Nr. 31. 1911. 



Natur wissenschaftliche Rundschau. 



XXVI. Jahrg. 393 



jene gemeinsam mit Fräulein Matthaei ausgeführten 

 quantitativen Untersuchungen veröffentlicht, in denen 

 die Assimilationsgröße in den Blättern von Land- 

 pflanzen unter verschiedenen Bedingungen der Be- 

 lichtung und der Temperatur geprüft wurde (vgl. 

 Rdsch. 1906, XXI, 31). In einem anderen Aufsatz 

 (Annais of Botany 1905, XIX, 281) hatte Verf. den 

 herrschenden Begriff des Optimums bekämpft und 

 dafür den Satz aufgestellt, daß hei der Einwirkung 

 mehrerer Faktoren auf einen physiologischen Prozeß 

 das Steigen der Reaktionsgeschwindigkeit von einem 

 einzigen dieser Faktoren bestimmt wird. Diesen be- 

 zeichnete er als „begrenzenden Faktor" (limiting factor). 

 Zur Erläuterung möge folgendes Beispiel dienen : 



Allgemein herrscht die Anschauung, daß in bezug 

 auf die Kohlensäureassimilation ein Optimum der 

 Kohlensäuregabe besteht, d. h. daß die Assimilations- 

 größe mit der Erhöhung der Kohlensäuregabe bis zu 

 einer bestimmten Höhe (dem Optimum) wachse, und 

 dann bei weiterer Vermehrung der Kohlensäure ab- 

 nehme. Angenommen nun, ein Blatt, das sich in einer 

 von kohlensäurehaltiger Luft durchströmten Glas- 

 kammer befindet, sei genügend belichtet, um in einer 

 Stunde 5 cm 3 C0 2 zersetzen zu können. Wenn nun 

 der Kohlensäuregehalt des Luftstroms im Anfange des 

 Versuchs so groß ist, daß 1 cm 3 C0 2 durch die Spalt- 

 öffnungen in das Blatt diffundieren und zersetzt wer- 

 den kann, und wenn man dann den Kohlensäuredruck 

 derart steigert, daß nacheinander 2, 3, 4 und 5 cm 3 

 C0 2 aufgenommen werden, so steigt die Assimilation 

 auf das Zwei-, Drei-, Vier- und Fünffache. Wenn man 

 danach aber die Kohlensäuregabe noch weiter erhöht, 

 so ändert sich die Assimilationsgröße nicht mehr, 

 sondern bleibt dauernd auf 5 cm 3 stehen. Das Licht 

 ist jetzt begrenzender Faktor. Die Kurve, die man 

 erhält, hat die Form ABC (Fig. 1). Später, bei sehr 



Fig. 1. 



1"/,. 27» 3%, 4"/„ 



COVGehalt des Luftstroms. 



5"/, 



starker Vermehrung der C0 2 im Luftstrom (auf 30 % 

 und mehr) würde ein Abfallen der Kurve eintreten, 

 was aber — ■ so führt Herr Black man aus — nicht 

 auf das Vorhandensein eines primären Optimums hin- 

 weist, sondern ein ganz sekundärer Prozeß ist und 

 auf einer Schwächung der gesamten Lebenstätigkeit 

 durch das Übermaß der Kohlensäure beruht. 



Eine Erhöhung der Assimilationsgröße würde in 

 diesem Versuche eintreten, wenn man mehr Licht auf 

 das Blatt fallen ließe. Genügt die Lichtintensität zur 

 Zersetzung von stündlich 10 cm 3 C0 2 , so ist der 

 doppelte Kohlensäuredruck als vorher erforderlich, 

 um die Grenze zu erreichen, und die Kurve ist jetzt 



A DE. Mit noch stärkerem Licht erhält man die 

 Kurve A F G. Wollte man, wie es geschehen ist, an- 

 nehmen, daß oine Kurve wie A B V ein Optimum mit 

 einer sehr lang ausgezogenen Spitze zeige, so müßte 

 man auch annehmen, daß für jede Lichtintensität ein 

 verschiedenes Optimum der Kohlensäuregabe besteht. 

 Das ist aber nicht haltbar. Die zur Verfügung 

 stehende Lichtenergie bestimmt die obere Grenze für 

 die Kohlensäure, die zersetzt werden kann, und wenn 

 dieser Betrag erreicht ist, wozu selbst bei direktem 

 Sonnenlicht ein Luftstrom genügt, der (bei genügen- 

 der Schnelligkeit des Stromes) weniger als 1 °/o C0 2 

 enthält, so ist jede weitere Vermehrung der Kohlen- 

 säuremenge wirkungslos. Von einem Optimum der 

 Kohlensäuregabe, das erforderlich wäre, um eine ge- 

 gebene Lichtintensität auszunutzen, kann man nach 

 Herrn Blackman ebensowenig sprechen wie von einer 

 optimalen Wassermenge, die zur Füllung einer Liter- 

 flasche erfordert werde, und wenn man von einem 

 Kohlensäureoptimum für die Assimilation im allgemeinen 

 spricht, so ist das etwa ebenso, wie wenn man sagen 

 wollte, 550 cm 3 sei das Wasseroptimum zur Füllung 

 von Flaschen, wenn eine der beiden fraglichen Flaschen 

 zufällig 1 Liter und die andere 100 cm 3 fasse. 



Bei den eingangs erwähnten Untersuchungen waren 

 als äußere Faktoren nur Licht und Temperatur heran- 

 gezogen worden, das Verhältnis der Assimilation zur 

 Kohlensäuregabe hatte dagegen noch keine genauere 

 experimentelle Prüfung erfahren. Eine solche durch- 

 zuführen, war ein Hauptzweck der jetzt veröffent- 

 lichten neuen Versuche, die auch nicht an Landpflanzen, 

 sondern an untergetaucht lebenden Wasserpflanzen, 

 hauptsächlich an der Wasserpest (Elodea) und dem 

 Quellmoos (Fontinalis antipyretica) angestellt wurden. 



Zur Ausführung dieser Versuche war das her- 

 kömmliche Verfahren, die Stärke der Assimilation 

 durch Zählung der Gasblasen zu schätzen, nicht ver- 

 wendbar, da es nur für mittlere Bedingungen be- 

 friedigende Resultate ergibt, aber für die Extreme 

 der Lichtintensität, der Temperatur und der Kohlen- 

 säuregabe im Stich läßt. Die Verfasser haben daher 

 ein neues Verfahren zur Anwendung gebracht, bei dem 

 ein beständiger, kohlensäurehaltiger Wasserstrom über 

 die assimilierende Pflanze floß. Die Differenz zwischen 

 dem Kohlensäuregehalt des Wassers vor und nach 

 der Berührung mit der Pflanze gab ein Maß für die 

 Größe der Assimilation. Das ausgeschiedene Gas 

 wurde automatisch gesammelt und dann analysiert. 

 Die Pflanze befand sich in einer Glaskammer, und 

 die Bedingungen der Beleuchtung, der Temperatur 

 und der Kohlensäurezufuhr standen unter genauer 

 Kontrolle, so daß man das Zusammenwirken dieser 

 Faktoren leicht ermitteln konnte. Der Apparat und 

 die Art seiner Benutzung finden in dem ersten Artikel 

 (Stück VIII) ausführliche Beschreibung. Hier geben 

 wir nur einen Bericht über die in dem zweiten (Stück 

 IX) mitgeteilten Ergebnisse. 



Die Versuche bestätigten die früher an Land- 

 pflanzen gewonnenen Resultate. Es zeigte sich auch 

 hier, daß die Größe der Assimilation in jeder Kom- 



