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Zweiter Jahrgang. 

| Die Ursache des Erfrierens und der 
| Schutz der Pflanzen gegen den Kältetod. 
| 4 Von Dr. Fritz Bachmann, Bonn. 
ie Das Erfrieren der Pflanzen ist im letzten De- 
| zennium nach längerer Pause mehrfach Gegen- 
stand wissenschaftlicher Forschung gewesen. 
Hauptsächlich drehte es sich dabei um die Frage 
nach der Ursache des Kältetodes. Alte und neue 
- Resultate führten dann aber zwingend weiter zu 
| dem sehr interessanten Problem vom Schutz der 
Pflanzen gegen das Erfrieren. Wollen wir uns 
nun nicht damit begnügen, die Tatsache gewisser 
Schutzwirkungen zu konstatieren, sondern uns 
| auch fragen, wie solche Wirkungen zustande kom- 
| men, so müssen wir uns vorerst über die Ursachen 
des Erfrierens ein Urteil bilden. 
Es ist zurzeit längst nicht möglich, das Er- 
frieren von Pflanzen in allen Fällen kausal zu er- 
klären. Der bei subminimaler Temperatur ein- 
tretende Tod kann auf verschiedene Weise verur- 
sacht sein. So wird es sich kaum um vergleichbare 
Vorgänge handeln, wenn ein thermophiler Pilz bei 
+ 20° erfriert, dagegen das Blatt einer winter- 
grünen Pflanze erst weit unter 0°, wenn es schon 
hart und steif gefroren ist. In dem einen Falle 
tritt der Tod ein mit dem Mangel einer bestimmten 
formalen Lebensbedingung, mit dem Mangel einer 
bestimmten notwendigen Außentemperatur. Im 
anderen Falle spielen sich vor dem Tode durch 
das Abkühlen unter den Gefrierpunkt des Was- 
sers — mit der Eisbildung — Vorgänge ab, die 
wohl geeignet sind, den Lebensprozeß eines Orga- 
nismus sehr wesentlich zu stören, die es uns aber 
auch, da sie verhältnismäßig leicht wahrzunehmen 
und zu kontrollieren sind, sehr erleichtern, den 
Verlauf des Erfrierens zu studieren. Deswegen 
sind bisher im wesentlichen nur die Pflanzen näher 
untersucht worden, bei welchen Eisbildung dem 
Kältetode vorangeht, und ich werde mich auch fast 
‚ganz darauf beschränken, die Verhältnisse bei die- 
ser Pflanzengruppe darzulegen. 
Uns interessiert zunächst die Frage, ob bei 
den eisbeständigen Pflanzen ein spezifisches Tem- 
peraturminimum vorhanden ist wie bei den ther- 
mophilen Organismen, oder ob die Temperatur- 
erniedrigung indirekt durch die Eisbildung den 
Tod herbeiführt. 
Diese Frage schien in den 90er Jahren zu- 
gunsten der letzten Annahme entschieden zu sein, 
vor allem durch die Arbeiten von Müller-Thurgau 
(1880—86) und Molisch (1897). Doch waren Aus- 
führungen von Mez (1905), die durch experimen- 
telle Belege seiner Schüler gestützt wurden, ge- 
eignet, die Richtigkeit dieser Annahme in Frage 
zu stellen. Es ist selbstverständlich, daß ein ur- 
Nw. 1914. 
4. September 1914. 
DIE NATURWISSENSCHAFTEN 
Herausgegeben von 
Dr. Arnold Berliner una Prof. Dr. August Pütter 
Heft 36. 
sächlicher Zusammenhang zwischen dem Gefrieren 
und Erfrieren noch nicht erwiesen ist, wenn der 
Kältetod auch während oder nach der Eisbildung 
im Gewebe eintritt. Zum mindesten müßte dann 
zwischen dem Gefrierpunkt und dem Todespunkt 
eine konstante Beziehung bestehen, vor allem aber 
dürfte der Tod nicht erst durch eine Temperatur 
herbeigeführt werden, welche tiefer liegt als die- 
jenige, bei welcher der Gefrierprozeß vollendet ist. 
Andrerseits wäre aber, wenn wir der Eisbildung 
keine wesentliche Bedeutung für das Erfrieren 
beimessen wollen, zu fordern, daß eine Unterküh- 
lung bei Vermeidung der Eisbildung ebenfalls 
und bei gleicher Temperatur zum Tode führe. 
Mez hat nun versucht, mit besonders genauen 
Untersuchungsmethoden die Todestemperatur mit 
dem eutektischen Punkt, d. h. der Tempe- 
ratur zu vergleichen, bei welcher die in 
der Zelle vorhandene wässrige Lösung völ- 
lig erstarrt ist, so daß von da ab keine weitere Eis- 
bildung erfolgt. Ebenso wie später sein Schüler 
Voigtländer, von dem die wichtigsten genauesten 
Experimente stammen, fand Mez den eutekti- 
schen Punkt stets über dem Todespunkt liegend. 
Er schloß daraus vollkommen logisch, daß das Er- 
frieren nicht eine Folge der Eisbildung sei. — 
Es handelt sich bei den entscheidenden Versuchen 
im wesentlichen um die Bestimmung von Abküh- 
lungskurven. Die Abkühlung einer beliebigen 
Lösung wird, solange in ihr keine chemischen Vor- 
gänge oder Änderungen des Aggregatzustandes 
vorkommen, nach einfacher Gesetzmäßigkeit ver- 
laufen. Die Geschwindigkeit der Abkühlung wird 
sich lediglich mit der Annäherung an die Tempe- 
ratur der wärmeentziehenden Umgebung verrin- 
gern. Wir erhalten die Kurve einer Exponential- 
gleichung. Dieser einfache Verlauf wird durch 
jeden Vorgang von positiver oder negativer 
Wärmetönung gestört, so auch durch die exo- 
therme Eisbildung, die für uns wesentlich in 
Frage kommt. 
Die Temperaturmessung war in den fraglichen 
Versuchen sehr genau; sie erfolgte auf thermo- 
elektrischem Wege. Die Thermonadel wurde in 
das pflanzliche Gewebe eingestochen. Im Verlauf 
der Abkühlung, wie er auf diese Weise von Voigt- 
länder festgestellt wurde, fällt vor allem auf, daß 
zwei Minima der Abkühlungsgeschwindigkeit auf- 
treten. Bei Agave americana z. B. in einem 
Falle das erste Minimum bei etwa — 1° C., das 
andere zwischen —5 und —6° C., während der 
Todespunkt erst bei — 6,5 °.C. folgt. Diese Be- 
ziehung zwischen zweitem Minimum und Todes- 
punkt fand Voigtländer regelmäßig. Dieser Ver- 
lauf der Abkühlung ist nach Mez in folgender 
Weise zu deuten: Das erste Minimum zeigt den 
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