Nr. 29. 1909. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



XXIV. Jahrg. 367 



A. IJethe: Die Bedeutung der Elektrolyten für 

 die rhy thmisckenBeweguu gen der Medusen. 



I. Teil. Die Wirkung der im Seewasser 

 enthaltenen Salze auf die normale Meduse. 



II. Teil. Angriffspunkt der Salze, Ein- 

 fluß der Anionen und Wirkung der OH- 

 und H-Ionen. (Pflügers Arch. f.d. ges. Phys. 19ü8, 

 Bd. 124, 8.541—577; 1909, Bd. 127, S. 219— 273.) 



Die Untersuchungen über die rhythmischen Be- 

 wegungen der Medusen (Quallen) sind sowohl für die 

 allgemeine Biologie als auch — was man kaum 

 glauben sollte — ■ für die spezielle Physiologie des 

 menschlichen Organismus von hoher Bedeutung. In 

 letzterer Hinsicht können sie nämlich als Prototyp 

 rhythmischen Geschehens und insbesondere als voll- 

 kommenes Analogon der Bewegungen des Herzens 

 gelten; dabei hat der Körper mancher Medusen als 

 Versuchsobjekt vor dein Wirbeltierherzen einen von 

 Hrn. Bethe besonders hervorgehobenen Vorzug: wäh- 

 rend im Herzen muskulöse und nervöse Elemente 

 innig miteinander gemischt sind, so daß es unmöglich 

 ist, eine isolierte Einwirkung auf einen Bestandteil 

 zu erzielen, sind bei den betreffenden Medusen die 

 nervösen Elemente wenigstens streckenweise frei von 

 den muskulösen. 



Um die allgemein - biologischen Ergebnisse, zu 

 denen Verf. gelangte, ins rechte Licht zu setzen, sei 

 gleich vorweg der folgende Satz zitiert: „Das See- 

 wasser ist so ausbalanciert, oder anders ausgedrückt: 

 die Meduse ist so angepaßt, daß bei Anwesenheit 

 aller Bestandteile im richtigen Verhältnis die rhythmi- 

 schen Bewegungen gerade ablaufen können. Wird 

 der Gehalt an depressiven Mg -Ionen (oder im disso- 

 ziierten Salzmolekülen'?) nur verringert, so werden 

 die Bewegungen unnatürlich schnell; ebenso bei Ver- 

 mehrung irgend eines der erregenden Salze. Wird 

 der Gehalt an Magnesium vermehrt oder auch nur 

 eines der erregend wirkenden Salze fortgelassen (oder 

 bei NaCl seine Menge verringert), so tritt bald Ver- 

 langsamung und Stillstand ein. Alle diese Salze sind 

 also zur dauernden Funktion nötig." 



Die spezielleren Ergebnisse des Verf. sind etwa 

 folgende. 



Dem Seewasser ungefähr isotonische Lösungen von 

 Natriumchlorid ( 60 / 100 bis 66 /ioo Mol.) wirken auf ganze 

 Medusen (Rhizostoma) sowie auf .Sektoren, die aus 

 solchen herausgeschnitten wurden, zunächst (für wenige 

 Sekunden) erregend, dann lähmend. Die Wirkung ist 

 reversibel, denn noch nach 12- bis 24stündigem 

 Aufenthalt in der Salzlösung kann Erholung in nor- 

 malem Meerwasser wieder eintreten. (Der Komple- 

 mentärversuch, Fortlassung des NaCl unter Zusatz 

 eines indifferenten Ersatzmittels, fällt nicht eindeutig 

 aus, da ein geeignetes, ganz indifferentes Mittel nicht 

 bekannt ist.) Geringer Calciumüberschuß wirkt auf 

 lange Zeit beschleunigend und pulsverstärkend, großer 

 Calciumüberschuß dagegen lähmend. Calciummangel 

 ruft schnell vollkommene, aber gut reversible Lähmung 

 hervor. Magnesiumsalze (Chlorid, Sulfat) wirken aus- 

 gesprochen lähmend, ohne vorhergehende, auch nur 



kurze Erregung. Fehlen des Magnesiumsalzes bewirkt 

 dagegen Steigerung der Pulsfrequenz für eine halbe 

 Stunde oder länger. Zusatz von Kalium sowie Fort- 

 lassung von Kalium übt ausgesprochen erregende 

 Wirkung auf den Rhythmus aus. 



Es ist selbstverständlich, daß Verf. in allen diesen 

 Fällen seine Ergebnisse mit solchen, die etwa von 

 früheren Autoren (Loeb u. a.) vorliegen, vergleicht 

 und gegebenenfalls Unstimmigkeiten zu erklären sucht. 



Weiterhin fragt sich, auf welche Weise, speziell 

 an welcher Stelle die Salze des Meerwassers den Me- 

 dusenkörper angreifen. Verf. kann mitteilen, daß die 

 rhythmischen Bewegungen bei Rhizostoma aufhören, 

 wenn man sämtliche „Randkörper" — die randstän- 

 digen eigenartigen Sinnesorgane — entfernt. Die 

 Kandkörper sind also sicher die Punkte der maxi- 

 malen Erregbarkeit. Doch nun ist noch die Frage 

 offen , ob n u r sie durch die Veränderung des Außen- 

 mediums erregt werden , oder ob vielleicht der ganze 

 Organismus in einen Zustand erhöhter Erregbarkeit 

 versetzt wird, so daß er auf die Impulse von den 

 Kandkörpern her stärker reagiert. 



Verf. stellte sich ein sogenanntes „Zweizipfel- 

 präparat" her, d.h. ein Paar Sektoren, die durch eine 

 schmale Verbinduugsbrücke zusammenhängen, also 

 aus zwei Zipfeln bestehen, der eine mit, der andere 

 ohne Randkörper. Das Präparat wird so über eine 

 Korkplatte gelegt, daß jeder Zipfel („Muskelzipfel" 

 und „Randkörperzipfel") in ein besonderes Gefäß 

 taucht. So kann man die Wirkung einer jeden Salz- 

 lösung a) auf den Randkörper, b) auf Muskulatur und 

 Nervennetz untersuchen, während der andere Teil des 

 Präparates in normales Seewasser taucht. 



Hängt nun der Muskelzipfel in der obenerwähnten 

 Natriumchloridlösung, so erfolgt zunächst keine Ände- 

 rung der Pulsfrequenz und spätere Lähmung. Anders, 

 wenn der Randkörperzipfel in die Lösung taucht: 

 in diesem Falle steigert sich die Pulsfrequenz nach 

 kurzer Latenzzeit bedeutend , bis schließlich auch 

 Lähmung erfolgt. Die Erregung, welche im ent- 

 sprechenden Falle beim unverletzten Tier beobachtet 

 wurde, kann hiernach nur durch den Randkörper ver- 

 mittelt worden sein. 



Übrigens beeinflussen mehrere Randkörper auch 

 einander, und Verf. stellt fest, daß derjenige Rand- 

 körper, von dem die höchste Zahl der Einzelimpulse 

 ausgeht, für den Rhythmus des ganzen Präparates bzw. 

 der ganzen Meduse ausschlaggebend ist, und daß der 

 alte Rhythmus wiederkehrt in dem Moment, wo dieser 

 Randkörper abgetrennt wird. 



Die lähmende Wirkung der Magnesiumsalze trifft 

 nach entsprechenden Versuchen gleichfalls direkt nur 

 den Randkörper, nicht die Muskulatur und das Nerven- 

 netz. Setzen sie nun die Erregbarkeit des Rand- 

 körpers herab, oder rufen sie geradezu einen Hem- 

 mungsvorgang hervor, der den Bewegungen entgegen- 

 wirkt ? Augenscheinlich ist nur das erstere der Fall, 

 denn an Präparaten mit zwei Randkörpern kann der 

 Rhythmus auch nach Vergiftung des einen Randkörpers 

 fortbestehen. 



