Tygo dn ik popularny, poświęcony Naukom Przyrodniczym.
PRENUMERATA „W S Z E C H Ś W IA T A ".
W W arszaw ie: rocznie rb . 8, kw artalnie rb . 2.
Z przesyłką pocztow ą rocznie rb . 10, p ó łr. rb . 5.
PRENUMEROWAĆ MOŻNA:
W Redakcyi ,, W szechśw iata" i w e w szystkich księgar
niach w kraju i za granicą.
R edaktor „W szechśw iata'4 przyjm uje ze sprawami redakcyjnem i codziennie od godziny 6 do 8 w ieczorem w lokalu redakcyi.
A d r es R ed a k cy i: K R U C Z A JST°. 32. T elefo n u 83-14.
O Ś W I E T L E U G I Ę T E M , S I A T K A C H D Y F R A K C Y J N Y C H I O S P E K T R O
S K O P I E S C H O D K O W Y M .
Zmrużmy oczy na słońce zlekka przy
słonięte chmurami, a ujrzym y dobrze znany fantastyczny obraz, składający się ze snopów strzał ognistych, pow ygina
nych i tęczowo zabarwionych. W takiej chwili snują się zazwyczaj po głowie dość nieokreślone myśli, nigdy jednak nie nasuw a się pytanie, co je s t powo
dem pow staw ania tego obrazu barw n e
go. Łatwo to w ytłum aczyć psycholo
gicznie: czujemy wysiłek mięśni zwiera
jący ch powieki; in s ty n k t mówi nam , że to je s t bezpośrednia przyczyna powsta
wania owych obrazów i na tłumaczeniu tem poprzestajemy, gdyż przyzwyczaje
ni jesteśm y do różnych złudzeń wzroko
wych.
A jed n ak bylibyśm y w błędzie, g d y byśmy pośpiesznie chcieli wnioskować, że działa tu ciśnienie, które w yw ierają powieki na przyrząd optyczny oka. W y starcza chwila zastanowienia, aby się przekonać, że orbicularis orbitae, kur
cząc się, nie może wywierać silniejsze
go ciśnienia na gałkę oczną; skądinąd, uciskając powiekę palcem, dostrzeżemy tylko przesunięcie obrazu, lecz bynaj
mniej nie powstawanie wzorzystych fi
gur barwnych. Pozostaje jedno przy
puszczenie: światło, przechodząc przez rzęsy doznaje dziwnej modyfikacyi, roz
szczepia się na pęki pojedyncze i to nie
jednakowo dla barw różnych.
Spróbujmy zastąpić rzęsy analogiczną siatką prawidłowiej ułożoną. Weźmy pióro ptasie (małe, gęste) i przysuńmy je tuż do źrenicy. Przedziwny otrzy
mamy obraz: ujrzym y słońc mnóstwo i
będą one ułożone prawidłowo w postaci skośnych zaokrąglonych równoległobo- ków; zabarwienie silnie wystąpi; szcze
gólnie w y d atn a będzie purpura; przesu
wając pióro dostrzeżemy w odpowie
dnich miejscach występowanie barw wi
dmowych J). Mniej piękne, lecz również nader urozmaicone obrazy dostrzeżemy, kiedy patrząc wieczorem na światło od
dalonej latarni, chuchniemy n a zimną
*) Jeszcze piękniejszy obraz da zwykła lampa naf
towa widziana w pewnej odległości.
290 W SZECHŚW IAT Ko 19 szybę, lub, kiedy p atrzym y na latarnię
przez niezbyt g ru b ą m ateryę parasola.
Moglibyśmy przytoczyć jeszcze ogrom
n ą liczbę wypadków, wziętych z życia codziennego, kiedy światło doznaje ta kich szczególnych modyfikacyj. W szyst
kie te zjawiska nazyw am y w optyce uginaniem się światła; dopiero w X VII w ieku stały się one przedm iotem roz
w ażania naukow ego i to, o ile chodzi o spostrzeganie objektyw ne. Subjekty- wne spostrzeżenia dlatego pewno przez czas ta k długi nie zwracały n a siebie uwagi, że, ja k e ś m y to ju ż zaznaczyli, instynktow nie tłum aczym y je sobie złu
dzeniami wzrokowemi.
Zjawiska uginania się św iatła odkrył je zu ita włoski Grimaldi. W y d ał on wiel
kie dzieło: „O świetle, b arw ach i tęczy“ x), w którem zawarł całą spółczesną mu teoryę zjawisk św ietlnych, a zarazem podał wyniki osobistych poszukiwań.
Zaraz w pierwszym rozdziale Grimaldi pisze, że wiedziano dotychczas, że świa
tło może się rozchodzić trzem a sposoba
mi: bezpośrednio (directe), drogą odbi
cia (reflexe) i załamania (refracte); on zaś odkrył czwarty sposób, kiedy m ia
nowicie światło rozchodzi się drogą roz
szczepienia (diffracte). D wa ek sp ery m enty naprowadziły go na ten nowy sposób rozchodzenia się światła. W pier
wszym wpuszczał do pokoju swego przez mały otwór w okiennicy ja s n y snop św iatła słonecznego, które tworzyło sto
pniowo rozszerzający się stożek. W ten
T) T y tu ł tego dzieła tak doskonale charak tery zu je rzecz sarnę i epokę, że podajem y go tu w całości: «Physico-m a- th esis de lum ine, co loribus et irid e, aliisque adnexis libri d u o , in q u o ru m p rim o a ffe ru n tu r nova experim enta, e tra tio - nes ab iis d eductae p ro sub stan tia litate lum inis, in se- c undo autem d issolvuntur argum enta in prim o adducta, et p ro b a b ilite r sustineri posse d o c e tu r sententia p e ri- p atetica de accidentalitate lum inis. Q ua occasione de haetenus incognita lum inis diffusione, de reflexionis, re fra c tio n is et diffractionis m odo et causis, de visione, d eq u e speciebus in tentionalibus visibilium et au d ib i- lium ac de substantiali m agnetis effluvio omnia co rp o ra p ervadente, non pauca scitu digna p ro fe ru n tu r et spe- ciali etiam argum ento im p u g n an tu r atom istae. A u cto re P. Francisco M a ria G rim aldo S ocietatis Jesu . O pus posthum um . B ononiae M D C L X V .
stożek w staw iał jakikolwiek nieprzezro
czysty wydłużony przedmiot, np. włos ludzki, d ru t grubości igły i t. p.; u s ta wiwszy w znacznej odległości biały ekran, obserwował cień tej cienkiej przegrody. Ścisła obserwacya wykazała, że cień ów nie odpowiadał prostolinij
nemu rozchodzeniu się światła; był szer
szy, niż należało oczekiwać. Co więcej brzegi tego cienia były obramowane trzem a prążkami barw nemi tak, iż nie
bieska barw a była najbliższa brzegu cie
nia, czerwona zaś—najdalsza. Dobiera
jąc odpowiednio grubość przedmiotu i odległość ekranu, Grimaldi dostrzegał, że i w ew nątrz cienia ukazuje się szereg prążków barwnych, których liczba zale
ży od grubości przedmiotu. Drugie do
świadczenie Grimaldego polegało na tem, że zamiast wązkiej zapory, wstawiał w bieg promieni ek ran z malutkim otwor
kiem; na białej powierzchni drugiego ekranu otrzym ywał wówczas plamę świetlną również otoczoną pierścieniami barwnemi; i tu pęk promieni rozszerzał się bardziej, niż należało oczekiwać z punktu widzenia prostolinijnego rozcho
dzenia się światła. Zauważmy tu naw ia
sem, że we wszystkich doświadczeniach tego rodzaju, koniecznem je s t użycie jaknajsilniejszego źródła światła (Grimal
di pisze: observatio in aestate ac sere- nissimo coelo facta circa meridiem evi- dens semper fuit).
Niezmiernie ścisłe i sumienne spostrze
żenia Grimaldego znalazły zasłużone uznanie śród ogółu ówczesnych wielkich mężów nauki. W iązały się ściśle z za
gadnieniem o naturze światła i dla tego były szczególnie interesujące. Newton powtórzył doświadczenia Grimaldego, uzupełnił je i sam podał kilka nowych pięknych eksperymentów. Poza stroną faktyczną zajmowała też Newtona przy
czyna ty c h zjawisk. W ydaje mu się oczywistem, że promienie światła, prze
chodząc koło brzegów zasłony (włosa, igły), gną się i w skutek tego uginania u chylają się od biegu prostolinijnego.
Ponieważ Newton chętnie wyobrażał so
bie, że promienie świetlne składają się z potoku ciałek świetlnych, przeto i W
M 19 w s z e c h ś w i a t 291 tym w ypadku gotów był przypuścić od
działywanie cząstek m ateryi na cząstki świetlne. Siła ta k a mogłaby być analo
giczna z ciążeniem powszechnem.
Zajmujący je s t fakt, że zjawiska u g i
nania się (używając term in u Newtono- wego), które na początku 19-go wieku stały się jednym z głównych arg u m en tów, przemawiających za teoryą falową światła, właśnie skłaniały Newtona do odrzucenia teoryi falowej. Oto co pisze on w „P ytaniach11 *), dołączonych do księ
gi 3-ciej „Optyki". „Czy nie są błędne wszystkie hypotezy, w których się przy
puszcza, że światło polega na ciśnieniu lub na ruchu, rozchodzącym się poprzez środo
wiska ciekłe?... Bo gdyby polegało na ciś
nieniu lub na ruchu, rozchodzących się mo
mentalnie lub w czasie, to uginałoby się wgłąb cieni. Gdyż ciśnienie lub ruch nie mogą się rozchodzić w cieczy wyzdłuż linij prostych poza przeszkodą, która zatrzymuje część ruchu, lecz u gn ą się, rozproszą po wszelkich drogach w spo- kojnem środowisku, które leży poza przeszkodą. Siła ciężkości skierowana je s t ku dołowi, lecz ciśnienie wody, po
w stające w sk u tek ciążenia, dąży we wszystkie strony z siłą jednaką i rozcho
dzi się również łatwo i z ta k ą samą silą w bok, ja k o też w dół i zarówno krzy- wemi przejściami, jak o też prostemi.
Fale na powierzchni wody stojącej, prze
chodząc koło boków szerokiej przeszko
dy, która zatrzy m u je część ich, uginają się potem i rozszerzają się stopniowo na spokojną wodę poza przeszkodą. Fale, pulsacye lub d rgania powietrza, na któ
rych polega dźwięk, uginają się w spo
*) N ew ton «O pticks», L ondyn 1718, str. 336.
K iedy N ew ton ukończył księgi «O ptyki», nasuwało mu się jeszcze mnóstwo zagadnień tak czysto optycz
nych, jako też ogólnych. P rzekazał je potomności w form ie pytań, które dołączy ł do dzieła swego. M a ło jes t rzeczy, k tó reb y tak zainteresow ać m ogły każde
go p rzy ro d n ik a, jak owe «Pytania»; nabiera się z nich praw dziw ego w yobrażenia o sile gieniuszu New tonow e- go. S ty l jęd rn y , głębia m yśli, rozległość horyzontów składają się na całość, w yw ierającą potężne w rażenie.
W idzimy tu w N ew tonie nie matematyka, lecz badacza n atu ry , którego rów nie in teresu je ferm entacya, jak cią
żenie pow szechne i pow staw anie sublim atu.
«Pytania» znaleźć można w N r. 97 O stw alda «Kla
syków nauk ścisłych)).
sób oczywisty, choć nie tak bardzo, ja k fale wody. Gdyż dzwon lub armatę mo
żna słyszeć z poza pagórka, k tó ry za
trzymuje widok ciała dźwięczącego, i dźwięki rozchodzą się po krzywych rurkach również łatwo, ja k po prostych.
Lecz nieznanem jest, aby światło zdąża
ło kiedykolwiek przez zakrzywione przej
ścia lub uginało się wrew nątrz cienia.
Gdyż gwiazdy stałe przestają być widocz
ne, kiedy którakolwiek z planet stanie pomiędzy niemi a nami...“
Rzuca się w oczy, że Newton ani słów
kiem nie wspomina o owych prążkach barwnych, powstających w ewnątrz cie
niów, które tak dokładnie zostały opisa
ne przez Grimcldego. Newton nie wspo
mina o nich ani tu, ani w całej 3-ciej księdze „Optyki“, k tó ra je s t poświęcona badaniom nad uginaniem się światła.
Czyżby Newton prążki te przeoczył? Nie
podobna tego przypuścić: zbyt genial
nym był eksperymentatorem. Niektórzy, bodaj, że sam Fresnel, sądzą, że wcho
dziło tu w grę umiłowanie własnej teo
ryi, że Newton umyślnie pokrył milcze
niem owe prążki wewnętrzne. Zbyt wielką j e s t jed n ak pamięć tego geniu
sza, aby można było lekkomyślnie przy
ją ć takie przypuszczenie; wydaje się r a czej prawdopodobnem, że Newtonowi owe słabe prążki wewnętrzne wydawały się okolicznością mało godną uwagi, że oczekiwał zgoła innych zjawisk, że przy
puszczał, iż fale świetlne, zupełnie ana
logicznie z głosowemi, zachodzić będą za węgły.
Bądźcobądź i zwolennicy teoryi falo
wej nie zwrócili na fakt ten uwagi. B y
ło ich nie wielu, słabo zresztą bronili idei Huygensa. Teorya emisyjna zwy
ciężyła na całej linii, i dopiero Tomasz Young na początku XIX-go stulecia przypomniał spostrzeżenie Grimaldego i wykazał, że powstawanie wewnątrz cieni prążków barwnych (w świetle je- dnobarwnern ja sn y ch i ciemnych) je st niezrozumiałem z p u n k tu widzenia teo
ry i emisyjnej, natom iast łatwo się daje w ytłumaczyć z p u n k tu widzenia teoryi falowej. Zastanawiając się nad tem, ja- j ki je s t mechanizm powstawania tych
292 W SZEH CŚW IA T No 19 prążków, Young dochodzi do wniosku,
że tu taj, ja k zresztą we wszystkich w y
padkach podobnych, następ uje wzajemne oddziaływanie dwu promieni, wzdłuż których rozchodzi się w eterze ruch fa
lowy. P rążek ciem ny powstaje, kiedy g rzbiet fali jednego promienia natrafi na dolinę fali drugiego, ja sn y , — kiedy się sp o ty k ają dwie części jednakow e: góra z górą, dolina z doliną. To wzajemne oddziaływ anie promieni Young nazyw a
„interferencyą". W przypadku cienia, który daje wązka przegroda, interferują promienie, przechodzące koło obudwu jej brzegów. Young dowiódł słuszności tego tw ierdzenia n astęp u jącem genial
nie prostem doświadczeniem: Zapomo
cą ek ran ik a dodatkowego przeciął drogę promieniom, z jednego brzega zasłony idącym; wówczas n a ty c h m ia st zniknęły prążki w ew nątrz cienia. Interferencyą promieni Young tłum aczył też i w sz y st
kie inne bardziej złożone zjaw iska u g i
n an ia się światła.
Young w ytknął tylko zasadnicze p u n k ty falowej teoryi światła. Dopiero Fres- nel nadał jej skończoną, h arm on ijn ą for mę. Pierwsze teoretyczne i dośwdad czalne badania Fresnel? dotyczyły zja
wisk uginania się światła; znać tu rękę m istrza w każdym szczególe. Fresnel zauważył, że prążki dyfrak cy jn e można daleko dogodniej obserwować, zastępując szkłem m alow em biały ekran, na którym powstaje cień przedmiotu; korzystnem je s t też oko uzbroić w lupę, bo w ten sposób można łatwiej dostrzedz wiele szczegółów. W krótce je d n ak Fresnel do
chodzi do wniosku, że zbyteczna j e s t i matówka. W y s ta r c z a w odpowiedniem miejscu lupy umocować nici pajęczyny i nastaw iać prążki dyfrakcyjne n a prze
cięcie ty c h nici; jeżeli do lupy dorobimy jeszcze śrubkę m ikrom etryczną z odpo
wiednią skazówką, to możemy tym pro
sty m sposobem powiększyć wielokrotnie ścisłość obserwacyi. P rzy pomocy k o w ala F resnel sporządza ta k ą lupę (był on wówczas inżynierem dróg i mostów w ja k iejś zapadłej mieścinie francuskiej) i, posługując się słońcem, jako źródłem światła, dokonywa swrych k lasycznych
poszukiwrań nad uginaniem się światła.
Ścisłe pomiary dowodzą, że teorya Youn- ga nie może zdać sprawy ze zjawisk rzeczywiście zachodzących. Fresnel roz
wija wówczas wrłasną teoryę, która je s t właściwie zespoleniem zasady Huygensa, że każda cząstka eteru świetlnego staje się z kolei rzeczy samodzielnym ośrod
kiem rozchodzenia się fał, i zasady Youn- ga, że promienie świetlne oddziaływają na się, interferują. Nie możemy t u wscho
dzić w szczegóły, dotyczące poglądów teoretycznych Fresnela. Zauważymy, że nie w y trzym u ją one ścisłej kry ty k i i że obecnie n auka dąży do zbudowania teo
ryi dyfrakcyi na zupełnie ścisłych pod
stawach. To dążenie napotyka jedn ak n a wielkie trudności, i zagadnienie zo
stało rozstrzygnięte dopiero w kilku n aj
prostszych w ypadkach. Praktycznie pu nkt widzenia F resnela wystarcza zupełnie;
poniżej wyjaśnim y n a podstawie idei ty ch zjawiska, zachodzące w siatkach d yfrakcyjnych, których odkrycie zawdzię
czamy optykowi monachijskiemu Fraun- hoferowi.
Badania Fraunhofera w dziedzinie ugi
nania się światła mają w sobie coś nie
zwykłego. Newton, Huygens, Fresnel, Young, k tó rzy zbudowali gmach optyki fizycznej, są to ludzie doskonale w yszko
leni, m atem aty cy biegli, umysły w' n aj
wyższym stopniu subtelne. Fraunhofer je s t samoukiem, a ujm uje rzeczywistość nie przenikliwością giętkiego umysłu, lecz intuicyą, jeżeli się ta k można w y razić,—doskonałem poczuciem praw n a tury. To poczucie często zdumiewa nas u ludzi blizkich natury; rzadko je d n ak prowadzi do odkryć wielkich.
F raunhofer pragnie dokładniej poznać zjawiska uginania się światła. Zdaje m u się, że możnaby to osięgnąć, stosu
ją c silniej powiększające przyrządy op
tyczne. Zamiast lupy bierze lunetę. L u n eta j e s t osadzona na osi wrraz z kołem zaopatrzonem w podziałkę; pośrodku koła znajduje się stolik ruchomy; źró
dłem św iatła j e s t słońce. Promienie
j ostatniego przechodzą uprzednio przez wązką szparę. Widzimy, że przyrząd j Fraunhofera niczem się nie różnił od
No 19 WSZECHŚWIAT 293 dziś'używ anego spektrom etru; nie było
w nim soczewki kolimacyjnej, k tó ra w razie światła słonecznego je s t zbyteczna.
Fraunhofer rozszerza puszukiwania nad dyfrakcyą i w innym kierunku. Bada zjawisko uginania się nietylko w w y
padku jednej szparki, lecz i w wypadku wielu szpar, znajdujących się jed n a przy drugiej. Czyni to, chcąc wypełnić świa
tłem cały otwór objektyw u lunety i osiągnąć w ten sposób większą in te n s y wność światła. Aby otrzymać wielką ilość szpar, idących w prawidłowych od
stępach, w ynajduje on bardzo dowcipny sposób. Na ram kę drewnianą naciąga drut; ram ka jest zaopatrzona w śrubkę mikrometryczną, a przeciągając drut przez nacięcia w śrubce, Fraunhofer zu
pełnie ściśle odmierzał odstępy pomię
dzy drutami. Ustawiwszy ramkę na sto
liku swojego spektrom etru, Fraunhofer spostrzegł z niemałem zdziwieniem, że taki szereg wąskich szpar daje dosko
nałe widmo i nie ustępuje pod tym względem najlepszym naw et pryzmatom.
Okazało się dalej, że widm tych je st cały szereg i to —podwójny; są one roz
mieszczone symetrycznie względem siat
ki. Widm takich Fraunhofer naliczył z każdej strony koło 13. W widmach spostrzega te same linie, które już w y
krył był poprzednio zapomocą pryzmatu;
nie umie sobie zdać sprawy z ich natu ry; przypuszcza, że pow stają one w sk u tek interferencyi promieni. W ykryw a zato prawa, k tóre rządzą powstawaniem widm różnego rzędu, dokonywa mnóstwa niezmiernie ciekawych i ważnych spo
strzeżeń i wyprowadza szereg ulepszeń w urządzeniu siatki dyfrakcyjnej. Za
nim zapoznamy czytelnika z temi dalsze- mi udoskonaleniami, przypomnimy ele
m e n tarn ą teoryę tych zjawisk, w sch o dzącą z założeń Fresnela.
St. Landau.
(c. d. nast.).
A N T A R K T Y D A I J E J Z L O D O W A C E N IE .
Ziemia cesarza Wilhelma II.
Na ziemi tej, którą odkryła ekspedy- cya niemiecka „Gaussa", zlodowacenie przejawia się daleko prościej. Prócz gó
ry Gaussa, wznoszącej się na 370 m po
nad brzegiem, żadna góra ani skała nie przebija inlandsisu, pokrywającego ol
brzymią białą płachtą niezmierzone prze
strzenie i wznoszącego się łagodnie ku południowi. Ta płachta lodowa je s t sil
nie spękana, w przeciwstawieniu do in landsisu ziemi W iktoryi; kończy się ona nad brzegiem morskim stromą krawędzią wysokości 40—50 m. Sondowania wykaza
ły, że grubość inlandsisu koło góry Gaus
sa nie przewyższa 170 metrów i dopiero znacznie dalej ku zachodowi dosięga 250 w. Liczby te są stosunkowo niewielkie, jeśli weźmiemy pod uwagę, że lodowiec alpejski w Tyrolu, Hintereisferner je st głęboki na 214 metrów.
Szybkość poruszania się inlandsisu je st również nieznaczna, gdyż wynosi tylko 0,33 to dziennie w swej części końcowej.
W Grenlandyi naprzykład inlandsis posu
wa się we fjordzie U pernivik z szybko
ścią 31 metrów a w wielkim Rarajak z szybkością 18 metrów dziennie. W ięk
sza część powierzchni inlandsisu nawet i zimą nie pokrywa się śniegiem. Sil
ne wiatry zachodnie, jakie tu panują, nie pozwalają mu się skupiać, a przez to i zasilać inlandsis. Doświadczenia Drygalskiego wykazały, że powierzchnia jego podczas pięciu miesięcy zimowych obniżyła się o 4 om. Dowodzi to, że zlo
dowacenie, pomimo bardzo niskiej te m peratury rocznej i silnych opadów atmo
sferycznych, zmniejsza się. Głazy era- tyczne na szczycie góry Gaussa dowodzą, że zlodowacenie było niegdyś daleko sil
niejsze. Lodowiec był wtedy grubszy conajmniej o 350 metrów.
Na zachód od ziemi Wilhelma II w y
prawa niemiecka spotkała się z drugim typem lodowców, zbliżającym się bardzo
294 WSZECHŚWIAT M 19 do „W ielkiej ścian y 1* R o ssa. Dowódca |
ekspedycyi profesor Drygalski, nazwał te n odmienny typ „W est-Eis“ czyli lód zachodu. Nic nie mówiąca nazw a ta musi być zatrzymana, dopóki zagadnie
nie pochodzenia tego lodu nie będzie rozwiązane. Lód ten, jaK i lód „Wielkiej ściany" płynie na morzu. Czasami je s t oddzielony ścianą 5—20 m etrow ą od lo
du morskiego, napewno nieporuszającego się, lecz czasami zniża się do jego po
ziomu i zlewa się z nim zupełnie. Do
wodzi to, że i lód zachodu nie porusza się. Ponieważ zaś ten ostatni j e s t spo
jo n y z inlandsisem, będąc oddzielonym od niego tylko słabą depresyą, należy przypuścić razem z Philippim (członkiem wyprawy), że i inlandsis je s t tutaj unie
ruchomiony. Opierając się na tych da
nych Philippi wnioskuje, że i lód zacho
du je s t poprostu inlandsisem, który spły
nął k u morzu w czasach większego zlo
dowacenia, obecnie znieruchomionym.
Innego zdania j e s t profesor Drygalski;
uczony ten twierdzi, że lód zachodu je s t skupieniem całej m asy gór lodowych, które, zatrzym ane przez ławice lodów morskich, pod wpływem ciśnienia znowu się zespoliły.
Tam gdzie inlandsis jeszcze się posu
wa, chociaż bardzo powoli, tworzą się i góry lodowe. Oddzielają się one od ściany lodowej nie nagle j a k w Gren- landyi, lecz stopniowo, a potem pozosta
j ą jeszcze długo w ich sąsiedztwie. Gó
ry te są uławicone poziomo. Równole
gle do w arstw silniej spojonego lodu niebieskiego, znajd u ją się ławice bogate w żwiry, pochodzące z m oreny dennej.
Liczba ławic żwirowych jednej góry lo
dowej je s t zmienna lecz często dochodzi do 40. Widzimy z tego, że góry lodo
we m ają czynny udział w przenoszeniu materyałów.
Ziemia i. Coatsów.
W y p raw a an tark ty czn a szkocka pod wodzą dr. Brucea odkryła na południe od oceanu Atlantyckiego, pod 74° sz.
połud i 22° dług. wTschod., ziemię, k tó rą nazwała imieniem mecenasów tej w y prawy, braci Coatsów. Ziemia ta je s t
w zupełności pokryta inlandsisem, który się kończy nad brzegiem morskim ścia
ny wysokości 30 do 50 metrówr.
Zlodowacenie ujaw nia się tutaj w taki sam sposób ja k i na ziemi cesarza Wil
helma II.
A n tarktyda zachodnia.
W ziemiach antark ty czn y ch na połu
dnie od A meryki zlodowacenie ma z u pełnie odrębny charakter. Aż do 67° sz.
poł., aż do ziemi Loubeta niema wcale inlandsisu.
Cała ta okolica wrydaje się krajem al
pejskim wypchniętym przez lodowce, tak że widać tylko szczyty i grzbiety gór.
W edług profesora Nordenskjolda, brzegi cieśniny Gerlacha przypominają zachodni brzeg Szpicberga, lecz ze zlodowaceniem daleko silniejszem. Na sąsiednich w y
spach Danco i Graham zlodowacenie je s t jeszcze silniejsze, gdyż lody, zupełnie je przykryw ając, nadają im wygląd białych kopuł, sterczących z morza. Chociaż bardzo rozprzestrzenione, zlodowacenie A n ta rk ty d y je st słabo zasilane. Za n a j
lepszy dowód służy fakt, że zatrzymuje się ono przy wysokim poziomie morza, gdyż podczas odpływów ukazuje się z pod płaszcza lodowego naga skała.
Oprócz tego, lodowce ziem L udw ika F i lipa i Palmeza są zbyt mało czynne, aby mogły tw orzyć płytowe góry lodowe;
tworzą się tylko nierówne bryły lodów.
Dalej na południe, na ziemi Loubeta, zlodowacenie zwiększa się. Ziemia ta je s t pokryta falistym płaszczem lodo
wym, kończącym się trzydziesto m etro
wą ścianą; górują nad nim tylko od
dzielne wysokie szczyty. Płytowe góry lodowe są w ty ch stronach liczne i wiel
kich rozmiarów. Można to ju ż uważać za początek inlandsisu Na A ntarktydzie zachodniej spotykają się często lodowce podgórskie osiadłe n a ziemi.
Nad brzegiem zatoki Gerlachea, na- przykład, tworzą one jed en ciągły mur lodowy, który j a k na ziemi Wiktoryi, łączy czoło lodowców u poziomu morza.
Przed ziemią króla Oskara znajduje się form acya lodowcowa analogiczna z „W iel
,Nq 19 WSZECHŚWIAT 295 ką Ścianą1' lub „Lodem Zachodu“ . Znaj
dują się tu taj dwa ta ra sy lodowe.
Taras dolny, 150 km długi i 45 hm sze
roki je st nadzwyczajnie płaski; staje się nierównym i spękanym dopiero w są
siedztwie ziemi. Taras górny, leżąc na południe od pierwszego, rozciąga się w kierunku zachodnio - wschodnim na wysokości n u n atak a Borchgrevink.
W ed łu g opinii Nordenskjolda, taras dolny byłby agregatem lodu morskiego i lądowrego, utworzonym przez nagrom a
dzenie w przeciągu wielu lat warstw śnieżnych na bryłach morskich, osiad
łych na mieliźnie. Philippi sądzi znów, że taras dolny ziemi króla Oskara je s t fragmentem inlandsisu pływającego. Śla
dy dawnego silniejszego zlodowacenia pozostały i na Antarktydzie zachodniej.
Z poziomu głazów eratycznych, jakie spotykamy na zboczach n u n atak a Borch- grevink, można n aw et obliczyć, że po
ziom lodów obniżył się o 300 metrów.
Z badań ostatnich ekspedycyj antark- tycznych w ynikają dwie rzeczy niezmier
nej wagi. Przedewszystkiem odkrycia typu zlodowacenia dotychczas nieznane
go, a zdarzającego się często w A n tark tydzie. Są to olbrzymie płaszczyzny lo
dów lodowcowych, pływających na po
wierzchni morza i zarazem przyczepio
nych do inlandsisu; lody te mogą w y
pełniać wielkie zatoki morskie, ja k W iel
ka Ściana, lub też występować w ocean, ja k na ziemiach Cesarza Wilhelma II i
Króla Oskara.
Drugim ważnym rezultatem wypraw jest stwierdzenie, że zlodowacenie ziem antark ty czny ch się cofa. W szyscy też badacze zgadzają się między sobą co do przyczyny tego zjawiska. Są nią częste i gwałtowne wiatry, które są ch ara k te
rystyczne dla klim atu antarktycznego.
Zmiatają one śniegi, obficie tutaj spada
jące i rzucają je n a morze lub na pokry
wające je pola lodowe.
Tylko wilgotne śniegi letnie, skutkiem względnego spokoju w tej porze roku, pozostają i zasilają lodowce. Ponieważ je d n ak sezony silnych wiatrów przewa
żają, zlodowacenie zmniejsza się ciągle-
Z powyższego widzimy, że silne zlo
dowacenie, jakie tu panowało, mogło się rozwinąć tylko pod wpływem klimatu spokojnego. Zdania badaczów co do przyczyn zmiany klimatu są rozbieżne.
Philippi sądzi, że zależne są one jedynie od zmiany w rozłożeniu ciśnień atmos
ferycznych a nic od zmiany negatywnej temperatury; przeciwnie, nawet podczas stadyum najsilniejszego zlodowacenia okolice brzeżne A ntarktydy posiadały za
pewne tem peraturę średnią wyższą niż dzisiaj.
Zupełnie odmienne są wnioski geologa wyprawy szwedzkiej, Gunnara Andersona.
Sądzi on, wraz ze znanym meteorologiem Hildebrandsonem, że klimat spokojny mógł być spowodowany przez obecność w morzach sąsiednich większych obsza
rów pól lodowych, niż je obecnie spoty
kamy; a pole te lodowe mogły powstać tylko w skutek obniżenia się tem pera
tury.
Gdy ekspedycye angielska, niemiecka i szwedzka musiały znosić na ziemi W ik toryi, ziemi cesarza Wilhelma II i na wyspie Snow Hill szalone hu rag an y wia
trów, wyprawa francuska napotkała na wyspie W an d e t zupełnie odmienne w a
runki. Podczas zimowania ekspedycyi wiatry były tutaj nader rzadkie.
W yspa W a n d e t je s t też przepełniona śniegami i lodowcami Wogóle daje się zauważyć, że zlodowacenie dosięga swe
go maksimum na wyspach poprzedzają
cych k o ntynent antarktyczny, a miano
wicie na tych, które leżą w paśmie a u stralijskich lodów pływających, ja k na Balleny, na wyspie Bouvet, archipelagu Palmeza i t. d. J a k widzimy, niezmier
nie ważne je s t zagadnienie, jakie przed
stawia A ntark ty da, choćby w jednej tylko dziedzinie glacyologii. Lecz i w in
nych gałęziach wiedzy dają się zauwa
żyć nie mniej ważne problemy. Nic też dziwnego, że świat naukowy, zachęcony rezultatami dotychczasowych badań, s ta ra się organizować coraz to nowe eks
pedycye, które w miarę nabytych do
świadczeń, coraz więcej mają szans g ru n townego zbadania ty ch ziem polarnych.
296 W SZECHSW IAT M L9 Tajemnicza zasłona, k tó ra k r y ła nieg
dyś A ntarktydę, j e s t już uchylona.
Trzeba j ą zedrzeć!
P odał F. Ii.
E . P h ilip p i.— U eb er d ie L an dsisbeobachtungen d er letzten fiinf S iid p o la r-E x p e d itio n en .— Z eitsch rift fur G letsch erk u n d e U , 1— 1907 C h arles R abot.— La gla- ciation antarctique. La G eo g rap h ie X \ J , 6.:—1907.
J A C Q U E S L O E B
C H E M I C Z N Y C H A R A K T E R Z J A W I S K A Z A P Ł O D N I E N I A I J E G O Z N A C Z E N I E D L A P O G L Ą D Ó W N A Z J A
W IS K A Ż Y C IA .
(D okończenie).
W ykład na zjeździe m iędzynarodow ym zoologów w Bo
stonie i 2 sie rp n ia 1907 r.
Y.
Powróćmy obecnie znowu do zjawiska pobudzania do rozwoju jaj jeżowców.
L Jeżeli w jakikolw iekbądź sposób, czy to za pośrednictwem benzolu, czy kw asu tłuszczowego, czy alkaliami w y
wołamy wytw orzenie się błony na nie- zapłodnionem ja ju Stron g y lo cen tro tu s, to w yw ołujem y tem samem powstanie tych samych procesów, które zachodzą w j a j u z chwilą wniknięcia w nie plemnika, t. j. po kilku godzinach tw orzy się n o r
malne wrzeciono i dokonywa się nor
malny podział ją d ra . Gdy te m p eratu ra j e s t bardzo niska (2 — 5 fC) to brózdko- wanie przebiega także zupełnie praw i
dłowo i może prowadzić czasem aż do wytw orzenia się blastuli. Dowodzi to, że synteza ch rom aty n y już się rozpoczę
ła. W tem peraturze pokojowej rozwój nie wychodzi je d n a k poza wytworzenie się pierwszego wrzeciona albo poza pierwszy lub drugi podział komórki; n a stępnie jaje zaczyna się rozpadać i obu
miera (w tem peraturze pokojowej) w przeciągu mniej niż 24 godzin. Jeżeli
zaś po w ytw orzeniu się błony włożymy ja je na 30 — 50 m in u t (w 15°C) do h y pertonicznej wody morskiej, to, w razie odpowiedniego czasu ekspozycyi, pozo
stają w szystkie j a j a przy życiu i rozwi
jają się a pewien wysoki, ale różny w różnych doświadczeniach procent jaj, brózdkuje i rozwija się w sposób zupeł
nie normalny. J e s t zatem widocznem, że wywołanie błony na ja ju jeżowca za
początkowuje syntezę nuklein i wogóle rozwój, ale że te procesy chemiczne nie przebiegają całkiem prawidłowo. Przez następcze działanie na ja je hypertonicz
nej wody morskiej rozwój zostaje skie
row any na właściwe tory. To wyobra
żenie o znaczeniu procesu w ytwarzania się błony zyskuje poparcie w doświad
czeniach Lefevrea nad Thalassema i mo- jem i nad Asterina. W obu razach w y
starcza wywołanie procesu tworzenia się błony, by zmusić ja je do rozwoju na larwę norm alną w tem peraturze pokojo
wej. W tedy synteza nuklein przebiega odrazu odpowiednią drogą i poddawanie działaniu hypertonicznej wody morskiej staje się już zbytecznem. Zrozumienie pobudki do rozwoju zależy zatem od odpowiedzi na trzy następujące pytania.
Popierwsze, czem pod względem fizyko
chemicznym je s t proces tw orzenia się błony, k tó ry umożliwia rozwój j a j a nie- zapłodnionego. Podrugie, dlaczego roz- w-ój ten w ja jach jeżowTca biegnie błę
dną drogą? Potrzecie, w jak i sposób działanie hypertonicznej wody morskiej sprowadza rozwój na tory właściwe? Po
staram y się pokolei dać odpowiedź na te trzy pytania.
2. Co dotyczę strony fizyko-chemicznej tworzenia się błony, widzieliśmy, że ona może być wywołana na ja ju jeżowca róż- nemi środkami, przedewszystkiem sub- stancyam i rozpuszczającemi tłuszcze, ja k benzol, toluol, amylen, podrugie dłuż- szem działaniem alkaliów, a potrzecie p ew n ą g rupą kwasów, mianowicie przez jednozasadow e kwasy tłuszczowe i wo
góle w szystkie kwasy, zawierające ty l
ko jed n ę grupę karboksylową, HC1, H N03, HjS0 4, NaH2P 0 4; dwuzasadowe kw asy organiczne j a k kwas b ursztyno
JSfo 19 WSZECHSWIAT 297 wy, szczawiowy i in. okazały się niesto-
sownemi. Nie wchodzą tu zatem w grę jony wrodoru; przeciwnie, one powstrzy
mują rozwój tego procesu, ja k wynika z tego, że błona się nie w ytwarza, do- pók ąd ja ja znajdują się w zakwaszonej wodzie morskiej a dopiero po przenie
sieniu ich do normalnej wody morskiej.
Lecz ta' bierność kw'asów np. HC1 it.p.
nie streszcza się w szkodliw em , działa
niu dodatkowem na jaje, albowiem mie
szanina wody morskiej z kwasem ma- słowym, odpowiednia do w ywołania bło
ny, pozostaje czynną, choćbyśmy dodali do niej "k w asuj solnego w ilości równo
ważącej zawartość kwrasu masłowego.
Z tego w ynika tylko to, że pewne kwa
sy są czynne, inne nieczynne. Jeżelijsię teraz zapytamy, ja k ą wspólną własność posiadają te trzy (grupy'ciał-w yw ołują
cych błonę, to wrskazać musimy ich sto
sunek do tłuszczu i wogóle do lipoidów.
Benzol, toluol, amylen są substancyam i doskonale rozpuszczającemi tłuszcz, dzia
łanie alkaliów rozpuszczające i rozszcze
piające tłuszcze i lipoidy je s t również znane. W szystkie jednozasadowe kwa
sy tłuszczowe! są substancyam i rozpu
szczającemi tłuszcz a to ich działanie wzmaga się wraz z koncentracyą. Tech
nika posługuje się też w tych celach kwasem octowym i masłowym l).
Widzieliśmy zatem, że rozszczepienie pewnych, lipoidów np. lecytyny, j e s t pra
wdopodobnie je d n y m z procesów, który stanowi w aru n ek s y n te z y ; f. nukleiny.
Rozszczepienie tłuszczy musi wyprze
dzić przeprowadzenie ich w stan płyn
ny. U różnych zwierząt tłuszcze ciała, ja k wiadomo, mogą w różnym stopniu być rozpuszczone, a to zależnie od udzia
łu w nich różnych wyższych kwasów tłuszczowych. I j e s t to rzeczą zupełnie
*) D yskusyę substancyj w yw ołujących tw orzenie się błony czytelnik znajdzie w «U ntersuchungen» str. 329.
C o dotyczę rozpuszczającego tłuszcze działania jedno- zasadow ych kwasów tłuszczow ych, to w yobrażam so
bie, że one w nikają w osłonkę lipoidalną lub wogóle w lip o id y jaja. Tw orzy się zatem m ieszanina lip o i
dów i czystych kwasów tłuszczow ych, w skutek czego pierw sze stają się bardziej ciekłem u
możliwą, że u jeżowców tylko takie kwasy mogą wywołać proces tw orzenia się błony, które równocześnie mogą roz
puszczać tłuszcze, a więc jednozasado
we kwasy tłuszczowe, albo może wogó
le kwasy o jednej grupie węglotlenowej.
Prócz tego te kw asy mogą także mieć znaczenie dla rozszczepiania, chociaż to działanie mogą przejąć na siebie wszy
stkie jakiebądż kwasy. W myśl tego należy uważać rozpuszczanie tłuszczów za najistotniejszą część procesu tw orze
nia się błony.
3. Przypuszczenie to doznaje popar
cia ze strony innej grupy faktów, które dowodzą, że tworzenie się błony je s t stadyum przejściowem w cytolizie jaja.
Staje się to zupełnie oczywistem gdy działamy n a jaja substancyam i chciwie rozpuszczającemi tłuszcze, ja k np. b en zol i amylen. Jeśli się natychmiast po wytworzeniu błony nie przeniesie jaj z wody, zawierającej benzol, to wszyst
kie ja ja po w ytworzeniu błony przejdą w cienie. Traktowanie jaj niezapłodnio- nych alkaliami, wrywołuje również szyb
ko wytworzenie się błony i powstania cieniów ja j, jeżeli się tylko oddali z roz
tworu całą zawartość wapnia i magnezu.
Jak to wykazałem przed trzema laty, zawartość wapnia i magnezu w wodzie morskiej, tudzież wywołanie przez te ciała tworzenia się mydlanych połączeń udaremnia cytolizę w roztworach alka
licznych x). Działanie na ja ja kwasów tłuszczowych nie przemienia wprawdzie jaj w cienie, uwarunkowane to je st j e
dnak bamującem działaniem jonów wo
dorowych. W obecności jonów wodoru, o ile one znajdują się w odpowiedniej koncentracyi, ani kw asy tłuszczowe ani benzol nie mogą wywołać tworzenia się
l ) W jednej z moich obszerniejszych rozpraw w y
kazałem, że w alkalicznym roztw orze chlorku sodu, wobec odpow iednio w ysokiej koncentracyi jonów h y droksylow ych, jaja jeżowców ulegają cytolizie. Jeśl!
jednak dodam y do a lk a lic z n e g o ro z tw o ru N aC l małą ilość C aC l2, to cytoliza i tw orzenie_się b ło n y zostają pow strzym ane. Loebl «B iochem ische Z eitschrift», tom 11, str. 81. 1906 j « U b e r die anticytolytische W ir- kung d er Salze mit zw eiw errigen M etallen, Bioche-
mische Z eitschrift», tom V, str. 351. 1907.
298 W SZECHŚW IAT Ne 19 błony i cytołizy. A także w razie cyto-
lizy ja ja, wywołanej roztworam i hypo i hypertonicznem i w ystępuje zjawisko tw o rzenia się błony na ja ju ja k o stad y um przejściowe.
Badanie mechanizmu cytołizy czerw-o nych ciałek krwi czyni w'edług Koeppe- go prawdopodobnem przypuszczenie, że zjawisko to streszcza się w lipolizie x) Koeppe przyjm uje, że w arstw a powierz
chowna ciałka krwi składa się z otoczki lipoidalnej, k tó ra podczas cytołizy się rozpuszcza, albo zostaje zm ydloną albo też mechanicznie zniszczoną. J a sądzę, że to samo odnosi się do ja j, z tą t y l ko różnicą, że rozpuszczająca się lub zm ydłająca się w arstw a w ja ju , nie je s t wrarstw ą najbardziej powierzchowną, lecz leży tuż pod nią.
To przeprowadzenie w stan płynny dozwala na wyciśnięcie płynu z cytopla- zmy za pośrednictwem procesu sekre- cyjnego i odchylenie w a rs tw y powierz
chownej. Jeżeli zaś rozpuszczenie tłusz- czów^albo ich zmydlenie zawcześnie zo
stanie przerwane, to proces cały pozo
staje n a stadyum w ytw orzenia się bło
n y i tworzy się na powierzchni cytopla- zmy nowa w arstw a lipoidalna; w przeci
wnym razie dochodzi do cytołizy jaja.
Możliwe, że do utw orzenia stałej w a r
stwy lipoidalnej potrzeba połączenia li- poidów z wapniem (połączenia le cy ty n y z wapniem?).
Z takim poglądem na mechanizm p ro cesu tw orzenia się błony pozostają w zupełnej zgodzie spostrzeżenia n a d szcze
gółami tego procesu. W bliższe uzasa
dnienie tego nie mogę się na tem miej
scu wdawać.
Już we wstępie dowiedzieliśmy się, że do wywołania sy n te z y k w a s u n ukleino
wego potrzeba w edług wszelkiego p r a wdopodobieństwa rozszczepienia związku organicznego zawierającego fosfor, le cy tyny. Obecnie zrozumiemy, dlaczego to samo zjawisko, które prowadzi do w y
') K oeppe: U e b er das L ackfarbenw erden d e r ro - ten B lu tk o rp erch en . Pfliigers A rch iv , tom 99, s tr. 33.
1903.
wołania błony, może zapoczątkować ró wnocześnie syntezę nukleiny 1).
4. Ponieważ przed siedmiu laty w y powiedziałem przypuszczenie, że proces tw orzenia się błony polega na ścinaniu się, chciałbym więc na tem miejscu po
krótce zaznaczyć, dlaczego myśl tę po
rzuciłem. Najlepszemi czynnikami wy- w ołującemi błonę są substancye takie, ja k toluol, benzol, rozpuszczające tłusz
cze chciwie, ale których działanie ścina
jące j e s t bardzo małe albo równe zeru;
toluolu używa się przecież do przecho
w ywania roztworów białka podczas dłu
gotrwałych doświadczeń, a mimo to nie
ma ani śladu ścinania się. Fenol n a to miast posiada wielką zdolność ścinania, ale rozpuszcza tłuszcze w znacznie słab
szym stopniu niż toluol lub benzol. Gdy
by zatem zjawisko tworzenia się błony polegało na ścinaniu się, wywołanem przez te ciała, to fenol musiałby być środkiem bardziej skutecznym do wywo
łania błony niż benzol; jeżeli zaś su b stancye te wywołują ten proces przez swe rozpuszczające tłuszcze działanie, to rzecz musi się mieć odwrotnie. Benzol je s t praw ie nierozpuszczalny w wodzie morskiej. By wywołać proces tworzenia się błony dodawano około 2 krople ben
zolu do 50 w 3 wody morskiej i miesza
ninę w strząsane. By rozpuszczalność benzolu powiększyć, ogrzewano poprze
dnio wrodę morską do 30°C. W s trz ą sa nie powodowało powstanie emulsyi, ale tylko ślad benzolu przechodził do roz
tworu. Niemniej je d n a k ślad ten w y
starczał, by n aty ch m iast wywołać po
wstanie błony. Fenol natomiast, j e s t bar-
J) Z poglądem co do roli kwasów tłuszczow ych alkaliów i w ęglow odorów w procesie tw orzenia się b ło ny i pobudzenia do rozw oju pozostaje w zupełnej zgo
dzie fakt, w ym ieniony p rzed p ó łto ra rokiem w mojej pow yżej wspom nianej rozpraw ie « lib e r den chem i- schen C h arak ter des B efriich tu n g s- V organges». M ia now icie mogłem wykazać, że wyw ołanie procesu tw o
rzenia się b ło n y kwasem masłowym lub plem nikiem nie zależy od obecności w olnego tlenu i nie może być bynajm niej zahamowane p rzez cyanek potasu. Jaja któ re leżały w roztw orze H C N przez 24 godziny, w y
tw o rz y ły w tym roztw orze błonę. «B iochem ische Z eitsch rift» , tom ], str. 191. 1906.
M 19 WSZECHSWIAT 299 dzo łatwo rozpuszczalny w wodzie. Aby j
wywołać błonę, trzeba było dodać aż 6 cm 3 ^ fenolu (Kahlbaum) do 50 cm3
Li
wody morskiej. I ten wzgląd także, że tworzenie się błony nie występuje w te d y ; gdy ja ja znajdują się w roztworze kwaśnym, lecz dopiero wtedy, gdy prze
niesione zostaną do normalnej wody morskiej, w ykazuje, że tworzenie się błony wywołane kwasami tłuszczowemi nie polega na ścinaniu się, lecz na zu
pełnie innym procesie a mianowicie pro
cesie sekrecyjnym.
Tutaj możemy zapytać, w jaki sposób plemnik wywołuje proces tworzenia się błony.
Skoro tylko plemnik jeżowca albo roz
gwiazdy wniknie do ja ja, wywołuje w y
tworzenie się błony; w jak i je d n ak spo
sób wyzwolony zostaje proces tworzenia się błony, tego zupełnie nie wiemy. Ku~
pelwieser podaje, że widział w kilku przypadkach tw orzenie się błony wywo
łane wodnym wyciągiem nasienia jeżow
ców, mnie się je d n ak pomimo licznych prób dotychczas nie udało doświadcze
nia tego powtórzyć. To co nam je st wiadoinem o składzie chemicznym plem
nika, nie dozwala nam wyciągać ża
dnych wniosków co do substancyi w ple
mniku wpływającej na utworzenie się błony.
Jeżeli mi je d n a k wolno wypowiedzieć dorywcze przypuszczenie, to brzmiećby ono mogło tak, że plemnik oprócz in
nych substancyj, posiada także i sub- stancyę rezpuszczającą tłuszcz i leżącą na jego powierzchni, np. coś w rodzaju kw asu oleinowego. W obec stosunkowo wielkiej zawartości tłuszczów w witce byłoby to zupełnie możliwem. Że kwas oleinowy w istocie wywołuje błonę, mo
żemy zupełnie dobrze udowodnić, jeżeli wiożymy ja ja jeżowców do roztworów NaCl z małym dodatkiem oleinianu so
dowego i śladem k w asu solnego. W tedy tw orzy się nieco wolnego kw asu oleino
wego. Jeżeli następnie przeniesiemy j a j a po dostatecznie długiej ekspozycyi do normalnej wody morskiej, to ja ja tw o
rzą typową błonę, j a k po zapłodnieniu,
i rozwijają się, jeśli działamy n a nie następnie hypertoniczną wodą morską.
5. Drugie pytanie, jakie rzuciliśmy, brzmiało tak: Dlaczego synteza nukleiny po sztuc.znem wywołaniu błony w tem
peraturze pokojowej niedługo przebiega normalnie i dla czego jaje zamiast się normalnie rozwijać, rozpada się szybko?
I jesteśm y w stanie dać na to odpowiedź.
Jak już we wstępie odczytu zaznaczy
liśmy, warunkiem syntezy nukleiny są procesy oksydacyjne. Synteza nukleiny już po wywołaniu procesu tworzenia się błony a dalej procesy podziału jąd er i komórek zależą od oksydacyi i nie przebiegają w nieobecności tlenu lub gdy utlenianie powstrzymane je s t przez cyanek potasu. Można także wykazać, że i rozpad jaj nie zachodzi, jeżeli ja ja po wywołaniu błony przeniesiono do a t
mosfery czystego wodoru, albo jeżeli po
wstrzymano procesy oksydacyjne małym dodatkiem cyanku potasowego. Takie ja ja pozostają nienaruszone i mogą po wielu godzinach zostać pobudzone do rozwoju działaniem hypertonicznej wody morskiej 1), podczas gdy ja ja z tego sa
mego doświadczenia, trzymane w wodzie morskiej, zawierającej powietrze, już się rozpadły lub wr rozpadzie się znajdują.
Z tego musimy wnioskować, że po wy
wołaniu procesu tworzenia się błony wprawdzie zaczyna się synteza nuklei
ny, ale przebiega błędnie, a to w skutek nieodpowiednich procesów utleniających, i że te błędne procesy oksydacyjne pro
wadzą tem szybciej do rozpadu jaja, im wyższa j e s t temperatura.
Pogląd ten doznaje poparcia w do
świadczeniach wykonanych celem u zy skania odpowiedzi na trzecie pytanie, a mianowicie ja k się to dzieje, że działa
nie hypertonicznej wody morskiej na ja ja posiadające błonę umożliwia rozwój normalny. Z wszystkich doświadczeń wynikło mianowicie, że roztwór hyper-
!) Jak w łaśnie wspomniano, takie jaja, o ile tylko zadługo nie trzym ano ich w atmosferze w odoru lub w wodzie zawierającej cyanek potasow y, mogą się ro z
winąć nawet w larw y, bez przeniesienia ich do h y p e r
tonicznej w ody m orskiej.
300 W SZ EC H ŚW IA T Ko 19 toniczny w yw iera te n s k u te k tylko w te
dy, jeżeli zawiera tlen wolny. J) Jeżeli zastąpim y w tym roztworze powietrze wolnym wodorem, albo dodamy doń mi nimalną ilość cy an k u potasu, to działa
nia niema. Jeśli przeniesiem y j a j a po
siadające błony po 30—50 min. z h y p erto nicznej wody morskiej pozbawionej tlenu do normalnej, to rozpadają się one w szyst
kie tak, ja k b y wcale nie były w roztw o
rze hypertonicznym; podczas gdy rozwi
ja ją się jeśli j e następnie trzy m am y przez 30—50 min. w roztworze h y p erto nicznym zawierającym tlen. Jeszcze wy
raźniejszą staje się rola wrolnego tlenu w doświadczeniach pobudzenia do ro z
woju jaj, nieposiadających błony, drogą działań czysto osmotycznych. Jeżeli wło
żymy niezapłodnione ja ja Strongylocen- tro tu s na dwie godziny w tem p eratu rze 15°C do hyperalkalicznej hypertonicznej wody morskiej np. 50 cm3 wody mor- s k ie j+ 1 0 cm* 21/2n. N a C l-f 1,5 cm3 "-NaHO, to po przeniesieniu do normalnej wody morskiej rozwija się wiele ja j, podczas g dy reszta zostaje uszkodzona i szybko ginie. Ten sk u tek następ uje je d n a k tylko wtedy, g dy roztw ór hypertoniczny zawiera tlen. Gdy go zupełnie uw olni
m y od tlenu, lub w strzym am y działania u tleniające w ja ju przez dodanie odrobi
ny cyanku potasu, to ja ja wyjęte z roz
tw oru są zupełnie nienaruszone. Nie brózdkują, nie rozw ijają się w larwy ale i nie rozpadają się. Jeżeli zaś po kilku godzinach później dodam y do tych jaj plemników, albo działam y na nie hyper- alkaliczną i hypertoniczną wodą morską, to poczną się rozwijać. I jakkolw iek zmieniać będziemy w arun k i doświadcze
nia, stale możemy wykazać, że działanie hypertonicznej wody morskiej j e s t moż
liwe tylko w obecności wolnego tlenu.
To wszystko zdaje się przemawiać za tem, że działanie hypertonicznego roz
l) U ntersuchungen str. 491. B iochem ische Z eitschrift.
t. ]. s tr . 194— 199. dalej: W eitere V ersuche iib er die N o tw en d ig k eit von freien S auerstoff fu r die entw ickiungs- e rreg en d e W irk u n g h y p e rto n isc h en L osungen. S tu t- gart. t. 118. str, 30, 1907.
tw oru w partenogenezie sztucznej polega na modyfikacyi zjawisk utleniania w j a j u a mianowicie w takiem znaczeniu, że ostatnie skierowane zostają na właściw
sze drogi. Dlatego to właśnie następcze działanie hypertonicznej wody morskiej na jaja, posiadające błonę, możliwym czyni normalny przebieg brózdkowania i dalszy ich rozwój.
VI.
Zbierając wyniki wszystkich doświad
czeń nad partenogenezą sztuczną, prze
konywamy się, że istota bodźców pod
niecających do rozwoju polega popierw- sze na metodach, za pośrednictwem k tó rych tłuszcze albo lipoidy zostają prze
prowadzone w stan płynny i zmydlone lub hydrolizowane a podrugie na meto
dach, wzbudzających oksydacye albo skierowujących je na właściwe drogi.
U niektórych form, j a k Asterina i Tha
lassema, d ru g a sprawa rozpoczyna się sama przez się skoro tylko pierwsza zo
stanie wzbudzona. W ja jach wielu form przeprowadzenie w płyn i zmydlenie li- poidów ujaw nia się n a zewnątrz zjawi
skiem wytw orzenia się błony. Obraz zja
w iska zapłodnienia, ja k i na tem miejscu rzuciliśmy, nie był bynajmniej bez celu w ybrany: J e s t on w zupełnej harmonii z w ynikam i badań nad kiełkowaniem nasion roślin zawierających dużo tłuszczu, ja k ie otrzymali Hoyer i inni. Kiełkowa
nia nasion nie pojm ujem y wprawdzie w ogólności jako pobudki do rozwoju, w rzeczywistości je d n ak je st to to samo zjawisko. Spoczywające komórki wcho
dzą w sta n żywego podziału, a t e zja
w iska podziału zawierają w sobie jako
]) Jak to już w roku 1905 wykazałem , na sztuczną partenogenezę jaj jeżowców w pływ ają dwa zabiegi, z których jed en polega na działaniu na jaja kwasami tłuszczow em i, drugi na działaniu hypertonicznej w ody m orskiej. W r.
1906 wykazałem następnie, że dla pierw szego z tych zjaw isk, m ianow icie działania kwasów, niepotrzeba wca
le w olnego tlenu, podczas gdy dla drugiego (działanie h ypertonicznego roztw oru) tlen wolny jest konieczny.
To odpow iada założeniu, że pierw sze zjawisko streszcza się w przeprow adzeniu w stan p ły n n y i rozszczepieniu lecy ty n y , któ re naturalnie nie zależy od procesów oksy
dacyjnych.
M 19 WSZECHŚWIAT 301 istotne założenie syntezę substancyj n u
kleinowych, potrzebnych do utworzenia nowych jąder. I właśnie wyniki doświad
czeń nad kiełkowaniem nasion oleistych (rycinusu) wykazały, że przedewszystkiem po włożeniu nasion do wody, obok pęcz
nienia rozpoczyna się proces hydrolitycz- ny, prowadzący do wytworzenia się je d nego lub więcej kwasów a w szczegól
ności kw asu węglowego i mlecznego.
Skoro tylko stężenie tych kwasów dosię
gnie pewnej wysokości, co następuje po kilku dniach, natenczas przez te kwasy zostaje pobudzony do czynności enzym lipolityczny, k tó ry rozszczepia szybko tłuszcze nasienia 1). Od tej chwili syn
teza nukleiny przebiegać może tak ja k w ja ju zwierzęcem, ponieważ, ja k już Maurycy Traube wykazał, kiełkowanie nasion możliwre j e s t tylko w obecności tlenu wolnego. Praw da, że moglibyśmy z drugiej strony zapytać także, czy pod
czas pobudzenia do rozwoju ja ja zwie
rzęcego w niektórych wypadkach nie wyprzedza rozszczepienia tłuszczy dopro
wadzenie lipazy, do stanu czynnego np.
przez hydrolityczne odszczepienie jej od zymogenu.
W ten sposób moglibyśmy zrozumieć, dlaczego niektóre ja ja rozwijać się mogą bez zapłodnienia, t. j. drogą paitenoge- nezy naturalnej. W tych przez n atu ralną partenogenezę rozwijających się jajach, synteza n ukleiny może się rozpo
cząć bez udziału czynników zewnętrz
nych. W yciągając konsekwencye z do
świadczeń, nad sztuczną partenogenezą i nad nasionami, możnaby wnioskować, że kwas ja k iś (C 02 albo ja k iś kwas tłusz
czowy lub kwas mleczny), który się w nich wytworzył, po opuszczeniu ja jn i
ka, wystarcza, by zapoczątkować po
trzebne do rozwoju hydrolizy, albo bez
pośrednio albo pośrednio przez doprowa
dzenie do stan u czynności jednego lub więcej enzymów. J aja podobne muszą w sobie posiadać także warunki, które są konieczne do normalnego przebiegu procesów oksydacyjnych.
*) H oyer: U e b er ferm entative Fettspaltung. Zeit.
f, p hysiologische C hem ie, tom 50. 1907.
Pośród jaj, które do normalnego roz
woju wymagają zapłodnienia, musimy wyróżnić przynajmniej dwie grupy, mia
nowicie, popierwsze, takie, dla których wystarczają same procesy hydrolityczne (lipolizy?), by wprowadzić w ruch syn
tezę nukleiny, ja k np. ja ja rozgwiazd, Thalassema, Polynoe i in.; podrugie takie, w których prócz tego procesy oksyda
cyjne muszą być skierowane na właści
we tory za pośrednictwem hypertonicz
nej wody morskiej albo innych środków, ja k np. ja ja jeżowca kalifornijskiego, Strongylocentrotus purpuratus, i pewnej grupy mięczaków, Lottia gigantea i Ac- mea.
Jeżeli zaś teraz po wszystkich rozwa
żaniach powrócimy do pun k tu wyjścia, podniesionego na wstępie, to wydaje się nam, jakoby synteza nukleiny była ową nitką, k tó ra ułatwić nam może znalezienie drogi w labiryncie tych swoistych zja
wisk życiowych, do jakich należy np.
wzros* przez podział komórki. W yjaśnij
my to na przykładzie. Jesteśm y miano
wicie w stanie wyjaśnić, że ją d ro lub jeden z jego składników działa jak o k a
talizator w syntezie nukleiny w zapłod- nionem ja ju . O tem możemy wniosko
wać z tego faktu, że szybkość syntezy nukleiny w ja ju zapłodnionem wzrasta zupełnie proporcyonalnie do przyrostu masy i ilości istniejących już w ja ju j ą der. Jeżeli masę pierwotnego ją d ra ozna
czymy literą m, to w czasie między pierw szym podziałem a drugim masa nukleiny wzrośnie do 2 m, w ciągu następnego okresu do 4 m, potem do 8 m i t, d.
Czas trw an ia poszczególnych okresów podziału podlega tylko drobnym w aha
niom a te wahania nie znajdują się w żadnym związku z masą utworzonego w tym okresie materyału jądrowego.
A także zachowanie się szybkości pewnej reakcyi je s t charakterystyczne dla tych zjawisk chemicznych, w których jedno z ciał w reakcyi udział mających, je st katalizatorem albo fermentem dla reak
cyi. Tego rodzaju reakeye zowiemy au- tokatalitycznemi. I musimy z tego wnio
skować, że jądro lub jed en z jego skład
ników działa ja k katalizator ze względu
302 W SZECH SW IAT Na 19 na syntezę nukleiny lub ja k ą ś fazę te
go procesu. ’)
J e s t zupełnie możliwem, że to działa
nie katalizacyjne ogranicza się tylko do procesów oksydacyjnych. A że procesy oksydacyjne stanow ią niezbędny w a r u nek syntezy nukleinowej, wobec tego możemy zjawisko to ta k pojmować, że szybkość syntezy nukleinowej podczas brózdkowania j e s t proporcyonalna do ilości ju ż utw orzonych jąder. Przed kil
kom a laty wskazywałem, że jąd ro je s t prawdopodobnie głównym oksydacyjnym organem komórki.
To działanie ją d ra komórkowego w kie
ru n k u sy ntezy nukleiny i znaczenie s y n tezy nukleiny dla w zrostu i rozmnażania sprowadzają jed n ę z najciemniejszych własności komórki, mianowicie zdolność autom atycznego rozmnażania się, do do
brze znanego zjawiska w chemii ferm en
tów, a mianowicie do autokatalizy.
T łu m . D r. E . K iernik.
A k ad em ia Umiejętności.
Wydział matematyczno-przyrodniczy.
Posiedzenie dnia 2 marca 19 0 8 r.
P rzew odniczący d y re k to r O ls z e w s k i.
Czł. H. H oyer przedstaw ia rozpraw ę p.
B orysa Pieczenki p. t. „O budow ie i cyklu rozwojowym B acillopsis stylopygae nov. gen.
et nov. sp ec .“.
W przew odzie pokarm ow ym i hemolimfie k aracz an a p. P ieczenko znalazł tw ó r w sta dy um w eg etatyw nem , zup ełnie podobny do b a k te ry i. W ciele k aracz an a organizm ten rozm naża się przez pączkow anie, lu b prze
k ształca się w pod łu żn ą wTielojądrow ą k o m órkę; w kropli zaś wiszącej, sporządzonej z hem olimfy, daje n itk o w a te gałęziste a n a
w et siatkow ato połączone odnogi. N a pod
J) N a to autokatalityczne działanie jąd ra w sy n tezie n ukleiny zw róciłem już uwagę w rozpraw ie: W eirere B eobachtungen iib e r den E influss d e r B efruchtung und d e r Zahl d e r Z ellkerne auf die S a u re b ild u n g im E i.
B iochem . Z eitsch rift. Tom 2. str. 34. 1906.
staw ie cech rozwojowych i b ra k u „błony"
kom órkow ej, au to r sądzi, że ma tu do czy
nienia z organizm em zupełnie odm iennym od b a k te ry j i grzybów . A u to r proponuje dlań nazwę Bacillopsis stylopygae.
Czł. H. H o y er przedstaw ia rozpraw ę p.
H. W ielow ieyskiego p. t. „Dalsze badania nad histologią i h isto ry ą rozwoju jajn ik a owadów “.
Żeńskie kom órki rozrodcze w rzędzie H em ip tera, z a w arte w ta k zw. kom orze końcowej jajn ik a, ró żnicują się we w czes
ny ch stad y ac h larw alnych na oocyty i ko
m órki odżywcze. Obie k ateg o ry e połączone są ze sobą, od ty c h najw cześniejszych s ta - dyów począwszy, za pośrednictw em plazma- ty c z n y c h w y p u stek , z razu bardzo su b te l
nych, później zw iększonych i składających się w głów nej swej masie w centralnej czę
ści kom ory końcow ej, stanow iąc ową przez w ielu autorów opisyw aną „m asę plazm atycz- n ą“ dającą się, ja k udow odnił au to r, zapo
m ocą m aceracyi rozłożyó n a poszczególne w łókna, będące zawiązkiem t. zw. przew o
dów żółtkow ych jajek . Odżywianie jajek polega nie n a rozpadaniu się kom órek żółt
kow ych, lecz na w ew nątrzkom órkow em w y
dzielaniu su b stan cy i odżywczej, podczas k tó rego k o m órka żółtkotw órcza pozostaje cało
ścią, pow iększającą swe rozm iary, z równo- czesnem (w pew nem stadyum ) mnożeniem się ją d e r, co prow adzi do pow staw ania ol brzym ich kom órek w ielojąćrow ycb.
R ozpraw a zaw iera zestaw ienie procesów rozw oju i przem ian histologicznych w ew nątrz jajn ik a, oraz pojedyńczych rodzajów komó
re k rozrodczych jak o też przem ian, któ ry m podlegają ich ją d ra w drodze rozwojowej od stad y u m oogonii aż do chw ili zupełnej doj
rzałości; w reszcie przedstaw ienie sto su n k u histologicznego, w jak im pozostają kom órki rozrodcze do in ny ch składników gruczołu płciowego, jak o to: kom órek nabłonkow ych, tk an k i łącznej i t. p.
Ozł. W ład. N atanson przedstaw ia ro z p ra
wę własną p. t. „O eliptycznej polaryzacyi św iatła przechodzącego przez ciało gazowe po chłaniające, rów nolegle do linij zew nętrz
nego pola m agnetycznego*'.
Dwaj fizycy w łoscy, pp. M acaluso i Cor- bino, o dkryli w r. l898-ym , że skręcanie m agn ety czne (w gazie lub parze) płaszczyz
n y polary zacy i św iatła spolaryw-anego linio
wo staje się niezw ykle znaczne w pobliżu linii absorpcyjnej badanego ciała. T eorya tego zjaw iska została rozw inięta przez W.
V o ig ta i przez inn ych uczonych. W p racy niniejszej p. N atanson zw raca szczególną uw agę na różnicę eksty n k cy i, której ulegają dwie fale spolaryzow ane kołowo, w k ie ru n kach przeciw nych, biegnące przez ciałą po
