»v' ^ ^iT9 - - -"' ,- V V \ » DUPLICATA DE LA BIBHOTHEQUE DU CONSERYA-r^-I^ BCTAFirr^E DS GENET VEJN'DU EN 1922 Beitrage zur Biologie der Pflanzen. Herausgegeben von Dr. Ferdinand Colin. Fünfter Band. lit achtzehn Tafeln. » ü;i^£: Hfcvv Vos ' *4 • S&N'' Breslau 1892. J. U. Kern's Verlag (Max Müller). DUPLICATA DTl LA BTBLIOTHÖQUB DU corTsr: Vi-. ."•' " " r l-j(3ensve /\f^ Inhalt des fünften Bandes. Heft. Seite. Die morphologische und chemische Zusammensetzung des Proto- plasma.s. Von Dr. Frank Schwarz. (Mit Tafel I— VIII.). . I. 1 Untersuchungen über Bactcrien. XII. Untersuchungen über die Malaria in Pola. Von Dr. Bernardo Schiavuzzi in Pola. (Mit Tafel IX.) II. 245 Die Entwickelung der Sporangien bei den Saprolegniecn. Ein Beitrag zur Kenntniss der freien Zellbildung. Von W. Rothert in Strassburg i. Eis. (Mit Tafel X.) II. 291 Ueber Dicr anochaete reniformis Hieron., eine neue Proiococcacea des Süsswassers. Von G. Hieronymus. Mit Tafel XI. und XII.) II. 351 Die Nutation der Blüthenstiele der Papaver-Arten und der Spross- enden von Ampelopsis qninquefolia Michx. Von Dr.MaxScholtz. (Mit Tafel XIII und XIV.) III. 373 Ueber den radialen Saftstrom in den Wurzeln. Von Dr. Paul Siedler. (Mit Tafel XV.) III. 407 Beiträge zur Kenntniss der Pllanzenzellen. L Ueber tinctionelle Differenzen verschiedener Kernbestandtheile und der Sexualkerne. Von F. Rosen. (Mit Tafel XVI.) III. 443 Beiträge zur Morphologie und Biologie der Algen. I. Glaucocystis Nostochinearuni Itzigsohn. II. Die Organisation der Phycochro- maceenzellen. Von G. Hieronymus. (Mit Tafel XVII und XVIII.) III. 461 Register zum fünften Bande. Heft. Seite. Hieroiiynilis, Prof. Di', (x., Ueber Dicranoc.liaete renlformis Hieron., eine nene Protococcacea des Süsswasscrs. (Mit Tafel XI u. XII.) II. 351 — Beiträge zur Morphologie und Biologie der Algen. I. Glauco- cystis No.stochinearnm Itzig.sohn. II. Die Organi.sation der Phycochromaceenzellen. (Mit Tafel XVII u. XVIII.) III. 461 Rosen, Dr F., Beiträge zur Kenntnis.s der Pflanzenzellen. I. Ueber tinctionelle DiflVrenzen verschiedener Kernbestandtheile und der Sexualkerne. (Mit Tafel XVI.) III. 443 Rothert, \V., in Strassburg. Die Entwicklung der Sporangien bei den Saprolegnieen. Ein Beitrag zur Kenntniss der freien Zell- bildung. (Mit Tafel X.) IL 291 Schiavnzzi, Dr. Bernardo, in Pola. Untersuchungen über Bacterien. XII. Untersuchungen über die Malaria in Pola. (Mit Tafel IX.) II. 245 Scholtz, Dr. Max, in Karlsruhe i. B., Die Nutation der BlQthen- stiele der Papaver-Arten und der Sprossenden von Ampelopsis qninqiiefoUa Michx. (Mit Tafel XIII und XIV.) III. 373 Schwarz, Dr. Frank, Die morphologische und chemische Zusammen- setzung des Protoplasmas. (Mit Tafel I bis VIII.) 1. 1 Siedler, Dr. Paul, in Berlin. Ueber den radialen Saftstrom in den Wmv.eln. (Mit Tafel XV.) III. 407 Beitrüge zur Bioloai'e der Pflanzen. Herausgegebeu von Dr. Ferdinand Colin. Fünfter Band. Erstes Heft. Mit acht Tafeln. Breslau 1887. »T. U. Jv c !■ n. " s Vg r I a g (Max Müller). Inhalt von Band V, Heft I. Die morphologische und cheiiiisclie Zusaniineiisetzung des Protoplasmas. Von Dr. Frank Schwarz. (Mit Tafel I— VIII). HEW V Die morpliologisclie und chemische Zusammensetzung des Protoplasmas. Von Dr. Frank Schwarz. Hierzu Talel I— VIll. Vorwort. Die Untersuchung des Protoplasmas gehört zu jenen Fragen, die immer wieder aufs Neue in Angriff genommen werden müssen, will man die am Organismus auftretenden Erscheinungen weiter verfolgen. Soll eine derartige Untersuchung allgemeineres Interesse erwecken, so wird es nothwendig sein neue Methoden und Gesichtspunkte zu finden, welche systematisch diu-chge- filhrt zur ControUe der auf anderem Wege gefundenen Thatsachen dienen. In der vorliegenden Abhandlung habe ich den Versuch gemacht, vorzüg- lich die chemische Zusammensetzung des Protoplasmas aus verschiedenen Pro- teinkörpern nachzuweisen, um unter Berücksichtigung der chemischen Eigen- schaften die feinere Struktur des Protoplasmas einer genauen Untersuchung und Prüfung zu unterwerfen. Meine Arbeit liefert den Beweis für die Brauch- barkeit der von mir angewendeten Methode und wenn sich meine Angaben auch nur auf Pflanzenzellen beziehen, so glaube ich doch, dass dieselben ebenso Zoologen und Anatomen nützlich sein werden, sobald es sich um die Entwicklung und Beschaffenheit des Zellinhaltes, um Kerntheilungs- und Zellbildungsfragen handelt. Die durch solche Untersuchungen angebahnte genauere Kenntniss des Protoplasmas ist ferner nothwendig, wenn wir ver- suchen physiologische Erscheinungen, wie Fortpflanzungs- und Stoifwanderungs- processe oder gewisse Reizerscheinungen, soweit dies möglich ist, auf un- mittelbar wahrnehmbare Vorgängern der einzelnen Zelle zurückzuführen. Da es bei derartigen Fragen von Vortheil sein musste, eine allgemeinere Uebersicht der Eigenschaften und Reactionen der Proteinkörper zu besitzen, andererseits in den neueren Handbüchern der Botanik und Zoologie eine derartige genauere Uebersicht fehlt, habe ich mich entschlossen, meinen eigenen Beobachtungen eme Zusammenstellung des bisher in dieser Richtung Bekannten (§ 38) beizufügen. VI Wenn nun auch gei'ade dieser Theil für den physiologischen Chemiker weniger Neues enthält, so glaube ich doch, dass meine Arbeit auch fiir den Chemiker einiges Interesse bietet, indem durch die vorliegende Abhandlung die in der Pflanze vorkommenden Proteinkörper näher charakterisirt werden, eine Trennung und Bestimmung derselben in der Zelle ermöglicht wird. Ein Extrahiren von Stoifen ohne Rücksicht darauf, ob analoge Substanzen ursprünglich schon vorhanden sind, führt zur Untersuchung von Stoffgemischen, die für die Beurtheilung der Vorgänge in der lebenden Zelle zumeist nicht verwendbar sein werden, während man unter Berücksichtigung des mikros- kopischen Befundes zur Kenntniss, ich möchte sagen, natürlicher Portein- körper gelangen wird. Ich wende mich also mit dieser Arbeit nicht nur an die Botaniker, für welche sie speciell bestimmt ist, sondern auch an die übrigen Biologen und Physiologen, sowie an die physiologischen Chemiker. Die vorliegenden Untersuchungen, welche ich im Frühjahr 1886 abge- schlossen habe, wurden zumeist im pflanzenphysiologischen Institut der Universität Breslau vorgenommen, dessen Hilfsmittel mir Herr Professor Dr. F. Cohn in der liberalsten Weise zur Verfügung stellte. Ich ergreife die Gelegenheit Herrn Professor Dr. F. Cohn für die mir zu Theil gewor- dene Unterstützung an dieser Stelle meinen herzlichsten Dank auszusprechen. Breslau, Februar 1887. Dr. F. Schwarz, Piivatdocent der Botanik an der Universität Breslau. Inhaltsverzeichniss. pag. Einleituno; • 1 o Kapitel I. Die alkalische und saure Reaction des Zellinhaltes. § 1. Bedeutung der Reaetion von Protoplasma und Zellsaft 12 § 2. Reaction des Zellsaftes 13 § :i. Methoden die alkalisehe Reaetion des Protoplasmas nachzuweisen. p]igen- schaften des im Braunkohl vorkommenden Farbstoffes 17 § 4. Ergebnisse der Untersuchung über die Reaction des Protoplasmas 20 § r>. Der Alkaligehalt des Protoplasmas und die Aschenanalysen 26 § 6. Durch welche Verbindung wird die alkalische Reaction des Protoplasmas hervorgerufen 32 Kapitel II. Chlorophyllkörper. § 7. Ansichten über die Struktur der Chlorophyllkörper. Eigene Auffassung. 38 § 8. Einwirkung von Wasser auf die Chlorophyllkörper 43 § 9. Einwirkung von Zuckerlösung und Eiweiss auf die Chlorophyllkörper... .51 ^ 10. Einwirkung von Neutralsalzen verschiedener Concentration auf die Chloro- phyllkörper •• 55 {^ 11. Einwirkung von phosphorsauren Alkalien, Kalkwasser und freiem Alkali auf die Chlorophyllkörper 58 § 12. Einwirkung von freien Säuren auf die Chlorophyllkörper 63 § 13. Einwirkung einzelner Metallvcrbiudungen auf die Chlorophyllkörper 71 § 14. Einwirkung von Verdauungsfermenten auf die Chlorophyllkörper 72 § 15. Hinweis auf die Methoden zur Sichtbarmachung der Struktur in den Chlorophyllkörpern 74 Kapitel III. Zellkerne. § 16. Die morphologische und chemische Untersuchung des Zellkerns 76 § 17. Die Beschaffenheit des Zellkerns unter verschiedenen Bedingungen 80 § 18. Einwirkung von Wasser auf die Zellkerne 87 § 19. Auswahl der Objeete zu den ü1)rigen Reactionen 99 § 20. Einwirkung von Neutralsalzen verschiedener Concentration auf die Zell- kerne ic*o § 21. Einwirkung von phosphorsauren Alkalien, Kalkwasser und freiem Alkali auf die Zellkerne 105 § 22. Einwirkung von freien Säuren auf die Zellkerne 109 § 23. Einwirkung einiger Metallverbindungen auf die Zellkerne 115 § 24. Einwirkung von Verdauungsfennenten auf die Zellkerne 117 § 25. Hinweis auf die Methoden zur Sichtbarmachung der Strukturelemente in den Zellkernen 122 VIII Kapitel IV. Cytoplasma. pag. § 26. Die Ergebnisse der bisherigen Untersuchungen des Cytoplasmas in chemischer Beziehung 124 § 27. Die Struktnr des Cytoplasmas 129 § 28. Fälhnigserscheinungen und künstliche Strukturen 140 § 29. Vacuolenbildung und Entmischung 154 § 30. Einwirkung von Wasser auf das Cytoplasma 160 § 31. Einwirkung von Neutralsalzen verschiedener Concentration auf das Cyto- plasma 170 § 32. Einwirkung von phosphorsauren Alkalien, Kalkwasser und freiem Alkali auf das Cytoplasma 173 § 33. Einwirkung von freien Säuren auf das Cytoplasma 176 § 34. Einwirkung einzelner Metallverbindungen auf das Cj^toplasma 178 § 35. Eimvirkung von Verdauungsfermenten auf das Cytoplasma 180 Kapitel V. Die Reactionen und Eigenschaften der Proteinstoffe. § 36. Eigenschaften xmd Vergleich der in den Pflanzen gefundenen Proteinstoffe 182 § 37. Die den ProteinstofFen gemeinsamen Reactionen 190 § 38. Eigenschaften und Unterscheidung der bisher auf uiacrooliemischen Wege isolirten Proteinstoffe 194 Albumin 196 Vitellin 202 Myosin 206 Fibrin 208 Mucin 210 Coagulirte Albuminstoffe 210 Amyloid , 211 Acidalbumin (Syntonin) 211 Alkalialbuminat 215 Casein 217 Albumose (Hemialbumose Hoppe-Seylers) 219 Pepton 222 Nucleine '. 225 Die von Ritthausen dargestellten Eiweisskörper 229 § 39. Vergleich der von mir gefundenen Proteinstoffe mit den macrochemisch dargestellten Substanzen 231 Figurenerklärnng 236 --^^»- Einleitung. D as Protoplasma der Pflanzenzellen — nur um diese handelt es sich bei der folgenden Untersuchung — ist ein höchst complicirter, mit den mannig- faltigsten Funktionen ausgestatteter Organismus. Eine chemische Unter- suchung desselben ohne Rücksicht auf diese Zusammensetzung aus verschie- denen, speciell den morphologischen Elementen hat ungefähr denselben Werth als ob wir — um einen drastischen Vergleich zu gebrauchen — ein Kaninchen oder einen Hund mit all seinen Organen und Bestandtheilen auf seine che- mischen Stoffe und Verbindungen untersuchen würden. Ich will damit sagen, dass wir vor Allem auf die morpliologische Differenzirung des Protoplasmas Rücksicht zu nehmen haben, sollen die auf chemischem Wege erhaltenen Resultate für die Phj^siologie verwerthbar sein. Die Frage nach der chemischen Zusammensetzung des Protoplasmas ist nicht zu trennen von der Frage nach der morphologischen Zusammensetzung desselben. Wir fassen die besonders gestalteten Körper der Pflanzenzelle, wie die Kerne, Chlorophyllkörper, Stärkebildner, Farbstotfbildner, Alenronkörner, als einzelne Organe auf, welche ebenso wie der übrige Theil des Protoplasmas, das Cytoplasma (nach dem von S t r a s b u r g e r dafür vorgeschlagenen Ausdrucke) bestimmte aber verschiedene Funktionen haben. Die Verschiedenheit der Funktion bedingt eine dem entsprechende mannigfaltige chemische Zusammen- setzung. Wenn nun auch alle diese einzelnen Bestandtheile und Organe der Zelle eine der morphologischen analoge chemische Differenzirung aufweisen, so zeichnen sie sich dennoch durch eine hinreichende Menge von gemeinsamen chemischen und physikalischen Merkmalen aus, welche es rechtfertigen, alle diese Gebilde mit einem Namen zusammenzufassen, und welcher Ausdruck wäre natürlicher als der Name Protoplasma. Von Flemming, einer unserer ersten Autoritäten auf diesem Gebiete^ ist für die Beseitigung des Begriffes und Wortes Protoplasma plaidirt worden, ich glaube jedoch, die Zellphysiologie kann schon aus rein praktischen Gründen einen Ausdruck für den gcsannnten aktiven Theil des Zellinlialtes nicht ent- behren, es wäre dies nur dann möglich, wenn wir alle einzelnen, sich in der C oh n, Beiträge zur Biologie der Pllanzcn. Band V. lieft I. 1 Zelle abspielenden Processe auf den Kern, die Chlorophyllkörper etc. und die übrige Zellsubstanz localisiren könnten. Dies ist bis jetzt nicht der Fall. Ich kann mich in dieser Beziehung auch auf Sachs') berufen, welcher den Kern und somit auch die übrigen Gebilde der Zelle als einen Theil des Protoplasmas bezeichnet. Ebenso hält Strasburger -) und Pfeffer an der Bezeichnung Protoplasma fest. Alle Einlagerungen, welche nur vorübergehend in der Zelle vorkommen, alle Producte, welche durch die Thätigkeit des lebenden Protoplasmas ent- stehen, wird man von diesem trennen müssen, gleichgiltig, ob dieses unlös- liche, geformte Gebilde oder ob es gelöste Stoffe sind. Diese Trennung von dem Producirenden und seinen Producten hat schon bei Haust ein einen bestimmten Ausdruck gefunden, welcher das Protoplasma von dem Metaplasma schied. Ich acceptire diese Trennung, nur kann ich keinen Unterschied machen z. B. zwischen der unlöslichen Stärke und dem in Lösung über- gegangenen Zucker, wenn sicli der eine Stoff auch im Protoplasma, der andere im Zellsaft befindet. Demnach ist der Zellsaft nicht mit in den Begriff des Protoplasmas aufzunehmen. Unter Protoplasma verstehe ich nur den activ thätigen, producirenden Theil des Zellinhaltes, welcher sich durch bestimmte physikalische und chemische Eigenschaften auszeichnet. Selbstverständlich ist es, dass ich den Ausdruck Protoplasma nicht auf jenen Theil beschränke, der nach Abzug aller l)esonders geformten Gebilde übrig bleibt, auf das Cytoplasma. Ich erwähne dies, um Verwechselungen vorzubeugen, da von einigen Forschern der Ausdruck Protoplasma in dem- selben Sinne gebraucht ist, wie ich Cytoplasma angewendet habe. Was die morphologisclieDifferenzirungdes Protoplasmas anbelangt, so sind unsere Kenntnisse speciell durch die Forsclinngen des letzten Jahrzehnts sehr wesentlich gefördert worden. Man begnügte sich nicht damit, die ein- zelnen Zellorgane zu unterscheiden man drang weiter vor und richtete sein besonderes Augenmerk auf den feinsten Bau aller Gebilde, man zerlegte die einzelnen Theile in ihre fädigen, körnigen oder homogenen Strnkturelemente. Trotz der eingehendsten Studien ist man jedoch noch nicht zu vollständig einwandsfreien Resultaten gelangt. Relativ am besten begründet sind die Ansichten über den Bau des Zellkernes, dagegen muss man zugeben, dass die Frage nach der Struktur des Cytoplasmas noch keineswegs erledigt ist. Hat das letztere wirklich einen fibrillärgerüstfin-migen Bau, oder sind die an fixirten Objecten zu Tage tretenden Erscheinungen erst durch die ange- wendeten Fixirungs- und Fällungsflüssigkeiten hervorgerufen? Je nach der Meinung, welche man von solch fixirtem Material besass, wurde diese Frage in verschiedener Weise beantwortet. Aehnlich stehen die Sachen bei den ^ Chlorophyllkörpern. Bei dieser Unsicherheit mancher Resultate war es mir demnach nicht 1) Vorlesungen iiher l'llanzenpliysiologle. ISS'2. p. 94. 2) Uebcr den Tlieihnigsvoi'gang der Zellkerne und das Verliältniss der Kern- tliiilinig zui- Zclltlicilung. 1882. p. 4, möglicli, mich auf den ursprünglichen Zweck meiner Arbeit, die chemische Untersnclinng dos Protopl.-isnias zu bescln'änken, icli musste vielmeln- die verschiedenen Ansichten selbst prüfen. Es ist dies zum Theil mit Ileran- ziehnng neuer Methoden geschehen, ohne dass ich es jedocli versäumt hätte, die auf anderem Wege gewonnenen Resultate mit den meinigen zu vergleichen. Was die Untersuchung der chemischen Differenzirung des Proto- plasmas anbelangt, so leidet diese unter der Einseitigkeit der bisherigen Methoden. Man weiss wohl, dass das Protoplasma zum wesentlichen aus Proteinstoffen besteht, dass auch noch andere Stoffe darin vorkommen, man nimmt fernerhin an, dass die einzelnen Strukturelemente desselben chemisch verschieden sind, aber für diese chemischen Differenzen hat man nur wenige und nicht ausreichende Anhaltspunkte und Reactionen. In erster Linie war das Verhalten des lixirten, d. h. gefällten Zelliiiiialtes gegen Farbstoffe für die meisten Mikroskopiker maassgebcnd. Die ver- schiedene Fähigkeit, Farbstoffe fest zu halten, kann man nicht als eine un- bedingt entscheidende chemische Reaction ansehen. Die verschieden dichte Lagerinig desselben Stoffes, oder die Imprägniruug eines Strukturtheils mit einer als Beize wirkenden Substanz kann sehr wesentliche Differenzen der Tinctionsfähigkeit hervorrufen. Auch die Einlagerung eines indifferenten Stoffes scheint mir unter Umständen das Färbevermögen wesentlich beein- flussen zu können. So zog z. B. ein Stückchen Gelathiegallerte Anilin- farbstoff mir wenig an, dagegen färbte sich dieselbe sehr lebhaft, wenn in der Gelatine Zucker aufgelöst war. Die Hoffnung, dass sich neue Farbstoffe finden werden, welche andere feinere Strukturelemente, als die bisher stark tingirbaren, ausschliesslich färben, ist nach meiner Ansicht eine geringe, indem sich im Grossen und Ganzen die relativen Unterschiede in der Tinc- tionsfähigkeit der einzelnen Strukturelemente des Protoplasmas für alle Farb- stoffe gleich bleiben. So glaube ich, wird es z. B. niclit gelingen, die wenig farbstoffspeichernden Chlorophj-llkörper zu färben, ohne dass der Zellkern noch stärker tingirt wird. Es wäre dies möglich, wenn die einzelnen Plas- mastoffe mit bestimmten Farben chemische Verbindungen eingehen würden, dann könnten die Stoffe des Chlorophyllkörpers andere Farben chemisch binden als die Kernstoffe. Bei den bisher angewendeten Färbungsmethoden handelt es sich aber hauptsächlich nur um eine physikalische Zwischen- oder An- lagerung von Farbstofftheilchen und diese wird durch andere Faktoren in in einer Weise bestimmt, dass die chemische Differenz zwischen den ver- schiedenen Plasmastoffen in den Hintergrund treten muss. Ich will nicht unterlassen zu bemerken, dass die Theoretiker der Färberei zu industriellen Zwecken, die, wenn es erlaul)t ist vom Grossen ins Kleine zu schliessen, auch hier gehört werden müssen, das Färben überhaupt als eine Erscheinung der Flächenanziehung auffassen, die auch bei der Gas- absorption durch Holzkohle, der Entfärbung durch Knochenkohle, der Absorption von Salzen durch den Erdboden wirksam sei und um so stärker auftrete, je entwickelter die Oberflächo für einen bestimmten Cubikinhalt sich darstelle. Deshalb färbt sich die stärker quellbare Seide und Wolle') leichter als die Flachsfasern, deshalb wirken die coUoidalen Oxyde des Aluminiums, Eisens, Chroms und Zinns als Beizen, ebenso die GrerbstofFe, die zunächst von der Faser angezogen, andererseits auch die Farbstoffe fixiren. Erst neuerdings hat R. Nietzki') bei Besprechung der Theer- farbstoffe wieder mehr Werth auf deren basische oder saure, d. i. chemische Beschaffenheit der Farbstoffe und der Faser gelegt. Ich will mit diesen Auseinandersetzungen den Färbungsmethoden durch- aus nicht jeden Werth zur Unterscheidung versphiedener Stoffe im Zell- inhalte absprechen, nur verlange ich zur Cliarakterisirung der verschieden tingirbaren Strukturelemente noch andere rein cliemische Reactionen. Vielleicht gelingt es gerade durch die Combination der Reagentienwirkung mit Pärbemethoden, bestehende Unterschiede leicht erkennbar zu machen. Wenn man, wie z. B. bei der Färbung mancher im Gewebe schwer auf- zufindender Bacterien zur Zerstörung des Gewebes und hiermit auch dessen Tinctionsfähigkeit, Salzsäure anwendet, wobei das Gewebe farblos wird, während die Bacterien gefärbt bleiben, so ist dies doch nur auf die grössere Widerstandsfähigkeit der Bacterien gegen die Salzsäure zurückzufülu-en, aber nicht als Reaction gegen den Farbstoff aufzufassen. Gegentiber der Unterscheidung durch Färbungen rauss ich es daher als einen entschiedenen Fortschritt ansehen, für die Erkennung gewisser Stoffe im Protoplasma Verdauungsfermente angewendet zu haben, welche zuerst wohl von E. Zacharias •'') und von Reinke und Rodewald '^) in die Pflanzenphysiologie eingeführt wurden. Man unterschied zwischen den in kihistUcliem Magensaft verdaubaren Eiweissstoffen und den darin unlöslichen Nucleinen und Plastinen. Diese Unterscheidung verdiente aus dem Grunde ein besonderes Interesse, weil man vermuthen konnte, die verdaubaren, also leichter hi einen löslichen Zustand überzuführenden Stoffe seien nur Nahrungsstoffe , die weniger beständig wären, sich auch zum Transport von einer Zelle zur anderen besser eigneten, während die Nucleie und Plastine mehr den höher organi- sirten Theil des Plasmas darstellen würden. So lange man aber nur auf diese eine Reaction — das Verhalten gegen Pepsin — Rücksicht genommen hat, blieben alle derartigen Schlussiblgerungen sehr unsicher. So sehen wir z. B., dass das Chromatin des Zellkerns durch Pepsin niclit angegriffen wird, auch gegen verdünntere Säuren relativ widerstandsfällig ist, daraus darf man jedoch nicht den Schluss zielien, dass das Cliromatin der über- haupt beständigste Theil der Zelle und des Kernes ist. Unsere Unter- ') Bei Seide mihI ^Volle koinint vielleicht aueli die clieiiiisclie Ztisammensetzung mit in Bctraelit. 2) I^neyelopädie der Natunvisseiisehaften. Haiidwörterbiieh der Cliemie. Lieferung IG. 3) Bot. Zeitung. 1881. p. I(i9. ^) Studien ül)c'r das Protoplasma. 1881, sncliungen über die Eigcnscliaftcn und Lüsliclikeitsvcrhältnissc des Cliromatins werden zeigen, wie verfehlt ein derartiger Sclilusü gewesen ist. Bei der Bedeutung, welche die Untersclieidung der verschiedenen Stoftc durch Fcrinentwirkungen besitzt, niuss ich mich wundern, dass die Angaben von E. Zacliarias keiner genaueren Prüfung und Nachuntersuchung unter- worfen wurden, besoiulcrs da durcli die Anwendung eines anderen Ver- dauungsfermentes, des Trypsins die besprochene Methode erweitert werden konnte. Wenn wir dabei aucli gute Resultate erhalten, so machen diesellien doch eine weitere Untersuchung anderer Reactionen nicht überflüssig. Die dritte Methode zur Auffindung verschiedener Stoffe im Protoplasma ist die macrochemische Darstellung und Prüfung der aus der Pflanze cxtra- hirbaren Substanzen. Es musste hiermit der Nachweis verbunden sein, dass gleichartige Stoffe auch in der Zelle resp. in bestimmten Strukturelcmentcn wirklich vorkommen. Da die Darstellung nur von Chemikern ausging, zum Nachweis der Substanzen in der Zelle aber nur Jemand befähigt sein konnte, der die mikroskopische Technik vollständig beherrschte, so blieb dieses Mittel der Erkenntniss unbenutzt. Es gilt dies namentlich für die PHanzenzellen, während die thiorischen Gewebe von den Phj'siologen wieder- holten derartigen Untersuchungen unterzogen wurden. Wir sehen demnach, die bisherigen Untersuchungsmetlioden reichen nicht aus, um alle Proteinstoffe des Protoplasmas zu unterscheiden, und nocli weniii'cr, um sie durch allgemeinere Reactionen zu charakterisiren. Ich wendete daher eine neue Methode an, die ich ' ) in einem früheren Aufsätze als die Methode der partiellen Lösung bezeichnet habe. Jene Reagentien, welche wie Alkohol, gewisse Metallsalze und Säuren, das ganze Protoplasma unlöslich machen, sind nicht geeignet, Differenzen zwischen den einzelnen Strukturelementeu resp. deren Stoffen nachzuweisen, dagegen raussten jene Reagentien, die als schlecht fixirend ausser Cours gesetzt waren, vorhandene stoffliche Unterschiede am besten aufklären, indem sie nur einen Theil der Stoffe fällen, die übrigen jedoch lösen oder zur Quellung bringen. Bei der Auswahl der Reagentien Hess ich mich von dem Gesichtspunkte leiten, womöglich jene Substanzen zur Anwendung zu bringen, welche bei der macrocheraischen Darstellung und Unterscheidung der Proteinstoffe ver- wendet worden sind. Hierdurch wurde es mir zugleich möglich, der Frage näher zu treten, ob die von den Chemikern bisher isolirten Proteinstoffe \tirklich in der Pflanze vorkommen oder nicht. Die bei der Einwirkung des W a s s e r s zu beobachtenden Erscheinungen sind mit grosser Vorsicht zu verwerthen, da in der Zelle sonst noch vor- kommende Stoffe diese Reaction in höherem Maasse beeinflussen, als bei anderen Reagentien. Grösserer Gehalt an Kalisalzen wirtl die protoplasma- tischen Substanzen löslicher erscheinen lassen, Gegenwart von Gerbstoff oder Säuren im Zellsafte, die bei der Verletzung der Zelle mit dem Protoplasma «) Berichte der (Icutsc-lien Botanischen Gesellschaft. 1886. Bd. IV. Heft 11. p. CHI. in Beriiliriing; kommen, werden die Lösliclikeit der einzelnen Stoffe in Wasser sein- bedeutend vermindern. Immerhin war es notliwondig, die Einwirkung von Wasser zu untersuchen, um gerade die genannten secundären Ehiflüsse kennen zu lernen. Das Verhalten gegen Neutralsalze charakterisirt die verschiedenen Protein- stoffe relativ am besten. Eine lOprocentige Kochsalzlösung unterscheidet Globuline und Albuminate, die 20procentige Lösung die verschiedenen Glo- buline, die bei 30 " C. gesättigte Lösung von schwefelsaurer Magnesia trennt Albumine und Globuline. Ferner zeichnet sich die gesättigte Lösung von schwefelsaurem Ammoniak durch die Fällung der meisten Proteinstoffe aus. Alle diese Stoffe mussten also Anwendung finden. Kalilauge wurde schon vielfach bei der Untersuchung des Zellinhaltes verwendet, es musste jedoch eine stufenweise verschiedene Intensität der Alkaliwirkung auch dort zur Unterscheidung verschiedener Proteinstoffe führen, wo bisher bei der Kaliwirkung allein keine Differenzen zu constatiren waren. Die Anwendung verschiedener Concentrationen von Kalilauge genügte nicht, weshalb ich zum Vergleich auch die phosphorsauren Alkalien und Kalkwasser heranzog. Von phosphorsauren Salzen verwendete ich das Monokaliumphosphat (KH.^PO^) und das Dinatriumphosphat (Na.^KP04). Ich wählte für letzteres die Natriumverbindung und nicht die Kalium- verbindung, weil man jene mit Leichtigkeit rein von jeder Beimischung des dreibasischen Salzes erhalten konnte, während K.^HPO^ nur schlecht krystallisirt und zu leicht mit K3PO4 vermengt erhalten wurde. Drei- basische Kaliphosphate reagiren ungefähr wie Kalilauge, weshalb ich deren Wirkung nicht weiter untersuchte. Ausserdem war das Verhalten von Kaliphosphaten gegen das Proto- plasma interessant, weil die Möglichkeit vorlag, dass dieselben schon als solche in der Pflanze vorkämen. Da sich die Proteinkörper gegen verdünnte und concentrirte Lösungen anders verhalten, war es nothwendig, Lösungen verschiedener Concentration anzuwenden, was natürlich bei dem Kalkwasser nicht möglich war, da Wasser nur wenig Kalk aufzunehmen vermag. Es giebt eine ganze Reihe von Säuren, welche mehr oder weniger unab- hängig von der Concentration sämmtliche Proteinkörper in einen wasser- unlöslichen Niederschlag verwandeln. Hierher gehören Picrinsäure, Osmiura- säure, Chromsänre, Phosphorwolframsäure (mit Zusatz von etwas Salz- oder Schwefelsäure) u. a. Bei der Anwendung dieser Säuren war es nicht wahr- scheinlich, Differenzen in der chemischen Beschaffenheit der einzelnen Strukturelementc zu linden, da ja alle Proteinstoffe gleichmässig gefällt wurden. Ich habe deshalb die Wirkung derselben nicht näher untersucht und mich auf jene Säuren beschränkt, die nicht vollständig fixiren, wo je nach der Concentration statt der Fällung auch Lösung zu erwarten war. Hierher gehören die Mineralsäuren und die sog. organischen Säuren. Es würde mich zu weit geführt haben, die Wirkung aller dieser Stoffe auf das Plasma zu untersuchen, wcsslialb icli zwei verscliiedcnc Säiucii lierausgrifT, die aucli bei der Darstellung von EiweiasstolVcn eine bedeutende Kollo ge- spielt haben. 13s sind dies Essigsäure und Salzsäure, womit ich nicht sagen will, dass vielleicht andere Säuren nicht noch besser als Unterscheidungs- mittel zu verwenden gewesen wären. Besonders bei Unterscheidung verschiedener KernstolTe war die Anwendung einiger Metallverbindungen von besonderem Vortheil. Ich habe nur einige wenige einwirken lassen, glaube aber, dass derartige Stoffe vorziiglLcli dazu geeignet sein werden, die Proteinsubstanzen in der Zelle zu charakterisiren. Eine Lösung von Ferrocyankalium, die mit Essigsäure angesäuert wurde, hat man bisher zur Unterscheidung von peptonartigen Substanzen mit Erfolg angewendet. Bei höherer Concentration dieser Lösung und höheren Essig- säuregehalt ist diese Mischung aucli zur microchemischen Untersuchung ge- eignet. Die von mir angewendete Mischung bestand aus 1 Volumth. wässe- riger Blutlaugensalzlösung (von der Concentration 1 : 10), 2 Volumth. Wasser, V-2 Voluratli. Eisessig. Das schwefelsaure Kupfer und doppelchromsaure Kali verwendete ich in ziemlich concentrirter Lösung. Das Ferrum diahjsatum solubile, welches ich anwendete, ist in den Apotheken unter dem Namen lösliches Eisen bekannt. Seine Darstellung ist bei Gorup-Besanez, Lehrbuch der Chemie, angegeben. Zur Pepsinverdauung verwendete ich eine künstliche Verdauungsfltissigkeit, welche 3 Volumth. Salzsäure von 0.2 "/o und 1 Volumth. Pepsinglycerin enthielt. Bei der Bereitung der trj'psinhaltigen Verdauungsflüssigkeit hielt ich mich an die von W. Kühne') angegebene Methode. Einen Gewichtstheil ge- trockneter Pancreas'-) lässt man mit 5 — 10 Gewichtstheilen Salicylsäure von 1 pro mille 3 — 4 Stunden bei 40 '* C stehen, filtrirt durch ein Leinen- läppchen, um die Bindegewebssubstanz zu beseitigen und nach dem Abkühlen nochmals durch Papier. Eine solche Lösung muss eine vorher erwärmte Fibrinflocke in 1 Minute zum Zerfall bringen, in 5 Minuten zu einem Brei lösen. Die verdünnte Salicylsäure hindert die Fäulniss während der Dauer des Versuches, ist aber auf die Verdauung ohne Wirkung. Die Verdauuugs- flüssigkeit reagirt schwach sauer, eine einfach lösende Wirkung durch ver- dünnte Alkalien ist daher ausgeschlossen. Die speciell zur Erkennung des Chromatins angewendete Färbungs- methode mit Methylviolett ist bei Kapitel III § 17 beschrieben. Ich kann diese Gran 'sehe Methode auf das Beste empfehlen, da sie sehr reine Chro- matinfärbungen ergibt. Zur Erklärung und zum richtigen Verständniss der auf die Löslichkeit ') W. Kiihiic, Kurze Aiilcltuug zur \'cr\veiKluug clor N'ci'dauuug in der (icwcl«'- analysc (in den Untcrsuciningou a. d. pliysiologischen lustitut der Universität Heidel- berg). 1878. Bd. I. p. 21'.). 2) Bezogen von Dr. Grübler iu Leipzig. 8 Bezug habenden Thatsaclieu war es nothwenclig, zwei Dinge zu berüclc- sichtigcn, nämlich einmal die im Plasma vorkommenden Salze und dann die im Zellsaft gelösten Stoffe. Letztere können, wenn sie bei der Verletzung der Zellen auf das Protoplasma zur Wirkung gelangen, an und für sich lösliche Stoffe unter dem Mikroskop leicht unlöslich erscheinen lassen, wie z. B. der im Zellsaft häufig vorkommende Gerbstoff und die organischen Säuren, welche schon in geringer Menge vorhanden, plasmatische Substanzen fixiren. In Bezug auf die im Protoplasma löslichen Salze stellte sich als con- stante Thatsache heraus, dass das Protoplasma immer alkalisch reagirt, und dass in der lebenden Zelle es sich wahrscheinlich um eine Verbindung des alkalischen Salzes mit den Proteinstoffeu handelt. Ich habe dieser Unter- suchung ein eigenes Kapitel gewidmet, welches den übrigen Beobachtungen vorausgestellt wurde. Allerdings handelt es sich bei allen bisherigen Untersuchungen und Methoden nur um todten Zellinhalt. Es ist dies ein Fehler, der aber, wie ich glaube, vorläufig nicht zu beseitigen ist. Immerhin bedeutet es einen Fortschritt, wenn wir wenigstens an den todten Zellen nachweisen können, von welcher Art die chemischen Differenzen sind, die zwischen den einzelnen Theilen des Zellinhaltes und zwischen den Strukturelementen dieser Theile bestehen. Differenzen in der todten Zelle bedingen auch Differenzen in der lebenden Zelle, denn wir können nicht annehmen, dass aus zwei chemisch vollständig gleichartigen Stoffen beim Verletzen der Zelle zwei verschiedene Stoffe entstehen. Ebenso ist es erlaubt, sobald verschiedene Strukturelemente in der verletzten Zelle gleiche Reactionen aufweisen, auch für die lebende Zelle eine nahe Verwandtschaft beider anzunehmen. Die Behauptung, die Stoffe der lebenden Zellen seien wesentlich verschieden von jenen der ver- letzten Zelle ist bisher durch nichts bewiesen, und so müssen wir uns mit dem gegenwärtig Erreichbaren begnügen. In Bezug auf die Ausdehnung meiner Untersuchungen musste ich mir gewisse Beschränkungen auferlegen, wollte ich nicht die Publication über Gebühr hinausschieben. Ich habe daher hauptsächlich nur das Protoplasma von Zellen untersucht, welche nicht speciellen Aufgaben angepasst waren. Ich habe daher weder Fortpflanzungszellen, noch Reservestoffe speichernde Zellen untersucht, hoffe aber dies später nachtragen zu können. Speciell habe ich die Absicht, meine Untersuchungen auf die Samen auszu- dehnen, da sich gerade bei diesen interessante Thatsachen über die Ein- und Auswanderung von Stoffen und die Betheiligung der einzelnen Bestand- theile der Zelle an diesen Funktionen erwarten lassen. Trotz dieser Beschränkung auf bestimmte Zellen haben meine Unter- suchungen eine Reihe interessanter Thatsachen zu Tage gefördert. Es konnte eine grössere Anzahl verschiedener Proteinstoffe ' ) in der Pflanzenzelle nachgewiesen werden, welche als die Bestandtheile der einzelnen 1) Unter Protcinsulistaiixcii fasse ich im Anschluss an Heinlic (Bot. Zeitniiü' 1880 p. 241) Eivveissstofle, Nucleinc und die verwandten Körjjer zusannnen. Strukturelcmente erkannt wurden. Diese Stoffe sind durcli eine Reihe von Reactionen charakterisirt, welche ich im fünften Kapitel zusammengestellt iiabe. Da die gefundenen Stoffe in ihren Reactionen den auf macrochemischen Wege dargestellten Proteinstolfen nicht vollständig glichen, war ich ge- zwungen, für dieselben eigene Namen einzuführen, welche ich den morpho- logischen Verhältnissen entsprechend ausgewählt habe. Ausserdem habe ich aber Rücksicht genommen auf die chemische Verwandtschaft der einzelnen Stoffe, indem ich Substanzen, welche sich in ihren Reactionen sehr nahe stehen, mit demselben Worte bezeichnete und nur durch die Verbindung mit einem zweiten Worte von einander schied. So kommt in den Chlorophyll körpern eine Plastinsubstanz vor, welche sich nur wenig von der Plastin- substanz des Cytoplasmas unterscheidet, ich habe diese beiden Stoffe als Chloroplastin und Cytoplastin unterschieden. In den Chlorophyllkürpern kommt ausserdem noch eine zweite Proteinsubstanz vor, welche ich, da sie die Zwischenräume zwischen den Chloroplastinfibrillen ausfüllt, als Metaxin be- zeichnet habe (nach xo txöxa^u der Zwischenraum). Im Kern weicht die Substanz der Kernmembran und der Nucleolen nur wenig in ihren Reactionen von einander ab, ich habe daher die Substanz der Nucleolen Pyrenin, die der Membran ÄmpJnpyrenin genannt (6 -up/jV der Kern). Die Gerüstsubstanz des Kerns und die dazwischen befindliche Substanz wurde als Linin und Paralimn bezeichnet (Von to Xtvov der Faden). Für die von der Kernfigur stammende stark tingirbare Substanz habe ich den Ausdruck Chromatin beibehalten. Wie schon durch diese Benennungen ausgedrückt ist, fehlen sämmtliche Kernstoffe in dem übrigen Protoplasma. Durch Einwirkung bestimmter Reagentien war es mir möglich dieselben allein heraus zu lösen, während die Substanzen des übrigen Protoplasmas ungelöst blieben. Diese Thatsache, dass sich die Bestandtheile des Kerns derartig charakterisiren lassen, recht- fertigt die Bezeichnung Strasburgers der Kernsubstauzen als Nucleo'plasma, wenn dies auch sonst vielleicht weniger praktischen Werth besitzt. Vergleichen wir Cytoplasma, Chlorophyllkörper und Kern in Bezug auf die Zahl der verschiedenen Proteinstoffe, welche diese Gebilde zusammen- setzen, so stellt sich heraus, dass im Cytoplasma sich nur ein Proteinstoft' nachweisen lässt, in den Chlorophyllkörpern zwei, in den Kernen fünf ver- schiedene Stoffe nachweisen lassen. Im Cytoplasma kommen zwar gelöste Stoffe m grösserer Menge vor, die man auch als Zwischensubstanz bezeichnen kann, dieser Lösung fehlen jedoch wenigstens in den erwachsenen Zellen die Proteinstoffe. Es ergiebt sich aus dieser verschiedenen Zusammensetzung, dass der Kern ein unvergleichlich complicirterer Organismus ist als das Cytoplasma und auch als die Chloropliyllkörper, welch' letztere dem Cyto- plasma zwar nahe stehen, aber doch ebenfalls etwas höher organisirt sind. Das Cytoplasma besitzt auch keinen fibrillärgerüstförniigen Aufbau wie Chlorophyllkörper und Kerne, es gleicht vielmehr einer Mischung. Es ist also auch in dieser Hinsicht einfacher organisirt. Der Beweis für diese 10 Tliuls.ichcn findet sich im vierten Kapitel. Dort sind auch die durch FäUung entstellenden künstlichen Strukturen beschrieben, welche zu der Annahme eines gerüstförraigen Aufbaus Veranlassung gegeben haben. Mit der Verschiedenheit der chemischen Zusammensetzung hängt auch die Verschiedenheit der Functionen der einzelnen Zellgebilde zusammen. Wenn wir dagegen eine gleichartige chemische Beschaffenheit vorfinden, werden wir wenigstens auch auf ähnliche Funktionen schliessen dürfen. Die ernäh- rungsphysiologische Funktion der Chlorophyllkörper macht es daher wahr- scheinlich, dass auch das Cytoplasma bei der Ernährung und Stoffumwand- lung in hervorragender Weise betheiligt ist. Auch einen direkten Vortheil für die mikroskopische Forschung bieten meine Untersuchungen, indem es durch die angegebene Methode möglich ist, morphologisch ähnliche oder gleichtingirbare Gebilde und Strukturelemente zu unterscheiden. Vielfach kann der Zusatz eines bestimmten Reagenz ent- scheiden, ob ein fraglicher Bestandtheil der Zelle vorhanden ist und wie er beschaffen ist. Gerade in dieser Hinsicht ist eine Verbesserung und Er- weiterung der mikroskopischen Methoden möglich und für viele Fälle auch nothwendig. Meine ganze Abhandlung zeigt, dass der von mir eingeschlagene Weg zu einer genauen Feststellung der Struktur des Protoplasmas führt. Vergleichen wir die Stoffe verschiedener Pflanzen miteinander, so sehen wir, dass sich in den Reactionen der homologen Zellgebilde verschiedener Pflanzen eine weitgehende Gleichheit kundgibt. Speciell Cytoplasma und Chlorophyllkörper zeigen überall dieselben Eigenschaften. Bei den Kernen der verschiedenen Pflanzen machen sich kleine Differenzen geltend, die meist jedoch nur qualitativer Natur sind, indem bei den einen Pflanzen die Stoffe etwas leichter löslich oder quellbar sind als bei den anderen. Immerhin sind die Unterschiede so gei'ing, dass ich es für gerechtfertigt hielt, die sich entsprechenden Stoffe der verschiedenen Pflanzen mit demselben Namen zu belegen. Die etwas grösseren Differenzen in den Reactionen des Kerns sind möglicherweise auch dadurch bedingt, dass die Kernstoffe für geringe, aus dem Zellsaft stammende Säure- und Gerbstoftmengen empfindlicher sind als die übrigen Gebilde, vielleicht ist der Kern aber auch der Träger jener Eigenschaften, wodurch sich die Pflanzen von einander unterscheiden. Wäre letzteres richtig, so würden wir als Träger dieser Qualitäten das Kerngerttst (das Linin) anzusprechen haben, da dies vor allem die relativ grössten Differenzen aufweist, während das Chromatin bei allen Pflanzen sich nur sehr wenig oder gar nicht verschieden verhält. Das Chromatin ist auch viel weniger widerstandsfähig gegen die meisten Reagentien, als das Linin und Paralinin. Die leichtere Löslichkeit lässt aber auf ein geringeres Molekular- gewicht schliessen, während gerade jener Stoff, der die vererbbaren Quali- täten des Organismus enthält, wahrscheinlich ein sehr hohes Molekulargewicht haben muss und da die vererbbaren Qualitäten sich fast gar nicht verändern, innerhalb der Pflanzen niemals in Lösung übergehen darf, falls er nicht seinen raicellareu Aufbau und mit diesem seine Eigenschaften verlieren soll. 11 Ich niöchto nicht weiter ;uif diese Ilypotlicseu eingehen, da ich zu dcn-cn Begründung auf ein ganz anderes Gebiet übergehen müsste, ich wollte hier nur erwähnen, dass die chemische Untersuchung sehr wohl geeignet ist, auf derartige von der Biologie neuerdings vielfach ventilirte Fragen einiges Licht zu werfen. Da ich die Absicht hatte, die in den Pflanzen gefundenen Proteinstoffe mit den bisher macrochemisch dargestellten Substanzen zu vergleichen, habe ich mich entschlossen, in diese Abhandlung zugleich eine Uebersicht der Eigenschaften aller jener Stoffe aufzunehmen. Es stellte sich jedoch heraus, dass die von mir gefundenen Eigenschaften nicht vollständig übereinstimmen. Nichtsdestoweniger ist diese Zusammenstellung zur Orientiruug über die Proteinkörper wohl geeignet, zumal da in der botanischen und zoologischen Litteratur darauf wenig Rücksicht genommen wird. Da ausser den von mir untersuchten Proteinstoffen noch eine grössere Anzald anderer Proteinstoffe vorkommt, namentlich im Zellsaft und wahrscheinlicli auch in den Reserve- stoffbehältern, so wird diese Zusammenstellung auch für zukünftige Fälle beim Vergleich verschiedener Proteinkörper von Werth sein. Wir sehen aus den hier angeführten Thatsachen, wie mannigfaltig die Fragen sind, welche sich an die chemische Untersuchung des Protoplasmas auschliessen und ich darf wohl hoffen, dass man auf dem hier eingeschla- genen Wege zu weiteren für das Pflanzenleben wichtigen Resultaten ge- langen wird. Kapitel L Die alkalisclie und saure Eeactiou des Zellinlialtes. 4^ 1. Bedeutiiug der Reaction von Protoplasma imd Zellsaft. Interessant wäre es, die vollständige Vertheilung der anorganischen Stoffe in der Zelle kennen zu lernen. Man könnte daraus Schlüsse ziehen über die Bedeutung der einzelneu Aschenbestandtheile für die Funktionen und die Eigenschaften der Zellen. Dazu gehört jedoch eine vollständige Kennt- niss aller in der Zelle vorkommenden, auch der organischen Verbindungen, über welche wir derzeit noch keineswegs verfügen. Ich beschränkte mich daher auf die Frage, wie reagiren Protoplasma und Zellsaft, kommt beiden eine bestimmte, constante Reaction zu und welche Bedeutung hat die Reaction derselben für die Funktionen der Zelle? Beim Zellsaft finden wir bei den einzelnen PÜnnzen verschiedene Re- action, meist sauer, jedoch auch in vielen Fällen alkalisch. Trotz dieser Verschiedenheit functioniren die Zellen in ähnlicher Weise; Athmung, Assimi- lation, Stoffwanderung etc. werden durch die Reaction des Zellsaftes nicht beeinflusst. Ganz anders gestaltet sich die Sachlage bei dem Protoplasma. Dies reagirt, so lange die Zelle noch ihre normale Lebensthätigkeit besitzt, immer alkalisch. Diese Constanz belehrt uns darüber, dass die Zellfunctionen sowie die Eigenschaften des Protoplasma in innigem Zusammenhang stehen mit seiner Alkalinität. Die Bedeutung dieser Thatsaehe wird uns klar, wenn wir bedenken, dass die Proteinstoffe des Protoplasmas durchwegs schon durch sehr geringe Mengen freier Säure gefällt wurden, ja schon saure Salze, wie das zweifach saure phosphorsaure Kali (K H., P Oj) bringen Fällungen hervor. In verdünnten Alkalien und alkalisch reagirenden Salzen behält das Protoplasma den ihm eigenthümlichen gequollenen Zu- stand, die Verschiebbarkeit seiner Theilchen bei. Bei saurer Reaction müsste durch die Ausfällung bedeutender Stoffmengen die Bewegungsfähig- keit, Dehnbarkeit, Elasticität des ganzen Plasmas solchen Veränderungen unterliegen, dass die Zelle nicht mehr normal functioniren könnte, 13 Indem wir nachweisen konnten, dass das Kali die Rcaction des Plasmas bedingt, wurde zu gleicher Zeit die Bedeutung dieses Stoffes für das Leben der Pflanze in das richtige Licht gestellt. Dasselbe ist nothwendig zur Bildung von Protcinstoften, wie sie uns die Pflanze liefert; es ist dies die llauptfunctiou, und wenn De Vries') behauptet, dass das Kali haupt- sächlich zur Neutralisation der organischen Säuren und zur Erhöhung der Turgorkraft im ZcUsaft diene, so ist dies nur sehr bedingt richtig, indem ja die Ilauptmeuge des Kalis an das Protoplasma gebenden ist. Der Zellsaft enthält ohnehin eine Reihe von osmotisch stark wirksamen Stofl'en, denen das Protoplasma eine gleiche osmotische Wirkung entgegen- setzen muss. Die colloidalen Proteinstoffe des Protoplasmas vermögen diese Leistung nicht hervorzubringen"-), es werden vielmehr die alkalischen Stofte des Protoplasmas dafür einzutreten haben. Ist eine derartig constante alkalische Rcaction des Plasmas gefunden, so gewährt uns dies einen Anhaltspunkt für das Vorkommen einer ganzen Reihe von Verbindungen, die nur bei alkalischer oder neutraler Rcaction in Lösung bleiben oder wie z. B. das Chloropliyll sich nur in alkalischen Medien unverändert erhalten. Für den Chemismus der Zelle ist dies von grosser Wichtigkeit. Die Anwesenheit von Alkalien wird sich aber nicht nur in der lebenden Zelle geltend machen, sondern aucli in der verletzten Zelle. Eiweissstoffe, die in Wasser unlöslich sind, wie z. B. die Globuline, können unter dem Mikroskop sich als löslich erweisen, wenn eine gewisse Menge von Alkali vorhanden ist. Es ist dies von Wichtigkeit, wenn es sich um den Vergleicli der in der Zelle vorkounnenden Profeinstoffe und der macrocliemisch dar- gestellten Substanzen handelt. Ich glaube, die angeführten Gründe reichen hin, um unser Interesse an der Frage zu rechtfertigen. i^ 2. Reacfioii des Zellsaftes. Es kommt uns hier besonders darauf an, die Verbreitung des sauren Zellsaftes kennen zu lernen und zu sehen, in wie weit Ausnahmen von der Regel zu constatiren sind, dass der Zellsaft sauer reagirt. Hierzu dient uns der im Zellsaft gelöste Farbstoff als Reagens, der bei saurer Rcaction roth, bei neutraler violett, bei alkalischer Rcaction rein blau wird. Ich habe eine grosse Anzahl von Pflanzentheilen in dieser Richtung untersucht und ge- funden, dass in den bei weiten meisten Fällen der rothe Farbstoft' vorherrscht, sich auch schon an ganz jungen Pflanzentheilen vorfindet. Da das Roth bei stärkerem Säuregehalt mehr ziegelroth, weniger violett roth wird, so kann man an manchen Pflanzen auch verfolgen, wie mit dem Alter der Zellen die Säuremenge zunimmt. Immerhin bleibt die im Zellsafte vorhandene Sänremenge eine sehr geringe, wir sehen dies aus der Thatsache, dasa 1) Pringslielms Jalirl)iiclier 1". wiss. Bot. 1884. Bd. XIV, p. 598. ^) Vgl. f l'c l'l'ei-, Osmotische Uiitcrsuclinngoii. 1877, p. 175. 14 Zellen mit rothem Farbstoff, in eine sehr verdünnte Ammoniaklösung gelegt, in welcher sie vollständig lebendig bleiben, durch das in den Zellsaft diffun- dirende Ammoniak sehr leicht einen alkalischen d. h. blauen Zellsaft er- halten. Zur Neutralisation der Säure genügen also schon ganz geringe Mengen alkalischer Stoffe. Wie übrigens die saure Reaction des Zellsaftes ohne Belang ist für die Functionen der Zelle, ersehen wir am leichtesten aus dem Vorkommen blauer und rother Blüthen bei Varietäten derselben Pflanzenspecies, z. B. bei Hyacinthen, Geranien etc., ohne dass eine sonstige Differenz im Leben und der Entwicklung zu bemerken wäre. Ferner sehen wir anfangs rothe Blüthen mit der Zeit blau werden, z, B. Pulmonaria, Anchusa, Latltyrus, ohne dass dies als pathologische Erscheinung aufgefasst werden könnte. Bei OroJnis vcrnns und desgleichen bei Orobus a7/>estris, wo ein analoger Farbenwechsel eintritt, ist dies allerdings ein Vorbote des Absterbens, obwohl die Zellen noch in concentrirter Zuckerlösung plasmolysirbar geblieben sind. Es färbt sich der rotli violette Zellsaft zuerst blau, dann blaugrün, schliess- lich grün, ganz die Farbenscala darbietend, welche der Farbstoff bei wach- sendem Alkaligehalte annimmt (vgl. § 3 dieses Kap.\ dazwischen bleiben immer noch violettgefärbte Zellen oder bei Grünfärbung blaue Zellen übrig. Das Protoplasma quillt jedoch sehr leicht bei der Plasmolyse auf und wird bei Wasserzusatz leicht desorganisirt. Es ist diese Empfindlichkeit ein Zeichen des beginnenden Absterbens. Ich glaube, dass es sich in diesem Falle um einen Uebertritt alkalischer Substanzen aus dem Plasma in den Zellsaft handelt. Dieselbe Erscheinung kann man an jüngeren plasmareicheren Zellen mit roth violettem Zellsaft hervorrufen, wenn man die Schnitte längere Zeit (über 24 Stunden) in einer neutralen concentrirten Zuckerlösung liegen lässt. Es treten auch dann alkalische Stoffe in den Zellsaft über, bevor noch die Zellen ihr lebendiges Aussehen und ihre Ausdehnungsfähigkeit nach der Plasmolyse (das relativ beste Zeichen des Lebens) verloren haben. Ich konnte diese P^jrscheinung an Blättern von (kilathea sp. und an Braunkohlblättern constatiren. In farblosen Zellen wird es nothwcndig sein, auf eine andere Weise die saure Reaction nachzuweisen, und zwar wird wohl die von Pfeffer ange- gebene Methode ') am brauchbarsten sein, nach welcher man von den leben- den Zellen einen Farbstoff' aufsaugen lässt, den man sonst beim Titriren als Indicator benutzt. Es kommt darauf an, die Pflanze in möglichst ver- dünnte Farbstofflösung zu bringen, in welcher das Protoplasma dann lebend bleibt und im Zellsaft die natürliche Reaction ermittelt werden kann. Nur wenn man sich überzeugt hat, dass das Protoplasma vollständig intact ist, wird das Resultat einwandsfrei sein, denn schon bei geringen schädlichen Einflüssen diftundiren, wie oben gezeigt wurde, Alkalien aus dem Proto- plasma in den Zellsaft. Aehnlich wie das längere Liegenlassen in concen- ') Bot. Zeitimg. 18SG. p. VI-?,. 15 trlrtcr ZuckevKisung wirken sehr scliwnclie Inductlüiisstrrnne niiil ich zweifle niclit, dass ein solcher Uebertritt des Alkalis auch noch hei andei-en schäd- lichen Einflüssen stattfinden kann. Ich wendete die Pfeffer'sche AU^tlioih^ niciit an, da sie mir erst nach Abschluss meiner Arbeiten bekannt wurde und ich ausserdem nicht auf ein Gebiet mich einlassen wollte, wo von Seiten Pfeffers erst eine vorläulige Mittheilung vorlag. Vielleicht enii)liehlt es sich, bei IMlanzentheilen mit farblosem Zellsaft die- selben mit verdünntem Alkohol zu c^xtrahiren, da liierhei das Protoplasma in einer Weise gefällt wird, dass es seine alkalischen Salze nicht abgibt und doch zugleich die Stoffe des Zellsaftes austreten können. Die gefun- dene Säuremenge wird hier möglicher Weise etwas zu klein ausfallen im Vergleich zu der wirklichen Säuremenge im Zellsaft, da gewisse 'l'heile des Protoplasmas, ebenso wie sie Gerbstotl" speichern können, auch die Pflanzen- sauren festzuhalten vermögen. Abgesehen von diesen directen Methoden können wir in einer Reihe von Fällen uns auf indii'ektera Wege von der Acidität des Zellsaftes überzeugen. Der aus angeschnittenen Zellen und zerquetschten Pflanzentheilen austretende Saft wird von einer Reihe von Autoren als Zellsaft bezeichnet, aber mit Unrecht. Wir wählen den allgemeineren Namen „Pflanzensaft", da die Flüssigkeit sowohl die Stoffe des eigentlichen Zellsaftes als auch Stoft'e aus dem Protoplasma enthält. In Pflanzentheilen, wo die Menge des Protoplas- mas, der Eiweissstofie und der dai'in enthaltenen Alkaliverbindungen über- wiegt, wird die ausgepresste Flüssigkeit alkalisch reagiren, während umge- kehrt, wenn der Zellsaft in den Vordergrund tritt, die saure Reaction sicher zu constatiren ist. Da das Protoplasma immer alkalisch reagirt, so muss bei saurer Reaction des ausgepressten Pflanzensaftes auch der Zellsaft sauer gewesen sein. Ist dagegen der aus den verletzten Zellen austretende Saft alkalisch, so ist damit noch gar nicht entschieden, ob der Zellsaft ebenfalls alkalisch war oder ob er nur durch die Stoffe des Protoplasmas neutrali- sirt wurde. So fand schon Sachs'), dass an den jüngsten Theilen der Pflanzen und im Siebtheil (Leitzellen, wie es im Original heisst) der Gefässbündel der austretende Saft alkaliscli, sonst immer sauer reagirte. Die genannten Gewebe sind aber besonders reich an Protoplasma und EiweissstofTen, daher die Reaction. Aber auch an Vegetationspunkten, namentlich an Laubknospen, findet man Zellen, die gefärbten Zellstofl" enthalten. Der letztere ist roth, also sauer. Da ausserdem in dem von Vegetationspuidcten eidnommenen Saft Säuren nachgewiesen sind, so darf man wohl annehmen, dass dieselben ebenfalls wie in den älteren Zellen aus dem Zellsaft kommen. Ueber die Säuremenge ist natürlich nichts zu sagen. 1) Biit. Zcidiiig. ISi;--'. p, 257—205, 16 Bei G. Kraus'), der mit zerriebenen Pflanzeutlieilen operirte, handelt es sich ebenfalls um ein Gemisch von saurem Zellsaft und alkalischem Protoplasma. Er fand den ausgepressten Saft immer sauer reagirend, wenn auch in verschiedenem Grade, also dürfen wir annehmen, auch der Zell- saft sei immer sauer gewesen. Zweifelhaft scheint mir nur die Richtigkeit einer Angabe, welche sich auf die Acidität des Saftes aus blauen Blüthen bezieht. Da der blaue Zellsaft uns eine alkalische Reaction anzeigt, das Protoplasma ebenfalls alkalisch reagirt, so kann ich nicht angeben, woher die saure Reaction kommt, wenn nicht nachträglich Umsetzungen, eventuell durch Absorption von Kohlensäure, eingetreten sind. Namentlich beim Titriren, wie dies von Kraus geschehen, mit Phenolphtalein als Indicator, das auch auf C 0.^ reagirt, ist eine Täuschung möglich. Ich halte daher die Angaben von Vogl"'), welcher bei blauen Blüthen vollkommen neutrale oder sogar schwach alkalische Reaction beobachtet hat, für richtiger. Während Gregor Kraus durchgehends für die Säfte des Parenchj^ms saure Reaction annimmt, fand C. Kraus (Triesdorf) ■''), dass der aus Parenchymzellen gewonnene Saft häufig araphotere Reaction zeigt, d. h. rothes Lakmuspapier blau färbte, blaues Lakmuspapier dagegen röthete. Er untersuchte ebenfalls die aus verletzten Zellen hervortretende Flüssigkeit und gerade die amphotere Reaction beweist uns, dass eine Mischung von Zellsaft und Plasmasalzen vorlag, da bekanntlich ein Gemisch des sauer reagirenden Monokaliuraphosphats mit dem wahrscheinlich im Plasma vor- kommenden Dikaliumphosphat, welclies alkalisch reagirt, amphotere Reaction zeigt. Ausserdem fand C. Kraus den ausgepressten Saft noch alkalisch oder sauer, was durch das Vorwiegen des Plasmas oder des Zellsaftes leicht zu erklären ist. Trotz der Fehler, welche den genannten Arbeiten anhaften, müssen wir, insofern das Protoplasma immer alkalisch ist, annehmen, dass die gefundenen Säuren sich immer im Zellsaft befinden. Ausserdem wurde durch die Arbeiten von G. Kraus, C. Kraus, War- burg und De Vries eine andere Thatsache festgestellt, welche für uns von Interesse ist. Die Säuremenge in den Pflanzen und demnacli auch im Zellsaft ist eine sehr wechselnde. In erster Linie kommt dabei das Alter und das Entwicklungsstadium des betreffenden Pflanzentheils in Betracht, insofern als ältere Zellen im Allgemeinen mehr Säure enthalten als jüngere. Diese allmählige Anhäufung von Säuren bewirkt, dass beim Verletzen von Zellen, wobei die Säuren des Zellsaftes direkt auf die EiweissstofTe des Plasmas wirken, in älteren Zellen oft Fällungen eintreten, während dieselben Stoffe in jüngeren Entwicklungsstadien sich als löslich erweisen. Ferner 1) G. Kraus, Die Acidität dos Zollsaftcs. Sondcrnlxlnick a. d. Al)l:iiiulluiigon der iiaturrur.sc'lK'iidcii Gesellschaft zu Halle. Bd. XVI. 188 J. p. 1(1. 2) Vogl, Sitziiiigsbei'ielite der Müiiclieiier Academie. 187!». V>d. IX. pag. '20, 3) Bot. Ceiitralhlatt Bd. XXI. No. 12. 188."3. pag. :-373 und Berichte dei- deutsciKii bot. Üesellschi.n Bd. 111. i.. XX— XXVI. 1^ ist der Säuregehalt von äusseren Umständen beeinflusst, die auf das Proto- plasma wirken und täglich Schwankungen hervorrufen können. Die Pflan- zensäuren sind nach Warburg Productc der Athinung, sie werden also von dem bei der Athmung activ betheiligten Protoplasma erzeugt und dann in den Zellsaft abgeschieden, sie können aus demselben jedoch wieder ver- schwinden, d. h. vom Plasma weiter verarbeitet werden. Es besteht also ein Stoffwechsel zwischen Protoplasma und Zellsaft, welclier uns den letz- teren gewisserraaassen als ein Reservoir für bestimmte Stoße erscheinen lässt. §• 3. Methoden die alkalische Reactioii des Protoplasmas nachzuweisen. — Eigenschaften des im Braunkohl vorkommenden Farbstoffes. Da eine getrennte Untersuchung von Zellsaft und Protoplasma nicht möglich ist, kann man die Resultate der Aschenanalysen nicht ohne Weiteres zur Bestimmung der Protoplasmareaction verwenden. Es wäre dies höchstens in einzelnen Fällen zulässig, wo die Menge des Zellsaftes im Vergleich zum vorhandenen Protoplasma verschwindend klein ist, so z. B. an Vegetations- punkten und Schleimpilzen. Die einfachste Art, die Alkalinität des Protoplasmas nachzuweisen war, dasselbe mit Farbstoffen zu tingiren, die schon für geringe Reactions- änderungen empfindlich sind. Zur Zeit, wo ich meine Untersuchungen vor- nahm, schloss ich mich der allgemein gültigen Anschauung an, dass lebendes Protoplasma keinen Farbstoff aufnehme und verwendete daher nur todtes Protoplasma zur Reaction. Dabei war es wesentlich, eine Tödtungsart an- zuwenden, bei welcher die alkalischen Stoffe aus dem Plasma nicht heraus- diffundirten und zugleich das Plasma selbst möglichst gut färbbar gemacht wurde. Bei nicht mit Wasser durchtränkten Pflanzentheilen, z. B. trockenen Samen genügte es, dünne Schnitte längere Zeit in einer neutralen oder schwach sauren Lösung des von mir angewendeten Kohlfarbstoffes liegen zu lassen. Die Tinction selber gelingt besser nach vorheriger kurzer Behandlung der Schnitte mit Alkohol. Bei der Untersuchung turgescenter Gewebe ist eine Tödtung durch Säure selbstverständlich zu vermeiden, ebenso sind Metall- oxyde sowie Stoffe, welche den Farbstoffindicator verändern, unbrauchbar. Erwärmen ist auch nicht vortheilhaft, da hierdurch, wie ich mich durch Versuche überzeugte, leicht die alkahschen Stofie aus dem Protoplasma ent- fernt werden. Mit Erfolg kann man dagegen kurze Zeit durch Alkohol fixirtes Material anwenden, am besten geschieht die Tödtung jedoch auf electrischem Wege, wodurch zugleich die Möglichkeit gegeben ist, die Färbung des Plasmas unter dem Mikroskope zu verfolgen. Ich verfuhr dabei folgendermaassen : Auf einem Objectträger wurden 1 — 2 mm von einander entfernt 2 breite Staniolstreifen durch in Spiritus ge- lösten Siegellack aufgeklebt. Zwischen diese Streifen wurde der Schnitt mit unverletzten Zellen oder die abgezogene Epidermis angebracht u. z. so, dass Cohn, Beiträge zur Biologie rtcr Pflanzen. P.nnrl V Heft l. 2 18 dieselben auf dem Staniol auflagen. Bei Pflanzentheilen mit gefärbtem Zellsaft lagen die Schnitte in Wasser, da hier der Farbstoff des Zellsaftes als Indicator diente, bei ungefärbten Zellen wurde ein Zusatz der aus Braun- kohl gewonnenen, später zu beschreibenden Farbstoftlösung nothwendig. Nach dem Auflegen des Deckglases wurde der Objecttriiger unter das Mi- kroskop gebracht. Die den Strom zuführenden Drähte wurden auf die freien, unter dem Deckglas hervorragenden Stanioltheile aufgesetzt und zugleich mit einem Du Bois-Reymond'schen Inductionsapparat mit constanter Stromunter- brechung und einem ziemlich starken Element in Verbindung gebracht. Der vorhandene Strom genügte binnen kurzer Zeit, die Zellen zu tödten und so das Plasma für den Farbstoft' tingirbar zu machen. Ein Unterschied zwischen den beiden Eintrittstellen des Stromes war nicht vorhanden und da die Resultate an den electrisch getödteten Zellen mit den auf anderem Wege gefundenen Ergebnissen übereinstimmten, dürfen wir annehmen, dass die Alkalinität des Protoplasmas schon ursprünglich vorhanden ist, nicht etwa erst durch die Zersetzung von Verbindungen durch den electrischen Strom hervorgerufen wird. Als Indicator für die Reaction des Zellinhaltes ist fast durchgehends der im Zellsaft vorkommende Farbstoff verwendbar, der bei saurer Reaction roth, bei alkalischer Reaction blau ist. Der rothe Farbstoft' wird nicht, wie Kabsch^) behauptet, durch den electrischen Strom zerstört und zersetzt, sein Verschwinden aus der Zelle bei Anwendung schwacher electrischer Ströme ist dadurch verursacht, dass er aus der Zelle leicht in die umgebende Flüssigkeit diftundirt und dort wegen der grossen Verdünnung nicht mehr deutlich zu sehen ist. Doch hat auch schon K ab seh an verletzten Blumen- blättern von Äquilegia, Vinca, Viola, Delphiyxmm und Campanula nach dem Durchschlagen des Funkens statt des schönen Violettblau eine dunklere oder hellere blaugrüne Farbe — d. h. eine Verfärbung durch das Alkali des Protoplasmas auftreten sehen. Auch Kühue'^) fand gelegentlich der Einwirkung electrischer Ströme auf die Staubfadenhaare von Tradescantia virginica^ dass der Farbstoff des Zellsaftes das todte Plasma tingire. Für unsere Zwecke nicht verwendbar ist der übrigens nur selten, z. B. in der rothen Rübe vorkommende Farbstoff, der sich mit Alkalien nicht blau färbt, vielmehr durch schwaches Alkali farblos, durch starkes Alkali gelb wird. Beim Ausbleiben der Blaufärbung des Plasmas hat man sich also zunächst zu überzeugen, ob der im Zellsaft vorhandene Farbstofl" durch Alkalien überhaupt blau gefärbt wird. Bei der Untersuchung von Zellen mit farblosem Zellsaft erhielt ich die besten Resultate bei Zusatz des Farbstoffs aus dem Braunkohl [Brassica oleracea var. crispa Garcke), der dem gewöhnlichen roth-blauen Farbstoff des Zellsaftes wohl sehr nahe steht, wenn nicht identisch mit demselben ist. «) Bot. Zeitung. 180 1. p. '{GS. 2) Untersuelumgen über das Protoplasma. 1864. p. 9G, 19 Dieser KohlfiiibstofV zeichnet sich diircii eiue grosse Empfindlichkeit gegen Alkalien und alkalische Salze aus, worin er Lakmus und anden; Indicatoren entschieden überlriin. Bei den kleinen Mengen von alkalisch reagirenden Stoffen, welche in einem mikroskopisclien Schnitt vorhanden sind und wirken, ist eine solche EmpHndlichkeit dringend geboten. Ausserdem giebt der Kohl- farbstoft" mit Säuren und Alkalien je nach der Stärke der Reaction verschie- dene Farben, wodurch es uns möglich ist die Stärke der eingetretenen alka- lischen Reaction des Plasmas wenigstens abzuschätzen. Wir linden folgende Abstufungen. Reaction: Farbe des Kollifarbstoffes: stark sauer gelbroth sauer purpurroth schwach sauer rothviolett neutral violett schwach alkalisch blau bis blaugrün stärker alkalisch grasgrün concentrirtes Alkali gelb — gelborange. Die Gelbfärbung durch zu starkes Alkali beruht auf einer Zerstörung des Farbstoffes, denn durch Säurezusatz wird die blaue und rothe Farbe nicht wieder liergestellt, während bei den übrigen Nuancen eine Umwandlung in die entsprechende Farbe durch Zusatz von Säuren resp. Alkalien immer wieder möglich ist. Durch sehr concentrirte Säuren ist der Farbstoff weni- ger leicht zerstörbar, als durch Alkalien, wenn er auch bei längerer Wir- kung namentlich von concentrirten Miueralsäuren zersetzt wird. Einen weiteren Vortheil, den ich bei der Frage verwerthen konnte, welche Stoße das Plasma alkalisch machen, bietet der Farbstoff dadurch, dass er sich mit freiem Alkali anders färbt als mit gewissen hier in Betracht kom- menden Alkalisalzen. Aetzkali führt den rothen Farbstoff je nach der Menge des Zusatzes in blau, in grün, schliesslich in gelb über. Anders verhalten sich die Salze der Alkalien. K3 PO4 , Trikaliumphosphat, auch als neutrales phosphorsaures Kali bezeich- net, reagirt auf Lakmus stark alkalisch, es färbt unseren Kohlfarbstoff spahngrün, ohne ihn jedoch auch bei stärkerem Zusatz zu zerstören, färbt ihn also niemals gelb, K2HP0^, Dikaliumphosphat, auch als einfach saures pliospliorsaurcs Kali bezeichnet, wirkt auf Lakmus oder Curcuma wie Alkali, färbt auch bei ziemlich starkem Zusatz den Kohlfarbstoff nur blau — blaugrün und erst bei höherer Conceutration rein grün, ohne ihn jedoch zu zerstören. K H2 PO 4, Monokaliumphosphat, auch doppcltsaures phosphorsaures Kali genannt, reagirt auf Ijakmus sauer, färbt in kliiiicn Mengen den Kohl- farbstoff rothviolett, bei stärkerem Zusatz roth. Die Gewinnung des Farbstofl^'es aus Kohlblättern ist sehr einfach. Da derselbe hauptsächlich in der Epidermis zu finden ist, zieht man dieselbe 20 von den Blattstielen ab und erwärmt langsam mit Wasser auf circa 45 — 55" C. Der Farbstoff diffundirt bei dieser langsamen Tödtung aus den Zellen in die umgebende Flüssigkeit, ohne dass zu viel vom Plasma absorbirt würde. Man kann jedoch auch, die ganzen Kohlblätter in Stücke geschnitten, mit warmen Wasser extrahiren, nur bekommt man dann zu viel andere Extractivstoffe mit in die Farbstofflösung. Eine stärkere Erwärmung als die oben angegebene ist zu vermeiden, da man sonst durch Extraction von anorganischen Stoffen aus dem Plasma eine stärker alkalische blaue bis blau- grüne Färbung erhält. Es ist gut die von den Pflanzentheilen abfiltrirte Farbstofflösung durch Aufkochen von den erst bei höherer Temperatur coa- gulirbaren Proteinstoften zu reinigen. Da jedoch noch andere organische Stoffe zurückbleiben und die Farbstoft'lösung daher der Fäulniss unterworfen ist, wir ausserdem zum Nachweis der alkalischen Reaction des Plasmas eine saure Lösung bedürfen, setzt man etwas Säure zu, am besten Salicyl- säure, welche nicht stark sauer reagirt und die Lösung haltbar macht. Die nach Abschluss meiner Untersuchungen von Pfeffer') publicirte Methode, durch Aufsaugen von verdünntem Cyanin durch lebende Zellen die Alkalinität des Protoplasmas zu beweisen, wollte ich nicht anwenden, bevor Pfeffer die in dieser vorläufigen Mittheilung angezeigte Abhandlung über die Stoffaufnahme veröffentlicht hatte. § 4. Ergebnisse der Untersuchuug über die Reactiou des Protoplasmas. Betrachten wir zunächst die Resultate, welche wir mittelst der eben an- gegebenen Methode der electrischen Tödtung erhalten haben. Ich verwendete mikroskopische Schnitte durch die Pflanzentheile oder Stücke der abge- zogenen Epidermis, die unverletzte Zellen enthalten mussten, wenn die Re action deutlich hervortreten sollte. Lagen Zellen mit rothem, saurem Zellsaft vor, war die Erscheinung viel frappanter, als bei Zellen mit blauem, alka- lischem Zellsaft, die ersteren Objecto (vgl. pag. 23 ff.) dürften sich daher be- sonders zur Demonstration des Vorganges eignen. Der Farbenwechsel, der uns auf die alkalische Reaction des Plasmas schliessen lässt, vollzieht sich direkt vor unseren Augen, indem sich das Protoplasma nicht roth wie der Zellsaft, sondern blau färbt. Häufig tritt vor der Färbung des Protoplasmas aus demselben eine gewisse Menge alkalischer Stoffe in den Zellsaft über, welche genügt, denselben blau zu färben. Auch bei den Zellen mit blauem oder blauviolettem Zellsafte macht sich die Alkalinität des Protoplasmas geltend, indem letzteres eine mehr blaugrüne Färbung annimmt, welche auf eine Verstärkung der alkalisclien Reaction schliessen lässt. Nur sehr selten, z. B. bei einigen jungen blauen Hyacintheiiblüthen geht dies soweit, dass das Grün rein d. h. ohne Beimischung einer blauen Nuance ») Bot. Zeitung. 188G. j). 12:1 21 erscheint, eine gelbi^rüne Färbung wie sie reines Alkali hervorbringt, kommt niemals zu Stande. In dem ersten Falle handelt es sicli um Neutralisation saurer Säfte, im zweiten Falle um Verstärkung der alkalischen Keaction. Niemals wurde umgekehrt der blaue Zellsaft durch das Protoplasma geröthet. Naturgeraäss hat auf die Umwandlung der rothen in die blaue Farbe sowohl die Menge des im Plasma vorhandenen Alkalis, als die Menge der im Zell- saft vorhandenen Säure einen bedeutenden Eintluss. Im Allgemeinen kann man annehmen, dass je mehr Protoplasma in den Zellen enthalten ist, desto mehr Alkali vorhanden ist und desto besser tritt die alkalische Reaction zu Tage. Junge Pflanzeutheile eignen sich daher am besten zum Nachweis. Bei älteren Pflauzentheilen nimmt nicht nur die Menge des Protoplasmas ab und damit die Quantität der alkalischen Stoffe, sondern es nimmt auch der Säuregehalt zu; trotzdem genügen meistens auch dann noch die im Proto- plasma vorhandenen Stoffe, die alkalische Reaction hervorzurufen. Erschwert wird der Nachweis hauptsächlich dadurch, dass die Tinctionsfähigkeit des Inhaltes älterer, substanzarmer Zellen bedeutend abnimmt, wie denn überhaupt, in den Fällen, wo man zweifelhaft sein konnte, die geringe Tinc- tionsfähigkeit eine genaue Entscheidung ausschloss. Dazu kommt noch, dass manchmal z. B. beim Blumenblatt von Franciscea eximia im Zellsaft kugelige Körper ausgefällt wurden, welche auf den Farbstoff stärker anziehend wirkten als das Protoplasma, welches dann ungefärbt blieb. Des. gleichen ist der Nachweis erschwert bei Zellen, die sehr wenig Farbstoff enthalten. Die Methode, die vorher mit Alkohol behandelten Pflanzeutheile durch schwach saure Farbstoftlösung zu färben, gab dieselben Resultate, nur war die Tinctionsfähigkeit geringer als bei dem auf electrischem Wege getödteten Material. Ebenso gelang es an Zellen, welche durch Druck, Verletzung oder Erhitzen getödtet waren, die alkalische Reaction des Protoplasmas nachzuweisen. Trotz der angegebenen Schwierigkeiten lässt sich die Alkalinität des Protoplasmas an allen Theilen und Organen der Pflanzen nach- weisen. Ich untersuchte Stengel und Wurzeln, Blätter und Blüthentheile, auch Samen und Früchte : immer wieder dieselbe Reaction, wenn auch nicht immer mit derselben Schärfe. Also trotz der Verschiedenheit der Funktionen der einzelnen Pflanzeutheile bewahrt das Protoplasma seine alkalische Reaction, was uns darauf schliessen lässt, dass für die physikalischen Eigenschaften und die physiologischen Funktionen desselben, dieser Gehalt an Alkali von Bedeutung ist. Aber nicht nur für die Plasmata verschiedener Pflanzenorgane herrschte Uebereinstimmung, sondeim auch für die einzelnen Theile des Zell- inhaltes. Am leichtesten war der Nachweis für den Zellkern, indem der- selbe am besten den Farbstoff" aufnahm. An günstigen Objecten z. B. an Braunkohlblattstielen, bei Keimlingsstengeln von Brassica napus, bei Primula japonica (Stengel) u. a. Hess sich constatiren, dass nicht nur das Chromatin und die Nucleolen, sondern auch die Gerüstsubstauz alkalisch reagirten. 22 Bei weniger günstigen Objeeten färbte sicli besonders das Chromatin und die Nucleolen. Diese Blaufärbung der Kerne bei rotliem Zellsaft hat für einzelne Fälle schon G. Kraus ^) beobachtet, olme die Sache weiter zu verfolgen. Ebenso erwähnt Schmitz-), dass beim Tingiren von Zellkernen dieselben sich oft anders färben, als die zugesetzte Färbefitissigkeit, dass bei Zusatz roth ge- färbter Haematoxylinlösung die Kerne sich manchmal violett, ja geradezu blau färbten. Ist genügende Menge von Farbstoff vorhanden und die Zellsubstanz gut tingirbar, so färben sich auch die übrigen Theile des Zellinhaltes, das Cyto- plasma, in demselben besonders die Microsomen, die Chlorophyllkörner und Stärkebildner mit einer der Alkalinität entsprechenden Farbe. Auch in Samen zeigte Cytoplasma und Kern alkalische Reaction, dagegen blieben in einigen Fällen z. B. der Kleber der Gerste, sowie die Eiweiss- substanz von Saubohnen ungefärbt, trotzdem sie circa 24 Stunden in der Färbefliissigkeit lagen. In anderen Fällen, z. B. bei Wicken- und Erbsen- samen färbten sich auch die Aleuronkörner ausser dem Protoplasma mit dem Kohlfarbstoffe blau. Ich glaubte die Alkalinität des Protoplasmas der Samen besonders be- tonen zu müssen, da Ritthauseu^) angibt, dass unter anderem der wässe- rige Auszug aus Saubohnen (Vicia faha) stark sauer reagire, ebenso das angefeuchtete Pulver aus diesen Samen. Bei Erbsen ist die Stärke der sauren Reaction des wässerigen Auszuges verschieden, theilweise reagirt der Auszug neutral, je nach der gewählten Erbsenvarietät. Die Angaben Ritthau sen's konnte ich bestätigen, doch glaube ich, muss man die saure Reaction nicht auf das Protoplasma bezielien, sondern auf den Rückstand des Zellsaftes, der ja auch nach dem Trocknen der Samen und dem Wiederanfeuchten unverändert bleiben kann. Dagegen, dass das Protoplasma und die eingelagerten Eiweisskörper die saure Reaction hervorrufen, spricht erstens die Blaufärbung an Schnitten, zweitens aber die Inconstanz der sauren Reaction, die ja nach Ritthausen ganz verschwinden kann, ja ich fand sogar bei Erbsen auch ganz schwach alkalische Reaction des kalten wässerigen Auszugs. Die Eiweissstofte der verschiedenen Erbsen- varietäten können nur ganz unbedeutend difFerireu, weshalb der in allen vor- kommende Eiweissstoff, wie Ritthausen annimmt, das Legumin vermöge seines Phosphorsäuregehaltes die saure Reaction des Auszugs nicht hervor- rufen kann. Dieselbe müsste dann constant auftreten, da dieser Legumin- artige Stoti* immer vorhanden ist. Für den stark sauer reagirenden Auszug 1) G. Kraus, Sitzungsberichte der iiMturfurscli. Gesellschaft zu Halle. Sitzung vom 'l'i\. Febr. 188-1. p. 6 d. Sep. 2) Ucbcr die Struktur des Protoplasmas und der Zellkerne. Sitzungsber. der niederrheinischen Gesellschaft für Natur- und Ileilkiuide. 1880. pag. 2. Anmerkung. •■') II. Ritthausen, Die Eiwcisskörj)cr der Getreidearten, Hülsenfrüchte und Oelsamcii, 187-2, p. l.")8— 1(52 und K)',). 23 aus gelben Lupinen nininit Ki t thaiisen ') übrigens an, dass es durcli einen beträchtliclien (Jelialt an sauren Salzen der Oxalsäure, Citronensäurc oder Aepfelsäure hervorgerufen sei. Diese Säuren kommen aber niclit im Proto- plasma, sondern im Zellsaft vor, denn das Protoplasma reagirt alkalisch. Es ordnen sich diese Fälle nach meiner Ansiclit den Ergebnissen aus saft- reichen Pflanzentheilen unter, wo wir ebenfalls trotz der sauren Reaction des ausgepressten Saftes eine alkalische Reaction des Protoplasmas fanden. Zur besseren Uebersicht lasse ich ein Verzeichniss der untersuchten Pflanzen und Pflanzeutheile folgen mit den Angaben der Farbe des Zell- saftes, woraus man auf die Reaction desselben schliessen kann und mit Bemer- kungen, ob die alkalische Färbung des Protoplasmas mehr oder weniger deutlich zu sehen war. Bei farblosem Zellsaftc wurde eine schwach saure Lösung des Kohlfarbstottes hinzugefügt. Was die Methode anbelangt, so bedeutet E. Tödtung auf electrischera Wege, A. durch Alkohol mit darauf folgendem Einlegen in die Farbstofflösung, H. Tödtung durch Erhitzen, V. einfache Verletzung durch Druck oder Zerreissen. Stengeltheile : Methode Blaufärbung Pflanze. Zellsaft. «ler des Tödtung. Plasmas. Primula japoiiica rotli od. farbl. — deutlich. Brassica oleracca v. crispa Garcke (Braunkohl) rothviolett. E, A, H. sehr deutlich. Brassica napus L. (Rapskeiniliug) — A. deutlich. Lupiuus luteus, Hypocotyl .... — A. deutlich. *Vicia sativa, Epicotyl — A. Plasma violett. Impatiens parviflora roth. V. deutlich. Episcia metallica roth. E. sehr deutlich. Asparagus ofiicinalis rothviolett. E. Zellsaft blauwerdend. — — A. Plasma wenig gefärbt. Solanum tuberosum rothviolett. V. sehr deutlich. Wurzeln : Phaseolus multiflorus — A. deutlich. Elodea canadensis — A. detitlich. Pisum sativum — A. ziemlich deutlich. Salix viminalis — A. gering. Monstera deliciosa, Luftwurzel. — A. gering. Chlorophytum inornatum, Luft- wenig Plasma vorhanden, Wurzel — A. Färbung deutlich. Laubblätter: Brassica oleracca v. crispa .... rothviolett. E. A, H. sehr deutlich. Begonia zebrina roth. E. Zellsaft wird schwach blau. Siuingia nigra roth, E. Zellsaftviolett, Plasma nach längerem Durchiciten des Stromes blau, i) 1. c. p. \m. 24 Laubblätter: Methode Pflanze. Zellsaft. der Tödtuug, Maranta princeps roth. E. Calathea illustris roth. E. Hyacinthus orientalis — A. Narcissus tazetta — A. Ficus barbata (jung) rotli. V. Rumex haniatus intensiv roth. E, A. *Acer campestris (Blattstiel).... ziegelroth. E. *Tradescantia zebrina violett. E. *Begonia cbelebogynifolia roth. E. *Saxifraga peltata roth. E. Blumenblätter: Crocus vernus violett. E. Hyacinthus orientalis blauviolctt E. — — j"»gc Bliithc — A. — — roth. E. Scilla sibirica reinblau E. Hemerocallis fulva roth. E, V. Muscari Scovitzianuni blau od. violett. A. Orobus vernus rothviol. oder E. blaugrün. Dicentra spectabilis roth. E. Cydonia japonica roth. E. Viola alpestris blauviolett. E. Rhododendron indicum violett. E. Aquilegia viscosa blauviolett. E. *Iris pumila violett. E. TeUirgoniuni zonale roth. E. *Franciscea eximia violett. E. Samen : Luj)inus lutcus, Cotyledonen. . . — A. Pisum sativum, gekeimt u. ungek. — A. Viciasativa, gekeimt u.nngekeimt — A. Vicia faba (minor) ji^ Hordeum vulgare ^_ Polygonuni fagopyruin A. Cucurl)ita pepo — ^V. Zea mnis (Embryo n.Eiidosperm- zellen) — A. Blaufärbung des Plasmas. sehr deutlich, bis zum Grün gehend, sehr deutlich, bis zum Grün gehend, deutlich, deutlich, deutlich, sehr deutlich. Zellsaft wird violett, Plasma wenig gefärbt, violette Färlnmg. Zellsaft violett, keine Veränderung. deutlich, im Zellsaft Kugeln den Farbstoff anziehend. sehr deutlich bis grünblau. deutlich. gering, Zellsaft wird violett. sehr deutlich, auch nach An- säuern des Zellsaftes. deutlich. deutlich. gering. gering. gering. gering, Zellsaft wird blau- grün. sehr gering. sehr deutlich, auch bei An- säuerung des Zellsaftes mit 0,2% Essigsäure. Plasma violett, bei stärkereu Strömen blau. Zcllsaft violett gefärbt. Plasma rothviolett. deutlich. ziemlich deutlich. gering. gering. sehr deutlich (l)is auf die Kleberschicht), sehr deutlich, ziemlich deutlich, sehr deutlich (Zellmembran roth gefärbt). 25 Verschiedene Pflanzentlieile. Zellsaft. Ardisia rronulata, Beere ziegelrotli. Ilcx a(juif()Iiiim, Beere rotli. Prinmla Japoniea, Ilaare des Stengels roth. *DaIeeliaiiii)ia Roezlianum. Vor- l)Iatt der Blütlie roili. *Saxifraga Bergeni, Fruehtknoteii- epideriiiis ziegelroth. Rheiiin hybriduin, Iliillhlatt der Büthc roth. Methode ßlaufürbuui? der (ic'S Tödtuufj, riasinas. E. gering, Zellsaft violett. E. gering, rothviolett. E. deutlieli. Zellsaft nur sehr wenig E. violett werdend, Plasma ungefärbt. Plasma ungefärbt, Zellsaft E. unverändert. Plasma nur sehr wenig E. blau, erst naeh längerem Liegen in Farbstofflös. Die in dieser Tabelle mit Sternchen versehenen Pflanzen sind jene, an welchen die alkalische Reaction des Plasmas nicht oder nur unvollständig nachzuweisen war. Wir haben jedoch theilweise Uebergänge zu dem nor- malen Verlauf der Reaction vor uns. Während sonst das Protoplasma oder doch der Zellsaft sich blau färbte, wird in diesen Ausnahmen das Proto- plasma nur violett oder gar nicht gefärbt, während der Zellsaft ebenfalls nicht bis zur Alkalinität gebracht wird, sondern nur die Neutralfarbe violett annimmt oder sich gar nicht verändert. Die Ursachen dieser Erscheinung sind bei den bezeichneten Pflanzeutheilen nicht dieselben. Bei der Frucht- knotenepidermis von Saxifraga Bergeni und der Epidermis der Blatt- unterseite von Saxifraga peltata, wo gar keine Veränderung beim Durch- leiten des Stromes eintrat, müssen wir annehmen — die ziegelrothe Färbung weist uns darauf hin, — der Zellsaft sei zu sauer gewesen, um durch das Alkali der geringen Plasmamenge neutralisirt zu werden. Die zu geringe Menge von Plasma resp. Alkali mochte ebenfalls der Grund sein, warum bei dem Vorblatt der Blüthe von Dalecliamjna Roezlianum, beim Laubblatt von Begonia coelehogynifolia, beim Blattstiel von Acer campestris, bei den Blumenblättern von Felargonium zonale nur Neutralisation des Zell- saftes eintrat. Anders verhält es sich bei den violetten Blüthen von Iris pumila, den Blättern von Tradescantia zehrina, dem Epicotyl von Vicia sativa. Hier ist dem violetten Zellsaft zufolge derselbe neutral und trotzdem tritt bei Tödtung durch schwache Ströme meist nur Violettfärbung von Kern und Plasma ein. Einen Anhaltspunkt zur Erklärung dieser Thatsache gibt uns die Beobachtung, dass bei stärkeren Strömen sich das Plasma dennoch blau färbt. Auch bei den durch Druck getödteten Zellen oder bei den durch sehr verdünnte Essigsäure getödteten Zellen finden wir an Iris pumila theilweise blau gefärbtes Protoplasma. Es scheint mir demnach, als ob das Alkali in einer Weise an EiweissstofFe gebunden sei, dass die alkalische Reaction des ganzen Plasmas nicht ohne Weiteres zu erkennen ist, sondern 26 erst nachdem diese Verbindung mit der vollständigen Zerstörung der chemischen Struktur gelöst ist. In der That binden nach den Unter- suchungen von Danilewsky') manche Eiweissstoffe Basen derartig, dass sie auf gewisse Indicatoren wie Tropaeolin 000 No. 1 nicht mehr reagiren, während freies Alkali diesen gelben Farbstoff roth färbt. Diesen scheinbaren Ausnahmen gegenüber möchte ich nochmals liervor- heben, dass in keinem Falle sich das Protoplasma roth färbte, sondern in jenen Fällen, wo nicht einmal der Zellsaft alkalisch wurde, färbte sich das Protoplasma gar nicht. Aus einem derartigen negativen Befunde ist man aber nicht berechtigt zu schliessen, dass das Protoplasma in einzelnen Fällen sauer reagire. § 5. Der Alkaligehalt des Protoplasmas und die Aschenanalysen. Es bleibt nun noch übrig, unser Resultat, dass das Protoplasma es sei, welches den hervorragenden Theil der Alkalien enthalte, mit den vorhandenen Aschenanalysen zu vergleichen. Wir halten uns dabei an die Thatsache, dass ältere Pflanzentheile geringere Mengen von Protoplasma enthalten als junge Ptlanzentheile. Dies lehrt uns schon der mikroskopische Befund, indem das Cytoplasma in den Jugendstadien die ganze Zelle erfüllend, später bei der Zellstreckung sich nicht mehr bedeutend vermehrt, sondern nur mehr einen Wandbelag bildet, der nach und nach, trotzdem die Volum- vergrösserung der Zelle aufgehört hat, immer dünner wird. Eine gleiche Substanzabnahme in älteren Zellen konnte ich für den Zellkern nachweisen^). Auch bei den Chlorophyllkörpern tritt beim Erlöschen der Funktion Ver- minderung der protoplasmatischen Substanz ein. Da wir bisher nicht zwischen eigentlichem activen Protoplasma und den darin als Nährungsstoff (ähnlich wie Stärke- und Oeleinschlüsse) vorkommenden Eiweisssubstanzen unterscheiden können, so werden Zellen, in denen Ablagerung oder Durch- leitung von Eiweissstoffen stattfindet, naturgemäss eine Ausnahmsstellung einnehmen und Ausnahmen bilden von der Regel, dass die Menge des Protoplasmas in den Zellen mit dem Alter abnimmt. Eine ControUe des mikroskopischen Befundes ist uns durch die Menge der stickstoffhaltigen Substanz gegeben, die in älteren nicht zur Aufspeicherung dienenden Zellen resp. Pflanzentheilen abnimmt. Es wäre jedoch falsch, wollte man glauben, die Stickstoffmenge gebe ein genaues Bild der vorhan- denen Plasmamenge, es können sehr wohl stickstoffhaltige Substanzen, z. B. Amidosäuren und Amide im Zellsaft vorkommen, trotz geringer Menge von Plasma. Mit dieser Abnahme des Protoplasmas geht Hand in Hand eine Vermin- derung des Kaligehalts in der Pflanze und fast immer auch des Phosphor- 1) Centralblatt f. d. luedic. Wiss. 1880. No. 51. 2) F. Schwarz, Beitrag zur Entwickelungsgeschichte des pflanzlichen Zellkerns nach der Thclluiig, in Cohn's Beiträgen zur Biologie der Pflanzen. 1885. Bd. IV, Heft 1, p. 70 ff. 27 gehaltes ' ), während die Quautitiit des Kalks mit dein Alter zunimmt. Die uns zu Gebote stehenden Aschenanalysen, hauptsäclilich von land- und forst- wirthschaftlichen Pflanzen herrührend, geben uns nur theilwcise genaue Werthe für den Aschengehalt der ganzen Zelle. Betrachten wir zunächst die Aschenanalysen von ganzen Pflanzen oder von Pflanzentheilen, welche zugleich fortwaclisende und ausgewachsene Zonen in verschiedenen Entwicklungsstadien enthalten. Hier wird die absolute Menge des Kalis im Allgemeinen mit dem Alter zunehmen, zu gleicher Zeit nimmt die Zahl der Zellen zu, das Kali vertheilt sich also auf eine grössere Anzahl derselben. Die absolute Kalizunahme beweist uns also nichts. Ebensowenig hilft es uns die Kalimenge auf die Trockensubstanz zu beziehen, da die Trockensubstanz variabel ist, meist sogar zunehmen wird. So würde z. B. bei gleichblei- bendem Kaligehalt eines Pflanzentheils durch die Vermehrung der Cellulose (ergo auch des Trockengewichts) an den relativen Zahlen eine Kaliabnahme zu constatiren sein, während in Wirklichkeit die Kalimenge gleich blieb. Es bleibt also nichts anderes übrig, als dass wir uns an die proceutische Zusammensetzung der Asche halten. Hier weisen jüngere Pflanzen und Pflanzentheile fast durchwegs einen grösseren Kaligehalt auf als ältere Pflanzentheile. Je jünger ein Pflanzentheil ist, desto mehr überwiegen die jüngeren noch plasmareichen Zellen über die nicht mehr theilungsfähigen älteren Zellen. Nur dort, wo die Protoplasmamassen einen relativ grossen Procentsatz der Gesamrattrockensubstanz ausmachen, nimmt das Kali in der Reihe der anorganischen Bestandtheilc die erste Stelle ein. Untersuchen wir Wurzeln oder Stengeltheile, so finden wir in der Asclie nicht nur das Kali, welches gewissermaassen zur Constitution des Proto- plasmas gehört, sondern auch die Kalisalze, welche aus dem Boden aufge- nommen und erst zu den wachsenden Organen hingeleitet werden ; hier sowie bei der Ansammlung von Salzen in Dauergeweben kann eine Steigerung des Kaligehaltes beobachtet werden, ohne dass die Protoplasmamenge vermehrt ist. Dieser Fehler fällt weg bei der Asche von Blättern und deshalb liefern die Aschenanalysen dieser Organe den besten Beweis dafür, dass analog der Verminderung des Protoplasmas eine Verminderung des Kaligehaltes statt- findet. Zu gleicher Zeit sehen wir bis zum Wachsthumsmaximum der Blätter auch die absolute Menge des Kaligehaltes steigen. Es sei mir gestattet einige eclatante Beispiele aus der Litteratur in meine Arbeit aufzunehmen, welche sich auf den Aschen- und Proteingehalt von Blättern beziehen. Hinsichtlich der übrigen Angaben verweise ich auf die Litteratur, von welcher in der Anmerkung'^) einiges citirt ist. 1) Der Phosphorgehalt ist für gewisse Proteinstoffc, z. B. die Nucleine, typisch, daneben finden sich in der Zelle auch Phosphate vor, demnach stammt der Phosphor- gehalt der Asche aus verschiedenen Quellen. 2) Wenn nicht das Gcgentheil bemerkt ist, handelt es sich im Folgeudeu um die procentische Zusanmiensetzung der Reinasche. R. Arndt. Stengel, Blätter und Aehrchen von J.reno sorper ,,eine Differenzirung ihrer Substanz tlieils zu einzelnen gefärbten Körnchen und kurzen feinen, nur theil weise untereinander und mit den letzteren zusammenliängeuden, ebenfalls gefärbten Fäden, theils zu gefärbten geschlossenen Netzen. Die Masclien sind theils rund oder oval, theils rechteckig oder quadratisch, bilden ein zierliches Gitterwerk von straminartigeni Aussehen, und wie innerhalb der Protoplasmauetze finden sich auch hier in Netzen mit gleichmässig engen Maschen einzelne Maschen eingestreut, die sich durch ihre grössere Weite und durch die derbere Be- schaffenheit und den stärkeren Glanz ihrer Septa vor den übrigen aus- zeichnen. Im Inneren mancher Chlorophyllkörper finden sich vereinzelt oder zu mehreren, theils derbere Knotenpunkte, theils derbere stärker glänzende, die ersteren zum Theil oder ganz durchsetzende, geradlinig oder etwas bogenförmig verlaufende, glatte oder gekörnte Fäden, die bald nach- weislich mit anderen feineren benachbarten sich am Verschluss der unmittel- bar angrenzenden Masehen betheiligen, bald nicht. Wo mehrere dieser dickeren längereu Fäden vorhanden sind, verlauten dieselben ziemlich dicht nebeneinander von einem Pol zum anderen, oder sie sind unregelmässig vertheilt und nach verschiedenen Richtungen hin orientirt, oder sie strahlen radienartig von den centralen Partliien nach der Peripherie aus und in allen Fällen können einzelne derselben noch über die letztere binausgreifen und sich in die austossenden ungefärbten Netze einsenken." Diese unmittelbare Verbindung der Chlorophyllkörperfibrillen mit den Cytoplasmafibrillen ist eine specielle Annahme Frommanns, welche durch directe Beobachtung wohl schwer zu rechtfertigen sein dürfte, abgesehen davon, dass nach unserer Ansicht das Cytoplasma überhaupt keinen fibrillär- gerüstförmigen Aufbau zeigt. Die sonst so vortrefflichen Arbeiten von Schmitz leiden entschieden unter der geringen Anzahl von Abbildungen, wodurch es uns nicht möglich ist eine klare Vorstellung darüber zu gewin- nen, wie Schmitz das Fibrillennetz sich denkt. Die Zeichnungen von Fromm ann~) dagegen sind viel zu schematisch und entsprechen überdies nicht seiner, wie wir aus dem oben gegebenen Citat ersehen, etwas confuseu Beschreibung. Sowohl Fr om mann als Schmitz nehmen an, die netztibrilläre Sub- stanz sei grün gefärbt d. h. die farblose Grundsubstauz ist von der Chloro- phylllösung durchtränkt. Die dii-hteren Knotenpunkte des Netzes erscheinen bei der Beobachtung als dunklere Punkte. Die Begrenzung der Chlorophyllkörper geschieht nicht durch eine beson- 1) C. Froiuiu a 1111, Beobachtungen über Slrukliir niid Bewegungsersclicinnngeu des Protoplasmas der PÜanzenzellen. 1880. p. (j. •i) 1. c. Tafel I. 40 dere Membran, sondern mehr durch Anem anderlegen der äiissersten Maschen- reihe. Wenn auch ein morphologisch differenzirtes hyalines Plasmahäutchen fehlt, so bezeichnet Schmitz^) doch die Gegenwart einer der Plasmamem- bran der Zellsubstanz analogen äussersten Schicht als nicht unwahrschein- lich, wenn auch bisher als nicht sicher nachgewiesen. Eine wesentlich andere Auffassung von der Struktur der Chlorophyll- körper hat Pringsheim ausgesprochen, seinen Ansichten lassen sich die von Tschirch, Arthur Meyer und A. F.W. Schimper leicht anschliessen. Nach Pringsheim"^) bildet die feste Grundsubstanz der Chlorophyllkörper, die deren Form bestimmt, ein schwaramförmiges Gerüste, welches im nor- malen Zustande von dem ölartig flüssigen Träger des Farbstoffes und dem Hypochlorin durchtränkt ist. Das schwammförmige Gerüste macht nur den peripherischen Theil des Gebildes aus, so dass die Chlorophyllkörper eigent- lich Hohlkörper mit netzartig durchbrochener Hülle darstellen, in deren Innerem die secundären Bildungsprodukte (Stärkekörner) als fremdartige Ein- schlüsse abgelagert werden. Wir finden hier also den Farbstoff nicht an die Grundsnbstanz gebunden, sondern an einen ölartigen Träger {Lipochlor Priugsheim's), welcher die Hohlräume des Gerüstes ausfüllt. Ob das Gerüste im lebenden Chlorophyllkörper selbst gefärbt ist, wird nicht gesagt. Im lebenden Zustande ist von dieser Struktur noch nichts zu sehen, sondern erst nach Behandlung mit Salzsäure, Siedehitze oder concentrirtem Sonnenlicht. Bei Tschirch ^), der ohne Weiteres die Ansichten Pringsheims accep- tirt, spielt die Phantasie eine grössere Rolle als die Beobachtung. Eine der- artige Oberflächenauskleidung des Schwammgerüstes mit dem Chlorophyll- farbstoff hat Tschirch unmöglich sehen können, auf das von ihm behauptete Bestehen einer Chlorophyllkörpermembran werde ich noch zurückkommen. Nach Arthur Meyer '^) bestehen die Chlorophyllkörper aus einer mehr oder weniger farblosen Grundsubstauz und aus dunkelgrünen Körnern oder Kugeln, welche derselben eingelagert sind und die Meyer als ,,Grana" bezeichnet. Ob jedes einzelne Granum ausser dem Chlorophyll noch andere Körper ent- hält, lässt Meyer dahingestellt sein. Der Unterschied zwischen den Ansich- ten von Pringsheim und Meyer besteht darin, dass Meyer die Chloro- phyllkörper nicht für Hohlkugeln, sondern für compakte Körper hält, zwei- tens haben die Grana Meyers eine regelmässige kuglige Form, wälirend bei Pringsheim der grüne Farbstoff die unregelmässigen Maschen des schwammförmigen Gerüstes erfüllt, drittens verwirft Meyer die Ansichten über Hypochlorin, Lipochlor, auf die ich hier nicht näher einzugehen gedenke, da ich über die Natur des Chlorophyllfarbstoffes keine Untersuchungen ange- 1) Beiträge zur Kciiiitniss der Cliromatoplioreii. p. 166. 2) Ueber Lichtwirkung und Cldoropliyllfunction in der Pflanze. Jahrbücher für wiss. Botanik. Bd. XII. p. 318. 3) Untci'suchungen ül)er das Chloi-opliyll. 1884. 4) Artliur Meyer, Das Chlorophyllkorn. 1883. p. 23. 41 stellt habe. Das Vorluuulensciii einer gesoiulevten sichtbaren Chlorophyll- körpermembran wird von Meyer (1. c. p. 13) ebenso wie von Sclimitz bestritten. Schimper schliesst sich im Grossen und Ganzen den Anschauungen A. Meyers an. Nach ihm bestehen die Cliloropliyllkörper ') aus einem farblosen Stroma (der Grundsubstanz) mit zahlreichen, von einer grünen, zähtliissigcn Substanz erfüllten Vacuolen. Diese Vacuolen sind identisch mit den Grana Meyers, welch letzteren Ausdruck Schimper acceptirt. Fragen wir uns nun, wie derartige Differenzen in den Anschauungen zu Tage treten konnten, so liegt die Ursache davon in der verschiedenen Be- obachtungsmethode der einzelnen Forscher. Indem A.Meyer imd Schim- per sich an das unmittelbare Bild der Chlorophyllkörper in der lebenden Zelle halten, schützen sie sich vor zu weit gehenden Schlüssen, vermögen aber nicht tiefer in die Struktureigenthümlichkeiten einzudringen. Uebrigens sieht man bei Weitem nicht an allen Chlorophyllkörnern die Granastruktur und für diese Fälle sind Meyer und Schimper auf Analogieschlüsse ange- wiesen, oder sie mussten in Consequenz ihrer Anscliauung, dass nur die direkt sichtbare Struktur Gültigkeit hat, das Vorhandensein der Grana in diesen Fällen überhaupt leugnen. Im Gegensatz hierzu ist die Autfassung von Schmitz und Froramann vorzüghch auf fixirtes, d. h. durch Fäl- lungsmittel verändertes Material begründet. Im Kap. IV. habe ich darauf hingewiesen, in wie weit derartige Bilder sichere Auskunft über die wahre Struktur liefern. Jedenfalls ist eine Bestätigung durch andere Beobachtun- gen nothwendig. Dass die Bilder, welche Pringsheim uns bietet, Kunstproducte sind, werde ich noch im Weitern beweisen. Was schliesslich meine eigenen Beobachtungen anbelangt, so bin ich zu Resultaten gekommen, welche von den bisherigen Ansichten wesent- lich abweichen. Ich beschränkte mich nicht auf eine einzige Methode, son- dern suchte durch den Vergleich der mannigfaltigen Bilder, wie sie sich uns bei der Behandlung mit verschiedenen Reagentien ergeben, die wahre Struktur der Chlorophyllkörper zu ergründen; namentlich legte ich Gewicht auf die quellend oder partiell lösend wirkenden Substanzen. Ich bin zur Ueberzeugung gelangt, dass den Chlorophyllkörpern eine Fibrillenstruktur zukommt, die jedoch nicht identisch ist mit der von Schmitz und Frommann beschriebenen. Die Fibrillen bilden keineswegs ein anastomosirendes Netz, an welchem die Knotenpunkte als intensiver gefärbte Körnchen erscheinen, die Fibrillen liegen vielmehr nebeneinander, sind wenig ver- schlungen, füllen die ganze Masse des Chlorophyllkörpers aus, liegen jedoch im unverletzten Chlorophyllkörper so dicht 1) A. F. W. Seh im per, Untersuchuiigeii über die Chlorophyllkörper. Jahr- büeher f. wiss. Botanik. Bd. XVI. 1885. p. 152. 42 nebeneinander, class man ihre Grrenzen nicht wahrzunehmen im Stande ist. Sie sind gewissermassen verliittet und mit einander verbunden durch eine Zwischensubstanz, welche sich durch ihre leichtere Quellbarkeit, die in Loslichkeit über- gehen kann, auszeichnet. Die Trennung der Fibrillen wird dadurch bewerkstelligt, dass man die Chlorophyllkörper einer geringen Quelluug aussetzt, oder indem man durch passende Reagentien eine geringe Schrumpfung der Fibrillen hervorruft und so die Unterscheidung der Strukturelemente möglich macht. Die Fibrillen sind nun nicht gl eich massig gefärbt, sondern enthalten grUngefärbte Vacuolen resp. Kugeln, welche mit den Grana von A. Meyer identisch sind. Die übrige Fibrillen- substanz ist ebenfalls grüngefärbt, jedoch in geringerem Grade. Die Zwischensubstanz scheint keinen Farbstoff zu enthalten. Fibrillen und Grundsubstanz sind chemisch differente Pro- teinkörper, für welche ich die Namen Cliloroplastiii und Metaxiii vorgeschlagen habe. Eine chemisch und morphologisch diffe- rente Membran ist nicht vorhanden, es ist jedoch wahrschein- lich, dass ein sog. Plasmahäutchen die Chlorophyllkörper begrenzt. Das Resultat dieser Zusammensetzung ist, dass in unverletzten Zellen die Chlorophyllkörper oft das Aussehen haben, als ob im ganzen Gebilde die grünen Kugeln (die Grana) gleichmässig vertheilt in einer homo- genen Grundsubstanz lägen. Die Grana werden dann besonders gut sichtbar sein, wenn sie ziemlich gross sind und die Fibrillen relativ weniger Farb- stoff enthalten. Sind aber umgekehrt die Fibrillen stark gefärbt, die Grana sehr klein und die Zwischenräume zwischen denselben ebenfalls von geringem Umfang, so werden die Chlorophyllkörper aussehen, als ob sie vollständig homogen wären. Es ist nämlich absolut nicht richtig, dass man die Grana immer an den Chlorophyllkörpern der unverletzten Zelle sehen kann, wie man dies nach den Angaben von Meyer und Seh im per vermuthen möchte. In den weitaus meisten Fällen sind die Grana am Chlorophyllkörper der lebenden Zelle nicht sichtbar, sie können aber durch geringe Quellung in Zuckerlösungen passender Concentration sichtbar gemacht werden. Namentlich nimmt die Deutlichkeit der Grana mit dem Alter ab und zwar hauptsächlich an Chlorophyllkörpern, deren Funktion herabgesetzt wird, wie z. B. an Stengeln, tieferliegeuden Geweben, an Blüthen, die nur in der Jugend grün gefärbt sind; ich glaube sogar, dass theilweise die Grana ganz verschwinden und einer gleichmässigeren Färbung der Fibrillen Platz machen können. Die Fibrillen dagegen sind auch an den in ihrer Masse sehr reducirten Chloroph} llkörpern noch nachzuweisen. Dort, wo Auflösung derselben statt- findet, wird ihre Substanz von dem Cytoplasma aufgenommen, was nicht 43 auffallciid ist, da ja das Cytoplastin sicli von dem Chloroplastin nur sehr wenig unterscheidet. An jungen grünen Hyacinthenbliithcn z. B, kann man, wenn sie die grüne Farbe verlieren, noch einige Zeit die Reste der Chloro- plastinsubstanz nachweisen, dann verscliwindet dieselbe jedoch ganz hn Cytoplasina. Die im Folgenden angegebenen Untersuchungen werden den Beweis für die Richtigkeit meiner Auffassung liefern. Was die chemischen Eigenschaf- ten der Chlorophyllkörper anbelangt, so waren meine Bestrebungen nur auf die Untersuchung der plasmatischen Grundlage gerichtet, da eine Erweite- rung unserer Kenntnisse über den Chlorophyllfarbstoft" nur auf macrochemi- schen Wege möglich ist. Dagegen habe ich die Art der Farbstoffverthei- lung näher berücksichtigt. In Bezug auf die chemische Beschaffenheit der protoplasmatischen Grund- lage der Chloropliyllkörper lagen schon einige Angaben von E. Zacharias ') vor, aus welchen hervorgeht, dass dieselben zum grössten Theil aus einer in Pepsin-Salzsäure unverdaubaren Substanz bestehen-, da ich im Folgenden diese Angaben näher berücksichtigt habe, seien dieselben hier nur kurz erwähnt. Meine Beobachtungen beziehen sich fast ausschliesslich auf Phaneroga- men, von Archegoniaten wurden nur wenige berücksichtigt, eine Verallge- meinerung der Resultate in Bezug auf Algen und Archegoniaten bedürfte daher erst weiterer Untersuchungen. Da ich vielfach Reagentien anwendete, welche die Zellen nicht tödten, war es nothwendig, damit dieselben unmittelbar auf die Chlorophyllkörper wirken konnten, die Beobachtungen an verletzten Zellen zu machen. Wo sich Unterschiede zwischen verletzten und unverletzten Chlorophyllkörpern in angeschnittenen Zellen geltend machten, fand dies besondere Erwähnung. § 8. Eiuwirkuiig vou Wasser auf die Chlorophyllkörper. Betrachten wir das Verhalten der Chlorophyllkörper in angeschnittenen oder durch Druck verletzten und daher für weiteren Wasserzutritt zugänglich gemachten Zellen, so finden wir, dass durch dieses fast überall ein mehr oder weniger starkes Aufquellen hervorgerufen wird. Ausnahmen hiervon sind sehr selten; ich konnte sie nur bei stärkerem Gerbstoffgehalte der Zellen finden, es unterblieb die Quelluug dann ganz, vollständige Lösung habe ich dagegen niemals beobachtet. Betrachtet man nur die Endstadien der Quellung, wie sie uns an ver- schiedenen Pflanzen entgegentreten, so könnte man zwei differente Formen der Quellung annehmen, wie dies auch von A. Meyer in seiner Monogra- phie über das Chlorophyllkorn (p. 24) geschehen ist. In dem einen Falle wurden die Chlorophyllkörper in eine gleichmässig trübe Masse verwandelt, 1) E. Zacharias, Uebcr Eiweiss. Nucieiu imd Plastin. Bot. Zeitung. 1883. p. 213. 44 im anderen Falle bilden sicli Vacuolen, wodurch die Chlorophyllkörper schliesslich zu einem Blasenliaufen werden können. Bei näherer Betrach- tung stellt sich jedoch heraus, dass dies nur verschiedene Grade der Quel- lung sind und dass Nebenurastiinde darüber entscheiden, ob die Quellung bis zur Vacuolenbildung vorschreitet oder nicht. Verfolgen wir zunäclist die Erscheinungen selbst. A r t h u r Meyer') beschreibt die erste Form der Quellung als ein Homogenwerden der Chlo- rophyllkörper, die Grana verschwinden, die Masse wird gleichmässig grün. Er weist auch darauf hin, dass man an den gequollenen Chlorophyllkörpern (seinen Autoplasten) die Einschlüsse besser erkennen kann als im unge- quoUenen Zustande. Den Zusammenhang zwischen dieser homogenen Quellung und dem Vacuoligwerden aufzuklären ist ihm nicht gelungen. Im Wesentlichen ist Meyers Beschreibung richtig, nur möchte ich hin- zufügen, dass die gequollene Masse immer eine mehr oder weniger unregelraäs- sige Form behält, was auf eine etwas festere Consistenz schliessen lässt, welche dem Streben sich zur Kugelform abzurunden entgegenwirkt. Trotz der Durchsichtigkeit der gequollenen Chlorophyllkörper erhalten sie kein homogenes Aussehen, sie erscheinen vielmehr immer ti-übe und nur in seltneren Fällen werden sie vollständig homogen. Da schwache Alkalien dasselbe bewirken, ist diese vollständig homogene Quellung vielleicht eine Folge grösseren Kaligehaltes. Waren vorher die Grana deutlich sichtbar, so kann man bei der Quellung gut verfolgen, wie sich der Farbstoff derselben allmählig vertheilt, die vorher scharf abgegrenzten Contouren der Grana verlieren sich und nur andeutungsweise sind in der gequollenen Masse oft noch dunklere Stellen sichtbar, die von denselben abstammen. Man erhält dann derartige Bilder, wie ich sie auf Taf. I. Fig. 1 {Fittonia) und Fig. 22, 23 [Plectogyne) ab- gebildet habe. Bei etwas weiter gehender Quellung können sich auch diese dunkleren Stellen verlieren, wir erhalten dann eine gleichmässig trübe Masse, wie sie uns das Chlorophyllkorn von Ruscus aculeatus (Taf. I, Fig. 2) darbietet. Auf dieser Zeichnung sehen wir auch, wie durch die Quellung die im Chlorophyllkorn vorhandenen Oeltröpfchen sichtbar geworden sind. Der Grund, warum die aufgequollenen Massen fast immer trübe bleiben, rührt, meiner Ansicht nach, von der Art der Vertheilung des Chlorophylls her. Wäre die protoplasmatische Gruudsubstanz in gleicher Weise gefärbt wie eine Gallerte oder Eiweiss durch gelösten Anilinfarbstoff, so wäre kein Grund vorhanden, warum der gequollene Chlorophyllkörper nicht ebenfalls so homogen und gleichmässig grün aussehen sollte. Rührt dagegen die Grünfärbung von einer Zwischenlagerung ausserordentlich feiner öliger Tröpfchen her, so können dieselben derartig klein sein, dass wir sie auch mit den stärksten Linsen nicht mehr als solche zu erkennen vermögen, gerade so wie sehr feine und nahe aneinander liegende Linien, welche das 1) Das Clilorophyllkorn. p. 24 u. '17. 45 Mikroskop nicht melir aufzulösen vermag, von uns auch nur als trübe Stellen wahrgenommen werden. Das Vacuoligwerden besclireibt A. Meyer') in folgender Weise: „Stellt man das Mikroskop auf einen Autoplasten des im Wasser liegenden Gewebes niögliclist tief ein, so sieht man bei Beginn der Einwirkung des Wassers zuerst einen hellen Punkt in den Graua auftreten, während dieselben etwas quellen ; die Quellung steigert sich bei weiterer Einwirkung des Wassers bedeutend und die Vacuole vergrössert sich ebenfalls. Auf diesem Stadium bleibt die Erscheinung meist stehen; hie und da fallen aber die Blasen zuletzt zusammen und die gequollenen Grana erscheinen dann körnig und verschwommen." Meyer nimmt also au, dass die Vacuolen aus den Grana entstünden, und da dieselben quellen, ohne dass sich der Farbstoff löst, greift er zur Annahme, dass sie eine Grundlage besitzen ") müssen, welche aus Gerüstsubstanz besteht und Avelcbe daini vom Chlorophyll durchtränkt zu denken Aväre. Die aus diesem Einscliluss hervorgehende endosmotisch wirk- same Lösung bewirkte dann die Dehnung der zugleich quellenden Gerüst- substanz. Diese Angaben Meyers muss ich dii'ekt bestreiten. Wir werden sogleich sehen, dass die Vacuolen nicht aus gelöster Grauasubstanz bestehen, sondern von einer Substanz herrühren, die sich zwischen den Fibrillen befindet. Bei geringer Wasseraufuahme kommen Fibrillen und Zwischensubstanz gleich- massig zur Quellung, es findet noch keine Trennung der einzelnen Fibrillen statt, bei der Vacuoleubildung wird die Zwischensubstanz vei-flüssigt, sie wirkt osmotisch und dehnt so die gequollene Fibrillärsubstanz aus, verändert später auch deren ursprüngliche Form. Zumeist verläuft die Quellung und Vacuoleubildung ziemlich rasch, so dass es schwer wii'd den Verlauf derselben unter dem Mikroskop zu ver- folgen, da schon Avährend des Schneidens und während man den Object- träger mit den Schnitten beschickt, das Aufquellen vor sich geht. Dazu kommt noch die Quellung und das damit verbundene Undeutlichwerden der Fibrillen, wodurch der Chlorophyllkörper ein mehr homogenes Aussehen erhält. Um eine direkte Beobachtung des Quellungsverlaufs unter dem Mikroskop zu ermöglichen, muss man dalier entweder Objecte auswählen, welche etwas langsamer quellen, Avobei die Trennung der Fibrillen schneller vor sich geht als ihre Volumvergrösserung oder nocli besser, man fixirt die quellenden Chlorophyllkörper, bevor das Endstadium der Quellung erreicht ist. Zur Nachuntersuchung empfehlenswerthe Objecte sind die Chlorophyll- körper im Stengel von Tradescantia zehrina, in den Blättern von Allium porrum, Tradescantia vhginica^ Plectogyne variegata^ Oncidium alttssimum. Auf Taf. I, Fig. 3 a ist ein Chlorophyllkorn aus der lebenden Zelle von Tradescantia zehrina (Stengel) abgebildet, an dem die Granastruktur nur undeutlich wahrnehmbar ist, während wir von dem Vorhandensein der 1) 1. 0. p. -2'). '■2) I. r. p. L>G. 46 Fibrillen noch gar nichts bemerken. In Fig. ,3 b und 3 c hat sich die Trennung von Fibrillen und Zwischensubstanz vollzogen, und wenn sich die Fibrillen auch nicht scharf abheben, so sind dieselben doch deutlich difFe- renzirt. Man sieht in denselben noch stellenweise dunklere Punkte, die Ueberreste der Grana, welche in der oben beschriebenen Weise nach und nach undeutlicher werden. Die Fibrillen unterscheiden sich von der Zwischen- substanz nicht nur durch ihre grössere Dichte, sondern auch durch ihre Färbung. Auf diesem Stadium bleibt die Quellung nicht lange stehen, die Zwischensubstanz nimmt immer mehr Wasser auf, die ursprüng- liche Anordnung der Fibrillen wird immer mehr verschoben, die nun schon in flüssigen Zustand übergegangene Zwischensubstanz sucht sich zur Kugel- form abzurunden, welchem Bestreben die sehr dehnbare Fibrillensubstanz keinen wesentlichen Widerstand entgegensetzt. (Fig. 3 d und 3 e.) Zufällig in der Vacuole vorhandene Körnchen zeigen Brown' sehe Bewegung, die Vacuole enthält also eine wirkliche Flüssigkeit, nicht blos gequollene Substanz. Der Inhalt der Vacuole besteht aus der gelösten Zwischensubstanz, d. h. aus einer Lösung des Metaxins, während die Vacuolenwand aus einer wohl quellbaren aber unlöslichen Substanz besteht, dem Chloroplastin. Das schliesslich zu Tage tretende Bild dieser Quellung unter Vacuolen- bildung ist nicht immer ganz dasselbe. Je nachdem die Vacuolen im Chlo- rophyllkorn untereinander communiciren oder durch Chloroplastin in einzelne Tropfen geschieden werden, erhalten wir eine einzige Blase, an deren Seite sich die Fibrillensubstanz befindet, wie z. B. bei Mnium undulatum Taf. I. Fig. 5 oder es entsteht ein Haufen zusammenhängender Blasen, wie ich sie für Tradescantia zebrina Fig. 3e und Galanthus nivalis Fig. 4 abgebildet habe. Dabei können die Fibrillen auseinander weichen oder sich mehr oder weniger zusammen ballen, die Grana, sowie die Fibrillen deutlich erkennbar bleiben oder nicht. An den Chlorophyllkörpern derselben Pflanze kann man in Folge dessen verschiedene Formen der Vacuoleubildung antreffen, ohne dass wir daraus auf eine Substanzverschiedenheit schliessen dürften. Bei den sehr grossen Chlorophyllkörpern der Knollen von Phajus grandifoUus^ die einen Eiweisskrystall enthalten, entsteht meist nur eine grosse Vacuole, welche die gelöste Krystallsubstanz und wohl auch die Zwischensubstanz aufnimmt, ähnlich wie wir dies auf Taf. I. Fig. 46 abgebildet sehen. Es können bei Phajus aber auch mehrere Blasen entstehen (Taf. I. Fig. 6), wobei die Fibrillen sich nicht von einander trennen, die Grana noch deutlich bleiben. Noch deutlicher als an den langsam quellenden Chlorophyllkörpern mancher Pflanzen können wir die Vacuoleubildung an allen quellbaren Chlorophyllkörpern beobachten, wenn wir dieselben kurze Zeit, nachdem sie mit Wasser in Berührung gekommen sind, fixiren. Ich verwendete hierzu mit gutem Erfolge die von Flemming') angegebene Mischung theilweise mit nachträglicher Saffranin- 1) W. Flemming, Zollsuhstanz, Kern und Zclltheihiiig. 1882. p. 381. Die Misclumg besteht ans 0,25% Chromsäiire, 0,1% Essigsäure, 0.1"/o Osiniuinsäiire auf la) Theile Wasser. 47 fjirbnng oder in einigen Fällen aucli verdünnte .Todlüsnng. Znsatz von Gly- cerin zu den iixirten Präparaten ist stets zu vermeiden, da liierdurcli die Bilder sehr nndeutlich werden. Einige Minuten nach dem Einlegen in Wasser sind die Fibrillen schon stark auseinander gewichen, überall heben sie sich mit scharfer Contour von der stark gequollenen, auch nach der Fixirung sehr durclisichtigen, homoge- nen Zwischensubstanz ab. Die Fibrillen bilden wohl nur sehr selten einen zusammenhängenden Faden, meist finden wir mehrere einzelne Stücke, die allerdings in verschiedener Weise verbunden sind. Bei Piatanthera hifolia (Taf. I, Fig. 7), AUlmn i^orrtim (Taf. I, Fig. 8) und Tradescantia virginica (Taf. I, Fig. 9, 10) sind die Fibrillen mehr getrennt von einander, wenig verschlungen, jedoch unregelraässig gebogen. Bei den Chlorophyllkörpern des Stengels von Tmpatiens imrvißora (man muss die grösseren der dort vorkommenden wählen) haften die Fibrillen mehr aneinander und wir er- halten durch die Fixirung ein Bild, wie es sich uns in Taf. I, Fig. 16, darbietet. So lange die Chlorophyllkörper nicht direct beim Schneiden verletzt sind, bleiben die Fibrillen noch im Zusammenhang, sonst finden Avir aber auch direct einzelne Fibrillenhaufen (Fig. 11, 12), bei denen die Fixirung erst nach dem Zerfall stattgefunden hat. Werden die Chlorophyllkörper erst später fixirt, so haben sich die Vacuolen bereits sehr stark vergrössert, es haben die oben besprochenen Dehnungen und Veränderungen stattgefunden, so dass wir aus Bildern wie Taf. I, Fig. 13 — 15, und Fig. 17 keine Schlüsse über die ursprüngliche Form der Fibrillen zu ziehen vermögen. Ist die Quellung nicht zu weit vorgeschritten, so können wir an den Fibrillen ein körniges Aussehen constatiren, sie bestehen aus helleren und dunkleren Stellen (vgl. Fig. u. 16), welch letztere den Grana entsprechen. Bei SafFraninfärbung nehmen diese Granareste nicht mehr Farbstoff auf, als die übrige Substanz, in Alkohol werden sie gelöst, ohne eine Vacuole zu hinterlassen. Durch die* Flemmiiig'sche Mischung werden übrigens auch im unverletzten Chlorophyllkörper die Grana fixirt, wenn auch nicht sehr deutlich. Besonders möchte ich noch hervorheben, dass bei den Chlorophyll- körpern die Vacuolenbildung mit der Lösung eines Proteinstoflfes verbunden ist, der durch fällende Substanzen, wie Flemraiug'sche Mischung, Jod etc. nachzuweisen ist. Es steht diese Art der Vacuolenbildung in einem gewissen Gegensatz zu dem Verhalten des Cytoplasmas, bei welchem die Vacuolen- wand ebenfalls durch Plastinsubstanz gebildet wurde, die Vacuolenflüssigkeit jedoch keinen Proteinstoff enthielt (vgl. § 30). Einer weiteren Erörterung ist noch die Frage zu unterwerfen, in welchem Verhältniss steht die zuerst beschi-iebene Art der Quellung, welche das Chlorophyllkorn in eine gleich- massig trübe Masse verwandelt, und die mit Vacuolenbildung verbundene Quellung? Ist der Umstand, dass die Quellung in verschiedener Weise 48 vor sieb gehen kann, durch eine differente Struktur der Chlorophyllkörper hervorgerufen oder nicht? Schon die Thatsache, dass wir bei ein und derselben Pflanze, ja bei demselben Schnitte die Chlorophyllkörper auf die eine oder andere Art quellen sehen, weist darauf hin, dass Nebeuumstände mitwirken, welche die Art der Quellung beeinflussen, denn bei derselben Pflanze müssen wohl alle normalen Chlorophyllkörper gleich zusammengesetzt sein. Ich glaube, dass hierbei die verschiedene Festigkeit, mit der die Fibrillen aneinanderhaften, ent- scheidend ist. Die Fibrillen selbst sind in Wasser etwas quellbar, aber unlöslich. Bei jenen Chlorophyllkörpern, wo die Fibrillen, im Zusammen- hang bleibend, verquellen, wird die Vacuolenbildung nicht eintreten, nur wo sie leicht auseinanderweichen, werden Vacuolen entstehen. Eine nach- trägliche Quellung schon getrennter Fibrillen konnte ich sehr gut bei Mnium rostratum beobachten, nachdem die Blätter durch sehr starken Frost getödtet waren. Bald nach dem Aufthauen untersucht, waren die Fibrillen wohl auseinandergewichen (Taf. I, Fig. 38a,b), aber hatten sich selbst noch wenig vergrössert. Nach längerem Liegen in Wasser hatte jedoch allgemein das Volumen der Fibrillen bedeutend zugenommen (Fig. 38 c), d. h. sie waren selbst gequollen. Von Bedeutung fih- die verschiedenartige Quellung ist auch die Menge des aufgenommenen W^assers. Bei der Aufnahme von wenig Wasser werden die Fibrillen ebenso wie die Zwischensubstanz quellen, die Zwischensubstanz verflüssigt sich jedoch noch nicht ; tritt dagegen noch eine weitere Menge von Wasser hinzu, so wird die Zwischeusubstanz verflüssigt, die Fibrillen- substanz auseinandergetrieben.- Daher kommt es auch, dass in coucentrirten Zuckerlösungen, welche die Wasseraufnahme durch die Chlorophyllkörper erschweren, niemals Vacuolenbildung eintritt. Ebenso unterbleibt dieselbe beim Einlegen verletzter Zellen in Oel, wo von dem Protoplasma nur die Zellsaftflüssigkeit imbibirt wird. Ferner können wir beobachten, dass der Vacuolenbildung immer ein gleichmässiges Aufquellen vorangeht, aber niemals umgekehrt zuerst Vacu- olenbildung mit nachfolgender Umwandlung in eine gleichmässige Masse eintritt. Nicht ganz ohne Einfluss sind auch die im Zellsaft gelösten Stoffe. Im Allgemeinen tritt ihre Wirkung ziemlich zurück, nur wenn die Zellen sehr gerbstoflfreich sind, unterbleibt die Quellung vollständig, so z. B. bei den Chlorophyllkörpern von Aconitum lycoctonum, Geramum Robertianum (älterer Stengel), Quercus. Dieselben zeigen undeutliche Grana gerade wie bei Fixirung mit Fl emming' scher Mischung. Es ist dies ganz natürlich, denn der Gerbstoff fällt die Eiweisssubstanzen der Chlorophyllkörper und verhindert hierdurch das Aufquellen. Der Gerbstoff ist jedoch nur dann wirksam, wenn derselbe nicht zu verdünnt auf das Plasma einwirkt. Aus diesem Grunde sehen wir bei Pflanzen mit geringerem Gerbstoffgehalt, z. B. bei Fuchsiablättern, bei den Knollen von Maxülaria picta^ die Chlorophyll- körper sehr wohl aufquellen, und auch Vacuolen werden hier gebildet. Das 49 Alter der Zellen übt keiueu weseutliclieii Einfluss aus, wir finden in alten Zellen gerade noch so oft Vacuolenbildung als in jungen. Aus all' diesen Thatsachen ersehen wir, dass zwischen der Quellung mit und ohne Vacuoleubiklung kein principieller Unterschied besteht, wes- halb es unzulässig ist, aus der Verschiedenheit der Quellungsform auf eine Verschiedenheit in der chemischen Zusammensetzung und im Aufbau der Chlorophyllkörper zu schliessen. Dem entsprechend ist es auch nicht am Platze, die eine oder andere Art der Veränderung bei Wasserzutritt als specifisch für bestimmte Pflanzen auf- zustellen. Im Allgemeinen kann man sagen, so lange die Chlorophyllkörper noch in vollständiger Thätigkeit sind, zeigen sie fast immer Vacuolenbildung. Letztere tritt schliesslich in den meisten Fällen ein. Dabei können manche Chlorophyllkörper langsamer quellen und auf dem Stadium ohne Vacuolen stehen bleiben. Letzteres beobachtete ich constant bei den Chlorophyllkörpern folgender Pflanzen: Begoma hycotylefolia, Impatiens Sultani, Mentha pipsrita (junger Stengel), Tradescantia zebrina (älterer Stengel)^ Fütonia Verschaffelti (Blatt)^ Cijpripedium venustum, Ruscus aculeatus {Pliyllo- dium), Blechnum occidentale (älteres Blatt, in jüngeren Blättern Vacuolen- bildung), Coleus (Blatt). Vacuolenbildung habe ich ausser den gleich zu nennenden Pflanzen noch oft beobachtet, ohne mir jedoch die einzelnen Fälle zu notiren. Ich nenne daher nur: Calathea [Maranta) insignis, Trades- cantia virgimca, Phleum pratense, Plectogyne variegata, Impatiens par- viflora, Humulus lupulus (junges und älteres Internodium), Piatanthera hifolia^ Alliuni porrum, Grocus vernus, Cymhidium aloefolium^ Galanthus nivalis, Oncidium altissimum, Phajus grandifolius, Aloe perforata, ferner noch bei Mniuni unduloiuni, Selaginella Martensü. Bei längerem Verweilen in Wasser coagulirt schliesslich das Chloroplastin ganz wie das Cytoplastiu. Es beweist dies, dass dieser Stoff in Wasser unlöslich ist, ob jedoch in der lebenden Zelle um die Chlorophyllkörper sich ein gleiches Coagulatioushäutchen bildet als wie um das Cytoplasma, scheint mir zweifelhaft. Sicher ist jedoch, dass niemals eine chemisch differente Membran sichtbar wird, wie dies z. B. beim Zellkern der Fall ist. Die Vacuolenbildung ist schon von verschiedenen Forschern erwähnt, unter Anderen von Mohl, Hofmeister, Nägeli und Schwendener, ohne dass man die Entstehung derselben aus der Zwischensubstanz erkannt hätte, oder weitere Folgerungen über die stoffliche Dilferenzirung und die Struktur der Chlorophyllkörper daraus abgeleitet hätte. Zu erwähnen wäre schliesslich noch das Verhalten der Chlorophyllkörper in siedendem Wasser. Bei kurzem Eintauchen Chlorophyllkörperhaltiger Zellen in siedendes Wasser treten zunächst die Fibrillen deutlicher hervor, sie zeigen jedoch keine Grana, da sich der Farbstoff auch schon bei solch kurzer Behandlung mit heissem Wasser in den Fibrillen vertheilt. Lassen wir die Schnitte längere Zeit in dem siedenden Wasser, so treten aus den Chlorophyllkörpern ölige Tropfen aus, welche den grössten Theil des Chloro- Cohn, Beiträge zur Biologie der Pflanzen. Band V. Heft I. \ 50 phyllfarbstofFes enthalten. Die zurückbleibende plasmatlsche Masse zeigt entweder gar keine Struktur {Phajus^ Taf. II, Fig. 90) oder undeutliche dunklere Stellen (Fig. 91). Was das Verhalten der beiden die Chlorophyllkörper zusammensetzenden Proteinsubstanzen anbelangt, so ist sicher, dass das Chloroplastin in heissem Wasser coagulirt und sich auch bei längerem Verweilen in demselben nicht auflöst. Dagegen scheint es mir zweifelhaft, ob nicht etwa das Metaxin gelöst wird. Die Chlorophyllkörper werden beim Kochen wesentlich kleiner, diese Volumverminderung konnte durch das Hinweglösen des Metaxins bewirkt sein, es wäre jedoch auch möglich, dass durch die Coagulation selbst die Chlorophyllkörper kleiner würden. Vielleicht kann man diese Frage später entscheiden, falls sich herausstellen sollte, dass die in den Chlorophyll- körpern vorkommenden Eiweisskrystalle mit dem Metaxin identisch sind. Bei Phajus wenigstens lösen sich die Eiweisskrystalle auf und auch nach der Behandlung mit Farbstoffen konnte man keine Krystallreste nachweisen. Ich vermuthe daher, dass sich das Metaxin löst, es sind jedoch noch weitere Untersuchungen uothw endig, um die hier angeregten Thatsachen festzustellen. Das Resultat unserer Betrachtung ist: die Chlorophyllkörper lösen sich niemals vollständig in Wasser. Sie bestehen aus einer in Wasser quellbareu, aber unlös- lichen und einer in Wasser zuerst quellbaren, dann gelösten Substanz. Die quellbare Substanz, das Chloroplastin, bildet Fibrillen, die im frischen Zustande grün gefärbt sind und dichtere Farb- stoffkügelchen enthalten, die wir mit Meyer als Grana be- zeichnen. Letztere vertheilen sich bei der Quellung in dem Chloroplastin. Die lösliche Substanz verkittet gewisser- maassen die Fibrillen und wird von mir als Metaxin be- zeichnet. Diese eben genannten Differenzirungen besitzen sämmtliche noch keinen anderweitigen Umwandlungs- und Degenerationsprocessen unterworfene Chlorophyllkörper der Phanerogamen. Cryptogamen wurden in zu geringer Zahl untersucht, als dass ich meine Angaben auch auf diese aus- dehnen könnte, doch erscheint mir eine ähnliche Zusammensetzung nicht unwahrscheinlich. Der mit den Chlorophyllkörpern verletzter Zellen in Be- rührung kommende Zellsaft hat nur geringen Einfluss auf die zu Tage tretenden Erscheinungen der Wasserwirkung. Die Vacuolenbildung der Chlorophyllkörper beruht auf der Trennung von gequollener und löslicher Proteinsubstanz. Zur weiteren Begründung dieses letzteren Satzes verweise ich auf die im Kapitel IV, § 29 beschriebenen Versuche über künstliche Vacuolenbildung und die daran geknüpften Auseinandersetzungen. 51 § 9. Ehiwirlvuiig: von Ziickerlösiing und Eiweiss auf die Cliloroph> llkörper. In seinen Untersiiclmngen über die Quelliing hat Rein ke') gezeigt, dass trockene Zellmembranen auch quellen, wenn man sie in concentrirtere Lö- sungen bringt, die Wasserimbibition organischer Substanz wird hierdurch nur verlangsamt, nicht aufgehoben. Es war nun interessant zu sehen, ob das- selbe bei dem Aufquellen der Chlorophyllkürper zu beobachten sei oder nicht. Wir sehen, dass die protoplasmatischen Substanzen des Chlorophyllkörpers bei der Berührung mit reinem Wasser noch Flüssigkeit aufzunehmen ver- mögen, sie haben ihr Quellungsmaximum also noch nicht erreicht; es fragt sich nun, ob sie auch dann noch weiter zu quellen vermögen, wenn sie nicht in Wasser, sondern in eine selbst wasseranziehende Lösung zu liegen kommen. Ich wählte hierzu als chemisch indifferente Substanz Rohrzuckerlösung ver- schiedener Concentration bis zur gesättigten TOproc. Lösung, die schon syrupartige Consistenz besass. Schon beim Einbringen in eine Lösung von 5% unterblieb constant die Vacuolenbildung, selbstverständlich auch bei höher coucentrirten Lösungen. Ich operirte dabei mit den schon vorher öfter genannten Pflanzen, nachdem ich mich nochmals überzeugt hatte, dass in Wasser wirklich Vacuolen ent- stünden. Längeres Vei'weileu der Chlorophyllkörper in der Flüssigkeit ändert an der Thatsache nichts. Verdünnte Lösungen von Neutralsalzen wirken in derselben Weise wie Zuckerlösungen, durch dieselben wird ebenfalls die Vacuolenbildung hintan- gehalten. Mit dieser Verhinderung der Vacuolenbildung unterbleiben jedoch nicht alle Veränderungen des Chlorophyllkörpers. In 20 proc. und mehr noch in 5 proc. Zuckerlösung sehen wir die Substanz zwischen den Grana heller werden und etwas quellen, wenn die Volumzunahme im Ganzen auch nicht sehr bedeutend ist. In 20 proc. Zuckerlösung bleiben die Grana in den meisten Fällen gut sichtbar, ja sie sind sogar deutlicher als am unver- letzten Chlorophyllkorn. Obgleich die Grana färb stofFr eicher sind, so erschei- nen sie doch nicht so dunkel, da sie zugleich stark lichtbrechend sind und ein glänzenderes Aussehen bewahren. Die Fig. 18 (Tradescantia) und 20 [Oncidium) geben ein ungefähres Bild solcher Chlorophyllkörper. Als eine Wirkung der Wasseraufnahme in 20% Zuckerlösung ist es ferner anzusehen, dass sich die spitzen Enden der Chlorophyllkörper im Stengel von Selaginella Martensn allmählich abrunden. In 5% Zucker geht die Quellung etwas weiter, wenn auch nicht sehr viel, es äussert sich dies darin, dass die Grana oft undeutlich werden und wir erhalten Bilder, wie bei der gleichmässig trüben Quellung in Wasser, so z. B. bei Plecto- *) J. Reiiikc, Untcrsuclmiigcu über die QucUung einiger vegetaLIlisehei- Sub- stanzen. 1879 (in Hansteins Botanisehen Abhandhuigeii). 4* 52 gyne variegata Taf. I. Fig. 22 und 23 und bei Oncidiwm altissimum Fig. 19. Auch hier scheinen die durch Druck verletzten Gebilde sich leich- ter zu verändern. Anders gestalten sich die Dinge, wenn wir die Chlorophyllkörper in gesättigte (circa 70 procentige) Zuckerlösung einbringen. Hierin unterbleibt die Wasseraufnahme ganz, sie quellen gar nicht und behalten ein Aussehen wie in der unverletzten Zelle. Diese Thatsacheu lassen sich ungezwungen auf folgende Weise erklären. Eine Grenzschicht des Chloroph3ilkorns ist undurchlässig für jene Stoffe, welche in demselben osmotisch wirksam sind. Ohne auf die Beschaffenheit dieser Grenzschicht einzugehen, können wir sagen, sie wirkt wie eine Plas- mamembran, welche durch die in der Vacuolenfliissigkeit vorhandenen Stoffe gedehnt wird, solange sich ausserhalb des Chlorophyllkörpers eine osmotisch minder wirksame Flüssigkeit befindet. Bringen wir unsere Gebilde jedoch in Zuckerlösung, so wird diese Dehnung der Membran resp. die Wasser- auziehung durch die osmotisch wirksamen Stoffe aufgehoben, es unterbleibt die Vacuoleubildung. Es stimmt dies auch mit den Resultaten überein, welche wir bei der Anwendung neutraler Salze geringerer Concentration erhalten, auch hier unterbleibt jedesmal die Vacuoleubildung. Neben diesen osmotischen Wirkungen erfolgt Wasseraufnahme auch noch durch Imbibition. Die Wirkung der letzteren wird durch die Anwendung von Zuckerlösungen bis zu 20% nicht aufgehoben, die Chlorophyllkörper quellen ja noch etwas darin. Dagegen hört neben der osmotischen Aus- dehnung auch die Wirkung der Imbibition auf, sobald wir hochconcentrirte Zuckerlösungen anwenden. Bei den gesättigten Lösungen der Neutralsalze kann man, wie wir später sehen werden, ein analoges Verhalten beobach- ten, nur kann man hier nicht läugnen, dass möglicher Weise noch Fällun- gen stattfinden, wie man sie an den Proteinkörpern fast immer beobachtet. Wir sehen also, dass das Protoplasma sich etwas anders verhält, als die Zellmembran, indem bei dem Protoplasma in hochconcentrirten Lösungen das Quellungsmaximum nicht erreicht wird, üebrigens schliessen die Ver- suche von Reiuke die Möglichkeit nicht aus, dass auch die Zellmembra- nen bei der Anwendung gesättigter Lösungen ihr Quellungsmaximum nicht vollständig erreichen. Bringen wir Zellen von Pflanzen, welche das Aus- trocknen vertragen ohne abzusterben, luftrocken in gesättigte Zuckerlösung — ich tiberzeugte mich an verschiedenen Moosen von der Richtigkeit dieser Vermuthung — , so findet dennoch Aufquellen des Plasmas statt, ob dasselbe aber sein Quellungsmaximum erreicht, entzieht sich unserer Bestimmung. Aus unseren Versuchen mit der Zuckerlösung geht hervor, dass das Protoplasma der Chlorophyllkörper in der lebenden Zelle nahezu sein Quellungsmaximum erreicht hat und dass durch die Imbibitionskraft desselben nur geringere Verände- rungen bei der Berührung mit Wasser hervorgebracht werden, 53 während die Vacuolenbildiing und das Auseinandertreiben der Fibrillen durch die osmotisch wirksamen Stoffe im Chlorophyll- körper bewirkt wird, unter gleichzeitiger Lösung des Metaxins. Eine Frage, die sich unmittelbar hier anschliesst, ist die, ob durch das Verletzen der Zellen und das Ilerauspräpariren der Chlorophyllkörper das Imbibitionsvermögen wesentlicli verändert wird. Es ist dies nothwendig zu entscheiden, da wir ja aus dem Verhalten herauspräparirter Chlorophyll- körper auf das Verhalten in der Zelle geschlossen haben. Zu dem Zwecke war es nothwendig die Chlorophyllkörper auch ausserhalb der Zelle in eine ihrem früheren Medium möglichst gleichartige Substanz zu bringen. Ich wählte frisches HUhnereiweiss, das ich direkt vom Ei auf den Objectträger laufen Hess. Dasselbe enthält circa 14 — 15 "/o feste Stoffe, deren Haupt- masse wie beim Plasma aus Proteiukörpern besteht. In Folge der vorhan- denen Salze reagirt das Hühnereiweiss gerade so alkalisch, wie das Plasma, wodurch eine Ausfällung von Stoffen im Chlorophyllkorn hintaugehalten wird. Ausserdem genügt die Menge der vorhandenen Aschenbestandtheile, um die osmotische Wirksamkeit des Hühnereiweisses zu erklären. Bei der Unter- suchung fand ich in 100 ccm Hühnereiweiss 0,544 gr Asche, welche Zahl von der von K. B. Hof mann in seiner Zoochemie (p. 612) angegebenen Menge nicht wesentlich abweicht; 100 ccm Eierweiss des Huhns lassen 0,607 gr lösliche Salze diffundiren, ausserdem bleibt nur ein geringer Theil anorganischer Salze beim Eiweiss zurück. Ein weiterer Umstand dürfte vielleicht auch eine Rolle spielen, indem das native Hühnereiweiss keine eigentliche Lösung ist, sondern mehr einer Gallerte gleicht, durchzogen von dünnen Häuten, welcher Umstand es wahrscheinlich macht, dass die Chlo- rophyllkörper weniger leicht Wasser aufzunehmen vermögen als aus einer gleich concentrirteu Lösung. All die genannten, dem pflanzlichen Proto- plasma und dem Hühnereiweiss gemeinschaftlichen Eigenschaften machen es möglich, dass die aus der Zelle herauspräparirten Chloropliyllkörper in Hühnereiweiss dasselbe Aussehen behalten können wie in der unverletzten Zelle, sobald die Voraussetzung richtig ist, dass durch die Veränderungen beim Schneiden etc. das Imbibitionsvermögen nicht geändert wird. Nur während der Anfertigung des Präparates war eine geringe Quellung möglich, da hierbei, so lange die Schnitte noch auf dem Messer ruhen, die Chlorophyllkörper mit dem Zellsaft in Berührung kommen; da sie jedoch zumeist von einer hinreichenden Protoplasmamenge umgeben sind, wirkt der Zellsaft nicht so schnell ein. Diese Fehlerquelle kommt also wenig in Betracht. Bei dem Einbringen der Chlorophyllkörper in die Eiweisslösung macht sich nun zwischen den vollständig intakten Gebilden und jenen, welche durch Druck oder Quetschung gelitten hatten, deutlich ein Unterschied geltend. Die intakten Chlorophyllkörper verändern ihr Aussehen entweder gar nicht oder nur sehr wenig. Sie können ihr glänzendes Aussehen behalten, mit derselben Deutlichkeit wie in der lebenden Zelle die Stärkekörnchen erkennen lassen, resp. so undurchsichtig bleiben wie sie vorher waren. Manch- 54 mal verloren sie ihr glänzendes Aussehen und Hessen die Grana etwas deut- licher hervortreten. Diese letztere Erscheinung könnte wohl auf einer gerin- gen Quellung der Fibrillensubstanz beruhen, wodurch die Grana etwas aus- einandergerückt und in Folge dessen besser erkennbar wurden. Ich halte dies jedoch nicht für wahrscheinlich, da ejne Volumvergrösserung nicht nachweisbar ist und neige daher zur Ansicht hin, dass durch die etwas veränderten Lichtbrechungsverhältnisse des Mediums die Grana deutlicher gemacht wurden. Die in Wasser quellenden, meist auch Vacuolen bildenden Chlorophyll- körper von Impatiens parvißora, Fittonia Verschaffelti, Oncidium altis- simum, Phajus grandifolius, Calathea sp., Mnium undulatum, Trifolium repens, Impatiens Sidtani, Humulus lupulus und Coleus zeigten alle ein analoges Verhalten. Mehrere Objecte Hess ich auch längere Zeit bis zu 3 Tagen in dem Eiweiss liegen, ohne dass Quellung eingetreten wäre. War durch die kurze Berührung mit dem Zellsaft ein geringes Auseinanderwei- chen der Fibrillen hervorgei'ufen worden, wie z. B. bei Tradescantia virginica, Monstera deliciosa, Mentha piperita, so ging doch die Quellung in Eiweiss nicht weiter, sondern blieb auf dem ursprünglichen Standpunkte stehen. Im Gegensatz zu den unverletzten, ihr normales Aussehen behaltenden Chlorophyllkörpern stehen die gequetschten und durch Druck ver- letzten oder angeschnittenen Gebilde. Man erkennt an ihnen her- ausgerissene Fibrillen oder Fibrillenstückchen, die wie z. B. bei Monstera deliciosa bald ganz undeutlich werden und verquellen, während sie sich z. B. bei Humulus lupulus unverändert erhalten. Gequetschte Chlorophyll- körner erleiden noch stärkere Veränderungen, sie werden gleiclimässig trübe wie bei geringer Quellung in Wasser. Anschneiden allein bewirkt nicht immer Qnellung, wir sehen dies z. B. bei den Chlorophyll bändern von Spiro- gyra, die in Eiweiss zerzupft wurde, während stärkerer Druck immer eine Deformation der Chlorophyllkörper hervorbrachte. Diese Thatsachen stim- men mit dem Verhalten gegen verschiedene andere Reagentien überein, wo wir ebenfalls auf Differenzen zwischen unverletzten und verletzten Chloro- phyllkörpern stossen. Das Resultat dieser Beobachtungen ist demnach, dass durch das Her- auspräpariren allein, wenn Quetschung vermieden ist, die sicht- bare Struktur nicht verändert wird, sobald die Chlorophyll- körper in ein Medium kommen, das eine Wasseraufuahme er- schwert, ohne direkt schädlich zu wirken. Dabei bleibt die Frage offen, ob die Chlorophyllkörper noch als lebend zu betrachten sind, es müsste dies erst durch diesbezügliche Versuche eruirt werden, nach dem Aussehen zu urtheilen muss ich es jedoch als möglich bezeichnen, dass die Chlorophyll- körper z. B. ihre Assimilationsfuuktion auch nach dem Herauspräpariren beibehalten könnten. Für Druck und Quetschung dagegen sind die Chlorophyllkörper sehr empfindlich, was auch mit der Thatsache übereinstimmt, dass die ganze Zelle durch Druck leicht getödtet werden kann. 55 § 10. Eiuwirkimg von Neutralsalzen verscliiedencr Concentraüou auf die Clilorophyllkörper. Verhalten gegen Kochsalzlösungen. Der Effect der Kochsalzlösimg ist wesentlich verschieden je nach ihrer Concentration. In hoch concentrirter Kochsalzlösung;, 20 % und mehr, findet kein Aufquellen statt. Die Struktur der Chloropliyllkörper wird nicht sehr deutlich. Sie behalten ihre Gestalt, ihr Aussehen wie in der unverletzten Zelle. Waren die Grana vorher gut sichtbar, so bleiben sie es auch beim Einlegen in die 20procentige Kochsalzlösung, hatten unsere Gebilde mehr ein glänzendes Aussehen ohne deutlich zu Tage tretende Grana, konnte dies bewahrt bleiben, meist jedoch traten die Grana etwas besser hervor wie z. B. bei Tradescantia virginica Taf. I, Fig. 24 und Mnium undulatuDi Fig. 35. Die Chlorophyllkörper wurden durch das Kochsalz nicht durch- sichtiger, Hessen also auch nur dann Stärkekörnchen erkennen, wenn diese schon vorher zu sehen waren. Ich glaube wegen dieser geringen Aeuderungen des Aussehens annehmen zu können, dass die Stoffe im Chlorophyllkörper durch concentrirtes Koch- salz keine Lösung erfahren. Haben wir die Chlorophj^llkörper nicht zu lange in der Flüssigkeit liegen lassen, so zeigen sie beim Durchziehen von Wasser noch normale Quellung resp. Vacuolenbildung, nach 1 — 2 Tagen sind sie jedoch coagulirt, d. h. sie quellen nicht mehr. Je mehr wir mit der Concentration der Kochsalzlösung herab gehen, desto mehr macht sich der Unterschied zwischen Fibrillen und Zwischensubstanz geltend. Die geringere Quellbarkeit des Chloroplastins in reinem Wasser finden wir in der Kochsalzlösung wieder. In 20% Kochsalz quellen Fibrillen und Zwischensubstanz gar nicht oder nur sehr wenig ; in 1 "/o Kochsalz quellen die Fibrillen fast gar nicht, die Zwischensubstanz etwas, bei den einen Pflanzen mehr, bei den anderen weniger. Vollständig unverletzte Chlorophyllkörper behalten meist ihr normales Aus- sehen, während bei angeschnittenen Chlorophyllkörpern die Quellung der Zwischensubstanz so weit geht, dass die Fibrillen auseinander weichen. So z. B. bei Fittonia Verschafelti Taf. I, Fig. 25—28. In Fig. 25 ist ein unverändertes Chlorophyllkorn dieser Pflanze in der Aufsicht abgebildet, Fig. 26 zeigt dasselbe als optischen Querschnitt dargestellt, in dem einen Falle erscheinen die Grana als hellere Körnchen, im anderen Falle als dunk- lere Höhlen. Erst beim Verletzen der Chlorophyllkörper wird die Zusammen- setzung aus Fibrillen klar, dieselben werden durch die quellende Zwischen- substanz auseinander getrieben (Fig. 27 und 28); war die Verletzung nur unbedeutend, so erkennt man noch deutlich den ursprünglichen Zusammen- hang (Fig. 28). Wir bemerken zugleich, dass in diesem Falle die Grana vollständig erhalten bleiben, ebenso die grüne Farbe der Fibrillen. Die Grundsubstanz ist an und für sich wenig gefärbt, durch die Quellung erscheint sie fast farblos. 56 Bei Plectogyne variegata Taf. I, Fig. 29 beobachtete ich, dass die angeschnittenen Chlorophyllkörper schliesslich in einen Haufen einzelner Fibrillenstiickchen verwandelt wurden, welche in die durch Jod — Jodkalium fällbare Zwischensubstanz eingelagert waren. Die Fibrillen waren hier perl- schnurförmig, entsprechend der Einlagerung der Grana. Die Quellung kann in 10% Kochsalz aber auch ganz unterbleiben, auch au verletzten Chlorophyllkörpern, und zwar geschieht dies, wenn der Zellsaft ziemlich stark sauer reagirt, z. B. bei Begonia hycotylefolia; hier wirkt die Säure in Verbindung mit dem Kochsalz, wie bei sehr vielen Proteinkörpern fällend und fixirend. Je weiter wir mit der Concentration der Kochsalzlösung herabgehen, desto leichter nimmt die Zwischeusubstanz Wasser auf, bis schliesshch bei 2 % Kochsalz nicht nur die Zwischensubstanz, sondern auch die Fibrillen stärker quellen. Zwischen der Wirkung von Wasser und der 1 — 2 pro- centigen Kochsalzlösung besteht nur der Unterschied, dass in Kochsalz niemals Vacuolen gebildet werden, was wohl auf die osmotische Leistung des Kochsalzes zurückzuführen ist. Am besten eignet sich zur Sichtbar- machung der Fibrillen eine 4procentige Kochsalzlösung, die Quellung geht zwar langsam vor sich, es kann mehrere Stunden dauern, aber man erhält dann oft so deutliche Bilder wie bei der Quellung in Wasser mit nachträg- licher Fixirung (vgl. Fig. 7 — 10). Bei einigen Pflanzen muss man noch weiter in der Concentration herabgehen um Quellung zu erzielen, so z. B. bei Scilla maritima^ deren Chlorophyllkörper in 4 % Kochsalz meist ihre linsenförmige Gestalt beibehalten oder in geringem Grade mehr gleichmässig aufquellen, während in 2 % Kochsalz die Fibrillen sichtbar werden (Fig. 30 imd 31), sich wohl auch von einander trennen (Fig. 32). Nach längerer Einwirkung werden die Fibrillen jedoch wieder weniger deutlich, indem sie selbst quellen, und nur die Grana lassen sich noch in der sonst gleichmässig grünen Grundmasse erkennen (Fig. 33), Aehnlich verhalten sich Chloro- 2)hytuin inornafnm und Dracaena draco. Bei Mnium undulatum waren die Grana in 20 % Kochsalz (Fig. 35) noch sichtbar geblieben, in 10 % wird die Masse mehr gleichmässig grün, nur ist die Peripherie unserer Gebilde stärker gefärbt, zugleich werden die Stärkekörnchen im Innern sichtbar (Fig. 36). In 4% Kochsalz nach 5 Stunden, oder in 1% nach 15 — 20 Minuten erfolgt die deutliche Trennung der helleren inneren Zwischensubstanz und der hier an der Peripherie gelagerten stärker grüngefärbten Fibrillen- substanz (Fig. 37a Aufsicht, Fig. 37b Querschnitt). In der 4procentigen Lösung waren die Chlorophyllkörper auch nach 18 Stunden ziemlich unver- ändert geblieben, während die Fibi-illen in der Lösung von 1 % Kochsalz undeutlich wurden, nach 16 Stunden waren sie mehr gleichmässig grün geworden, wohl in Folge der nachträgUchen Fibrillenquellung. Auch in den weniger concentrirten Lösungen macht sich häufig ein Un- terschied zwischen verletzten und unverletzten Chlorophyllkörpern geltend, indem die ersteren bedeutend stärker quellen, wälireud die Wasseraufnahme 57 in den letztern mclir gleichmiissig vor sich geht. Dem entsprechend können wir, wie z. 13, bei Calathea infiigms in 4% Kochsalz Bilder erhalten wie Fig. 40 oder wie Fig. 39, die von dem Aussehen in der unverletzten Zelle in verschiedener Weise abweichen. Bei vielen Chlorophyllkörpern, die unverletzt sind, werden die Fibrillen zwar nicht wesentlich auseinandergetrieben, aber doch sehr deutlich gemacht, indem ihre Contouren besser hervortreten (vgl. hiezu Taf. I. Fig. 41, Tradescantia virginica). Trotz der Mannigfaltigkeit im Einzelnen zeigt sich doch, dass das Chloro- plastin (die Fibrillensubstanz) niemals löslich ist, auch nur sehr geringe Quellung zeigt, während das Metaxin in verdUnnteren Koclisalzlösuugen noch quillt, dass es bei höheren Conccutrationen jedoch keine QucUbarkoit zeigt, sondern unverändert bleibt. Verhalten gegen gesättigte Lösungen von schwefelsaurer Magnesia und schwefelsaurem Ammoniak. Bei der Einwirkung von gesättigter schwefelsaurer Magnesia werden die beiden Substanzen der Chlorophyllkörper allgemein gefällt. Die vollständig unverletzten Chlorophyllkörper behalten ihr Aussehen wie in der lebenden Zelle, analog dem Verhalten in 20% Kochsalz. Haben wir dagegen stär- ker verletzte oder angeschnittene Chlorophyllkörper vor uns, so werden diese in einen feineu Niederschlag verwandelt, ohne dass Fibrillen und Zwi- schensubstanz sich wesentlich anders verhielten. Oft hatte es den Anschein, als ob die in der gesättigten Lösung befindlichen Chlorophyllkörper etwas kleiner wären, als die in der lebenden Zelle; ich glaube, dass diese Erschei- nung durch Wasserentziehung hervorgerufen wird, aber nicht dadurch, dass Proteinsubstanzen im Chlorophyllkörper gelöst werden. Die Fibrillen wer- den sicherlich nicht gelöst und die Unlöslichkeit des Metaxins geht daraus hervor, dass die Zwischensubstanz an den verletzten Gebilden durch die schwefelsaure Magnesia niedergeschlagen wird. Lässt man Chlo- rophyllkörper mehrere Tage in der gesättigten Lösung von schwefelsaurer Magnesia liegen, so wird, wie wir dies auf Taf. IL Fig. 89 an einem Chlo- rophyllkörper von Phajus sehen, allmählig ein Chlorophyllderivat in Tropfen- form ausgeschieden, ähnlich wie bei den gekochten Chlorophyllkörpern. Kalt gesättigte Lösung von schwefelsaurem Ammoniak wurde von Kühne zur Unterscheidung der Peptone von den übrigen Eiweisskörpern angewendet. Lässt man diese Substanz auf die Chlorophyllkörper einwir- ken, so werden sie gefällt. Sie verlialten sich wie in gesättigter Lösung von schwefelsaurer Magnesia. Eine einzige Ausnahme fand ich bei den Chlorophyllkörpern aus den Knollen von Phajus grmidifolius. Dieselben enthalten schöne Eiweisskrystalle. Dieselben sind in dem schwefel- sauren Ammoniak nicht vollständig unlöslich. Die übrige Substanz des Chlorophyllkörpers wird fixirt, es bleibt, wie wir an Fig. 42 Taf. L sehen, an Stelle des Krystalls eine Höhlung zurück, während das übrige Chloro- phyllkorn fixirt wird. 58 Aus dem Gesagten crelit hervor, dass in liochconcentrirten Lösungen von Kochsalz, schwefelsaurer Magnesia und schwe- felsaurem Ammoniak Chloroplastin und Metaxin uulöslich sind. In Kochsalzlösungen von 4 — 10% ist das Chloroplastin unlös- lich, das Metaxin quellbar, ohne sich jedoch zu lösen. Bei längerem Verweilen in der Kochsalzlösung coaguliren die Substanzen der Chlorophyllkörper, sie verlieren ihre Quelluugsfähigkeit in Wasser. § 11. Einwirkung von pliosphorsauren Alkalien, Kalkwasser und freiem Alkali auf die Cliloropliyllkörper. Verhalten gegen KH.^PO^. Eine Iprocentige Lösung bietet keinen wesentlichen Unterschied gegenüber dem Verhalten der Chlorophyllkörper in Wasser, nur dass die Wasseraufnahme etwas beschränkt wird. In unverletzten Chlorophyllkörpern werden die Fibrillen etwas auseinandergetrieben und dadurch sichtbar gemacht. Haben wir es mit gut quellbaren Gebilden zu thun, so werden wie z. B. bei Oncidium altissimum, Impatiens parviflora die Fibrillen bald undeutlich, indem sie ebenfalls ihr Volumen vergrössern. Wir erhalten dann Bilder wie bei der gleichmässigen Quellung in Wasser. Besser tritt die Wirkung des Monokaliumphosphates an den verletzten und angeschnittenen Chlorophyllkörpern zu Tage. Der Unterschied im Ver- halten der Fibrillen und der Zwischensubstanz, den wir schon bei der Be- handlung mit Wasser und Kochsalzlösungen beobachten konnten, zeigt sich hier aufs Neue. Die Zwischensubstanz verletzter Chlorophyllkörper quillt Behr stark auf, und es ist mir nicht unwahrscheinlich, dass sie in einzelnen Fällen sogar gelöst wird, wie z. B. bei Impatiens yarviflora. Wir sehen manchmal an der übrigen Chlorophyllkornmasse eine Vacuole hängen, die sich jedoch schlecht von der umgebenden Flüssigkeit abhebt. So weit man die Entstehung derselben beobachten kann, muss man annehmen, dass sie die sehr stark gequollene oder gar gelöste Zwischensubstanz enthält. Ich konnte dies an Impatiens parviflora und Oncidium suave (Taf. I, Fig. 43) beobachten. Noch deutlicher wird das Austreten von Substanz und die dadurch bedingte Bildung einer seitlich anhängenden Vacuole bei den Chlo- rophyllkörpern der PhajuskwoW^n. Der Eiweisskrystall verwandelt sich in eine derartige Blase, welche bei 1 % KH^PO^ jedoch nicht immer erhalten bleibt, aber häufig genug zu sehen ist. Eigentliches Schaumigwerden d. h. weitergehende Vacuoleubildung fand niemals statt. Sind die Chlorophyllkörper nicht zu weit gequollen, bleiben die Grana erhalten, sonst vertheilen sie sich gerade so wie bei der Wasserwirkung. Steigern wir die Concentration der Lösung unseres Kalisalzes, so finden wir, dass je concentrirter die Lösung ist, desto geringer die Quellung wird. Bei 5% KH._jP04 ist die Quellung besonders an den unverletzten Chlore- 59 phyllkörpein gering, die Stniktm- sowie die Grana traten niemals sehr deutlich hervor. An den verletzten Chlorophyllkörperu fand ich dagegen noch häutig Isolirung der Fibrillen, wie z. B. bei Fittonia, Taf. 1, Fig. 45, oder bei Plectogyne variegatu. Bei Phujus, Fig. 46, wurde der Krystall zwar gelöst, die Blase ])latzte aber nicht, sondern blieb mit der übrigen Substanz in Verbindung. Die letztere wurde durch den (quellenden Eiweiss- krystall etwas auseinander geschoben. In 2 0*y(» KH._,PO^ findet keine Quellung mehr statt, auch weitere Veränderungen an Struktur und Aussehen sind an den Chlorophyllkörpern nicht zu beobachten. Die Pruteinsubstanzen des Chlorophyllkorns sind also hierin unlöslich. Verhalten gegen Na.^HPO^. Im Wesentlichen difterirt die Wirkung des zweibasischen Salzes nur wenig von der des Monokaliuraphosphates. Hier wie dort verändern die hochconcentrirten Lösungen (20%) die Chlorophyllkörper gar nicht, sobald dieselben unverletzt sind, und auch beim Anschneiden oder bei Druck nelimen die Strukturelemente nur wenig Wasser auf. Ich konnte in einigen Fällen bei Impatiens parviflora beobachten, wie ein Druck, der zufällig nur die Hälfte eines Chlorophyllkorns getrotfen hatte, nur diese nndeutlich werden und etwas quellen liess, während die andere Hälfte ihr normales Aussehen behielt. Der Eiweisskrystall von Phajus wurde in derselben Weise gelöst wie bei KH.,PO^. In 5 "/() Na., HPO^ behielten die unverletzten Chlorophyllkörper ihr nor- males Aussehen, nur bei längerer Wirkung fand bei einigen Pflanzen ein Auseinanderweichen der Fibrillen statt, wie z. B. bei Calathea insignis, Taf. 1, Fig. 48, und bei Plectogune. An verletzten Chlorophyllkch-pern ging die Quelluug etwas weiter, die Fibrillen wurden undeutlicher, waren oft nur an den Granareihen zu er- kennen oder an herausgerissenen Fibrillen (Fig. 47), oder sie wurden in eine homogene Masse ohne erkennbare Struktur verwandelt (Fig. 49). Am weitesten geht die Quellung in 1 % Na.^HPO^. Es findet hier auch bei den unverletzten Chlorophyllkörpern Wasseraufnahme statt, theil- weise zeigen sie die Fibrillentrennung; da die letzteren jedoch selbst quellen und keine scharfen Contouren aufweisen, erhalten wir meist keine deutlichen Bilder, die besonders nach einiger Zeit vollständig strukturlos werden. Vacuoleubildung findet niemals statt. Wir können also nicht sagen, ob das Metaxin in Na.^HPO^ löslich ist. Es wäre möglich, dass dieser Stoflf gelöst nach Aussen ditfundirt, was sich jedoch schwer controlliren lässt. Aus der Quellung in 5 % Na.^HPO^ können wir ersehen, dass die Zwischen- sabstanz leichter Wasser aufnimmt, als die Fibrillen. Ihre Löslichkeit ist nicht unwahrscheinlich, doch nicht direkt bewiesen. Mit Sicherheit können 60 wir aber sagen, dass die Hauptmasse des Chlorophyllkörpers sich gegen Dinatriumphosphat indift'erent verhält, darin unlöslich ist, nicht gefällt wird und ihren quellbaren Zustand beibehält. Verhalten gegen Kalkwasser. Die Chlorophyllkörper quellen in Kalkwasser sehr stark. Sie werden entweder zu einer gleichmässig trüben Masse oder es werden Vacuolen ge- bildet, vollständige Lösung erfolgt niemals. Wir sehen die eine oder die andere Quelluugsform bei derselben Pflanze auftreten, wenn auch das Zahlenverhältniss beider wechselt. So fand z. B. bei Oncidium altissimum fast immer Vacuolenbildung statt, während ich bei Fuchsia ungefähr ebenso oft gleichmässiges Aufquellen als Vacuolenbildung beobachten konnte und bei Tradescantia virginica, Impatiens parvißoya^ Phajus grandifoUus die Zahl der gleichmässig aufgequollenen überwog. Ebenso wie in Wasser sehen wir, dass die Chlorophyllkörper bei gleich- massiger Quellung nicht vollständig klar homogen werden, sondern trübe bleiben {vgl. Fig. 50 Phajus und Fig. 51 Fittonia)-^ lassen wir derartige Chlorophyllkörper längere Zeit in dem Kalkwasser liegen, so aggregiren sich die feinen Körnchen, welche die Trübung hervorriefen, wir erhalten dann mehr grobkörnige Bilder, ähnlich denjenigen, welche durch die Behandlung mit 3% Essigsäure entstanden sind (vgl. hiezu Taf. II, Fig. 63). Die gequollenen Chloropliyllkörper sind übrigens so durchsichtig, dass man die Stärkekörner gut erkennen kann. Die Vacuolenbildung geht ziemlich schnell vor sich und nur selten, z. B. bei Fittonia (Taf. I. Fig. 52) konnte ich Fibrillen und Zwischensubstanz in ihrer ursprünglichen Vertheiluug beobachten. Der Grund, warum die Fibrillen sich nicht scharf abheben, liegt in ihrer eigenen bedeutenden Quel- lungsfähigkeit. Das Kalkwasser wirkt sogleich tödtend auf die Chlorophyllkörper, wes- halb wir auch keinen Unterschied zwischen verletzten und unverletzten Ge- bilden constatiren konnten. Die allenthalben auftretende Vacuolenbildung macht es uns wahrschein- lich, dass die beiden Substanzen der Chloropliyllkörper sich ebenso gegen Kalkwasser verhalten als gegen die vorher genannten Reagentieu. Wenn wir auch die Löslichkeit des Metaxins bei den gleichmässig gequollenen Chlorophyllkörperu nicht demonstriren konnten, so sprechen unsere Reactio- nen doch auch nicht dagegen. Das Chloroplastin ist jedenfalls stark quell- bar aber unlöslich. Verhalten gegen Kalilauge. Die Einwirkung von Kalilauge auf den Zellinlialt ist schon von ver- schiedenen Seiten besprochen worden, ohne dass man auf die Unterschiede Rücksicht genommen hätte, welche die einzelnen Bestandtheile der Zelle darbieten. Der Vollständigkeit halber führe ich die bekannte Thatsache an, 61 dass verdünnte Kalilauge ein gleichmässiges starkes Aufquellen des ganzen Chlorophyllkorpers hervorruft, während in concentrirter Kalilauge wohl die Stärkekürner aber nicht das Protoplasma unserer (iebilde aufquillt. Schon sehr geringe Mengen von Kalilauge, 0,l"'()Und l^'o bewir- ken sehr starkes Aufquellen. Um die hierbei stattfindende Volumvergrös- seruug zu veranschaulichen, verweise ich auf Taf. II. Fig. 5.3 und Fig. 55, welche die Chlorophyllkörper von hnpaiiens im ungequoUenen und durch 1% Kalilauge veränderten Zustande darstellen. Fig. 54 gibt uns die Grösse eines Chlorophyllkorns wieder, das in concentrirter Kalilauge lag, wir sehen, sein Volumen hat sich nicht wesentlich verändert. Eine Grössenzunahme findet auch dann nicht statt, wenn die Chlorophyllkörper Stärke enthalten, die Letztere quillt auch in concentirtem Kali sehr stark, es wird dann die plasmatische Substanz auf eine Raudzone beschränkt (Fig. 56 Mnium) oder doch wenigstens um die quellenden Stärkekörnchen herum zusammengedrängt (Fig. 57 Oricidium). Zum Nachweis, dass die helleren Stellen wirklich Stärke sind, ist es nothwendig die Chlorophyllkörper vor der Jodbehandlung in Essigsäure zu bringen, da bei Zusatz von Wasser das Protoplasma zu stark quillt. Von einer feineren Struktur ist weder bei dem Einlegen in das conceu- trirte Kali, noch bei der nachherigen Fällung durch Essigsäure etwas zu beobachten. Bei der starken Quellung in verdünnter Kalilauge werden die Chloro- phyllkörper fast vollständig homogen und klar. Sie verlieren zumeist ihr trübes Aussehen und werden gleichmässig gelblichgrün gefärbt, sehr durch- sichtig, so dass eingelagerte Oeltröpfchen und Stärkekörnchen deutlich zum Vorschein kommen. Als Beispiel hierfür mögen die Chlorophyllkörper von Phajus (Fig. 58) dienen, welche nach der Behandlung mit 0,1% Kalilauge schon die vorhandenen Oeltröpfchen zeigen, die sich bei Zusatz von Alkohol lösen. Eine eigentliche Struktur hat der durch Alkohol niedergeschlagene Chlorophyllkörperrest nicht mehr, bei der Quellung ist also die ursprüng- liche Struktur vollständig zerstört worden. Zu gleicher Zeit mit dieser durchgreifenden Zerstörung der Struktur muss auch eine Veränderung des Chlorophyllfarbstotfes vor sich gehen. Nicht nur, dass die Chlorophyllkörner gelblich grün aussehen, diese klare gleichmässige Färbung der gequollenen Masse spricht für eine Lösung des Chlorophylls resp. seiner Träger, während wir bei den trüb gequollenen Chlorophyllkörpern den Farbstoff in Verbindung mit einem ölartigen Körper in Tröpfchenform vor uns haben. Es würde diese Beobachtung mit den Anschauungen von Hansen') übereinstimmen, welcher annimmt, dass sich das Chlorophyll, wie es in der Pflanze vorkommt, durch Natronlauge verseifen lässt. Eine derartige Chlorophyllseife mag sich wohl so gleichmässig in dem gequollenen Chlorophyllkorn vertheilen. 1) A. Hansen, Der Chlorophyllfarbstoff, Arbeiten des Botanischeu Instituts in Würzburg. Bd. III, p. 123 ff. 1884. 6 2 Theilweise werden die Chlorophyllkövper aucli in der verdünnten Kali- lauge niclit vollständig homogen, es findet dies aber nur dann statt, wenn die Zellen sehr gerbstoffreich sind und man eine zu geringe Menge von Kalilauge 0,l*^/o angewendet hat. Das Chlorophyllkorn bleibt dann wie z. B. bei Quercushl'ättern mehr körnig trübe. Diese Trübung ist hier nicht durch die Vertheilung des Chlorophyll verursacht, sondeim rührt davon her, dass der Gerbstoff auf das Chloroplastin auch noch in schwach alkalischer Lösung etwas fällend wirkt. Bei 1% Kalilauge war diese Wirkung des Gerbstoffes schon fast vollständig aufgehoben. Bei Pflanzen, die geringere Mengen von Gerbstoff enthielten, z. B. bei FuchsiahVättern quellen die Chlorophyllkörper auch schon in 0,1% Kalilauge stark auf. Da die Kalilauge ebenso wie das Kalkwasser sogleich tödtend wirkte, besteht kein Unterschied zwischen unverletzten und verletzten Gebilden. Resumiren wir die Resultate dieses Paragraphen in Kürze: Monokalium- und Dinatriumphosphat verhalten sich relativ indifferent gegen die Substanzen des Chlorophyllkörpers. In diesen beiden Salzen macht sich wiederum analog der Wirkung von Wasser oder Neutralsalzen ein Unterschied in der Quellungsfähigkeit von Fibrillen und Zwischensubstanz geltend, indem die letztere stärker quillt, sich theilweise auch löst. Ausserdem stellt sich in den beiden Kaliphosphaten ein Unter- schied zwischen verletzten und unverletzten Chlorophyllkörpern heraus, indem die letzteren viel länger der Einwirkung der Salze widerstehen. Im Allgemeinen quellen die Chlorophyllkörper in dem Dina- triumphosphat nicht viel mehr als in dem Monokaliumphosphat. In Kalkwasser und Kalilauge wird die natürliche Struktur voll- ständig zerstört. Die Vacuolenbildung in Kalkwasser deutet darauf hin, dass das Metaxin auch löslich ist-, wenn diese Vacuolenbildung nicht immer eintritt, so ist dies vielleicht durch die zu starke Quellung des Chloroplastins bedingt, wodurch dasselbe durchlässig wird für die Vacuoleuflüssigkeit. In verdünnter Kalilauge findet starke Volumvergrösserung statt, zugleich scheint der Chlorophyllfarbstoff verseift zu werden, wodurch es möglich wird, dass der gequollene Chloro- phyllkörper ein vollständig homogenes klares Aussehen erhält. Aus hoch concentrirten Lösungen vonKH.^PO^, Na.^HPO^ und KOH vermag die Plasmasubstanz der Chlorophyllkörper kein Wasser aufzunehmen, sie quellen nicht. Vollständige Lösung findet nirgends statt. § 12. Einwirkung von freien Säuren auf die Cliloropliyllkörper. Verhalten gegen Essigsäure. Verdünnte Essigsäure wird schon seit Langem ebenso wie manche andere organische Säuren zum Fixiren des Plasmas verwendet. Man fand jedoch, dass die Essigsäure nicht bei allen Objecten gleiclunässig gut zu verwenden ist. Die Ursache davon ist, dass Essigsäure inn- innerhalb ganz bestimmter Grenzen gut fixirend wirkt, d. h. die Plasraakörper in einen unlöslichen Niederschlag verwandelt und dass die einzig fixirend wirkenden geringen Concentrationsgrade nicht alle Stoffe gleichmässig fällen. Die Verwandlung des Plasmas geht ausserdem so langsam vor sich, dass die feineren Struk- turelemente vor der Fixirung leicht Verschiebungen durch noch quellungs- fähig gebliebene Substanzen erleiden. Bei den Chlorophyllkörpern bewirkt eine Lösung von 0,2% Essigsäure nur dann vollständige Fixirung, wenn die Zellen etwas Gerbstoff ent- hielten, so z. B. bei Fuchsia und Quercus. Ohne diese Mitwirkung des Gerbstofies werden die Fibrillen sehr deutlich, das Chloroplastin wird lang- sam in einen unlöslichen Zustand übergeführt, während das Metaxin noch etwas quillt. Die Fibrillen sehen hier — man vergleiche Taf. II, Fig. 59 — dünner aus als bei der Behandlung mit Neutralsalzen (Taf, I, Fig. 27, 28), sie sind schärfer begrenzt, was auf eine geringe durch die Säurewirkung verursachte Schrumpfung zurück zu führen ist. Da zugleich die Zwischen- substanz etwas quillt, sicli auch nicht von den Fibrillen trennt, entstehen keine Lücken. Bei längerem Liegen quillt die Grundsubstanz weiter, wo- durch die Fibrillen gedehnt und blasenförmig aufgetrieben werden. Selten verwandelt sich das Chlorophyllkorn in einen Haufen von Blasen, es sind meistens nur 1 — 2 grosse Vacuolen entstanden, wie wir dies an Fig. 60 (Fittonia) sehen können. Diese Vacuolenbilduug, dieses Ausdehnen der Fibrillärsubstanz beweist uns, dass die verdünnte Säure das Chloroplastin nicht sofort in einen unlös- lichen Niederschlag verwandelt, der ja nicht mehr dehnbar wäre, sondern bei der Dehnung durch die Vacuolenflüssigkeit einfach zerreissen würde. So geringe Säuremengen lassen also die Strukturelemente besser hervortreten, ohne jedoch eigentlich zu fixiren. Dieser Strukturnachweis gelingt auch noch an Chlorophyllkörpern, die in Rückbildung begriften sind, wie z. B. im Stengel von Vicia sativa (Taf. II. Fig. 61), dessen Chlorophyllkörper sehr klein und unansehnlich sind und offenbar nur wenig mehr assimiliren. Eine wesentliche Aenderung geht bei der Behandlung mit 0,2% Säure in der Färbung der Fibrillen vor sich. Der Farbstoff der Grana vertheilt sich in denselben, die Grana selbst sind nicht mehr deutlich zu erken- nen (vgl. Fig. 59 und 61). Dieser Umstand mag es erklären, warum Schmitz und F rommann die Fibrillen für gleichmässig grün gefärbt halten, denn auch bei anderen fixirenden Substanzen kann eine derartige Vertheilung 64 des Chlorophylls eintreteu. Der Farbstoff selbst wird bei kürzerer Dauer der Säurewirkimg chemisch noch nicht verändert, wenigstens behält er sein rein grünes Aussehen. Lassen wir jedoch die Schnitte eine Woche lang in der Säure liegen, so findet allmählich Ausscheidung von sog. Hypochlorin- krystallen statt, d. h. von Säurechlorophyll. Unter Umständen genügt hierzu schon die im Zellsaft vorhandene Säure, wenn man nur Sorge trägt, dass die Zellen z. B. in Zuckerlösung liegend langsam absterben, so dass der Zellsaft nicht sogleich herausdiffundiren kann. Bei 1 % Essigsäure finden wir im Wesentlichen dieselben Erscheinungen wie bei 0,2%, auch hier tritt der Unterschied in der Quellbarkeit der beiden Substanzen in derselben Weise hervor. Je mehr wir die Coucentration der Essigsäure steigern, desto stärker wird die Quellung, die sich jetzt nicht mehr auf das Metaxin allein beschränkt, sondern sich auch auf das Chloroplastin erstreckt. Bei 3% Essigsäure erhalten wir nicht immer dasselbe Resultat, haupt- sächlich quillt die Zwischensubstanz, doch bleiben die Fibrillen nicht wesentlich in der Quellung zurück, so dass wir bald eine gleichmässig trübe und strukturlose Masse vor uns haben. Bei den unverletzten Chlorophyll- körperu bleiben die Fibrillen noch etwas länger sichtbar, ja ich fand sie selbst nach 24 Stunden noch theilweise erhalten. Auch kommt es vor, dass die Chlorophyllkörper blasigvacuolig werden, wie z. B. bei Phajus Taf. II, Fig. 62. Das Chlorophyll wird gelblicher, nach einiger Zeit erfolgt im Chloro- phyllkörper Ausscheidung feiner brauner Tröpfchen von Säurechlorophyll, während noch die Grundmasse gelblich grün erscheint (Phajus Fig. 63). Dieselben Veränderungen finden wir in 10"/o Essigsäure wieder, nur sind hier Fibrillen und Grundsubstanz nicht mehr zu unterscheiden. Auch hier findet erst nach längerer Zeit (24 Stunden) Ausscheidung feiner brauner Tröpfchen von Säurechlorophyll statt {Fittonia Taf. II, Fig. 64). In 50% Essigsäure quellen die Chlorophyllkörper sogleich auf, sie werden zunächst braungelb, nach einiger Zeit erfolgt Ausscheidung von braunen Säurechlorophylltröpfchen, die eventuell bei gleichmässiger Ver- theilung, z. B. bei Phapis, Fig. 66, den natürlichen Grana ähnlich sein können. Sie sind jedoch nicht direkt durch einfache Umwandlung aus den Grana entstanden, sondern erst durch Zusammenlaufen kleinerer Säure- chlorophylltröpfchen, die Vertheilung derselben ist in Folge dessen meist unregelmässig (vgl. Fittonia^ Taf. II, Fig. 65). Durch Erwärmen wird die Bildung des Säurechlorophylls bedeutend beschleunigt, es erfolgt sofort die Ausscheidung der braunen Tropfen. Die protoplasmatische Masse bleibt schwach gelblich bis bräunlich gefärbt (Fig. 65, 66, 67). Nach längerem Liegen erhalten die ausgeschiedenen Tröpfchen jene gewundenen eigen- thümlichen Formen [Phajus, Fig. 67), wie sie Pringslieim ') für das Hypochlorin abgebildet und beschrieben hat. ») Jahrbüchei- für wiss. Botanik. Bd. XII, Taf. 18, 20, 21 ote. p. 297, 298. 65 In Eisessi [2; erfolgt starke Quellung-, das Chlorophyll wird sogleich gelblich gefärbt, dann in kurzer Zeit gelöst, so dass die plasniatische Grundlage der Chlorophyllkürper vollständig entfärbt ist. Sie hebt sich von der umgebenden Flüssigkeit sehr wenig ab, so dass man zur Ansicht kommen kann, sie sei gelöst worden. Beim Einlegen in wässrige Satfranin- lösung nahmen die Chlorophyllkürper jedoch noch Farbstoff auf. Eine Struktur ist an denselben nicht zu beobachten. Diese Bildung einer durchsichtigen Gallerte in Folge der Einwirkung concentrirterer Essigsäurelösung, gleicht vollständig der Bildung von Säure- gallei'te, wie sie Rollet*) bei der Einwirkung von Säuren sowohl auf Serumglobulin als Serumalbumin beobachtet hat. Diese Säuregallerte, welche Rollet mit dem Namen Albuminid belegt, entsteht bei allmähligem Säure- zusatz, oder wenn man den Eiweissstoff in einem Dialysator auf Säure schwimmen lässt. Ich konnte mich an der aus reinem Eieralbumin dar- gestellten Gallerte davon überzeugen, dass dieselbe vollständig homogen war und frei von Bildungen, welche einer Struktur ähnlich sahen. Die von Rollet beobachtete Lösung der Gallerte in viel Wasser konnte ich auch an den Chlorophyllkörpern beobachten. In derselben Weise wurde der in den Chlorophyllkörpern von Phajus vorkommende Eiweisskrystall in eine Gallerte verwandelt. In den Figuren 66 und 67 sehen wir ihn noch als distincten Körper mit der gelblich gefärbten Chlorophyllkornsubstanz in Ver- bindung. In sehr verdünnten Säuren löst er sich vollständig auf. Verhalten gegen Salzsäure. Die Wirkung von Essigsäure und Salzsäure ist nur theilweise identisch, u. z. wirken sie nur verdünnt in derselben Weise auf die Chlorophyllkörper ein, während der Effect der übrigen Concentrationsgrade verschieden ist. Bei 0,01% Salzsäure finden dieselben Veränderungen statt, wie in Wasser, weder die Vacuolenbildung noch die gleichmässige Quellung zeigen einen Unterschied. In 0,1% Salzsäure finden wir ähnliche Erscheinungen wie in 0,2% Essigsäure, nur dass die Fibrillen sich nicht immer so gut erhalten, theil- weise sogar vollständig verquellen. Bei Phajus waren sie z. B. besser als bei einer anderen Behandlung zu sehen, während bei Fittonia Taf. II, Fig. 68 und Mnium undulatum Taf. II, Fig. 70 die Struktur vollständig verwischt wird, indem die Fibrillen selbst quellen und die Chlorophyllkörper auf diese Art in eine gleichmässig trübe Masse verw^andelt werden, in der nur noch die Ueberreste der Grana sich als dunklere Stellen abheben. Wo diese gleichmässige Quellung unterbleibt, kommt es wie z. B. bei Trades- cantia virginica zur Vacuolenbildung. Jegliche Quellung unterbleibt, sobald die Zellen vne bei Qiiercus zu viel Gerbstoff enthalten. 1) Sitzb. d. K. Academie d. Wiss. Wien 1881. Bd. 84, Abth. 3, p. 332—380. Auch Maly's Jahresbericht über d. Fortschritte d. Thierchemie. Bd. 11, p. 3. Cohn, Beiträge zur Biologie der Pflanzen. Band V. Heft I. 5 66 Wenn bei 0,1% Salzsäure die Wirkung also ziemlich verschieden ist, 80 finden wir im Gegensatz hierzu constant bei allen Chlorophyllkörpern starkes Aufquellen, sobald wir eine Iprocentige Salzsäure anwenden. Die stärkere Quellung beruht darauf, dass auch die Fibrillen wesentlich von ihr berührt werden, wobei kein Unterschied zwischen Fibrillen und Zwischen- substanz zu Tage trat. Wir erhalten eine vollständig gleichmässig grüne Masse {Fittoma Taf. II, Fig 59), welche die Oeltröpfchen und Stärkekörner gut erkennen lässt. Die Vertheilung der Grana ist eine vollständige. Wirkt zugleich der GerbstotF der Zelle mit ein, wie z. B. bei Quercus, so ist die Quellung wohl etwas geringer, die Masse wird weniger homogen, immerhin findet Quellung statt. Bei Mmuni fand ich die Volumvergrösserung ungefähr ebenso stark als in 0,1 "'o Salzsäure, während bei Fittoma in 1% Salz- säure eine stärkere Volumvergrösserung zu Tage trat. Während also bei der Anwendung von verdünnter Salzsäure mehr oder weniger vollständige Quellung erzielt wird, treten bei der Einwirkung von concentrirter Salzsäure Fällungserscheinungen auf. Die hier stattfindende Fällung unterscheidet sich wesentlich von der durch Alkohol, Picrinsäure, Osmium-Chrom-Essigsäure etc. bewirkten, indem in der concentrirten Salz- säure keine Fibrillen sichtbar werden, die Chlorophyllkörper also eigentlich structurlos fixirt waren und nur die verschiedene Vertheilung hellerer und dunklerer Stellen zur Ansicht führt, es läge eine der ursprünglichen analoge Struktur vor. Wenn wir von den Veränderungen des Chlorophylls absehen, so gleicht die durch die Salzsäure bewirkte Fällung der in gesättigten Lö- sungen von Neutralsalzen. Die Proteinkörper der Chlorophyllkörper sind unlöslich in der concentrirten Säure, werden aber durch nicht zu lange dauernde Berührung ihrer Quellbarkeit in Wasser oder verdünnter Säure nicht beraubt. Durch diese Fällungserscheinungen in concentrirter Salzsäure hat P rings - heim^) seine Ansicht über die Struktur der Chlorophyllkörper gestützt und ist, wie schon oben angedeutet wurde, zu wesentlich anderen Resultaten gelangt, weshalb wir auf seine Angaben etwas näher eingehen wollen. Pringsheim verwendete zu seinen Versuchen concentrirte Salzsäure, welche mit dem vierfachen Volumen Wasser versetzt war, es würde diese Concentration der von mir verwendeten 20 procentigen Säure entsprechen. Ueber die Reaction selbst äussert sich Pringsheim '^) folgendermassen: „Werden nun grüne Gewebe mit Salzsäure behandelt, so bemerkt man an ihnen unmittelbar nach Hinzufügung der Säure keine andere auffallende Er- scheinung als ihre plötzliche Farbenänderung. Das ganze Gewebe sowohl, wie die einzelnen Chlorophyllkörner in den Zellen, nehmen, wie wohl Jeder weiss, der Untersuchungen über Chlorophyll angestellt hat, sofort einen gelb- 1) N. Pringsheim, Ueber Lichtvvirkung und Chlorophyllfunction. Jahrbücher f. wiss. Botanik. Bd. XII, 1879—81. p. 294 ff", a) 1. c. p. 295. 6 7 lichgrüneii, goldgelben oder tnelir briiunliclieii 'l'on an. Hierbei findet Jedoch weder eine Zerlegung des grünen Farbstolles atatt — wie man dies so oft fälschlich behauptet hat — noch ninniit die Salzsäure selbst den Farbstoff auf, sie bleibt ganz farblos." „Die Chlorophyllkörper selbst zeigen — abgesehen von dem eben be- sproclienen Farbenwechsel, der ja die Farbenänderung des ganzen Ge- webes schon äusserlich hervorruft — keine wesentliche Veränderung weder in ihrer Form noch in ihrer Struktur, nur sind sie jetzt nicht mehr rein chlorophyllgrün, sondern zeigen gleichmässig durch ihre ganze Substanz einen etwas nach gelb oder blau neigenden Farbenton. Allein schon nach weni- gen Stunden finden sich in denselben, vornehmlich an ihrer Peripherie, dunkle, röthlichbraune oder rostfarbige oder gegen die übrige Substanz des Chloro- phyllkorns scharf abgegrenzte Massen vor, von denen vor Einwirkung der Säuren nichts zu bemerken war." Frings heim glaubt nun, dass diese ausgetretenen braunen Massen, aus denen sich nach längerem Liegen gewundene, peitschenformige, krystalloidische Gebilde entwickeln, ein Gemenge sind von dem sogenannten Hypochlorin mit Derivaten des ChlorophyllfarbstofFes. Diese Ansicht ist durch die Unter- suchungen A. Meyers^) beseitigt, welcher nachwies, dass die ausgetrete- nen Massen mit dem Cblorophyllan Hoppe-Seylers identisch sind, also ein durch Säurewirkung entstandenes Product des Chlorophylls. Sehen wir von der unrichtigen Deutung der ausgetretenen braunen Mas- sen ab, so kann man Frings heims Beschreibung der Salzsäurewirkung, soweit ich sie angeführt habe, vollständig acceptiren. Dagegen muss ich die weitere Behauptung Frings heims bestreiten, dass nach der Behand- lung mit der Salzsäure oder nach dem Erwärmen ein Gerüst zurückbleibt, das eine regelmässige Schwammstruktur zeigt. Pringsheim'^) sagt: „Um dieselbe deutlich zu erkennen, bedarf es guter und starker Immersionslinsen. Soviel ist leicht zu sehen, dass die Grundsubstanz der Chlorophyllkörper keine strukturlose, gleichartig homo- gene Substanz darstellt. Man könnte nach einigen Bildern, die man erhält (Taf. XXIV. Fig. 6), versucht sein anzunehmen, dass sie von einer gleich- massigen weicheren Substanz gebildet wird, in welches dichtere Elemente, Körperchen oder Stäbchen, etwa wie in manchen Zuständen ruhender Zell- kerne, eingebettet sind. Doch erhält man an guten Präparaten und in Fäl- len, in welchen die Zeichnung am schärfsten erscheint (1. c. Taf. XXIV. Fig. 5, 7, 9) den bestimmten Eindruck eines von Höhlen durchsetzten Gebil- des von gleichsam siebförmiger Struktur; an der Peripherie der erwärmten, oder mit Salzsäure behandelten Chlorophyllkörper (Taf. XXV.) lässt sich fast regelmässig hier und dort wahrnehmen, dass die austretenden grünen Tropfen imd die rostbraunen Massen noch hie und da in diese Höhlen und 1) Das Chlorophyllkoni. p. 22. 2) 1. c. p. 312. 5* 68 Lücken der porösen Substanz hineinragen und dass sie aua diesen wie aus den Maschen eines Netzes hervorgetreten sind." „Die feste Grundsubstanz der Chlorophyllkörper, die ihre Form bestimmt, bildet daher ein schwaramförmiges Gerüste, welches im normalen Zustande von dem ölartig flüssigen Träger des Farbstoffes und dem Hypochlorin durchtränkt ist." Wie wir aus dieser wörtlich citirten Beschreibung ersehen, drückt sich Priugsheim, was die thatsächlichen Beobachtungen anbelangt, sehr vor- sichtig aus, er giebt die Möglichkeit zu, es hier mit Stäbchen und Körnchen zu thun zu haben, er spricht davon, dass man an guten Präparaten den Eindruck habe, dass ein mit Höhlen durchsetztes Gebilde vorliege, die ihm vorgelegenen Bilder scheinen mir demnach wohl nicht so deutlich gewe- sen zu sein als seine Abbildungen. Nachdem ich die Chlorophyllkörper in der von Pringsheim angege- benen Weise behandelt habe, bin ich zur Ueberzeugung gelangt, dass die- sem Forscher verschiedene Bilder vorgelegen haben, welche er irrthümlicher Weise identificirt hat. Beim Einbringen der Chlorophyllkörper in 20% Salz- säure erscheinen, wie Pringsheim angiebt, die Chlorophyllkörner anfangs strukturlos, sie sind hellglänzend, auch noch gelblichgrün gefärbt. An den bei weiten meisten Chlorophyllkörpern erhält sich diese Strukturlosigkeit auch nach- dem sie vollständig entfärbt sind. Durch den Austritt des Chlorophyllans entstehen in all diesen Fällen niemals Lücken oder Spalten. Ich frage nun, warum sieht man an all diesen zahlreichen Chlorophyllkörpern keine Höh- lungen, trotzdem die Chlorophyllkörper vollständig entfärbt sind? Bei einer kleineren Anzahl von Chlorophyllkörpern werden, nach dem Einlegen in die Salzsäure, nicht immer ganz regelmässig vertheilte dunklere Stellen sichtbar, die jedoch keineswegs scharfe Contouren oder eine genaue Abgrenzung aufweisen, wie Pringsheim es abbildet. Wir sehen dieselben in ihrer ganzen Undeutlichkeit auf Taf. H. Fig. 71 (Ftttom'a) und Fig. 72 {Vallisneria) abgebildet. Auch wenn die Grana, wie z. B. bei Fittoma vorher sehr schön sichtbar waren, so sind dieselben nach der Salzsäurebe- handlung nicht mehr wahrzunehmen, es hat demnach hier eine Vertheilung des Farbstoffes stattgefunden und die hier zu beobachtenden Stellen können von einer unvollkommenen Vertheilung des Farbstoffes herrühren. Wir haben ähnliches schon bei der Quellung in Wasser, in Na.^HPO^ und in 0,1 % Salzsäure zu beobachten Gelegenheit gehabt, wo von den Grana auch weiter nichts als dunklere Stellen übrig geblieben sind. Die letzteren sind hier wie da niemals Höhlungen, sondern nur etwas dichtere oder auch dunk- lere Substanz. Es ist leicht möglich, dass diese Derivate der Grana mitwirken, das bezeichnete Aussehen der Chlorophyllkörper hervorzurufen, ich glaube jedoch, dass noch ein anderer Umstand mitwirkt, diese dunkleren Stellen im Chloro- phyllkörper zu erzeugen. Dieselben sind, obschon unvollkommen, auch in den vollständig entfärbten Chlorophyllkörnern sichtbar (Taf. H, Fig. 73 69 ValUsneria und Fig. 74 Impatiens). Rührten sie direkt von der Grana- substanz her, so mussten wir zur Annahme greifen, dass nach der Zer- störung des Chlorophylls respective nach der totalen Entfärbung ein Körper zurückbliebe, welcher durch die Salzsäure nicht angegriffen würde, sondern wegen seines dichteren Gefüges in der weniger dichten Grundsubstanz auch fernerhin noch sichtbar bliebe. Bei der sehr complicirten Zusammensetzung des Chlorophylls ist dies keine so unmotivirte Annahme, wie leicht kann ein Derivat desselben zurückbleiben, das durch die Salzsäure nicht weiter angegriffen wird. Bei vollkommener Ausscheidung des Chlorophylls in Tropfen- form kann möglicher Weise auch dieser Stoff mit ausgeschieden werden und so in der Mehrzahl der Fälle unsichtbar bleiben. Dies sind jedoch alles Annahmen, für die wir den direkten Beweis zu führen kaum im Stande sind. Sehen wir uns daher nach anderen Hilfsmitteln um. Behandeln wir Chlorophyllkörper z. B. von Valh'sneria, einer Pflanze, welcher Pringsheim unter anderen seine besten Präparate verdankte, zuerst einige Zeit mit Salzsäure unter schwacher Erwärmung und fügen, nachdem dieselben ent- färbt sind, Alkohol zu, so werden die Chlorophyllkörper-Grundsubstanzer besser fixirt als vorher, zugleich erkennt man aber (Fig. 75), dass die voihei dunkler erscheinenden Stellen einer fibrillären Masse angehören, sie bilden die Ecken und Knotenpunkte von Fibrillen, sind aber niemals Höhlimgen oder Vertiefungen oder Lücken, wie Pringsheim annimmt. Eine ähnliche, wenn auch nicht so deutliche Fibrillenstruktur konnte ich beobachten, als ich die Chlorophyllkörper von Valh'sneria zuerst ^/4 Stunden in Wasserdarjpf, dann 6 Stunden in Wasser verweilen liess und sie schliesslich in 20% Salz- säure einbrachte. An diesem Präparat Fig. 76 waren die Fibrillen eben- falls gut zu sehen, wenn auch die Knotenpunkte nicht immer so rund waren wie die dunkleren Stellen im Chlorophyllkorn. Was Pringsheim zur Annahme von Höhlungen verleitete, waren durch- wegs körnig-fibrilläre Gebilde, bestehend aus fester Substanz. Es gibt auch günstige Objecto, z. B. Tradescantia virginica und Phc- toggne, bei denen dieser Zusammenhang schon kurz nach dem Einlegen in die Salzsäure zu Tage tritt, es erscheinen dann mehr oder weniger deutlich Fibrillen in den Chlorophyllkörpern oder doch wenigstens Strichelungen, welche die Fibrillengrenzen andeuten. Bei wiederum anderen Chlorophyllkörpern, für welche uns Phnjus grandi- folius als Beispiel dient, bleiben anfangs noch fibrilläre Bildungen sichtbar, während später (nach 16 Stunden) die Fibrillen nicht mehr deutlich sind, es findet Ausscheidung des Chlorophyllans an der Obei-fläche statt oder Ausscheidung von kleinen Tröpfchen (Fig. 77), die jedoch mit den ursprüng- lichen Grana nicht identisch sind. Der Eiweisskrystall nimmt die Form einer Blase an und erstarrt allmählich. Der Grund, weshalb die Fibrillen hier nicht mit derselben Deutlichkeit wie in anderen Fällen hervortreten, mag wohl in den durchgreifenden Ver- änderungen zu suchen sein, welche durch die Salzsäure hervorgebracht 70 wurden. Wir haben es hier mit Resten, mit Anklängen der ursprünglichen Struktur zu thun, die Behauptung dagegen, dass die plasmatische Grundlage der Chlorophyllkörper durch die Salzsäure nicht verändert wird, scheint mir widerlegt zu sein. Wenn schon schwache Salzsäure zerstörend einwirkt, um wie vieles mehr muss die starke Säure Veränderungen, besonders chemischer Natur hervorrufen. Die verdünnte Salzsäure wirkt schon zerstörend auf die Struktur, auch wenn man sie vereint mit einer öOproc. Zuckerlösung ange- gewendet hat, wodurch die Quellung behindert wird. Die Veränderungen in der verdünnten Säure sind also nicht blos die Folge des Aufquellens, sondern es findet wirklich eine Zerstörung der ursprünglichen Struktur durch die chemische Wirkung der Salzsäure statt. Mein Zweck war erstens zu zeigen, dass die Prin g sh ei m' sehen Beobach- tungen nicht zu der Annahme berechtigen, dass den Chlorophyllkörpern eine Schwammstruktur zukomme, zweitens wollte ich constatu'en, dass die Pro- teinkörper des Chlorophyllkorns durch die concentrirte Salzsäure gefällt werden. Bei der Anwendung ganz concentrirter, d. h. unverdünnter Salzsäure geht die Chlorophyllanausscheidung noch schneller vor sich, die grüne Masse wird bald braun, vorher machen sich oft noch dunklere und hellere Stellen im Chlorophyllkorn geltend, wobei die ungleichmässige Ausscheidung und Vertheilung des Chlorophyllans dabei betheiligt ist (Fig. 79 Fittonia^ Fig. 78 Mnium). Ausserdem macht sich in der hoch concentrirten Salzsäure noch die Quellung der Stärkekönier geltend, die farblosen Vacuolen gleich, älmlich wie bei längerem Erhitzen in Wasserdampf (Fig. 81 ValUsneria)^ die übrige Substanz des Chlorophyllkörpers zurückdrängen. Ausnahmsweise fand ich eine besondere Art von Vacuolenbildung bei Phajus (Taf. II. Fig. 82 — 87). Hier bilden sich, ausgehend von dem farb- losen Theil, welcher von dem Eiweisskrystall stammt, Höhlungen, die mit Flüssigkeit erfüllt sind. Die übrige grüne Substanz verliert ihre Struktur und bleibt auf ein kleines Volumen zusammengeschrumpft (Fig. 86) in Ver- bindung mit der Krystallsubstanz. Diese Art der Vacuolenbildung deutet wohl darauf hin, dass bei Phajus besondere Umwandlungen durch die concentrirte Salzsäure stattfinden, die einen Theil des Chlorophyllkörpers lösen und so zur Vacuolenbildung führen. Das Resultat dieser Beobachtungen über die Einwirkung der Säuren ist: sowohl sehr verdünnte Essigsäure (0,2 — 1%) als sehr verdünnte Salzsäure (0,1%) wirken langsam fixirend, wobei jedoch durch die Salzsäure leicht Verquellungen eintreten, welche die ursprüngliche Struktur etwas verschieben. Bei der Essigsäurewirkung macht sich bei geringerer Con- centration ein Unterschied zwischen Chloroplastin und Metaxin geltend, welch' letzteres stärker quillt, sich bei 3 — 10% auch lösen kann. 71 Concentrirte Essigsäure bringt die Proteinsubstanzen der Chlorophyllkörper gleichmässig zur Quellung unter gleichzeiti- ger Lösung des Chlorophyllfarbstoffes. Bei geringerer Concentration der Essigsäure erfolgt Verthei- lung der Grana, später Umwandlung und Ausscheidung von Chlorophyllan. l'"() Salzsäure bringt die Chlorophyllkörper regelmässig zum Quellen unter gleichmässiger Vertheilung, späterer Ausscheidung des Farbstoffes. In concentrirter Salzsäure sind die Proteinsubstanzen unlös- lich, die Struktur wird zerstört, der Farbstoff verändert und ausgeschieden. § 13. Einwirkung einzelner Metallverbindungen auf die Clilorophyllkörper. Durch die in der Einleitung angegebene Mischung von Ferrocyanka- lium und Essigsäure wird das Chloroplastin und Metaxin gefällt. Man kann bei verschiedenen Pflanzen die angesäuerte Ferrocyankaliumlösung direkt zum Nachweis der Fibrillenstruktur verwenden, man bekommt dann Bilder ähnlich wie bei der Einwirkung sehr verdünnter Essigsäure allein (vergl. Taf. II. Fig. 59), ohne dass jedoch wie dort eventuell geringe Vacuolen- bildung eintritt, da sich das Metaxin in Ferrocyankalium nicht löst. Um die Fibrillen sehr deutlich hervortreten zu lassen, ist es nothwendig die Chlorophyllkörper ganz kurze Zeit etwas quellen zu lassen, es genügt bei saftigem Gewebe die Zeit, während sich der Schnitt auf dem Messer in Berührung mit dem Zellsaft befindet. Sobald die Chlorophyllkörper mit der angesäuerten Ferrocyankaliumlösung zusammen kommen, werden sowohl die Fibrillen als die Zwischensubstanz fixirt, und da letztere ihr Volumen schon etwas vergrössert hatte, so treten die Fibrillen scharf und getrennt zu Tage. Der entstandene Niederschlag ist jedoch nicht vollständig unquellbar in der Ferrocyankaliumlösung, weshalb nach längerem Verweilen die Fibrillen wie- der weniger deutlich werden. Im Gegensatz zu diesem deutlichen Fibrillärwerden der Chlorophyllkör- per erfolgt einfache Fällung nur mit Sichtbarmachung der Grana, wenn die Chlorophyllkörper vorher nicht mit Wasser oder Zellsaft in Berührung gekom- men sind. Schneidet man z. B. die Blätter von Plectogyne recht trocken, so sieht man an den Chlorophyllkörpern in der Ferrocyankaliumlösung höch- stens nur die Grana, feuchtet man dagegen den Blattquerschnitt au, so erhält man schöne Fibrillen. Ebenso sind bei den Chlorophyllkörpern von Fuch- sia, welche vermöge ihres Gerbstofl'gehaltes nur wenig quellen, keine deut- lichen Fibrillen zu sehen. Wesentlich für uns ist, dass die Proteinstoflfe der Chlorophyllkörper in Ferrocyankalium und Essigsäure unlöslich sind. Eine unerlässliche Bedingung der Fällung ist der Gehalt an Essigsäure, 72 da FeiTOcyankalium allein langsames Aufquellen der Chlorophyllkörper bewirkt. Dabei macht sich wie in der Kochsalzlösung eine etwas stärkere Quellbarkeit an der Zwischensubstanz geltend. Das Resultat der Einwir- kung einer Ferrocyankaliumlösung von 10% ist, dass zuerst noch Fibrillen sichtbar sind, dann aber die Chlorophyllkörper gleichmässig trübe aufquel- len, ohne dass eine Struktur an ihnen wahrzunehmen wäre. Lösung erfolgt niemals. Ebenso unterbleibt Vacuolenbildung. In einer ziemlich concentrirten Lösung von schwefelsaurem Kupfer sind die ProteinstofFe der Chlorophyllkörper vollständig unlöslich. Hierbei werden keine Fibrillen deutlich gemacht, die Chlorophyllkörper behalten viel- mehr ihr normales Aussehen, sind z. B. bei jungen Fuchstahlättern hellglän- zend, während bei Fittoma die Grana deutlich hervortreten und bei Plecto- gyne Andeutungen der Fibrillen zu sehen sind. Bei den durch Druck ver- letzten Gebilden ist die ursprüngliche Struktur meist noch undeutlicher, aber es lösen sich niemals die Fibrillen heraus. Lässt man Chlorophyllkörper lange Zeit in dem schwefelsauren Kupfer liegen, so kann Ausscheidung von öligen Tropfen beobachtet werden, welche den sog. Hypochlorinkugeln ähnlich sind. Die beiden folgenden Substanzen, das doppeltchromsaure Kali und das Ferrum dialysatum solubile bewirken keine Fällung, die Chlorophyllkörper quellen vielmehr langsam auf, sie werden schliesslich gleichmässig trübe, nachdem Grana und Fibrillen verschwunden sind. Lösung von Stoffen, auch partielle Lösung unterbleibt. § 14. Einwirkung von Terdauungsfermenten auf die Clilorophyllkörper. Die Verdaubarkeit der Chlorophyllkörper in Pepsin -Salzsäure wurde schon von E. Zacharias^) untersucht. Derselbe kam zu dem Resultat, dass die Chlorophyllkörper nur theilweise verdaut werden, dass der verdau- bare Stoff aber an Menge der unverdaubaren Substanz nachsteht. Zacharias behandelte frische Schnitte durch Blätter von Samhucus nigra mit künstlichem Magensaft, sodann mit Alkohol, darauf zur Zerstörung der Stärkeeinschlüsse • mit siedendem Wasser und färbte schliesslich die Re- sidua mit einer Lösung von Jod in Jodkalium. Im Vergleich zu den nicht mit Magensaft, sonst aber gleich behandelten Chlorophyllkörnern erschienen die von der Verdauung ^herrührenden Chlorophyllkornreste substanzarm und klein, woraus Zacharias mit Recht auf das Vorhandensein einer im Magensaft löslichen Substanz schliesst. Die hier angewendete Methode ist nicht vollständig einwurfsfrei, wenn ich auch das erhaltene Resultat nicht bestreiten will, welches mit meinen auf 1) E. Zacharias, Ueber Eiweiss, Nuclein und Plastin. Bot. Zeitung. 1883. p. 213. 73 anderem Wege erhaltenen Ergebnissen übereinstimmt. Bei der längeren Be- handlung mit der schwach salzsauren Pepsinlosung konnte durch die Salz- säurewirkung allein, ohne dass das Pepsin mitwirkt, Lösung stattfinden. Zacharias gibt bei der Untersuchung der Chlorophyllkörper nicht an, wieviel Säure sein Verdauungssaft enthalten hat. Es ist aber wahrscheinlich, dass er mit demselben künstlichen Magensaft operirte, den er bei einer anderen Untersuchung (Bot. Zeitung 1881 p. 170) anwendete und der 0,015% Salzsäure enthielt. Eine derartige Säure wirkt nicht fixirend (vgl. § 12 dieser Abhandlung), es können also sehr wohl Stoffe zersetzt und ex- trahirt werden, wobei namentlich an die löslichere Zwischensubstanz .zu denken ist, ohne dass dieselben erst durch das Pepsin löslich gemacht worden wären. Da die Fällung mit Alkohol unter Vermeidung einer zu lange dauernden Berührung mit dem Alkohol die Verdaubarkeit der Eiweisssubstanzen nicht beeinträchtigt (vgl. Kühne), wohl aber das Hinweglösen von Eiweissstoffen durch Wasser und auch sehr verdünnte Säure verhindert, ist es mir nicht verständlich, warum Zacharias die Chlorophyllkörper in frischem Zustande verdaut hat, während bei mit Alkohol fixirten Gebilden alle überflüssigen Quellungserscheinungen wegfallen. Um die bei der Pepsinverdauung nothwendige Säurewirkung zu ver- meiden, zog ich es vor, die Chlorophyllkörper der Trypsinverdauung, d. h. dem Pancreasfermente zu unterwerfen. Trypsin ist sowohl in neutraler als in schwach alkalischer, ja auch in sehr schwach saurer Lösung wirksam, seine Verdauungsfähigkeit übertrifft, was die Geschwindigkeit der Umwand- lung anbelangt, entschieden das Pepsin und wenn auch wahrscheinlich andere Uebergangsglieder von den Eiweisskörpern zu dem Pepton entstehen, so ist dies kein Umstand, welcher uns von dem Gebrauch des schneller wirkenden Trypsins abhalten kann. Die Bereitung der trypsinhaltigen Verdauungsflüssigkeit habe ich bereits in der Einleitung angegeben. Ich liess dieselbe auf die Chlorophyllkörper wirken, nachdem die letzteren vorher mit Alkohol fixirt und entfärbt waren, ich vermied es dabei, zu lange in Alkohol gelegenes Material zu verwenden, da die Möglichkeit nicht ausgeschlossen war, dass die Stoffe des Chlorophyll- körpers mit der Zeit etwas von ihrer Verdaubarkeit eingebüsst hätten. Es genügt schon kurze Behandlung mit absolutem Alkohol, um Veränderungen durch Wasser, oder wie ich mich noch besonders überzeugte, durch die Salicylsäure von l%o hintanzuhalten. Es stellte sich heraus, dass ebenso wie bei der Pepsinverdauung auch bei der Tiypsinwirkung ein Theil der Chlorophyllkörper gelöst wurde, während der grössere Theil unlöslich war. Der zurückbleibende Rest zeigt entweder gar keine Struktur {Scilla maritima^ Hyacinthus) oder eine ziemlich undeutliche Fibrillenstruktur, die mit der ursprünglichen nicht identisch ist. Wir sehen sie für die Chlorophyllkörper der PAa/wAkuolle auf Taf. II, Fig. 88 abgebildet. Namentlich fällt es auf, dass die hierbei 74 erscheinenden Fibrillen breiter sind als sonst, möglicherweise sind sie durch Zusammenlegen der primären Fibrillen entstanden. So weit sich der Vor- gang an meinen Präparaten verfolgen lässt, wird die Zwischensubstanz gelöst, es ist mir dies bei den übrigen Eigenschaften derselben nicht unwahr- scheinlich, ist aber direkt schwer zu beobachten. Man kann jedoch auf der anderen Seite ziemliche Gewissheit über die Frage erhalten, ob die Fibrillen oder die Zwischensubstanz verdaut werden, wenn man das ui-sprüng- liche Mengenverhältniss mit einander vergleicht. Die Menge der Fibrillen- substanz überwiegt bedeutend, und ebenso bleibt bei der Verdauung der grössere Theil des Chlorophyllkörpers zurück, es ist daher sehr wahr- scheinlich, dass nur die Zwischensubstanz verdaut wird. Die Chlorophyllkörper werden auch dann nicht weiter gelöst, wenn man sie lange Zeit, bis zu 2 Tage, in der Verdauungsfiüssigkeit liegen lässt, gleichgültig, ob man bei Zimmertemperatur oder bei 40" C, wo die Ver- dauung noch schneller vor sich geht, operirt. Das Chlorophyllkornresiduum ist also factisch unverdaubar. Im Verhalten gegen Farbstoffe haben die Chlorophyllkörper keine wesent- liche Veränderung erfahren. Das Resultat dieser Versuche ist demnach, dass die Chlorophyll- körper aus unverdaubareu und verdaubaren Substanzen zusam- mengesetzt sind. Unverdaubar ist das Chloroplastin, verdaubar das Metaxin. Ein wesentlicher Unterschied zwischen Pepsin- und Trypsin- wirkung besteht nicht. § 15. Hinweis auf die Methoden zur Sichtbarmacliung der Struktur in den Chlorophyllkörpern. Da die Chlorophyllkörper in den unverletzten Zellen ihre Struktur nur unvollständig erkennen lassen, ist es nothwendig sie mit Reagentien zu behandeln. Fällungs- und Fixirungsmittel verwandeln die Chlorophyllkörper in einen fibrillären Niederschlag; da derartige geformte Niederschläge jedoch auch an strukturfreien Lösungen hervorgerufen werden können, was im § 28 näher bewiesen wird, so sind jene Methoden nicht ausreichend. Handelt es sich darum, die Existenz von Fibrillen, die in einer Grundsubstanz liegen, zu beweisen, so ist die Einwirkung von Wasser mit darauffolgender Fixirung anzuwenden. Besser ist die Trennung durch verdünnte Kochsalzlösungen, da hier die Anwendung einer besonderen Fixirungsflüssigkeit vermieden wird. Die letztere Methode hat auch noch den Vortheil, dass die Grana in den Fibrillen sichtbar bleiben. Die Fibrillen ohne Grana kann man sehr deutlich durch verdünnte Essig- säure oder angesäuerte Lösung von Ferrocyankalium, meist auch durch sehr verdünnte Salzsäure nachweisen. 75 Handelt es sich darum, die Existenz der Grana an ClilorophyllkÖrpern zu beweisen, an denen sie sonst nicht sichtbar sind, ist die Einwirkung von concentrirter Zuckerlösung oder das Einlegen in Hühnereiweiss zu empfehlen. Bei der Pringsheim' sehen Methode, durch concentrirtes Sonnenlicht die Struktur der Chlorophyllkörper sichtbar zu machen, findet ebenfalls eine Fällung und Fixirung der Chlorophyllkörper statt, wobei ausserdem noch Zerstörung des Chlorophylls stattfindet, da ich jedoch die durch Fällungs- methoden erhaltenen Bilder nicht für beweisend halte, kann ich die Rich- tigkeit der daraus gezogenen Schlüsse nicht anerkennen, indem die von Pringsheim angegebene Struktur mit dem übrigen Verhalten gegen Reageu- tien nicht übereinstimmt. Desgleichen verwerfe ich die Einwirkung concen- trirter Salzsäure zur Sichtbarmachung der Struktur, da dieselbe zu energisch zersetzend wirkt. Kapitel III. Zellkerne. § 16. Die morphologische und chemische Untersuchung des Zellkerns. In Folge der überaus zahlreichen Untersuchungen namentlich thierischer Objecte ist die morphologische Zusammensetzung der Kerne, ihre Struktur im Grossen und Ganzen genau bekannt, und nur über Detailfragen herrschen differente Ansichten. Unsere Kenntnisse der chemischen Zusammen- setzung dagegen sind noch so mangelhafter Natur, dass eine allgemeinere Bearbeitung der einschlägigen Fragen erwünscht sein musste, um so mehr, als man von verschiedenen Seiten geneigt war, aus den bisherigen geringen und unvollständigen Untersuchungen weittragende Schlüsse zu ziehen. So verlor man sich z. B. in Hypothesen über die Bed-^utung des einen oder des anderen Stoffes, ohne dass man die Richtigkeit der Praemissen jemals geprüft hätte. Damit es dieser Arbeit auch nicht an heiteren Stellen fehle, citire ich aus einer Abhandlung von W. Pfitzner^ folgendes: ,,Wir haben also die Reihe: anorganische Verbindungen — einfachere organische Verbindungen — Albumine — Protoplasma — Kernstoife — Chromatin — in der sich eine wachsende Zunahme des Moleculargewichtes kundgiebt. Schon bei dem dritten Gliede wird es uns unbekannt, doch müssen wir nach allen Ergebnissen unserer Forschungen annehmen, dass es ein ganz bedeutend hohes ist, wir sind somit berechtigt, für das Endglied dieser Reihe ein ganz ,, immenses" anzunehmen". Daraus leitet Pfitzner mit bewunderungswürdiger Verläug- nung chemischer und physikalischer Thatsachen die Frage ab, ,,ob die von ihm beschi'iebenen Chromatinkugeln nicht blos histologische Elemente mit der Werthigkeit von Molekülen, sondern geradezu die wahren wirklichen Mole- küle seien"! Bei näherer Untersuchung stellt sich jedoch heraus, dass gerade das Chromatin ein relativ leicht löslicher Stoff ist, dass er also, wenn wir blos von den Loslichkeitsverhältnissen ausgehen wollen, ein relativ kleineres Molekulargewicht haben muss, als die übrigen Proteinsubstanzen. 1) W. Pfitzner. Morpholog. Jahrbuch. Bd. VII. 1882. pag. 300. 77 Dafür, dass die Kornstoffe complicirtere Körper sind als die Substanzen des übrigen Protoplasmas, sowie für die noch weitere Complicirtiieit des Chromatins fehlt jede Spur von Beweis. Die von Pfitzner angegebene Stoffreihe ist also rein willkürlich und wissenschaftlich ohne Wertli. Dies eine Beispiel zeigt uns in genügender Weise, wie nothwendig es ist, über die chemischen Verhältnisse des Protoplasmas klarere Vorstellun- gen zu verbreiten. Es scheint mir fraglich, ob man allein durch die mikroskopische Betrach- tung morphologischer Verhältnisse dazu gelangen kann, die physiologische Funktion eines bestimmten Elementartheiles der Zelle festzustellen. Es gilt dies speciell auch von der Bedeutung des Kernes. Da wir im Wesentlichen jedoch auf die mikroskopische Untersuchung ohne weitere Einführung von Experimenten in unsern Beobachtungsreihen angewiesen sind, müssen wir wenigstens bestrebt sein, die jetzt erreichbaren Resultate nach Kräften aus- zudehnen. Dies wird aber hauptsächlich dadurch möglich sein, wenn die chemischen Verhältnisse des Kerns näher berücksichtigt werden. Vielleicht gewinnen wir dann sichere Anhaltspunkte für die Bedeutung der einzelneu Strukturelemente. Doch wenn dies auch nicht gelingen sollte, so ist doch noch durch die von mir angewendete Methode die Möglichkeit gegeben, die einzelnen Strukturelemente des Kernes näher zu definiren, sowie die Kern- und Zelltheilungsfragen weiter zu führen, nachdem man mit den bisherigen Methoden so ziemlich zu Ende war. Derartige Fragen, ob die Nucleolen nur verdickte Stellen im Kerngerüst oder besondere Körper seien, werden dadurch endgültig entschieden, dass ihre chemische Differenz genau präcisirt wird. Ebenso ist die Frage nach dem Vorhandensein einer besondern Kernmembran beantwortet, sobald ihre che- mische Verschiedenheit von den Balken des Kerngerüstes mit Sicherheit coustatirt ist. Es muss sich herausstellen, ob die als Nebennucleolen bezeich- neten Körper wirklich den Nucleolen oder den grossen Chromatinkugeln nahe stehen. Ausserdem erhalten wir durch die chemische Unterscheidung der einzel- nen Strukturelemente die Möglichkeit zu beurtheilen, was im Kern durch Fixirungsmittel hervorgerufene Kunstproducte sind, was als ursprüngliche Anlage erscheint, indem bei einfachen Niederschlagsformen keine chemische Differenz vorhanden ist. WerthvoU für das Verständniss der Zelle ist es, das Verhältniss zu kennen, in welchem die Stoffe des Kerns zu jenen des Protoplasmas stehen. Ist der Kern nur verdichtete protoplasmatische Substanz oder zeigt er wesentlich andere Reactionen, sind die im Kern sichtbaren Microsomen identisch mit den körnigen Gebilden des Cytoplasmas, kommen überhaupt im Kern und dem übrigen Protoplasma einzelne identische Stoffe vor oder nicht? Auch ohne dass ich diese Fragen weiter ausmale, wird jeder Biologe die Wichtigkeit derselben zugeben müssen. 78 Meine bisherigen Untersuchungen beschränken sich auf die sogenannten ruhenden, besser gesagt auf die sicli nicht theilenden Kerne, docli hoffe ich später meine Untersuchungen auch auf Theiluugszustände ausdehnen zu können. Alle bis jetzt unterschiedenen Strukturelemente konnte ich als che- misch different nachweisen. Allerdings unterscheiden sich die einzelnen Strukturelemente des Kerns nicht alle in gleichem Maasse von einander, so dass eigentlich nur drei verschiedene Proteinstoffarten im Kerne nach- zuweisen sind, wovon zwei Proteinstoffarten in je zwei Modificationen vor- kommen, die sich sehr nahe stehen. Ich unterscheide folgende Stoffe: Erstens das von der Kernfigur ab- stammende Chromatin, durch seine grosse Tinctionsfähigkeit in der Zelle leicht nachzuweisen. Es kommt im ruhenden Pflanzenkern in grösseren und kleineren Kugeln und Körnchen vor, die der farblosen Gerüstsubstanz, den Kernfäden eingelagert sind. Es ist identisch mit den Nucleomicroso- men Strasburgers. Zweitens das Pyrenin und Amphipyrenin, die beiden Stoffe, welche die Kernkörperchen und die Kernmembran bilden. Diese beiden Stoffe stimmen in fast allen Reactionen überein, sie unterscheiden sich jedoch durch ihre Tingirbarkeit, indem das Pyrenin der Kernkörperchen Farbstoffe fast immer sehr leicht aufnimmt und festhält, während das Amphipyrenin nur wenig oder gar nicht tingirt wird. Beide Stoffe zeigen häufig dem Chromatin gerade entgegengesetzte Reactionen. Drittens das Linin und Paralinin, die Stoffe der Kernfäden und der dazwischen befindUchen Grundsubstanz. Die Kernfäden oder Kern- fibrillen bilden das achromatische Kerngerüst, welches das Chromatin ent- hält und den fädig-fibrillären Aufbau des Kerns bedingt. Strasburger bezeichnet es als Nucleohyaloplasma, Pfitzner als Parachromatin. Ob es mit den Spindelfasern der Kerntheilungsfiguren in Verbindung zu bringen ist, vermochte ich nicht zu entscheiden, es wird dies erst durch die Untersuchung von Kerntheilungsstadien möglich sein. Die Grundsubstanz des Kerns, von Flemming früher als Zwischen- substanz, später nach dem Vorgange von R. Hertwig als Kernsaft be- zeichnet, füllt die Zwischenräume des Fibrillengerüstes aus, zeigt sich sehr wenig tingirbar und wurde deshalb auch Achromatin genannt. An Kernen, bei welchen die Fibrillen relativ sehr zurücktreten, auch wohl nur stärkere Fäden in einer homogenen Grundmasse zeigen, ist die Annahme einer solchen besonderen Grundsubstanz wenigstens vom morphologischen Standpunkte aus zu rechtfertigen. Wo jedoch die Fibrillen das ganze Volumen des Kerns ausfüllen, stösst diese Annahme schon auf Schwierigkeiten, da hier die Grund- substanz, was ihre Menge anbelangt, sehr zurücktritt. Nach meinen Erfah- rungen über die chemische Beschaffenheit beider Stoffe kann ich sagen, dass beide sich sehr nahe stehen und die Differenzen im Verhalten gegen die ein- zelnen Reagentien nur sehr gering sind, wodurch eine genaue Trennung und Scheidung beider sehr erschwert wird. Ja sogar die in erster Linie unter- 79 scheidende Reaction zwischen Gerüst und Zwischensubstanz, das Verlialten gegen Pepsinverdauung ist nicht ganz einwandsfrei. Ich muss es daher als möglicli bezeichnen, dass weitere Untersuchungen die Identität von Gertist und Zwischensubstanz nachweisen können, in welchem Falle die Unter- scheidung von Linin und Paralinin fallen zu lassen wäre, resp. der Ausdruck Paralinin zu beseitigen wJire. Da mir jedoch einige stoffliche Differenzen vorhanden zu sein scheinen, will ich den Versuch machen, die morphologisch unterschiedenen Strukturelemente auch chemisch zu trennen. Weitere Unter- suchungen werden zu zeigen haben, ob eine solche Trennung gerechtfertigt war oder nicht. Jedenfalls ist es sicher, dass bei der Aehnlichkeit der Eigenschaften von Grundsubstanz und Fibrillen die erstere nicht als eine Flüssigkeit aufgefasst werden darf und die Bezeichnung als Kernsaft nicht gerechtfertigt ist. Ebenso wenig scheint mir der Ausdruck Achromatin gerechtfertigt zu sein, da die Grundsubstanz sich sehr wohl tingiren lässt, wenn sie auch den Farb- stoff nicht in demselben Maasse festzuhalten vermag, wie Chromatin und die Substanz der Kernkörperchen. Ist nun auch die Grundsubstanz keine Flüssigkeit oder Lösung, so ist damit doch noch keineswegs ausgeschlossen, dass von den Proteinstoffen des Kerns gelöste Substanzen imbibirt sind. Diese den Molekülen der einzelnen Strukturelemente zwischengelagerten Substanzen können sich durch analoge Entmischungsvorgänge, wie wir sie bei dem Cytoplasma antreffen, bei heraus- präparirten Kernen in Vacuolen ansammeln und so eine der übrigen Kern- substanz gegenüberzustellende Flüssigkeit bilden, die man dann mit Recht als Kernsaft {Karyochylem) zu bezeichnen hätte. Diese Unterscheidung scheint mir jedoch durch die bisher gegebenen Thatsachen nicht gerechtfertigt. E. Zacharias nimmt an, dass der Kern aus dreierlei Stoffen bestünde, dem Nuclein, dem Plastin und aus Eiweiss. Die ersten beiden Substanzen bleiben bei der Behandlung mit Pepsin in saurer Lösung erhalten, während die Eiweissstoffe verdaut werden. Das Nuclein soll hauptsächlich im Cln-o- matin enthalten sein, das Plastin in der Grundsubstanz, d. h. im Gerüst und der dazwischen befindlichen Substanz, welche Zacharias nicht näher unterscheidet. Das Kernkörperchen besteht zum grössten Theil aus Eiweiss, ausserdem noch aus Plastin. Das Eiweiss durchtränkt ferner alle Kern- substanzen und wird aus denselben bei der Verdauung hinweggelöst. Gegen diese Auffassung mache ich in erster Linie geltend, dass als Plastin zugleich die Proteinsubstanz des Cytoplasmas bezeichnet wird, die- selbe stimmt aber ganz und gar nicht mit der Gerüst- oder Grundsubstanz des Kerns überein, was man nach der gleichartigen Bezeichnung zu glauben veranlasst wird. Will man nicht zwei heterogene Stoffe mit demselben Namen bezeichnen, so muss man den Namen Plastin aus der Reihe der Kernstoffe streichen, da ein dem Plastin des Cytoplasmas identischer Stoff im Kern nicht vorkommt. Ferner, da sowohl das Linin als das Chromatin in Pepsin unverdaubar 80 sind, und ira übrigen die Identität mit den chemisch dargestellten Nucleinen nicht erwiesen ist, Linin und Chromatin sich ausserdem durch verschiedene Reactionen gut unterscheiden lassen, ist es nicht gerechtfertigt anzunehmen, dass das eine oder das andere Strukturelement aus Nuclein besteht. Ich habe daher die Bezeichnung durch neue Namen, welche ich den morpholo- gischen Verhältnissen anpasste, vorgezogen. Auch die Ansicht über die Vertheilung des Eiweisses in dem Zellkern kann ich nicht billigen. Die einzelnen Strukturelemente gewinnen ihre Be- deutung erst dadurch, dass sie chemisch difFerente Stoffe sind, ein bestimm- ter Proteinstoff kann aber entweder verdaubar sein oder nicht und dement- sprechend wird er in die eine oder andere Kategorie der Proteinstoffe zu stellen sein. Wären dagegen die einzelnen Struktur demente, wie Zacharias es will, aus zwei verschiedenen Stoffen zusammengesetzt, aus verdaubarer und nicht verdaubarer Substanz, so musste sich eine derartige Zusammen- setzung auch bei der Behandlung mit anderen Reagentien kundgeben; dies ist aber nicht der Fall, sondern verdaubare und nicht verdaubare Körper kommen getrennt, als differente Strukturelemente im Kerne vor. Wir werden Gelegenheit haben auf die Angaben von Zacharias sowohl in diesem Kapitel, als im fünften Kapitel (§ 36) beim Vergleich der in den Pflanzen gefundenen Proteinstoffe zurückzukommen. § 17. Die Beschaffenheit des Zellkerns unter verschiedenen Bedingungen. Zur richtigen Beurtheilung der Reagentienwirkung ist es nothwendig, bei der vorliegenden Untersuchung auch die Veränderungen zu berücksichtigen, welche die Kerne in der lebenden Zelle ohne Behandlung mit Reagentien erleiden. Es sei mir daher gestattet, hier in Kürze die Beschaffenheit der Kerne zu erörtern, wie sie sich uns in verschiedenen Altersstufen, sowie bei differentem Ernährungszustande darbietet, wodurch wir zu gleicher Zeit ein Urtheil über die Bedeutung der einzelnen Kernstoffe anbahnen. Was die Form und die äussere Gestalt des Zellkernes anbelangt, so schwankt dieselbe sehr bedeutend nach dem Alter der Zellen, wie dies schon von Schmitz^), Johow^) und mir^) hervorgehoben worden ist. Während in jungen Pflanzentheilen am Vegetationspunkt und in dessen Nähe die Zellkerne von der Kugelform nur wenig abweichen, entweder 1) Schmitz, Sitzungsberichte der nieden-heinischen Gesellschaft für Natur- und Heilkunde in Bonn. IB. Juli 1880. pag. 33 des Separatahdruckes. 2) F. Johow, Untersuchungen über die Zellkerne in den Secretbehältern und Parenchymzellen der höheren Monocotylen. Dissertation 1880, p. 25, 26, 35. 3) F. Schwarz, Beitrag zur Entwicklungsgeschichte des pflanzlichen Zellkerns nach der Thcilung, in Cohn's Beiträgen zur Biologie der Pflanzen. 1884. Bd. IV. Heft 1. pag. 81. 81 Kugeln selbst sind oder EUipsoide, deren Achsen in der Länge nur wenig von einander differiren, werden die Kerne in älteren Zellen immer mehr und mehr flach, bis sie schliesslich in dem protoplasmatischen Wandbelag der Zelle ausgebreitet, der Zellwand angedrückt weiter leben. Dabei be- halten sie entweder runde Linsenform oder sie werden an zwei entgegen- gesetzten Seiten zu Spitzen ausgezogen. Wir sehen, dass sich der Kern namentlich in der Längsachse des Pflanzentheils streckt, während die Breite in den einzelnen Stadien nur wenig difl'erirt. Die Kerndicke dagegen nimmt mit dem Alter bedeutend ab. In meiner oben citirten Schrift finden sich für diese Dimensionsänderungen auch Zahlenbelege. Diese Form- veränderungen sind theilweise durcli die Gestalt der Zellen bedingt, so in langgestreckten, sehr schmalen oder englumigen Zellen, doch auch ohne diese äussere Beschränkung erhalten die älteren Zellkerne unregelmässige Spitzen, Auszackungen und Biegungen. Aus diesen Formveränderungen geht hervor, dass der Aggregatzustand der Kerne in der Jugend ein etwas anderer ist als im Alter. Während sie zunächst das Bestreben haben, sich wie eine Flüssigkeit abzurunden, sind sie im Alter starr genug, um ihre spitzigen Formen beizubehalten. Haben wir sehr alte Zellen vor uns, so kann die Einbuchtung der Zellkerne so weit gehen, dass sich Kernpartien abschnüren und von ein- ander trennen. Wir erhalten dann wulstige, mehr rundliche Formen, die schliesslich zur Kernfragmentation führen. Gleichzeitig mit diesen Formveränderungen erleidet das Aussehen und die Tinctionsfähigkeit der Kerne wesentliche Veränderungen. Ich meine hier speciell das Aussehen der Kerne in unfixirten, lebenden Zellen. Im Jugendzustande besitzen die Kerne ein hellglänzendes Aus- sehen, sie sind stark lichtbrechend und zeigen in der lebenden Zelle keiner- lei Strukturen, ausgenommen hiervon sind natürlich die in Theilung begrif- fenen Kerne, da man die Theilungsfigur auch schon in unfixirtem Zustande erkennen kann. Selbstverständlich fehlen jenen hellglänzenden Kernen die Strukturen keineswegs, sie sind nur aus irgend einem Grunde uns nicht sichtbar. Ich glaube, dass die Ursache des stark lichtbrechenden Ausse- hens in dem Quellungszustande der Kernsubstauzen zu suchen ist. Die Kernsubstanzen erweisen sich in den jüngsten Theilen bei Reagentienwir- kung immer als etwas stärker quellbar oder löslich, und diese Eigenschaf- ten müssen sich auch in der unverletzten Zelle geltend machen. Von Ein- fluss auf den Quellungszustand und das Aussehen mag auch der grössere Gehalt an Kalisalzen sein. Ausserdem kommt in den jüngsten Pflanzen- theilen ein Eiweissstoß" gleichmässig in dem Protoplasma und dem Zellsafte vor, welcher auch den Kern durchtränkt. Es ist dies der schon von Sachs nachgewiesene ProteinstofF, welcher sich mit schwefelsaurem Kupfer und Kalilauge violett färbt. Eine solche Eiweisslösung kann gerade so wie das Oel, welches fixirte, aber ungefärbte Kerne durchdringt, einen Theil der Struktur unsichtbar machen. Cohn, Beiträge zur Biologie der Pflanzen. Band V. Heft I. 6 82 Fixirt man die jugendlichen Kerne, ao tritt das engmaschige KerngerUst zu Tage. Die Masse der Fibrillen ist im Vergleich zur Grundsubstanz sehr gross, das Kerngerüst bildet ein dichtes Netz, das für den weniger geübten Beobachter das Aussehen eines Kornchenhaufens hat, indem die Knoten des Kerngerüstes meist besser hervortreten als die übrige Substanz. Wie wir an dem Kerne aus der Wurzelspitze von Hyacinthus (Taf. III, Fig. 114) sehen, ist das Chromatin im ganzen Fibrillengerüst gleichraässig vertheilt, es erfüllt in grosser Menge den ganzen Kern, ohne dass besondere kugel- förmige Ansammlungen zu beobachten wären. Dies ist jedoch nicht immer der Fall, indem bei bestimmten Pflanzen neben dem im Gerüste gleich- förmig vertheilten Chromatin eine geringe Anzahl grösserer Kugeln vorkommen kann, welche in ihren sämmtlichen Eigenschaften mit dem Chromatin, nicht aber mit den Nucleolen identisch sind. Als Beispiel führe ich die jungen Kerne aus dem Keimliugsstengel von Vicia faba (Taf. III, Fig. 94) an. Ein ganz ähnliches Aussehen bieten die Kerne aus der Wurzelspitze derselben Pflanze. Hier konnte ich genau verfolgen, wie aus dem ui'sprüng- lich gleichmässig gefärbten Kernfaden der soeben getheilten Kerne (Taf. III, Fig. 92) zunächst ein weitmaschiges Gerüst hervorging mit getrennten Körnchen (Fig. 93). Indem diese Chromatinkörnchen noch weiter zerfallen und der Kernfaden zugleich Anastomosen bildet, entsteht ein Bild, das dem ruhenden Kerne schon sehr nahe steht. Die kleinen Chromatinkörnchen können sich vollständig gleichmässig in der Gerüstsubstanz vertheilen, meistens bleiben jedoch einige grössere Chromatinpartien erhalten, es entstehen durch Zusammenfliessen grössere Chromatinkugeln, die dann dem Gerüst ein- gelagert sind (Fig. 94, 98, 105). Ich glaube, dass bei vielen Untersuchungen Verwechselungen dieser Chromatinkugeln mit Nucleolen untergelaufen sind, da dieselben in der Grösse nur wenig, in der Tiugirbarkeit von den Nucleolen fast gar nicht abweichen. Diese grösseren Chromatinkugeln sind nicht etwa Kunstprodukte, denn man kann sie, besonders bei etwas älteren Zellen, auch am lebenden Object beobachten. Durch Messungen an verschieden alten Kernen habe ich gezeigt, dass die Kerne nach der Theilung anfangs sehr bedeutend an Volumen zunehmen. Diese Volumzunahme ist nicht durch die Vermehrung des Chromatins bedingt, dessen Menge, soviel man bei der verschiedenartigen Vertheilung beurtheilen kann, anfangs unverändert bleibt, später jedoch entschieden ab- nimmt. Dagegen vermehrt sich die Gerüst- und Zwischensubstanz nach der Theilung sehr bedeutend. Die Substanz des Kernkörperchens nimmt nach meinen Messungen in den Jugendstadien der Kerne bedeutend zu, die Grösse derselben geht jedoch schon herab, so lange das Kernvolumen noch steigt. In den weitaus meisten Fällen liegt das Maximum des Nucleolusvolumens vor der Zone, in welcher der Kern sein Maximum erreicht, und in vielen Fällen tritt gerade dann die bedeutendste Verkleinerung des Nucleolusvolumens ein, wenn der Kern sein Volumen am stärksten vergrössert. Es scheint mir demnach wahr- 83 scheinlich, dass ein Theil der Kernkörperchensubstanz direkt bei der Neubildung der übrigen Kernsubstanz verbraucht wird. Das Nähere hierüber findet sich in meiner oben citirten Arbeit. Im Gegensatz zu diesen jugendlichen Kernen stehen die Kerne der ausgewachsenen Zellen. Im uufixirten Zustande sehen sie nicht mehr homogen, glänzend aus, sie lassen vielmehr schon in der lebenden Zelle ein- zelne Struktureleraente erkennen. Ist das B^ibrillennetz dicht, so erscheint der ganze Kern meist körnig oder punktirt, ist das Fibrillennetz dagegen weniger dicht, so erkennen wir bei günstigen Objecten auch die einzelnen Fibrillen und die grösseren Chromatinkugeln. Derartige Objecte eignen sich besonders zum Studium der chemischen Eigenschaften der Kerne, da wir nicht immer erst zu färben brauchen, um zu erkennen, ob bestimmte Struk- turelemente in einem Reagens gelöst sind oder nicht. Bemerkenswerth ist ferner noch, dass die Nucleolen bald hinter dem Vegetationspunkt sichtbar werden. Es deutet dies darauf hin, dass jene Substanzen, welche dem Kern das hellglänzende Aussehen verliehen haben, schon relativ bald verschwinden, wodurch der Kern durchsichtiger gemacht wird. Dabei ist jedoch nicht zu vergessen, dass in sehr alten Zellen der Nucleolus oft nur ein sehr geringes Volumen hat und deshalb im ungefärbten Kerne leicht tibersehen werden kann. Die von Johow (1. c. p. 12) angegebene Thatsache, dass die Zellkerne älterer Raphidenschläuche von Trodescantia virginica vacuolig oder schau- mig werden, konnte ich niemals, auch nicht an sehr alten Zellen beobach- ten. Ich muss daher glauben, dass derartige Bilder erst durch die von Johow angewendete Maceration mit Kalilauge entstanden sind. In sehr alten Zellen, namentlich in Geweben, deren Plasma dem Abster- ben geweiht ist, z. B. in Korkzellen, alten Holzgefässen etc. werden die Kerne vollständig strukturlos, sie bilden eine meist dunkel gefärbte, homo- gene oder undeutlich körnige Masse. Wie schon Strasburger') erwähnt, verschwindet vom Protoplasma der Kern zuletzt, er schrumpft zu einem klei- nen glänzenden Gebilde zusammen, nimmt hin und wieder gelappte Formen an und zerfällt schliesslich in einzelne Körnchen. Zum genaueren Studium der Strukturen reicht frisches, unverändertes Material nicht aus, wir müssen unsere Objecte fixiren und färben, und wo auch dies nicht ausreicht, ist meine Methode der partiellen Lösung anzu- wenden, wodurch erst die sichere Entscheidung zwischen den einzelnen Stoffen und Strukturelementen möglich wird. Immerhin war es in vielen Fällen nothwendig, durch Färbungen die gewonnenen Resultate zu controlliren, namentlich muss man bei der Unter- suchung über das Vorkommen des Chromatins darauf sehen, eine reine Chromatinfärbung zu erhalten. Wir dürfen nicht im Allgemeinen von der Tingirbarkeit des Kernes sprechen, denn auch die übrige Kernsubstauz speichert bis zu einem gewissen Grade Farbstoffe auf, sondern müssen den 1) Ueber den Bau und das Wachstlnun der Zellhäutc. 1882. \^. .")1 u. 83. 84 BegriÖ" Chromatin auf die von der Kernfigur abstammende, durch bestimmte chemische Eigenschaften ausgezeichnete, färbbare Substanz beschränken. Zum Nachweis des Chromatins bediente ich mich der von Gram an- gegebenen Methode, welche vorzügliche Bilder liefert. Da dieselbe in der Botanik bisher keine Verwendung gefunden hat und weitere Verbreitung verdient, sei es mir gestattet, dieselbe hier anzuführen. Die durch circa 24 stündiges Liegen in Flemming'scher Lösung fixirten Schnitte wurden mindestens ebensolange unter mehrmaliger Erneuerung mit Wasser ausgewaschen, eventuell noch mit Alkohol etwas nachgehärtet. Sie kommen sodann in die Färbeflüssigkeit, welche man sich aus 3 gr Anilin- öl, 1 gr Gentianaviolett, 15 gr Alkohol abs. unter einem Zusatz von 100 gr destillirtem Wasser bereitet hat. Nachdem die Schnitte in derselben 3 bis 5 Minuten verweilt, werden sie einige Secunden in Alkohol absol. abgespült, um die nachfolgende Entfärbung abzukürzen und sodann in eine Jodlösung (1 Th. Jod, 2 Th. Jodkalium, 300 Th. Wasser) eingetragen. Schliesslich werden sie mit Alkohol so lange entfärbt (es dauert dies circa 8 bis 10 Minuten), bis die Schnitte ein schwach blaues Aussehen haben, mit Nelkenöl aufgehellt und in Canadabalsam eingeschlossen. Dieselbe Methode wurde schon früher von Fr. Nissen^) bei thierischen Kernen mit bestem Erfolge angewendet. Nach diesem Excurs über die Methode kehre ich zur Beschreibung der Beschaffenheit des Kerns in älteren ausgewachsenen Zellen zurück. Man kann sich leicht davon überzeugen, wie das Volumen des Kerns mit dem Alter der Zellen abnimmt, nachdem der Kern in einer gewissen Entfernung vom Vegetationspunkt seine Maximalgrösse erreicht hatte. Es fragt sich nun, sind bei dieser Reduction der Kernsubstanz alle Struktur- elemente gleichmässig betheiligt, können bestimmte Substanzen vollständig verschwinden, oder ist die Abnahme von Kernsubstanzen mehr eine ungleich- massige. Es ist dies nothwendig zu wissen, da bestimmte von uns ange- gebene Reactionen eventuell ausbleiben können, wenn ein oder das andere Strukturelement in zu geringer Menge vorhanden ist. Das wesentlichste Ergebniss der in dieser Richtung durchgeführten Beobachtungen ist, dass die einzelnen Proteinstoffe wohl in dem Kerne ab- nehmen, der eine Stoff etwas mehr, der andere weniger; aber niemals ver- schwindet, so lange die Zelle lebensfähig ist, ein Strukturelement vollständig aus dem Kern. Die von mir unterschiedenen Stoffe resp. Strukturelemente sind demnach keine metaplastischen Substanzen, sondern sie bilden gewisser- maassen den constitutionellen Theil des Kerns. Für die Abnahme der Gerüstsubstanz haben wir zwei, je nach der Pflanzenart verschiedene Formen. Erstens die Zahl der Fibrillen bleibt erhalten, aber sie werden bedeutend substanzärmer, sie weichen nur sehr wenig auseinander, bilden also auch noch im alten Kern ein dichtes Geflecht, *) Archiv f. mikroskop. Anatomie. Bd. 26. p. ;}3y. 85 ihre Contouren treten jedocli nicht mehr so scharf hervor wie im jungen Kern, die Chromatinnienge in der Gerüstsubstanz hat bedeutend abgenommen, die Kerne sind also weniger tingirbar. Als Beispiel führe ich die Kerne aus einer Hyacinthenwurzel an; Taf. III, Fig. 114 stellt einen Kern vom Vegetationspunkt dar, er zeigt ein dichtes Gerüst, während der Kern aus dem Basaltheil der Wurzel, Fig. 115, alle die besprochenen Veränderungen seines Alterszustandes aufweist. Zweitens, die Zahl der Fibrillen vermindert sich, sie füllen nicht mehr den ganzen Kernraum aus, sondern bilden nur mehr einzelne Stränge, in denen dann die Chromatinkörper liegen. Ein noch verhältnissmässig dich- teres Gerüst sehen wir z. B. bei den Kernen aus dem Blatte von Scilla maritima (Taf. III., Fig. 99). Eine weitergehende Reduction finden wir z. B. bei den Kernen der PhajusknoWan (Taf. III., Fig. 105, 109, 110), wo die Fibrillen im Vergleich zur Gruudsubstanz sehr zurücktreten, ebenso bei den Kernen aus dem Blatte von Cymbidium aloefolium (Fig. 98), oder aus dem Stengel von Impatiens parvißora (Fig. 102 und 103). Bei dieser Reduction der Fibrillensubstanz ist das Chromatin nicht mehr gleichmässig in den Fibrillen vertheilt, es sammelt sich in Form von grösseren Kugeln und rundlichen Körpern an einzelnen Stellen des Gerüstes an (Taf. III, Fig. 98, 105, 109). Bei der Bedeutung, welche in neuerer Zeit allgemein dem Chromatin zugeschrieben wird, möchte ich noch etwas näher auf dessen Vertheilung in der Pflanze eingehen. Das Chromatin findet sich überall dort am reichlichsten vor, wo es sich um die Neubildung von Protoplasma handelt, also an allen jenen Theilen, wo Neubildung von Zellen stattfindet. Sind die Zellen ausgewachsen, so nimmt die Menge desselben bis zu einem gewissen Grade ab, ohne dass es jedoch jemals vollständig aus dem Kerne entfernt wird. Wie weit und wie schnell die Reduction des Chromatins vor sich geht, hängt in erster Linie von der Pflanzenart ab, während der Einfluss äusserer Umstände nicht klar zu definireu ist. Die Abnahme ist aber nicht abhängig von dem Ernäh- rungszustande und der Menge des Inhalts der Zellen. So verschwinden z. B. in den Kernen aus dem H3'pocotyl von Lupinus luteus (Taf. III. Fig. 97) die kleinen Chromatinkörncheu schon unmittelbar hinter dem Vege- tationspunkte, es bleiben nur die etwas grösseren Chromatinkörper zurück, obgleich die Zellen sonst sehr inhaltsreich waren. Etwas ähnliches war bei der Keimlingswurzel von Pisum sativum, bei dem Hypocotyl von Helian- thus- annuus und Linum usitatissimum zu beobachten. Besonders machte sich dann eine weitergehende Abnahme in der Quan- tität des Chromatins geltend, wenn die betrefi'enden Pflanzen sich unter ungünstigen äusseren Bedingungen befanden, speciell wenn sie langsam wuchsen, während bei kräftigem, raschen Wachsthum die Chromatinmenge eine grössere war. Bei anderen Pflanzen, z. B. bei Vicia sativa oder Vicia faha, Pha- 86 seolus multiflorus^ Cymhidium aloefolium, Phajus grandtfolius nimmt die Chromatinmenge viel weniger ab, es bleiben auch noch in alten Zellen grössere Chromatinreste bestehen. Die oben ausgesprochene Ansicht, dass die Menge des Chromatins nicht abhängig ist von dem Gehalt der Zelle an protoplasmatischer oder stick- stofffreier Substanz, wird uns noch durch zwei andere Thatsachen bestätigt. Die inhaltsreichsten Zellen sind entschieden die Reservestoffe führenden Zellen von Samen und Knollen, und gerade diese zeigen nur wenig Chromatin. Ausserdem sind hungernde Pflanzen maassgebend, bei welchen das Chromatin nicht schneller oder in höherem Maasse abnimmt, als dies ohnehin mit dem Alter geschieht. Bei der Untersuchung von Samen stellte sich heraus, dass alle nicht mehr wachsenden Zellen sehr kleine Kerne besasoeu und zugleich sehr arm an Chromatin waren. Dabei war es vollständig gleichgültig, was für Sub- stanzen als Reservestoffe abgelagert waren. Bei den Samen von Phaseolus multiflorus und Pisum sativum sind ausser der Stärke sehr viel Protein- stoffe vorhanden, bei den Samen von Hordeuvi vulgare^ ferner bei Kartoffel- knollen und beim schwarzen Rettig sind die Zellen mit Stärke erfüllt •, bei den Samen von Linum usüatissimum^ Pinus silvestris dient Oel als Reservestoff, in allen Fällen war die Menge des Chromatins eine ganz geringe, nur in der Kleberschicht des Gerstensamens war etwas mehr Chromatin zugegen. Ausser- balb des Kerns war kein Chromatin vorhanden, die sonstigen Färbungen bei Linum und Pinus sind auf die vorhandenen Oeltropfen zurückzuführen, die in ähnlicher Weise das Methylviolett festhalten wie das Chromatin, die sich jedoch durch Benzin leicht entfernen lassen. Im Gegensatz zu diesen Reservestoffzellen, die bei der Keimung nur wenig oder gar nicht wachsen, enthalten die Zellen des sich später ver- grössernden Embryos grosse chromatinreiche Kerne. Dieser Reichthum an Kernsubstanz ist so auffallend, dass die Erscheinung nothwendig mit der Funktion dieser wachsenden Zellen zusammenhängen muss, der Ernährungs- zustand der ganzen Zelle dagegen ist nicht maassgebend. Was die Hungerzustände der Pflanzen anbelangt, so liegt eine Angabe von Brass') vor, nach welcher das Chromatin in hungernden Zellen voll- ständig verschwinden könne, während bei guter Ernährung die Kerne chromatinreich würden. Diese von Brass hauptsächlich an Infusorien ge- fundenen Thatsachen lassen sich bei den Kernen höherer Pflanzen nicht bestätigen. Bei den meisten Pflanzen nimmt, wie ich gezeigt habe, die Menge des Chromatins bald unter dem Vegetationspunkte ab, es bleibt jedoch eine je nach der Pflanzenart bestimmte Quantität zurück, diese Quantität wird aber auch bei hungernden Zellen nicht weiter reducirt. Ich Hess Samen von Phaseolus multifl.orus im Dunkeln keimen und die Pflanzen 4 iMouate lang im Dunkeln stehen. Trotz dieser langen Hungersnoth ist ') Zoologisclier Auzeigei". VI. Jahrgang 1883. No. 156. p. 682. 87 das Chromatin nicht vollständig: verschwunden, obgleich d) Bot. Zeitung 1882 p. 653. 100 tlieilt ist. Zacharias hat diese Kugeln mit dem Namen Körperchen be- zeichnet, es liegt jedoch bei der vollständigen Gleichheit der Reactionen kein Grund vor, dieselben niclit als Chromatin zu bezeichnen. Auch die Kerne aus dem Blatte von Cymhidhim aloefoUum (Taf. III, Fig. 98) wären wegen der Deutlichkeit der Chromatinkugeln zur Untersuchung zu empfehlen. Zur Untersuchung der in Wasser löslichen Kerne verwendete ich Wurzel- spitzen junger Keimlinge von Pisum sativum und die jüngsten Internodien der Keimpflanzen von Vi'cia sativa. Es ist bei diesen Objecten nicht noth- wendig, die Kerne vom Vegetationspunkt selbst zu nehmen, da dieselben bis zu einer Entfernung von 1 — 2 cm noch löslieh bleiben; in älteren Inter- nodien von Vicia sativa ist man dagegen nicht ganz sicher, noch voll- ständig lösliche Kerne zu finden, sie sind dann nur mehr quellbar. Die jungen Internodien der Keimpflanzen von Jjupinus luteus und Vicia faba lieferten mir das Material zur Prüfung nur quellbarer und Randvacuolen bildender Kerne. Bei Vicia faha ist wohl etwas Gerbstoff zugegen, aber derselbe bewirkt höchstens eine Trübung der gequollenen Kernsubstanz und ist den übrigen Reactionen nicht hinderlich. Ausser den genannten Pflanzen, an welchen ich sämratliche Reactionen durchprüfte, wurden noch für einzelne mir wichtiger erscheinende Reactionen andere Pflanzen herangezogen, um die erhaltenen Resultate mit mehr Recht verallgemeinern zu können. Die ausgewählten Pflanzen hatten hinreichend grosse Kerne, um die Details gut verfolgen zu können. Damit die angewendeten Reagentien unmittelbar auf den Zellkern wirken konnten, ist es nothwendig, die Zellen anzuschneiden oder dünne Schnitte, die in dem betreffenden Reagenz liegen, zu zerzupfen, denn wenn man Stoffe anwendet, welche die Zelle nicht sogleich tödten, so tritt das Reagenz, dem langsamen Absterben der Zellen entsprechend, nur allmählich zum Kern, während dieser Zeit machen sich Gerinnungserscheinungeu am Kerne geltend, oder es kommt der unvermischte Zellsaft zur Wirkung, so dass wir nur mehr die Eigenschaften des durch den Zellsaft veränderten Kernproduktes eruiren können. § 20. Einwirkung von Neutralsalzen verschiedener Coneentration auf die Zellkerne. Fassen wir zunächst das Verhalten gegen Kochsalz ins Auge, so sehen wir, dass verdünntere Lösungen die Löslichkeit der Kerne bedeutend erhöhen, während concentrirte Lösungen die Zellkerne fällen. Die bei der Darstellung der Eiweissstoffe übliche lOproc. Kochsalzlösung bringt die Zellkerne der Erbse und der Wicke sogleich zur vollständigen Lösung, während bei Vicia faba und Lwpinus luteus zunächst starkes Aufquellen eintritt, wobei der ganze Kerninhalt sich in eine homogene Massci umwandelt, während die Kernmembran anfangs jeder Veränderung widersteht. Bei Lupinus sondert sich eine dichtere, netzartig verbundene Substanz von einer mehr flüssigen 101 Substanz, welche die Zwischenräume der ersteren ausfüllt, bis schliesslich ebenso wie bei Vicia faha der ganze Kerninhalt pjelöst wird, wobei aucli die anfangs widerstandsfähigere Kernmembran zum Verschwinden kommt. Beim Einlegen dünner Schnitte aus den Knollen von Phajus^ die fast nur angeschnittene Zellen enthielten, in die lOprocentige Kochsalzlösung^ quellen die Chromatinkörnchen sogleich auf, dann auch die übrigen Kern- substanzen ebenso wie die Nucleolen, nur die Kernmembran bleibt anfangs etwas widerstandsfähiger, nach längerem Verweilen werden jedoch auch hier sämmtliche Kernsubstanzen gelöst und nur ausnahmsweise bleiben einzelne Kerne erhalten. Wir sehen also, wie auch in Wasser unlösliche Kerne durch Kochsalz löslich gemacht werden. Diese Beobachtungen an Phajusktxnen stimmen nicht vollständig mit den folgenden Angaben von E. Zacharias') überein. Wurde zu frischen Schnitten aus der Knolle lOprocentige Kochsalzlösung hinzugefügt, so lösten sich die Körperchen sofort (von mir als Chromatinkugeln bezeichnet), während die Nucleolen unverändert blieben, gleichzeitig wurde eine stark lichtbrechende, doppelt contourirte Membran siebtbar, welche den Kern umgab. Bei plötz- lichem Zutritt der Kochsalzlösung erfolgte die Quellung der Körpercheu sehr rasch und intensiv, die Membran platzte und die Nucleoli sammt Theilen der Zwischensubstauz, welclie die Räume zwischen den Körperchen und Nucleolen am Kern ausgefüllt hatte, wurden ausgestossen. Hatte die Koch- salzlösung weniger plötzlich eingewirkt, so blieb die Struktur des Kerns selbst nach 40 stündigem Liegen des Präparates in der Lösung im wesent- lichen erhalten. Die Zwischensubstanz war deutlich geworden und umgab Hohlräume, aus welchen die Körperchen vollständig heraus gelöst zu sein schienen. Die Nucleoli hatten sich nicht verändert. Diese Darstellung des Vorganges durch Zacharias macht es wahrschein- lich, dass Zacharias immer die Schnitte zuerst in Wasser gelegt hat und dann die Kochsalzlösung, wie er selbst sagt, hinzufügte; denn nur so kann ich es mir erklären, wenn dieser Autor von einer schnelleren oder lang- sameren Kochsalzwirkung spricht. Es ist nun auffallend, dass bei verschieden schnellem Zutritt des Kochsalzes sich die Reaction derartig ändert und ich kann mir dies nicht anders erklären, als dass bei dem allmähligen Zutritt des Kochsalzes, bei welchem sich der Kern als weniger löslich erweist, vor dem Hinzutreten des Kochsalzes Veränderungen im Kern vor sich gegangen sind, resp. Einwirkungen des Zellsafts Platz fanden, wodurch der Kern au und für sich unlöslicher geworden ist. Ich glaube, dass hierdurch die Differenz zwischen meinen Angaben und denen von E. Zacharias zu er- klären ist. Diese Vermuthung wird mir durch eine andere Beobachtung an den sonst so leicht quellbaren Kernen aus dem Epicotyl von Pisum sati- vum bestätigt. Legt man dieselben zuerst in Wasser und fügt dann Koch- 1) Bot. Zeitung. 1882. p. 654. 102 Salzlösung hinzu, so werden die Kernsubstanzen wenigstens tlieilweise gefällt. Derselbe Vorgang hat vielleicht auch bei Phajus stattgefunden. In ähnlicher Weise wurde die Kochsalzreaction in einem anderen später von Zacharias erwähnten Falle') modificirt. Schnitte aus der Frucht- Iknotenwand von Galanthus nivalis wurden in eine lOprocentige Kochsalz- ösung gelegt, die unverletzten Zellen wiesen Plasmolyse auf. Nach längerer oft mehrtägiger Dauer platzten der Zellsaft, und im Kern ist ein sehr lockeres Fadenwerk zu sehen, welches besonders an geplatzten Kernen, wo es stark auseinandergezogen wird, sehr deutlich hervortreten soll. Nach meiner An- sicht wird bei dem langsamen Absterben der Zellen das Protoplasma sowie der Kern zunächst durchlässiger für die Stoffe des Zellsaftes und dieser wirkt schon auf den Kern ein, bevor das Kochsalz zur Geltung kommt. Dasselbe wirkt auf den Kern erst nach dem Platzen der CytoplasmahUlle ein, findet den Kern dann aber schon theilweise verändert, was die partielle Unlöslichkeit zur Folge hat; es bleibt ein lockeres Fadenwerk gequollener Substanz zurück. Besonders hervorzuheben wäre dabei noch, dass auch an diesen etwas veränderten Kernen das Chromatin löslich bleibt, die Stofte des Kerns ver- halten sich demnach nicht alle gleich. Für meine Ansicht kann ich noch ein weiteres Beispiel anführen. Die Kerne aus dem Stengel von Piatanthera bifolia lösen sich auf, sobald man die verletzten Zellen unmittelbar in eine lOprocentige Kochsalzlösung bringt, die Kerne bleiben dagegen erhalten, wenn die Zelle in der Kochsalzlösung abstirbt. Eine interessante Erscheinung konnte ich ebenfalls an Piatanthera beob- achten. Unverletzte Zellen, die in 4procentiger Kochsalzlösung zuerst plasmo- lysii't und dann allmählig abgestorben waren, zeigten nach 17 Stunden Zell- kerne, in denen sich die Gerüstsubstanz von der Membran zurückgezogen hatte (Taf. IV, Fig. 144), die Kernmembran erwies sich als unlöslich und ebenso der contrahirte Kernrest. Ich erwähne diesen Fall besonders, da es sonst, abgesehen von den Entwicklungszuständen unmittelbar nach der Thei- lung, sehr selten vorkommt, dass sich die Kerumembrau von der übrigen Kernsubstanz trennt. Man konnte ausserdem hier sehr deutlich wahrnehmen, dass die Kernmembran mit Poren versehen war, eine Erscheinung, die sonst vielleicht deshalb nicht so klar zu Tage tritt, weil Kernsubstanz die Poren der Membran ausfüllt. Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass bei starkem Säure- gehalt der Zellen das Kochsalz keine lösende Wirkung ausübt, die Kerne werden dann, wie z. B. an den Blattzellen von Begonia hycotylefolia, voll- ständig fixirt. Es stimmt dies mit den Erfahrungen der Chemiker überein, dass fast alle Eiweissstoöe durch ein Gemisch von Kochsalz und verdünnte Säure gefällt werden. 1) Bot. Zeitung. 1885. p. 263. Anmerkung. 103 Von anderen Neiitralsalzen geringerer Concentration untersuchte ich noch eine lOprocentige Lösung von schwefelsaurer Magnesia, dieselbe wirkte ganz wie Kochsalz, und, wie ich noch besonders hervorhebe, auch die sonst schwer loslichen Kerne von Phajus wurden vollständig aufgelöst. Wesentlich anders als die Neutralsalze geringerer Concentration wirken die gesättigten oder hochconcentrirten Lösungen derselben. Ich untersuchte 20procentige Kochsalzlösung und gesättigte Lösung von schwefelsaurer Magnesia, ausserdem noch gesättigte Lösung von schwefelsaurem Ammoniak. In 20 procentiger Kochsalzlösung quellen die Kerne etwas auf, ohne sich jedoch zu lösen. Einzelne Ausnahmen hiervon fand ich nur bei den Kernen aus der Wurzelspitze von Pisum sativum^ aber auch hier löste sich die Mehrzahl der Kerne nicht auf. Das Linin und Paralinin der Kerne wird in eine durchsichtige Gallerte verwandelt, die unter dem Mikroskop bei sehr starker Vergrösserung eine sehr feine und zarte gleichmässige Punk- tirung zeigt, bei schwacher Vergrösserung erscheint sie homogen. Die Chro- matinkörnchen und Kugeln sind verschwunden, das Chromatin hat sich in der homogenen Masse vertheilt. Bei etwas schwächerer Quellung können in einzelnen Fällen in der gequollenen Kernmasse Fibrillen sichtbar bleiben, dieselben verquelleu jedoch später ebenfalls. Pyrenin und Amphipyrenin dagegen bleiben erhalten. Die Nucleolen werden ziemlich durchsichtig, ohne sich zu lösen oder ihre Form zu verändern. Man kann sie nicht immer leicht in der übrigen Kernmasse sehen, durch Zusatz von Farbstoff oder durch Anwendung iixirender Substanzen kann man sich jedoch von ihrer Gegenwart überzeugen. Sehr deutlich tritt in allen Fällen die Kernmembran hervor, sie hebt sich deutlich als doppelte Contour von dem Kerninhalte ab. Sie grenzt sich besonders scharf ab, wenn man die Kerne längere Zeit (über 12 Stunden) in der concentrirten Kochsalzlösung liegen lässt, es werden sodann auch die Poren in der Membran sichtbar. Um letztere zu sehen, ist allerdings nicht jedes Object geeignet, indem man bei weniger günstigen Objecten nur hellere und dunklere Stellen in der Membran wahrnimmt. Viel trägt zum Erkennen der Poren gute Beleuchtung vermittelst des Abbe'schen Condensors bei. Wir sehen also, dass beim Einbringen der Kerne in die 20procentige Kochsalzlösung Pyrenin und Amphipyrenin unlöslich bleiben, während die übrigen Substanzen vorquellen. Bei dem Maugel einer Struktur in der gequollenen Masse können wir nicht sagen, ob das Chromatin, die achro- matische Gerüstsubstanz und die Grundsubstanz alle nur gequollen sind, oder ob die eine oder die andere derselben sich auch gelöst hat. Das Verhalten der Kerne in gesättigter Lösung von schwefel- saurer Magnesia bis in die Details zu verfolgen, wird dadurch erschwert, dass die einzelnen Strukturelemente in dieser Flüssigkeit so undeutlich werden. Bringt man die angeschnittenen Zellen in die gesättigte Lösung, so bleiben die Kerne immer erhalten, nur wenn die schwefelsaure Magnesia, wie z. B. an wenig verletzten Zellen, nur allmählig mit dem Kerne in Berührung kam, 104 machten sich Lösungserscheinungen geltend, was ja auch natürlich ist, da eine verdüuntere Lösung die Kerne ziemlich leicht aufnimmt. Im Allgemeinen ist der Effect gesättigter Lösung von MgSO^ derselbe, wie bei Kochsalz in hoher Concentration. Die Kernmembran und die Nucle- olen sind unlöslich, das Chromatin ist löslich. Die achromatische Geriist- substanz und die Grundsubstanz werden zumeist in eine Gallerte umgewandelt, in welcher man die beiden Strukturelemente nicht mehr genau unterscheiden kann. Doch behalten die Kerne häufig eine, wenn auch undeutliche fibrilläre Struktur, so dass man annehmen muss, die achromatische Gerüstsubstanz ist wohl etwas quellbar aber unlöslich. Sehr deutlich schied sich das Linin der Fibrillen von dem Paralinin der Gerüstsubstanz bei den Kernen von Phajus (Taf. III, Fig. 110). Die Zahl der Fibrillen ist hier gering, wovon man sich auch bei fixirten Kernen überzeugen kann (Taf. III, Fig. 109). Sie erleiden durch das Einlegen in die Salzlösung keine Veränderung, da- gegen wird das Chromatin gelöst und die Grundsubstanz quillt stark auf. Auch von der Unlöslichkeit der Kernmembran und des Nucleolus kann man sich bei Fig. HO überzeugen. Einzelne Modificationen machen sich im Verhalten der anderen Kerne wohl geltend, im Grossen und Ganzen bleibt jedoch die Reaction gleich. So ist das Chromatin in den Kernen von Pisum und Vicia sativa etwas schwerer löslich, die Grundsubstanz und die Fibrillen quellen bei Vicia faha, Vicia sativa, Pisum weniger als bei Phajus, bei Lupinus etwas mein-. Ebenso sind die Kernkörperchen bei Lupinus nicht vollständig un- löslich. Wenn dies schliesslich auch nur quantitative Unterschiede in der Reaction sind, so werden sie doch den Wertli der schwefelsauren Magnesia als Reagenz vermindern, wozu noch die Undeutlichkeit der Bilder unter dem Mikroskop hinzukommt. Die kaltgesättigte Lösung von schwefelsaurem Ammoniak giebt ebenfalls keine klaren Kernbilder und dürfte sich deshalb nicht für die mikroskopische Untersuchung des Zellinhaltes eignen. Die Kerne sind in dieser Flüssigkeit unlöslich, bis auf das Chromatin, welches jedoch auch nicht sehr leicht aufgenommen wird. Die Kerne werden nicht momentan fixirt, sondern erleiden Veränderungen theilweise durch Hinweglösung des Chromatins, theilweise durch die Entziehung von Wasser. So weit man unter diesen Verhältnissen ein genaues Urtheil fällen kann, scheint mir ausser dem Chromatin nichts gelöst zu werden. Das Resultat ist jedoch nicht vollständig sicher. Die in diesem Paragraphen gefundenen Thatsachen lassen sich folgender- maassen zusammenfassen : Alle Substanzen der Kerne sind in 10% Kochsalz löslich, sobald weder Säuren noch Gerbstoff anwesend sind. Beim allmähligen Absterben der Zellen in der Kochsalzlösung sind die Kerne nicht löslich, ebenso verhalten sich die durch Wasser veränderten Kerne. 105 In 20procentiger Kochsalzlösung sind Py renin und Amphi- pyrenin unlöslich und nicht quellbar, Linin und Paralinin ver- quellen, das Cliromatin löst sich. In gesättigter Lösung von schwefelsaurer Magnesia verhalten sich die Kernsubstanzen ebenso wie in der hocliconcentrirten Kochsalzlösung, nur quillt das Pavalin wenig, das Linin fast gar nicht. In gesättigter Lösung von schwefelsaurem Ammoniak sind wahrscheinlich alle Substanzen bis auf das Chroraatin unlöslich. § 21. Einwirkuug von pliospliorsaiiren Alkalien, Kalkwasser lind freiem Alkali auf die Zellkerne. Verhalten gegen KH.^PO^. Das Verhalten der Kernsubstanzen gegen Monokaliumphosphat wird wesentlich durch die Concentration dieses Reagenz beeinflusst. Bei 1 'Vo werden sämmtliche Kerne unlöslich gemacht, wenn auch die einzelnen Struktur- elemente nicht so scharf hervortreten. Auch bei längerem Verweilen in dieser Lösung bleiben die Kerne von Phajus und Hyacinthus unverändert, während bei Pisum, Vicia sativa Schrumpfung des Linins eintritt, so dass es hier zur Bildung einer centralen Vacuole kommt. (Pisum sativum Taf. IV, Fig. 145.) Wir werden im Folgenden sehen, dass die Entstehung dieser Vacuole wahrscheinlich durch das Hinweglösen der Grundsubstanz bedingt ist. Bei einer 5 proceutigen Lösung werden die Kerne partiell fixirt. Während das Cliromatin in allen Kernen gelöst wird, sind die Kernkörper- chen und die Membran unlösUch, ebenso die Gerüstsubstanz. Die letztere ist besonders anfangs nach dem Einlegen der Schnitte in die Lösung sehr deutlich, was wohl daher kommen mag, dass die zwischen den Fibrillen befindliche Grundsubstanz etwas quillt und jene auseinander drängt, während die Fibrillen selbst gar nicht oder nur unbedeutend quellen (Kern von Vicia sativa, Taf. IV, Fig. 146). Nach einiger Zeit schrumpfen die Fibrillen sehr bedeutend, und zwar bleiben sie in Verbindung mit der Kernmembran, so dass um das Kernkörperchen eine centrale Vacuole entsteht (Vicia sativa, Taf. IV, Fig. 149). Solche Centralvacuolen konnte ich regelmässig bei Pisum, Lupinus, Vicia faha und sativa beobachten. Die einzelneu Fibrillen bleiben hier also im Zusammenhang und schrumpfen ohne sich zu trennen. Bei Hyacinthus nimmt diese Schrumpfung eine etwas andere Form an, indem hier einzelne Fibrillenstücke sich zu Kugeln zusammen ballen, während die Grundsubstanz das übrige Kernvolumen ausfüllt. Bei Phajus schrumpfen die Fibrillen weniger, die Grundsubstanz ist hier ebenfalls unlöslich, weshalb der Kern hier sein ursprüngliches Aussehen behält bis auf das Fehlen der Chromatinkugelu, welche weggelöst werden und an deren Stelle Hohlräume vorhanden sind. Bei Hyacinthus und Phajus 106 sind also alle Kernsubstanzeu (iucl. der Gnmdsubstanz) iu 5"/o KH.^jPO^ unlöslich bis auf das Chromatin. Bei den übrigen Kernen verhalten sich die Substanzen ganz gleich, nur für die Grundsubstanz kann man nicht ohne Weiteres die gleiche Unlöslichkeit annehmen. Es ist richtig, dass die Bildung einer centralen Vacuole ausschliesslich durch Schrumpfung der Kernsubstanz ver- ursacht sein kann, wie dies z. B. häufig beim Fixiren vermittelst concentrirter Picrinsäure zu beobachten ist. In diesen Fällen ist die centrale Vacuole jedoch sehr klein, was darauf hindeutet, dass die Kernsubstanz ihr Volumen bei der Fällung nur sehr wenig vermindert. Dasselbe beobachten wir auch bei anderen Fälhmgsmitteln. Obgleich nun die Öprocentige Lösung von KH2PO4 wenig wasserentziehend wirkt, so finden wir doch das Kernvolumen stark reducirt, was es mir wahrscheinlich macht, dass ein Theil der Kernstoffe in Lösung übergeht. Das Chromatin allein ist nur ein relativ kleiner Bruch- theil der Kernsubstanz, seine Lösung ist also nicht die eigentliche Ursache der Volumverminderung, zudem sehen wir auch bei Lupinus, wo nur wenig Chromatin vorhanden ist, dieselbe Zusammenziehung der Kernsubstanz ein- treten. Ich glaube daher, dass noch eine andere Substanz und zwar die Grundsubstanz weggelöst wird. Beim Beginn der Wirkung des Monokalium- phosphates quillt die Grundsubstanz etwas, später ist sie nicht mehr zu be- obachten. Die Quelkmg ist aber meist eine Vorstufe der beginnenden Lösung. Es ist mir daher wahrscheinlich, dass die Grundsubstanz bei gewissen Kernen löslich ist. Die 20proc. Lösung von KH.^PO^ hat fast dieselbe Wirkung, wie die gleichcoucentrirte Kochsalzlösung: die Kerne quellen etwas auf. Kern- membran und Nucleolen bleiben unlöslich, während die übrigen Substanzen eine homogene oder feinpuuktirte Masse bilden. Bei Vicia faha sieht man anfangs noch kleine Chromatinkörnchen erhalten, sonst löst sich aber das Chromatin vollständig. Die Kerne werden in dieser hochconcentrirten Lösung sehr durchsichtig und selbst die Nucleolen heben sich nicht so scharf von der übrigen Masse ab. Es wäre daher leicht möglich, dass ein Theil der gequollenen Kernsubstanzen vollständig aus dem Kern hinweggelöst wäre; welche Substanzen dies sind, lässt sich nicht entscheiden. Verhalten gegen Na.^HPO^. Das Dinatriumphosphat löst in den verschiedenen von mir angewendeten Concentrationen sämmtUche Kernsubstanzen auf. Die Kernmembran und das Kernkörperchen sind etwas widerstandsfähiger, werden aber schliesslich eben- falls aufgenommen. In der Iprocentigen Lösung geht dem Verschwinden der Kerne ein Quellungsstadium voraus, die Kerne werden vollständig homogen, nur die Kernmembran und die Nucleolen bleiben noch erhalten. Bei Phajus und Hyacinthus erfolgt die Lösung der Kerne erst nach mehreren Stunden, bei den übrigen Pflanzen bald nach dem Einlegen der Schnitte in das Dinatrium- phosphat. Immerhin dauert die Lösung etwas länger als wenn wii' das 107 Salz in etwas höherer Concentration auweuden. Bei 5"/o erfolgt meist sofor- tige Lösung, nur bei Pliajus dauert es etwas länger. Auch hier erweisen sich Kerniuembraii und Kernkörperchcu als etwas schwerer löslich. Die gesättigte, d. li. 20procentige Lösung verhält sich wiederum wie die Ipro- centige. Vor dem Verschwinden der Kerne werden dieselben in eine sehr durclisiclitige, oft feinpunktirte Masse verwandelt. Die Geschwindigkeit, mit welcher das Dinatriumphosphat wirkt, ist von seiner Concentration abhängig, die Reaction bleibt jedoch dieselbe. Verhalten gegen Kalkwasser. Die Kerne in Kalkwasser gebracht, quellen alle sehr stark auf und ver- grössern ihr Volumen. Die in destillirtem Wasser unlöslichen Kerne quellen etwas langsamer, sie werden zunächst mehr homogen glänzend, es kommt bei ihnen auch oft zur Bildung von Randvacuolen (Hyacinthus, Vicia fabd), was darauf hindeutet, dass ein Theil der Kerusubstanz in Lösung überge- gangen ist. Nach längerer Einwirkung wird der Kern ganz homogen und nur der Nucleolus und die Kernmembran lösen sich nicht. Die beiden letz- teren Substanzen werden jedoch ebenfalls von dem Kalkwasser angegriffen, sie quellen auf. Die weniger scharf contourirte Membran wird etwas dicker und ebenso vergrössert sich der Nucleolus, er wird zugleich vacuclig (vgl. Vicia sativa, Taf. IV, Fig. 148), was dafür spricht, dass er theilweise in Lösung übergegangen ist. Auf dem in Fig. 148 dargestellten Zustande ver harren die Kerne der meisten Pflanzen und nur ausnahmsweise bei den sehi* leicht lösHchen Kernen von Pisum sativum platzt die Kernmembran, der Inhalt tritt aus. Theilweise löst sich bei Pisum auch die Membran, das Kernkörperchcu verschwindet nur selten. Die Reaction gegen Kalkwasser ist gewissen Modificationen unterworfen, die oft bei Kernen derselben Pflanze zu Tage treten, also wohl auf keine tiefergehende chemische Difterenz hinweisen. So erscheint oft bei Lupinus der Kern statt homogen fein punktirt, die Lösung ist also unvollständig, die Kernmembran kann platzen, wobei dann vom Kern nur ein feiner Nieder- schlag zurück bleibt, der schliesslich jedoch auch gelöst wird. Bei Hyacin- thus bleiben im Kern anfangs noch Chromatinköruchen erhalten, die jedoch nach einiger Zeit ebenfalls verschwinden. Bei Phajus tritt die Membran weniger deutlich hervor, ausserdem ist hier das Chromatin besonders wider- standsfähig. Bei Vicia faha ist anfangs noch ein fibrilläres Gerüst im Kern sichtbar, dessen Hohlräume von einer helleren Flüssigkeit erfüllt sind. Sind die Zellen gerbstotfreich, kann die totale Lösung hier auch ganz unterbleiben. Wie wir sehen, handelt es sich bei diesen Differenzen hauptsächlich nur um eine Beschränkung oder Verzögerung der Reaction, die für das Studium der chemischen Beschaffenheit des Zellkernes nicht von Belang sein kann. 108 Verhalten gegen Kalilauge. Mit wenigen Ausualimen bewirkt Kalilauge der verschiedensten Concen- tration totale Lösung der Kerne, es gilt dies sowohl von verdünnter als von hocli concentrirter Lauge. Die Menge des Kalis, welche zur Auflösung notliweudig, ist sehr gering, schon 0,1% einer concentrirten Lauge genügt in den meisten Fällen, Die Kerne quellen zuerst auf, werden homogen, das Kernkörperchen bleibt anfangs noch erhalten, bis es später ebenfalls auf- genommen wird. Bei einem Theil der Pflanzen {Phajus, Lupinus) lösten sich die Nucleolen bei 0,1% überhaupt noch nicht, es geschah dies erst, wenn man eine etwas weniger verdünnte Lauge anwendete, bei 1 % wurden jedoch auch die Nucleolen dieser Pflanzen gelöst. Bei Lupinus blieb in der Ojlprocentigen Lauge auch noch ein Theil des Linins in gequollenem Zustande zurück; sie zog sich von dem Nücleolus zurück, so dass eine cen- trale Vacuole gebildet wurde, trotzdem hier sicher keine Schrumpfung der Kernsubstanzen stattfand. Zur Erklärung dieser Vacuolenbildung müssen wir daher nothwendig die Lösung eines Theils der Kernsubstanz annehmen, wodurch das Volumen der übrig gebliebenen vermindert wurde. In hochconcentrirter Kalilauge fand ebenfalls Lösung sämmtlicher Struktur- elemente statt. Eine auffallende Ausnahme machten nur die sonst so leicht löslichen Kerne von Pisum sativum. In denselben (vgl. Taf. IV, Fig. 150) blieb nach Auflösung des Pyrenins und eines Theiles der übrigen Substanzen ein netzförmiges Gerüst zurück. Die Chromatinkörnchen waren ebenfalls verschwunden. Die ungelöste Substanz war sehr durchsichtig und hob sich nur wenig von der übrigen Kernmasse ab, sie glich ihrem Ansehen nach vollständig einer Gallerte, wie sie Eiweisskörper bei bestimmter Einwirkung des AlkaUs ergeben. Etwas Aehnliches hat schon Sachs') an Kernen von Allium cepa beobachtet, man darf diese Thatsache jedoch nicht, wie Sachs es gethan hat, verallgemeinern. Sobald nicht grössere Mengen von Gerbstoff vorhanden sind, erfolgt in den meisten Fällen auch in concentrirter Kali- lauge vollständige Lösung. Die Resultate dieses Paragraphen sind: Das Monokaliumphosphat wirkt nur auf das Chromatin und wahrscheinlich auch auf das Paralinin lösend. Die anderen Kernsubstanzen werden gefällt. In Dinatriumphosphat erfolgt vollständige Lösung aller Kernstoffe, das Pyrenin und das Amphipyrenin sind etwas schwerer löslich, gesättigte Lösungen haben hierbei dieselbe Wirkung, wie weniger concentrirte. In Kalkwasser sind die Kernsubstanzen löslich oder stark quellbar bis auf das widerstandsfähigere Pyrenin und Amphi- pyrenin. In Kalilauge erfolgt auch schon bei geringer Concentration ') Beiträge zur Physiologie des Chlorophylls in Flora 1863. 109 totale Lösung. In hochconcentrirter Kalilauge kann ausserdem ein Theil des Kerns (wahrscheinlich das Liniu) als Gallerte zurückbleiben, ohne sich zu lösen, meist jedoch ist auch hier die Lösung eine vollständige. Alkalische Substanzen lösen das Chromatin relativ am leichtesten, während Nucleolus und Kernmembran etwas wider- standsfähiger sind. § 22. Einwirliuiig von freien Sänren auf die Zelllierne. Jene Säuren , welche sämratliche Proteinstoffe fällen, welche auch die Chlorophyllkörper vollständig fixireu (vgl. § 37), wirken in analoger Weise auch auf die Zellkerne. Ich habe dieselben im Folgenden nicht näher be- rücksichtigt und nur die Wirkung der Essigsäure und Salzsäure näher ins Auge gefasst. Verhalten gegen Essigsäure, Die sehr verdünnte Essigsäure, welche nur 0,2% Eisessig enthielt, wirkt durchwegs vollständig fixirend auf den Zellkern. Die Stoffe desselben sind hierin weder löslich, noch quellen sie auf. Wie bekannt, treten die Strukturen der Kerne deutlich hervor und wenn sehr substanz- reiche, hellglänzende junge Kerne auch nicht sogleich nach der Berührung mit der Essigsäure Fibrillen und Körnchen aufweisen, so geschielit dies doch immer nach längerem Verweilen in der Lösung. Mit dieser Fällung aller Kernstoffe ist entweder gar keine oder nur eine geringe Schrumpfung verbunden. Im letzteren Falle kann es zur Bildung einer centralen Vacuole kommen (z. B. bei Pisum, Vicia faba). Meistens ist auch die Kern- membran sichtbar, sie hebt sich jedoch nicht so scharf ab, als in den früher erwähnten Fällen, wo der Keruinhalt verquollen ist, während die Membran intact bleibt. Wenden wir eine etwas concentrirtere Essigsäure an, die 3"/o Eisessig enthielt, so bleibt die Wirkung auf das Chromatin, Linin und Paralinin fast dieselbe wie bei 0,2%; diese Stoffe sind unlöslich und nur sehr geringe Quellungserscheinungen machen sich geltend, indem die Fibrillen sich hie und da etwas verschieben können, oder wie bei Phajus sich auch zusammen ballen. Diese Veränderungen sind aber im Allgemeinen sehr gering. Anders verhalten sich Pyrenin und Amphipyrenin. Beide Substanzen quellen in der 3 procentigen Lösung auf. Die Quellung ist beschränkt, indem die Volumvergrösserung sich immer innerhalb gewisser Grenzen hält. Niemals wird durch die Quellung des Nucleolus die übrige Kernsubstanz auseinander gesprengt. Die Nucleolen werden sehr durchsichtig, so dass man sie ohne Färbung eventuell übersehen kann. Bei Pisum wurden sie vacuolig, während sie sonst homogen gequollen sind. Es wäre also wie bei Pisum möglich, dass ein Theil der Nucleolarsubstanz in Lösung übergehen könnte. Die 110 Quellung der Membran ist schwieriger zu beobachten, indem naturgeraäss die Dickenzunahme eine geringe ist. Immerhin fällt es auf, dass die Membran deutlicher wird und sich besser von der übrigen Substanz abhebt als an den mit 0,2 procentiger Essigsäure behandelten Kernen. Die Quellung äussert sich in einer geringen Dickenzunahme der Membran, also geht die Quellung hauptsächlich in radialer Richtung vor sich; durch etwas bedeutendere Quellung in tangentialer Richtung miisste ja bei der geringen Quellbarkeit des Kerninhaltes entweder ein Abheben der Membran oder Faltenbildung eintreten, was niemals zu beobachten war. Bei weiterer Steigerung der Concentration der Essigsäure erleiden auch die übrigen Substanzen des Kerns mit Ausnahme des Chromatins wesentliche Veränderungen. Ausser dem Nucleolus und der Membran quellen noch die Gerüst- und die Grundsubstanz, während die Chromatinkörnchen als mehr oder weniger scharf begrenzte unlösliche Körper zurückbleiben. In 50 procentiger Essigsäure vergrössern die Kerne ihr Volumen, wenn auch in verschiedenem Grade. Zwischen den einzelnen Pflanzen machen sich quantitative Unterschiede geltend. Bei Lupinus und Vicia sativa sind die Kerne stark gequollen, sie werden ganz durchsichtig, von der Differen- zirung in Fibrillen ist nichts mehr zu bemerken, ebenso ist das Kernkör- perchen homogen durchsichtig geworden, die Membran ist undeutlich, dagegen sieht man noch einzelne Körnchen in der durchsichtigen Masse, es ist das Chromatin. Bei Vicia faba, Hyacinthus und Phajus (Taf. III, Fig. 1 1 2) bleiben die Fibrillen noch etwas sichtbar, ^wenn sie auch durch die einge tretene Quellung wesentlich undeutlicher wei'den. Bei Hyacinthus runden sich die spitzig geformten Kerne zumeist ab. Die Quellung ist bei diesen Pflanzen immer geringer als bei den zuerst genannten. Das Chromatin bleibt überall unverändert. Am wenigsten quellen die Kerne von Fisuni sativum, bei welcher Pflanze die Hauptvolumzunahme auf den Nucleolus fällt. Lassen wir schliesslich concentrirteu Eisessig auf die Kerne wirken, so finden wir schon bald nach dem Einlegen oder wenigstens nach 1 bis 2 Stunden den ganzen Kern in eine durchsichtige Gallerte verwandelt. Die schon von der 50 procentigen Lösung leicht angreifbaren Kerne von Lupinus und Vicia sativa werden in dem Eisessig so homogen-durchsichtig, dass man sie für gelöst hält. Durch Alkoholzusatz oder durch Auswaschen mit Wasser kann man sich jedoch davon überzeugen, dass sie nur gequollen und sehr durchsichtig gemacht waren, von den einzelnen Strukturelementen ist nichts mehr zu sehen, auch das Chromatin ist im ganzen Kerne vertheilt, die ein- zelnen Körnchen sind nicht mehr sichtbar, trotzdem ist das Chroniatin nicht vollständig gelöst, denn die Kerne vermögen noch Farbstoffe festzuhalten und werden auch bei der Tingirung nach Gram' scher Methode gut gefärbt. Bei den übrigen Pflanzen entsteht durch die concentrirte Säure zunächst ein körnig-fibrillärer Niederschlag, der sich allmählich in eine durchsichtige kör- nige Gallerte verwandelt. In dieser letzteren erkennt man den homogen gequollenen Nucleolus, das Chromatin bleibt auch bei diesen Kernen nicht 111 vollständig intact. Dies erkenut man am besten an den grossen Chromatiii- kugeln von Phojus, von denen eigentlich nur die Kandparthien erhalten bleiben. Die Kerninenibran ist zumeist nicht melir deutlich sichtbar, blos bei Phajus war sie leicht zu erkennen, sie erschien auch hier deutlich porös. Durch diese concentrirte Essigsäure wird schliesslich immer eine durch- sichtige Gallerte gebildet und es liegt sehr nahe, diese Verwandlung mit der Bildung von Aeidverbindungen in Zusammenhang zu bringen (Albumi- nid'), wie sie bei der Bildung von Acidalburain aus Albuminen und Globu- linen stattfindet. Diese Umwandlung kann bei der einen Pflanze etwas rascher erfolgen, ^Is bei der anderen, aber sie ist das Endresultat bei allen Pflanzen. Von den einzelnen Stoffen des Kernes erweist sich das Chromatin als relativ am widerstandsfähigsten gegen die Säurewirkung. Verhalten gegen Salzsä,ure. Eine Flüssigkeit, welche nur 0,01% Salzsäure enthält, wirkt auf den Kern ganz wie destillirtes Wasser. Die im Wasser löslichen oder unlös- lichen Kerne behalten ihre Eigenschaften in einer derartig verdünnten Salz- säurelösung bei. Durch O,lprocentige Salzsäure werden die Kerne ziemlich voll- ständig fixirt. Alle Bestandtheile des Kernes sind unlöslich, oft findet gar keine Quellung statt und wo eine Volumvergrösserung eintritt, ist dieselbe gering und beschränkt sich auf den Nucleolus und die Grundsubstanz. Das Chromatin tritt mehr oder weniger deutlich hervor, quillt niemals. Das Ver- halten der O,lproc. Salzsäure schliesst sich also dem der Essigsäure von 0,2% an, nur fixirt die erstere nicht so vollständig wie diese. Zacharias"^) beschreibt das Verhalten der P/7 HPO. einwirkt, unlöslich. Dies ist besonders aus dem Grunde bemer- kenswerth, weil hierdurch bewiesen ist, dass auch bei dem Vorhandensein alkalischer StotFe die Existenz und die Bildung der Plasmamembran mög- lich ist. 174 Bei längerem Liegen (circa 20 Stunden) wird etwas Diuatriumphosphat in die unverletzten Zellen aufgenommen, was man an der Blaufärbung des rothen oder rothvioletteu Zellsaftes erkennt (Hyacinthe, rotlie Zellen von Vtcia sativa, Epidermis der Blattunterseite von Calathea sp.), ohne dass hierdurch die Plasmolysirbarkeit der Zellen aufgehoben würde. Bei längerem Verweilen (48 Stunden) nimmt jedoch die Quellung des Cytoplasmas zu, es wird in eine sehr feinkörnige durchsichtige Gallerte verwandelt und nur die Grenzschicht um den Zellsaft erhält sich noch länger. Aus dem Erhaltenbleibeu einer solchen Grenzschicht darf mau jedoch noch nicht auf das Vorhandensein in der lebenden Zelle schliessen, indem erst durch die Berührung des Zellsaftes mit dem Dinatriumphosphat eine analoge Niederschlagsmembrau gebildet sein konnte (vgl. pag. 168). In den verletzten Zellen ist die Quellbarkeit des Cytoplasmas et