N. F. XVI. Nr. 24 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



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zur Reduktion des Kohlendioxyds notwendige 

 Energie gewinnen die Schwefelbakterien durch 

 die Oxydation von nicht mit Sauerstoff gesattigten 

 anorganischen Schwefelverbindungen, wie Schwefel- 

 wasserstoff, schwefligsauren und unterschweflig- 

 sauren Salzen. Bei der Oxydation von H 2 S zu 

 Schwefelsaure tritt als Zwischenstufe Schwefel auf. 

 Die Schwefel wasserstoff- Oxydation zu Schwefel- 

 saure sei durch zwei Gleichungen unserem Ver- 

 standnis nahergebracht. 



2H 2 S + O 2 = 2H 2 O + S. + 122 Cal 

 S, + 3O 2 + 2H 2 O = 2H 2 S0 4 + 282 Cal 



Die Schwefelsaure wird durch vorhandene 

 Karbonate, namentlich durch den im Wasser re- 

 lativ leicht loslichen und oft vorhandenen doppelt- 

 kohlensauren Kalk [CaH 2 (CO 3 ) 2 ] neutralisiert und 

 in Form von Sulfaten ausgeschieden. Wieder soil 

 eine chemische Gleichung diesen Vorgang ver- 

 deutlichen : 



H 2 SO 4 + CaH 2 (CO s ) 2 = CaSO 4 + 2CO 2 + 2H 2 O 



Durch dieTatigkeit der Schwefelbakterien wird 

 also Karbonat in Sulfat verwandelt. Die oben an 

 erster Stelle angefiihrten beiden Gleichungen zeigen, 

 daB es sich um energieliefernde Vorgange handelt, 

 welche Energie zur Assimilation des Kohlendioxyds 

 verwendet wird. Unter giinstigsten Bedingungen 

 wird Schwefelwasserstoff in 5 Minuten zu Schwefel- 

 saure oxydiert. 



Fur unsere weiteren Besprechungen wollen 

 wir bei den Schwefelbakterien zwei Gruppen aus- 

 einanderhalten. 



Die Angehorigen der ersten Gruppe sind da- 

 durch charakterisiert, daB die Zellen in ihrem 

 Innern nie Schwefel einlagern, wahrend die An- 

 gehorigen der zweiten Gruppe dies regelmafiig tun. 



Betrachten wir zuerst einen Vertreter der er- 

 sten Gruppe, das Thiobactcrium thioparum. Die 

 Rohkultur dieser Bakterienart kann auf folgende 

 Weise gewonnen werden. Eine rein mineralische 

 Nahrlosung, die unterschwefligsaures, sowie kohlen- 

 saures Natron enthalt, >wird in einem Glaszylinder 

 mit Grabenschlamm geimpft. Wenn die Kultur 

 angehen soil, so diirfen keine organischen Kohlen- 

 stoffverbindungen da sein. Nach einiger Zeit iiber- 

 zieht sich die Fliissigkeit bei Zimmertemperatur 

 mit einer Haut, die aus Stabchen mit dazwischen 

 liegenden Schwefeltropfchen besteht. Dieses be- 

 wegliche, stabchenformige Thiobactcrium tliioparum 

 oxydiert das unterschwefligsaure Natron unter 

 Schwefelabscheidung zu schwefelsaurem Natron. 

 Bieten wir statt unterschwefligsaurem Natron 

 Schwefelwasserstoff, so wird dieses Gas zu Schwefel 

 oxydiert. Auf Agarplatten mit entsprechendem 

 Zusatz von Nahr- und Energiestoffen kann die 

 Mikrobe reinkultiviert werden. An diesen Rein- 

 kulturen ist die Kohlenstoff-Autotrophie des Thio- 

 bacteriion thioparum leicht nachweisbar. Ob bei 

 den beobachteten Oxydationsvorgangen Enzyme 

 der Mikroorganismen tatig sind, ist noch nicht 

 entschieden. 



Die zweite Gruppe von Thiobakterien, deren 

 Angehorige in ihrem Zellinnern Schwefel aufzu- 

 speichern vermogen, war zuerst bekannt. 



Nach der Ansicht des bekannten Breslauer 

 Botanikers Ferdinand Cohn sollten diese 

 Schwefelbakterien Sulfate zu H 2 S reduzieren und 

 dann den H 2 S zu Schwefel oxydieren, wobei der 

 Schwefel in den Zellen abgelagert wiirde. Der 

 russische Forscher Winogradsky zeigte aber 

 durch einwandfreie Versuche, daB diese Schwefel- 

 bakterien nie reduzierend, sondern stets oxydierend 

 wirken, mithin nie H 2 S erzeugen, sondern stets 

 verbrauchen. In sulfathaltigem Wasser gedeihen 

 diese Organismen so wenig wie in einer schwefel- 

 wasserstofffreien Fliissigkeit; es mufi ihnen unbe- 

 dingt H 2 S zur Verfiigung stehen, sonst gehen sie 

 an der Unmoglichkeit die notwendige Energie zur 

 Auslosung der Lebensprozesse gewinnen zu konnen, 

 zugrunde. 



Der Schwefelgehalt des Zellinnern ist abhangig 

 von auBeren Bedingungen, vorab von der Merge 

 des zur Verfiigung stehenden H 2 S. Bald sind die 

 Zellen von Schwefeltropfchen ganz erfiillt, bald 

 fehlen sie ganzlich. Der Schwefelgehalt der Zellen 

 darf deshalb, weil er ein veranderliches Merkmal 

 ist, nicht fur die Artbestimmung herangezogen 

 werden, wie dies schon von verschiedenen For- 

 schern geschehen ist. 



Der Schwefel kommt in den Schwefelbakterien- 

 zellen in Form von kugeligen, das Licht stark 

 brechenden Inhaltskorpern vor. Es ist das Ver- 

 dienst eines schweizerischen Botanikers, C. Cramer 

 in Zurich, das wahre Wesen dieser Inhaltskorper 

 erkannt zu haben. In der chemisch physikalischen 

 Beschreibung der Thermen von Baden im Aargau, 

 die im Jahre 1870 von Ch. Mia Her erschien, 

 bezeichnete Cramer die Inhaltskorper der Beg - 

 giatoen als aus Schwefel bestehend. Die in der 

 Literatur haufig gebrauchliche Bezeichnung Schwe- 

 felkornchen ist nicht zutreffend, da sie, wie Wino- 

 gradsky zeigte, nicht kornig fest, sondern Slig 

 weich sind. Diese Tropfchen bestehen aus amor- 

 phem Schwefel. Taucht man schwefelreiche Zellen 

 in konzentrierte Pikrinsaure und legt sie dann in 

 Wasser ein, so sieht man nach 24 Stunden schon 

 ausgebildete monoklinprismatische Tafelchen und 

 rhombische Oktaeder in den Zellen. Die wach- 

 senden Kristalle durchreifien nicht selten die be- 

 nachbarten Zellwande. 



Da die Schwefeltropfchen nur eine Zwischen- 

 stufe in der Oxydation des H 2 S zu Schwefelsaure 

 sind, so werden sie nicht dauernd im Zellinnern 

 gespeichert. Wenn H 2 S den Schwefelbakterien 

 einige Zeit mangelt, so verbrennen sie ihren auf- 

 gespeicherten Vorrat an Schwefel in i 2 mal 

 24 Stunden und sterben dann Hungers, sofern 

 ihnen nicht im Wasser neuer H 2 S geboten wird. 

 Den H 2 S konnen die Schwefelbakterien nicht auf 

 die Dauer entbehren, da er die eigentliche, wenn 

 nicht ausschlieBliche Quelle von Spannkraft ist. 

 Nach den Untersuchungen von Winogradsky ver- 

 brauchen die Bakterienzellen taglich das 2 4fache 



