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Der Naturwissenschaftler. 



N)'. 20. 



Ein pflanzenphysiologisches Problem. 



(Die Leitung des Wassers in der Pflanze). 



Von Dr. F. Kieni tz-lMThift'. 



Seit man anfing, sicli einsthaft mit der Erforschung 

 der Lebensäusserungen im Pflanzenköi-per zu bescliiiftigen, 

 haben wenige Vorgänge die Aufmerksamkeit dei' Phj^sio- 

 logen in dem Masse erregt, wie die Bewegung des 

 Wassers in den Bäumen. So viele und so hervorragende 

 Gelehrte diese merkwürdige Erscheinung studierten, so 

 viel Fleiss und Scharfsinn auf ihre Erkläi-ung verwendet 

 wurde, so harrt trotzdem die Frage nach ihren Ui'sachen 

 noch heute der Lösung, ja wir sagen kaum zuviel mit der 

 Behaui)tung, dass man bis jetzt wenig über die Vor- 

 arbeiten hinausgekommen ist. Niclitsdestoweniger sind 

 nicht bloss diese letzteren selbst, sondern aucli die auf 

 sie g'egi'ündeten Vorstellungen über das Wesen der 

 Wasserbewegung, so lückenhaft sie auch sein mögen. 

 von hervori'agendem Interesse. 



Das Wasser spielt in der Pflanze eine zweifache 

 Rolle. I'^in Teil desselben wird chemisch gespalten und 

 giebt seinen Wasserstott' her zur P.ilduuL'- der den l'tianzi'n- 

 körper aufbauenden organischen Veibindungen, ist also 

 ein Nährstoff im wahren Sinne des Wortes. Hin ande- 

 rer und zwai- der bei weitem grössere Teil dient als 

 Lösungs- und Transportmittel füi- Salze und andere Ver- 

 bindungen und erhält die Zellen und somit alle weichen 

 Pflanzenteile frisch und straff. Dieses gesamte AVasser 

 entstauniit dem P^rdboden, nuiss also von den tiefsten 

 Wurzelenden bis in die äussersten in die \a\\\ ragen- 

 den Spitzen geschafi"t werden. 



Nun liegt freilich eine Ursache für die Wasserbe- 

 wegung in der Pflanze klai- zu Tage. Es ist eine be- 

 kannte und von den Physikern mit dem Namen Osmose 

 bezeichnete Erscheinung, dass die Lösungen zweier ver- 

 schiedenen Stoft'e oder auch ungleich koir/.cntrieite Lö- 

 sungen einer und derselben Substanz, welche man durch 

 eine in ihnen quellbare Membran trennt, diese letztere 

 durchdringen und sich so lange miteinandei' mischen, bis 

 auf beiden Seiten gdeiche Konzentration eingeti'eten ist. 

 Wird dabei- in einer l'flanzi'nzi-Ue Wasser zersetzt und 

 damit die Konzentration ihres Inhalts geändert, so wird 

 das osmotische Gleichgewicht, Avelclies bis dahin zwischen 

 ihr und ihrer Nachbarzelle bestand, gestört, und die Zelle 

 wird ihren Wasserverlust aus ihrer Nachbai-zelle zu decken 

 suchen. Diese Gleichgewichtsstörung wird sich nach und 

 nach bis in die Wurzeln fortpflanzen und sie zu neuer 

 "\\'asseraufnahrae befähigen. Der Verlust durch Zer- 

 setzung ist aber äusserst gering im Vergleich zu dem- 

 jenigen, welchen alle an der Luft, d. h. nicht unterge- 

 taucht wachsenden Pflanzenteile auf anderem Wege erleiden. 

 Pflanzen, deren Boden man kein oder nicht genug 

 Wassei- zuführt, verlieren bekanntlich nach und nach 

 ihre Strafl'heit, sie welken, indem sie Wasser durch Ver- 

 dunstung oder Transpiration verlieren. Die Schnelligkeit 

 der Verdunstung ist allerdings zu verschiedenen Zeiten, 



ferner für verschiedene Pflanzen und die einzelnen Teile 

 eines und desselben Gewächses sehr verschieden. Sie 

 ist abhängig von dem Wassergehalt, der Bewegung und 

 der Temperatur der Atmosphäre, von der Oberfläciien- 

 grösse der Pflanzenteile, von der Dicke und sonstigen 

 Beschatfenheit ihrer Haut, je nachdem dieselbe z. B. 

 viele oder wenige sichtbare Poren besitzt, je nachdem sie 

 mit einem Wachsüberzug oder mit Haaren bedeckt ist 

 oder nicht u. s. w. Immerhin ist der Wasserverlust 

 durch Verdunstung selbst bei einjährigen Gewächsen 

 meist sehr beträchtlich und berechnet sich z. B. füi- eine 

 kräftige 'i'abaksiiflanze zur Blütezeit, für eine Sonnenrose 

 von Mannshöhe, für eine Kürbispflanze mit fünfzehn oder 

 zwanzig ausgebildeten Blättern in dem Zeitraum eines war- 

 men Julitages auf Süü bis lüOO kern. Sicherlich ist er aber 

 bei weitem zu gross, als dass das zum Ersatz dienende 

 Wasser auf seinem ganzen Wege durch den Pflanzen- 

 körjier nui' durch die lang-sam wirkende Kraft der Osmose 

 von Zelle zu Zeile bewegt werden könnte. 



Welche Kräfte sind es nun, die den Transpirations- 

 strom durch die Pflanze liindurchtreiben ? 



Die Versuche, diese Frage zu beantworten, gehen 

 bis in den Anfang des siebzehnten Jahrhunderts zurück, 

 wo fiarvey den Kreislauf des i^iutes bei den Tieren 

 entdeckte iiiid infolgedessen der (iedanke auftauchte, in 

 den Pflanzen könne eine ähnliche Safteirkuiation statt- 

 tindeii. Obwoiil sich diese Annahme bald als intüiiilich 

 erwies, so .stellte doch erst beinahe hundert Jahre s|)ätei' 

 der Engländer Stejihan Haies wirklich brauchbare 

 E.xperimente über die Wasserbewegung an. Er mass 

 die v(Ui den Wurzeln aufgesogenen und die von den 

 l'.lättern verdunsteten Wassermengen, verglich dies(> mit 

 dem in der Erde enthaltenen A'orrat von Feuclitigkeit. 

 suchte die Geschwindigkeit zu berechnen, mit der das 

 Wasser im Stamm aufsteigt, und diese zu vergleichen 

 mit der (Geschwindigkeit seines Eintritts in die Wurzeln 

 und seines Austritts aus den Blättern. Ei' verglich den 

 Auftrieb des Wassers in der Pflanze mit demjenigen in 

 feinporigen _Körpern, welchen er genauer prüfte, und 

 war bestrebt darzulegen, dass die in der Pflanze tliätigen 

 Saug- und Drucdckräfte nicht &äfte besonderer Art 

 seien, sondern auch in der leblosen Materie wirkten. 

 Leider verblassen seine Nachfolger den von ihm betretenen 

 sicheren Pfad und gerieten zudem auf Abwege zum Teil 

 deshalb, weil sie von dem Innern Bau der Pflanzen keine 

 hinreichende Kenntnis besassen. Ihre Bemühungen blieben 

 fast ganz fruchtlos; die Theorie von der Lebenskraft, 

 welche im Anfang unseres Jahrhunderts den unklaren 

 Köpfen der Naturi)hilosophen entsprang, war gleichfalls 

 nicht geeignet, die Lösung physiologischer Fragen zu 

 fördern, und wenngleich der Franzose Dutrochet 1837 

 eine Reihe guter Beobachtungen über die Wasserbewegung 



