216 K. Brandt, Ueber den Stoffwechsel im Meere. 



ganz wesentlich von dem Vorhandensein dieser Stickstoffverbindungen abhängig. Es ist daher von Wichtigkeit, 

 den Kreislauf des Stickstoffs in der Natur näher ins Auge zu fassen. 



Für die genannten drei Stickstoffverbindungen giebt es, soviel wir wissen, nur drei Quellen. Erstens 

 enthalten sämmtliche lebenden Wesen stickstoffhaltige Substanzen, nämlich die Eiweisstoffe, die z. T. schon 

 während des Lebens in Form von Stoffwechselprodukten (Harnstoff u. s. w.) abgeschieden werden, zum anderen 

 Theile nach dem Tode der Organismen der Fäulniss unterliegen. Erst durch den Fäulnissprozess werden die 

 eiweissartigen Substanzen zunächst in Ammoniak, dann aber auch weiter in Nitrite und Nitrate übergeführt, 

 und damit wieder in eine Form gebracht, in der sie von den Pflanzen zur Bildung von Eiweiss verwendet 

 werden können. Dieser ganze Umwandlungsprozess der Thier- und Pflanzenleichen in Kohlensäure, Wasser, 

 Stickstoffverbindungen und andere anorganische Stoffe, den man als Fäulniss oder Verwesung bezeichnet, 

 findet aber ausschliesslich durch die L-ebensthätigkeit von ganz bestimmten Bakterien statt. Wenn diese nicht 

 vorhanden sind, oder wenn sie nicht die ihnen zusagenden Lebensbedingungen finden, so unterbleibt die 

 Fäulniss und damit die Nutzbarmachung" der in den todten Körpern vorhandenen stickstoffhaltigen Substanzen 

 für die späteren Geschlechter. 



Aber nicht allein die Spaltung der Eiweisskörper, sondern auch die Ueberführung von Ammoniak in 

 salpetrige Säure und schliesslich in Salpetersäure und ebenso der umgekehrte Prozess kommt im Ackerboden 

 wie auch im Wasser nur durch die Lebensthätigkeit von Bakterien zu Stande. Eine, wie es scheint, über die 

 ganze Erde verbreitete Art') von sogenannten Nitrobakterien oder nitrificirenden Bakterien oxydirt 

 Ammoniak zu salpetriger Säure und schliesslich zu Salpetersäure, wenn genügender Sauerstoffzutritt stattfindet. 

 Der umgekehrte Prozess, die Reduktion, kommt durch andere Bakterienarten zustande, die man als denitri- 

 ficirende bezeichnet, und die aus Salpetersäure erst salpetrige Säure, dann Ammoniak und schliesslich sogar 

 freien Stickstoft' bilden. Das Endprodukt dieser Reduktion besteht nachgewiesenermaassen in der Entbindung 

 von freiem Stickstoff, der sich dem atmosphärischen Stickstoff beimischt und so für den Kreislauf des Stoffes 

 zunächst verloren geht. Abgesehen von einer sogleich zu erwähnenden Ausnahme, kann nämlich der Stickstoff 

 nur in gebundenem, nicht aber in freiem Zustande von den Pflanzen zur Bildung von Eiweiss verwendet werden. 



Wenn also auch die Stickstoffverbindungen der Lebewesen grossentheils den späteren Organismen er- 

 halten bleiben, so findet doch sicher auch ein gewisser, möglicherweise sogar ein ziemlich erheblicher Verlust 

 an gebundenem Stickstoff durch die Lebensthätigkeit der denitrificirenden Bakterien statt. Der Bestand an 

 Organismen müsste in Folge dessen zurückgehen, wenn nicht noch andere Quellen für gebundenen Stickstoff 

 vorhanden wären. Der Verlust wird dadurch ausgeglichen, dass auf zweierlei Weise der in sehr grosser Menge 

 vorhandene freie Stickstoff der Atmosphäre gebunden und damit für den Kreislauf des Stoßes verwerthbar 

 gemacht wird, nämlich erstens durch den Blitz, überhaupt durch elektrische Entladungen, und zweitens durch 

 die Symbiose von ganz bestimmten Landpflanzen mit gewissen Bakterienarten. Von allen Pflanzen können 

 nur die Leguminosen, und auch diese nur dann, wenn in knotenartigen Anschwellungen ihrer Wurzeln bestimmte 

 Bakterien leben, den freien Stickstoff der Atmosphäre binden und zur Bildung von Eiweissstoffen verwerthen. 

 Ohne die Bakterien verhalten sich die Leguminosen, z. B. wenn sie in ausgeglühtem oder sonst sterilisirten 

 Boden wachsen, im wesentlichen wie die übrigen Pflanzen.^) Für die Herstellung des Gleichgewichtes in der 

 Natur ist wahrscheinlich der innige Bund zwischen den Leguminosen und gewissen Bakterienarten von erheblich 

 grösserer Bedeutung, als die Bindung von Stickstoff durch den Blitz. 



Soviel wir wissen,_ ist der Kreislauf des Stoftes, den ich eben in den Grundzügen skizzirt habe, im 

 Meere im allgemeinen ebenso wie auf dem festen Lande. Auch im Wasser repräsentiren die Pflanzen allein 

 die Urnahrung. Da sie nur bei genügender Belichtung organische Stofte zu erzeugen vermögen, so kommen 

 sie im Ozean nur in den oberen, genügend von Licht durchstrahlten Wasserschichten vor bis zu einer Tiefe 



') E. Schulze (Ueber die Entstehung der salpetersauren .Salze im Boden. II. Landw. Jahrb. d. Schweiz. 5. Bd. 1S91) 

 führt an, dass Winogradsky durch Untersuchungen von Bodenproben aus verschiedenen Gegenden aller 5 Erdtheile und aus 

 verschiedenen Klimaten festgestellt hat, dass überall dieselbe Art von nitrificirenden Bakterien vertreten war. Die betreffende Art 

 oxydirt Ammoniak zu Nitriten und schliesslich zu Nitraten. Eine andere in der Gestalt abweichende Nitromonade vermag nur 

 Nitrite in Nitrate umzuwandeln. 



2) Vergleichende Kulturversuche haben ergeben, dass Nichdegiuninosen (sowie Leguminosen ohne Bakterien) genau 

 nach Massgabe von Stickstoffverbindungen Eiweissstoffe bilden und entsprechend wachsen, dass aber Leguminosen, wie Erbsen, 

 Luzerne u. s. w., stets üppig wachsen und sogar einen hohen Eiweissgehalt besitzen, wenn sie in Symbiose mit Bakterien leben, 

 und dass sie alsdann gar nicht durch Stickstoffdüng"ung beeinflusst werden, sondern ebenso stark Eiweissstoffe bei gänzlicher 

 Abwesenheit wie bei reichlichem Vorhandensein von anorganischen Stickstoffverbindungen produciren. (E. Schulze a. a. O. iSSS.) 



