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Xatur.wlssenschaftliche Wochenschrift. 



N. K. I. Nr. 25 



Nachdem A.Meyer durch seine umfassenden Unter- 

 suchungen unsere Kenntnis der Assimilationsprodukte 

 wesentlich gefördert hatte, trat A. F. W. S c h i m p e r mit 

 einer Arbeit über die Bildung und Wanderung der Kohle- 

 hydrate in den Laubblättern*) hervor, worin neben anderen 

 interessanten Mitteilungen der Nachweis für den schon 

 von J. Boehm vermuteten Zusammenhang zwischen 

 Zucker- und Stärkebildung in den Blättern erbracht wurde. 

 -Schimper stellt den Satz auf, dass in allen Fällen die 

 Zuckerbildung der Stärkeablagerung in den Blättern vor- 

 angehe und dass der Stärkeansatz mit einer für jede 

 Pflanze verschiedenen Ivonzentrationsgrenze der Zucker- 

 lösung im Zellsaft eintrete. Hiernach würde z. B. AUium 

 Cepa keine Stärke erzeugen, weil bei ihr jene Konzen- 

 trationsgrenze eine sehr hohe ist, Helianthus tuberosus 

 reichlich Stärke ansetzen, weil jene Grenze bei ihr sehr 

 niedrig liegt. Schimper beweist seine Behauptung zu- 

 nächst mit dem Hinweis auf die Boehm'sche Beobachtung, 

 wonach Blätter, die gewöhnlich keine Stärke bilden, solche 

 erzeugen, wenn ihr Zellsaft durch Einlegen von Blatt- 

 stücken in 10 — 20 prozentige Zuckerlösung künstlich kon- 

 zentriert d. i. reicher an Zucker gemacht wird; ferner mit 

 der Angabe der Wahrnehmung, dass entstärkte Blätter, 

 welche gewöhnlich Stärke erzeugen, schon beim Liegen 

 auf 2 — 3 prozentiger Zuckerlösung Amylum bilden. Diesem 

 direkt experimentellen Beweis des Zusammenhangs zwi- 

 schen Stärkebildung und K^onzentration des Zellsaftes stellt 

 Schimper einen anatomischen zur Seite, welcher indem 

 interessanten Verhalten stärkearmer Blätter, in der Nähe 

 der Gefässbündel erheblich mehr Stärke als an anderen 

 Stellen zu besitzen, liegt; an diesen Stellen ist, wie 

 Schimper in derselben Abhandlung beweist, immer 

 reichlicher Zucker vorhanden als im Mesophyll. Mit der 

 Konzentration der Zuckerlösung ist also auch hier die 

 Neigung zu ausgiebigerer Stärkebildung offenbar. Dass 

 ferner in allen untersuchten Pflanzen Glycose vorhanden 

 ist und der Glycosegehalt im umgekehrten Verhältnis 

 zum .Stärkegehalt steht, steigert die ohnehin schon grosse 

 Wahrscheinlichkeit der Schimper'schen Aufstellung noch 

 weiter. 



Somit wäre die Stärke nicht ein direktes und erstes 

 Assimilationsprodukt, sondern sekundär gebildet, wofür 

 übrigens auch ein anderer schwerwiegender Grund spricht, 

 den ich am Schlüsse des Aufsatzes besprechen möchte. 



Die im Titel gestellte Frage ist also in etwas umzu- 

 wandeln und muss lauten: Wird bei der Kohlensäure- 

 assimilation Formaldehyd als Zwischenglied zwischen 

 Zucker (Dextrose) und Kohlensäure gebildet? 



Nach Pringsheim's Mitteilungen in „Jean Baptiste 

 Boussingault als Pflanzenphysiologe" (Ber. d. d. bot. Ges. 

 1887) ist schon vor langer Zeit — von Davy — die 

 Hypothese aufgestellt worden, dass beim Assimilations- 

 akte der grünen Pflanze Kohlensäure und Wasser unter 

 Ausstossung von Sauerstoff direkt zu einem Kohlehydrat 

 zusammentreten, welcher Ansicht Dumas und Boussin- 

 gault 1841 in ihrem Essai de statique chimique bei- 

 traten. Boussingault formulierte seine Ansicht später 

 (1865) dahin, dass die Kohlensäure zu Kohlenoxyd (CO., 

 zu CO) reduziert werde und letzteres mit dem infolge von 

 Wasserzersetzung frei werdenden Wasserstoff zu einem 

 Körper von der relativen Zusammensetzung der ICohle- 

 hydrate zusammfentrete. Aus dem so entstandenen Körper 

 wird nach Boussingault's Ansicht direkt Zucker. 



A. V. Baeyer gab im Jahre 1870 (Ber. d. d. ehem. 

 Ges. p. 67) folgende Vorstellung von dem chemischen Vor- 

 gang der Assimilation : „Wenn Sonnenlicht Chlorophyll 

 trifft, welches mit Kohlensäure umgeben Ist, so scheint 

 die Kohlensäure dieselbe Dissociation wie in höherer Tem- 



•} Bot. Ztg. 1885 p. 7.57 



peratur zu erleiden, es entweicht Sauerstoft' und Kohlen- 

 oxyd bleibt mit dem Chlorophyll verbunden. Die ein- 

 fachste Reduktion des Kohlenoxyds ist die zum Aldehyd 

 der Ameisensäure, es braucht nur Wasserstoff aufzunehmen: 

 CO+H., = COR,, und dieser Aldehyd kann sich unter 

 dem Einfluss des Zelleninhalts ebenso wie durch Alkalien *) 

 in Zucker verwandeln. In der That, man hätte Mühe, 

 nach der anderen Ansicht (Liebig's Ansicht **),d. Verf.) durch 

 allmählichen Aufbau so einfach zum Ziel zu gelangen !" 



Fast gleichzeitig kam auchKekule auf den Gedanken, 

 dass die Assimilation in der eben angegebenen Weise ver- 

 laufen müsste. Beide Chemiker konnten ihre Ansicht nicht 

 mit pflanzenphysiologischen Thatsachen begründen, fan- 

 den aber doch bald zahlreiche Anhänger. Der Grund hier- 

 für liegt wohl in der grossen chemischen Wahrscheinlich- 

 keit, welche jene Vorstellung von vornherein für sich hat. 

 Der h'ormaldehyd besitzt die relative Zusammensetzung 

 der Kohlehydrate und hat wie alle Aldehyde Neigung zur 

 Kondensation, zur Bildung grösserer Moleküle. Thatsäch- 

 lich ist es ferner in letzter Zeit gelungen, aus Formal- 

 dehyd im chemischen Laboratorium Zucker herzustellen. 

 Nachdem Butlerow schon vor längerer Zeit an dieser 

 interessanten Synthese gearbeitet hatte und zu einem zucker- 

 enthaltenden Getnische gelangt war, hat in neuerer Zeit 

 O. Loew durch Stehen von 4 prozentiger wässeriger For- 

 maldehydlösung mit überschüssiger Kalkmilch die „For- 

 mose" dargestellt, welche als ein Gemenge mehrerer echter 

 Zucker, darunter auch Dextrose, sich erwiesen hat. 



Im Laboratorium also gelingt es, durch Kontakt des 

 Formaldehyd's mit einem basischen Stoff Zucker herzu- 

 stellen! Sollte nicht auch durch Kontakt mit dem leben- 

 den Protoplasma dieselbe Synthese eintreten? 



Ist die Baeyer'sche Hypothese richtig, so muss sich 

 die Glycose- und Stärkebildung in der Pflanze auch voll- 

 ziehen, wenn man den Pflanzen statt der Kohlensäure 

 direkt Formaldehyd darbietet. Zum Beweise derselben 

 wurden deshalb vom Verf. zahlreiche Versuche über die 

 Verwendbarkeit des Formaldehyds angestellt, deren Aus- 

 fall, so sehr er anfangs der Baeyer'schen Theorie sich ent- 

 gegenstellte, schliesslich doch eine gewisse Bestätigung 

 gebracht hat. Verfasser prüfte also den zweiten Teil der 

 Hypothese, nicht den ersten, welcher die Zersetzung der 

 Kohlensäure in Kohlenoxyd und Sauerstoff, ferner die 

 Wasserzersetzung und den Zusammentritt von CO und 

 H., zu COR, d. i. Formaldehyd betrifft. Erwähnt sei hier 

 nur, dass frühere Versuche (ausgeführt von Saussure, 

 Boussingault u. a.) übereinstimmend ein negatives Resultat 

 ergeben haben. 



Den Versuchen, durch Zufuhr von freiem Formal- 

 dehyd in entstärkten Pflanzen Stärkebildung hervorzurufen, 

 stellte sich gleich von Anfang an die Giftigkeit dieses 

 Stoffes als unüberwindliches Hindernis entgegen. 



Um über die Verwendbarkeit des Ameisenaldehyds 

 zur Stärkebildung Aufschluss zu erlangen, brachte ich 

 Pflanzen der verschiedensten Art in wässerige I,ösungen 

 dieses Stoffes von verschiedener Konzentration, machte 

 aber durchweg die Erfahrung, dass der Formaldehyd ein 

 sehr heftiges Pflanzengift sei. In Lösungen von i %— i^/oo 

 Formaldehyd starben Algen und andere Pflanzen binnen 

 kurzer Zeit ab. Niemals bemerkte ich in solchen Lösungen 

 eine Vegatation irgend welcher .Art, die sich sonst so 



*) Damit ist die Entdecliung von Butlerow gemeint, der aus 

 Formaldehyd (beziehungsweise dessen Polymerisationsprodukt Trio.xyme- 

 thylen) durch Kontakt mit Kalkwasser bei Kochhitze einen zuckerähn- 

 lichen Stoff hergestellt hat. v. Baeyer beklagt sich an anderer Stelle 

 darüber, dass jener Thatsache von pflanzenphysiologischer Seite so wenig 

 .Aufmerksamkeit geschenkt wird. 



**) Die von Liebig seinerzeit ausgesprochene Anschauung geht 

 bekanntlich dahin, dass der Zuckerbildung in der Pflanze die Entstehung 

 organischer Säuren (zuerst Oxalsäure dann Weinsäure und Aepfelsäure) 

 vorausgehe ; auf diesem allmälilichen Wege entstünde der Zucker. 



