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DIE NATURWISSENSCHAFTEN 




Herausgegeben yon 
Dr. Arnold Berliner und Prof. Dr. August Pütter 

Zweiter Jahrgang. 

Das Protoplasma als physikalisches 
System von Ludwig Rhumbler!'). 
Von Geheimrat Prof. Dr. V. Hensen, Kiel. 
In den Zellen, also den Bausteinen aller be- 
lebten Körper, ist das Protoplasma, zu deutsch der 
Urbildungsstoff, als einer der Träger ihres Lebens 
aufzufassen. Darin liegt ein Gegensatz zum Zell- 
saft, zu Fettropfen, zu Stärkekörnern und zu an- 
derem Zellinhalt, dem man nur chemische Beson- 
derheiten, aber nicht die Fähigkeit sich selbst zu 
gestalten und zu erhalten zuschreiben kann. Aller- 
dings teilt das Protoplasma die Trägerschaft des 
Lebens mit dem Zellkern und bei vielen Zellen 
noch mit dem Chlorophyll. Es wird aber be- 
zweifelt, ob die Zellen von Oscillarien und von 
Bakterien einen Kern haben, in welchem Fall dort 
ausschließlich das Protoplasma, vielleicht daneben 
noch einige stark färbbare Körner und Stäbchen 
Lebensträger sein werden. 
Die histologische Literatur ist erfüllt mit Stu- 
dien über das Protoplasma, gerade weil es Lebens- 
träger ist. Rhumbler, der sich mit 24 Arbeiten 
an diesen Studien beteiligt hat, gibt uns eine 
Übersicht über die bisherigen Ergebnisse, soweit 
sie das physikalische Verhalten betreffen. Aus 
dem Rahmen seiner Darstellung scheiden die 
chemischen Bestandteile und Vorgänge im Proto- 
plasma fast völlig aus. Daß diese Trennung sich 
durchführen läßt, ist erwünscht, denn der Chemis- 
mus des Protoplasmas ist verwickelt und wenig 
geklärt. 
Zunächst ist die, wie sich zeigen wird, für die 
formative Tätigkeit der Zellen recht wichtige 
Frage zu lösen, welcher Aggregatzustand dem Pro- 
toplasma zukommt. Für die Beantwortung dieser 
Frage finden sich folgende Schwierigkeiten: 
1. daß die Physiker flüssig und fest nicht über- 
einstimmend abgrenzen; 2. daß bei Kolloidlösun- 
gen, zu denen das Protoplasma zu rechnen sei, 
alle Übergänge zwischen flüssig und fest gefun- 
den werden; 3. daß sich das lebende Protoplasma 
nicht immer ohne weiteres von sonstigem Inhalt 
und von Produkten der Zellen unterscheiden läßt; 
4. daß das Protoplasma als eine Mischung aus ver- 
schiedenen Substanzen angesehen werden muß, 
Substanzen, die ineinander nicht löslich sind, sich 
also mit Grenzflächen voneinander absetzen. Es 
können also unter besonderen Bedingungen im 
Inneren der Mischung Grenzflächenspannungen 
erzeugt werden, die einer einheitlichen Substanz 
vollkommen fehlen. 
1) Ergebnisse der Physiologie von Asher und Spiro. 
XIV. Jahrgang, S. 474—617. 
Nw. 1914 
25. September 1914. 
Heft 39. 
Für die Diagnose „Flüssigkeit“ verlangt 
Rhumbler, daß die Substanz ohne innere, meßbare 
Elastizität, ohne merkbare Kompressibilität und 
daß sie den Kapillaritätsgesetzen unterworfen sei. 
Der ersten Bedingung entsprechend ergibt 
sich, daß bei dem Zentrifugieren von Amphibien- 
eiern, deren Dotterplattchen, ohne die nächsten 
Entwicklungsstadien zu stören, durch die Plasma- 
masse hindurch wandern können. 
In vielen Pflanzenzellen, so z. B. in solchen 
der Charaarten, sieht man eine unter dem Mikro- 
skop rasch erscheinende Strömung des den Zell- 
saft umhüllenden Protoplasmas. In diesem finden 
sich allerlei Einschliisse. Diese Plasmaströmun- 
gen wurden von einigen Seiten als Zusammen- 
ziehungen gedeutet und jedenfalls will Rhumbler 
entscheiden, ob das Plasma die Eigenschaften 
einer Flüssigkeit zeigt. Dazu wurde eine Chara- 
zelle (Fig. 1) über einen Glasfaden Gl gebrückt 









Fig. 1. Stück einer auf einen kreuzenden Glasfaden 
(Gl) durch den Deckglasdruck aufgepreßten Chara- 
zelle. Nach Rhumbler. An der verbreiterten Quetsch- 
stelle hat das zähflüssige Protoplasma Halt gemacht 
(vgl. die eingezeichneten Kreuze), während das dünn- 
flüssige Plasma (vgl. die Pfeile) noch über die Quetsch- 
briicke hinüberrieselt. Der Zellsaft (Zs) hat sich von 
der Klemmstelle vollständig zurückgezogen. Vergr. 
8334/3 : 1. 
und dann durch ein aufgelegtes Deckglas allmah- 
lich auf dem Faden plattgedriickt. Es blieben 
dann die größeren und später auch die kleineren 
Einschlüsse in dem so geschaffenen Engpaß lie- 
gen, aber das Protoplasma strömte mit unvermin- 
derter Geschwindigkeit an den fixierten Massen 
vorbei. Daraus zieht Rhumbler den Schluß, daß 
die Plasmateile nicht gegenseitig elastisch ver- 
knüpft sein können, sondern, entsprechend der von 
ihm angenommenen Definition, einer Flüssigkeit 
angehören müßten. 
Daß das Protoplasma nicht kompressibel sei, 
wird dadurch nachgewiesen, daß die Charafäden 
mit einem Deckglas belastet werden, auf das durch 
einen Stab ein Druck meßbarer und wechselnder 
Größe ausgeübt wird. Dabei erleidet die Ge- 
schwindigkeit der Strömung, solange der Druck 
nicht die Höhe von 4,6 Atmosphären, der zerstö- 
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