jy§. 26. Warszawa, d. 26 Czerwca 1892 r. T o m X I ,
TYGODNIK POPULARNY, POŚWIĘCONY NAUKOM PRZYRODNICZYM.
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 w ie : rocznie rs. 8
kw artaln ie „ 2
Z p rz e sy łk ą p o c z to w ą : rocznie „ 10 półrocznie „ 6 Prenum erow ać m ożna w R ed ak cy i W szechśw iata
i we w szystkich k sięg arn ia ch w k ra ju i zagranicą.
Kom itet Redakcyjny W sz e c h św ia ta stanowił) panow ie:
A leksandrow icz J ., D eike K „ D ickstein S., H oyer H ., Ju rk iew icz K., K w ietniew ski W ł., K ram sztyk S., N atanson J ., P rauss St., Sztolcm aa J . i W róblew ski W .
„ W s z e c h ś w ia t" p rz y jm u je o g ło sz e n ia , k tó r y c h tre ś ó m a ja k ik o lw ie k z w ią z e k z n a u k ą , n a n a s tę p u ją c y c h w a ru n k a c h : Z a 1 w ie rsz z w y k łeg o d r u k u w szp alcie a lb o je g o m ie js c e p o b ie r a się za p ie rw sz y r a z k o p . 7'/«
za s z e ś ć n a s tę p n y c h ra z y k o p . 6, z a d alsze k o p . 6.
A dres IE2ećLal5:c3rI: IKretłsio-welsie-IFrzed.ina.ieście, ISTr GS.
O ZMIENNOŚCI
UBARWIEHIA ŻAB.
W artykule zestaw iającym now sze do
św iad czen ia nad w p ły w em św ia tła na o rg a nizm zw ierzęcy, a w szczególn ości na skórę (W szech św ia t z r. b. Nr 20), wspom ina pan F lau m także w k ilk u słow ach o zmianach u b arw ienia skóry u kam eleona, w ystępują
cych pod w pływ em prom ieni słonecznych.
Z jaw isk o to pow szechnie je s t znane i stało się poniekąd p rzy sło w io w em . Zm arły nie
daw no sław n y fizyjolog w iedeński B rilcke p ierw szy w y ja śn ił p rzy czy n y pow staw ania te g o ciekaw ego zjaw isk a (w r. 1852) i j e
dnocześnie zw ró cił także u w agę na zm iany ubarw ienia skóry u żab, które uskutecznia
j ą się istotnie jed n ak ow ym sposobem , jak u kam eleona. O statniem zw ierzęciem zajął się po B ruckem ty lk o P . Bert; zm iany za
barw ienia u żab badał jed n a k jeszcze przed Bruckem M. P o u ch et (w r. 1848),.a dopiero po ogłoszen iu pracy B riick ego zajęli się tem zjaw iskiem H arless (1854), W ittich (1 8 5 4 ), L ister (1859) i dr T. H eryn g, który
rezultaty sw oich dośw iadczeń, dokonanych w pracow ni fizyjologicznśj b. S zk o ły g łó w nej, w ydrukow ał w N r 17, 20 i 21 G azety lekarskiej z 1868 r.; autor niniejszego arty kułu zreferow ał tę pracę poniem iecku w n u m erze 4 czasopism a „Centralblatt fŁr die med. W isa.” z r. 1869.
O d ow ego czasu nikt ju ż n ie zajm ow ał się szczegółow iej zjaw iskiem pod w ielu w zględam i nader ciekaw em , jak to poniżej zobaczym y, dopiero w roku bieżącym w y szła obszerna praca W . Biederm anna w „Ar- chiv fur die gesam m te P h y sio lo g ie ” PflOge- ra, która spostrzeżenia poprzednich bada- czów n ietylk o p otw ierd ziła lub sprosto
w ała, ale w k ilk u punktach jeszcze uzu p eł- p ełniła i rosszerzyła. O statnia rospraw a d ała nam pow ód do skreślenia niniejszego artyk u łu , w którym zam ierzam y w ykazać, że zjaw iska zmian w ubarw ieniu skóry u żab rzucają nietylko ciek aw e św iatło na n iek tó re procesy zastosow ania do zm iennych w a runków bytu, ale także na p ew n e spraw y życiow e, mające ważne zn aczen ie w zasa
dniczych poglądach lekarskich.
W rażenie zielo n eg o zabarw ienia skóry u żabki drzew nej (H y la arborea) jak rów*
nież i u zw ykłej żaby wodnej (R ana escu-
402 W SZECH ŚW IA T. Nr 26.
len ta) nie zależy bynajm niej od obecności w skórze tych zw ierząt zielo n eg o barw nika, ale pow staje dopiero w n aszym organie w zrokow ym przez m ięszanie się prom ieni św ietln ych b łęk itn y ch i żółtych , od b itych od odpow iednich cząstek w skórze, w p od o
bny sposób ja k to ma m iejsce przy sztu cz
ne m zm ięszaniu drobnych ziarenek b łęk it
n ego i żółtego barw nika. R ospatrując pod m ikroskopem z pow ierzchni cien k i k aw ałek skóry zielon ych żab, łatw o m ożna się p rze
konać, że nabłonek w zu p ełn ości byw a bez
barwny, albo conajwyżój zaw iera m iejscam i n ieliczn e drobne szaraw e ziarenka. W e w łaściw ej zaś skórze (coriu m ) gęsto są ros- siane d w ojak iego rodzaju kom órki barw ni
kow e, t. j. żółte i czarne. P ierw sze leżą blisko pod jój p ow ierzch n ią zew nętrzną, przedstaw iają postać płaskich blaszek n ie regularnie w ielok ątn ych , od d zielon ych od siebie nieznacznym paskiem p rzezroczystej tkanki łącznej; drugie leżą w n ieco g łę b szej w arstw ie skóry, a zatem pod kom órka
mi żółtem i, są rów n ież sp łaszczon e, lecz okazują postać gw iazd o nader liczn y ch roz
gałęzionych prom ieniach. C iem no-bruna- tny lub czarny k olor tych ostatn ich kom ó
rek zależy od obecności nader drobnych ziarenek zw y k łe g o ciem nego barw nika, ros- sianych po całej protoplazm ie k om órki, nie- rospuszczalnych ani w słabych kw nsach lub Ingach, ani w w ysk ok u . K om órk i żółte zaw ierają ró w n ież ziarenka, znacznie w ię k sze od ziarenek barw nika ciem nego, lecz w zupełności bezbarw ne. K o lo r żółty tych kom órek zależy od obecności w nich dru
giego jed n orod n ego ciała, p od ob n ego do tłuszczu i dość ła tw o rospuszczającego się w w yskoku i eterze. O statnia okoliczn ość w yjaśnia, d laczego żaby przech ow an e w w y
skoku tracą ch arak terystyczn e zabarw ienie zielon e i przyjm ują kolor brudno-szaraw y.
P o usunięciu ciała żó łteg o w ystępują w k o m órkach w yraźniej ziarenka bezbarw ne, mające postać k rótkich pręcik ów podobnych do k ryształk ów pryzm atyczn ych . W sła b ych rostw orach łu g o w y c h ziaren k a te z ła tw ością się rospuszczają. W żółtej sm udze, ciągnącój się w zd łu ż ciała po obu bokach żabki d rzew n ej, k ry sta liczn e te ziarenka odznaczają się n ader w yb itn em i w ła sn o ściam i in terferen cy jn em i, odbijając prom ie
nie o najrozm aitszej długości fal, n ajw ięcej zaś prom ienie błękitnaw e. Biederm ann w y kazał, że ciało żółte nie je s t rów nom iernie rozdzielone w protoplazm ie pom iędzy zia
renkam i interferencyjnem i, lecz tw orzy cienką w arstew kę nad ostatniem i, rospo- ścierającą się na zew nętrznej pow ierzchni kom órek, zielon y zaś kolor skóry pow staje przez odbicie żółtych prom ieni św iatła od ostatniej w arstw y, błękitnych zaś od ziare
n ek interferencyjnych (zdaje się jed n ak , że i sama tkanka łączna odbija część prom ieni błękitnych).
N ietrudno się przekonać, że odcień ubar
w ienia u jednej i tejże samej żaby w róż
nych warunkach łatw o się odm ienia. N aj- jaskraw iej w ystępują te zm iany u żabki drzew nój, zw y k le mniej w ydatnie u zielonój żaby w odnej, lecz i u żaby lądow ej (Rnna tem poraria) nietrudno w ykazać w idoczne przejścia od jasn o- do ciem no brunatnego koloru. Żaby trzym ane przy średniej tem peraturze w ciem ncm miejscu ciem nieją, na św ietle przyjm ują w ciągu kilkunastu m i
nut kolor jaśn iejszy, na słońcu zaś stają się zup ełn ie jasn em i. Mnmy tu n iew ątp liw ie do czyn ien ia z objawam i zastosow ania orga
nizm u do w arunków bytu. L iście drzew w ydają się jaśn iejszem i na słoń cu , ciem niej- szem i w cieniu; żaby uchronią się w ięc ła tw iej od ezychających na nie w rogów i ła tw iej zdobędą ży w e ow ady potrzebne do pożyw ien ia, gdy odcień sw ego ubarw ienia zastosują do odcienia otaczającój je zielen i lu b do koloru ziem i (na której częściej przebyw ają żaby lądow e). L ecz n iety lk o św iatło w p ły w a na odm ianę ubarw ienia, ale także różne inne czynniki. T ak np. w y starcza trzym an ie ciem nej żabki drzewnej- przez k ilk a m inut w zam kniętej ręce, ażeby jej nadać kolor jaskraw o zielo n y lub naw et żółtaw y. T o samo nastąpi w w odzie ogrza
nej do 25° C. P odrażnienie m iejscow e sk ó
ry (m echaniczne, elek tryczn e, ciep lik ow e lu b chem iczne) w y w o łu je zm ianę ciem nego ubarw ienia na jaśn iejsze z początku w m ie j
scu drażnionem , a następnie i całej skóry.
P od ob n ie ja k ciep ło, działa u żaby lądow ej (R . tem poraria) w ysychanie skóry. W ogóle w szy stk ie czyn n ik i, pow odujące osłab ien ie i śm ierć organizm u w yw ołują także zb le dnięcie skóry.
Zachodzi ted y pytanie, w ja k i sposób uskuteczniają się opisane zm iany ubarw ie
nia. O tóż nietrudno się przekonać, że g łó w ną rolę w tem zjaw iska przyjm ują opisane w yżej gw iazd ow ate kom órki, w ypełnione ciem nym barw nikiem ziarnistym . Pod m i
kroskopem spostrzegam y w skórze w yja
śnionej pod żółtem i kom órkam i mniej w ię
cej zbite ciem ne nieforem ne b ryły, z nie- licznem i w yrostkam i i od d zielon e od siebie szerszym pasem przezroczystej jasnej tk a n k i łącznej. Im bardziej skóra ciem nieje, tem liczn iejsze odnogi w ysuw ają się z k o m órek, rozgałęziają się i w chodzą we w za
jem n e ze sobą zetknięcie. Tym sposobem całe praw ie tło pod kom órkam i żółtem i z a m ienia się ja k b y na jed n ostajn ą sieć sz e r o kich ciem nych płatów i n itek ze stosunko
wo n ieliczn em i w ąskiem i oczkam i. L ecz prócz tego w yrostk i ciem nych kom órek w y suw ają się także p om ięd zy kom órkam i in - terferencyjnem i ku zew nętrznej p ow ierzch ni skóry, obejm ując je w podobny sposób, ja k obejm ujem y palcam i gałk ę trzym aną na dłon i. Ł atw o pojąć, że w takich w a
runkach w iększa część prom ieni padają
cych na skórę żaby zostaje pochłonięta p rzez ciem ny barw nik, m ała zaś część od
b itych czyni w rażenie przedm iotu ciemno zabarw ionego. W miarę kurczenia się w y rostków ciem nych kom órek gw iazdow atych, czy li w ciągan ia ich ku ośrodkow ej części ciała kom órkow ego ilo ść prom ieni odbitych zw ięk sza się coraz bardziej, aż nareszcie, p rzy sku p ien iu się ciem nego barw nika w postaci b ry łek ciem nych, w yśw ietlen ie skóry dosięga sw ego szczytu. Biederm ann w yk azał, że n iety lk o ciem ne gw iazdow ate kom órki okazują takie zm iany postaci, ale także w spom nione wyżej w arstew ki ż ó łte
go ciała w kom órkach interferen cyjn ych , a w n ieznacznym stopniu także ciało tych ostatnich kom órek. G dy masa żółta, po
k ryw ająca z w y k le całą zew nętrzną po
w ierzch n ię takiej kom órki, skupia się w ma
łą b ryłk ę, w ted y odsłoni się w iększa część ziarenek interferen cyjn ych , a w następstw ie odbije się w skórze stosunkow o m ało pro
m ieni żó łty ch , w ięcej zaś błękitnych; w ta
kich razach skóra okazuje zam iast zielo n e
go brudno - szaraw e zabarw ienie. N iem a zresztą dotąd pew n ości, czy przy k u rczeniu
N r 26.
się ciem nych kom órek g w iazd ow atych cała ich protoplazm a zbija się w bryłę, czy też sam tylk o barw nik zbiera się ok oło jądra, jak to utrzym uje Biederm ann. Ciem ne k o m órki g w iazd ow ate znajdują się, prócz w skórze, rossiane także w różnych innych częściach ciała, najobficiej zaś w otoczeniu naczyń k rw ionośnych i okazują tu te same zm iany kształtu, co i w skórze.
Z p ow yższego opisu w ynika, że stan s z e rok iego rospostarcia ciem n ego barw nika w kom órkach gw iazd ow atych i połączone z niem zab arw ien ie ciem ne stanow i w isto cie stan bierny czy li b esczynny tych tw o
rów nazyw anych zw y k le chrom atoforam i, skupienie zaś barwnika w postaci b ryły, a zarazem i jask raw sze ubarw ienie stano
wi stan czyn n y czyli stan skurczu pro- toplazm y. N ie m oże też ulegać w ą tp liw o ści, że odm ienne te stany znajdują się pod w pływ em u k ładu nerw ow ego, lecz n ależy ściślej określić sposób tego oddziaływ ania, a m ianow icie w ykazać, czy istnieje beapo- średni w p ływ ośrodków n erw ow ych na k o m órki barw nikow e, podobny do ich w p ły w u na ruchy m ięśni, czy też kurczenie się kom órek barw n ik ow ych objaw ia się tylk o w następstw ie in n ych spraw życiow ych , a m ianow icie zm ian w krążeniu k rw i. O sta tni pogląd sta n o w ił w y n ik wyżój w y m ie
nionej pracy dra H ery n g a , g d y tym czasem w ięk szość je g o poprzedników sk łan iała aię ku pierw szem u p ogląd ow i, a rów nież i B ie derm ann stanow czo ośw iadcza się na je g o korzyść. Z obaczym y, o ile ten pogląd jest uzasadniony.
idok. n a st.).
D r H . H oyer.
403
C iepło, św iatło i siła — są to trzy pierw szorzędne p otrzeby człow iek a od czasów najd aw n iejszych . C ała różnica pod tym w zględ em m iędzy w iekiem X I X a epoką krzem ienia łu p an ego polega na sp otęgow a
niu się tych w łaśn ie czyn n ik ów i na z w ię k W SZECHŚW IAT.
404 W SZECH ŚW IA T. Nr 26.
szeniu świadom ości w tym kierunku u lu dzi w spółczesnych. T e trzy źródła w sze l
k iego życia organicznego sta ły się g łó w n e - mi sprężynam i ew olu cyi m ateryjalnśj i d u chow ej żyjącyc h sp o łeczeń stw . W ie lc e zróż
nicow ane je st nasze sp o łeczeń stw o , ale na dnie je g o p ragn ień i dążeń, kto w ie, czy nie odnaleźlibyśm y form ułki złożonej z trzech pow yższych w yrazów : w nich streszcza się pojęcie tegoczesn ego c z ło w iek a o d ob rob y
cie. N ajw sp an ialsze dzieła tech n ik i n ow o
żytnej zro d ziły się niezaw od n ie pod w p ły wem trzech pobudek, w ieczn ie nurtujących niestrudzoną m yśl ludzką. N ie będziem y w y licza li w dziejow ym porządku, w ja k i sposób czło w iek daw niej c z y n ił zadość tym sw oim potrzebom , ilu i jak ich m atka p r z y roda dostarczała mu do tego środków , z a trzym am y się odrazu na w ieku X I X .
N iedarm o w iek nasz zw ą w iek iem w ęgla kam iennego. M ateryjał ten w szech p otęż
n ie zaw ład n ął obecnie całym naszym prze
m ysłem a naw et życiem , tak, że nie będzie przesadą, je śli źródłem ciep ła, św ia tła i siły w dobie dzisiejszej n azw iem y czarny d yja- m ent — w ęgiel kam ienny. W m ateryjale tym m ilijony lat p rom ieniow ania sło n e c z nego nagrom adziły, zda się, n iew y czerp a n e zasoby energii; cz ło w ie k nanow o p rzeista
cza je w ciep ło, św ia tło i siłę. P rzez sp a
len ie w ęgla pod kotłem m aszyny parow ej w ytw arzam y ciep ło , z pom ocą którego w oda zam ienia się na parę i w y k o n y w a pracę w m aszynach i fabrykach, ten sam w ęg iel p rzed ystylow an y w retortach na gaz św ieci nam w nocy na u licach m iasta, lub porusza m otory gazow e i t. p. Z en erg ii w ięc s ło necznej nagrom adzonej przed w iekam i w wę
g lu kam iennym p ły n ie ów potężny ruch techniczny, ja k i je st cechą nieodłączną n a szego stulecia. Na ja k d łu g o starczy tego skarbu? Na pytanie to m niej w ięcej od p o
w ied ział w roku 1878 C. W . S iem en s na posiedzeniu tow arz. nauk w G la sg o w ie, gd y ob liczał ilość w ęgla m ożliw ie je sz c z e istn ie ją ce g o w zagłębiach w ęg lo w y ch an gielsk ich na 1 5 0 0 0 0 m ilijonów tonn, co p ow inno w y starczyć m niej w ięcej na la t 250; w naszem n ie w ielk ie m za g łęb iu D ąbrow skiem nie na dłużej zap ew n e w ystarczy w ęg la k am ien nego.
W N iem czech w p ra w d zie zapasy w ęgla i
są znacznie w iększe, ale eksploatacyja ró w nież posuw a się szybko i d latego w idoki na p rzyszłość nie przedstaw iają się k orzyst
n iej. N ie idzie za tem, żeby ju ż nie m iało być na ziem i now ych zapasów w ęgla; n ie przebrane, a dotąd praw ie nietknięte po
k ład y zalegają całe porzecze M ackenzie w A m eryce północnej, Syberyją p ołu d n io wą, T on k in i C hiny, z nich jeszcze przez czas d łu g i nasi następcy będą czerpali ener- giją do sw oich machin; w tamtę też stronę zapew ne z konieczności przesuną się centry przem ysłow e przyszłości.
Jednakże samo p rzew id yw an ie m o żliw o ści w yczerpania się eksploatow anego o b ec
nie w ęgla kam iennego sk łon iło lu d zi do oszczęd n iejszego w ydatkow ania tego daru przyrody. D o tych czasow y sposób spalania w ęg la w naszych piecach i m achinach oka
zał się w praktyce m arnotraw nym i pier
w otnym . Zastosow anie w najnow szych c z a sach pieców gieneratorow ych, pozw alają
cych w yzysk iw ać ciep ło, uchodzące d a w niej bespożytecznie wraz z gazam i kom i- now em i, konstruow anie m achin parow ych o k ilk u cylin d rach , do ostatka w y z y sk u ją cych rosszerzalność pary wodnej, płaszcze ochronne w m aszynach parow ych i t. p.
urządzenia mają na celu jed y n ie zaoszczę
dzenie drogocennego m ateryjału o p a ło w e
go. N ie in n e zapew ne m yśli s k ło n iły tech n ik ów do zw rócenia się w stronę tak z w a nego gazu w odnego, który przedstaw iać ma o w iele korzystn iejszą m etodę w yzyskania w ęgla kam iennego, aniżeli znany p o w szech nie gaz w ęg lo w y , słu żący do celów o św ie
tlan ia, poruszania m otorów i ogrzew ania.
Czem je st gaz wodny? Z w rot ku p rze
szło ści może najlepiej rzecz nam w yjaśni.
Zanim sły n n y Cavendish w r. 1781 zd ołał w ykazać, że wodór, spalając się na p o w ie
trzu daje wodę, a nieśm iertelny L avoisier w d w a lata potem dow iódł, że wodór w ch o dzi w skład w ody, na k ilk a lat przed nim profesor fizyki na u n iw ersytecie pizańskim F e lik s F ontana zw ró cił uw agę na sz c z e g ó l
ną reakcyją, ja k a zachodzi m iędzy parą w o dną a rospalonem i w ęglam i. W iem y też z dzieła T reatise o f coalgns '), w ydanego
*) F r . S h e lto n . W a s serg a a to n s t u n d je tz * , J o u r n a l fu r G a s b e le u c h tu n g , 1890.
N r 26. W SZECH ŚW IA T. 405 przez K in ga znacznie p óźn iśj, że chem icy
francuscy L ayoisier i M eusnier, badając skład w od y, przepuszczali parę wodną przez rozgrzaną do czerw oności rurkę m etalow ą i otrzym ali pew ną ilość gazu w ybuchające
go przy zapalaniu, była to dzisiejsza m ię- szanina piorunująca tlenowodorna; gdy zaś w rurce b ył w ę g iel drzew ny, to ilość gazu otrzym anego była w iększa i spalała się bez w ybuchu. R eakcyja ta, jak później zoba
czym y, je st zasadniczą dla tw orzenia się gazu w odnego.
C h w ila ow a odpow iada mniój w ięcćj co do czasu odkryciu zw yczajn ego gazu o św ie
tlającego z w ęgla, poniew aż w roku 1792 in żyn ier angielski W illia m M urdoch poraź p ierw szy otrzym ał gaz z w ęgla kam iennego i ośw ietli! nim w łasne m ieszkanie, a prawie jed n ocześn ie, choć trochę przed nim , F ilip L eb on z w ęgla d rzew n ego rów nież drogą d ystylacyi w yd ob ył gaz palny i św iecący, do spalania którego w ynalazł osobny p rzy
rząd nazw any przez siebie term olam pą.
Spostrzeżenie laboratoryjne F o n ta n y po
raź pierw szy znalazło zastosow anie p rak tyczne w roku 1823 w A n g lii skutkiem usi
łow ań Y erea i Cranea '). Przyrząd ich sk ład ał się z retorty napełnionćj w ęglam i, smołą z w ęgla kam iennego, olejam i zw ie- rzęcem i, lub roślinnem i, w którćj przez ogrzew anie zzew nątrz para wodna roskła- dała się i w ytw arzała gaz palny. W s ie dem lat po nich niejaki D onovan zastoso
w ał naw et gaz w od n y karburow any do ośw ietlan ia D u b lin u ; karburacyja polegała na tem, że gaz w odny, który, jak wiadomo, sam n ie św ieci, zanim się dostał do palnika, p rzeb yw ał rurkę, zaw ierającą substancyje łatw o lotne, takie jak terpentyna, nafta, naftalin i rozgrzew ającą się od sąsiedztw a z palnikiem i w niśj n asycał się parami św iecącem i w p łom ieniu. D onovan otrzy
m yw ał gaz w odny w retorcie z żelaza la n e
go n ap ełn ion ćj koksem , przez którą po ro z
grzaniu do czerw oności przechodziła para wodna.
Tu nadm ienim y, że L o w e w roku 1832 w padł na m yśl karburow ania zw yczajnego
‘) G e ite l D as W a s s e rg a s u. se in e A n w en d * i- g e n 1890.
gazu ośw ietlającego, przepuszczając go przez naftę i inne w ęglow od ory łatw o lotne. P ó ź
niej niejednokrotnie powracano do w zb o
gacania gazu ośw ietlającego w części św ie cące, w ogóle jednakże bez ' pow odzenia;
w ostatnich latach m yśl ta znow u zajm uje technologiją gazow ą.
W historyi techniki gazu w odnego w yb i
tne m iejsce za jęły dwa nazw iska Jobarda z B ru k selli i S elliguea z Paryża; przez d łu gi naw et czas gaz wodny zw ano, choć n ie
słusznie, gazem Selliguea. N ie będziem y szczegółow o o p isyw ali przyrządu Jobarda, w gruncie rzeczy bardzo prostego: sk ład ał się on z trzech retort pionow o ustaw ionych jedna przy drugiej, przez które kolejno p rzepływ ała para w odna i w nich, w o b ec
ności w ęgla kam iennego rozgrzanego, ros- k ładała się na wodór i tlen ek w ęgla, nasy
cając się jed n ocześn ie w ęglow odoram i cięż- kiem i, pochodzącem i z roskladu olejów . Na ja k iś czas pow stały w D ijon , Sztrasburgu, A n tw erp ii a n aw et w Paryżu zakłady, w y tw arzające sposobem Jobarda karburow any gaz w odoy do celów ośw ietlenia.
R ok 1846 posunął spraw ę gazu w odnego znow u naprzód. W roku tym niejaki G il- lard w yk on ał próbę o św ietlen ia części P a ry ża , P a s s y , zapom ocą now ego środka ochrzczonego przez w yn alascę dziw nem m ianem „ ia z platine*. B y ł to gaz w odny, k tóry spalając się w palniku A rganda roz
żarzał siatkę platynow ą, nad nim u m iesz
czoną, k ształtu koszyczka i tym sposobem
j w ytw arzał praw dziw e św iatło żarow e. D o zalet tego św iatła zaliczano wtedy: w ielką taniość w porów naniu ze zw yczajnem świa tłem gazow em , brak n iep rzyjem n ego zapa
chu, spokojność i barw ę św iatła białą, tylk o m oże nadto olśniew ającą. Z tego to p o w o du n iezaw od n ie, ów czesne rysunki hum ory
styczn e paryskie przedstaw iały p rzech o
dniów na u licy, a nawet psy i konie, zaopa
trzonych w um brelki, chroniące w zrok od św iatła G illarda.
G az w odny G illard a odznaczał się bar
dzo m ałą zaw artością tlen k u w ęg la (4 — 5%>.
T ak m ały procent tego szk od liw ego gazu
i uzysk iw an o w ten sposób, że para wodna znajdująca się pod wrielkiem ciśnieniem i w nadm iarze styk ała się w retorcie z roz- żarzonem i w ęglam i tylko na krótką ch w ilę
406 W SZECH ŚW IA T. Nr 26.
i d latego tlen k u w ęgla n ie m o g ło aię w iele utw orzyć; otrzym any ga z p rzep row ad zan y b y ł n astępnie przez w apno w celu u w o ln ie nia go od d w u tlen k u w ęg la . Ś w iatło G illa r- da znalazło na p ew ien czas zastosow an ie w zakładach m echanicznych Christoflea w P a ryżu, zab łąk ało się naw et na czas k rótk i do F ila d elfii. S zc zy tu je d n a k ż e p ow od zen ia n o w y system o św ie tlen ia d o zn a ł w tedy, g d y całe m iasto N arbonna w L a n g w e d o cy i za
p row ad ziło go u sieb ie na czas 18 5 6 — 1865.
P rzek on an o się przecież z czasem , że św ia tło G illard a b yło o w iele k ło p o tliw sze, niż to m ożna było zrazu p rzyp u szczać, p o n ie waż w ym agało nadzw yczajnej szczelności w latarniach: naw et n iezb yt siln y p ow iew w iatru sz k o d z ił żarzącym się drucikom p la
tynow ym , a wraz z kurzem dostaw ał się do w nętrza piasek, który, ja k w iadom o, tw orzy z platyną zw ią zk i krzem ow e; tw o rzen ie się tych zw ią zk ó w spraw ia, że p latyn a staje się k rystaliczną, bardzo kruchą, a w części się ulatnia. O stateczn ie m iasto m u siało się j
p rzerzu cić do z w y k łe g o o św ietlen ia gazo- | w ego.
P o m ięd zy latam i 18 0 0 — 1870 najm niój 70 sposobów i w yn alazk ów p atentow anych w ytw arzania gazu w od n ego przew in ęło się w E uropie a pom im o to spraw a ga zu w o
d n ego nie u czyn iła p ostęp ów w id o czn y ch i przytoczone w yżćj próby o św ie tlen ia Nar- b onny i części P aryża b yły podobno najpo- m yślniejszem i w yd arzen iam i w tym okresie.
N ow a era zaśw itała dla tech n ik i gazu w o
dnego dopiero w tedy, g d y am erykanie za
j ę li się nią i w y ro b ili m etod y prostsze i praktyczne fab ryk acyi, k tóre odrazu po
sta w iły gaz w od n y na stopie pow ażnego w sp ółzaw od n ik a zw y cza jn eg o gazu o św ie tlającego.
D ro g ą naj w łaściw szą do w yrob ien ia sobie ja sn eg o pojęcia o naszym przedm iocie i o s to
sunku m iędzy sobą ro zm aitych g a zó w na
p otyk an ych w p ra k ty ce, je st opisanie sp o
sobu ich pow staw an ia. Z aczniem y od n a j
bardziej zn an ego ‘).
W E u ro p ie gaz o św ietlający otrzym yw a
no a i dziś je sz c z e otrzym ują w ten sposób,
■) Dr Schilling. Die S teinkohleng& sbereitung.
że odpow iednie gatunki w ęgli, zw ane gazo- w em i, poddaw ane są suchćj d ystylacyi w re tortach bez przystępu pow ietrza, skutkiem czeg o powstają trzy głów n e produkty: gaz, sm oła i koks. Bardzo tłu ste i sm oliste w ę
g le kam ienne ju ż przy 50° C zaczynają tra
cić swój gaz. T w orzen ie się gazu staje się w yraźnem przy 100°, a n ie przestaje się zw ięk szać aż do 330°, g d y dają się spo- strzedz pierw sze ślady w łaściw ego roskłndu w ęg li. J eszcze w ciem no-czerw onym żarze pow stają p łyn n e, w odniste i sm oliste p ro d ukty oprócz w ęglow od orów , przecież w ła ściw y gaz w ytw arza się dopiero w czerw o nym żarze. W iem y, że w tem peraturze 6 0 0 — 700° z od p ow ied n iego w ęgla kam ien
nego w ytw arza się w odór, a wraz z nim w ięk sza część znanych sk ład ow ych części gazu; przy dalszem w zrastaniu tem peratury te ostatnie znow u się roskładają i tw orzą z jednój strony zw iązk i o w ięk szśj zaw ar
tości w cząsteczce w ęgla, z d ru giój— z a w ie
rające więcój w odoru, aż dopóki w je sz
cze w y ż s z e j tem peraturze z u tw orzo
n ych w ęglow od orów nie pow staną osta
teczne produkty ich roskładu— grafit i w o dór.
G az ośw ietla ją cy , w ytw orzon y w tem pe
raturze niedochodzącój do 1000° C, składa się zazw yczaj ze znacznych stosunkow ych ilo ści gazów lek k ich , zw an ych w tech n ice gazow ój rosprow adzającem i, palnych lecz n ieśw iecąeych , jakoto: w odoru, gazu b ło t
n eg o (m etanu) i tlen k u w ęgla, razem około 9 0 % na objętość; następują dalśj g azy cię ż k ie o sk ła d zie nader urozm aiconym , ja k
i etylen , propilen, b u tylen i t. d. należące do g ru p y w ęg low od orów , w ilości wahająećj się z w y k le od 3 do 5°/o, ciała bardzo ważne j d la techniki g a zo w ć j, poniew aż im to p ło
m ień ga zo w y zaw dzięcza sw oję świetność;
resztę w ilości około 5% , na objętość w nor-
| m alnym gazie o św ietlającym stanow ią n ie
p aln e albo szk o d liw e dom ięszki ja k azot, tlen , ślady zw iązków am onijakalnych i siar
k ow ych tudzież n ieod łączn y, choć b esp oży- teczn y tow arzysz gazu ośw ietlającego — d w u tlen ek w ęg la ( C 0 2). O prócz tego przy p ow olnem ogrzew an iu w retorcie surow e m ateryjały opałow e poddane suchój d y sty lacyi w ydają w iele sm oły a m ało gazu i na-
! odw rót dzieje się, je ś li j e prędko o g rze-
N r 26. W SZECHŚW IAT. 407 wać *). T o też w produkcyi gazu o św ietla
jącego, opartej w y łą czn ie na produktach gazow ych, a niezw racającej zup ełn ie uw agi na sm ołę, ogrzew a się retorty m ożliw ie prędko, tam zaś, gd zie chodzi p rzedew szyst- kiem o w ydobycie sm oły, ogrzew ają retorty zw olna. P oniew aż przy dalszem ogrze
w aniu sm oły w ęglow od ory bardzo złożone w skład jej w chodzące roskładają się na ciała prostsze, po w iększej części gazow e i palne, drogą w ięc do ich otrzym ania może być cią g łe styk an ie sm oły z rospaloną po
w ierzchnią. P roces taki m ógłb y się o d b y wać i w retorcie, ale z pow odu, że w prze
strzeni zam kniętej ze w szystkich stron, a na
pełnionej masą tak różnorodną ja k sm oła gazow a, zatem w nader różnym stopniu p o chłaniającą ciep ło, niełatw o je st utrzym ać jed n o sta jn ą tem peraturę, retorta okazała się w ięc przyrządem niedogodnym . W tym w łaśn ie kierunku, dzięki pracom am eryka
nów , technika gazow a zaznaczyła bardzo pom yślną zm ianę zastosow aną do otrzym y
w an ia gazu w odnego.
Z ob aczm yż teraz, ja k i m ielib yśm y gaz, g d y b y p o w ietrze m iało przystęp do rozża
rzonych w ęgli, znajdujących się ju ż nie w retorcie, ale ponad rusztem pieca. W te d y , przy dostatecznie w ysokiej w arstw ie w ę g li i d o p ły w ie pow ietrza, część ich się spali i w ytw orzy d w u tlen ek w ęgla. Ten ostatni p rzy tem peraturze pow yżej 550° i w miarę zbliżania się do 1000° coraz zupełniej redu
kow ać się będzie na tlen ek w ęg la . T w o rzy się ostatecznie m ięszanina gazow a, złożona z tlen k u w ęgla, z azotu (pochodzącego z po
w ietrza) i n iezred u k ow an ego dw utlenku w ęgla, którój w tech n ologii gazow ej n ada
no nazw ę gazów gien eratorow ych . N ie k ie dy zw ą j e też gazam i Siem ensa, który poraź pierw szy w 1856 roku zw rócił uw agę na nie i w ykazał m ożliw ość ogrzew ania pieców tem i gazam i. Spostrzeżenie to m iało d o n iosłe zn aczen ie dla tech n ologii fabrycznej, a szczególn ie dla m etalurgii, gazy bowiem gieneratorow e z konieczności tw orzyć się m uszą w każdym piecu, g d y je d n a k d a w niej u ch od ziły sobie przez kom in w p ow ie-
■1 D r W . H em p el. S tu d ie n iib e r G a sb e re itu n g , J o u r n a l f. G asbel., 1889.
trze, obecnie służą do pow iększenia ilości ciep ła w tychże piecach.
Jeśli teraz do w arstw y rozżarzonych w ę
g li przeprow adzać będziem y oprócz p o w ie trza jeszcze i parę w odną, w ów czas przy dostatecznie w ysokiej tem peraturze nastąpi dysocyjacyja w ody na tlen i wodór, z k t ó rych pierw szy p osłu ży znow u do utlenienia w ęgla, drugi zaś pozostanie oddzielnie; tlen pochodzący z pow ietrza łącząc się z w ęglem pow iększać będzie ilość tlen k u w ęgla. O sta tecznie w ięc pow stanie m ięszanina złożona z tlen k u w ęgla, w odoru, azotu i dw utlenku w ęg la . T aki gaz, w ed łu g dra S ch illin ga, zw ie się gieneratorow ym gazem w odnym , a w ed łu g innej pow agi gazow ej, prof. L un- g ego, gazem półw odnym .
W reszcie, je ś li przepuszczać będziem y sam ę ty lk o parę wodną przez żarzące się w ęgle, natenczas w dostatecznie wysokiej tem peraturze pow staw ać będzie m ięszanina złożona z tlen k u w ęgla i w odoru w rów nych praw ie częściach, z n iew ielk iem i tylk o dom ięszkam i d w u tlen k u w ęgla, azotu i m e
tanu, którą p ow szech n ie zw ą gazem w o dnym.
Z am ieszczona poniżej tabelka p rzedsta
wia ob jętościow y skład tych różnych gazów na zasadzie w iarogodnych analiz, dokona
n ych zagranicą i u nas.
T ab elk a nasza pozw oli czy teln ik o w i z ła tw ością zoryjen tow ać się w ch arak terysty
czn ych w łaściw ościach g azów w ym ien io
nych. G azy ośw ietlający i w odny uderza
ją co mało zaw ierają azotu (4% ), podczas gdy gien eratorow e mają go więcej niż po
łow ę na objętość; nadto p ierw sze dw a o d znaczają się obfitością w odoru (do 50°/o), gdy gieneratorow e w od n e n ie w ięcej go za
w ierają nad 20°/o, a gien eratorow y z koksu nie zaw iera go w cale; nareszcie istnieje zna
czna różnica i pod w zględem tlenku w ęgla:
w gazie w odnym ilość je g o dochodzi do 44% , w gazach gieneratorow ych je st go dw a razy m niej, a w ośw ietlającym cztery razy m niej, n iż w w odnym . N adto gaz o św ietlający w y b itn ie różni się od w szy st
k ich innych znaczną ilością m etanu i zaw ar
tością w ęglow odorów ciężkich.
J eśli zw rócim y uw agę na kolum ny piątą i szóstą, to ujrzym y tam dw a gazy p ół w o dne, jed en norm alny, drugi zaś u tw orzony
408 W SZEC H ŚW IA T. Nr 26.
Gazy ośw ietlające Gaz g ien era-
torow y z koksu
G ieneratorow y gaz wodny
Gaz Dowsona
Gaz wodny w ar
szawski
ber
liński
mona
chijski 1) n o rm alny
2) z n ad m iarem parv wod.
D w u tlen ek w ., C 02 3,55 3,0 1,6 4,5 8,8 14,2 6,0 2,7
T len ek w ęgla, CO 10,87 10 ,1 9,6 25,7 23,2 16,0 23,0 43,8
W odór, H 43,57 50,3 49,6 Ślady 12,7 19,9 17,0 49,2
G az błotny, C H4 32,48 29,4 30,7 — — — 2,0 0,3
W ęglow od . ciężkie 3,65 4,2 4,7 — — —
A zot, N 4,47 2,7 3,8 69,8 53,3 49,9 53,0 4,0
T len , 0 1,41 0 ,4 — - —• —
100,00 100,1 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
przy nadm iarze pary w odnćj. W p ro w a d zen ie nadm iaru pary sprow adziło p o w ię k szenie ilości w odoru p a ln eg o , ale jed n o cześ
nie w yraźne zm n iejszen ie ilo śc i tlen k u w ę g la i w zrost zaw artości d w u tlen k u w ęgla.
Z jaw isko to je st bardzo zrozum iałe: roskład pary w odnćj od b yw a się kosztem ciepła w gieneratorze, a ró w n o leg le kosztem tegoż ciep ła odbyw a się i przejście d w u tlen k u w ęg la w tlen ek vvTęgla; otóż, przy n ad m ier
nym d o p ły w ie pary w odnćj, ilo ść ciepła w gien eratorze ju ż n ie w ystarcza do tćj ostatnićj przem iany i ilo ść b espożytecznego d w u tlenku w ęg la m usi w zrastać. P r z y k ła d taki w skazuje, że d op ływ pary w odnćj przy tw orzeniu się gazu p ółw od n ego n ie p o w i
nien przekraczać pew nćj gran icy w skazanćj przez praktykę. C zy teln ik z sam ego sk ła du gazu D ow son a ła tw o zau w aży, że gaz ten stoi jak b y pośrodku m ięd zy dw om a po- przedniem i, zatem z a liczy ć go m ożna do gazów gieneratorow ych w odnych. T ab elk a nasza zaw iera g łó w n e ty p y gazów te c h n icz
n ych , je d n a k że zdarzać się m ogą nieraz w praktyce g azy pośrednie, pow stałe z m ię- szan in y tam tych m iędzy sobą. W ten sp o sób n ap rzyk ład w A m ery ce i w E u r o pie tw orzą nieraz gaz m ięszany z gazu o św ietla ją ceg o i w od n ego karburow ane- g o do ośw ietlan ia, łub gazu w odnego
z gieneratorow ym do poruszania m otorów i t. p.
(c. d. n ast.).
S tefan S tetkiew icz.
Bakteryje nitryfikacyjne.
Jednym z pierw iastków niezbędnych do utrzym ania p rzy życiu w szystkich w ogóle istot uorganizow anych jest azot. P ier w iastek ten w stanie w olnym n ie m oże być zużyw anym c z y li przysw ajanym przez is to ty żyjące, natom iast pod formą połączeń"
z in n em i pierw iastkam i, przew ażnie z tle nem , spożyw anym i przysw ajanym byw a przez rośliny. P od formą azotanów d osta
j e się zapom oca korzeni do w nętrza roślin i tam, w chodząc w połączenia chem iczne ze zw iązkam i w ęgla, tlen u i w odoru, słu ży do budow y cia ł, posiadających budow ę c h e m iczną bardzo złożoną, ja k np. substancyj białk ow atych . T ak w ytw orzon e o rg a n icz
ne zw iązk i azotu służą następnie zw ierzę
tom za pokarm. Z organizm u zw ierzęcego w yd zielan ym zn ów je st azot g łó w n ie ja k o
N r 26. W SZECH ŚW IAT. 409 m ocznik (C O [N H 2] a), kwas m oczow y, a tak
że jako naskórek," w łosy, sierć i t. d. W b ia ł
ku roślinnem , w tkance zw ierzęcej a także w w ydzielinach azotow ych azot jest stale ju ż odtlenionym ; rozłączenie azotu z tlenem dokonyw a się w roślinach i stanow i zasa
dniczą. cechę przysw ojenia tego pierw iastku przez ustrój rośliny żyjącej. R oślin y umar
łe oraz zw ierzęta, rów nie jak w yd zielin y zw ierząt za życia, dostaw szy się do ziem i, ulegają gn iciu , t. j. działalności różnych bakteryj, które roskładają te ciała na zw ią z ki o bardzo prostej budow ie chem icznej.
A z o t przy tych przekształceniach gnilnych w yd ziela się praw ie za w sze jak o am onijak (N H 3), zw iązek azotu z w odorem . W z ie mi znajdują się jednak zaw sze zw iązki azotu tlenow e: azotany, t. j . sole kwasu azotnego cz. saletrzan ego ( N 03H ). P o n ie w aż azot odznacza się bardzo słabem p o w i
now actw em chem icznem do w szystkich in
n ych pierw iastków i tylk o w specyjalnych w arunkach i to w bardzo n iew ielk iej ilości łączy się z tlenem i wodorem , przypuszczać należy, że azotany tw orzą się w ziem i w sku
tek utleniania am onijaku; za tem przyp u sz
czeniem przem aw ia jeszcze to, że pomimo stałego pow staw an ia am onijaku przy gniciu substancyj organ iczn ych , ilości jeg o w z ie mi s% bardzo m ałe. P y ta n ie, w jaki sposób odbyw a się w ziem i u tlen ian ie am onijaku i pow staw anie z n iego azotanów , c z y li pro
ces usaletrzania od tlen ion ych zw iązk ów a zo tu od bardzo daw na zajm ow ało p rzy ro d n i
ków , w szczególn ości chem ików . P rzed dw u d ziestu laty og ło sili praw ie jed n o cześ
nie sw e badania W arin gton (I. Ch. Soc.
1879 r.) tudzież S ch loesin g i M untz (C. R, t.
L X X X 1 X , 1879), w których starali się do
w ieść, że przyczyną tego procesu je s t czyn ność sp ecyficzn ych bakteryj (m ikroorganiz
m ów); nitryfikacyja odbyw ać się ma, na za- zadzie tych badań, w ziem i tylko w tedy, gd y istnieją w arunki, niezbędne do u trzy
m ania życia b akteryj, jakoto: odpow iednia tem peratura, w ilg o ć, przystęp pow ietrza, p o żyw ien ie. C hloroform , susza i t. d. w strzy
m ują proces nitryfikacyi. R ezu ltaty te z o sta ły n astępnie p otw ierd zon e przez Starera, E m m ericha, M unro i in nych.
W ostatnich czasach o g łoszon e zostały rezu ltaty badań nad nitryfikacyją pana i pa
ni Frankland (P h il. Trans, o f the R oy. Soc.
1890), W aringtona (C hem . N ew s, 1890) i W in ograd sk iego (R echerches sur les org.
de la nitrification: A nn. de 1’Instit. Pasteur, t. IV , 213. 257, 760, t. V , 92, 577. U eber die Organ. d. Nitrification: Y ierteljahrschr.
d. N aturforsch. G esellsch. in Ziirich. 36 Jahrg. II H eft.). B adacze ci n ietylk o po
tw ierdzili p rzypuszczenia S ch lo esin g a iM u n - tza, ale udało im się naw et znaleść sam mi
kroorganizm n itryfik acyjn y. S zczególniej badania W inogradskiego ty le now ych i c ie k aw ych k w estyj p oruszyły, że nie będzie bez korzyści dla czyteln ik ów W szechśw iata zapoznać się z pracami W in o g ra d sk ieg o .
M etody, których W in ograd sk i przy bada
niach m ikroorganizm ów nitryfikacyjnych u żyw ał, opierają się na m etodach, którem i się p osłu giw ał przy badaniach bakteryj siarki i żelaza. P oniew aż w N rach 13 i 14 W szechświata, z 1888 roku prof. A d. Praż- m ow ski u m ieścił obszerny artykuł o „bak- teryjach sia rk o w y ch ”, a w Nr 48 z tegoż roku W szech św iat pom ieścił artykuł p. S.
G rosglik a o „bakteryjach żela zisty ch ”, nie będę w ięc zatrzym yw ał się nad tem i orga
nizmam i; wspom nę tu tylk o o metodach przy badaniu tych organizm ów przez W i
nograd sk iego używ anych i w krótkości ty l
ko zarysuję w łasności fizyjologiczn e tych organizm ów , aby ułatw ić zrozum ienie w ła sności fizyjologicznych bakteryj nitryfika
cyjn ych i dać poznać znaczenie badań W i
n ograd sk iego nad niem i.
W e w szystkich źródłach siarczanych spo
tyka się na ich pow ierzchni białe, lep k ie m asy, składające się z istot m ikroskopij
nych, z bakteryj siarkow ych. Najbardziej rospow szechnionym przedstaw icielem tych m ikroorganizm ów je st rodzaj B eggiatoa.
Isto ty te, m ające k ształt n itek bardzo d łu gich , zaw ierają stale ziarnka siarki, a w ła ściw ie k rop elk i siarki n aw p ół płynnej, o le i
stej.
W arunkiem zbadania w łaściw ości fizyjo
logiczn ych , w ym iany produktów , w łasności ferm entacyi i t. d. ja k ieg o k o lw iek organ iz
mu niższego je st w yosobnienie go, t. j. od
d zielen ie od w szystk ich innych organiz
m ów . N ależy cie oczyszczony m ateryjał ż y w y należy w czystości utrzym yw ać przez p ew ien czas, chroniąc go starannie przed
410 W SZECH ŚW IA T, N r 26.
w szelk iem i zanieczyszczeniam i. H o d o w lę taką zaprow adzić można w n aczyniu z o d pow iednim płynem , lub na p od łożu stałem , w ogóle zaś w zetk n ięciu z m ateryjałem z a pew niającym pokarm w ła ściw y . H od u jąc, bada się produkty zam iany chem icznej, k tó re p o w sta ły w sk u tek p ro cesó w ży cio w y ch danego organizm u i w szelk ie in n e czy n i się spostrzeżenia. W in o g ra d sk i u ż y w a ł do w y osob n ien ia B eggiatoi w szystk ich m etod zna
nych w bak teryjologii, w szy stk ie one j e dnak dały w yniki zu p ełn ie ujem ne, naw et h od ow la na żelatyn ie nie p ow iod ła się. P o licznych d ośw iadczeniach i próbach udało się W in ograd sk iem u zapom ocą n astęp u ją
cego p ostępow ania otrzym ać d oskonałe r e zultaty. D o k rop li w ody um ieszczonej na szk iełk u przedm iotow em k ład zie się p łatek B eg g ia to i, a dok oła n iego szereg k a w a łecz
ków szk iełk a p rzy k ry w k o w e g o i na te drobne szk iełk a dopiero nakłada się c a łk o w ite zw ierzch n ie szk iełk o p rzy k ryw k ow e, ażeby m ódz utrzym yw ać stale odpow iednio w ysoką w arstw ę w ody. W in ograd sk i po
sta n o w ił rosstrzygnąć n astręczające się p y tanie: czy znajdująca się w B e g g ia to i siarka pochodzi z o d tlen ia n ia siarczan ów , czy też z u tleniania siarkow odoru. W tym celu przed sięw ziął następujące dośw iadczenia:
D o k ilk u opisanych kultur m ik rosk op o
w ych ze zw yczajn ą w odą studzienną, podo- daw ano siarczanu w ap n ia i um ieszczono je wr w ilgotn ej szafce. K ilk a in n ych k u ltu r z tą sam ą w odą stu d zien n ą u m ieszczon o pod kloszem , zaw ierającym siarkow odór; siar
czanu w apnia n ie dodano im w cale. Ju ż po 3 —5 godzinach można było za u w ażyć w kulturach pod kloszem z siarkow odorem u m ieszczon ych — a w których nitki B eg g ia to i na początku d ośw iadczenia zu p e łn ie siarki n ie posiadały — n iez lic zo n ą ilo ść drobnych ziarnek siarki; po 24 god zin ach w szystk ie n itk i b y ły form alnie napchane dużem i ziarn kam i siarki. P o p rzen iesien iu tak ich sia r ką w yp ełn ion ych n ite k B e g g ia to i do z w y czajnej w ilgotn ej szafki obraz się zm ienia:
siark a zaczyna w nitkach znikać; po 48 g o dzinach ju ż ty lk o niektóre n itk i zaw ierają g d z ien ieg d zie drobne ziarnka. W staw iam y okazy n ap ow rót do k losza z sia r k o w o d o rem: siarka się zn ó w zjaw ia i t. d. D o św iad czen ie to m ożna p o w tó rzy ć dow oln ą
ilo ść razy, zaw sze z tym samym przebie
giem . Z upełnie inaczej zachow'ują się h o d o w le z gipsem: jeżeli nitki na początku dośw iadczenia zaw ierały siarkę, to ta w bar
dzo krótkim czasie znika i jeżeli n ie dodać im siarkow odoru, to w krótkim czasie na
stępuje śm ierć B eggiatoi; je ż e li n itk i na początku dośw iadczenia w cale siarki nie zaw ierały, to śm ierć bakteryi siarkow ej n a stępuje nadzw yczaj szybko. D o św ia d cze
nia te w ykazują, że B eggiatoa bez siark o
wodoru żyć i rozw ijać się nie może i że siar
ka w niej zaw arta pochodzi z częściow ego u tlen ia n ia siarkow odoru. D alej nastręcza się pytanie: co się dzieje ze znikającą z n i
tek siarką? na co B eggiatoa zużyw a tak znaczne ilości siarki? obliczenia bow iem w y k a za ły , że ilość siarki 2 do 4 razy w iększa od w agi całego ciała m oże z n i
knąć, a w ięc być zużytą w ciągu jed n ego dnia.
D ośw iad czen ia w tym celu poprow adzo
ne o k a za ły , że proces spalania, rospoczęty utlenianiem sia rk o w o d o ru ,o d b y w a się w d a l
szym ciągu w sam ych nitkach B eggiatoi;
siarka w nich nagrom adzona u tlen ia się na kw as siarczany. P o n ie w a ż pow stający kw as siarczany natychm iast musi roskładać za
rów no w w od zie studziennej jak i w źró dłach siarczanych znajdujące się w ęg la n y , zam ieniając je na siarczany, p ow in ien w ięc w obecności B eg g ia to i pow staw ać gips, co rzeczyw iście dośw iad czaln ie dow iedzionem zostało. N ie u lega żadnej w ątp liw ości, że B eg g ia to a zam ien ia w ęg la n y ziem a lk a lic z nych na siarczany ziem alkalicznych; g łó w nie w ęglan w apnia na siarczan wapnia. J e że lib y proces ten od b yw ał się nazew nątrz organizm u B eggiatoi, t. j. w sam ym p ły n ie zaw ierającym w ęglan y, to n ależałob y o c z e k iw a ć, że z ch w ilą, g d y cały zapas w ę g la n ó w zu żyty zostanie na zneutralizow anie kw asu siarczanego, p ły n , w którym żyje bakteryja, w skutek pow staw ania coraz to n ow ych ilości kw asu siarczanego przejdzie n areszcie w reakcyją kw aśną. O cz ek iw a nie to zaw iod ło, p ły n n igd y nie daje reak- cyi kw asnój; z chw ilą, gdy cały zapas w ę glan u w yczerpanym zostanie, jed n ocześn ie dalszy proces utleniania siarki ustaje, a po
mimo obecności siarki w B eggiatoi, kw as siarczany dalćj ju ż się nie w ytw arza i d a l
Nr 26. W SZEC H ŚW IA T. 411 sze życie B eg g ia to i staje się niem ożliw em .
Stąd w ynika stanow czo, że proces roskła- dania w ęglan ów odbyw a się w samój B e g g iatoi, a nie w otaczającym p łyn ie. C h a
raktery stycznem je st dla bakteryj siarko
w ych, że się norm alnie zadaw ałniają nad
zw yczaj m ałem i ilościam i substancyj o rg a nicznych; substancyj . organicznych biorą tyle tylko, ile im potrzeba do budow y w ła
snego organizm u; niezbędną do prow adze
nia w szelkiego życia energiją życiow ą czerpią z pow stającej przy spaleniu siar
kow odoru energii; przy utlenianiu się siarki na k w as siarczany i przy roskła- dzie w ęg la n ó w pow staje energija („ciep ło sp alen ia”).
B ardzo podobnem i pod w zględem funk- cyj fizyjologiczn ych są bakteryje żelaziste (E isenbacterien). Z adaw ałniają się one ró w nież nadzw yczaj m ałem i ilościam i sub- etancyj organicznych, a energiją potrzebną do życia czerpią z utleniania tlenku żelaza (F e O ) na tlen n ik żelaza (F e20 3). O rgan iz
m y te zam ieszkują źródła żelaziste, znajdują się na łąkach, błotach, w szędzie jednem słow em , g d zie w skutek rozm aitych proce
sów ferm entacyjn ych (p rzew ażnie ferm en- tacyi drze w nika), tlen n ik żelaza (F e20 3) bezustannie je s t odtlenianym do postaci tlen k u żelaza (F eO ). M etoda, którą się p osłu giw ał W in ograd sk i przy badaniach tych organizm ów , była najzupełniej podo
bna do m etody, stosow anej przy badaniach nad bakteryjam i siarki. G atunek L ep to- th rix ochracea, k tórego badaniem W in o gradski się p rzew ażn ie zajm ow ał, u m iesz
czany b ył w k ropli w ody na szk iełk u p rzed - m iotow em , okrążany kaw ałkam i szkła cien k iego (p rzy k ry w k o w eg o ) po bokach, w sz y stko to zakryw ane szk iełk iem pok ryw k o- wera (u trzy m y w a n ie stałego poziom u w ody).
W aru n k iem koniecznym do życia i rozw i
jan ia się tych istot, była obecność w wodzie tlen k u żelaza.
O pierając się na tych w yn ik ach , na p o zn an iu znaczenia, jak ie dla tych istot ma utlenianie cia ł n ieorgan iczn ych i na pozna
niu w arunków , w jakich istoty te rozw ijać się są w stanie, p ostan ow ił W inogradski zająć się odszukiw aniem organ izm ów , m a
ją cy c h być spraw cam i u tlen ian ia am onija-
ku w ziem i, czyli usałetrzania zw iązk ów azotow ych.
Jeżeli u tlen ian ie am onijaku w ziem i jest rzeczy w iście w ynikiem czynności jak iegoś organizm u, to w celu odnalezienia i w yoso
bnienia go, n a leży w ytw orzyć warunki, w o
bec których organizm ten m ógłby żyć i roz
w ijać się pom yślnie, gdy tym czasem w arun
ki te dla rozw oju w szystkich innych b ak te
ryj m usiałyby być jaknajm niój pom yślnem i i odpow iedniem u Skoro zaś poszukiw any m ikroorganizm posiadać m usi w ybitne zd o l
ności utleniania, podobne do tych , jakiem i się odznaczają bakteryje siarkow e i żela zi
ste, w nosić m ożna, że ow e w łaściw e w arun
ki rozw oju zbliżone być w inny do w arun
ków sprzyjających rozw ojow i bakteryj siar
kow ych i żelazistych. C zynnikam i takiem i są z konieczności:
1) O becność ciała m ającego być utlenia- n e i n - w obecnym w ypadku soli a m o n ia k a l
nych, — sw ob od n y dostęp pow ietrza, ob ec
ność w ęglan ów ziem alkalicznych i a lk a licznych.
2) N ieobecność zw iązków organicznych, ła tw o ferm entujących i w ogóle bardzo małe ilości zw iązk ów organicznych. W ychodząc z tego założenia, W inogradski zastosow ał m etodę postępow ania następującą:
W o d ę jeziora zu rych eń sk iego, do której na każde 1000 gram ów dodano po 1 gram ie fosforanu potasu, po 1 gram ie siarczanu am onu i po 5—10 gram ów w ęglanu m agn e
zu, wlano do naczyń szklanych, zaszczepio- piono każde naczynie św ieżą ziem ią i posta
w iono w ciem nem miejscu. Już po krótkim czasie znaleść m ożna było w yraźne ślady zachodzącój nitryfikacyi, która staw ała się jesz cze daleko siln iejszą po przeszczep ie
niu kropli h od ow li do św ieżego płynu.
Już na czw arty dzień m ożna było w takim p ły n ie znaleść w id oczn e ślady nitryfikacyi, a po następnych dw u dniach proces n itry- fikacyjny b y ł tak w yraźny, że kropla p ły n u nitryfikacyjnego zabarw iała zupełnie na czarno kilka centym etrów sześciennych rostw oru d w ufenilijaku. P o 15-tu dniach w szelk i ślad am onijaku znikł. P rzy dokła- dnem przyjrzeniu się każdej takiej k u ltu rze nitryfikacyjnej na pow ierzchni zu p ełn ie czystego p ły n u w idzieć można nadzw yczaj delikatną b lonkę. Badanie tej cieniutkiej
412 W SZEC H ŚW IA T. N i -26. p ow łoczk i w ykazuje pięć rodzajów m ik ro
organizm ów . M ożna p ow ziąć p rzy p u szcze
nie, że albo w szy stk ie te organizm y, lub część ich, a w reszcie je d e n z nich ty lk o jest spraw cą nitryfikacyi. B ad an ia b espośrednie w tym kierunku dały zaw sze w y n ik i u je m ne. W ted y zaprzestano d alszego w y o so bniania przez p rzeszczep ian ie, zaczęto na
tom iast w m iarę ubytku soli am onijakalnych do teg o sam ego p łyn u dodaw ać n ow e ich ilości. P o u p ły w ie p ew n ego czasu osad na d nie naczynia, będący przew ażnie w ęglanem m agnezu, zm ien ił z u p ełn ie swój w ygląd . Z zu p ełn ie b iałego i d elik a tn ie m iałk iego, osad staw ał się szarym i galaretow atym . P rzy poruszaniu kolbą, która p ozostaw ała tyd zień , lub dw a ty g o d n ie w sp ok oju z u p e ł
nym , osad n ie w znosi się ju ż pod postacią ob łok u i nie m ięsza się z płyn em , p o w strzy m yw any przez b łonkę ślu zow atą, która, przy słabem w strząsaniu n aczyniem m arsz
czy się lecz się nie rozryw a i n ie pozw ala osadow i rozejść się, ro z d z ie lić w p ły n ie.
P r zez g w a łto w n e dopiero w strząsanie n a czyn iem błonka rozryw a się, ustępuje a osad rozlu źn ia się na duże, szaraw e lep k ie p ła t
ki. P o d m ikroskopem p łatk i te p rzed sta
w ia ły budow ę bardzo charakterystyczną:
w nętrze ich stan ow ią p rzezroczyste gru- czo łk i soli ok olon e zew sząd grupam i ma
ły c h , cok olw iek elip ty cz n y c h m ikrokoków 7,000 m m d łu g ich . Ilo ść tych charaktery
styczn ych isto tek , nagrom adzonych w osa
dzie była tak w ielka, że w szy stk ie inne zn ajd u jące się tu jeszcze organ izm y można uw ażać za dom ięszk i zu p ełn ie p rzy p a d k o w e. Ś w ieży p ły n zaszczep ion y tem i bakte- ryjam i d aw ał ju ż po 24 g. reakcyje z d w u -
fen ilijak iem , a po 3 do 4 dniach zab arw ie
n ie z tym odczynnikiem było praw ie czarne.
W yos tbnienie w yh od ow an ego tą drogą organizm u i dow iedzenie zapom ocą dośw iad
czen ia bez zarzutu, że on w łaśnie je s t r z e czyw iście sprawcą nitryfikacyi, było d a l
szym celem zabiegów W in ograd sk iego.—
W szy stk ie próby hodow li czystej p rzeszcze
pione na podłożach stałych zupełnie się nie udaw ały; bakteryje z osadu m ineralnego n a tych m iast tu um ierały, rozw ijały się zaś te organizm y, które w p łyn ie hod ow li poprze
dniej za przypadkow e ślady się uw ażało.
W in ograd sk i p o sta n o w ił w tedy zrobić próbę h od ow li w wodzie pozbaw ionej zup ełn ie substancyj uorgan izow an ych , celem zbada
nia, czy w ten sposób da się usunąć z płynu
w szystkie niepożądane organizm y, a zatrzy
mać bakteryje nitryfikacyjne. P o takiem dopiero oczyszczen iu h odow li, z zupełnie czy steg o ju ż m ateryjału należałoby starać się o osięgnięcie hodow li na podłożach ( p o żyw k ach ) stałych. M etoda ta dała w yn ik i zu p ełn ie dobre. W w odzie d ystylow an ćj, zasilanej zup ełn ie czystem i solam i nieorga- nicznem i, w szystk ie bakteryje z w yjątkiem organizm ów nitryfikacyjnych oraz innego jeszcze gatunku bakteryjalnego, w krótkim bardzo czasie w ym arły z w ycieńczenia. M i- krokoki nitryfikacyi zaś ro zw ijały się n a j
doskonalej w p ły n ie tym , substancyj o rg a n iczn y ch zu p ełn ie pozbaw ionym . T o w a rzy szący im uparcie d ru gi gatunek udało się w następstw ie usunąć. K u ltu ry w szakże stałe (na żelatyn ie) zakładane przez prze
szczep ien ie zupełnie czy steg o m ateryjału, nie ud aw ały się w dalszym ciągu: organizm nitryfikacyi n ie rozw ijał się na nich wcale;
