N. F. XVIII. Nr. 39 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



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Athylalkohol und Essigsaure. Die entstandene 

 Essigsaure wirkt nun neutralisierend auf das Am- 

 moniak, das im Modell die Rolle des Fermentes 

 spielt und durch diesen Neutralisationsvorgang 

 wird das Ammoniak in dem Mafie, wie die Zer- 

 setzung fortschreitet, inaktiviert. Der so kon- 

 struierte Vorgang gibt ein exaktes Analogon der 

 Schti tz'schen Regel. Sein Charakter als Modell 

 ist aber allein schon dadurch bedingt, dafi es sich 

 bei den Fermenten um kolloide Korper und dem- 

 entsprechend nicht um einen einfachen Neutrali- 

 sationsvorgang, ja wahrscheinlich nicht einmal 

 um einen rein chemischen Vorgang handelt. 

 Vielmehr diirften Adsorptionen dabei eine erheb- 

 liche Rolle spielen. Wie dem aber auch sei, als 

 Modell ist der genannte Vorgang von hoher Be- 

 deutung, da er in klarer und einleuchtender 

 Weise zeigt, daS in der Tat die Bindung des 

 Fermentes durch die Spaltungsprodukte die Ge- 

 setzmafiigkeit der Schii tz'schen Regel hervorruft. 



Auch ,,partielle" Modelle kommen in der Fer- 

 mentforschung vor, so z. B. indem man bei dem 

 Studium der Oxydasen an Stelle der hypotheti- 

 schen Peroxyde das Wasserstoffsuperoxyd als Er- 

 satz einfiihrt. Indessen gehen wir zu den prak- 

 tisch und theoretisch bedeutend interessanteren 

 physikalischen Modellen liber. 



Hier nun wird es schwer, in einer kurzen Be- 

 sprechung einen hinreichenden Uberblick zu geben, 

 da fast die ganze moderne Biologic durch physi- 

 kalische Modelle erlautert wird, so weit iiberhaupt 

 von einer exakten Forschung die Rede ist. Es 

 seien einige der wichtigsten Fragen heraus- 

 gegriffen. 



Am liebsten arbeitet man naturgemafi mit 

 mechanischen Modellen. Dies geschieht z. B. in 

 der Theorie der Muskelzuckung. Diese 

 Frage gehort zu den schwierigsten, die die Bio- 

 logic zu losen hat und wie ohne weitere Erlaute- 

 rungen verstandlich ist, gleichzeitig zu den funda- 

 mentalsten. 



Hauptsachlich auf Grund von zwei Hypothesen 

 hat man Modelle eines zuckenden Muskels zu 

 konstruieren versucht. Einmal nach Bernstein, 

 indem man die treibenden Krafte in der Ober- 

 flachenspannung sucht, die zwischen denElementen 

 der Muskelfibrillen sich entwickeln und zweitens, 

 indem man den Muskel als kolloides Gebilde auf- 

 fafit, das unter dem Einflufi bestimmter Stoffe, 

 wie sie sich infolge der Nervenreizung bilden, auf- 

 quillt und dadurch sich kontrahiert. Durch Ent- 

 quellung wird dann der alte Zustand wieder her- 

 gestellt. 



Der ersten Theorie stellen sich in der prak- 

 tischen Durchfiihrung erhebliche Schwierigkeiten 

 entgegen, hauptsachlich deshalb, well die be- 

 rechneten Oberflachenkrafte nur dann zur Er- 

 klarung der Muskelkraft hinreichen, wenn man 

 kleinere Formelemente zugrunde legt als die der 

 mikroskopischen Betrachtung zuganglichen Muskel- 

 fibrillen. Diese allein reichen nicht zur Ableitung 

 des beobachteten Effektes hin. Aus diesem 



Grunde neigt man mehr der kolloidchemischen Be- 

 trachtung zu, um so mehr als in der Tat bei der 

 Muskeltatigkeit das Auftreten eines Stoffes be- 

 obachtet wird, der imstande ist, aufquellend zu 

 wirken : der Milchsaure. 



Als Modell des zuckenden Muskels ergibt sich 

 nun folgendes: Man nimmt eine Darmsaite, die 

 man in Wasser hangt. Um eine Zuckung her- 

 vorzurufen, lafit man zu dem Wasser irgendeine 

 Saure hinzufliefien. Sauren wirken, wie seit langem 

 bekannt ist, in hohem Mafie quellend. Es tritt 

 folglich eine Zuckung der Darmsaite auf, die nach 

 Neutralisation der Saure wieder zuruckgeht. 

 Auch in weiteren Einzelheiten ergibt sich, dafi 

 wir es hier mit einem treffenden Modell der 

 Muskelkontraktion zu tun haben. 



Trotzdem werden uns hier die Grenzen, die 

 alien Modellen gezogen sind, deutlich vor Augen 

 gefiihrt. Wir sahen ja schon, dafi wir durch 

 Modelle nur solche Erscheinungen verstandlich zu 

 machen suchen, die ihrer ganzen Natur nach eine 

 grofie Verwicklung zeigen. Das Modell wird da- 

 durch im Vergleich zum wirklichen Vorgang von 

 einer Einfachheit, die zwar fur den Erkennenden 

 zunachst sehr befriedigend ist, bei naherem Zu- 

 sehen dagegen ein Unbehagen hinterlafit, als ob 

 wir denn doch zu schematisch vorgegangen waren, 

 den Vorgang zu sehr vereinfacht, aus einer Fulle 

 ineinander spielender Erscheinungen eine heraus- 

 gegriffen und diese zum Zentrum des ganzen 

 Komplexes gemacht hatten. Indessen kann dieser 

 Einwand gegen das Modell nur gemacht werden, 

 wenn man den oben eingehend beleuchteten 

 Charakter jeder Modellerklarung auBer acht lafit. 

 Das Modell will zunachst nicht die Hypothese 

 vertreten, wenn es auch das Bestreben hat, irgend 

 einmal in seiner Entwicklung darin iiberzugehen. 

 Nur die prinzipielle Moglichkeit der kausalen Be- 

 trachtung will es erortern. In keiner Weise ist 

 aber dadurch die Forschung der Notwendigkeit 

 enthoben, den weiteren Moglichkeiten, die das 

 Modell noch offen lafit, durch tieferes Eindringen 

 in die Einzelheiten nachzugehen. 



Eines der schonsten biologischen Modelle findet 

 man in den Erscheinungen der Muskel- undNerven- 

 strome, auch dieses Vorgange, die gleich den 

 Muskelzuckungen zu den fundamentalen Lebens- 

 erscheinungen gehoren und deren befriedigende 

 Erklarung uns weiteste Aufklarung iiber die Ratsel 

 des Lebendigen verschaffen wiirde. 



Die bioelektrischen Strome, um die es sich 

 hier handelt, stehen in engem Zusammenhang mit 

 den Erregungsvorgangen von Muskel und Nerv. 

 Sobald eine Erregungswelle iiber den Muskel oder 

 Nerven hinlauft, ist gleichzeitig eine Anderung 

 des bioelektrischen Stromes wahrzunehmen, die 

 sogenannte negative Schwankung. Besondere Er- 

 scheinungen ergeben sich ferner, wenn ein Teil 

 der Nerven von einem elektrischen Strom durch- 

 flossen und wahrend dessen der Nerv gereizt wird. 

 Die auf den ersten Blick recht komplizierten 

 Vorgange, die sich dabei abspielen, werden durch 



