Warszawa, dnia 3 stycznia 1909 r. Tom X X V I I I .

(1)

M > . 1 ( 1 3 8 7 ) .

Warszawa, dnia 3 stycznia 1909 r. Tom X X V I I 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 ". PREN UM ERO W A Ć MOŻNA:

W W arszawie: rocznie rb. 8, kwartalnie rb. 2. W Redakcyi „W szechśw iata" i we w szystkich księgar- Z przesyłką pocztową rocznie rb. 10, p ółr. rb. 5. I niach w kraju i za granicą.

Redaktor „W szechświata'* przyjm uje ze sprawami redakcyjnem i cod zien n ie od god zin y 6 do 8 w ieczorem w lokalu redakcyi.

A d r e s R e d a k c y i : K R U C Z A JSfe. 3 2 . T e l e f o n u 8 3 -1 4 .

J E S Z C Z E N IE C O O A M IT O Z IE .

W J\T» 7 „Wszechświata" z r. ub. m ia

łam sposobność podać czytelnikom kilka ciekawych danych, odnoszących się do występowania amitozy w normalnych ko

mórkach zwierzęcych i roślinnych.

Z uwagi jed n ak na niezmierną donio

słość tego tematu, pozwalam sobie je s z cze raz powrócić do niego, przytaczając dwa najnowsze badania z tego zakresu.

Pierwsze z nich to praca Patersona J).

Głównem zadaniem tego autora było zb a

danie przebiegu gastrulacyi u zarodków gołębi. Te jednak studya zmusiły go do zwrócenia baczniejszej uwagi także i na przebieg podziału jąder i komórek. Za

danie to ułatwiał mu znakomicie fakt, że komórki, rozwijającego się zarodka gołębia są wielkie, posiadają duże pęche- rzykowate jądro, osłonięte wybitną błoną jądrową. Jądro to ma budowę siatko

watą i zawiera jedno lub dwa jąderka.

Ziarna żółtkowe nader liczne w całej ko-

’) J . Thos. P a te rso n : A m itosis in th e P ig e- on‘s E g g . A nat. A n ze ig er tom 32, 1908.

mórce, w sąsiedztwie ją d ra ukazują się rzadziej i stają się mniejszemi, co znowu ułatwia spostrzeganie podziału jądra.

Przeglądając różne stadya rozwoju za

rodka gołębia Paterson przekonał się że podział amitotyczny jąder je st tu prawie równie częsty, ja k i karyokineza. Ami- toza przebiega według dwu typów. W j e dnych komórkach widać jądro wydłużo

ne poprzecznie względem osi długiej ko

mórki i przewężające się już to odrazu wzdłuż całej swojej średnicy, przyczem jądro przyjmuje kształt biszkoptowaty;

już też przewężenie to rozpoczyna się . jednostronnie, wgłębiając jeden brzeg j ą dra. W innych komórkach natomiast Paterson obserwował jądra, które zupeł

nie kształtu nie zmieniły. Pośrodku nich pojawiała się płytka i ją d ra pękały wzdłuż niej. W obu razach aż do zupełnego ukończenia podziału jądrowego nie wi

dać było żadnych zmian w plazmie ko-

! mórki, i dupiero z chwilą, kiedy podział ją d ra zostanie ukończony, rozpoczynają się zmiany w plazmie, które, zdaniem Patersona, mają doprowadzić do podziału komórki. Tu widzimy jednę z zasadni

czych różnic podziałów karyokinetyczne-

go a bezpośredniego: podczas kiedy w

(2)

WSZECHŚWIAT

razie podziału karyokinetycznego zmiany j

w plazmie towarzyszą zmianom jądra, ■ w razie amitozy plazma podczas całego przebiegu podziału ją d ra zachowuje się obojętnie, a zmiany w niej m ają się roz

poczynać dopiero potem, kiedy wystąpią dwa wyraźnie oddzielne jądra.

Bliższe wniknięcie w szczegóły roz

woju zarodka gołębia przekonało P a te r

sona, że podział amitotyezny ją d e r je st przywiązany do pewnych stadyów roz

woju; że również, w różnych listkach za

rodkow ych w niejednakowej występuje

ilości. Tak, w pierwszych okresach roz

woju, od zapłodnienia począwszy, aż do początku brózdkowania, amitoza nie w y stępuje zupełnie, podział ją d e r przebiega jedynie drogą karyokinezy, późniejsze zaś okresy brózdkowania, w ykazują co

raz bardziej wzrastający °/o podziałów amitotycznych. Dopiero okres gastrula- cyi je st tym punktem zwrotnym, poza którym, amitoza występuje tylko rzadko.

Następująca tablica uwidocznia to n a j lepiej:

S e ry a Czas od z a p ło d n ie n ia

L ic zb a ją d e r

Ilo ść k ary o k in e z

°/0 k a ry o k i

nez

L iczba

am itoz °/0 am itoz

.Na 194 20 godz. 316 48 15,20 4 1,27

„ 304 31 „ 1302 122 9,37 56 4,30

„ 394 34 „ 1378 58 4.24 40 2,90

„ 284 36 „ 1535 50 3,26 50 3,26

„ 256 37 „ 2728 58 2,13 64 2,35

„ 328 45 „ 2883 88 3,06 72 2,50

„ 189 48 „ 2266 96 4,24 62 2,74

Jeżeli zwrócimy uwagę, że Paterson w swoich obliczeniach notował tylko te obrazy, które nie pozostawiały żadnej wątpliwości co do amitotycznego prze

biegu podziału ją d ra , nie uwzględniając wcale tych, które nie posiadały tak wy

bitnych cech, przemawiających za sposo

bem bezpośredniego podziału, to zrozu

miemy, że % amitoz podany w tablicy j e s t raczej mniejszy od tego, ja k i spoty

k am y w rzeczywistości. Przytoczona ta

blica uw zględnia tylko stad y a rozwojo

we aż do gastrulacyi, ale i poza tym okresem, chociaż rzadziej, można się spo

tkać z bezpośrednim podziałem jądra, przyczem różne listki zarodkowe dają pod ty m względem różne obrazy. Mia

nowicie P aterson przekonał się, że już w stadyum gastruli częściej spostrzedz można amitozę w entodermie, aniżeli wr ektodermie. S tosunek ten wr liczbach przedstawi się tak, że w ektodermie na

2,66 °/0 jąder, dzielących się karyokinety- cznie przypada 1,08 °/0 dzielących się ami- totycznie, w entodermie natomiast kary- okineza występuje w 0,8 °/o. amitoza zaś w 5,78 % jąder. Z chwilą ukazania się smugi pierwotnej amitozę znajdujemy:

w ektodermie w 0,53 °/0 w entodermie w 1,79 °/0 w mezodermie w 5,49 °/0

jąder. Tu wTięc przeważa mezoderma pod względem częstości podziału amitotycz

nego jąder. Wiadomo, że kw estya zdol

ności do dalszego podziału jąder, które się raz podzieliły amitotycznie, podlegała licznym krytykom. Tak Ziegler i vom Rath twierdzą, że podział amitotyezny rozstrzyga stanowczo o dalszem życiu komórki. Jądro, które się raz podzieliło amitotycznie, do dalszych podziałów prze

staje już być zdolne. Komórki, zawiera

jące takie ją d ra podlegają degeneracyi.

Paterson nie zgadza się na twierdzenie

(3)

: ' M 1

WSZECHŚWIAT 3 wyżej wymienionych autorów. Zdaniem

jego w pracy przytoczonej, przeciwko teoryi vom Ratha i Zieglera przemawia wielka ilość podziałów amitotycznych z jednej strony, brak wszelkich obrazów degeneracyjnych z drugiej. Również nie*

zdaje mu się być możliwem, aby komór

ki, których ją d ra dzielą się amitotycznie, były tak wysoko zróżnicowane, że aż do dalszych podziałów karyokinetycznych nie zdolne; przeciwko temu przemawia zbyt wczesne stadyum rozwojowe bada

nych przezeń zarodków. Odrzuciwszy więc obie te możliwości Paterson zgadza się z Childem, który twierdzi, że amito

za występuje zawsze w komórkach zmu

szonych przez warunki fizyologiczne do szybkiego podziału i że z chwilą usunię

cia tych warunków potomstwo ją d ra po

dzielonego amitotycznie może dzielić się karyokinetycznie.

Do tego samego zdania przechyla się i Maximow ’)•

Badając tworzenie się krw i i tkanki łącznej u zarodków królików, zauważył on częste występowanie amitotycznego podziału jąder. Szczególniej u zarodków, między l.lVa—13fV2 dobą rozwoju się znaj

dujących, amitoza je st częstem zjawis

kiem wśród ją d e r mezenchymy przegro

dy poprzecznej (septum transversum 2), gdzie w nader obfitej ilości występuje w części otulającej wątrobę i przylega

jącej do aorty. Najwięcej jednak figur amitotycznych widział w tem miejscu przegrody poprzecznej septum, które od

powiada wyjściu arteria omphalomesen- terica 3) z aorty. Myśl, że ją d ra komó

rek w danych okolicach septum transver- sum powstały drogą podziału amitotycz- | nego, nasunął mu fakt, że ją d ra w tych

J) A. M axim ow : TJeber A m itose iii den em- b ry o n a le n G ew eben bei S aiig etieren . A n at. Anz.

t. 33, 1908.

3) P rz e g ro d ą poprzeczną — septum tran sv e r- sum n a z y w a m y fatd tk a n k i m e ze n ch y m aty czn ej, p odnoszący się od p rzodu i. od boków ścian y brzusznej zarodka, a k tó r y sta n o w i zaw iązek p rze p o n y brzusznej.

3) A rte ria o m p lialom esenterica sta n o w i ko- m unikacyę m iędzy n aczyniam i zarodka, a je g o

j

p ę c h erzy k a żółtkow ego.

komórkach leżały parami, więcej zaś niż dwu jąd er w jednej komórce spotkać mu się nie udało. Przeglądając skrawki z kil

kunastu seryj zarodków królika w wyżej wspomnianym okresie rozwoju, Maximow natrafił na wszelkie stadya podziału bez

pośredniego. Amitoza zdaniem jego prze

biega według kilku typów. Najczęściej tworzy się wcięcie na jednej stronie j ą dra; wcięcie to posuwa się coraz bardziej wgłąb, aż wreszcie tylko wąskie pasem

ko, leżące po stronie przeciwnej tej, od której podział się zaczął, łączy ją d ra ze sobą. Centriole w postaci dwu ziarnek są widoczne stale, na stronie tej, gdzie wcięcie tworzyć się poczęło i w miarę ja k to ostatnie się pogłębia, centriole po

suwają się wgłąb wytworzonej między jądram i przestrzeni.

Czasem całe jądro wydłuża się i prze

węża pośrodku, tak, że tworzy ja k b y han- tlę o wąskiem paśmie środkowem. N aj

ciekawszy jed n ak je s t trzeci sposób p rze

biegu amitozy. Na jądrze tworzy się mały wzgórek o konturach czasami nie

regularnych. Wzgórek ten rośnie i od

suwa się od ją d ra macierzystego, a pa

semko łączące go z jąd rem staje się co

raz cieńsze.

Podobny przebieg amitozy obserwował i Karpow Ł) w warstwie korowej w ątro

by zarodków płazów ogoniastych. W e

dług niego jednak, amitotyezny podział ją d ra nie pociągał nigdy za sobą podzia

łu plazmy. Obserwował natomiast jak wszystkie ją d ra komórki (jest ich kilka) wchodzą jednocześnie w stadyum luźne

go kłębka i wytwarzają jed n ę figurę ka- ryokinetyczną, po której dopiero n astę

puje podział komórki. Maximowowi uda

ło się widzieć obrazy opisane przez Kar- powa, częściej jednakże spostrzegał fi

gury takie, które przemawiały raczej za istnieniem podziału komórki bezpośrednio po amitotycznym podziale jądra. Komór

ki mezenchyrnatyczne mają mianowicie kształt gwiaździsty, wypustki ich łączą się ze sobą tworząc mostki. Maximow

’) K arpow - U n te rsu c h u n g e n iiber d ire k te

Z ellteilu n g . In au g . D iss. M oskau 1904.

(4)

4 WSZECHŚWIAT

obserwował w komórkach zaw ierających ' dwa obok siebie leżące ją d ra, zjaśnienie i zwakuolizowanie protoplazmy między dwoma jądrami. Autor ten sądzi, że te obrazy są zapowiedzią kompletnego po

działu komórek, k tó ry b y więc następo

wał po podziale am itotycznym jąder.

Wreszcie Masimow zadaje sobie pytanie, czy karyokineza j e s t możliwa po amito- zie i co się dzieje z komórkami, których j ą d r a podzieliły się amitotycznie. Obra

zów degeneracyjnych, ja k ic h b y należało oczekiwać zgodnie z teoryą vom Ratha i Zieglera, nie widział nigdy; również nie widział, w stadyach późniejszych, komó

rek, zawierających po dwa ją d ra , sam więc ten fak t przemawia ju ż za tem, że musiał nastąpić podział komórki po po

dziale amitotycznym jądra. Opierając się na swoich spostrzeżeniach, ja k r ó wnież na tych faktach, że amitoza w y

stęp u je tylko w pewnych, co do położe

nia określonych komórkach i w pewnem stadyum rozwojowem, przychyla się r ó wnież i Maximow do zdania, że amitoza je s t zjawiskiem normalnem dla tkanek zmuszonych do szybkiego wzrostu.

K westya am itotycznego podziału jąder, j e s t bezwątpienia jed n em z ważniejszych zagadnień cytologii współczesnej i pomy

ślne je j rozwiązanie, mogłoby wpłynąć na nieco odmienne ukształtow anie do

tychczasowego pojęcia mechanizmu dzie

dziczenia i teoryi indyw idualności chro- mozomów. Jedn ak że k w esty i am itotycz

nego podziału ją d e r dotąd nie możemy uważać za rozstrzygniętą, dokąd autoro- wie nią się zajm ujący nie odpowiedzą na w szystkie czynione zarzuty, nie odeprą ich pozytywnem i faktami. Z pośród za

rzutów czynionych zwolennikom amito

tycznego podziału ją d ra najbardziej za

sadnicze są te, k tó re podaje Boveri. Zda

niem jego, k w estyę am itotycznego po

działu ją d e r w ted y możnaby uważać za pomyślnie rozstrzygniętą, kiedy badacze zobaczyliby: l-o że dwa j ą d r a rzeczywi

ście się od siebie odrywają; 2-o że masa plazmy gromadzi się dokoła każdego z

amitotycznie podzielonych jąder, prowa

dząc do podziału komórki; 3-o że w resz

cie jądra, których powstanie drogą ami

totycznego podziału zostało stwierdzone,

;,m ogą w dalszym ciągu dzielić się karyo- kinetycznie. Niestety, przyznać trzeba, że w żadnej z dotychczasowych prac, do

tyczących bezpośredniego podziału jąder, autorowie nie podali obrazów, któreby nie pozwalały wątpić o zachodzącym po

dziale amitotycznym. Co dotyczę kwe

s ty i rozszczepienia jąder, to każdy podaje już to obrazy ją d ra przewężającego się, i już też dwu ją d e r w jednej komórce za

wartych. Zupełnie zaś podobne obrazy widzieli Ruckert, Ziegler i Hacker i przy

pisywali im zgoła inne znaczenie. Ró

wnież i podziału komórki nikt z autorów nie widział, jeden Maximow opisuje zwa

kuolizowanie plazmy między dwoma obok siebie leżącemi jądrami. Inni badacze sądzą, że musiał nastąpić podział plazmy, opierając się jedynie n a tem, że w pó

źniejszych stadyach nie widać komórek wielojądrowych. Wreszcie nie spostrze

gając nigdzie obrazów degeneracyjnych wśród jąder, zwolennicy amitotycznego podziału ją d er wnioskują, że po amitozie musiała nastąpić karyokineza.

J . M łodowska.

E L E K T R O N S Z T Y W N Y CZY M E S Z T Y WNY? E L E K T R O M A G N E T Y C Z NY P O G L Ą D NA Ś W I A T A Z A

SADA R E L A T Y W I Z M U .

„System Zeppelina czy Parcevala?“ x).

Sztywny czy niesztywny elektron? Oto jedno z pytań, które obecnie najbardziej zajmują fizyków, jedna z najbardziej wśród nich spornych kwestyj dzisiej

szych. Pod elektronem „sztywnym" r o zumiemy przestrzeń kulistą (o bardzo ma

łym promieniu) napełnioną elektryczno-

*) S łow a prof. M inkow skiego na przeszło-

ro cz n y m zjeździe przy ro d n ik ó w niem ieckich w

K olonii.

(5)

j

Y

o

1 WSZECHŚWIAT 5 ścią w ten sposób ja k ciało sztywne je st

napełnione m ateryą ważką; jak w ciele sztywnem cząstki materyi mają wzglę

dem siebie położenie niezmienne, tak cząstki elektryczności x) w elektronie sztywnym nie mogą się względem siebie nawzajem przesuwać; elektron „nieszty- w n y “ zaś odpowiada ciału materyalnemu dającemu się odkształcić: elektryczność w elektronie niesztywnym może swe roz

mieszczenie zmienić; podczas gdy elek

tron sztyw ny zawsze pozostaje kuląj elektron nieszty wny może przybrać kształt ; elipsoidu. Oczywista, nikt nie widział, j a k elektron wygląda, mamy jed n ak w a

żne powody teoretycznej natury, które nas skłaniają do przyjęcia jednej albo drugiej hypotezy i—co ważniejsza - m a

my możność rozstrzygnięcia doświadczal

nego pomiędzy jedną hypotezą a drugą, poddając doświadczeniu wnioski z nich wyciągnięte. Wykażę najpierw znacze

nie zasadnicze tej kwestyi: Elektron „szty- w n y “ je s t konsekwencyą poglądu elektro

magnetycznego na świat, elektron „nie

szty wny “—zasady relatywizmu.

Cały świat zewnętrzny, jako przed

miot fizyki, składa się — w myśl kierun

ków dzisiejszych—z m ateryi i otaczają

cego j ą pola elektro-magnetycznego. Isto

tnie: wszak pole elektro-magnetyczne je s t pośrednikiem przyciągania lub odpycha

nia ciał naelektryzowanych, fale elektro

m agnetyczne — to roznosiciele światła i ciepła promienistego, sarnę naw et ogólną

') M ów ić o „cząstkach" e lek try cz n o śc i w e le k tro n ie , i u w ażać rÓAvnocześnie elek tro n za ato m elek try czn o ści, t. j. o s ta tn ią n iep o d zieln ą je j je d n o s tk ę m ożnahy w ziąć za sprzeczność lo

giczną; p odniósł to R h ig i (P hysikal. Z eitgchr.

1907). A b y u su n ąć tę pozo rn ą sprzeczność, k tó ra leży ty lk o w sfo rm u ło w an iu delin icy i e lek tro n u a n ie w sam em je g o pojęciu, P o ck els za

p ro p o n o w a ł (P h y s. Z eitsch r. 1907 p. 393) n a s tę p u ją c ą d eiinicyę elektronu: „E lek tro n to p rz e s trz e ń k u lis ta w ete rz e , w e w n ą trz k tó re j d y w er- g e n c y a siły elek try cz n ej posiada sta łą od zera ró żn ą w arto ść ". T a definicya j e s t fa k ty c z n ie p o p ra w n a choć m niej ja s n a dla n ie m atem a ty k a;

zrozum ialszą ona będzie, g d y j ą ta k w yrazim y:

„E le k tro n — to p rz e strz e ń k u lis ta , w któ rej linie siły e le k try c z n e j m a ją sw e p o cz ątk i (ele k tro n d o d atn i) lub sw e końce (elek tro n odjem ny)".

j

grawitacyę Newtonowską dziś usiłują

! tłumaczyć elektro - magnetycznie *). Co

! je st istotnem: m aterya czy pole elektro

magnetyczne? I jedno i drugie je st wa- żnem. Materya j e s t źródłem ciepła, świa

tła, źródłem działania elektro-magnety- cznego wogóle, bez m ateryi—nie byłoby świata, ale i bez pola elektro - m agnety

cznego światby dla nas nie istniał, za

brakłoby bowiem pośrednika donoszącego nam o jego istnieniu. Nauka zdąża je dnak do jedności i dlatego jedni uwa

żają materyę za element pierwotny, s ta rając się równocześnie wytłumaczyć fun- kcye pola elektro-magnetycznego mecha

nizmem „mas ukrytych", inni pole elek

tro-magnetyczne biorą za pierwiastek os

tateczny i tłumaczą materyę elektro-ma- gnetycznie. Pierwszy kierunek je s t s t a r szy w nauce; dążność mechaniczno - ma- teryalistycznego tłumaczenia przyrody je s t bodaj czy nie tak stara ja k fizyka wogóle; do rozkwitu dochodzi ona w po

łowie ubiegłego stulecia, a najbardziej konsekwentnym jej wyrazem je s t m e

chanika Hertza, który pojęcia siły i ener

gii potencyalnej z podstaw mechaniki zupełnie wyeliminował, zastępując je m e chanizmem „mas ukrytych*, sztywnie ze sobą połączonych. Połączenia owe m u szą być sztywne, boć np. rozciągalność elastyczna wprowadziła napowrót en er

gię potencyalną (w tym przypadku elas

tyczną) podczas gdy Hertz uznaje w swej mechanice tylko jeden rodzaj energii:

energię cynetyczną, energię mas będą

cych w ruchu.

Dyametralnie przeciwną mechanice Her

tza je st tendencya t. zw. elektro-magne

tycznego poglądu na świat ?). Według

*) L o re n tz p rzy jm u je, że odpy ch an ie w z a je m n e d w u ró w n y c h sobie ła d u n k ó w e le k try c z n y ch ró w n o im ie n n y ch nie j e s t zu pełnie ró w n e co do w ielkości p rzy c iąg a n iu ta k sam o w ielk ich d w u ła dunków różnoim iennych, że m ianow icie p rzy c iąg a n ie j e s t nieco w iększe od odpychania, w sk u te k czego d w a ato m y obojętne, z k tó ry c h k aż d y się składa z elek try cz n o śc i d o d atn iej i od- je m n e j w rów nej ilości, p rz y c ią g a ją się; stą d —

w ed łu g L o re n tz a —ogólna g ra w ita c y a m atery i.

2) P o r. M. A b rah am T heorie d er E le k triz ita t

I I . L ipsk 1905, stro n a 136—117.

(6)

6 WSZECHŚWIAT JSTa 1

tego poglądu m aterya je s t tylko zjawis- I kiem elektro-magnetycznem, m a tery a to tylko osobliwe pun k ty pola ełektro-ma- gnetycznego, niejako ją d ra jego, w k tó rych linie siły elektrycznej m ają swe po

czątki lub końce. W skażę pokrótce dro

gę, prowadzącą do takiego pojmowania.

W tym celu przypomnę znane z począt

ków nauki o elektryczności zjawisko au- to-indukcyi. Wiadomo, że dla każdego elementu galwanicznego, którego biegu

ny są połączone d ru tem o znanym opo

rze, ch arak tery sty czną je s t pew na siła p rąd u Ł). Od siły prądu zależy ogrzanie drutu; podczas gdy prąd elektryczny p ły nie wzdłuż drutu, energia chemiczna ele

m entu galwanicznego przemienia się w energię ciepła. W chwili jednak, gdy prąd zam ykam y (łączymy bieguny) nie odrazu nastaje ch ara k tery sty cz n a siła prądu, ale wzrasta stopniowo od zera aż do swej oznaczonej wartości; w ty m cza

sie ogrzanie d ru tu je s t mniejsze, niż nor

m alne (odpowiadające danemu elemento

wi i oporowi); tylko część tedy energii chemicznej elementu zamienia się w tym czasie na energię ciepła; gdzież się po- dziewa reszta? Analogicznie, gdy prąd przeryw amy, siła prądu nie spada odra

zu do zera, ale stopniowo; w tym czasie d ru t ogrzewa się, chociaż element ener

gii k u tem u nie dostarcza; skądżeż ona się bierze? Tłumaczymy to w ten spo

sób: wiadomo, że prąd galwaniczny wy

chyla igłę magnetyczną, znajdującą się w jego pobliżu, zatem drut, po którym prąd galwaniczny płynie, otoczony je st polem m agnetycznem (i to pole właśnie działa na igłę magnetyczną); pole ma

gnetyczne przedstawia pewien zasób ener

gii i dlatego gdy łączymy d ru ty elemen- i tu galwanicznego musimy najpierw do-

^j

starczyć energii magnetycznej, by prąd mógł płynąć: w pierwszych chwilach ener

gia chemiczna elementu musi się zuży- : wać na wytworzenie owego pola m agne

tycznego, a dopiero, gdy to pole zostało wytworzone, może się zużywać na ogrza-

!) D ają ca się obliczyć w e d łu g p r a w a O hm a, g d y zn an e są „siła ele k tro m o to ry c z n a " ele m e n tu i opór d ru tu łączącego b ie g u n y .

nie drutu; podobnie, gdy prąd przerywa

my: chociaż po przerwaniu element już nie dostarcza swej energii, drut się ogrze

wa zasobem energii magnetycznej zawar

tej w polu magnetycznem, zanikającem w skutek przerwania prądu. Zjawisko to wywiera wrażenie, ja k gd y b y elektrycz

ność posiadała cechy bezwładności; wszak wyobrażamy sobie prąd jako elektrycz

ność statyczną będącą w ru ch u —upraw nienie takiego pojmowania je s t niżej po

d a n e —otóż, aby prąd wytworzyć, więc elektryczność puścić w ruch, potrzeba wykonać pewną pracę, tak, ja k trzeba pracę wykonać, gdy chcemy ciału ma- teryalnem u nadać pewną szybkość; od

wrotnie, gdy elektryczność już je s t w ru chu, okazuje ona dążność pozostania na

dal w tym ruchu: prąd płynie jeszcze choć drut przerwaliśmy, tak ja k i ciało materyalne mające pewną szybkość po

rusza się dalej tą szybkością na mocy bezwładności ]). Energia magnetyczna prądu znajduje zupełną analogię w ener

gii cynetycznej ciała materyalnego. Ana

logia między „bezwładnością elektrycz

ną" a bezwładnością ciał materyalnych okazuje się może jeszcze jaskraw iej w wypadku rozbrojenia butelki lejdejskiej.

Gdy uzbrojenie wewnętrzne i zew nętrz

ne butelki lejdejskiej zaopatrzymy w kul

ki i kulki te zbliżymy ku sobie, to prze

skoczy iskra, jeśli butelka była nałado

wana. Iskrę tę fotografowano zapomocą filmu przesuwającego się z wielką szyb

kością i okazało się, że iskra, któ ra oku l wydaje się jednolitą składa się z wiel

kiej ilości pojedyńczych iskier bardzo szybko po sobie następujących. Jeśli n a

zwiemy kulkę dodatnią A a odjemną B , to pierwsza iskra przeskakuje z A na B, druga z B na A, trzecia znowu z A na B, i tak wciąż; każda następna iskra je st słabsza od poprzedniej i wreszcie n a tę żenie maleje aż do zera. Skąd to po-

') O pór g alw a n ic zn y , ja k i d r u t sta w ia p ły

nącej elek try cz n o śc i j e s t zupełnie analogiczny

z oporem , ja k i ciało w ru c h u m usi p o k o n y w ać

w s k u te k tarcia; oba zjaw iska: opór g alw a n ic zn y

i ta rc ie m echaniczne należą do w ielkiej ^ ru p y

z ja w isk nieo d w racaln y ch .

(7)

WSZECHŚWIAT 7

chodzi? Używając symbolicznego na r a zie — pojęcia „bezwładności elektryczno

ści" możemy ta k zdać sobie z tego zja

wiska sprawę: pomiędzy kulką A a kul

ką B istnieje różnica potencyalu, bo A je s t dodatnio a B odjemnie naładowana;

równowaga elektryczna między A a B może tylko wtedy nastąpić, gdy różnica potencyału będzie równa zeru, czyli—po

nieważ ładunki A i B są równe a tylko mają znak przeciwny—gdy wspólny po- tencyał kulki A i B będzie równy zeru;

dlatego elektryczność płynie z kulki ^1 na kulkę B t spadając z wyższego poten

cyału na niższy; nie zatrzymuje się ona jednakowoż wówczas gdy potencyał = 0 został osiągnięty, ale płynie mocą bez

władności dalej, skutkiem czego na no

wo powstaje różnica potencyałów; tę w y

równywa znowu iskra z B na A, która jednakowoż także w ytw arza nową różni

cę potencyałów i tak wciąż dalej. P rzy

pomina to żywo wahadło: wszak kulka zawieszona na nitce, wychylona, spada z wyższego potencyału (grawitacyi ziem

skiej) na niższej, nie zatrzymuje się j e dnakowoż w położeniu równowagi, ale m o

cą bezwładności porusza się dalej i to się powtarza wciąż dalej. Wahadło wie- cznieby się poruszało, gdyby nie opór tarcia; iskra wiecznieby przeskakiwała z je d n e j kulki na drugą butelki lejdejskiej, gdyby nie opór galwaniczny przewodni

ka (powietrza między kulkami). Czem- kolwiek elektryczność płynąca jest, oka

zuje ona cechy analogiczne z bezwładno

ścią ciał materyalnych. Analogię tę mo

żna wyzyskać z jednej strony do w ytłu

maczenia „bezwładnościelektrycznej" bez

władnością ciał materyalnych, z drugiej strony naodwrót do tłumaczenia bez

władności materyalnej bezwładnością e- lektryczną. Na korzyść tej drugiej ewen

tualności przemawia—według „elektro- m agnetyków 11—okoliczność, że materya sama je s t nam w swej istocie mniej zna

na niż pole elektromagnetyczne, znajdu

jące ta k prosty a elegancki wyraz w ró

wnaniach Maxweilowskich !); przemawia-

‘) R ó w n a n ia M axw ellow skie, p o d sta w a no

w oczesnej elek tro d y n am ik i, w y ra ż a ją zw iązek

j ą za nią ponadto doświadczenia nowo

czesne, o których niżej będzie mowa.

Przypatrzmy się tedy bliżej owej „bez

władności elektro-magnetycznej" i zoba

czmy, ja k ona może wyrugować pojęcie zwykłej masy. Wróćmy w tym celu do wspomnianego wyżej zjawiska samoin- dukcyi. Powiedzieliśmy tam: gdy łączy

my druty obwodu galwanicznego, siła prądu tylko stopniowo osiąga swą wła.

ściwą wartość (i analogicznie gdy druty przerywamy); je st to tylko przypadek specyalny ogólniejszego prawa, które brzmi: w chwili, gdy prąd wzmacniamy (np. przez dodanie elementu galwanicz

nego) lub osłabiamy, powstaje w prze-

j

wodniku prąd indukowany w pierwszym razie o przeciwnym, w drugim —o zgod- i nym kierunku z kierunkiem prądu dane

go; stąd w pierwszym wypadku siła p r ą du tylko stopniowo wzrasta, w drugim tylko stopniowo maleje. Właściwa przy

czyna tego zjawiska leży—ja k nadmieni

łem już w yżej—w tem, że silniejszemu prądowi odpowiada większa energia ma

gnetyczna, owej nadwyżki energii ma

gnetycznej musimy tedy prądowi dostar

czyć, jeśli go chcemy wzmocnić; analo

gicznie rzecz się ma w razie osłabiania prądu. Zastosujmy te doświadczenia do innego rodzaju prądu, do „prądu kon

wekcyjnego". Słynny eksperym ent Row- landa *) wykazał, że ciało naładowane elektrycznością statyczną, poruszane z do

stateczną szybkością, Jest równoważne prądowi galwanicznemu, wychyla bowiem tak ja k i on igłę magnetyczną, umiesz

czoną w pobliżu. Taki prąd wytworzony

m iędzy zm iennością w czasie siły m a g n ety c zn e j z je d n ej stro n y a zm iennością w p rze strzen i siły elek try czn ej z dru g iej stro n y i naodw rót.

') P ie rw sz e dośw iadczenie w ty m k ie ru n k u zostało dokonane przez R o w la n d a w B erlinie w roku 1876. ' P o w tó rz y ł j e H im sle d t z d o d atn im re z u lta te m w r. 1889. W r. 1901 je d n ak o w o ż C rem ieux znow u dośw iadczenie p o w tó rz y ł ale z re z u lta te m n eg a ty w n y m : p otem je d n a k p rze

konał się, że p ew ie n błąd w u rząd zen iu d o św ia d czenia sp ow odow ał b ra k re z u lta tu i g d y nastę

pnie e k s p e ry m e n t p o w tó rz y ł nanow o, o trzy m ał re z u lta t d odatni, ta k , że dziś nie m o ż n a ju ż w ą t

pić o istn ie n iu p rąd u k o n w ek cy jn eg o .

(8)

8 W SZECHŚW IAT Aro 1

przez ciało naelektryzowane w ruchu n a zywamy „prądem konwekcyjnym." P rzy j

mijmy dla uproszczenia, że owo ciało n a elektryzowane j e s t kulą, poruszającą się z szybkością v. Jeśli m asa m ateryalna kuli wynosi m, to wiadomo, że energia cynetyczna jej j e s t równa Oprócz

Ci

tej energii k u la posiada jeszcze energię magnetyczną, przedstaw ia ona bowiem prąd, którego siła j e s t proporcyonalna szybkości v; a że energia m agnetyczna prądu je s t proporcyonalna kwadratowi siły prądu, więc w ty m przypadku będzie ona proporcyonalną kw ad ratow i szybko

ści v i jeżeli współczynnik proporcyonal- ności nazwiemy to energia magne-

u

tyczna będzie równa m i . E nergia kuli Z

składa się zatem z 2 części, z energii cy- netycznej i energii magnetycznej; gdy chcemy zwiększyć szybkość kuli musimy jej dostarczyć nietylko nadwyżki energii cynetycznej ale i magnetycznej, musi

m y —innemi słowy pokonać nietylko bez

władność m ateryalną ale i bezwładność elektro-magnetyczną, i ja k współczynnik m nazyw am y masą m a tery alną kuli tak m' nazwano „masą pozorną" albo „elek- tro-m agnetyczną“ kuli. Pojęcie „masy pozornej" znane już było fizykom angiel

skim w dziewiątym dziesiątku wieku przeszłego. Znaczenia aktualnego nabyło ono, gdy w promieniach katodalnych po

znano małe ciałka naładowane elektry cznością poruszające się z wielką szyb

kością, przedstawiające zatem prąd kon

w ekcyjny. Ze były to faktycznie dyskre

tne ciałka naładowane ełektrycznością>

nie ulegało wątpliwości, wynikało to z niezliczonych doświadczeń z dziedziny elektryczności w gazach: promienie kato- dalne odchylają się za zbliżeniem ma

gnesu, za zbliżeniem pły ty naelektryzo- wanej; z wielkości obu odchyleń, w polu m agnetycznem i w polu elektrostatycz- nem można obliczyć szybkość cząsteczek promieni i stosunek ich ładunku do m a sy J): — . Okazało się, że szybkość była

J) W z ó r na o d c h y le n ie w polu m a g n ety c z- (

dla wszystkich cząsteczek jednej wiązki promieni ta sama; co do stosunku zaś

e , to był on około 2000 razy większy m

niż ten sam stosunek dla elektrolitycz

nego jonu wodoru, stąd dwie alternaty

wy: albo ładunek cząstki promieni k ato dalnych j e s t 2000 razy większy niż ła dunek jo n u wodoru, albo masa cząstki owej je st 2000 razy mniejsza niż jon (atom) wodoru, a ładunek ten sam. Cała nauka o elektryczności w gazach i elek

trolitach skłania nas do przyjęcia owego drugiego przypuszczenia: ładunek jonu elektrolitu lub jonu gazu przyjmuje się za najmniejsze ąuantum elektryczności, za atom elektryczności i je s t wysoce nie- prawdopodobnem, aby jedna cząsteczka posiadała aż 2000 takich atomów elek

tryczności. Doszliśmy tedy do rezultatu, że w promieniach katodalnych mamy przed sobą cząsteczki o masie = 72000 atomu wodoru. Czy cząsteczka ta k a je s t

14 ooo ułamkiem m ateryalnym atomu che

micznego? Czy też składa się choćby częściowo z „masy pozornej", „elektro

m ag n ety cznej'? W szak widzieliśmy, że każde ciało naelektryzowane poruszające się posiada masę „pozorną". W istocie z początku przyjmowano, że masa cząste

czki promieni katodalnych składa się w części z masy zwykłej a w części z m a sy elektromagnetycznej. Ale jak i je s t udział jednego a jak i drugiego rodzaju masy? Tego nie można rozstrzygnąć do-

S u

n em brzmi: = — g d zie e oznacza ładunek,

m rH

rn masę, v szybkość, r prom ień k rz y w iz n y d ro g i leżącej cząstki, H natężen ie pola m a g n e ty c z n e go; na o d chylenie w poprzeeznem do ru ch u czą

s tk i polu e lek try cz n em m am y wzór:

g E X 2

y = _____ . — gdzi e y oznacza w ielkość

m 2 v 3

o d ch y len ia cząstki, x d ro g ę ja k ą b y cząstka w nieobecności pola elek try cz n eg o w ty m sam ym czasie przeb y ła, a JE in te n sy w n o ść pola e le k try cznego. Z ty c h d w u w zo ró w m ożna obliczyć

— i v. P o n ie w a ż p rzy jm u jem y , że E t. j. ła- ę m

d u n e k ró w n y j e s t zaw sze ła d u n k o w i e le k tro lity cznego jo n u w odoru, o trz y m u je m y z ty c h w zo

r ó w w arto śc i dla m m am y i v szybkości cząstk i

leżącej.

(9)

N ° 1

WSZECHŚWIAT 9 świadczalnie, dopóki się nie zna różnic

między jednym a drugim rodzajem. Zna

no wprawdzie jednę fundamentalną ró

żnicę między masą zwykłą a elektroma

gnetyczną: oto masa elektromagnetyczna je s t ilością stałą tylko dla szybkości cia

ła, które są małe w porównaniu z szyb

kością światła; gdy szybkość zbliża się do szybkości światła, masa elektroma

gnetyczna szybko zaczyna wzrastać *)•

Największą szybkością jed n ak ja k ą pro

mienie katodalne mogą osiągnąć je st 1/3 szybkości światła, a do tego punktu m a sa elektromagnetyczna je s t jeszcze stałą i nie można jej zatem odróżnić od masy zwykłej: cząstkom promieni katodalnych można było zarówno przypisywać masę zwykłą ja k i elektromagnetyczną. W tym to czasie poznano w promieniach p wy

syłanych przez rad cząsteczki odjemnie elektryczne, poruszające się z szybkością znacznie większą niż promienie katodal

ne i okazało się, że szybkość je s t różna dla różnych cząsteczek p i że owo „wi

dmo" szybkości rozciąga się od 2/3 aż do mniej więcej 9/io szybkości światła. Już pierwsze pomiary Kaufmanna masy owych cząsteczek okazały, że masa wzrasta z szybkością a dalsze pomiary okazały nie

spodziany rezultat, że najlepszą zgodność teoryi z eksperymentem otrzymuje się, gdy przyjmiemy, że masa cząstek p je s t wyłącznie elektromagnetyczna i według tego, cząstki p nie posiadają wcale masy zwykłej, są to tylko lecące atomy elek

tryczności o „masie pozornej"—elektrony.

Na zjeździe przyrodników w roku 1907 w Karlsruhe wypowiedziano po raz pier-

') Że m asa nie j e s t ilością stałą, j e s t para- doksalnem ty lk o 'wów czas, g d y się pojęcie m asy id e n ty fik u je z pojęciem substancyi. Z asłu g ą Ma

ch a i w ogóle epoki k ry ty c y z m u w fizyce w os

ta tn ic h la ta c h j e s t oczyszczenie fizyki z m etafi

zyki; M achow i zaw dzięczam y też p o p raw n ą defi- nicyę m asy, z k tó rej odrazu poznać, że stałość m a sy m oże być stw ie rd z o n a ty lk o przez do św iad czenie. Źle zrozum iane pojęcie „m asy pozornej"

dało pochop do tw o rz e n ia ta k ic h te rm in ó w ja k

„ m a te ry a liz a e y a e te r u “, „ d e m a tery aliza cy a m a

te ry i" i t. p. Z n alazły te ż te w yobrażenia sw e

go V ern ea w G u staw ie L ero u x au to rz e „T ajem n ic żó łteg o pokoju", w k tó ry c h „ d e m a tery aliza

cy a m a te ry i* g ra w y b itn ą rolę.

wszy na podstawie badań doświadczal

nych: „masa elektronu je s t wyłącznie elektromagnetyczna41. Je s t to zarazem podstawa elektromagnetycznego poglądu na świat. Skoro bowiem zostało udo

wodnione, że elektron posiada masę czy

sto elektromagnetyczną, a wszystkie g a łęzi współczesnej fizyki dowodzą, że elek

trony są składnikami cząsteczek mate

ryi, stąd prosty wniosek, że wszelka m a

terya posiada masę tylko elektromagne

tyczną. Stąd dalszy wniosek, że wszel

kie działania wzajemne materyi u s k u te czniają się zapomocą pola elektro-magne- tycznego, że zatem świat cały składa się tylko z elektronów dodatnich i odjem- nych i z promieni konwekcyjnych elek

tronów lub promieni fal elektro-magne- tycznych. Niema innej masy, prócz elek- tro-magnetycznej, niema innej siły, innej energii, ja k elektro-magnetyczna: oto program poglądu elektro-magnetycznego.

0 nim pamiętając, przypatrzmy się bli

żej strukturze elektronu. Elektron, to przestrzeń kulista o bardzo małym pro

mieniu ( = około 10~13 cm ) napełniona elektrycznością *). Wiadomo, że równo- imienne elektryczności się odpychają, aby zatem utrzymać elektryczność w tak m a

łej przestrzeni potrzebaby sił olbrzymich, sił przewyższających biliony razy wszel

kie nam znane siły. Jeśli jednak przyj

miemy, że elektryczność je s t w elektro

nie w ten sposób rozmieszczona j a k ma

terya w ciele sztywnem, a więc tak, iż elektronu nie można odkształcić, to o owych siłach skupiających elektryczność nie potrzebujemy mówić: przyjmujemy elektron z danem, stałem rozmieszcze

niem elektryczności jako ostatni element 1 nie analizujemy go dalej. Co innego, gdybyśmy dozwolili, aby elektryczność w elektronie mogła swe rozmieszczenie zmieniać; w takim razie zasada zacho

wania energii zmusza nas do liczenia się z owemi siłami skupiającemi elektrycz

ność—nazwijmy je elastycznemi — albo

wiem w razie deformacyi elektronu owe

') Co do pozornej sprzeczności logicznej w tak iem sform ułow aniu definicyi e lek tro n u por.

uw agę w yżej.

(10)

10 WSZECHŚWIAT

siły wykonywałyby pracę (dodatnią lub odjemną). Dopóki owe siły nie w ykony

wają żadnej pracy, możemy o nich nie mówić, możemy je całkiem pomijać.

Postępujemy tu całkiem podobnie ja k Hertz w swej mechanice, w której także połączenia sztyw ne eliminują wszelką energię potencyalną; w chwili jednak, gdy dozwalamy na deformacyę elektro

nu, zmuszeni je steśm y wprowadzić nowy rodzaj energii potencyalnej, energii ela

stycznej, wbrew programowi poglądu elektromagnetycznego, który uznaje tyl

ko energię elektro-magnetyczną, a spro

wadzenia energii cynetycznej elek tron u ' do energii elektrom agnetycznej i jeszcze w ewnętrznej potencyalnej elektronu nie uznaje za postęp. Tak ted y widocznem jest, że czysto-elektrom agnetyczny po

gląd na św iat prowadzi koniecznie do elektronu sztywnego.

J . L . Salpeter.

(C. d nast.)

WYNI KI N O W S Z Y C H B ADA Ń NAD D E T E R M I N A C Y Ą PŁ CI .

Trudności, ja k ie n apotyka badanie wpływu warunków zew nętrznych na de- term inacyę płci, nie pozwalają nauce do

tychczas dać w tym względzie jak iejk o l

wiek stanowczej odpowiedzi. Ju ż przez to samo, że te wpływy zewnętrzne ja k tem peratura, odżywianie i inne działają nie na elementy płciowe bezpośrednio, lecz raczej pośrednio jak o s k u te k reak- cyi całości organizmu, sk u tk i ich u roz

maitych zwierząt muszą się przedstawiać nieco odmiennie i dlatego k w estya ta przedstaw ia się bardzo skomplikowaną.

Maupas pierwszy, badając na w rotkach (Rotatoria) wpływ tem peratu ry , zb y t pro

sto przedstawiał sobie tę zależność, gdyż już następne badania N ussbaum a w yka

zały, że te m p eratu ra j e s t czynnikiem po

średnim, przyśpieszającym lub opóźnia

jący m sprawy asymilacyjne, bezpośrednio zaś działa mniejszy lub większy dopływ pokarmów. Ostatnie badania w ty m kie-

! ru n k u idą znacznie dalej w analizie dzia

łania czynników zewnętrznych na deter-

; minacyę płci i jedne, ja k Dawida Day W hitneya 1), robione też na wrotkach,

| starają się dopełnić, braki prac Maupasa i Nussbauma, inne ja k Issakowitscha -) i Mahlsena 3)- rzucają nową myśl i skie

row ują te badania na drogi bardziej uch

wytne, na rozpatrywanie zjawisk morfo

logicznych, odbywających się w samych elementach płciowych pod wpływem czyn

ników zewnętrznych.

Dawid Day W hitney badał wpływ tem peratu ry u tego samego g atu n ku wrot- ków (Hydatina senta), co Maupas i Nuss- baum. Jak wiadomo Hydatina senta sk ła

da 3 rodzaje jaj: duże ja ja partenogene- tyczne, z których rozwijają się samice, mniejsze ja ja partenogenetyczne, z k tó rych pochodzą samce, i ja ja zapłodnione, z których rozwijają się samice. Każda samica składa tylko jednego rodzaju ja ja i dlatego należy rozróżnić 3 rodzaje sa

mic: 1) samice, które partenogenetycznie płodzą samice, czyli samice składające ja ja żeńskie (99); 2) samice, które parte

nogenetycznie płodzą samce, czyli sami

ce składające ja ja męskie (c?9); 3) sami

ce, które składają ja ja zapłodnione. Z po

śród potomstwa jednej samicy matki j e dne samice córki mogą składać ja ja żeń

skie, inne ja ja męskie. W bardzo do

kładnie robionych doświadczeniach W h it

ney wydzielał wszystkie samice, pocho

dzące z jednej matki i określał płeć ich potomstwa. Kultury takie hodował w 3 różnych temperaturach: w temp. 20 — 2 2 ^ , w temp. 25 — 29°C i w temp. 14 — 15°C i oznaczał ilość samic, składających ja ja męskie w potomstwie każdej samicy m a

tki w każdej z tych temperatur. Hodo

wał najpierw potomstwo jednej samicy przez 12 pokoleń w temperaturze poko

jowej (20—22°C), izolując z każdego po-

Sex D e te rm in a tio n in H y d a tin a senta. J o u r nal o f E x p e rim e n ta l Z oo lo g y 1907.

2) G esclilecłitsbestim m ende U rsach e n bei d e r D aphniden. A rd iiv fiir m ikr. A n ato m ie tom 69,.

1906.

3) G reschlechtsbestim m ende EiDfltlss.e un d JEi-

b ild u n g des D in o p h ilu s ap a tris ibid.

(11)

WSZECHŚWIAT II

kolenia po kilka do kilkunastu samic i badając płeć ich potomstwa. W ten sposób zbadał płeć 3264 indywiduów, które pochodziły z 95 indywiduów m a cierzystych. Po obliczeniu okazało się, że ilość samic, składających jaja męskie (e?9), wynosiła średnio 20%. Następnie badacz ten oddzielił 2 samice i umieścił jednę z nich w temperaturze 25 — 26°C, drugą w tem peraturze 26—29nC i, izolu

jąc indywidua potomne u pierwszej przez 7, u drugiej przez 2 generacye, przeko

nał się, że ilość samic, składających ja ja męskie (c?9), z pośród ich potomstwa w y

nosiła 22°/0, a więc prawie tyleż, co i w temperaturze 20—22°C. Badając w dal

szym ciągu wpływ tem peratury nizkiej (14 — 15°C), wykazał, że z pomiędzy po

tom stw a 7 matek, które wynosiło 167 samic, było 20°/0 samic składających jaja męskie (cf9). Był to więc znowu ten sam procent, co i w temperaturze pokojowej (20—22°C).

Badając jednakże ilość jaj, składanych przez jednę samicę w rozmaitych tempe

raturach, W hitney przekonał się, że je st ona zależna od temperatury, w tempera

turze bowiem pokojowej (20 — 22°C) sa

mice, składające ja ja męslde (cT9), skła

dają średnio 43, samice, składające ja ja żeńskie (99), 40 jaj, a w temperaturze wyższej (24—25°C) pierwsze składają śre

dnio 29, drugie 13, w temperaturze zaś 26—29°C pierwsze 21, drugie 5 |. A więc w wyższej temperaturze ilość jaj zmniej

sza się, lecz nie w jednakowym stosun

ku u obu rodzajów samic. W tempera

turze pokojowej (20—22°C) stosunek jaj męskich do żeńskich wynosi 1:1, w tem

peraturze 24 — 25°C 2:1 , a w te m p e ra turze 26—29°C 4 :1 . Okazało się więc, że u Hydatina senta tem peratura nie de

terminuje płci bezpośrednio, ale wpływa regulująco na ilość jaj składanych przez oba rodzaje samic. W ten sposób Whi

tney wykazał popełniony przez Maupasa błąd, polegający na tem, że autor ten nie izolował potomstwa każdej samicy, ale hodował w jed nem naczyniu wszystkie samice wraz z ich potomstwem i ozna

czał liczbę samców.

Chociaż W hitney dowiódł, że u Hyda

tina senta tem peratura nie wywiera w p ły wu na powstawanie tej lub innej płci, to jednak prace innych badaczów wykaza

ły, że tem peratura wywiera wpływ na płeć jakkolwiek nie bezpośredni, ale p o średni. Jed n ak wpływ ten u różnych zwierząt, prawdopodobnie zależnie od j a kichś wewnętrznych warunków, objawia się w rozmaity sposób. Danych tych do

starczają nam 2 prace, Wykonane w pra

cowni R. Hertwiga w Monachium.

A. Issakowitsch przeprowadził swoje badania na Daphniach (Simocephalus ve- tulus i Daphnia magna). Hodował on kul

tu ry Daphnii w 3 temperaturach: w tem peraturze 24°, 16° i 8°C. W kulturach hodowanych w podwyższonej tem peratu

rze (24°C) rozwijały się jsamice parteno- genetyczne. I chociaż zaraz po przenie

sieniu samic do tej temperatury, składa

ły one pewną ilość jaj, z których rozwi

jały się samce, to jed n ak stopniowo ilość ich malała- i występowała tendencya do czystej partenogenezy. Po dłuższym cza

sie jednak kultury te ginęły. Samice składały jaja coraz rzadziej, a i te były niezdolne do rozwoju, i często rozpadały się w jamie lęgowej. W temperaturze pokojowej (16°C) po pewnym czasie sa

mice zaczynały składać jaja, z których partenogenetycznie rozwijały się samce.

Wówczas następował rozród płciowy i sa

mice składały zapłodnione ja ja zimowe w osłonkach (ephipiach); Jeżeli samice były izolowane od samców, to i one skła

dały osłonki (ephipia), które jednak były puste. Kultury te po pewnym czasie gi

nęły z braku samic partenogenetycznych.

W temperaturze nizkiej (8°C) samce u k a zywały się jeszcze prędzej, niż w te m peraturze pokojowej i następował rozród płciowy. Czasami od razu po przeniesie

niu do nizkiej tem peratury samice skła

dały ja ja zimowe w osłonkach, albo j e żeli poprzednio nie były zapłodnione, to puste osłonki. Po złożeniu pustej osłon

ki samice takie składały znowu ja ja (bez osłonki), z których rozwijały się samice partenogenetyczne, takie zaś samice, k tó re były zapłodnione i złożyły w osłon

kach ja ja zimowe, składały następnie j a

j a męskie, albo znowu jaja zimowe, K ul

(12)

12 WSZECHS WIAT ,N

b

1 tu r y te również po ja k im ś czasie ginęły z powodu b raku samic. Z doświadczeń tych okazało się więc, że u Daphnii wyż

sza te m p eratu ra sprzyja rozwojowi sa' mic partenogenetycznych, średnia i niż

sza rozwojowi samców.

Podobnież pewną zależność pow staw a

nia płci od te m p eratu ry wykazał H. P.

v. Mahlsen u robaków z g a tu n k u Dino- philus ap atris D w ukształtność płciowa tego zwierzęcia j e s t zaznaczona ju ż w ja ju . Jaja, z k tórych rozw ijają się sam

ce, są znacznie mniejsze niż te, z k tó rych rozwijają się samice. W edług obli

czeń Mahlsena wielkość pierwszych wy

nosi 0,036 m m długości i 0,030 szeroko

ści, drugich 0,113 m m długości i 0,0b6 m m

szerokości. Mahląpn przeprowadzał swoje doświadczenia w taki sposób, że kultury, składające się z 50 samic, hodował w ró

żnych tem peraturach: w termostacie o tem p eratu rze 26°C, w pokoju w tem pe

raturze 19°C i w tem peraturze nizkiej, wynoszącej 13°C, i w każdej z tych kul

tu r badał ilość ja j składanych oraz sto

sunek płci. Okazało się, że w te m p era

tu rze pokojowej samice składały śre

dnio 5 — 6 ja j, złączonych w jeden ko

kon, stosunek jaj męskich do żeńskich wynosił 1:2,4. W tem peraturze nizkiej ilość jaj w kokonie staw ała się znacznie mniejsza i wynosiła średnio 4,2; przeci

wnie ilość ja j żeńskich wśród nich w zra

stała stopniowo i blizko 3 razy przewyż

szała ilość ja j męskich (stosunek jaj męs

kich do żeńskich wynosił 1:3,5). Z kul

tur, hodowanych w tem peraturze 26°C, okazało się, że te m p eratu ra wyższa wpły

w a na zwiększenie się ilości jaj męskich tak, iż stosunek ich do ja j żeńskich ró

wnał się 1:1,7, a ilość jaj w kokonie zmniejszała się jeszcze bardziej.

W rezultatach, ja k ie otrzymali Issako- witsch i Mahlsen, badając wpływ tem peratury, istnieje pewna sprzeczność: u Daphnii bowiem nizka tem p eratu ra sprzy

j a powstawaniu indywiduów męskich i jaj zimowych, wyższa rozwojowi samic, u Dinophilus ap atris przeciwnie w tempe

raturze wyższej rozwija się większa ilość samców, w niskiej samic. Z dalszych je d n a k doświadczeń tych autorów oka-

j

zało się, że sprzeczność ta jest tylko po

zorna.

Przyjrzyjmy się teraz wynikom badań tych samych autorów nad wpływem od

żywiania na determinacyę płci. Ponie

waż żadne stopniowanie w odżywia

niu tak małych zwierząt nie je st możli

we do przeprowadzenia, badacze ci m u sieli więc ograniczyć się do ich głodze

nia.

U Hydatina senta D. D. W hitney w y kazał, że odżywianie nie wywiera wpły

wu na powstawanie płci. Głodził on s a mice przez kilka godzin zaraz po w y k lu ciu się ich z jaja. Okazało się jednak, że i w tych warunkach procent samic, składających ja ja męskie (c?9) wynosił około 22%. tak ja k w kulturach normal

nie żywionych.

Dodatnie wyniki w tej kwestyi otrzy

mał A. Issakowitsch. Hodował on Daph- nie w wodzie filtrowanej, a do doświad

czeń brał takie samice, u których ja ja dopiero co przeszły do jam y lęgowej i zwracał uwagę tylko na ja ja następne, które rozwijały się ju ż podczas niedosta

tecznego odżywiania matki. Kultury te hodował w temperaturze 24°C. Niezale

żnie jednak od tak wysokiej te m p eratu ry samice składały albo ja ja zimowe, al

bo takie, z których rozwijały się samce.

Okazało się więc, że i odżywianie je s t czynnikiem determinującym płeć u D aph

nii.

Issakowitsch nie zadowolił się tylko ilościowemi danemi, które otrzymał z do

świadczeń, ale zwrócił także uwagę na procesy odbywające się w jajniku i j a mie lęgowej. Hodując kultury zwrócił uwagę na fakt, że zawsze po złożeniu pustej osłonki (ephipium) samice skła

dały jaja, z których rozwijały się parte- nogenetycznie samice naw et w tem pera

turze 16° i 8°C. Okazało się, że przy

czyna tego zjawiska je s t następująca: j e żeli jaje nie zostało zapłodnione, to nie- dostaje się do osłonki, lecz ulega roz

puszczeniu i zresorbowaniu, a przez to znaczna ilość substancyj odżywczych zo

staje doprow adzona do jajowodu i to ob

fite pożywienie je s t przyczyną, że z n a

stępnych ja j rozwijają się samice. Zwró

(13)

M 1 WSZECHŚWIAT

cił on także uwagę na zjawiska, odby

wające się w jajowodzie podczas tworze

nia się jaj letnich i zimowych i przeko

nał się, że letnie ja ja partenogenetyczne ' rozwijają się wtedy, gdy mają w jajow o

dzie obfite pożywienie, dostarczone im przez komórki nabłonka jajowodu, w y

pełnione płynem odżywczym. Ponieważ w temperaturze niższej czynności asymi- lacyjne komórek są osłabione, więc i od

żywianie rozwijających się jaj je st n ie

dostateczne, gdyż komórki jajowodu nie dostarczają dostatecznej ilości pokarmów;

dlatego powstają wtedy małe, niewiele substancyj odżywczych potrzebujące sam ce. A gdy warunki odżywiania zwierzę

cia są jeszcze gorsze i nabłonek jajow o

du nie dostarcza wcale pokarmu, wów

czas komórki rozrodcze odżywiają się przez rozpuszczanie i resorbowanie grup młodszych komórek rozrodczych i wtedy z zespolenia kilku oogonij powstają ja ja zimowe. Zwykle też autor obserwował, że w razie przeniesienia samicy do n iż

szej tem peratury, indywidua męskie i j a ja zimowe zjawiały się nie odrazu w po

tomstwie danej samicy, ale dopiero w te

dy, kiedy zapasy materyałów odżyw

czych, zgromadzone w jej ciele, zostały wyczerpane.

W podobny sposób wypadły wyniki doświadczeń Mahlsena. Autor ten hodo

wał samice w temperaturze pokojowej i głodził je. Żyły one przez 17 dni.

W śród złożonych przez ten czas jaj sto

sunek jaj męskich do żeńskich wynosił 1:1,7. Widzimy więc, że wobec normal

nego stosunku 1:2,5 nastąpiło zmniśjsze- nie się jaj żeńskich, a przyrost jaj męs

kich; głód więc w normalnej tem peratu

rze działa w ten sam sposób ja k pod

wyższona tem peratura wobec normalne

go odżywiania. Oprócz tego Mahlsen ho

dował zwierzęta w temperaturze 13*C i głodził je. Kultura żyła przez 21 dni.

Stosunek złożonych przez ten czas jaj męskich do żeńskich był taki sam ja k w normalnej temperaturze i wobec do

statecznego odżywiania, to je s t równał się 1:2,5. Okazało się więc, że działanie nizkiej tem peratury i głodu ja k g d y b y znoszą się nawzajem: dobre odżywianie

w temperaturze nizkiej sprzyja bowiem powstawaniu jaj żeńskich, głód tymcza

s e m —powstawaniu jaj męskich.

WTyniki te autor wyjaśnia na podsta

wie badań morfologicznych, które robił jeszcze w czasie doświadczeń nad wpły

wem tem peratury, a w których chodziło mu o to, aby się przekonać, czy tempe

ratu ra wpływa bezpośrednio na płeć, czy też pośrednio i w jakim momencie roz

woju ja ja wpływ jej się ujawnia. W tym celu zajął się zbadaniem samego proce

su tworzenia się jaj. Komórki rozrodcze u Dinophilus apatris pochodzą z nabłon

ka jelita i dostają się do przestrzeni, n a zwanej przez autora jajnikiem. Tu oogo- nie w zrastają przez pobieranie pokarmu, dostarczanego im przez komórki jelita, do pewnej określonej wielkości i po jej osiągnięciu łączą się ze sobą po kilka, przyczem ją d ra ich z wyjątkiem jednego przekształcają się w substancye odżyw

cze. Zależnie od ilości zespolonych ze sobą oogonij powstają małe j a j a męskie, lub duże ja ja żeńskie, a zatem posiadają różną ilość materyałów odżywczych, słu

żących do budowy organizmu. Do b u dowy zaś organizmu żeńskiego, który około 3 razy przewyższa organizm męs

ki wielkością, potrzeba znacznie więcej materyału, niż do budowy tego ostatnie

go. Mahlsen podaje, że w podwyższonej temperaturze czynności rozrodcze samicy wzmagają się i następuje bardzo szybkie rozmnażanie się komórek rozrodczych, tak, iż wielka ilość oogonij dostaje się na raz do jajnika. (Mahlsen w tych wa

runkach obserwował często samice ta k wypełnione jajami, że nie mogły się po

ruszać i ginęły). Komórki jelita, dostar

czające pokarmu oogoniom, wobec n a d miernej ich ilości nie są w stanie w tak krótkim czasie dostarczyć dostatecznej ilości substancyj odżywczych dla ich wzrostu. Chociaż bowiem procesy p rze

miany materyi w wyższej tem peraturze

również zostają przyśpieszone, to jed n ak

nie w tym stopniu, co rozmnażanie się

komórek, gdyż zależne są one od ilości

przyjętego pokarmu. Zwierzę zaś może

w pewnym określonym czasie przyjąć

pewną określoną ilość pokarmu. Dlate-

(14)

14 WSZECHŚWIAT ■Ko l

go tylko niewielka ilość oogonij na raz może wzrosnąć do owej określonej wiel

kości i zespolić się ze sobą. Powstają więc przeważnie małe ja ja męskie. Pod

niety do składania jaj zostają również wzmożone w tem peraturze wyższej i dla- | tego samice skład ają ja ja częściej, ale mniejsza ich ilość je s t złączona w jeden kokon. Tak więc przyczyną zwiększenia się ilości ja j męskich w wyższej tem p e

raturze nie je s t tem p eratura sama, ale b rak pokarmu, spowodowany przez nad

mierne wzmożenie czynności rozrodczych w porównaniu z produkcyą substancyj odżywczych. W tem peraturze nizkiej n astęp u je osłabienie czynności rozrod

czych. W s k u te k tego komórki rozrod

cze dzielą się wolniej i stosunkowo nie

wiele ich dostaje się jednocześnie do j a j nika. Dlatego znajdują tam dostateczną ilość substancyj odżywczych. Ponieważ i składanie jaj odbywa się z dłuższemi pauzami, więc oogonie m ają wszelkie wa

runki ku temu, żeby większa ilość ich mogła się ze sobą połączyć. Dlatego w zimnie p o w stają przeważnie duże ja ja żeńskie. Zwiększenie się więc ilości jaj żeńskich w tem peraturze niższej zależlie je s t od sprzyjających warunków dla od

żywiania i wzrostu oogonij w jajniku.

Widzimy więc, że tem p eratu ra nie d e

term inuje płci, lecz wpływa tylko pośre

dnio, w ytw arzając mniej lub więcej ko

rzystne warunki odżywiania dla rozwija

jących się jaj. Zależnie je d n a k od we

wnętrznej organizacyi zwierzęcia, korzy

stne w aru n k i odżywiania komórek roz

rodczych pow stają w różnych tem p eratu rach: u Daphnii w tem peraturze wyso

kiej, u Dinophilus apatris w nizkiej. Te

raz dopiero będziemy mogli wyjaśnić sprzeczność, ja k ą otrzymali Issakowitsch i Mahlsen w w ynikach doświadczeń nad wpływem tem p eratu ry . WT korzystnych w aru n kach odżywiania u obu gatunków zwierząt pow stają duże ja ja żeńskie. Po

równywaj ąc te wyniki należy przy tem zwrócić uwagę na brak samic parteno- genetycznych u Dinophilus apatris, a j e żeli porównamy proces tworzenia się jaj żeńskich u tego zwierzęcia z procesem . powstawania jaj zimowych u Daphnii,

^j

| z których także rozwijają si§ samice, to się okaże, że powstawanie jednych i dru

gich je s t analogiczne, gdyż powstają one kosztem całej grupy innych komórek roz

rodczych.

Ńa podstawie tych danych Issakowitsch i Mahlsen doszli do wniosku, że warunki zewnętrzne wpływają na sam proces owo- genezy i że w jaju dojrzałem płeć już je s t predestynowana, a wyjaśniają to w myśl najnowszej teoryi komórkowej R.

Hertwiga wytwarzaniem się różnego sto sunku ją d ra do protoplazmy w różnych rodzajach jaj.

Ja k wiadomo, Ii. Hertwig na podstawie swoich doświadczeń nad pierwotniakami doszedł do wniosku, że „dla każdej ko- : mórki istnieje pewien określony stosunek wielkości masy ją d ra do masy plazmy, który można wyrazić przez Ic - (masa ją d ra podzielona przez masę plazmy)".

Wielkość tego stosunku ma ważne zna

czenie dla wszystkich funkcyj komórki.

P rzyczyny wewnętrzne (długotrwała fun- kcya) oraz zewnętrzne (np. tem peratura) powodują pewne zmiany w ty m stosun

ku. Wobec tego, że podczas tworzenia się jaj żeńskich u Dinophilus apatris n a stępuje zlanie się ze sobą większej ilości oogonij niż podczas tworzenia się jaj męskich, a ją d ra tych oogonij z w yjąt

kiem jednego w obu rodzajach jaj ule

gają resorpcyi, więc stosunek wielkości ją d ra do plazmy różnie się kształtuje.

To też ju ż w odczycie swoim z 1905 ro

ku Hertwig *), który znał nieogłoszone jeszcze wyniki pracy Mahlsena, powie

dział o ja ja c h Dinophilus apatris: „w obe

cnym stanie naszych wiadomości o za

płodnieniu musimy przyjąć, że ją d ra tych małych jaj (męskich) muszą być tak wiel

kie, ja k ją d ra jaj dużych (żeńskich); ró żna więc wielkość jaj wpływa na stosu

nek — i na płeć“.

P

Hodując k u ltu ry pierwotniaków Acti- nosphaerium Eichhornii, Hertwig obser-

J) U eb e r das P ro b le m d. se x u ellea D ifferenzie- rn n g . Y erhandl. d. d eu tseh . Zooł. Ges. in B reslau.

1905.

Warszawa, dnia 3 stycznia 1909 r. Tom X X V I I I .