Nr. 16. 1904. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



XIX. Jahrg. 199 



tischen Membranen der Faserzellen aus, so muß man 

 annehmen, daß ihre Undurchlässigkeit für das nega- 

 tive Ion mit dem Absterben abnimmt, und ebenso 

 mit steigender, besonders höherer Temperatur. Be- 

 rücksichtigt man diese störenden Einflüsse, welche 

 bei künstlichen Ketten nicht vorwalten, so erhält man 

 nach einer abgeleiteten Formel Werte, welche mit 

 den beobachteten gut übereinstimmen. 



Ebenso wurden die Versuche an Nerven an- 

 gestellt. Zwischen den Temperaturen von 0° und 

 20° C zeigt auch der Strom der Froschnerven einen 

 konstant positiven Temperaturkoeffizienten, und es 

 läßt sich recht gut zeigen unter Berücksichtigung der 

 zeitlichen Veränderungen durch das Absterben, daß die 

 Kraft der absoluten Temperatur nahezu proportional 

 ist. Dagegen ist der Kaltblüternerv gegen Erwärmung 

 auf 30° bis 36° C empfindlicher als der Muskel, und 

 man sieht daher die elektromotorische Kraft hierbei 

 schnell sinken, so daß der Temperaturkoeffizient bei 

 höheren Temperaturen ein scheinbar negativer wird. 

 Dies erklärt sich aber auch zur Genüge aus der Ver- 

 änderung der Konstitution der Faser und am ein- 

 fachsten aus der Annahme, daß bei höheren Tempera- 

 turen die protoplasmatische Membran der Faser für 

 alle Ionen durchlässiger wird. Von diesem Einfluß 

 erholt sich aber der Nerv wieder mehr oder weniger 

 bei der Abkühlung. Der Strom des Kaltblüternerven 

 besitzt also bei 18° bis 20° C ein Tämperaturoptimum. 



Sehr einfach erklären sich nun die elektrischen 

 Reizerscheinungen , welche wir an verschiedenen 

 Organen beobachten. Eine jede gereizte Stelle einer 

 Muskel- oder Nervenfaser verhält sich negativ gegen 

 eine ruhende Stelle der Faser 1 ). Dies läßt sich aus 

 der Annahme erklären, daß bei der Reizung durch 

 chemische Veränderung die Permeabilität der Proto- 

 plasmamembran für das negative Iou zunimmt; die 

 gereizte Stelle muß daher gegen die nicht gereizte 

 negative Spannung annehmen. Nach demselben 

 Prinzip erklärt sich auch der Schlag der elektrischen 

 Fische, welcher seit so langer Zeit als ein wunder- 

 bares Naturrätsel angesehen worden ist. In allen 

 elektrischen Organen finden wir breite und platte, 

 elektrische Zellen säulenartig aufeinander geschichtet, 

 ähnlich wie die Platten einer Volta sehen Säule ge- 

 ordnet. In allen Zellen breitet sich der Nerv auf 

 derselben Seite aus, und diese Seite des Orgaus wird 

 beim Schlage immer negativ. Denken wir uns daher, 

 daß die elektrische Zelle von einer Doppelschicht ein- 

 geschlossen ist, welche außen positiv und innen nega- 

 tiv ist, so wird in der Ruhe kein Strom existieren. 

 Beim Schlage aber wird die Zelle auf der Nervenseite 

 durch den zugeführten Reiz für das negative Ion 

 permeabler, und es entsteht daher ein Strom nach der 

 Gegenseite hin. Es muß nur noch dafür gesorgt 

 sein, daß die Reizung sich nicht auf die Gegenseite 

 ausbreitet. Dies hängt vielleicht damit zusammen, 

 daß alle Zellen aus drei Schichten bestehen , der 



l ) Dies hat Verf. zuerst an den Muskeln mit Hilfe 

 eines Eheotomverfahrens nachgewiesen. Sitzungsber. der 

 Berl. Akad. 1867. 



Nervenschicht, einer Zwischenschicht und der Gallert- 

 schicht. Die Nervenschicht ist als die veränderliche, die 

 Gallertschicht wohl als die unveränderliche anzusehen. 

 Die bedeutende Stärke des Schlages erklärt sich zur 

 Genüge aus der großen Zahl der hintereinander ge- 

 schalteten Zellen, während der Schlag einer Zelle 

 nicht kräftiger zu sein braucht als der Muskelstrom. 

 Von großer Wichtigkeit war es daher, auch das 

 elektrische Organ nach den Prinzipien der neueren 

 Elektrizitätslehre zu untersuchen. Dasselbe bietet 

 hierfür ein weit besseres Objekt dar als die Muskeln 

 und Nerven, weil es Ströme von bedeutender Kraft 

 und Intensität erzeugt. Eine solche Untersuchung 

 wurde von dem Verfasser, in Gemeinschaft mit Herrn 

 A. Tschermak, im Frühjahr 1903 in der zoolo- 

 gischen Station zu Neapel an dem elektrischen Organ 

 von Torpedo unternommen '). Es sollte untersucht 

 werden , wie sich die Temperatur des elektrischen 

 Organs während des Schlages verhält, um dadurch 

 zu ermitteln, ob es zu den exothermen oder endo- 

 thermen Ketten gehört. Nun besteht nach dem 

 Energiegesetz eine bestimmte Beziehung zwischen der 

 in einer Kette durch den Strom umgesetzten chemi- 

 schen Energie Q, der Wärmeabgabe oder Wärme- 

 aufnahme C derselben, wenn sie durch ein Wärme- 

 reservoir (Kalorimeter) auf gleicher Temperatur 

 erhalten wird, und der in einem äußeren Kreis ent- 

 wickelten Stromenergie S e - Es muß die Gleichung 

 bestehen: Q = C -\- S e - Wenn C positiv ist, so ist 

 die Kette eine exotherme, wenn C negativ ist, eine 

 endotherme. Ist der negative Wert von C so groß, 

 daß C -\- S e gleich Null wird, so ist Q ebenfalls Null, 

 und die Kette ist demnach keine chemische, sondern 

 eine Konzentrationskette. Nun kommt aber beim elek- 

 trischen Organ noch hinzu, daU es im Ruhezustände 

 zu einem Kreis geschlossen keinen Strom gibt, sondern 

 erst durch die Reizung, welche im Leben nur vom 

 Nerven aus geschieht, in eine stromgebeude Kette 

 verwandelt wird. Die hierzu erforderliche Umwand- 

 lungsarbeit, die nur in einer Zustandsänderung be- 

 stehen kann, muß ein gewisses Wärmeäquivalent be- 

 sitzen, welches TJ heißen möge. Es folgt daher für 

 das elektrische Organ die Gleichung TJ -\- Q = C 

 -\- S e - Nach der oben aufgestellten Theorie würde 

 die Umwandlungswärme TJ durch den Erregungs- 

 prozeß der elektrischen Zelle an der Seite des Nerven- 

 eintritts entstehen, wobei daselbst die Protoplasma- 

 membran für die negativen Ionen durchgängiger wird. 

 Nach dieser Theorie müßte ferner Q = sein. Wenn 

 man daher das elektrische Organ möglichst isolierte, 

 so daß sich kein Strom bildete, so müßte die Gleichung 

 bestehen TJ = C; wenn man den Strom durch einen 

 äußeren Widerstand leitete, hätte man die Gleichung 

 TJ = C -\- S e , und wenn man endlich das Organ 

 durch einen möglichst guten Kurzschluß in sich 

 schlösse, so hätte man wiederum die Gleichung TJ = C, 

 da in diesem Falle S e als Null betrachtet werden kann. 



') Über das thermische Verhalten des elektrischen 

 Organs von Torpedo. Sitzungsber. der Berl. Akad. vom 

 11. Febr. 1904, S. 301. 



