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K. Brandt, lieber den Stoffwechsel im Aleere. 
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ganz wesentlich von dem Vorhandensein dieser Stickstoffverbindungen abhängig. Es i.st 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 Lebensthätigkeit 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 Stickstoff 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 Stoffes 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 Stoffes, 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 Stoffe 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. Landvv. Jahrb. d. Schweiz. 5. Bd. 1891) 
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 
o.xydirt Ammoniak zu Nitriten und schliesslich zu Nitraten. Eine andere in der Gestalt abweichende Nitromonade vermag nur 
Nitrite in Nitrate umzuwandeln. 
Vergleichende Kulturversuche haben ergeben, dass Nichtleguminosen (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 vStickstoffdüngung beeinflusst werden, sondern ebenso stark Eiweissstoffe bei gänzlicher 
Abwesenheit wie bei reichlichem Vorhandensein von anorganischen Stickstoffverbindungen produciren. (E. Schulze a. a. O. 1888.) 
