A d r e s R e d a k c y i : M A R S Z A Ł K O W S K A N r . 1 t 8 . P R E N U M E R A T A „W S Z E C H Ś W IA T A ".
W W a rs z a v y ie : rocznie rub. 8 , k w artaln ie rub. 2.
Z p r z e s y ł k ą p o c z to w ą ,: rocznie rub. 10, półrocznie rub. 5 .
Prenumerować można w Redakcyi W szechśw iata i we w szystkich księgarniach w kraju i zagranicą.
R edaktor W szechśw iata p rzyjm uje ze spraw am i redakcyjnem i codziennie od godziny 6 do 8 wieczorem w lokalu redakcyi.
«j\« 3 (1 1 3 8 ). W arszawa, dnia 17 sty ranią 1904 r. T o i l l X X I I I . ---
T Y G O D N I K P O P U L A R N Y , P O Ś W I Ę C O N Y N AUK OM P R Z Y R O D N I C Z Y M .
D O C . D R . E M I L G O D L E W S K I .
A N A LIZA PR O C ESU Z A PŁ O D N IE N IA l).
M orfologia ścisła opisuje i porów nyw a bu
dowę organizm ów należących do różnych typów zw ierząt i roślin, a badania tej nauk i rozciągają się na cały czas trw an ia życia or
ganizmu, a więc obejm ują też okres życia, k tóry zowiemy okresem em bryonalnym . Zm iany, które w życiu em bryonalnem wy
stępują, idą bardzo szybko po sobie, ta k że cała organizacya przekształca się ustaw icz
nie. Zadaniem , którego m orfolog m a do
konać, jest dokładne poznanie organizacyi zarodka we wszystkich stadyach jego roz
woju, je s t odpowiedź n a p y ta n ie: ja k się roz
w ija zarodek, ja k pow stają jego k ształty zewnętrzne, ja k się w ytw arza ch arak tery styczna jego budow a anatom iczna. Przez długie szeregi lat te n czysto m orfologicz
ny kierunek był niem al jed y n ą drogą, k tó rą szły badania embryologiczne.
Dopiero w ostatnich dziesiątkach la t ro z poczęła się energiczna praca prow adzona n a j terenie embryologii, ale w odm iennym nieco kierunku. Badacze biorą sobie dziś za za-
1) Z wykładów embryologii eksperymentalnej wygłoszonych w Uniwersytecie Jagiell, w półro
czu zimowem 1903/4.
danie nietylko zbadanie toku rozwoju, ale także poznanie przyczyn, które pow odują te kolejno po sobie następujące przem iany morfologiczne.
Cały ten szereg zmian m orfologicznych, które odbywają się w czasie życia embryonal- nego, nazyw am y rozwojem em bryonalnym . Zm iany te doprow adzają do tego, że orga
nizm, którego punktem wyjścia jest jedna tylko kom órka zwana ja jk ie m —m a w defi
nityw nym stanie niejednokrotnie bardzo skomplikowaną budowę m orfologiczną. Ale dziś nie w ystarcza nam ju ż poznanie ja k te zm iany przebiegają—um ysł ludzki dąży do rozw iązania zagadki, dlaczego one biegną w łaśnie w ten, a nie w in n y sposób, jakie są m om enty przyczynowe, które w yw ołują da
ne zmiany morfologiczne. W ilhelm Roux, tw órca tego nowego w em bryologii kierun-
| ku, wychodząc z zasady podanej przez K a n ta i Spinozę, że każdy fak t, k tó ry podlega praw om przyczynowości jest faktem m echa
nicznym —nadal tej nauce, k tó ra dąży do zbadania m om entów przyczynow ych rozw o
ju , nazwę m echaniki rozwojowej. W y ra zu „m echanika“ Roux użył nie w zna
czeniu fizycznem, ale filozoficznem. Nazwa była przedm iotem długich sporów nauko
wych, ale jest to, mojem zdaniem, rzecz
zupełnie drugorzędna, czy ta nauka ma się
nazywać m echaniką, czy fizyologią rozwoju,
czy m orfologią racyonalistyczną, nas intere
34 W S Z E C H Ś W IA T A'2 3 suje tu nowy kierunek pracy, której przed-
istaw iciele dążą wspólnem i siłami do naj- gruntow niejszego zbadania przyczyn prze
m ian m orfologicznych.
Ja k o pierw szy rozdział tej n au k i uważać- by m ożna b adania dążące do poznania p rz y czyn, które pow odują, że kom órka, dająca
ipoczątek organizmowi, zaczyna się rozw ijać,
jże ta kom órka zaczyna się dzielić, że w stę
p uje w okres zm ian cechujących proces zwa- j ny rozwojem. O jakie to pr*yczyny nam tu chodzić będzie? W program ie nakreślonym dla m echaniki rozwoju, pow iada R oux, że dążeniem naszem powinno być o ile m ożno
ści sprowadzić zjaw iska rozwojowe do dzia
łania sił, które znam y wśród przyrody m ar
tw ej, k tó ry ch działanie m usi tu być p rzy czyną przem ian morfologicznych. W wielu razach tak a analiza m om entów przyczyno
w ych się nie ud aje i nie prędko uda. R oux je s t zdania, że sprow adzenie procesów m or
fologicznych do działania sił fizycznych i chem icznych nie udaje się w ty ch razach, kiedy proces m orfologiczny je s t następ
stwem działania nie jednej siły, ale całe
go ich kom pleksu. Nie m ogąc z tego pow o
du zanalizow ać działania poszczególnych sił, znajdujem y sobie zadanie łatwiejsze: sta ra m y się złożony proces m orfologiczny spro
wadzić do procesów prostszych, elem entar
nych. A więc zadanie, k tó re m a m echanika rozw oju, jest, w edług R ouxa, dwojakie: o ile to możliwe dążyć do w ykazania sił, k tó ry ch następstw em je s t badany proces m orfolo
giczny; o ile to nie możliwe—sprow adzić procesy bardziej złożone do spraw p ro st
szych w nadziei, że te z czasem dadzą się dalej zanalizow ać przyczynowo.
W ty m rozdziale będziemy się zajm ow ać badaniem przyczyn procesu zapładniania.
P ostaram y się zanalizow ać go m orfologicz
nie. Proces zapłodnienia obserwować m oż
na łatw o u n iektórych zw ierząt niższych z zapłodnieniem zew nętrznem . Na szkiełku zegarkowem w małej ilości wody um iesz
czam y trochę ja je k jeżowca i dopuszczam y doń sperm y tego samego g atu n k u . Po k r ó t
kim czasie m ożna stwierdzić, że do ja je k zbliżają się plem niki, że jeden z nich w nika do jajk a, że jąd ro jego przesuw a się wśród plazm y ja jk a k u jego ją d ru i z niem się ze
spala, wreszcie zauważyć m ożna, że kom ór
k a tak a dzieli się i od tej chwili rozpoczyna się rozwój. Dalej faktem jest, że organizm, k tó ry w ten sposób pow stał, nosi cechy oj
ca i m atki, a więc chw ila zespolenia elem en
tów płciowych jest zarazem m om entem prze
niesienia na organizm potom ny właściwości rodzicielskich x).
Teraz będzie naszem zadaniem tę rzecz zanalizow ać przyczynowo. Będziem y więc pytać, dlaczego zbliżają się plem niki do ja j
k a niezapłodnionego, i dlaczego zbliżają się plem niki tego samego g atu n k u , choćby w te m samem naczyniu m ieściły się plem niki ob
cych gatunków . Dlaczego ten plem nik po w niknięciu do kom órki ja jk a dąży do zlania swego ją d ra z jądrem jajk a, jak ie to są siły, które pow odują przesuw anie ty ch jąder.
W reszcie spytać m usim y dlaczego proces za
płodnienia je s t pobudką do rozwoju i co zapew nia przeniesienie właściwości ojca na organizm potom ny.
Zastanów m y się najpierw nad przyczyną zbliżania się elem entów płciowych tego sa
m ego g a tu n k u do siebie. W e w szystkich ty ch badaniach postępow ano drogą ekspery
m entalną. Je d n e z pierw szych racyonalnie w ykonanych doświadczeń, to były dośw iad
czenia podjęte przez P feffera (1883), botani
k a niemieckiego. P feffer postępow ał w tak i sposób, że plem niki paproci umieszczał w naczyniu z wodą, do której w kładał ru r
k i napełnione kwasem jabłkow ym , albo m ocnem i roztw oram i jabłczanów , a wiado
mo, że te w łaśnie substancye chemiczne mieszczą się w archegoniach paproci. Oka
zało się, że plem niki zdążają tłum nie do ru rek, zaw ierających te substancye. Jeżeli zaś w naczyniu um ieścim y plem niki nie p a proci, ale mchów, w tedy nie wchodzą one do tych rurek. W iadom o też, że elem enty płciowe żeńskie mchów nie zaw ierają wcale kw . jabłkow ego, zaw ierają one natom iast cukier. M ożna więc było przypuszczać, że jeżeli się te ru rk i napełni roztworem cukru, to plem niki mchów zdążać będą ku rurkom .
x) W ty m a rty k u le s p ra w y dziedziczności b li
żej ro z p a try w a ć nie b ęd ę, ja k k o lw ie k ona łączy s ię bezp o śred n io z pro b lem atem zapłodnienia.
C zy teln icy W s z e c h św ia ta b ę d ą m ieli sposobność zaznajom ienia się z najnow szem i spostrzeżeniam i
| w te j sp ra w ie z a rty k u łu , k tó r y w k ró tk im cza
sie u k aże się w tem piśm ie.
j\n 3 W S Z E C H Ś W I A T ______________________________________________ 35 Ja k o ż rzeczywiście doświadczenie potw ier
dziło słuszność tego przypuszczenia. R urki, napełnione roztw orem cukru trzcinowego, w yw ierały wpływ przyciągający na plem niki mchów, natom iast nie działały wcale na plem niki paproci.
Te doświadczenia P feffera m ają ważne dla nas znaczenie. W ykazują one, że jajk a oddziaływ ają za pośrednictw em substancyj chemicznych, które się w ich ciele mieszczą.
K w estya nie jest przez to bynajm niej zupeł
nie rozwiązana, ale zrobiliśmy krok naprzód:
nie będziemy p ytali obecnie dlaczego jajk a przyciągająco oddziaływ ają na plem niki, ale badać możemy tylko sposób oddziaływania danych substancyj chemicznych i pytać się.
dlaczego one właśnie m ają wpływ taki.
Sprawę sposobu odziaływania jajk a na plem nik przed dwum a laty podjął D ungern.
Doświadczenia D ungerna (których dokładne streszczenie podane we W szechświecie przez Rosenhaucha) J), przeprowadzone były na jajk a ch szkarłupni, m ianowicie jeżowców i rozgw iazd m orskich. D ungern zauważył w tych doświadczeniach, że gdy plem niki gatunków obcych zbliżą się do jajka, w ten
czas zbaczają nagłym ruchem z drogi do
tychczasowej i ustaw iają się zwykle w po
łożeniu stycznem do powierzchni jajk a.
W niknięcie ich do plem nika je s t w tedy nie
możliwe. To zboczenie tłum aczy się po
drażnieniem plem nika przez substancye che
miczne, mieszczące się w jajk u . Jeżeli się natom iast przybliży plem nik tego samego g atun ku, wtenczas te same substancye dzia
łają na niego porażająco, tak, że zboczenie nie jest możliwe. Że rzeczywiście w jajkach znajduje się tak a substancya, w ypływ a z in
nego doświadczenia D ungerna. J a jk a je
żowców rozcierane były z m asą żelatynową.
Kulki tej masy, zawierającej ekstrak t jajek, działały w sposób analogiczny jak jajk a.
Plem niki jeżowców ustaw iały się prostopa
dle do pow ierzchni kulek żelatynowych, plem niki rozgw iazd stycznie.
Inne doświadczenia D ungera m iały za za
danie przekonać się, w jak i sposób jajk a zw ierząt zapobiegają w niknięciu elementów obcych gatunków . B adania te w ykazały, że niektóre ja jk a zaw ierają substancyę działa-
W sze ch św ia t t. X X I I n r. 26.
jącą w prost trująco na plem niki obcych g a tunków". D ungern przypuszczał, że gdyby się udało otrzym ać ańtytoksynę tej substan- cyi, w tedy m ożnaby zniweczyć wpływ tok
syczny substancyi zawartej w jajkach, i wtenczas m ożnaby może wywołać sztuczne zapłodnienie m iędzy gatunkam i, które są daleko od siebie w drzewie genealogicznem postawione. A łe takiej substancyi D un
gern nie otrzym ał. N adto przekonał się, że są jajk a, które nie zawierają takich sub
stancyj tru jący ch dla plem ników obcych.
Dlaczegóż tam nie jest możliwe krzyżowanie daleko stojących gatunków . Polega to we
dług doświadczeń tego autora na obecności w osłonce jąd ra substancyj zwanych agluty- ninam i. Te aglutyniny działają w ten spo
sób, że pow odują zbijanie się plemników w jednę masę, ta k że ich oddzielne w nika
nie jest niemożliwe. W reszcie, ja k poprzed
nio wspom niałem, z doświadczeń D ungerna wynika, że istnieją substancye w jajkach, które powodują odsunięcie plem ników ob
cych gatunków , gdy one zbliżą się do jajk a.
Ale w tych doświadczeniach nie udało się wynaleźć sposobu wyw ołania zapłodnienia między g atunkam i dalej od siebie stoją- cemi.
T a rzecz posunęła się niezm iernie naprzód w roku ubiegłym . W kw ietniu tego roku J. Loeb, obecnie prof. fizyologii w uniw er
sytecie Berkeleya w K alifornii, ogłosił ty m czasową notatkę, w której donosi, że udało się wywołać sztuczne zapłodnienie między jeżowcem a rozgwiazdą. W w arunkach zwy
czajnych skrzyżowanie ty ch ta k daleko od siebie stojących gatunków je s t niemożliwe.
Otóż Loeb podaje, że znalazł seryę cieczy, w któ ry ch ja jk a Strongylocentrotue purpu- ratn s można zapłodnić sperm ą A sterias ochracea. Loeb stw ierdził dalej, że woda m orska zawiera pewne substancye, których gdy dodamy do cieczy wyżej wspomnianych, to one nie dopuszczą do zapłodnienia mię
dzy elem entam i płciowemi ty c h gatunków . Te same ciecze, w których zapłodnienie m ię
dzy A sterias a Strongylocentrotus udaje się doskonale, nie dopuszczą do zapłodnienia m iędzy elem entam i płciowem i tego samego gatun ku . Jeżeli jednak do tego samej cie
czy, w której, ja k wspomniałem, elem enty
36 W S Z E C H Ś W IA T J\ó 3 płciowe tego samego g a tu n k u nie łączą się
z sobą, dodam y pew nych su b stan cy j z a w a r
ty ch w wodzie m orskiej —w ted y następuje połączenie m iędzy tem i elem entam i płcio
wemi .
Bliższe wiadomości, odnoszące się do całej spraw y, znajdujem y dopiero w obszerniejszej rozpraw ie Loeba, k tó ra w ostatn ich czasach się ukazała. Stw ierdziwszy najpierw , że nie
możliwe jest zapłodnienie w zwykłej wodzie morskiej ja je k przez plem niki tego samego gatu n k u , Loeb proponow ał postępow ać w te n sposób, żeby do dróg płciow ych jed n eg o in dyw iduum w strzykiw ać w przód sperm ę d ru giego osobnika. T ą m etodą jed n a k p ro w a
dzone doświadczenia nie doprow adziły do skutku.
W te d y Loeb w padł n a m yśl, że może pro
ces zapłodnienia, k tó ry nie udaje się gdy zn ajd u ją się równocześnie w wodzie m or
skiej plem niki i jajka, u d a się g d y te ele
m enty będą się znajdow ały w innych sztucz
nie przygotow anych cieczach. N a m yśl tę naprow adziła obserwacya, że przez zm ianę składu otoczenia zew nętrznego m ożna nie
raz wywołać w tkance organizm u daleko idące zm iany w charakterystycznych w łaści
wościach kom órek. Z daw ało się więc rze
czą możliwą, że przez działanie takich cie
czy zmienić będzie m ożna właściwości ko
m órek płciowych, tak, aby elem enty, k tó re się w zw ykłych w arunkach nie łączą, w ty ch cieczach m ogły się zespalać.
Ja k o m atery ał do b adania Loeb w ybrał sobie ja jk a jeżowców i w dośw iadczeniach sw ych dążył do tego, żeby je zapłodnić plem nikam i rozgw iazdy.
Pierw szą rzeczą, k tórą Loeb postanow ił zbadać, było pytanie, jak ie są w arun k i ze
w nętrzne procesu zapłodnienia ja je k jeżow
ców plem nikam i tego samego g atu n k u . T a kw estya je s t w ażna z tego w zględu, że g d y się te w arunki pozna, m ożna w nich właśnie w prow adzić pew ne zm iany w nadziei, że przez to będzie m ożna spowodow ać połącze
nie elementów indyw iduów płciow ych, n a le żących do dw u gatunków , daleko od siebie stojących w rozw oju filogenetycznym .
Proces zapłodnienia w n atu rze odbyw a się w wodzie m orskiej. W oda m orska w e
dłu g v a n ’t H offa je st cieczą, w której składniki m ineralne w ystępują w w zajem
nym stosunku: 100 NaCl, 7,8 MgClj, 3,8 M g S 0 4, 2 , 2 KOI; do tej cieczy jeszcze dodać trzeba CaCl2, a te substancye są rozpusz
czone w koncentracyi x/a gram om olekular- nej i).
Okazało się, że w takiej cieczy zapłod
nienie jeżowca (Strongylocentrotus purp ura- tus) nie udaje się wcale. Istnieje widocznie ja k a ś różnica między wodą m orską n a tu ra l
n ą a cieczą sztuczną. Loeb przekonał się, że jeżeli do 1 0 0 cm tej cieczy dodamy 0 , 1 cm3 Yjo norm. NaOH w tedy w tej cieczy zapłod
nienie następuje niemal ta k tam o ja k w wo
dzie morskiej. Ze zwiększeniem ilości NaOH zm niejsza się % zapłodnionych jajek. J u ż za dodaniem 0,3 NaOH do 100 cm3 cieczy v a n ’t H offa żadne niem al jajk o nie ulega za
płodnieniu.
W idać z ty ch doświadczeń, że do zapłod
nienia jajek tego jeżowca potrzeba koniecz
nie m ałych ilości NaOH. Potrzebny on jest w edług Loeba najprawdopodobniej do zobo
jętnienia znikomo m ałych ilości kwasu, k tó ry m a być w tej cieczy. Loeb przypusz
cza mianowicie, że w skutek zaw artości soli m agnezow ych i CaCl 2 pow stają hydroli- tycznie odszczepione jo n y wodorowe, k tó
ry m ciecz zawdzięczać m a nader słabą re- akcyę kwaśną. T a rzecz w rozprawie, o k tó rej mowa, była tylko w ypow iedziana jak o przypuszczenie—Loeb nie m iał żadnego pewnego dowodu, że rzeczywiście ciecz ta sztucznie przyrządzana oddziaływ a kwaśno.
Dopiero w ostatniej chwili ukazała się uzu
pełniająca n otatk a, z której wynika, że rze
czywiście oddziaływ anie cieczy tej jest bardzo słabo kwaśne. Najprawdopodobniej zatem znaczenie NaOH redukuje się tu dó zobojętnienia reakcyi kwaśnej. Jeżeli tak jest, to tu nie chodzi o jakieś specyficzne działanie NaOH, ale wyłącznie tylko o dzia
łanie g ru p y hydroksylow ej. A jony g rupy tej znajdują się też w in n y c h substancyach—
stąd wynika, że m ożnaby niem i zastąpić wo
dorotlenek sodowy. Istotn ie doświadczenia dalsze potw ierdziły prawdziwość tego przy-
x) Przez koncentracyą gramomolekularną ro
zumiemy ciecz przyrządzoną w ten sposób, że do 1 0 0 0 cm wody dodaje się tyle gramów sub
stancyi, ile wynosi suma ciężarów atomowych
poszczególnych składników.
N i 3 W SZ EC H ŚW IA T 37 puszczenia. Zam iast używać NaOH można
do cieczy v a n ’t H offa dodać czy to N a 2 0 0 3, czy N aH C 0 3, a ilości tych substancyj m ogły być również bardzo nieznaczne. Tak samo dodanie cytrynianu sodowego może mieć to samo znaczenie. Dalej chodziło o stw ier
dzenie drogą doświadczalną, czy też i inne substancye są niezbędne dla procesu zapłod
nienia. Okazało się, że do ty ch substancyj należą jony w apnia lub jo n y sodu, a dalej nie można też innem i substancyam i zastąpić NaCl, żeby to nie spowodowało u tra ty zdol
ności zapłodnienia u jaje k jeżowców.
Reasum ując w yniki tych doświadczeń, po
wiedzieć można, że do tego, aby zapłodnienie nastąpiło w cieczach v a n ’t H offa, niezbędna jest obecność g ru p y hydroksylowej, jonów w apnia i sodu, w ilościach ściśle określo
nych.
Po stw ierdzeniu tego fa k tu przystąpić można było do zm ian w składzie tych cie
czy w nadziei, że może w ten sposób przez wprowadzenie tego rodzaju zm ian będzie można wywołać zapłodnienie jaje k jeżowca przez plem niki rozgw iazdy. B adania Loeba polegały najpierw na zm ianie stosunku ilo
ściowego NaOH do innych soli, zaw artych w cieczy van ’t Hoffa. Dodaw ano NaOH więcej aniżeli koniecznem jest do doprow a
dzenia do sku tku zapłodnienia między ja j
kam i jeżow ca a nasieniem tego samego g a
tunku. Powiedzieliśm y poprzednio, że do zapłodnienia jeżowca plem nikiem tegoż g a
tu n k u potrzeba było do 1 0 0 cm3 cieczy v a n ’t H offa dodać 0,1 cm3 wodzianu sodu Yn, normalnego. W obec tej ilości NaOH zapłodnienie między jajkam i jeżowców a plem nikam i rozgw iazdy nie dochodzi do skutku, Loeb zwiększył do 0,3 NaOH ilość NaOH dodanego do cieczy v an ’t H of
fa. W tenczas okazało się, że w tej cieczy następuje zapłodnienie m iędzy jajk am i je żowców a plem nikam i rozgwiazdy, n a to m iast w tej cieczy nie je s t możliwe zapłod
nienie m iędzy jajkam i jeżowca a plem nika
mi tego samego gatunku.
Ciekawy ten fa k t uw idocznia tablica po
dana przez Loeba, w której stosunek za
płodnienia jednego i drugiego rodzaju do
skonale się uwidocznia. Tablicę tę podaję w całości.
Ilość procentow a
n . , . . . ja je k jeżow ców
Ciecz, w k tó rej przedsięw zięto zapłodnionyeh
zapłodnienie przez plem niki
jeżów - roz-
ea gwiazdy
1 0 0 cm3 w ody m orskiej 1 0 0 cm3 cieczy v a n ’t H offa
100 * 0 % 0% o#
100 100 100 100
„ + 0 , 1 c m 3 “ n N aO H 5 0 # 0 #
n + 0,2 „
„ 4- 0 ,3 „
» + 0 , 4 „
„ 20$ 3 %
„ 0 , 0 1 # 8 0 # 0 # 3 0 #
Z tej tablicy jasno w ypływ a wniosek, że te ciecze, które daw ały najw iększą ilość pro
centową jaje k jeżowca zapłodnionych plem nikam i tego samego gatun k u, dają najm niej
szą ilość procentow ą jajek zapłodnionych rozgwiazdy i odwrotnie. Te same w yniki otrzym ano także dodając do cieczy van ’t Hoffa zam iast wodzianu sodu inne ciała, m ające wprowadzić doń jo n y hydroksylowe.
Zawsze stwierdzano, że ciecze, w których ja jk a okazywały zdolność zapłodnienia się plem nikiem własnego gatun ku , nadaw ały tym jajkom odporność przeciw plemnikom obcego gatunku. N atom iast w cieczach, w k tó ry ch możliwe było krzyżowanie, bar
dzo w yraźnie ujaw niała się odporność prze
ciw plem nikom własnego gatunku.
(CDN)
RAD.
(Odczyt prof. PIOTRA CURIE, wygłoszony w Instytucie królewskim w Londynie).
(Dokończenie).
y .
Sole rad u wydzielają wciąż ciepło. W y dzielanie to je s t do tego stopnia silne, że pozwala wykonać doświadczenie na większą skalę. W ty m celu posiłkujem y się dw um a naczyniam i D ew ara (o podwójnych ścia
nach z próżnią pom iędzy niemi dla izolacyi cieplnej) A i A ' (fig. 6 ). W jednem z nich umieszczamy ru rk ę szklaną a, zawierającą 7 decygram ów czystego brom ku radu;
w drugi em zaś podobną rurkę a' lecz zaw ie
rającą substancyę obojętną, niepromienio- twórczą, np. chlorek baru. Tem peraturę w ew nątrz każdego naczynia m ierzym y zapo
mocą term om etru, którego kulka mieści się
tuż obok rurki. Otwory naczyń zam ykam y
38 W S Z E C H Ś W IA T JV6 3
w atą. W w arunkach ty ch term o m etr t w n a czyniu z radem w skazuje stale tem p eraturę wyszą o 3° ponad w skazyw aną przez term o m etr V.
Ilość ciepła, wydzielonego przez rad, w y m ierzyć można przy pom ocy kalory m etru lodowego. Po m iary zostały dokonane z so
lą radow ą niedawno przygotow aną. W y k a zują one, że każdy g ram ra d u wydziela oko
ło 80 m ałych kaloryj w ciągu godziny, t. j.
tyle, ile potrzeba do stopienia równej n a w a
gę ilości lodu. Sam a sól zdaje się pozosta
w ać wciąż w stanie jednakow ym ; zresztą żadna zw ykła reakcya chem iczna nie b y łaby zdolną do w ytłum aczenia podobnie ciągłego w ydzielania się ciepła.
,n
Fig. 6 .
Zauważono również, że sól radow a świeżo przygotow ana wydziela w jednostce czasu w zględnie m ałą ilość ciepła; później ilość ta stale się zwiększa i zbliża wreszcie do w a r
tości stałej, k tó rą osiąga dopiero po miesiącu.
Jeżeli sól radow ą rozpuścim y w wodzie i roztw ór zam kniem y w rurce zatopionej, to ilość ciepła w ydzielanego będzie z początku nieznaczna; stopniowo je d n a k się zwiększy i w końcu miesiąca u stali się. P o m iary stw ierdziły, że sól radow a, zaw arta w ru rce zalutow anej wydziela po osiągnięciu stanu końcowego zawsze jednakow ą ilość ciepła, czy będzie w postaci stałej czy w rozpusz
czonej.
Można również w ym ierzyć ilość ciepła, ja k a w rozm aitych tem p eratu rach w ypływ a z soli radu, zanurzając ru rk ę z solą w roz
m aitych gazach skroplonych i m ierząc ob
jętość gazu odparow anego. Doświadczenie podobne wykonać np. m ożna z chlorkiem m etylu (o p. wrz. —21°). Prof. D ew ar i p. Curie w ykonali pom iary z tlenem cie
kłym (w tem p. —180°) i wodorem ciekłym (w tem p. —262°). To ostatnie ciało nad aje się szczególnie dobrze do wykonania do
świadczenia: ru ra A (fig. 7), z izolacyą próż
niową Dew ara, mie
ści nieco wodoru cie
kłego H; przez rurkę t t odpływ a tworzący się gaz do epruw^etki z przedziałkam i E , na
pełnionej wodą. R u ra A je s t zanurzona w wodorze ciekłym H'.
W w arunkach tych żadne wydzielanie się
gazów w rurce A nie m a miejsca. Skoro jed n a k zanurzym y rureczkę «, zawierającą 7 decygram ów brom ku radu, w wodorze A, rozpocznie się stale wydzielać wodór g a
zow y z prędkością 73 cm3 w ciągu m i
n u ty.
VI.
Prom ienie rad u w yw ołują rozm aite reak - cye chemiczne. D ziałają one, podobnie ja k
j
światło, na substancye wrażliwe na św iatło, używ ane w fotografii. Zabarw iają szkło na fioletowo, lub na niebiesko albo na zielono.
Pod ich w pływ em parafina, papier, celuloid żółkną; papier staje się przytem łam liw y.
F o sfo r zwykły zamienia się n a czerwony.
Ciała fosforyzujące pod wpływem prom ieni rad u ulegają transform acyi wraz ze stopnio- wem zanikaniem własności fosforyzow ania.
W reszcie w sąsiedztwie soli radowej zauw a
żyć m ożna w pow ietrzu ozon.
VII.
Prom ienie rad u w yw ołują rozm aite zmia
n y fizyologiczne. Sól radow a umieszczona w pudełeczku tekturow em lnb m etalowem działa mimo to na oko i w ytw arza wrażenie św iatła. W ystarcza umieścić pudełeczko przed okiem zam kniętem lub na skroni, aby ujrzeć światło. W doświadczeniach tych substancye zaw arte w oku zaczynają fosfo
ryzow ać pod wpływem prom ieni rad u i świa
tło, któ re oko spostrzega, m a źródło swe w oku samem.
Prom ienie ra d u działają na naskórek; je żeli n a kilka m in u t pozostawim y ru rkę z so
lą radow ą na skórze, to z początku nie zau
y
F ig . 7.
Nu 3 39 ważym y żadnej zm iany szczególnej, lecz po
15—20 dniach w miejscu, gdzie leżała rurka, ukaże się plam a czerwona, później nabrzm ie
nie; jeżeli działanie rad u było zbyt długo
trw ałe, w ytw orzy się wreszcie rana, która goi się dopiero po kilku miesiącach. W pływ prom ieni radu na naskórek je s t analogiczny z działaniem prom ieni R en tg en a. P róbo
wano zużytkow ać ten w pływ do leczenia wilka i raka.
Promienie radow e w yw ierają zmiany w ośrodkach nerwowych; spowodować n a w et mogą paraliż i śmierć. Zdaje się, że są również zdolne do spraw iania szczególnie intensyw nych zm ian w tkan kach żyjących.
V III.
Jeżeli jakiekolw iek ciało um ieścim y w są
siedztwie soli radu, to zauważym y, że ciało przysw aja sobie własności prom ieniotw ór
cze; staje się ono radioaktyw nem . Ta prom ie
niotwórczość indukow ana trw a przez pewien czas jeszcze po oddaleniu radu; wszelako co każde pół godziny zmniejsza się stopniowo do połowy i wreszcie znika zupełnie.
Zjawisko to ujaw nia się zawsze jednako
wo i w sposób osobliwie intensyw ny, jeżeli się zamknie ciała wraz z solą radow ą w na
czyniu jakiem kolwiek. Lepiej je s t zam iast soli stałej umieszczać jej roztwór. W naczy
niu szklanem A (fig. 8 ) zaw arty jest roztw ór soli radowej; ru rk i t i t' łączą A z naczy
niam i B i C, w ypełnionem i powietrzem.
Ł atw o stwierdzić, że ściany naczyń B i C są radioaktyw ne, gdyż w ysyłają promienie Becquerela podobnie ja k to czyni sam rad;
natom iast roztw ór soli radowej wydziela bardzo m ało promieni.
Zjaw iska tylko co opisane m ogą odbywać się również dobrze w jakim kolw iek innym gazie, nietylko w pow ietrzu i przytem bez względu na ciśnienie gazu w naczyniu. R a dioaktywność rozprzestrzenia się stopniowo w skutek pewnego rodzaju przenikania przez gaz; może przechodzić naw et przez rurkę włoskowatą z jednego naczynia do drugiego.
Gaz, k tó ry otacza rad i k tó ry przez to po
siadł własność udzielania prom ieniotw órczo
ści ciałom stałym , np. ścianom naczynia B i C, sam je s t również radioaktyw ny, lecz w ysyła jedynie ty lko promienie b a r
dzo m ało przenikające (promienie, wysyłane przez gaz, nie są w stanie przeniknąć ścian naczynia szklanego). Jeżeli gaz w podobny sposób zm ieniony oddzielimy od radu, to zachowa on dość długo swe własności;
a więc nie przestaje wydzielać prom ie
ni Becąuerela bardzo mało przenikliw ych i wzbudzać prom ieniotwórczości w ciałach stałych. Podw ójna ta jego działalność zmniejsza się co każde cztery dni o połowę i wreszcie zanika zupełnie.
R utherford przypuszcza, że rad wydziela wciąż substancyę gazową radioaktyw ną, któ ra rozchodzi się n a wszystkie strony i w y
wołuje zjawiska promieniotwórczości w zbu
dzonej (indukowanej). Substancyi tej hypo- tetycznej nadał on nazwę em anacyi radowej i mniema, że ona miesza się z gazami, ota- czającemi rad Bez konieczności przyjm o
wania m ateryalnej n a tu ry emanacyi, w yraz ten zastosować można do oznaczenia spe- cyalnej energii promieniotwórczej, grom a
dzącej się w gazie.
Powietrze, naładow ane emanacyą, powo
duje fosforescencyę ciał, stykających się z niem; szkło (najlepiej pochodzące z T u ry n gii) daje piękną fosforescencyę białą lub zieloną. Siarczek cynku Sidota staje się niezwykle błyszczący pod działaniem em a
nacyi. Można zrobić ciekawe doświadcze
nie zapomocą przyrządu, przedstaw ionego n a fig. 8 . K iedy k ran R jest zam knięty, em anacya promieniotwórcza, jak a w y
dziela się z roztw oru soli radowej w A, miesza się z powietrzem ponad roztw o
rem. K iedy em anacya po kilku dniach nagrom adziła się już dostatecznie w A, ro
bim y próżnię w naczyniach Fig. 8 . B i C, pokrytych uprzed
nio w ew nątrz fosforyzują
cym siarczkiem cynku. W reszcie zam yka
m y kurek R " i otw ieram y R. Pow ietrze, naładow ane emanacyą, w pada do B i C, które natychm iastow a świecić zaczynają.
Em anacya rad u zachowuje się podobnie ja k gazy, a to w następujących względach: daje się rozdzielać, ja k gaz, pom iędzy dw um a rezerwoarami, kom unikującem i się ze sobą.
Rozprzestrzenia się w pow ietrzu według
40 W S Z E C H Ś W IA T
praw a dyfuzyi gazów i posiada w spółczyn
n ik dyfuzyjny, zbliżony do podobnego w spół
czynnika dw utlenku węgla w powietrzu.
R u th e rfo rd i Soddy odkryli, że em anacya kondensuje się w tem peratui’ze pow ietrza ciekłego. P osługując się jeszcze raz p rz y rządem przedstaw ionym na fig. 8 , m ożna dem onstrow ać kondensacyę em anacyi. K u rek R " niechaj będzie zam knięty, a R otw ar
ty; em anacya rozchodzi się w tedy po całym przyrządzie i naczynia B oraz C (pokry
te w ew nątrz w arstew ką siarczku cynku Sidota) świecić zaczną. T eraz zam ykam y k u rek R i zanurzam y naczynie C w powie
trz u ciekłem. E m anacya w rzeczywistości przechodzi z naczynia B i zaczyna konden- sować się w C. Jednakże naczynie C nie staje się przez to silniej błyszczące, bowiem fosforencya siarczku cynku je s t słabsza w tem p eratu rze pow ietrza ciekłego, niż w tem peraturze zwykłej. W reszcie zam y
kam y k urek R ', przez co przeryw a się połą
czenie pom iędzy naczyniam i B i 0 , w yjm u
jem y naczynie 0 z pow ietrza ciekłego i po
zw alam y m u ogrzać się do te m p e ra tu ry zw ykłej. Naczynie C świecić pocznie w te
dy bardzo silnie, podczas gdy B je s t praw ie ciemne; em anacya, k tó ra z początku do
św iadczenia była rozmieszczona w obu n a
czyniach, znalazła się teraz praw ie całkow i
cie w naczyniu C.
Doświadczenia powyższe prow adzą do uznania em anacyi za gaz m ateryalny. Obec
nie jeszcze hypoteza istnienia podobnego rodzaju gazu op arta je s t w yłącznie na obja
w ach prom ieniotw órczych. D odajm y jesz
cze, że w przeciw ieństwie do m ateryi zwy
kłej, em anacya znika po pew nym czasie w rurce zatopionej, w której je s t zam knięta;
ilość emanacyi zmniejsza się do połow y w ciągu każdych czterech dni i ta stałość czasu je s t cechą ch arakterystyczną dla em a
nacyi radu.
IX .
Przed wyliczeniem głów nych własności radu , należałoby pokrótce przytoczyć począ
tek jego odkrycia; przyznać należy, że na pan ią Skłodowską-Curie przypada część bardzo wielka w tej pracy.
B adania ciał, zaw ierających u ran lub tor, przekonały, że prom ieniotwórczość je st obja- j
wem, k tó ry stale tow arzyszy atom om tych dw u pierwiastków ; radioaktyw ność substan
cyi złożonej je s t w ogólności' tem większa, im zaw artość m etalu promieniotwórczego w tej substancyi jest wyższa. Tymczasem niektóre m inerały uranowe, ja k blenda smo
lista, chalkolit, karnotyt, okazują prom ienio
tw órczość większą aniżeli sam uran m eta
liczny. Zadaliśm y więc sobie pytanie, czy czasam i m inerały wym ienione powyżej nie zaw ierają drobnych ilości jak iejś substancyi jeszcze nieznanej i obdarzonej spotęgow aną promieniotwórczością? Zaczęliśmy poszuki
w ać owej substancyi hypotetycznej n a dro
dze analizy chemicznej, kierując się jednak stale wielkością radioaktyw ności każdej w y
tworzonej substancyi. Przew idyw ania n a sze stw ierdzone zostały przez doświadczenie;
ru d a sm olista zawiera now e części składowe prom ieniotw órcze, lecz w ilościach niezw y
kle m ałych. T ona np. blendy smolistej za
w iera ilość rad u wTynoszącą około 1 decygra- ma. W tych w arun k ach w ytw arzanie soli r a du je s t mozolne i kosztowne. Tona m inera
łu daje kilka kilogram ów brom ku baru ra- diowanego, skąd w yciąga się następnie bro
m ek rad u przez krystalizacyę cząstkową.
D em aręay, niedaw no zgasły uczony, badał w idm a produktów przez nas wytworzonych.
W spółudział D em aręaya był dla nas nieoce
niony; ju ż w początku naszych poszukiwań analiza widm owa potw ierdziła nasze dom y
sły i doprow adziła do przekonania, że bar radioaktyw ny, któryśm y wydzielili z blendy smolistej, zawiera nowy pierwiastek. De- m aręayow i obowiązani jesteśm y pierwsze badanie nad widmem radu.
R ad daje bardzo w yraźną reakcyę w idm o
wą, i obecność jego może być rozpoznana p rzy pomocy spektroskopu w soli barowej, zaw ierającej rad naw et w rozcieńczeniu 1 : 10000. W rozcieńczeniu podobnem pro
m ieniotwórczość rad u je s t jeszcze mimo to niezw ykle silna. E lektrom etr zwykły, do
brze izolowany, zostaje rozbrojony z łatw o ścią w obecności p reparatu, w k tórym rad je s t zm ieszany z ciałam i obojętnemi w sto
sunku 1 : 1 0 0 0 0 0 0 0 0 .
R ad może być umieszczony powyżej baru
w szeregu m etali ziem alkalicznych; jego
ciężar atom ow y rów na się 225 i oznaczony
został przez p anią Skłodowską-Curie.
,)\ó 3 W S Z E C H ŚW IA T -11 Ohoć pierw iastek ten ta k jest zbliżony do
baru, jednak nie znajdujem y go naw et w po
staci śladów w zw ykłych m inerałach baro
wych. R ad nie inaczej tow arzyszy barowi, ja k tylko w m inerale zaw ierającym uran i fak t ten m a prawdopodobnie duże znacze
nie teoretyczne.
X.
R ad przedstaw ia więc nam ciało, które, zachowując swój stan, je s t przyczyną ciągłe
go wydzielania się znacznej ilości energii.
F a k t ten zdaje się być w sprzeczności z za
sadami podstaw owem i energetyki: propono- wono ju ż wiele hypotez dla ominięcia tej sprzeczności.
Z pom iędzy hypotez uznaliśm y dwie, k tó re w ysunęły się ju ż w początkach badań nad promieniotwórczością.
W edług pierwszej hypotezy przyjm uje się, jakoby rad był pierw iastkiem znajdują
cym się na drodze swej ewolucyi. Należy jednocześnie dodać, że ewolucya ta je st nie
słychanie powolna i żadna zm iana widoczna nie daje się zauważyć po wielu naw et latach.
Ponieważ energia, k tó rą rad w ydziela w cią
g u roku, nie pow oduje naw et jakichś wi
docznych zm ian w tem ciele, przeto zdaje się zupełnie słusznem przypuszczenie, że ilość energii w ydzielana podczas transfor- m acyi każdego pojedyńczego atom u musi być znaczna.
D ruga hypoteza polega na przypuszcze
niu, że w przestrzeni istnieją prom ieniow a
nia jeszcze nam nieznane i niedostępne dla naszych zmysłów. Rad zdaje się być zdol
nym do pochłaniania tych prom ieniow ań hy- potetycznych i do przem ieniania ich w ener
gię prom ieniotwórczą.
Obie hypotezy, które przytoczyliśm y, nie są zresztą ze sobą w niezgodzie.
T łum . K. Jabłczyński.
#
O L E JK I E T E R Y C Z N E U K S E R O FIT Ó W .
„Niektóre zbiorowiska roślinne, ja k np.
nadśródziem nomorskie „G arig u es“ i „Mac- chieu lub brazylijskie ,,Campos“ rozsiewają
dokoła woń, k tó rą wydają g atu n k i Cistus,
j