daleko sięga 16-stopniowe nocne m inim w lecie. Poniżej tej tem peratury dorosłe owady komara widliszka popadają w stan odrętwienia lub giną.
Choroby występujące pasami wzdłuż równika są związane z większą insolacją i wilgotnością tych obszarów, przy czym przez insolację na
leży rozumieć iloraz:
ilość k a lo rii o trzy m an y ch z p ro m ie n io w an ia _____________ S łońca i n ie b a____________________
ilość godzin w k tó ry c h S łońce św ieciło
2. Zmiany w nasileniu zapadalności na pew ne choroby w rytm ie rocznym dostarczyły dal
szych dowodów zależności stanu zdrowia od Słońca. Zwłaszcza choroby zakaźne wykazują nasilenia sezonowe, związane z różnymi czyn
nikami klim atycznym i. Jeżeli dla jakiegoś ob
szaru wykonam y wykres taki, że na osi pozio
mej odetniem y czas, zaś na osi pionowej liczbę przypadków i to albo w ilościach bezw zględ
nych, albo w procentach, to okaże się, że na przestrzeni lat krzywa roczna, posiadająca je dno m inim um i jedno maksimum, będzie się powtarzała okresowo. Należy zauważyć, że róż
nice zależne od pór roku są wyraźne tylko dla krajów stref umiarkowanych, natom iast zani
kają w miarę zbliżania się do równika.
Dla przykładu podaję w ykres przedstaw iający zapadalność na dur brzuszny w obwodzie ki- rowskim. Tu maksima przypadają na sierpień i wrzesień (ryc. 2).
Podobny w ykres dla płonicy dałby również krzywą okresową, z tym że jej maksima przy
padałyby na styczeń i luty. Sezonowe nasilanie się stw ierdzam y także dla duru plamistego, dyfterii, odry, malarii i w ielu innych.
Przy tej regularności, jaka uwidacznia się w wykresach chorób zakaźnych, należy także zwrócić uw agę na związek zachodzący między m ikroklimatem a schorzeniami niezakaźnymi.
Rozważania na ten tem at były dotychczas pro
wadzone dw iem a drogami: a) usiłowano ustalić zależność pew nych stanów organizmu od po
szczególnych elem entów meteorologicznych, np.
wiatru, temperatury, usłonecznienia itd., b) szu
kano zależności pomiędzy przejściem frontów zim nych i ciepłych a pew nym i stanami choro
bowymi. Rozważania te nastręczają jednak dużo trudności na skutek występującego często w or
ganizmach żyw ych opóźniania się reakcji. Może ona nastąpić w innych warunkach meteorolo
gicznych niż te, które ją w yw ołały. Zdarza się także czasem, że reakcja organizmu wyprzedzi później zaobserwowaną zmianę atmosferyczną.
Przesunięcia takie, które wynoszą czasem na
w et kilka dni, wymagają, aby przy analizie roz
ważać nie tylko interesujące nas zjawiska ży
ciow e i współczesne im warunki atmosferyczne, ale również stany uprzednie i następne. Należy przy tym jednak podkreślić, że zmiany zacho
dzące w ustrojach żyw ych zależą nie tvlko od pew nych stanów meteorologicznych, ale przede w szystkim od ich nagłych zmian. N ie tylko ab
solutna wielkość bodźca, ale jego wahania w y w ołują reakcję organizmu.
K o r c z y ń s k i , autor Klimatologii lekar
skiej, wprowadza pojęcie meteoropatologii, któ
rym obejmuje w p ływ zmian atmosferycznych na pow staw anie pewnych chorób. Pogoda od
działy wuj e na wszystkich, chociaż na różnych w różnym stopniu. Najsilniej reagują na nią dzieci lub typy meteortropowe. U takich pod
czas wiatru halnego zmienia się nastrój psy
chiczny, stają się drażliwi, niepohamowani, zwiększa się wrażliwość zmysłów, w ystępuje duszność i zaburzenia sercowe, oraz naczynio- wo-ruchowe. Po przejściu wiatru halnego od
czuwają apatię i znużenie.
Ryc. 2. W ykres p rz e d sta w ia ją c y za padalność n a d u r b rzu sz n y w obw odzie k iro w sk im
K w iecień 1958 83
Ryc. 3. W ykres zachorow ań. W ykres górny, to w ykres liczb W olfa za la ta 1919 do 1933. (S kala od 0 do 100).
W ykres dolny, to w y k re s liczby chorych n a d u r b rzuszny p rz y p a d a ją c y c h n a 10 000 m ieszkańców za la ta 1919—1933 w p ięciu m ia sta c h ; w prow adzono n a stę p u ją c e oznaczenia: P o z n a ń ---, L w ó w --- , W a rs z a w a ---, K ra k ó w Ł ó d ź ---
O stanie ustroju, przebywającego w tym czy innym mikroklimacie, decyduje to, czy przebieg fizjologicznych procesów odbywa się bez dodat
kowych w ysiłków ze strony układu w egetatyw nego i od tego, czy normalne procesy fizjolo
giczne, zachodzące w ustroju, wymagają prze- strojeń w zakresie biologicznej pracy narządów.
3. Trzeci rodzaj zagadnień, to zależność stanu organizmów od il-le tn ie g o cyklu zmian, jakie zachodzą na samym Słońcu. Teoretycznie można się tego spodziewać, ale wykazanie tej zależno
ści wcale nie jest takie proste. Z wiadomości o w pływ ie mikroklimatu wynika, że istnieje w iele przyczyn zacierających ostry obraz zmian długookresowych.
Próbowałam sama zbadać, czy istnieje taka zależność m iędzy intensyw nością działania Słońca a ilością przypadków zachorowań na dur brzuszny. W ykonałam więc w ykres taki, że na osi poziomej odcięłam czas, a na pionowej liczby Wolfa podające ilości plam na Słońcu.
Na drugim w ykresie przedstawiłam ilości przypadków zachorowań na dur brzuszny w tym samym czasie w pięciu miastach (ryc. 3). Z w y kresu widać, że gdy m aleją rzędne krzywej W o l f a , to rosną rzędne wyrażające zapadal
ność. I odwrotnie. Zmianie natężenia i składu promieniowania słonecznego towarzyszy zmiana zjadliwości bakterii. Podobne zmiany powodu
jem y stosując diatermię, która zmniejsza zjadli- wość bakterii; prom ieniowanie krótkofalowe za
bija je, dlatego też m oże być użyte do sterylizacji.
4. Zależność pomiędzy stanami organizmu, a dobowym cyklem słonecznym. Tym zagadnie
niem, między innymi, zajmowali się Japończycy T a k a t a i M u r a s u k i . Badania swoje prze
prowadzili w szpitalu w Kobe, którym kieruje Wydział M edyczny w Tokio. Pobierali oni krew z żyły ramieniowej, przy czym zarówno krwio
dawca jak i krwiobiorca byli odizolowani od Ziemi przy pomocy p łyty z dielektryku. Po dziesięciokrotnym rozcieńczeniu surowicy fizjo
logicznym roztworem soli, nalano do 9 probó
wek po 1 ora3 i zadano ją 10-procentowym wo
dnym rozczynem węglanu sodu. Przez próby przeprowadzone kolejno w tych probówkach można było dokładnie ustalić jaka minimalna ilość tego odczynnika zapoczątkuje reakcję w y- kłaczania. Zjawisko to badano i oceniano przy św ietle sztucznym. Jako wskaźnik wykłaczania przyjęto tę najmniejszą ilość odczynnika podaną w setnych częściach cm3, która zapoczątkowuje reakcję. Wyznaczając taki wskaźnik dla krwi pobranej o różnych porach dnia i nocy, stw ier
dzono, że wahania powtarzają się system atycz
nie co 24 godziny. To dowodziłoby, że zachodzą pewne zmiany w ilości ładunków elektrycznych na powierzchni koloidów zawieszonych w su
rowicy. Dysponując materiałem zebranym przez 17 lat, Takata ogłosił, że zaobserwował także długookresowe zmiany, odpowiadające jedena
stoletniem u cyklow i Wolfa. Ryc. 4 przedstawia krzywą dobową Takaty.
U człowieka zaobserwowano również wiele innych zmian o rytm ie dobowym. Np. dostrze
żono zmiany w ilości morfotycznych składni
ków w krążącej krwi. Stwierdzono, że ilość ciałek czerwonych krwi przyjmuje wartość ma
ksymalną pomiędzy 16 a 18 godziną, zaś m ini
mum przypada między godziną 2 a 4. Prawie analogicznie przedstawia się sprawa leukocy
tów.
Każdemu znane jest spostrzeżenie, że tempe
ratura ciała jest najwyższa pomiędzy 16 a 17 godziną. Może jednak nie każdy słyszał o tym, że zmienia się ona po krzywej zależnej od czasu miejscowego. K ształt tej krzywej nie zmienia się naw et wtedy, gdy człowiek śpi w dzień, a pracuje w nocy. Taką samą zależność wyka
zuje temperatura mieszkańców krajów podbie
gunowych, gdzie „dzień“ i ,,noc“ trwają przez w iele dób. Krzywa temperatury nie zależy ani od światła, ani od pory spożywania pokarmów.
Ilość wydzielanego przy oddychaniu dwu
tlenku węgla posiada swoje maksimum pomię
dzy 12 a 2 godziną w nocy, zaś minimum od 5 do 8 rano.
W tym dwudziestoczterogodzinnym rytmie, w ciągu dnia daje się zauważyć przeważający
12*
84 W S Z E C H Ś W I A T
w p ły w układu sympatycznego, zaś w nocy pa
rasympatycznego. W związku z tym w nocy za
ostrzają sią pew ne stany chorobowe i chory przechodzi „kryzysy".
W ydaje się, że tych kilka podanych przykła
dów pozwala na w yrobienie sobie w pew nym sensie pojęcia o w p ływ ie działalności Słońca na żyw e organizmy.
D ew izą ostatnich lat stało się dążenie do za
hartowania skóry, a to w celu zmniejszenia jej wrażliw ości na zm iany atmosferyczne. D w ie nasze klęski społeczne, gruźlica i reumatyzm, wyw odzą się z anemizacji narządów, do której doprowadzają (na drodze odruchów^ wrażenia po
chodzące od skóry. Takie zanemizowane na
rządy oczyw iście łatw iej ulegają infekcji. Tak w ięc tajemnica zdrowia tkw i w zahartowanej i nawykłej do zmian skórze.
JE R Z Y JE R Z M A N S K I (W rocław)
BARYT I JEGO W Y S T Ę P O W A N IE YV POLSCE
S pośród w ielu w y stę p u ją c y c h w P olsce m in e ra łó w b a ry t, ze w zględu n a sw e ró żn o ro d n e zastosow anie, z a słu g u je n a szczególną uw agę. B a ry t je s t u ż y w a n y w p rzem y śle chem icznym i ceram icznym , w p rze m y śle p ap iern icz y m (p ap ie ry fotograficzne), w fa rb ia r s tw ie (biel barow a), w ie rtn ic tw ie (płuczka), f a rm a c ji i m e d y cynie (głów ny sk ła d n ik z a p ra w y d o p o k ry w a n ia ścian pom ieszczeń n ara ż o n y c h n a d ziała n ie p ro m ie n i R o e n t
gena), p rz y p ro d u k c ji k a u c z u k u o raz m a s p la s ty c z nych. P o n a d to je s t sto so w an y p rzy w y ro b ie sztu czn y ch ogni, lin o leu m i p ły t gram ofonow ych. J a k k o lw ie k b a r n ależy do p ie rw ia stk ó w rzadszych, gdyż śre d n ia z a w arto ść B aO w lito sfe rze w ynosi 0,05°/o, to je d n a k sto sunkow o ła tw o u le g a k o n c e n tra c ji w o sobne m in e ra ły . N ajw a żn ie jsz y m i m in e ra ła m i b a ro w y m i są: w ęg la n b a ru — w ite ry t (BaCOj) o z a w a rto śc i 77,7°/o BaO oraz sia rc z a n b a r u — b a r y t (BaSO,}) z a w ie ra ją c y 65,7% BaO. W in n y c h m in e ra ła c h (celzjan, h y alo fa n y , zeolity barow e) b a r w y stę p u je ty lk o w n ik ły c h p ro centach. Z ap o trz eb o w an ie b a r u w te c h n ic e je s t p o k ry w a n e poza nieliczn y m i złożam i w ite ry tu p rze d e w szy stk im z e k s p lo a ta c ji złóż b a ry to w y c h (Niemcy, USA, A nglia, ZSRR, W łochy, G re c ja i inne). B a r y t o d znacza się du ży m cięż arem w łaściw y m (4,3—4,7), k tó re m u zaw dzięcza sw ą nazw ę, gdyż baros po g re c k u z n a czy ciężki. K ry s ta liz u je w u k ła d z ie rom bow ym . Często sp o ty k a m y k ry sz ta ły o p o k ro ju ta b lic zk o w aty m , rz a dziej p ry zm a ty cz n y m , słupow ym lu b izom etrycznym . B liźn iak i tw o rzy rzadko, zw ykle zbliźn iaczen ia p o li- sy n te ty c zn e w g (110).
W złożach b a r y t w y stę p u je p rze w a żn ie często w p o sta ci sk u p ie ń ziarn isty c h . Z n an e są ta k ż e fo rm y n a ciekow e b a r y tu (w k o p a ln ia c h k ru szco w y ch w ydziela się b a r y t z w ód k o p a ln ia n y c h n a u rz ą d z e n ia c h te c h nicznych). B a ry t tw o rz y ta k ż e k u lis te i elip so id a ln e k o n k re c je oraz d ru zy z p ię k n ie w y k ształc o n y m i k r y ształam i.
B a ry t b y w a bezb arw n y , b iały, różow y lu b szary. Z a b a rw ie n ie zależne je s t od dom ieszek tle n k ó w żelaza, m a n g a n u lu b s u b sta n c ji bitu m iczn y ch . T w ard o ść b a r y tu w ynosi 3—3,5. Ł upliw ość d o sk o n ała w ed łu g ścian (001), d o b ra w zdłuż ścian słu p a (110) oraz w y ra ź n a w g ścian (010).
B a ry t je s t ty p o w y m m in e ra łe m złóż żyłow ych po cho d zen ia h y d ro term a ln eg o . N iezależnie od tw o rz e n ia złóż czysto b a ry to w y c h lu b b a ry to w o -flu o ry to w y c h lu b k alcy to w y c h je s t p ra w ie sta ły m sk ła d n ik ie m złóż siarczkow ych, m anganow ych, h em a ty to w y c h i innych.
Ż y ln e i m etaso m aty c zn e złoża b a ry tu sta n o w ią n a jp o w ażniejsze n ag ro m a d ze n ia b a r u w sk o ru p ie ziem skiej i one też m a ją n ajw ię k sz e znaczenie w eksploatacji tego p ie rw ia stk a .
Złoża żyłow e lu b soczew kow ate p o w sta ją przez w y p e łn ie n ie b a ry te m szczelin lu b zluźnień w skałach. B a
r y t w y p ełn ia ca łą szczelinę lu b ty lk o jej część w zględ
n ie c e m e n tu je p a r tie zbrek cjo n o w an e. Złoża m e ta so m a ty cz n e p o w sta ją w drodze w y łu g o w an ia b a ry tu ze sk a ł otaczający ch i n a s tę p n ie ich p o now ną k o n ce n tra c ję .
N ajw ięk sze znaczenie p rzem ysłow e p o sia d ają n a s tę p u ją c e ty p y złóż b ary to w y c h : 1) m onom ineralne, 2) b a- ry to w o -flu o ry to w e oraz 3) b ary to w o -siarczk o w e.
B a ry t w złożach m o n o m in eraln y c h zaw iera zw ykle w niezn aczn y ch ilościach k w arc, kalcy t, tle n k i żelaza, m a n g a n i in n e. W n ie k tó ry c h złożach tego ty p u udział tle n k ó w żelaza m oże być b ard z o znaczny.
W złożach b ary to w o -flu o ry to w y c h prócz b a ry tu i flu o ry tu w y stę p u ją k w a rc i kalcy t, a ta k ż e siarczki (cynku, ołow iu, m iedzi i rtęci). W strom o zalegających ży łach b a r y t g rom adzi się zw ykle w g ó rnych strefa ch złoża, flu o ry t n a to m ia st zaleg a w niższych p a rtia c h . W złożach b ary to w o -sia rc zk o w y ch (polim etalicznych) b a ry to w i to w arz y szą sia rc zk i ołow iu, cynku, m iedzi i żelaza, rzadziej n ik lu , k o b a ltu i rtęc i, a p o n ad to w y s tę p u ją k w a rc i k alcy t. W złożach tego ty p u siarczki w ym ien io n y ch m e ta li m ogą k o n ce n tro w ać się w znacz
n y c h ilościach, stą d b a ry t m a duże znaczenie ja k o m i
n e r a ł w skaźnikow y. Z n an e są ta k ż e złoża b a ry to w o - p iry to w e i zło to -b ary to w e.
W sk a łac h osadow ych b a r y t w y stę p u je rzadko, p rz e w aż n ie w złożach m anganow ych, żelazistych, n a stę p n ie w u tw o ra c h g lin iasty ch i piaszczystych. W ydzielanie się b a r y tu n a s tę p u je ła tw iej w śro d o w isk u u tle n ia jąc y m , n a to m ia st w w a ru n k a c h re d u k u ją c y c h (w w odach s ia r
k ow odorow ych, a w ięc zw ykle d alej od b rze g u m o r
skiego) ró w n o w a g a p rze su w a się raczej w k ie ru n k u sia rc zk u b a ru , k tó ry ła tw iej je s t rozpuszczalny w w o
dzie niż siarczan i d lateg o n ie n a s tę p u je jego kon cen tra c ja . Podobnego śro d o w isk a do n ag ro m a d ze n ia się w y m ag a m angan, stą d tłu m aczy się częsta asocjacja ru d m a n g an o w y ch z b ary te m .
B a ry t grom adzi się ta k że w stre fie w ietrz e n ia skał lu b w złożach w tó rn y c h (okruchow ych). N ajw iększe złoża tego ty p u z n a n e są w USA. W P olsce b a r y t w y stę p u je n a D olnym i G órnym Ś ląsk u oraz w G órach Ś w ięto k rzy sk ich . O gółem w ym ienia się w ty c h re jo n a c h
W C3 S2
^ g ‘S H .S fi Jh o -5 3 I K
a3 *3 j j
-N o
PQ g _, «*
H ^H c
<Phn
W s-,
Z «
■N •“
HH . N X ?
Qj 03 CQ 3
S i
O -' i p i P £>< £ s H !> «
< 0 3
^ ^
O < C t-t C/J .«w £ a W < U) Cu w >
KOS (T u rd u s m eru la L.). U trzy m a n ie czystości w gnieździe m ożliw e je s t dzięki sp e cja ln y m reakcjom . Po n a k a rm ie n iu p is k lą t s ta ry p ta k n ie o d la tu je , lecz p rz y g lą d a się im z uw agą. Fot. J. Sokołow ski
JE D N O P IS K L Ę PO D N O SI TYLN Ą CZĘŚĆ C IA ŁA p ra w ie pionow o w g ó rę i w ydziela odchody otoczone w oreczkiem ze śluzu. S ta ry p ta k n a ty c h m ia st u jm u je je dziobem i w y rz u ca z gniazda. Fot. J. Sokołow ski
K w iecień 1958 85
Ryc. 1. Boguszów. O kaz b a r y tu — w idać płaszczyzny łupliw ości (fot. K. H etm ański)
za H. T r a u b e m i J. C z a r n o c k i m p onad 80 m iejscow ości, w k tó ry c h stw ierd zo n o w ystępow anie tego m in erału .
N a D olnym Ś ląsk u b a r y t zn a n y je s t z N iecki S ród- sudeckiej i G ór Sow ich (okolice Boguszow a, Jab ło w a, W ałbrzycha, N ow ej R u d y n a s tę p n ie Je d lin k i, Zagórza Śląskiego, M odliszow a, D ziećm orow ic i Bystrzycy), G ór K aczaw skich i o k ry w y g ra n itu K arkonoszy (okolice S tan isław o w a, Chełm ca, W lenia, Św ierzaw y, M iedzianki i Radzim ow ic). W edług W. E. P e t r a s c h e c k ’a w y stę p o w an ie b a r y tu w ty m re jo n ie zw iązane je s t z póź- n o w ary scy jsk im w ulk an izm em . P o n ad to b a r y t w y stę p u je w G ru p ie Ś n ieżn ik a (Kletno) w żyłach pochodze
n ia h y d ro term a ln eg o w to w arz y stw ie kw arcu , flu o ry tu i siarczków . N a G órnym Ś ląsk u b a r y t spotyka się w szczelinach p ia sk o w ca węglow ego, w w ap ie n iu m u - szlow ym oraz w w ap ie n ia ch trzeciorzędow ych (Bitków, K atow ice, Bytom , Z abrze, R ybnik, G ogolin i inne).
W G órach Ś w ięto k rzy sk ich b a ry t w y stę p u je przede w szystkim w S tra w cz y n k u N ow ym i Chełm cach, n a stę p n ie w H ucisku, w G órnie pod D aleszycam i, a po
n a d to w okolicy M iedzianki, Chęcin, K ielc, Radom ie i S zum ska. N ajliczniej b a r y t w y stę p u je n a k rań c ach obszaru paleozoicznego w są sied ztw ie znanych złóż kruszco n o śn y ch ołow iu i m iedzi w zachodniej części G ór Ś w iętokrzyskich. Złoża te są zw iązane p ra w d o p odobnie z m łodszym pok red o w y m system em uskoków . W k ie ru n k u w sch o d n im p o ja w ien ie się b a ry tu je s t co
ra z rzadsze.
P o n ad to b a r y t w y stę p u je w żyłach kruszcow ych w g n ejsach i łu p k a c h k ry stalicz n y ch T a tr zachodnich (w okolicy D oliny K ościeliskiej i C hochołow skiej).
P ię k n e k ry sz ta ły b a r y tu zn a jd o w an o w m iocenie p o d k a rp a c k im zw łaszcza w Sw oszow icach. B a ry t w w y m ie
nionych reg io n ach lu b stan o w isk ac h w y stę p u je w ró ż n ych fo rm a cjac h geologicznych od p re k a m b ru do trz e ciorzędu pod p o sta cią ag reg ató w k ry stalicz n y ch tw o rząc gniazda, soczewy i żyły lu b tow arzyszy złożom kruszcow ym . P o n ad to m in e ra ł te n w y stę p u je w d ro b
nych ilościach w n ie k tó ry ch skałach, w y p ełn iają c po w sta łe w nich p różnie lub w y stę p u je w ew n ą trz skały stanow iąc jej spoiwo. W iększość tych stan o w isk m a znaczenie tylko m ineralogiczne; najczęściej obecność b a ry tu stw ierdzono przew ażn ie n a h ałd a c h sta ry c h ro b ó t górniczych, w kopalniach, o d k ry w k ach lub w in nych odsłonięciach. W k ilk u je d n a k m iejscow ościach, a m ianow icie w B oguszow ie i Jabłow ie, Jed lin ie, S ta nisław ow ie, w S tra w cz y n k u Nowym , w H u cisk u oraz G órnie pod D aleszczycam i b a ry t tw orzy w iększe n a g rom adzenia w p o staci złóż.
E k sp lo a tac ja złoża b a ry tu w Boguszowie trw a bez w iększych p rz e rw od ro k u 1867. Na złoże sk ła d a ją się trzy strom o zaleg ające żyły barytow e, p rzecin ające w k ie ru n k u NW—SE w zgórze p o rfiro w e Chełmiec.
W ty m k ie ru n k u b iegnie stre fa zab u rzeń tektonicznych.
M iąższość żyły w ynosi od 1—3 m etrów . Złoże je s t ty p u hy droterm alnego. B a ry t w y stę p u je tu w trz e c h g e n e r a cjach, a m ianow icie: b ary to w o -siarczk o w ej, b ary to w o - flu o ry to w ej i b ary to w o -k w a rco w ej. B a rw a b a ry tu je s t śnieżnobiała, b ia ła lub lekko żółtaw a.
Z asoby b a ry tu w Boguszow ie, m im o ju ż długo tr w a jącej eksp lo atacji, w y d a ją się jeszcze dość znaczne.
W ydobycie roczne do ro k u 1937 w ah ało się w gran icach 5—12 000 t.
W b liskim sąsiedztw ie om ów ionego pow yżej złoża znane b y ły żyły kruszconośne, za w ie ra ją c e ołów, cynk, m iedź i srebro, ek sp lo atacja ich je d n a k ż e ok azała się n ie re n to w n a jeszcze w 1867 roku.
Złoże b a ry tu w Ja b ło w ie z n a jd u je się n a północno- w schodnim p rze d łu że n iu złoża boguszow skiego i p r a w dopodobnie g en etycznie je s t z nim zw iązane. Zalega ono w zlepieńcach dolnego k a rb o n u (kulm u). B a ry t w y-
Ryc. 2. S tanisław ów . O braz m ikroskopow y b ary tu . N i
kole skrzyżow ane (fot. K. H etm ański)
86 W S Z E C H Ś W I A T
p ełn ia k ilk a szczelin w k ie ru n k a c h NW —SE. M iąższość żył je s t zm ienna. Złoże to było d aw n ie j e k sp lo ato w a n e.
W Je d lin c e b a r y t w y stę p u je w brzeżn ej p a r tii g n e jsu śow iogórskiego w stre fie p rzy u sk o k o w ej. Ż yła p rz e dłuża się n a obszar n ieck i śró d su d eck iej, gdzie p rze cin a p o rfiry . Ł ączn a długość żyły w ynosi k ilk a s e t m e tró w , p rz y śre d n ie j m iąższości około 2 m e tró w . B a ry t je s t biały, sz ary i za w ie ra dom ieszki a n k e ry tu , flu o ry tu , k a lc y tu oraz k w arcu .
Złoże b a r y tu w S tan isław o w ie p rz e d sta w ia żyłę sk ła d a ją c ą się zasadniczo z trze ch n ie połączonych n a p o w ierz ch n i fra g m en tó w . Ż yła w y k a z u je p rzeb ieg NW —SE ze stro m y m u p ad e m w k ie ru n k u SW. N a j
w iększy śro d k o w y fra g m e n t żyły m a długości p o n ad 150 m p rz y śred n ie j m iąższości 2,3 m. S k a łę o ta c z a ją c ą tw o rzą łu p k i m e tam o rfic zn e w iek u ordow ickiego, sil
n ie spękane. T reść żyły sta n o w i b a r y t śre d n io k ry s ta - liczny, rzadziej g ru b o k ry staliczn y . B a rw a b a r y tu je s t b ia ła z odcieniem różow aw ym . Z m in e ra łó w to w a rz y szących w y stę p u ją d ro b n e ilości k w a rc u , m a n g a n u oraz tle n k i żelaza. G enetycznie o m a w ian e złoże łączy się z licznie w y stę p u ją c y m i w ty m obszarze ży łam i k r u s z cow ym i, k tó re sta n o w iły ju ż od p o cz ątk u X V I w ie k u p rze d m io t za in te re so w a n ia górniczego.
Z u p ełn ie in n y c h a r a k te r p o sia d a złoże w N ow ym S tra w cz y n k u . B a ry t n ie tw o rzy tu re g u la rn e g o po k ład u , lecz w y stę p u je w p o staci o d erw a n y c h gn iazd lu b w y p e łn ia k o m o ry i szczeliny k rasow e. Złoże w y stę p u je w stre fie gran iczn ej w ap ie n i d ew o ń sk ich i tria so w y c h . J e s t to złoże m etaso m aty czn e. B a ry t je s t śnieżnobiały, d ro b n o - i g ru b o k ry staliczn y . O dm iany o z a b a rw ie n iu szarym , żółtym lu b różow ym są rzad ziej spotykane.
Z m in e ra łó w to w arzy szący ch b a ry to w i w y stę p u je g a
le n a i ch a lk o p iry t. Złoże w N ow ym S tra w cz y n k u do ro k u 1939 było n ajw ięk sz y m zn a n y m w Polsce złożem tego surow ca. E k sp lo a tac ja złoża z p rz e rw a m i tr w a od 1911 roku, a w ydobycie w okresie najw iększego roz
k w itu k o p aln i w ynosiło od 150 do 200 t m iesięcznie.
Złoże b a ry tu w H ucisku tw orzy żyłę w y p ełn iają cą szczelinę u sk o k o w ą w p stry m piaskow cu. K ie ru n e k żyły je s t p o łu d n ik o w y z u p ad em p o n ad 70° n a zachód. N a j
w ięk sza m iąższość żyły w ynosiła 70 cm. B a ry t je s t g ru b o k ry stalicz n y o z a b a rw ie n iu różow aw ym . P ró b a e k s
p lo a ta c ji b y ła tu p rzep ro w ad zo n a w ro k u 1925, lecz z pow odu n ieznacznych zasobów złoża oraz znacznej odległości od sta c ji kolejow ej została zaniechana.
B a ry t w G órnie pod D aleszczycam i został s tw ie r
dzony w iła ch p rz y k ry w a ją c y c h dolom ity środkow o- dew ońskie. T w orzy on poziom o leżący p o k ła d 1-m e tro w ej grubości, n a k tó ry sk ła d a się k ilk a n a śc ie w a rs te w ek b a r y tu p rzedzielonych iłem z g niazdam i śm ietan y h em a ty to w e j i rudy. m anganow ej. B a ry t je s t czerw ono za b a rw io n y i je s t siln ie zanieczyszczony zw iązkam i że
laza, a n ie rz ad k o k w arce m .
P ro w ad z o n e od szeregu la t system atyczne b ad a n ie geologiczne m ogą w przyszłości o dkryć now e złoża tego cennego surow ca. P o ró w n u ją c nasze złoża b a r y tu z in n y m i złożam i w św iecie należy stw ierdzić, że złoża b a r y tu w P olsce n ale ż ą do m ałych, zaledw ie w y sta rc z a ją cych n a p o k ry cie k rajo w eg o zap o trzeb o w an ia n a te n surow iec.
Z ap o trz eb o w an ie n a b a ry t w przem y śle św iatow ym s ta le w zrasta. G dy w 1880 ro k u ogólne w ydobycie b a r y tu w ynosiło zaled w ie 50 tys. ton, to w ro k u 1913 osiągało ju ż 422 tys. to n — a w ro k u 1937 p o n ad m ilion.
J. ZU R ZY C K I (K raków )
N O W E BADANIA NAD S T R U K T U R Ą PROTOPLAZM Y
S pecyficzne w łasności żyw ej m a te rii zw ią za n e są z c h a ra k te ry sty c z n ą o rg an iz ac ją i s tr u k tu r ą p ro to - plazm y, ró żn ą od s tr u k tu r w y stę p u ją c y c h w p ro to - p lazm ie zab itej lu b w innych tw o ra c h nieożyw ionych.
Nic w ięc dziw nego, że z a g ad n ien ie u ltr a s tr u k tu r y p ro - to p la zm y od w ielu la t ab so rb o w ało u w ag ę biologów . W o sta tn ic h d w u d zie stu la ta c h p o w szechnie p rz y jm o w a n a b y ła h ip o te za F r e y - W y s s l i n g a (1938), do tycząca su b m ik ro sk o p o w ej bud o w y p ro to p la zm y . W sto su n k u d o d aw n ie jsz y c h h ip o tez m ia ła ona cechy m n ie j sp e k u laty w n e , o d znaczała się d o b rą p o d b u d o w ą fizy k o ch em iczną i tłu m ac zy ła w sposób logiczny zasadnicze cechy żyw ej m a terii.
P o d staw o w e założenia hipotezy F re y -W isslin g a m o ż n a u ją ć w trz e c h p u n k ta c h :
1. Z an a liz chem icznych p ro to p la z m y w y n ik a, że głów ną je j m a sę poza w odą sta n o w i białko. O koło 70—90% suchej m asy p ro to p la zm y sta n o w ią s u b sta n c je białkow e. M ożna w ięc p rzy ją ć, że b ia łk a są p o d sta w o w y m elem e n te m stru k tu ra ln y m , n a d a ją c y m p ro to p la - zm ie je j c h a ra k te ry sty c z n e cechy fizykochem iczne.
2. K ażd e b ia łk o złożone je s t z am in o k w asó w z w ią zanych w d łu g ie ła ń cu c h y p o lipeptydow e. R odn ik i a m i
n o k w asó w tw o rzą ja k b y boczne o d gałęzienia tego ła ń
c u c h a (ryc. 1). Ł ań cu ch polip ep ty d o w y m oże w y stęp o w ać albo w fo rm ie ro zprostow anej (białka fib ry la rn e lu b w łókienkow e) i w ów czas jego szerokość w ynosi około 5 A, albo je s t on zw inięty, skręcony lu b pofałd o w a n y i w ów czas b ia łk o m a k s z ta łt k u listej lu b w rz e cio n o w atej m a k ro c zą ste czk i o w y m ia ra ch dochodzących do k ilk u s e t A. P ierw szy ty p s tr u k tu r a ln y d ro b in b ia ł
ko w y ch w y stę p u je np. w k e ra ty n ie włosów, fib ro in ie je d w a b iu , m iogenie i in., d ru g i je s t ch a ra k te ry sty c z n y d la b ia łe k zapasow ych, b ia łek enzym ów i w ielu innych.
N ie w iem y, ja k i ty p b ia łek w chodzi w sk ła d p ro to p la zm y (ryc. 2). P o d staw ą te o rii F re y -W y sslin g a było p rzy jęcie, że p ro to p la zm ę b u d u ją b ia łk a w łókienkow e.
3. R o d n ik i am in o k w asó w ła ń c u c h a polipeptydow ego m a ją różny c h a r a k te r chem iczny. M ogą one reagow ać ze sobą tw orząc połączenia o różnym c h a ra k te rz e ch e
m iczn y m i różnej trw ałości. F rey -W y sslin g w yróżnia c z te ry m ożliw e ty p y w iązań, z k tó ry c h k ażdy zależny je s t od innych w a ru n k ó w śro d o w isk a i ulega ro z e rw a n iu lu b odnow ien iu w zależności od zm ian ty c h w a ru n k ó w (ryc. 3).
N a p o d sta w ie pow yższych założeń p rze d sta w ia F re y - W yssling n a s tę p u ją c y obraz subm ikroskopow ej s tr u k tu ry p rotoplazm y:
K w iec ie ń 1958 87
y Z - C H
\
\ o
R - C H
C O O H y N u
C O
N H2 / C H ~ £
m
) c o 2 - C H
x A/H
Ryc. 1. a — w zór chem iczny am inokw asu, b m e n t ła ń cu c h a polipeptydow ego
?
fra g -
Biatko qtobularne B. pro to p la zm y B. w łó k ie n k o w e Ryc. 2. S ch em at d ro b in b ia łek g lo b u la m y c h i w łókien-
kow ych (wg F rey-W ysslinga)
P o dstaw ow ym elem en tem stru k tu ra ln y m p ro to p la zm y są n itk i polipeptydow e, k tó re p rze b ieg a ją w ró ż
nych k ie ru n k a c h tw orząc n ie re g u la rn ą sieć w p rz e strzeni. N itk i te łączą się ze sobą w pew nych p u n k ta ch za pom ocą różnych typów w iązań w ym ienio
nych poprzednio. In n e sk ła d n ik i p rotoplazm y są albo zw iązan e z tą sia tk ą białk o w ą (np. lipidy), albo rozpuszczone w wodzie, k tó ra w y p ełn ia w szystkie w olne m iejsca i p rz e p a ja całą sieć białkow ą. S chem at ta k i w y ja śn ia szereg p o dstaw ow ych w łasności żyw ej protoplazm y. Z m ienną k o n sy sten cję protoplazm y, k tó ra w y k azu je ra z cechy p ły n u , kiedy indziej cechy ze
stalonego celu, m ożna w y jaśn ić zm niejszeniem lub zw iększeniem ilości w iązań, k tó re pow oduje, że po
szczególne nici białk o w e są ra z luźno zw iązane i m ogą łatw o p rze su w a ć się w zględem siebie, in n y m razem tw o rzą s tru k tu r ę b ard z iej usztyw nioną. W pływ czynni
ków ze w n ętrzn y ch tak ich , ja k te m p e ra tu ra , p H i inne na k o n sy sten cję p ro to p la zm y tłum aczy się w rażliw ością p ew nych ty p ó w w iązań n a te czynniki. W reszcie p o ja w ien ie się sfałd o w ań ła ń c u c h a polipeptydow ego i zw ią
zan e z tym sk rócenie jego długości tłum aczyłoby z ja w isko kurczliw ości protoplazm y.
T eoria F re y -W y sslin g a dzięki sw ej prostocie, logicz
ności i w ielostronności zo stała ogólnie p rz y ję ta i w y
w a rła ogrom ny w p ły w n a rozw ój cytofizjologii w o s ta t
nich latach. P oniew aż te o ria ta była k ilk a k ro tn ie om a
w ia n a n a ła m ac h W szec h św ia ta ograniczyłem się do przyp o m n ien ie je j p o dstaw ow ych założeń. T eoria po
w yższa p o sia d ała je d n a k ciągle p ie rw ia ste k hip o tety cz
ny. P oniew aż s tr u k tu r y p o stu lato w e przez F re y -W y s
slin g a m a ją w y m ia ry su b m ik ro sk o p o w e i nie m ogą być stu d io w a n e w m ik ro sk o p ie optycznym p ew nych danych za lu b p rzeciw ko te j te o rii n ależało oczekiw ać po z a stosow aniu m ik ro sk o p u elektronow ego do b ad a ń p ro toplazm y. M im o że m ik ro sk o p elek tro n o w y ju ż od la t k ilk u n a stu u ży w an y je s t do b a d a ń biologicznych tr u d ności n a tu ry m etodycznej zw iązane przede w szystkim z odpow iednim przy g o to w an iem p re p a ra tó w spraw iły, że dopiero od k ilk u la t b a d a n ia cytologiczne p rzy u ży ciu m ik ro sk o p u elektronow ego ro z w ija ją się pom yślnie.
P o b a d a n ia c h ty c h m ożem y oczekiw ać w pierw szym rzędzie ro zstrzy g n ięcia jed n eg o z n a jb a rd z ie j n ie p ew n y ch założeń te o rii F rey-W ysslinga, m ianow icie stw ie r
dzenia, czy rzeczyw iście p ro to p la zm a zb u d o w an a je st z b ia łek w łókienkow ych. Zdolność rozdzielcza d zisiej
szych m ik ro sk o p ó w elektronow ych, w ynosząca około 50 A, p ozw ala n a w y ró żn ien ie m akrocząsteczek b ia łk a glo b u lam eg o , a nie w y sta rc z a n a dostrzeżenie p o je d y n
czego ła ń cu c h a polipeptydow ego. Jeżeli zatem schem at F rey -W y sslin g a je s t słuszny, p odstaw ow a m a sa p ro to plazm y pow inna dać w m ikroskopie elektronow ym obraz hom ogeniczny b e z stru k tu ra ln y , nato m iast, jeżeli w pro to p lazm ie w y stę p u ją b ia łk a g lobularne, pow inny one być dostrzeżone ja k o ziarn isto ści w obrazie elek tronow ym .
L iczne zdjęcia, w y k o n an e zarów no n a rozm azach pro to p lazm y ja k i n a u ltra c ie n k ic h sk ra w k a c h odpo
w iednio u trw a lo n y c h m a teria łó w , w y k azały w y stęp o w an ie w proto p lazm ie b ia łek g lo b u la m y c h . Ryc. 5 a p rze d staw ia p rzy k ła d tak ieg o zdjęcia. J e s t to obraz fra g m e n tu p ro to p lazm y ko m ó rk i m ery stem u cebuli po u trw a le n iu i sk o n tra sto w a n iu kw asem osm owym i octan em u ra n y lu ; grubość sk ra w k a 200 A, pow iększe
nie około 40 000 X . J a k w idać w yraźnie, p rotoplazm a m a s tru k tu r ę w y b itn ie ziarn istą , w sk az u ją cą n a obec
ność b ia łek g lobulam ych.
S tw ierd zen ie obecności g lo b u la m y c h elem entów stru k tu ra ln y c h w p ro to p lazm ie w prow adziło hipotezy subm ikroskopow ej s tru k tu r y pro to p lazm y w pew nego ro d za ju im pas. Z jed n ej stro n y istn iejąca hipoteza F rey-W ysslinga dobrze tłu m ac zą ca w łasności fizyczne p ro to p lazm y n ie zgadzała się z ob razam i e lek tro n o w ym i, z d rugiej strony, za k ła d ają c obecność b iałek g lo b u la m y c h ja k o podstaw ow ych elem en tó w s tr u k tu raln y ch , tru d n o było w y jaśn ić typow e cechy plazm y, ja k to m iało m iejsce w p ie rw o tn e j k o ncepcji F re y - W ysslinga.
W r. 1955 F rey -W y sslin g w pro w ad ził p ew n ą m ody
fik a c ję sw ej te o rii p ró b u jąc pogodzić ją z obrazam i elektronow ym i. P rz y ją ł on, że głów na m a sa p ro to p la zm y sk ła d a się z b ia łek glo b u lam y ch . W b ia łk ac h tych łań cu ch polipeptydow y je s t pofałdow any, w zw iązku z czym w iększa część rod n ik ó w am inokw asow ych u k ry ta je s t w e w n ą trz m akrocząsteczki b ia łk a i nie
Typ wiązania
H om eopolarne kohezyjne
n p . k o h e z ja g ru p h y d ro fo b n y ch
H eteropolarne kohezyjne
n p . łączenie g ru p dip o lo w y c h
H eteropolarne walencyjne
tw o rzen ie soli lub estró w
H omeopolarne walencyjne
tw o rzen ie m o stk ó w S— S
Reaguje na:
T e m p eratu rę Pęcznienie
pH rH
Ryc. 3. T ypy w iązań m ożliw ych m iędzy łań cucham i polipeptydow ym i (wg F rey-W ysslinga)
88 \ W S Z E C H Ś W I A T
m oże reag o w ać z in n y m i cząsteczkam i białk o w y m i.
Część ro d n ik ó w je d n a k z n a jd u ją c a się n a p o w ierz ch n i p o sia d a m ożliw ość tw o rze n ia w iąz ań m iędzycząsteczko- w ych. N a p o w ierzch n i m a k ro c zą ste czk i b ia łk a istn ie je za te m k ilk a ta k ic h p u n k tó w , m ogących tw o rzy ć od p o w ied n ie w iązan ia. Ilość i ro zk ła d ty c h p u n k tó w decy -
Ryc. 4. S ch e m a t s tr u k tu r y su b m ik ro sk o p o w e j p ro to - plazm y w ed łu g te o rii F re y -W y sslin g a . K ó łk am i z a znaczono m ie jsc a w ią z a ń ła ń cu c h ó w p o łip e p ty d o w y ch
d u je o k sz tałcie k o m p lek só w p o w sta ją c y c h z c z ąstek białk a, i ta k obecność dw óch sy m e try cz n ie leżących p u n k tó w d a je k o m p lek sy n itk o w a te, trz e c h — w k s z ta ł
cie blaszki, a 4 lu b 6 — p rz e strz e n n e tró jw y m ia ro w e (ryc. 6 a). Ilość istn iejący c h w iązań m oże zm ieniać się i podlegać d ziała n iu czyn n ik ó w ze w n ętrzn y c h , p odobnie ja k to było p rze d sta w io n e w p o p rze d n iej hipotezie.
M ody fik acja te o rii F re y -W y sslin g a je s t p ró b ą p o godzenia je g o klasy czn ej te o rii w ią z a ń z o b raz am i elek tro n o w y m i. N iestety przez u su n ię cie b ia łe k w łó - k ien k o w y ch ze s tr u k tu r y p lazm y h ip o te za F re y -W y ss
lin g a stra c iła w iele ze sw ej w szechstronności.
W o sta tn ic h m ie sią ca ch 1957 r. p ra c e szkoły S t r u g - g e r a zw róciły uw agę n a n ow y e le m e n t s tr u k tu r a ln y , w y stę p u ją c y w p rotoplazm ie, k tó reg o bliższe p o zn a n ie p rzy czy n i się p rzy p u sz cz aln ie do zm ian y p o g ląd ó w n a je j b u d o w ę subm ikroskopow ą. S tru g g e r, a n a liz u ją c liczne zd jęcia elek tro n o w e w y k o n an e z p rz e k ro jó w k o m ó rek roślin n y ch , stw ierd ził, że zia rn isto śc i w idoczne n a tych zd jęciach ułożone są zw y k le w sposób r e g u la rn y . Bliższa an a liz a i p o słu g iw a n ie się m o d elam i d o p ro w a d ziły go do stw ie rd z e n ia w y stę p o w a n ia w p r o to plazm ie b ia łk o w y ch tw o ró w sp iraln y ch , k tó re n az w a ł cy to n em a ta m i. S c h e m a t cytonem y p rz e d s ta w ia ryc. 6 b.
J e s t to tw ó r zb udow any z g lo b u la rn y c h m a k ro d ro b in (lub je d n a m a k ro d ro b in a ) m a ją c y k s z ta łt sp ira ln ie sk ręco n ej n itk i, o g ru b o ści około 150 A, śred n ic y zw o jó w około 500 A, a długości zm ien n e j dochodzącej do 3000 A. P on iew aż cy to n e m a ta rozm ieszczone są w p r o to p la zm ie n ie re g u la rn ie , ich o b raz n a p rz e k ro ju m ik ro skopow ym zależy od k ie ru n k u , w k tó ry m zo stały p rz e - k ra ja n e . W w ielu w y p ad k a ch , k ie d y oś śru b y leży w płaszczyźnie p rz e k ro ju , w idać s p ira ln ą s tr u k tu r ę b a r
dzo w y ra źn ie (ryc. 5 b), w innych, kied y cy to n em a ta zo stały p rze k re ślo n e skośnie, bliższa an aliza u k ła d u z iarn isto ści d o prow adza do stw ie rd z en ia istn ie n ia t a kiej stru k tu ry .
S p ira ln e s tr u k tu r y p lazm aty czn e n ie są tw o rem sztucznym . W p raw d zie u trw a la n ie m a te ria łu stw a rz a zaw sze m ożliw ość p o w sta n ia arte fa k tó w , je d n a k s tw ie r
dzono, że sp ręży n o w e tw o ry b ia łk o w e w y stę p u ją n ie zależn ie od sposobu u trw a la n ia . Je d y n ie n ie k tó re u trw a la c z e za w ie ra ją c e k w as octow y w y w o łu ją całk o w ite p ęczn ien ie i ro zp ły w an ie się ty c h stru k tu r.
P o d o b n e s tr u k tu r y sp iraln e, ja k ie o bserw ow ał S tru g g e r n a m a te ria le ro ślin n y m , stw ie rd z ił o sta tn io W e i s- s e n f e l s (1957) w k o m ó rk ac h em b rio n u kurczęcia
Ryc. 5. O braz p ro to p la zm y w m ikro sk o p ie ele k tro n o w ym . a — fra g m e n t k o m ó rk i m e ry stem a ty c zn ej cebuli, w idoczne z iarn isto ści p rotoplazm y, b — cytonem a w p ro to p la z m ie c e b u li (wg S tru g g e ra ), c — cytonem a w p ro to p la zm ie k o m ó rk i z a ro d k a k u rczęcia (wg W eis-
senfalsa)
/XA / V
K w iec ie ń 1958 89
O
o
skopie elektronow ym , i fazy rozproszonej, k tó rą s ta now ią sp irale białkow e. J e s t rzeczą in te re su ją c ą , że w protoplazm ie, k tó ra n ie w y k az u je ak ty w n e j p rz e m iany m aterii, np. w sta n ie życia u tajo n eg o nasion, n a stę p u je odm ieszanie tych dw u faz. F aza hom oge
niczna zbiera się w form ie p ęcherzyków o średnicy 1000 do 5000 A, a faza rozproszona zostaje zepchnięta do prze stw o ró w leżących m iędzy ty m i p ęcherzykam i i tw orzy n ie re g u la rn ą gęstą siatkę.
S ch em at s tru k tu ry p rotoplazm y ja k i p rze d staw ia S tru g g e r je s t obrazem czysto m orfologicznym , op arty m w yłącznie na opisie obrazów elektro n o w y ch i n ie za
w ie ra p ró b pow iązania stw ierdzonych s tr u k tu r z cz y n nościam i życiowym i protoplazm y. Je d y n ie stw ierdzona stałość śred n icy sp ira l i bardzo zm ienna ich długość s u g eru je możliwość zw iązku m iędzy k sz tałtem sp iral a sta n e m fizjologicznym kom órki. N iew ątpliw ie czas n ajbliższy p rzyniesie dalszą rozbudow ę te o rii cytone- m atów ta k że od stro n y fizjologicznej.
Ryc. 6. a — k om pleksy b ia łe k g lo b u la rn y ch (wg F re y - W ysslinga), b — sc h em a t cytonem u (wg S truggera)
i w tu m o ra ch m yszy — są one w ięc c h a rak te ry sty cz n e ta k że d la k o m ó rek zw ierzęcych (ryc. 5c). Z iarnistości stw ierd zo n e w p ro to p la zm ie b a k te rii zd a ją się w sk a
zyw ać n a istn ie n ie cy to n em ató w także w kom órkach b ak tery jn y ch .
Z godnie z w y n ik am i p ra c S tru g g e ra proto p lazm a sk ła d a ła b y się z d w u faz: fazy rozpraszającej, k tó ra je s t ro ztw o rem b ia łk a i in n y c h skład n ik ó w chem icz
nych p ro to p lazm y i w yg ląd a hom ogenicznie w m ik ro
ANNA C ZA PIK (Kraków )
Z BIO LO G II TROPIK A LNY CH RYB SŁODKOW ODNYCH
H odow la r y b egzotycznych zdobyw a sobie coraz szersze koła zw olen n ik ó w i do starcza n ie ty lk o m iłej rozryw ki. Biologia w ielu g atu n k ó w ry b tro p ik a ln y ch je s t p oznana słabo albo w ogóle nieznana. Z arów no p rzyrodnicy, ja k zap alen i am atorzy, k tó rzy s ta ra ją się o sp ro w ad za n ie coraz now ych gatunków , stu d iu ją w a
ru n k i, ja k ie o d p o w iad a ją ty m zw ierzętom i p ró b u ją je rozm nażać — w noszą cen n y w k ła d do ichtiologii, a n ie
ra z n a tra fia ją n a b ardzo in te re su ją c e zagadnienia.
A k lim a ty z ac ja św ieżo im p o rto w an eg o g a tu n k u n ie je s t b y n ajm n ie j p ro stą sp raw ą. N iek tó re ry b y prócz w ła ściw ej te m p e ra tu ry w y m a g a ją jeszcze ściśle określo
nego odczynu i chem izm u wody, ta k ieg o ja k i m a ją w ody w ich ojczyźnie. Z rozum iano to n a przykładzie je d n ej z n ajp ięk n iejsz y ch ry b — b y strz y k a neonow ego (H yphessobrycon innesi). P ró b y ro zm n ażan ia tej ry b k i p row adzone w N iem czech p rze z dłu g i czas nie d a w ały pożądanego re z u lta tu , dopóki n ie za b rali się do p rac y hodow cy w m iejscow ości R eichenbach. W krótce okazało się, że sw ojego su k cesu nie zaw dzięczali oni ja k im ś n iezw ykłym zdolnościom hodow lanym . P rz y czyna b y ła b ard z o p ro sta : m ię k k a w oda w R eichenbach
m iała ta k i skład chem iczny, ja k i je st potrzeb n y tej rybce.
Z chw ilą, kiedy raz zrozum iano znaczenie, ja k ie m a sk ła d w ody dla ryb, p roblem te n n ie p rz e d staw ia ł ju ż w iększych trudności, poniew aż istn ie ją p ro ste sposoby p o dniesienia lub obniżenia tw ard o ści w ody (trzeb a z a znaczyć, że w ody tro p ik a ln e w przeciw ieństw ie do n a szych m a ją na ogół m n iejszą tw ard o ść i niższe pH — około 6). T ru d n iejsze je s t zagadnienie pożyw ienia.
W ogrom nej w iększości w ypad k ó w w y starczy żyw ić ry b y urozm aiconym żyw ym pokarm em , ab y czuły się dobrze i n o rm aln ie rozw ijały. S ą je d n a k w ypadki, kiedy b y w a inaczej. P rz y k ład e m je s t h isto ria ry b k i M ollienisia velifera. Otóż św ieżo im p o rto w a n e sam ce tego g a tu n k u m a ją p ię k n ą ozdobę w postaci olbrzym iej, b arw n ej p łe tw y grzbietow ej. K iedy rybę tę zaczęto roz
m nażać w ak w ariach , okazało się, że już w pierw szym pokoleniu p łetw a grzb ieto w a m a rn ia ła i ca ła piękność ry b y przep ad ała. D opiero po żm udnych dociekaniach ustalono, że ry b k a ta do no rm aln eg o rozw oju m usi m ieć obok zw ierzęcego p o k arm roślinny. In te n sy w n e k a r -
13
V *■%
Ryc. 7. S chem at s tru k tu r y subm ikroskopow ej p ro to plazm y w g S tru g g era; na lewo — pro to p lazm a a k ty w na, n a p raw o — protoplazm a w sta n ie życia utajonego
