ROK XIV. W RZESIEŃ 1935. ZESZYT 7.
PRZYRODA I TECHNIKA
C Z A S O P IS M O P O Ś W IĘ C O N E P O P U L A R Y Z A C J I N A U K P R Z Y R O D N . I T E C H N IC Z N Y C H
W S Z E L K IE P R A W A Z A S T R Z E Ż O N E . P R Z E D R U K D O Z W O L O N Y ZA P O D A N IE M ŹRÓDŁA.
Dr. BOLESŁAW ŚLIŻYŃSKI, Kraków.
NIEKTÓRE ZAGADNIENIA Z NAUKI O DZIEDZICZNOŚCI.
W s t ę p.
Genetykę charakteryzuje specyficzna cecha, polegająca na bardzo dużej je j ekspansywności. Sfery jej działalności i w prost naw et uży
teczności gospodarczej zaczynamy dopiero rozpoznawać. Tak wiele
* terenów ludzkiej myśli czeka na zastosowanie zdobyczy genetycznych, że nauk a ta staje się jed n ą z najw ażniejszych dźwigni w rozwiązy
waniu bardzo nieraz doniosłych problemów i to zarówno teoretycz
nych, ja k ściśle praktycznych. Przejdźm y do omawiania dziedzin w pływ u genetyki pod względem teoretycznym i praktycznym . Rzecz oczywista, że cały omawiany zespół zagadnień będzie można przed
staw ić tylko pobieżnie.
N a u k i b i o l o g i c z n e . Jest rzeczą oczywistą, że wszelkie zro
zumienie zjaw isk ewolucji w państw ie roślin i zwierząt musi być o parte na znajomości p r a w, r z ą d z ą c y c h p r z e n o s z e n i e m c e c h z r o d z i c ó w 11 a p o t o m s t w o. W artość zdobyczy gene
tyki odnośnie do teorji ewolucji istot żywych przewyższa w bardzo dużym stopniu dotychczasowe rezultaty, osiągnięte na tern polu przez inne nauki biologiczne. W yniki bowiem pracy genetyków nie są oparte na przypadkow ej obserw acji ani na mniej lub więcej udałej logicznej spekulacji, są one zbudowane na podstaw ie ś c i s ł e g o e k s p e r y m e-n t. u. Co więcej, w sposób zupełnie nieoczekiwany ge
netyka dociera do zagadnienia budowy m uterji żywej, jej konstrukcji i i warunków istnienia.
H o d o w 1 a z w i e r z ą t i r o ś l i 11 m a najw ięcej do zawdzię- f ezenia genetyce. Na tym też terenie zapoczątkowano badania gene
tyczne. Hodowla zw ierząt i roślin po udom owieniu licznego szeregu gatunków zajm ywała się badaniam i w arunków najlepszej w ydajno
ści: obchodzeniem się ze zwierzętami i roślinami, żywieniem, upraw ą, chorobami i zarazami. Pozostała jed n ak dalsza droga postępu: ba
danie cech wrodzonych, które tak wielką rolę odgryw ają w produkcji rolniczej. Te badania odznaczają się tern, że nie obejm ują jednego pokolenia tylko, lecz p rac u ją nad przyszłością. Jeżeli potrafim y, drogą_
planowej pracy genetycznej, wyprodukować zwierzę czy roślinę o większej użyteczności, to efekt naszej pracy nie zginie wraz z tym
1!)
osobnikiem, tylko w ystąpi w następnych pokoleniach z rów ną siłą.
Genetyka poddała dokładnem u eksperym entalnem u badaniu bardzo wiele z dawnych zwyczajów hodowlanych i co do niektórych w yka
zała zupełną bezpodstawność a nieraz naw et szkodliwość.
Z a g a d n i e n i a s p o ł e c z n e . Rosnące zdobycze genetyki um iały w targnąć' naw et w dziedzinę, zam kniętą przed większością nauk biologicznych, t. j. w dziedzinę społeczeństwa ludzkiego. Oka
zało się, że cechy w swej przew ażającej większości i to zarówno do
tyczące budowy anatom icznej człowieka ja k i jego fizjołogji i psy
chiki, podlegają tym samym prawom dziedziczności, jak ie rządzą światem roślin i zwierząt. Genetyka stosow ana — e u g e n i k a — bada zachowanie się cech dziedzicznych u człowieka. Rzecz oczywi
sta, że tu nie może się ona posługiwać metodami eksperym entu, jak u zwierząt i roślin, tern też trudniejsze jest je j zadanie. Dąży ona do wynalezienia sposobów wyelim inowania ze społeczeństwa ludzkiego cech ujem nych, ja k choroby dziedziczne i inne i w tedy stanow i euge- nikę negatyw ną a z drugiej strony dąży do spotęgow ania cech do
datnich; nazywa się w tedy eugeniką pozytywną.
Przedstaw iw szy pobieżnie znaczenie gentyki, spróbuję tę naukę scharakteryzow ać, zwłaszcza o ile chodzi o je j m e t o d y k ę i t e r- m i 11 o 1 o g j ę. M etodyka w najgrubszych swych zarysach ogranicza się do obserw acji cech u rodzicielskich organizmów i zachowania się ich w następnych generacjach. Ta dru g a część stanow i właściwe ba
danie genetyczne i w ym aga nieraz bardzo skomplikowanych operacyj logicznych i m atematycznych.
Ojcem genetyki jest, ja k wiadomo, G r z e g o r z M e n d e l , przeor klasztoru A ugustjanów w Bernie na M orawach i główną jego zasługą jest właśnie owo zastosowanie rachunku do stosunków ge
netycznych, panujących w potomstwie. Lecz niepom ierną jego za
sługą je s t również um iejętne podejście do problemu. Przed nim długi szereg uczonych próbow ał rozwikłać tę kw estję, jed n ak nadarem nie.
Dlaczego? Oto dlatego, że badacze ci, biorąc p a rę rodzicielskich orga
nizmów, usiłowali „za jednym zamachem“ zbadać sposób dziedziczenia się najw iększej ilości cech. Dziś wiemy, że wobec zupełnie nieraz róż
nych sposobów ujaw niania się w potomstwie, cechy te mogły dawać w sumie obraz niesłychanie skomplikowany. Dopiero Mendel, wziąwszy pod uwagę j e d n ą p a r ę c e c h w pokoleniu rodziciclskiem (P .), badał sposób dziedziczenia się jej, przyczem nie zatrzym ał się wcale n a pierwszem pokoleniu (F ,) lecz połączył osobniki tego pokolenia między sobą i uzyskane w ten sposób pokolenie drugie (P 2) pozwo
liło m u w ysnuć owe najbardziej zasadnicze praw a genetyki, nazwane jego imieniem. Lecz nietylko łączenie rodziców i obserw acja potom stw a jest dziś tem atem badań genetycznych. Z niesłychanie subtel
nych badań, których kilka będę m iał sposobność niżej przedstaw ić, posiłkując się zarówno b i o m e t r y k ą ja k i m ikroskopem (dziś można widzieć poszczególne fazy dziedziczenia), w ysnuw a genetyka swoje praw a. P raw a te precyzją i ścisłością dorów nują praw om ehe-
291 m ji czy fizyki i tem się tylko od nich
różnią, że mówią o tworze niesłychanie bardziej skomplikowanym, jakiem jest życic.
Ognisko rozbudowy odkryć genetyki leży w krajach anglosaskich, głównie w Stanach Zjednoczonych, którym też w osobie T. Ii. M o r g a 11 a cały świat cywilizowany złożył hołd w roku 1933, przyznając mu Nagrodę Nobla.' Do najpopularniejszych objektów badań genetycznych należy ze świata zwierzę
cego muszka owoedwa D r o s o p h i 1 a króliki, kury, morskie świnki etc., a ze A n t i r r h i n u nr i inne.
R yc. 1. S a m ie c (n a lew o) i sam ica (n a p raw o ) m u szk i ow ocow ej D r o s o p h i l a
m e 1 a n o g a s t e r.
r n e l a n o g a s t e r , myszki, świata roślinnego kukurudza,
I.
K a ż d a c e c h a d z i e d z i c z n a jest w y w o ł a n a przez od
powiedni z a w i ą z e k czyli g e 11. Cechą dziedziczną nazywamy tak ą , co do k tórej możemy stw ierdzić, że p r z e c h o d z i z r o d z i -
R yc, 2. S c h e m a ty cz n y o b ra z re d u k c ji ch ro m o so m ó w w czasie d o jrz e w an ia k o m ó re k ro zro d czy ch z w ierzę c ia , u k tó re g o w k a żd e j ko m ó rce c ia ła ( = k o m ó rk i so m aty cz n e ) m ieści się w ją d ra c h k o m ó r
k o w y ch 8 ch ro m o so m ó w (4 p a ry ). 1) K o m ó rk a w s p o c z y n k u . 2) R o zlu źn ien ie z rę b u eh ro m a ty n o w e g o . 3--G) S ta d ju n i s y n a p s is . 7) O k re s seg m e n ta c ji p o p rzeczn ej (o d d zielan ie s ię p o szczeg ó ln y ch ch ro m o so m ó w ), k tó re j w y n ik ie m je s t w y tw o rz e n ie 4 p a r chrom osom ów ’. 8) C hro m o so m y g ru b ie ją . 9) 4 p a ry ch ro m o so m ó w u s ta w ia ją s ię w ró w n ik u k o m ó rk i. 10) C hro m o so m y p rz e su w a ją s ię k u b ieg u n o m . 11) P rze w ę że n ie się c ia ła k o m ó rk i. 12) D w ie k o m ó rk i p o to m n e o z re d u k o w an e j ilości c h r o m o s o m y (4 c h ro m o so m y w k a żd e j k o m ó rce t. j. po je d n y m z k a żd e j p a ry ) czyli g a m e ty . W re z u lta c ie t ego p o d z ia łu , zw an eg o re d u k c y jn y m ilość ch ro m o so m ó w w g a m e ta c h je st o po ło w ę m n ie jsza niż w Jjo_
m ó rk ach so m aty cz n y c h . (W e d łu g G od lew sk ieg o 1930 — częściow o zm o d y fik o w a n y ).
1 Porów naj: Przyroda i Technika, r. 1934, z. 3, str. 123, T. H. Morgan, lau reat N agrody Nobla.
1 9*
F,
Hyc. 3. S c h e m a t, p rz e d sta w ia ją cy d zied ziczen ie b arw y k w iató w n g ro sz k u p a c h n ą c e g o . O bok po szczeg ó l
n y c h o so b n ik ó w w y ry s o w a n e s ą ch ro m o so m y z za- z n aczo n em i g e n am i (c = b a rw a b ia ła , C = b arw a
czerw o n a).
c ó w n a p o k o 1 e n i a n a- s t ę p n/e. Jedynem ogniwem mortblogicznem, jakie łączy obie generacje rodzicielską i po
tomną, są komórki rozrodcze a więc jajo i plemnik. W ko
mórkach rozrodczych czyli g a- m e t a c h znajdujem y tylko połowę tej ilości chromoso
mów — (są to ciała nitkowa
te, znajdujące się w jądrze komórkowem, wykazujące wiel
kie pokrewieństwo do barwi
ków, w nich to zawarte są za
wiązki cech dziedzicznych czyli geny) — jak a charakteryzuje somatyczne komórki danego ga
tunku. Dzieje się to drogą p o- d z i a ł u r e d u k c y j n e g o, który jest istotną częścią pro
cesu dojrzewania komórek roz
rodczych. Załączona ryc. 2 przedstawią podział redukcyj
ny w sposób schematyczny.
Z połączenia obydwóch ga
met czyli po zapłodnieniu powstaje t. zw. z y g o t a czy
li komórka, posiadająca znów podwójną ilość chromosomów i charakterystyczna tom, że w dalszym rozwoju ]iowoduje powstanie zarodka.
K ażda kom órka zawiera w swym składzie genetycznym czyli, jak mówimy, w g e n o t y p i e zawiązki cech, pochodzące w połowie od ojca i od m atki. W eźmy klasyczny przykład doświadczenia M endla.
(Ryc. 3). Krzyżował on groszek biało kw itnący z czerwono kw itn ą
cym. Całe pierwsze pokolenie (F ,) składało się z osobników całkiem do siebie podobnych — wszystkie roślinki kw itnęły czerwono. Róż
nice ujaw niły się dopiero w pokoleniu drugiem . W ystąpiło tu m iano
wicie 75°/0 roślin czerwono kw itnących i 25°/0 biało kw itnących, czyli iv stosunku liczbowym 3 :1 . W innym w ypadku mianowicie przy krzy żowaniu dwu roślin M i r a b i 1 i s j a 1 a p a w ystąpiła w pokoleniu pierwszem barw a pośrednia, zaś w pokoleniu drugiem znaleziono sto
sunek cech, ja k 1 : 2 : 1 , przyczem 25°/0 osobników było z cechą je d nego z dziadków, 50°/o odpowiadało typow i pokolenia pierwszego i wreszcie 25°/0 przedstaw iało drugi ty p z dziadków. (Rysunek 4).
C e c h a, k tó ra w ystąpiła w F ,, a więc w w ypadku groszku barw a czerwona, przew ażając nad drugą, została nazwana d o m i n u j ą c ą
H yc. 4. S c h e m a t, p rz e d sta w ia ją c y d z ie d zic z en ie b a rw y kw ia tó w u M i r a b i l i s j a 1 a p a.
(O b ja śn ien ia w te k ście).
293 w przeciw ieństwie do cechy u k ry te j, w tym w ypadku barw y białej, zwanej ce ch ą , r e c e s y w n ą . Pierwsze praw o Mendla, wysnute z tych doświadczeń, orzeka, że p o k o l e n i e p i e r w s z e p o w s t a ł e z e s k r z y ż o w a n i a o s o b n i k ó w o c e c h a c h a n t. a g o n i- s t y c z n y c h (w tym w ypadku barw a czerwona i biała), j e s t j e d n a k o w e c z y l i n i e r ó ż n i s i ę m i ę d z y s o b ą i u j a w- n i a c e c h ę d o m i n u j ą c ą . D rugie praw o M endla dotyczy sto
sunków, panujących w F , i stw ierdza p r a w i d ł o w o ś ć r o z s z c z e p i e n i a c e c h i i c h p o w r ó t d o f o r m p i e r w o t n y c h w s t o s u n k u 3 : 1 a l b o 1 : 2 : 1 . P rostym wnioskiem lo
gicznym z tych stosunków liczbowych było przyjęeie istnienia jedno
stek dziedziczności czyli g e n ó w.
Jeżeli po ta k ogólnem zapoznaniu się ze sposobem dziedziczenia jednej pary cech, chcielibyśmy omówić zachowanie się np. dwu par cech, to zostało już dawno stwierdzone, że cechy te dziedziczą się cał
kowicie n i e z a l e ż n i e o d s i e b i e . J e st to t. zw. p r a w o n i e z a l e ż n e j s e g r e g a c j i . Schemat, załączony poniżej (ryc. 5), wzięty z pracy M o r g a n a, przedstaw i nam te stosunki dokładniej.
J a k widzimy, na schemacie tym jest przedstaw iony sposób dziedzi
czenia dwu p a r cech u D r o s o p h i l a m e 1 a u o g a s t e r. Owad ten posiada szereg zalet, które czynią z niego najklasyczniejszy ob- je k t doświadczeń laboratoryjnych.
Je d n ak ta niezależność dziedziczenia cech nie jest zasadą abso
lutną. Stwierdzono, że pewne g ru py cech nie stosują się do niej, czyli dziedziczą się razem. Mó
wimy, że wykazują, one t. zw.
„ l i n k a g e “ , s p r z ę ż e n i e. Po
zorna ta sprzeczność została wy
jaśniona w sposób następujący.
Całkowicie niezależnie dziedzi
czą się te cechy, których zawiązki znajdują się w różnych n i e b o- m o l o g i e z n y c h c h r o m o s o m a c h . Jeżeli jednak dwie ba
dane cechy m ają swe geny w jed nym i tym samym chromosomie, to rzecz oczywista, iż wskutek tego, że każdy poszczególny chro
mosom (z każdej pary składającej się z chmosomu od ojca i chromo
somu od m atki) przechodzi do ga
met a więc znajdujące się w nim dwa geny przejdą również oby
dwa do gamety, i wskutek tego nie spełnią praw a niezależnej se
gregacji. Sprzężenie między gena
mi nie jest jednak nierozerwalne.
R yc. 5. S c h e m a t p rz e d sta w ia ją c y n ie z ale ż n e d zie
d ziczen ie dw u p a r cech u drozofili. P o s k rz y ż o w a n iu m u c h y s z c z ą tk o sk rz y d łe j (sy m b o l „ v g a) z m u c h ą c z a rn ą (sym bol „ b “) o trz y m u je m y p o k o le n ie p ie rw sze (Fi) b a rw y sza re j i o n o rm al- m aln y ch s k rz y d ła c h . Z te g o w y n ik a , że z aró w n o c ec h a „ v g “ ja k i nb “ s ą c ec h a m i re c esy w n e m i.
P o k o le n ie d ru g ie (Fs) — w y k a zu je s to s u n e k 3 : 1 ta k w o d n ie sien iu d o c ec h y „ v g “ ja k i „ b “.
V E I L © * * • ■ iW k 6 , 0 0
Ala- ■ ¿A6U-5.
Vfi.0
Bar.fc.
R ye. 6. S c h e m a t ilu s tru ją c y m e c h an iz m cro ssin g o v e r. C h ro m o so m m a c ie rz y sty c za rn o o zn aczo n y — ojco w sk i — b ia to . W o b y d w u c h ro m o so m ach s ą o z n ac z o n e p u n k ty g e n e ty c z n e (locus) d la d w u g enów : B o ra z jeg o allelo m o rfa b i — V o ra z jeg o a lle lo m o rfa v. P rze d c ro ssin g -o v er c h ro m o so m y z a w ie ra ły b i V w zg lęd n ie B i v — z a ś p o w y m ia n ie z a w ie ra ją b i v o ra z B i V.
R yc. 7. M apa ch ro m o so m ó w d ro so fili. C h rom osom o z n a czo n y I je s t ch ro m o so m em p łcio w y m , z a ś II, III, IV s ą to t. zw . a u to so m y . N a p isy o z n a c z a ją ró ż n e cec h y , ja k u b a r
w ie n ie , k s z ta łt i t. p . k tó ry c h g en y s ą u m iejsco w io n e w p o szczeg ó ln y ch p u n k ta c h c h ro m o so m ó w .
1C’S'-
61 s
sci
\a-c
«a.k .
v / \
SMW <
I1MT 'S-jtilSS
Zjawisko r o z e r w a n i a tego s p r z ę ż e n i a czyli t. zw.
c r o s s i n g o v e r polega na wymianie części homologicznych mię
dzy chromosomami tej samej pary. Zachodzi to zjawisko w czasie przygotow ania się ją d ra komórkowego do podziału, — kiedy to chro
mosomy param i zbliżają się do siebie (pochodzący od ojca do pocho
dzącego od m atki) i o p latają się wzajemnie. W tym w łaśnie stadjum może nastąpić, ja k to przedstaw ia ryc. 6, w ym iana części pom iędzy chromosomami. Rzecz prosta, że praw dopodobieństwo tej w ym iany pom iędzy dwoma genami dalej od siebie na chromosomie leżąeemi bę
dzie dużo większe, niż między bezpośrednio z sobą sąsiadującemi.
Z częstości tych wymian, zachodzących między dwoma punktam i genetycznemi n a chromosomach została oznaczona względna odległość genów na chromosomie i na tej podstaw ie zbudowano mapę c h r o m o s o m ó w t. j. wyznaczono te m iejsca na chromosomie, w których mieszczą się zawiązki pewnych cech dziedzicznych.
Genetyka zajm uje się również zjawiskiem m utacji. Ju ż w r. 1900 D e V r i e s w w ypadku wiesiołka — O e n o t h e r a 1 a m a r e k i a- n a, znalazłszy roślinę o zupełnie różnych cechach i właściwościach w stosunku do form rodzicielskich, zaliczył j ą do grupy t. zw. zmien
ności-skokowej i nazw ał ją form ą m utacyjną. Przez to pojęcie rozu
m iał nagłą zmianę dziedziczną jednej czy kilku cech, pojaw iającą się w potomstwie osobników najzupełniej norm alnych. Przykładam i t a kich m utacyj św iata zwierzęcego są np. białe myszki, króliki z róż-
295 niego rod zaju futerkam i, umaszezenie zwierząt domowych i t. p., zaś ze św iata roślin karłow ate odm iany fasoli czy grochu, różnego ro
dzaju barw y płatków u kw iatów hodowanych i t. p. Dziś wiemy, że zjawisko to należy przypisać z m i a n i e n a t u r y g e n u . W związ
ku z tern pozostaje pojęcie m utacyj t. zw. somatycznych. Są to zmiany n a tu ry genu, zupełnie podobne do wyżej opisanych z tą tylko różnicą, że o ile tam te w ystąpiły w czasie pow staw ania gamet osobników ro
dzicielskich a więc są dziedziczne, to te p ow stają w czasie rozwoju osobniczego w obrębie tk an ek somatycznych, t. zn. nierozrodczyeh, np. w skórze lub w płatk ach roślin, a w skutek tego, że nie pojaw iają się w gametach, nie są dziedziczne. M utacje somatyczne pozornie za
chodzą częściej w świeeie roślinnym i tam mogą stać się naw et i dzie
dziczne, a to mianowicie drogą t. zw. w egetatyw nego rozmnażania, ja k np. sadzonkowania, mnożenia z bulw, szczepienia i t. p.
Przy zastosowaniu tej m etody można m utacje somatyczne, które w świeeie zwierzęcym są do utrzym ania, nietylko doskonale zacho
wać ale w prost można je przez szereg pokoleń utrzym yw ać. W szyst
kie drzewa owocowe t. zw. .szlachetne odmiany, k tóre szczepimy n a dziczkach, a więc rozmnażamy w egetatyw nie, należą zdaje się do tego typu zjawisk.
M utacje mogą występować spontanicznie, ta k ja k w wyżej opisa
nym przypadku wiesiołka lub też jak w całym cyklu doświadczeń M organa nad muchą owocową, gdzie wystąpiło w ciągu 10 lat hodowli około 400 no
wych m utacyj. W roku 1927 zostało stwierdzone przez M u l l e r a, że n a świetlanie krótkofalowemi prom ienia
mi np. promieniami X lub promienia
mi radu wywołuje takie zmiany n a
tu ry genu czyli mutacje. Otóż wła
śnie geny m utujące charakteryzują się wybitną zdolnością łatwego, spon
tanicznego zmieniania swej natury.
Najznakomitsze prace w zakresie ge
nów rautujących były wykonane przez D c m e r c c a .
Wspomnę jeszcze krótko o fakcie stwierdzonym przez sławnego ge
netyka, W a w i ł o w a. Badając fo r
my m utacyjne u szeregu psze
nic i innych tra w zbożowych, stw ierdził on, że o ile znamy pod wzglę
dem genetycznym jakiś jeden gatunek zwierzęcia czy rośliny i znamy pojaw iające się w nim niektóre m utacje, to spotykając się z innym ale jednak spokrewnionym z nim gatunkiem , możemy przew idyw ać pojaw ienie się u tego spokrewnionego, w sensie zoologicznym, ga
tunku, podobnych czyli równoległych form m utacyjnych. Przykładów
R y c. 8. K o n w en cjo n aln y s c h e m a t ilości i k s z ta łtu ch ro m o so m ó w w k o m ó rk a c h so m a ty c zn y c h (A) i w g a m e ta c h (B) sam icy d rozofili. N u m e ra cja ch ro m o so m ó w ja k n a
ry c . 7.
można przedstaw ić dość d u ż o : białość fu terk a u myszek, i równoległa m utacja, w ystępująca u spokrewnionego ro d zaju szczurów laborato
ryjnych.
Niech mi będzie wolno na tein m iejscu przedstaw ić nasuw ającą się bardzo daleką analogję, nie m ającą żadnych istotnych punktów stycznych z om awianą spraw ą. Ciałem chemicznem, podobnem w tak ogólny sposób do genu rautującego, jest pochodna aniliny, pow sta
jąc a przez traktow anie jej kwasem azotawym. P rzyjm uje ona dwie p o sta c ie : wodorotlenek syndwuazowy i wodorotlenek antidwuazowy.
Ciała te różnią się między sobą wyłącznie układem g rupy w odorotle
nowej. Jed n ak pociąga to za sobą djam etraln ą różnicę w zachowaniu się tych dw u ciał pod wpływem tem peratury. Mianowicie wodorotle
nek syndwuazowy przem ienia się pod działaniem tem peratury w fe
nol, oddając azot, podczas gdy wodorotlenek antidw uazow y nie zmie
nia się. Ta, tak daleka analog ja, pozwala nam jednak wyobrażać sobie sam proces m utacyjny, jako polegający na przeniesieniu jakiejś poje
dynczej g rupy chemicznej w obrębie drobiny genu z jednego miejsca na drugie. (Tabela 9 ) 1.
R y c. 9. Ilu s tra c ja b a rd zo d a le k iej a n alo g ji m ięd zy g e n e m a c ia łe m c h em iczn em , g d zie in n e u s ta w ienie g ru p y h y d ro sk o lo w e j (OH) zm ie n ia z u p e łn ie c h a r a k te r c ia ła .
B adania D e m c r o c a doprowadziły po szeregu bardzo wnikliwych spekulacyj do następującego scharakteryzowania istoty genu. W edług jego definicji, genem nazywamy małą cząstkę organiczną, umieszczoną w’ chromosomie, posiadającą zdolność rozmnażania się i leżącą u pod
stawy , objawiania się cech dziedzicznych. Jeżeli chodzi o poszczególne punkty tej definicji, to np. wielkość genu została określona z badań różnych autorów. M o r g a n, M u 11 e r, G o w e n i G a y próbo
w o d o ro tle n e k s y n d w u
azo w y
-f- H O — N — O
ro zp ad \ / -f-Ara
O H F en o l i a zo t
NHa
A n ilin a -f- K w as a zo to w y —*■
w o d o ro tlen ek iV = N a n lid w u -
azow y - OH
m e u leg a
ro zp ad o w i ^ __ ^
D ziałan ie
te m p e ra tu ry OH
1 Całą tę część chemiczną zawdzięczam uprzejmości p. dr. Siegla, k tó rem u i na tern miejscu miło mi jest wyrazie moje serdeczne podziękowanie.
297 wali określać tę wielkość po zmierzeniu pod mikroskopem powierzchni chromosomu, a dzigląe tę cyfrę przez ilość znanych w tym chromosomie genów otrzymali średnią objętość genu równą około 50- milimikronów sześciennych. B ezultaty p rac i doświadczeń nad działaniem proniięni X wskazują, że promienie te działają wprost t. zn., że zmiana genu jest skutkiem działania fotoelektronu. E fekt ten zmusza do logicznego wnio
sku, że gen jest pojcdyńczą oddzielną cząstką organiczną — „atomem żywym“ — a nic skupieniem kilku mniejszych jednostek. Drugą cechą genu jest zdolność rozmnażania się. Ponieważ każda komórka zawiera cały komplet genów, jest oczywiste, że każdemu podziałowi komórki to
warzyszy również rozród genów. Je st to właściwość niezmiernie ważna.
N iestety bardzo mało o niej wiemy. Prace D e m e r e c a nad D e 1- p h i n i u m i D r o s o p h i 1 ą doprowadziły go do wniosku, że r a czej należy przyjąć, że nowy gen form uje się w czasie podziału ko
m órki obok dawnego genu aniżeli, że gen się dzieli.
Do niedaw na tw ierdzenie o lokalizacji genów w chromosomach było nazywane te o rją chromosomalną dziedziczności. Dziś spraw a ta je s t udowodniona w sposób najzupełniej ścisły, ja k już wspomniałem, dostępny bezpośredniej nawet obserwacji.
P a i n t . e r i B r i d g c s w ro k u 1934 zbliżyli się jeszcze o krok
R yć. 10. S c h e m a t w y ry so w an y n a p o d staw ie p ra c y P u in tera i B rid g e sa , p rz e d sta w ia ją c y b u d ow ę c h ro m o s o m u : w łó k n o o sio w e i sp ira ln y g rz e b ie ń , w k tó re g o o d stęp a c h s ą u m ieszczo n e
g e n y .
do rozwiązania problem u. Dzięki pewnym specjalnym metodom, udało się im zobaczyć i opisać m o r f o l o g i c z n e właściwości bu
dowy chromosomu. Stw ierdzili oni, że chromosom posiada rodzaj włókna osiowego, dookoła którego ow ija się spiralny grzebień, w k tó rego komorach, ja k poszczególni lokatorzy w olbrzymim gmachu, zn a jd u ją się porozmieszczane geny.
Pozostaje jeszcze kw estja roli środowiska, które może nieraz w spo
sób w ybitny zmieniać pozornie czy w zupełnie innym kieru n k u posu
nąć działanie genu. Jeżeli np. w yobrazim y sobie, że jakiekolw iek zwie
rzę czy roślina posiada w swym składzie genetycznym geny, w arun
kujące ta k ą a nie inną w ydajność czy produkcję, to musimy jednak się zgodzić, że na w ynik końcowy tej produkcji również niezmiernie ważny wpływ będą wywierać tak ie w arunki zewnętrzne ja k np. ży
wienie, klim at i t. d. Odnosi się to zwłaszcza do wszystkich zwierząt wyżej uorganizowanych, do jak ich należą np. ssaki. Do owadów nato m iast nie odnosi się to praw ie zupełnie. Przyczyną tych różnic, unie
zależniających genetykę owadów w bardzo dużym stopniu od wyżej
wymienionych w arunków zewnętrznych, jest, ja k się zdaje, brak u owadów t. zw. system u w ydzielania wewnętrznego. W ten sposób pokrótce i zgrubsza przedstaw iliśm y niektóre dzisiejsze pojęcia o genie.
L i t e r a t u r a :
T. M a r c h U w s k i : Zarys nauki dziedziczności, Warszawa, 1929.
R. G o l d s c h m i d t : Einführung in die Experimentelle Vererbungswis- senschaft, Berlin, 1929.
E. G o d l e w s k i : Embrjologja ogólna. Kraków, 1930.
M o r g a n T. H., S t n r t c v a n t , M u l l e r , B r i d g e s : The mecha
nism of mendelian heredity, New York, 1922.
M o r g a n T. H.: Embryology and genetics, New York, 1934.
Dr. STANISŁAW KRAUZE, Warszawa.
JOD A WOLE ENDEMICZNE.
Mówiąc o w ystępow aniu jo d u w przyrodzie i jego znaczeniu bio- logicznem dla organizmu, należy przedewszystkiem podnieść znacze
nie prac Francuza, C h a t i n ’a, k tó ry w latach pięćdziesiątych ubie
głego stulecia przeprow adzał gruntow ne stu d ja nad kw estją jodu.1 C h a t i n analizow ał powietrze i wody różnych okolic, w wysoko położonych dolinach Pirenejów i Alp. Znajdow ał w nich zawsze mniej jodu, niż w m iejscach niżej położonych. W ty ch pierwszych w ystępo
wały często wole i m atołectwo, dlatego też C h a t i n wyprow adził wniosek, że endemiczne czyli nagm inne wole może być wywołane b ra
kiem jodu w przyrodzie. Wole je s t chorobą, spowodowaną nienormal- nem funkcjonoivaniem tarczycy. Obserwujem y przytem ch arak tery styczne zgrubienie szyi, a z objawów ubocznych niedom agania ze stro n y serca i u k ład u nerwowego, duszność, w skutek bezpośredniego ucisku n a tchawicę. Silnie rozw inięte wole idzie w parze z pewnem upośledzeniem umyśłowem, a naw et z zupełnem m atołectwem, głu
chotą i głuchoniem otą.2 C hatin pierw szy zaproponow ał dla zwalcza
nia względnie zapobiegania występowaniu wola używania jodowanej soli kuchennej. W nioski C h a t i n ’a z jego p rac nie znalazły jed nak urzeczywistnienia.
W ystępowaniem i rolą jo d u w przyrodzie zainteresowano się w te
dy, gdy Baum am i w r. 1895 stw ierdził, że jod jest stałym składni
kiem tarczycy. B aum ann w yodrębnił z tarczycy ciało, zawierające ,10°/o jodu, które nazw ał tyrojodyną. Z badań n ad sarną tarczycą n a
1 Historyczno-opisowe dane znajdzie czytelnik w pracy Th. v. Felen- berga „Das Vorkommen, der Kreislauf und der Stoffwechsel des Jods“ . — München. J. B. Bergmann 1926; Mitteilungen aus dem Gebiete der Lebens
mitteluntersuchung und Hygiene 14, 161 (1923). Oraz „Przyroda i Technika“
r. 1931, m% 5, str. 201, artykuł dr. S. Otolskiego p. t. „Jod w postaci prepa
ratów i jako składnik biologiczny“ .
- S. Tubiasz: Wole endemiczne, Lekarz Wojskowy, 20, 827, (1932).
299 leżałoby również wspomnieć o pracach K endalPa (1919), k tóry w yod
rębnił z tarczycy w stanie czynnym t. zw. tyroksynę. Liczne prace n a tem a t jodu spotkać można zwłaszcza po roku 1920, gdy niektóre p ań stw a zastosowały sól jodow aną do w alki z wolem. Obecnie wiemy, że pogląd C h a t i n ’a o powszechnem w ystępow aniu jo d u w przyrodzie był najzupełniej słuszny.
"W r. 1932 zapoznałem się z m etodyką oznaczania jodu, pracu jąc w Szw ajearji, w berneńskiem Związkowem L aboratorjum Badania Żywności, gdzie pierwszym asystentem zakładu był d r . T h . v. F e l l e n b e r g , jed en z najlepszych znawców zagadnienia jodu w E u ropie.
Ciekawą jest rzeczą, dlaczego d r . v. F e 11 e n b e r g zajął się specjalnie jodem, a nie jakim ś innym pierw iastkiem . J a k w wielu rzeczach ta k i tu ta j przypadek odegrał w ażną rolę. Pewnego razu, a było to k ilk a la t przed wprowadzeniem soli jodow anej w Szwajca- rji, d r. v. F e 11 e n b e r g był obecny na zebraniu naukowem lekar- skiem, na którem jeden z referentów , lekarz p ra k ty k dowodził, że b ar
dzo dobre w yniki przy leczeniu wola obserw uje u tych pacjentów , którzy w deehają małe ilości jodu. Polecał on mianowicie pozostawiać na noc w izbach sypialnych otw arte flaszeczki z nalew ką jodow ą;
w tych w arunkach jod się ulatniał, a będąc w dychany, działał leczni
czo na chory organizm.
Po k ilk u latach u k azu ją się w literatu rze prace lekarzy szw aj
carskich : B a y a r d a, E ;g g e n b e r g er a i H u n z i k e r a , k tó rzy pod k reślają z n a c z e n i e m a ł y c h i l o ś c i j o d u d l a o r g a n i z m u . Dr . v. F e l l e n b e r g zainteresow ał się całem zagad
nieniem, zaczął przeglądać lite ra tu rę przedm iotu, n a tk n ą ł się na prace C h a t i n ’a, zastosował jego metodę i udoskonalił ją. Możemy powie
dzieć, że praw ie sam, dzięki swej podziwu godnej pracowitości, wy
św ietlił cały szereg zagadnień, dotyczących kw estji jodu. Szw ajcar
ska kom isja do w alki z wolem poleciła d r . v. F e l l e n b e r g o w i zbadanie produktów spożywczych, poza tern pow ietrza, wody i gleby na zawartość jodu. Chodziło o w yjaśnienie, czy brak jodu w przy ro
dzie może wywołać endemiczne wole. Od r. 1923 praw ie każdy nu
mer szw ajcarskich „M itteilungen aus dem Gebiete der Lebensmittel- un tersuchung und Hygiene“ zaw iera kilka p rac d r. v. F e 11 e n- b e r g a na tem at oznaczeń lub zagadnień jodu. W tym samym cza
sie w Am eryce pracu je nad tem i kw estjam i M c. C l a n d o n . W rozmowie ze m ną d r . v. F e l l e n b e r g podkreślił, że w w al
ce z wolem biorą udział wszystkie państw a tein zagadnieniem zainte
resowane, b rak jedn ak Polski, o k tó rej wiadomo, że je j tereny połud
niowe są nawiedzone endemicznem wolem. Nie mamy ani dokładnych nowszych staty sty k, ani analiz chemicznych. W r. 1933 po powrocie do k ra ju postanowiłem zbadać wody do picia poszczególnych oko
lic Polski. Chciałem się zorjentow ać, ja k a jest w nich zawartość jodu i c z y i s t n i e j e u n a s z w i ą z e k p o m i ę d z y b r a k i e m j o d u w w o d z i e , a w o l e m e n d e m i c z n e m . Tein samem zagadnieniem zajęła się Państw ow a Szkoła H igjeny, a pp. S z n i o -
l i s i M a r c i 11 k o w s k a 3 ogłosili także w yniki swoich badań nad wodami polskiemu
D okładny opis m etody oznaczania .jodu w wodzie podałem w Nr. 7 i 8 „W iadomości Farm aceutycznych“ z r. 1935.
Zaw artość jodu w wodach przeze mnie badanych w ahała się w gra-, nicach 1,1— 12,7 y/l. Szczególnie wysoką zaw artością jodu odznaczała się woda łódzka. K ilkakrotnie nadsyłano mi rozm aite jej próby, za
w artość jodu w nich zawsze była w ysoka w porów naniu z innem i wo
dami. Ilości jodu, znalezione w różnych wodach łódzkich w ynosiły : 10,77, 11,49, 11,93, 12,95, 12,56, 13,17, 14,10, (średnio 12,4 y /l).
M c. C 1 a n d o n, oznaczając zawartość jo d u w wodach am ery
kańskich, podzielił je na dwie k a te g o rje : ubogie w jod (0—0,22 y/1) i bogate w jod (0,22— 7,7 y/l). O pierając się na te j klasyfikacji, nale
żałoby nasze wody zaliczyć do bogatych w jod, pomimo, że niektóre z nich pochodzą z okolic o wielkiem nasileniu wola. D r. T h. v. F e 1- l e n b e r g , b adając w r. 1933 wody szw ajcarskie, znalazł w nich 0,2—1/5 y jo d u w litrze, a więc wody polskie m ają przeciętnie więcej jodu, niż wody szwajcarskie.
Rozmieszczenie wola w Polsce było już badane.. J a k w ynika ze sta
tystyki, opracow anej przez d r. T u b i a s z a i odnoszącej się do poborowych, badanych przez komisje lekarskie w r. 1930, silnie nawie
dzone przez wole są K a rp a ty Zachodnie a szczególniej okolice Nowego Sącza, następnie wiele wola w ystępuje na Śląsku, W ołyniu i w oko
licach Kalisza, ja k również w okolicy Krakowa i Poznania.
Z e s t a w i e n i e w y n i k ó w :
Miejscowość Zawartość Nasilenie
jodu y/l wola °/0 4
Ś wiecie 7,6 0,1
Poznań 3,3 2,7
Kalisz 3,0 5,6
W arszawa 2,7 0,5
Łódź 12,4 0,5
Radom 3,7 0,9
Lublin 4,9 1,6
Łuck 2,5 2,0
Brześć n/B. 3,2 0
Nowogródek 2,6 0,2
Wilno 1,9 0,2
Katowice 2,0 4,1
Kraków 3,2 .2,8
Nowy Sącz 1,8 35,9
Lwów 1,1 1,9
Kosów k/K ołom yji 2,4 0,3
3 Archiwum Chemji i F arm acji, 1, 52, (1934).
4 Nasilenie wola podane w °/0 odnosi się do ilości badanych poborowych, nie zaś do całej ludności danej okolicy.
301 Jeżeli porównam y nasilenie wola z liczbami, otrzym auem i przeze mnie, to rzu cają się w oczy następujące fakty. W W arszawie i w Ło
dzi procent, przypadków wola jest jednakow y (0,5°/o), jed n ak zaw ar
tość jodu w wodzie łódzkiej jest 4,5 razy większa, niż w w arszaw skiej. Kalisz — 5,6% przypadków wola — ma praw ie tak ą samą ilość jodu, ja k Brześć n. Bugiem, gdzie wśród badanych wola wcale nie zaobserwowano. L ublin i Łuck m ają m niej więcej jednakow y % przy
padków wola (1,6 i 2% ), jed n ak woda lubelska jest dwa razy bo
gatsza w jod, niż łucka. Nowogródek z 0,2°/0 wola m a w litrze w ody 2,6 y, W ilno z takąż ilością przypadków tylko 1,9%, a więc w obu w ypadkach znaleziono‘mało jodu, a nie stwierdzono wola. Świecie z m ałą ilością wola m a w ysoką zawartość jodu. Poznań i K raków z jednakow ą ilością przypadków wola m ają tę samą zawartość jodu.
Katowice o dużem nasileniu wola m ają tylko 2 y jodu, a więc tyle co Wilno, które niema praw ie wola. Jeżeli wreszcie porównać tereny po
łudniow ej Polski, to tam ilość przypadków wola jest znaczna, w wo
jewództwie krakow skiem -wynosi 15,6%, w lwowskiem — 8 ,9°/0. We Lwowie ilość przypadków wola jest niew ielka (1,9%)» zawartość jodu w wodzie lwowskiej wynosi 1,1 y, tymczasem Nowy Sącz z 36% wola ma wodę z większą zaw artością jodu — 1,82 y. Słusznie podkreśla w swojej p racy d r . T u b i a s z , że statystyka, oparta tylko n a badaniu jednego rocznika poborowych nie może być zupeł
nie m iarodajna, jest ona tylko orjentacyjna. S ta ty sty k a ta nie uw zględnia np. dzieci i kobiet, a wiadomo przecież, że nasilenie wola u kobiet jest 3—4 razy większe, niż u mężczyzn.
Z powyższego zestawienia wynika, że niem a związku między nasi
leniem wola a zaw artością jodu w wodach polskich, zresztą woda nic dostarcza wyłącznie jodu dla organizm u ludzkiego. Ażeby w yprow a
dzić ogólniejsze wnioski, należałoby przeprow adzić u nas badania nad zaw artością jodu w pożywieniu, glebie, powietrzu, następnie należa
łoby zbadać całkow itą przem ianę jodową ustroju, dopiero po porów
naniu wszystkich tych liczb otrzym alibyśm y dokładniejszy obraz ca
łego zagadnienia. Y. F e l l e n b e r g 5 — po 10 latach studjów nad kwest j ą jodu — jeszcze raz zbadał wody szw ajcarskie i stw ierdził również, że niem a związku pomiędzy nasileniem wola a zawartością jodu w wodach, niema także związku pomiędzy zaw artością substan- cyj organicznych w wodzie a nasileniem wola, okazało się również, że niema uzasadnienia sta ry przesąd ludowy, jakoby woda tw a rd a była przyczyną wola.
R ozpatrując zagadnienie wola, możnaby postawić pytanie, czy wo- góle b rak jodu jest przyczyną występowania wola. Gzem w ytłum a
czyć częste przypadki wola w miejscowościach nadm orskich np.
w Gdańsku, H olandji, gdzie ludność przecież otrzym uje więcej jodu, aniżeli w głębi k raju ? Czy dlatego niem a woła w Japonji, że ludność odżywia się glonami, zaw ierająeem i znaczne ilości jodu? W całem tein zagadnieniu jest dużo miejsc ciemnych, w ym agających w yjaśnię-
M itt. 24, 123, (1933).
nia, może la ta najbliższe przyniosą rozwiązanie tej ciekawej zagadki.
Kto wie, czy nie m iał ra c ji C h a t i n , kiedy mówił o specjalnych i ogólnych przyczynach endemji wola. Za przyczynę specjalną uw a
żał b rak jodu, za przyczyny ogólne albo d o p ełn iające: w ilgotne i „za
rażone“ powietrze, b rak św iatła i wiatrów, postać gór, niedostateczne pożywienie, brudne ubrania, u tru d n iające działalność skóry, wodę wolną od tlenu, wreszcie w ażną rolę przypisyw ał takim czynnikom, ja k wiek, płeć i skłonności dziedziczne. I teraz nie b rak autorów, k tó rzy uw ażają, że wole endeniezne w yw ołują b a k te rje lub pasorzyty.
W edług d r . T u b i a s z a — m am y w Polsce około m iljona przy padków wola, dlatego też wole u nas trzeb a zaliczyć do poważnych chorób społecznych. D epartam ent Służby Zdrowia Min. Opieki Spo
łecznej w ydaje od października 19-34 r. na wzór Szw ajcarji i Au- s trji — ludności województw południowych, specjalnie nawiedzonych wolem — jodoAvaną sól kuchenną. W porów naniu ze S zw ajearją je steśmy w całej tej akcji opóźnieni o la t 10, należy jednakże z ra d o ścią pow itać wprowadzenie soli jodow anej w Polsce. W Szw ajcarji po 10 latach używ ania soli jodow anej zmniejszyła się ilość przypad
ków wola, głuchoniem oty i m atołectwa, dlatego też można się spo
dziewać, że podobna akcja i u nas przyniesie dobre wyniki. W edług tak ich znawców wola endemicznego, ja k W a g n e r - J a u r e g g ® na wyniki stosowania soli jodow anej trzeb a poczekać około 7—8 lat.
Okażą się one przedewszystkiem u młodzieży szkolnej, będzie je można dokładnie spraw dzić i ocenić dopiero w tedy, gdy za la t 7 przyjdzie do szkoły pokolenie z rocznika 1934, gdyż od tego roku rozpoczęła się akcja jodow ania soli w Polsce. Przed siódmym rokiem życia mło
dzież stosunkowo rzadko styk a się z lekarzem, dopiero w szkole przez szereg la t zn ajd uje się pod obserw acją lekarską. Zewszechmiar pożą- danern byłoby u nas zbadanie młodzieży szkolnej w roku 1934—35, na
stępnie za lat 4 i za la t 7; staty sty k a, opracow ana na podstaw ie tych danych byłaby cennym przyczynkiem do zagadnienia wola w Polsce.
Leczenie wola jodem d aje dobre w yniki w młodym wieku, po przek ro czeniu la t 30 nie zauważono ju ż w yraźnych skutków .
Sól jodowana zawiera 0,5 g jodku potasu (K J) na 100 kg soli ku
chennej. Jeżeli przypuścim y, że człowiek pobiera dziennie prze
ciętnie 10 g soli, to dostawałby w takim razie 50 y IvJ lub 38 y jodu.
Nie należy się obawiać, że te.ilo ści jo d u będą działały szkodliwie na organizm. W ypadki specjalnej wrażliwości nawet na minimalne daw ki jodu — są bardzo rzadkie. A nkieta szw ajcarskiej kom isji do walki z wolem wykazała, że w większości wypadków jod zaszkodził w tedy, gdy był używ any w postaci preparatów jodow ych z dawkam i w ielokrotnie przewyższającemi zaw artość jodu w soli jodow anej. Pod wpływem prasy codziennej, popularyzującej zagadnienie wola i w al
kę z niem, wiele osób zaczęło się leczyć n a w łasną rękę, chciało się pozbyć wola w krótszym czasie i w tym celu pobierało większe daw ki jo d u i n atu raln e jest, że ci ludzie sobie zaszkodzili, a nie pomogli.
0 Comptes rendus de la conférence internationale du goitre, Berne, 1928.
303 Sól jodow ana nie pow inna przynieść szkód, odw rotnie — spodziewa
m y się, że będzie dobrodziejstwem dla ludności naszych województw południowych. Jeżeli chcemy, aby ak cja ta się udała, nie należy za
pom inać o stałej kontroli kopalń i warzelni, gdzie sól będzie jodo
wana. W Szw ajcarji kontrolę tę przeprow adzają kantonalne laborato- r ja badania żywności, w Polsce muszą się nią zająć Państw owe Za
kłady B adania Żywności i Przedm iotów Użytku.
P rzy rozw iązywaniu całokształtu zagadnienia jodu w Polsce współ
p raca biochemika, geologa i lekarza-higjenisty może przynieść wielkie korzyści.
D r K A ZIM IERZ M AŚLANKIEW ICZ
W YSTĘPOW ANIE ZŁOTA W PRZYRODZIE. ' Jednym z pierwszych m etali, k tó ry zwrócił uwagę człowieka, było złoto. Ja sn a i piękna barw a, siln y połysk, w yjątkow a trw ałość i od
porność, ja k wreszcie szerokie rozprzestrzenienie w stanie rodzimym iv postaci ziarn lub większych bryłek spowodowały zajęcie się przez człowieka tym metalem już w czasach bardzo dawnych.
Liczne poszukiw ania z a tym cennym metalem pozwoliły nagrom a
dzić w kolei wieków wiele wiadomości o jego w ystępow aniu w przy
rodzie, zwłaszcza że ze względu n a wysoką wartość złota intereso
wano się chociażby najdrobniejśżem i jego ilościami. Już bardzo wcześnie znaleziono m etody jakościowego i ilościowego oznaczania złota. Z rozwojem ehemji, a zwłaszcza analitycznej, nauczono się oznaczać ilościowo bardzo drobne ilości złota. Dokładność metod oznaczania złota dochodzi dzisiaj do 0,00001°/,,; w tonnie m ąterjału m ineralnego czy skalnego możemy zupełnie dokładnie oznaczyć 0,1 g zaw artości złota.
Znajdow ane i eksploatow ane przez człowieka złoto pochodzi prze
ważnie z w tórnych nagrom adzeń. Ze zwiększeniem się dokładności oznaczeń chemicznych można było stw ierdzić obecność złota i w ska
łach pierw otnych, stanow iących źródło dla większych skupień na drugorzędnych łożyskach.
Ślady złota stwierdzono i w m eteorytach, co każe nam przy
puszczać, że pewne, chociażby drobne ilości złota są skoncentrow a
ne w eiężkiem jąd rze ziemi.
O rozprzestrzenieniu i ilościowem w ystępow aniu pierw iastków w głębszych częściach naszego globu wiemy bardzo niewiele. Z w y
sokiego ciężaru właściwego całej ziemi (wynoszącego w edług o stat
nich pom iarów 5,52) przyjm ujem y, że jądro ziemi w ypełniły ciężkie pierw iastki metaliczne, tak ie ja k : żelazo, nikiel, chrom, platyna.
Części pośrednie zajęte są przypuszczalnie przez pierw iastki, w ystę
pujące i tworzące połączenia z siark ą oraz selenem i tellurem . Są to miedź, cynk, ołów, cyna, nikiel, kobalt, arsen, antym on, bizmut, srebro, złoto, rtęć, platynow ce i inne. O w ystępow aniu złota w te j
strefie w dosyć znacznych ilościach wnosić możemy z częstej zaw ar
tości złota w siarczkach. W arstw ę najb ard ziej zewnętrzną, sty k a ją cą się n a powierzchni z hydrosferą i atmosferą, stanowią pierwiastki, tworzące przedewszystkiem połączenia krzemianowe. Są t o : tlen, krzem, ty tan , cyrkon, chlorowce, glin, bor, potasowce, m etale ziem alkalicznych, żelazo, mangan, chrom.
W zewnętrznych w arstw ach krzem ianowych procesy fizyko-che
miczne prow adzą do zróżnicowania czyli dyferencjae.ji nlasy krze
mianowej i utw orzenia się różnych skał a jednocześnie do koncen
tracji związków metalicznych, k tóre zostały wchłonięte przez tę masę.
W praw dzie najgłębsze wiercenia górnicze nie osiągnęły jeszcze
R y c. i . Egipski p ie c d m u c h a w k o w y , u ż y w a n y d o s ta p ia n ia z ło ta z czasó w 2500 Jat p rz e d C h r .;
m alo w id ło ście n n e zn alez io n e w T eb a c h .
4.000 metrów, jed n ak dzięki badaniom geologicznym, a zwłaszcza tektoliieznym , możemy- mieć w gląd także w stosunki, panujące w w arstw ach głębszych, do głębokości k ilkunastu kilom etrów.
Z licznych analiz chemicznych rozm aitych skał w bardzo wielu miejscach okazuje się, że tylko 1/,0 pierw iastków zn ajd u je się w większej ilości w zewnętrznej skorupie ziemskiej, inne natom iast w ystępują zaledwie w ułam kach procentu. N a pierwszem m iejscu stoi tlen, w ystępujący w 49,5°/0, następnie krzem — 25,7°/0, dalej glin — 7,5°/o, żelazo — 4,7°/0, w apń — 3,4°/0, sód — 2,6°/0, potas — 2,4°/0, magnez — 1,9°/0, wodór — 0,9°/0, ty ta n — 0,6°/o wreszcie chlor — 0,2°/0 i fosfor — 0,1 °/0.
Przeważam część metali, m ających zastosowanie w technice, znaj
duje się w znacznie m niejszych ilościach. W tysiącznych częściach procentu w ystępują tak ie pierw iastki m etaliczne ja k m angan, chrom, nikiel, w anad, miedź, cynk, wolfram , kobalt, w dziesięeiotysiącz- nych — ołów, molibden, cyna, arsen. Złoto i pozostałe m etale szla-
“■ft
chetiie w ystępują w jeszcze m niejszych ilościach. W edług przyję
tych ogólnie obliczeń srebro w ystępuje w ilości 4 m iljonowych części, złoto — w jednej dziesięciomiljonowej a p laty n a zaledwie w mil jar-' dowych częściach procentu.
Złoto w ystępuje przeważnie w postaci rodzim ej, tw orząc zwykle stop ze srebrem o zmiennych stosunkach; najczystsze złoto, znalezio
ne w Cripple Greek w Kolorado, zawierało 99,9°/0 czystego złota.
S to su n ek -sreb ra do złota w stopach, w ystępujących w przyrodzie, jest rozm aity; od niego zależy barw a i ciężar właściwy. Zwykle za-
305
R y c. 2. N ajw ięk szy d o tą d z n a n y sa m o ro d e k z io ta w ag i 95 kg , p o c h o d zą c y z M o Ivague w A u stra lji.
wartość srebra wynosi 10—15°/0.'P r z y zawartości srebra ponad 20°/0 barw ą złota staje się jasn ą i odpowiednio obniża się ciężar właści
wy, wynoszący dla czystego złota 19,3.
Skład chemiczny takich stopów, w ystępujących w przyrodzie, znany już był w starożytności. Nazwą „elektrum “ określa Plinjusz stop złota i srebra, w którym srebro znajd u je się w 1/;,. Prócz sto
pów złota ze srebrem, w który ch uboczne domieszki stanow ią miedź i żelazo, w ystępuje złoto w przyrodzie w postaci stopów z palladem jako t. zw. porpecyt (zaw ierający około 10°/o palladu ), z rodem — znany pod nazwą rodytu, i z bizmutem jako t. zw. m aldonit. Nie
kiedy tw orzy wreszcie amalgam z rtęcią o zawartości około 60%
rtęci.
W postaci domieszek w ystępuje złoto w p irytach oraz w innych siarczkach, ja k pirycie m agnetycznym , arsenopirycie, chalkopiryeie, w blendzie cynkowej, antym onieie i t. p. W drobnych ilościach stw ier
dzono jego obecność we wszystkich niemal m ineralnych połączeniach 20
R y c„ 3. Z ło to k ry sta lic zn e , p o ch o d zące z ż y ły w B u ck e u ru lg e (C o lo rad o ); je d n a z n ajp ięk n iejszy ch g ru p k ry sz tałó w z ło ta z n a n y c h ze S ta n ó w Z jedn.
srebra, miedzi (z niektórych nawet połączeń miedzi wydobyw a się pew ną ilość złota podczas elektrolitycznej rafin ac ji), ołowiu, an ty m onu i bizmutu.; rodzim a platy n a również często zaw iera złoto.
Dobrze wykształcone kryształy złota, których zw ykłą form ą są sześciany i ośmiośeiany, zd arzają się rzadko. Przeważnie są one znie
kształcone o zaokrąglonych kraw ędziach i narożach. Częstszemi są szkielety drzewiaste, u tw o ry włosiste, łuski i zbite skupienia.
Otoczone b ryłk i złota znaczniejszej wielkości znane są pod nazwą
„sam orodków“ , angielskich „nuggets“ lub hiszpańskich „pepitas“ . Dużo samorodków o znacznej wielkości dostarczyły zwłaszcza zło
tonośne obszary A u stra lji; najw iększe dochodzą do wagi 100 kg.
Jeżeli chodzi o występowanie złota w pierw otnych złożach, n a
potyka się je przew ażnie w żyłach kwarcowych, przecinających kwaśne skały ogniowe, ja k g ran ity i odpowiednie łupki krystalicz
ne. M inerałem towarzyszącym jest niemal zawsze piryt, zaw ierają
cy domieszki złota, oraz inne siarczki, również złotonośne. Złoto jest rozmieszczone w kw arcu w postaci ziarenek, łusek, czasem i k ryształ
ków, lecz często ta k drobnych, że nawet przy użyciu lupy nie są one widoczne; dopiero po rozkruszeniu kw arcu i przepłukaniu go może być złoto zebrane w postaci metalicznego pyłu.
Złoto jest eksploatowane przew ażnie nie wprost z żył, lecz z w tó r
nych nagrom adzeń w żwirach i piaskach rzecznych, powstałych przez zniszczenie złóż złota pierwotnego. P ro d u k ty mechanicznego i chemicznego w ietrzenia skał grom adzą się w postaci luźnych od
łamków skał i żył kwarcowych, mniej lub więcej kanciastych i róż
nej wielkości, tw orząc gruz czyli rozsypisko, k tó re po w ypłukaniu
307 a częściowo i po wyw ianiu z niego m ate rja łu drobniejszego, wzbo
g aca się stopniowo w m aterjał grubszy i cięższy. Cząsteczki złota i innych ciężkich składników stopniowo u w alniają się od zmiesza
nych z niemi siarczków, ulegających rozkładowi chemicznemu, i lżej
szych odłamków skalnych, osuw ają się głębiej i zajm ują najniższe położenie w luźnym m aterjale. Tego rodzaju luźne nagrom adzenia . d a ją początek osadom eluwialnym (gdy nie zostają przenoszone, lecz pozostają :.na m iejscu pow stania), rzecznym, morskim i glaejalnym . Znane są również osady eoliezne.
N ajdrobniejsze cząstki złota, unoszone przez rzeki razem z iłem i mułem do morza, ulegają częściowo rozpuszczeniu, częściowo zaś osadzają się n a dnie morskiem. Od czasów stw ierdzenia przez S o li
st, a d t - ’a obecności złota w wodzie m orskiej pow tarzane są w p ra sie codziennej inform acje o możliwościach eksploatacji zbiorników oceanów. W artości podaw ane przez L i v e r s e d g c'a, L. W a g o- l i e r a i innych badaczy, w ahają się od bardzo drobnych do wyno
szących 60 mg na 1.000 litrów w ody; w różnych m iejscach zawartość złota w wodzie morskiej jest, rozm aita i zdaje się zmieniać z prądam i niorskiemi. Przy założeniu, że w 1000 litrach wody zawartość złota wy
nosi 5—10 miligramów, S v a n t e A r r h e n i u s obliczył, że w wo
dzie oceanów jest rozpuszczonych 8 m iljardów tonu. Nowsze jed n ak ba
dania, a przedewszystkicm H a b e r a , który poddał badaniu przeszło 5000 prób wody morskiej z różnych miejsc, wykazały, że ilości złota są w rzeczywistości znacznie niniejsze, aniżeli dawniej przyjmowano;
zaledwie ; w 8°/„ prób zawa rtość złota, odpowiadała dawniej przyjmowa
nym. ilościom, gdzie indziej obniżając się do 0,01 mg na 1000 litrów wody. Przeważnie próby te wykazały tylko 0,04— 0,001 mg n a 1000 li-
R yc. 4. Złoto w łó k n iste z C olorado p o ch o d zen ia pyło w eg o .
trów, rzadko tylko 0,08—0,04 mg. Z wartości tych otrzymamy wpraw
dzie m iljony tonu złota, niemniej jednak nie można myśleć o otrzymy
waniu złota ze zbiorników oceanów, ponieważ koszta wydobycia prze
wyższałaby wartość samego metalu.
Obecność złota , stwierdzono również w wodach kopalnych, jak i w niektórych rzekach, np. w Renie, w którym według H a b e r a i J a e n i c k e g o znajduje się 0,003 mg złota n a 1 jn® w ody; znajduje się ono w postaci stałych cząstek, niesionych bańkami gazu lub substan
cjami organicznemi. Z badań i oznaczeń K. F r i e d l i c h a wynika, że w drobnych ilościach złoto w ystępuje i w złożach solnych.
W związku z zawartością złota w wodzie morskiej i w niektórych wodach kopalnianych przeprowadzono szereg badań nad rozpuszczal
nością tego m etalu. Stwierdzono, że rozpuszczalnikiem może być nie- tylko woda królewska, t. j. mieszanina stężonego kwasu solnego i azo
towego, lecz także i roztwory krzemianów, węglanów i siarczaków alka
licznych, a w pewnych, warunkach i sole żelaza.
Na rozpuszczanie złota w przyrodzie i strącanie w nowem miejscu mamy wiele dowodów. W złotonośnych obszarach syberyjskich, brazy
lijskich i innych zauważono, że niektóre wyczerpane już kopalnie d ają zczasem (w jednej z kopalń brazylijskich już po dziesięciu latach) n a nowo złoto; kryształki złota, znaleziono na starych belkach kopalnianych w K alifornji.
Wszystkie rozpuszczalniki w ystępują w przyrodzie. W pierwszym rzędzie jednak rolę rozpuszczalnika odgrywa w przyrodzie jon chloru.
Chlor, jak wiadomo, znajduje się w małych ilościach prawic we wszyst
kich skałach, a niema również niemal zupełnie wód, w których nie stwierdzonoby przynajm niej śladów chloru, związanego najczęściej z alkaljami.
Złoto może być rozpuszczane również w mieszaninie bardzo roz
cieńczonych kwasów: solnego i azotowego, które w pewnych w arun
kach mogą występować w przyrodzie, krążąc w obszarach złotonośnych;
wolny kwas solny może powstać drogą hydrolizy, kwaś azotowy może zostać wytworzony przy współudziale bakteryj azotowych lub w pro
cesach, zachodzących w glebie. Złoto rozpuszczać mogą różne roztwory chlorków, zawierające ślady azotanów.
Z roztworów złoto może być wytrącane przez siarczki, jak p iry t i galenę, przez sole żelaza (AuCL, + 3 F e S 0 4 —> Au + F e2(S 0 4) 3 + + FeC l3), a przedewszystkiem przez substancje organiczne. S tąd też złoto w postaci roztworu nic jest przesuwane n a znaczne odległości.
W przeciwieństwie do większości metali złoto zawsze wydziela się z roz
tworów w stanie rodzimym, a nie w postaci połączeń z innemi pier
wiastkami.
Z połączeń złota z innemi pierwiastkam i w ystępują w przyrodzie jedynie połączenia z tellurem. W dosyć znacznych ilościach w ystępują one w zachodniej A ustralji, Kolorado i w Siedmiogrodzie, w niniej
szych znane są i z innych miejsc. Rozmaite nazwy mineralogiczne pochodzą przeważnie od miejscowości występowania (por. słowniczek obcych wyrazów). Należą tu tellurki złota i srebra, kreneryt, nagyagit,
309 kalaw eryt, sylwanit, pccyt, goldszmidyt, spekulit, m iilleryt, wreszcie tellurki złota, srebra i rtęci — kalgurlit i kulgardyt. Złoto jest, obecne i w tellurkach srebra i bizmutu, jak w łiessyeie i tetradymicic.
Zawartość złota w tellurkach jest zmienna, w niektórych,„jak syl- wanicie i pecycic, wynosi dwadzieścia kilka procent, w innych, jak kwalawerycie i kremerycie, dochodzi niemal do 40°/0. Skutkiem tego m inerały te stanowią ru d y bardzo cenione i w przypadku występowa
n ia w większych ilościach są one eksploatowane.
Niekiedy występuje złoto razem z selenem (jak w R edjang Lebong n a Sum atrze), dokładny jednak charakter tych przypuszczalnych po
łączeń nie jest znany.
Mimo tego, żc ilości wydobywanego złota w zrastają stale w ostat
nich dziesiątkach lat, nie zachodzi obawa szybkiego wyczerpania się złóż złota. W prawdzie niektóre ze złóż ulegają wyczerpywaniu się, na miejsce ich jednak następują odkrycia nowych obszarów złotonośnych.
Poza tern rozwój metod ehemiezno-górniczych pozwala na wydobywa
nie złota z coraz to większych głębokości i ze skał coraz to uboższych w ten poszukiwany metal.
-Dr. E. ER D IIEIM .
LEPKOŚĆ I MIERZENIE JEJ PRZY POMOCY WZNOSZĄCEJ S i ę BAŃKI POWIETRZA.
K ażdy wie, że przy przesuw aniu dw u powierzchni ciał stałych po sobie n a tra fia się n a pewien opór, wywołany przez tarcie. Opór ten je s t m niejszy przy powierzchniach zupełnie gładkich, znaczniejszy, im bardziej powierzchnie te są szorstkie.
Jeżeli przesuwam y cząstki płynu, n atrafiam y również na opór, spowodow any tarciem wzajemnem tych cząstek. Międzycząstkowe tarcie w płynach zwiemy lepkością (wiskozą).
K ażda ciecz posiada swoistą lepkość, k tó ra w wysokiej mierzę za
leżna jest od tem peratury. Im tem p eratu ra wyższa, tern lepkość da
nej cieczy niższa. Zmiana jednak lepkości z tem p eratu rą nie podlega stałej regule i może być m niejsza lub większa, jest zatem swoistą i cha
rak tery sty czn ą dla każdej cieczy.
Stopień lepkości, względnie zmiany jej z tem peraturą posiadają wielkie znaczenie dla wszelkich olejów smarnych, są bowiem ważnym wskaźnikiem co do możliwości zastosowania i gatunkowości oleju.
Znaczenie stopnia lepkości dla olejów sm arnych uw ydatniło się
W ten sposób, że oleje segreguje się wedle ich lepkości i wyrobił się w szczególności zwyczaj, że gatunki olejów oznacza się wedle lepko
ści, ja k ą posiadają p rzy 20° względnie 50° C.
Je d n a k w czasach ostatnich przekonano się, że lepkość oleju, zmie
rzona przy jednej tylko tem peraturze (20° lub 50° O) nie jest bynaj
mniej praktycznie w ystarczającą dla ustalenia jego charakterystyki,
gdyż istnieją oleje o i d e n t y c z n e j lepkości, powiedzmy przy 50° C, których lepkość jed n ak z każdą zm ianą tem p eratu ry inaczej się kształtuje, innemi słowy, każdy z tych olei ma swoisty przebieg:
t. zw. krzyw ej lepkości ze zmianą tem peratury. Przebieg zaś krzyw ej lepkości jest rozstrzygający dla osądzenia zastosowalności danego oleju, gdyż obojętnem jest przecież ja k ą lepkość olej posiada przy 50° C, jeżeli pracow ać on ma np. w łożysku przy 30° C.
Sm arowanie łożyska olejami m a oczywista na celu usunięcie ta r cia suchego, jakieby powstało, gdybyśm y do niego nie wlali oleju.
Olej zapobiega bezpośredniem u zetknięciu się ze sobą powierzchni m etalow ych łożyska, ponieważ przejm uje ich wzajemne tarcie i zmie
nia na tarcie własnych cząstek, w ytw arzając w ten sposób tarcie płynne. Ważnem jest przy doborze oleju, by uwzględnić tem peraturę, przy której dane łożysko pracuje. Tylko olej, którego lepkość właśnie w tej tem peraturze będzie odpowiednia, będzie się nadaw ać dla da
nego łożyska i wypełni należycie poruczone mu zadanie, polegające n a zmniejszeniu tarcia. Olej o lepkości zbytniej, powoduje stra tę siły, idącej na m arne dla pokonania zbytniego oporu, przy oleju zaś o zbyt małej lepkości nastąpić może rozerwanie cienkiej błonki oleju pomię
dzy powierzchniam i łożyska i bezpośrednie zetknięcie się metalowych powierzchni łożyska ze sobą i co wślad za tern idzie, ich rozgrzanie i uszkodzenie.
Z powyższych powodów poczęto ustalać krzywe lepkości olejów, zaznajam iając się temsamcm z lepkością oleju przy każdej tem pera
turze, przyczepi powiedzieć tu należy, że z praktycznego p u n k tu wi
dzenia ważne są jedynie zmiany lepkości na odcinku tem p eratu ry po
między 20° a 100° C.
Opracowano również wykresy, um ożliwiające przedstaw ienie k rzy
wej lepkości, jako lin ję pro stą 1 i ustalono, że oleje o przebiegu t. zw.
term o-linji lepkości bardziej poziomym, t. zn. oleje; odznaczające się nieznaczną różnicą lepkości przy 100° i 210° P t. j. około 38° i 99" C, są lepsze, aniżeli oleje o przebiegu term o-linji lepkości bardziej piono
wym.
Należy na tern m iejscu nadmienić, że dotychczas nie zdołano w pro
wadzić do p rak ty k i międzynarodowej konwencji uznanych jednostek lepkości, a w użyciu są konwencyjne jednostki krajow e, zależnie od używanego w danym k ra ju lepkościomierza.
Lepkościomierze, używane do badań technicznych w różnych k ra jach, oparte są na różnych m etodach i dlatego podają lepkość w róż
nych jednostkach. Pierwszem dążeniem do m ierzenia lepkości kinem a
tycznej i wyrażenia pom iarów lepkości w jednostkach systemu CGS był lepkościomierz wedle Yogel-Ossaga,3 używany zwłaszcza w Niem
czech, a także w Europie środkow ej. A p arat ten jednak, aczkolwiek 1 Im brication, zeszyt 6, 1921, Astm T entatives S tandard, D 341— 32, Les M atières Grasses, 15 Ju illet, 1934.
2 Cem. Met. Engg., 1929, tom 36, str. 618.
3 Phys. Zeits., 1921, str. 22 i 615, D. R. P. 373, 779.
