No. 40. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



G35 



Carl Voegeler: Beitrag zur Kenntniss der 

 Reizerscheinungen. (Botanische Zeitung, 1891, 

 Bd. X1.1X, Nr. 39, 40, 41, 4'.', 43.) 



Die interessanten Versuche Pfeffer's über die 

 durch chemische Reize hervorgerufenen („ chemo t ac- 

 tischen ") Bewegungen niederer Organismen haben 

 in neuester Zeit eine erhöhte biologische Bedeutung 

 dadurch gewonnen, dass sie mit den Heilungsvor- 

 gängen bei Infectionskrankheiten in Beziehung ge- 

 bracht worden sind und denselben als Erklärung 

 dienen sollen (vgl. Rdsch. VI, 450). Aber abgesehen 

 hiervon sind sie an sich wichtig genug und bieten 

 ferner, wie wir weiter unten sehen werden, solch 

 innige Beziehung zum Befruchtungsacte, dass die Er- 

 gebnisse weiterer diesbezüglicher Versuche, welche im 

 Laboratorium des Herrn Pfeffer ausgeführt worden 

 sind, hier eingehender besprochen werden müssen. 



Bekanntlich hat Pfeffer beobachtet, dass die frei 

 umherschwärmenden Spermatozoiden gewisser Farne 

 durch Lösungen von Aepfelsäure und äpfelsaurer 

 Salze in ihren Bewegungen in ganz auffallender 

 Weise beeinflusst werden. Bringt man eine Lösung 

 jener Substanzen in eine zu einer capillaren Spitze 

 ausgezogene Rühre und taucht dieselbe in eine Flüssig- 

 keit, in welcher lebhaft schwärmende Spermatozoiden 

 regellos nach allen Richtungen umher schwimmen, so 

 beobachtet man bei bestimmten Concentrationen der 

 Aepfelsäure eine sehr entschiedene Anziehung der 

 Spermatozoen , welche sich in grosser Menge an der 

 Oeffnuug der Röhre anhäufen und in dieselbe ein- 

 dringen; bei stärkeren Contractionen der Lösung 

 jedoch macht sich eine ebenso entschiedene Ab- 

 stossung bemerkbar. Herr Voegeler hat nun zu- 

 nächst noch andere Gruppen von Farnen, welche bis- 

 her noch nicht untersucht worden waren , auf die 

 Reizbarkeit ihrer Spermatozoiden durch Aepfelsäure 

 geprüft, ferner den Einfluss der Temperatur auf diese 

 chemotactischen Erscheinungen auszumitteln gesucht 

 nnd im Anschluss hieran das Eindringen der Sper- 

 matozoiden in die das Ei bergenden Archegone 

 weiter verfolgt, als es bisher geschehen war. Die 

 Versuche wurden an fast allen Familien der Filices 

 nach der von Pfeffer angegebenen Methode ange- 

 stellt: Die auf Torf kultivirten Prothallien , welche 

 reichlich mit reifen Antheridien besetzt waren, wur- 

 den vorsichtig abgehoben , unter das Deckglas eines 

 Objectträgers gebracht und sorgfältig abgespült ; 

 in die kleine, das Object enthaltende Kammer wurde 

 sodann die Spitze der Capillare mit der reagirenden 

 Lösung eingeführt. Die Antheridien öffneten sich 

 spontan und Hessen die in geringerer oder grösserer 

 Anzahl enthaltenen Spermafäden in die Flüssigkeit 

 austreten. 



Eine wesentliche Bedingung für die Beweglich- 

 keit und Lebensfunction der Samenfäden ist die An- 

 wesenheit von freiem Sauerstoff. Sowohl im aus- 

 gekochten Wasser, als auch beim Evacuiren der 

 Gaskammer, in welcher Prothallien mit reifen Anthe- 

 ridien sich befanden, waren die aus den geöffneten An- 

 theridien hervorgeschnellten Samenfäden bewegungs- I 



los. Ausserdem war auch die Temperatur, bei wel- 

 cher der Lebensprocess der Samenfäden sich abspielte, 

 wenigstens auf die Lebhaftigkeit und Dauer der Bewe- 

 gungen , von Einfluss. Das Oeffnen der Antheridien 

 wurde nur bei Temperaturen zwischen -f- 3° und -j- 45° 

 beobachtet und schon in der Nähe beider Grenzen 

 machte sich der Einfluss der Temperatur in der Weise 

 geltend, dass die Zahl der sich öffnenden Antheridien 

 geringer, die Dauer bis zum Austritt derselben länger 

 war. Die Spermatozoiden zeigten auch innerhalb 

 dieser Temperaturgrenzen nach ihrer Entleerung aus 

 den Antheridien noch verschiedene Lebensdauer; am 

 längsten war dieselbe bei den Temperaturen zwischen 

 + 15" und 4- 28°; bei höheren Temperaturen sowohl 

 wie bei niederen nahm die Lebensdauer je nach den 

 verschiedenen Species verschieden ab. Sogar inner- 

 halb des Temperatur-Optimums war die Lebensdauer 

 der Samenfäden bei den einzelnen Arten verschieden; 

 der kleinste beobachtete Werth war 20 Minuten 

 (bei Ceratopteris thalictroides), der grösste 50 bis 

 55 Minuten bei Dicksouia antarctica. 



Bei den innerhalb des Temperatur-Optimums (15° 

 bis 28") unter stets gleichen Bedingungen, besonders 

 aber bei genügender Zufuhr von Sauerstoff, ausge- 

 führten Versuchen sollte nun für möglichst ver- 

 schiedene Farnarten zunächst die Reizschwelle er- 

 mittelt werden, d. h. diejenige Concentration der 

 Aepfelsäurelösung, welche eben noch eine sichere 

 Ablenkung und Anlockung der Samenfäden und ein 

 Einschwärmen einer Anzahl derselben in die mit der 

 Lösung gefüllte Capillare veranlasst. Die bisher an 

 14 verschiedenen Farnarteu (darunter 5 von Pfeffer 

 bestimmten) gemesseneu Schwellenwerthe zeigten, dass 

 allen untersuchten Samenfäden ein annähernd gleicher 

 Grad der Empfindlichkeit gegen Aepfelsäure und deren 

 Salze zukommt; derselbe schwankte nur zwischen den 

 Concentrationen 0,0008 und 0,00012 Proc. 



Bei Anwendung der verdünntesten, vom Schwellen- 

 werthe nicht sehr verschiedenen Lösung wurden ge- 

 wöhnlich nur wenige Samenfäden angelockt, während 

 die Mehrzahl nicht beeinflusst wurde. Die Reizbar- 

 keit der einzelnen Spermatozoiden ist eben eine ver- 

 schiedene, und zwar erwiesen sich die lebhaft be- 

 wegten auch als die empfindlichsten, und da die 

 Bewegung kurz nach dem Verlassen der Antheridien 

 am lebhaftesten ist, so kommt den eben eutschwärmten 

 Fäden auch die grösste Empfindlichkeit zu. Diese 

 Empfindlichkeit nimmt mit der Zeit ab; je längere 

 Zeit seit der Entleerung verstrichen , desto concen- 

 trirter muss die Lösung sein, welche noch einen Reiz 

 ausübt. Die Geschwindigkeit, mit welcher die Reiz- 

 barkeit vom Maximum unmittelbar nach dem Ent- 

 schlüpfen abnimmt, ist je nach der Art und Lebens- 

 dauer eine verschiedene. Die Schwellenwerthe geben 

 immer die Reizschwelle für eben entschwärmte Samen- 

 fäden an. 



Wesentlich beeinflusst wird die Empfindlichkeit von 

 der Temperatur. Die oben besprochenen Schwellen- 

 werthe sind bei Temperaturen zwischen 16° nnd 20° C. 

 bestimmt. Es wurden nun die Schwellenwerthe einer 



