34 Kapitel IT. Dynamik der Zellen. 



rein physikalische Anfgabeu unserer Erforschung entgeg-entreten. Ist einmal z. B. 

 ein Bestandteil des Protoplasmas als Flüssigkeit erkannt, so unterliegen seine Be- 

 wegungserscheinungen selbstredend denen für die Flüssigkeiten geltenden Ge- 

 setzen usw. 



Die Schwierigkeiten der physikalischen und mechanischen Analyse mehren sich 

 jedoch um so mehr, als wir in den kleinsten der Bewegung befähigten Zellpartien 

 und Zellsubstanzen in vielen Fällen s])ezifische Strukturen erkennen, welche ihr Ein- 

 ziehen unter Kategoiienbcgriffe der Physik, welche ja nur homogen beschaffene, feste, 

 festweiche, gallertige, Hüssige, gasförmige usw. Körper kennt, und für jede Kategorie 

 spezielle Bewegungsgesetze aufstellt, unmöglich macht. Die uns nun entgegen- 

 tretenden Probleme lassen sich somit am ehesten den kinematischen Erscheinungen 

 der angewandten Mechanik , den Gesetzlichkeiten der Bewegungen von Systemen 

 oder Maschinen anreihen. 



Wir betreten dagegen ein ganz anderes, viel dunkleres Gebiet, wenn wir auf 

 die Vorgänge eingehen, welche dem Auftreten der gegebenen Bewegungen als ihre 

 unmittelbaren Frsacheu vorangehen, mit anderen Worten die Energiearten zu er- 

 forschen suchen, durch deren Umwandlung die uns nur als endgültige Erscheinung 

 entgegentretende Bewegungsenergie auftritt. Es ist ja einleuchtend, daß diese 

 erste Phase des Geschehens in der lebenden Substanz einer ganz eigenartigen und 

 völlig unabhängigen Untersuchung bedarf. 



Als vornehmste Quelle der für die Bewegungen zu leistenden Arbeit wird im 

 allgemeinen die chemische , durch Umsetzungen innerhalb der Zelle frei werdende 

 Energie angesehen. Wenn man für die meisten Fälle diese Annahme durch Er- 

 fahrungen und theoretische Erwägungen als sichergestellt dahinnehmen kann, so 

 bleibt ja ein Punkt der allergröbten Wichtigkeit noch unbeantwortet, und zwar der 

 Umwandlungs weg der chemischen in mechanische Energie. In der anorga- 

 nischen Welt kennen wir zwei Unwandlungsmöglichkeiten derselben. Es werden bei 

 einer chemischen Zersetzung Wärme und elektrische Energie frei, beide können 

 in Bewegungsenergie umgewandelt werden. Die Physik kennt dagegen, abge- 

 sehen von nur einem einzigen weiter zu besprechenden Fall der Oberfiächenenergie 

 keine direkte Umwandlung der bei einem chemischen Prozesse frei werdender Energie 

 in Bewegung. Es liegt somit auch kein Grund und keine Berechtigung für eine 

 Annahme eines derartigen Prozesses innerhalb einer Zelle vor und alle dahin zielenden 

 Versuche, die Bewegungserscheinungen der lebenden Substanz, namentlich die am 

 nackten Protoplasma wahrnehmbaren Formwandhingen auf direkte chemische An- 

 ziehungen aufzubauen (Verworn) sind aus diesen und auch anderen Gründen als 

 unwahrscheinlich anzusehen. Dem theoretisch anzunehmenden Uebergang der chemischen 

 Energie in Wärme innerhalb der Zelle, der Auffassung der letzteren als thermodynamische 

 Maschine stellen sich andererseits, wie Fick auseinandersetzte, auch gewichtige Gründe 

 entgegen (vgl. Kap. II B). 



Wohl ist aber eine andere Möglichkeit gegeben, bei welcher als direkte Folge 

 eines chemischen Prozesses Gestaltänderungen und die damit einhergehenden Be- 

 wegungserscheinungen denkbar sind und tatsächlich auftreten. Die für eine ge- 

 gebene Lösung geltende Kapillaritätskonstante, somit der, die Oberflächenspannung, 

 und folglich auch die Konfiguration der Oberfläche der betreffenden Flüssigkeit be- 

 stimmende Faktor ist eine Funktion der Konzentration der betreffenden Lösung, d. h. 

 der Anzahl der Moleküle in der Volumeneinheit. Findet nun bei chemischen Um- 

 setzungen eine Zu- resp. Abnahme der Molekülenzahl statt, so wird auch die 

 Oberflächenspannung geändert, sind die betreffenden Prozesse in mannigfacher Weise 

 lokalisiert, so werden auch entsprechend geartete Formänderungen der Oberfläche 

 resp. des ganzen flüssigen Körpers stattfinden. 



Wir werden uns nun zu überzeugen haben, inwiefern die hier kurz skizzierten 

 Möglichkeiten in der Struktur, Beschaffenheit der Zellen gegeben sind, und in welchem 

 Umfange es der Forschung bisher gelungen ist, die beiden, im obigen aufgestellten 

 Problemengruppen auf physikalische und chemische Faktoren zurückzuführen. 



Es wird somit unsere erste Aufgabe sein, die uns in den Lebewesen, in der 

 lebenden Substanz entgegentretenden Bewegungsarten und ihr morphologisches Sub- 

 strat zu schildern. 



Die Analyse der Bewegungserscheinungen läEt sich wie keine zweite auf bio- 

 logischem Gebiete ihrem Wesen nach auf das celluläre Prinzip, als elementares Ge- 

 schehen ziirückführen. Die Bewegungsorgane der höheren Organismen — die Muskeln 

 — lassen sich ja in der Tat in ihrer vollen Totalität als eine Summation einer 

 größeren Anzahl gleichwertiger autonomer Einheiten, der Muskelzelleu oder Muskel- 

 fasern auflösen, die Bewegung serscheinungen oder Formänderungen der letzteren 

 ihrerseits im vollen Maße an eineiu einzelnen Individuum studieren. 



Wenn wir, was sich ja für unseren Zweck als notwendig ergibt, auch die ein- 



