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VERZAMELDE GESCHRIFTEN
VAN M.W. BEIJERINCK
VERZAMELDE GESCHRIFTEN
VAN
UW BEIJERINCK
TER GELEGENHEID VAN ZIJN
70STEN VERJAARDAG
MET MEDEWERKING DER NEDERLANDSCHE
REGEERING UITGEGEVEN DOOR ZIJNE
VRIENDEN EN VEREERDERS
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TWEEDE DEEL
DELFT / MDCCCCXXI
TWEEDE DEEL
Inhoud van het Tweede Deel.
Over gallen aan Cruciferen. ie Bijlage tot de 30' Jaarvergadering der Xe-
derl. Bot. Vereeniging, 1885 S. 1
B e o b a c h t u n g e n u n d Betracht u 11 gen ü b e r Wurzelknospen u n d
Neben w urze 1 n. Natuurkundige Verhandelingen der Koninklijke Aka-
demie van Wetenschappen te Amsterdam. Deel XXV. 1886 . . S. 7
Über das Cecidium von Nematus Capreae au f Salix amygdalina,
Botanische Zeitung, Leipzig, 46. Jahrgang, 1888, S. 1 — 11 und S. 17—27.
— Verscheen onder den titel: »Over het Cecidium van Nematus Capreae
van Salix amygdalina« in Verslagen en Mededeelingen der Kon. Akad.
van Wetenschappen, Afd. Natuurkunde, Amsterdam, 3d' Reeks, Deel III,
1886. blz. 11 — 21 (echter zonder figuren ). en onder den titel : »De la cécidie
produite par Ie Nematus Capreae sur Ie Salix amygdalina. Archives Néer-
landaises des Sciences Exactes et Naturelles, Haarlem. Tomé XXI, 1887,
P- 475—492 S. 123
The Gardenia-rootdisease. The Gardeners' Chronicle, London, Vol. I,
Third Series. Jan. to June 1887, p. 488 — 489 S. 139
Over de betrekking van de v r ij e zuurstof tot de levens verschijn-
selen der gistingsorganismen. Handelingen van het Eerste Xe-
derlandsch Natuur- en Geneeskundig Congres, gehouden te Amsterdam
1887. blz. 34—45 S. 144
Die Bacteriën der Papilion aceen-Knöllchen. Botanische Zeitung,
Leipzig. 46. Jahrgang, 1888, S. 725 —735. 741—750. 757—771. 781—790,
797 — 804 S. 155
Over kruisings proeven metKultuurgerst. Verslagen en Mededeelingen
der Kon. Akademie van Wetenschappen, Amsterdam, 31» Reeks, Deel V,
1888. blz. 202 S. 189
L'auxanographie ou la methode de 1'hydrodiffusion dans Ia ge-
latine appliquée aux recherches microbiologiques. Ar-
chives Néerlandaises des Sciences Exactes et Naturelles, Haarlem, Tomé
XXIII, 1889, p. 367 — 372. — Verscheen onder den titel: »Over een
middel om de werking van verschillende stoffen op den groei en enkele
andere levensverrichtingen van microörganismen vast te stellen» in Ver-
slagen en Mededeelingen der Kon. Akademie van Wetenschappen, Afd.
Xatuurkunde, Amsterdam, 3de Reeks, Deel VI, 1889, blz. 123 — 128 . S. [90
Le photobactérium luminosum. bacterie 1 u m i n e u s e de la mer
du nord. Archives Néerlandaises des Sciences Exactes et Naturelles,
Haarlem, Tomé XXIII, 1889, p. 401 — 415. - Verscheen onderden titel:
Photobactérium luminosum, een lichtbacterie van de Noordzee« in
Maandblad voor Natuurwetenschappen. Amsterdam, i6« Jaargang, 1889,
blz. 1 — 10 S. 194
Les b a c t é r i e s 1 u m i n e u s e s dans leurs r a p p o r t s avec 1 ' o x y g è n e.
Archives Néerlandaises des Sciences Exactes et Naturelles, Haarlem.
Tomé XXIII, 1889, p. 416 — 427. — Verscheen onder den titel: «Over
de betrekking van de lichtbacteriën tot de zuurstof« in Maandblad voor
Natuurwetenschappen, Amsterdam, 16* Jaargang, 1889, blz. 11 — 18 . S. 203
Sur le Kef ir. Archives Xéerlandaises des Sciences Exactes et Naturelles, Haar-
lem, Tomé XXIII, 1899, p. 428 — 444. -- Verscheen onder den titel:
»Kefir« in Handelingen van het Tweede Nederlandsch Xatuur- en Genees-
kundig Congres, gehouden te Leiden, 1889, blz. 106 — 116 S. 2ro
Die Lactase, ein neues Enzym. Centralblatt für Bacteriologie und Para-
sitenkunde, Jena. 6. Band, 1889. S. 44 — 48 S. 221
Over het filter Paste ur-Chamberland. Maandblad voor Natuurweten-
schappen, Amsterdam, i6« Jaargang, 28 Juni 1889, blz. 19 — 20 S. 225
< 1 v e r gelatinec uit uren van eencellige groenwieren. Aanteekeningen
van het verhandelde in de Sectievergaderingen van het Provinciaal Ut-
rechtsen Genootschap van Kunsten en Wetenschappen, Utrecht, 1889,
blz. 35—52 S. 227
Ein einfacher Diffusionsversuch. Zeitschrift für phvsikalische Chemie.
Leipzig. 3. Band, 1889. S. 1 10— 112 S. 237
Sur 1'aliment photogène et 1'aliment plastique des bactéries
1 u 111 i 11 e u s e s. Archives Néerlandaises des Sciences Exactes et Naturelles.
Haarlem, Tomé XXIV, 1891. p. 369 442. — Verscheen onder den titel:
• I 'ver lichtvoedsel en plastisch voedsel van lichtbacteriën* in Verslagen
en Mededeelingen der Kon. Akademie van Wetenschappen, Afd. Natuur-
kunde, Amsterdam, 3<1« Reeks, Deel VII, 1890, blz. 239— 302 . S. 239
L. Beissner's Untersuchungen bezüglich der Retinisporafrage.
Bot. Zeitung, Leipzig, 48. Jahrgang, 1890. S. 517 — 524. 533 — 54 1 . S. 283
Culturversuche m i t Z o o c h 1 o r e 1 1 e n , Lichenengonidien und an-
deren 11 ie deren Algen. Botanische Zeitung, Leipzig, 48. Jahrgang.
[890, S. 725 — 730. 741— 754. 757 — 768, 781 — 785. Verscheen gedeeltelijk
en zonder plaat onder den titel: Cultuurproeven met zoochlorellen.
lichenengonidien en andere lagere wieren« in Verslagen en Mededeelingen
der Kon. Akademie van Wetenschappen, Afd. Natuurkunde, Amsterdam.
3ri//g., draagt een zeer vol-
komen gesloten gal van een onbekende Cecidomyia soort (Strasburger, über
Lycopodiaceen, Bot. Zeit. 1873, pag. 105). — Azolla wordt bewoond door
N os toe, in de kleine holten der bladen liggen de gelei klompjes die doorwoekerd
worden met haren, welke uit de epidermis van het blad ontspringen (Stras-
burger, über Azolla, Jena 1874, pag- 40). Andere gallen van vaatcryptogamen,
zijn mij onbekend: wel bewoont N os toe vele varen-prothalliën, maar woeke-
ringen daaraan teweeggebracht, vind ik nergens beschreven. Van de Mu sein een
valt niet veel meer op te merken.
Nostoc lichenoides veroorzaakt een aanzienlijke opzwelling der blad-
oortjes van Blasiapusilla (Leitgeb, Untersuchungen über die Lebermoosel,
Jena 1874, pag. 23). De Nostoc koloniën zijn doorwoekerd met vertakte celdraden,
die uitgaan van den benedenrand der oortjes. De verschillende andere geslachten
van levermossen, die voor Nostoc tot de geliefkoosde verblijfplaatsen behooren,
kan ik hier voorbijgaan, daar hier, evenmin van woekering wordt gewaagd als
bij de varenprothalliën.
-Ofschoon de gallen der Thallophyten meerder in getal zijn, zoo zijn zij
toch uiterst schaars in verhouding tot het aantal plantensoorten der groep.
Algen veroorzaken opzwellingen, aan Lichenen (als »c e p h a 1 o d ie n« be-
schreven in systematische werken. Bot. Jahresbericht II, 1874, p, 121), Fungi aan
enkele Algen uit de familie der Florideén en aan andere Fungi, Rader-
d ie ren aan Algen. Dit weinige zij voldoende; — het is hier de plaats niet
een opsomming te geven der bekende gevallen.
Wanneer men de vatbaarheid voor galvorniing uitdrukt door het quotiënt
van het aantal soorten eener groep, en de in die groep gevonden gallen, dan
vindt men bij beschouwing van kleinere afdeelingen uit den typus der Phanero-
gamen, hetzelfde aanmerkelijke verschil terug in de grootte der verhoudingsgetallen,
als waarop boven werd gewezen bij vergelijking der hoofdgroepen van het planten-
rijk onderling.
M. \V. Iïeijerinck, Verzamelde Geschriften; Tweede Deel. 1
Ofschoon het absolute getal der gallen van Monocotylen en Gymnospermen
wel gering is, blijkt het toch bij vergelijking der vatbaarheid van die twee klassen
voor galvorming, met die van de Dicotylen, dat de getallen weinig van elkander
verschillen en de invloed van het geringe aantal soorten hier in -t spel is. Toch
schijnen de Dicotylen werkelijk de meest vatbare bodem (zoo ten minste voor
de duitsche flora). Maar veel duidelijker wordt het verschil bij vergelijking der
familiën onderling. - - In deze zaak aan bloot toeval te denken, is zeker niet
rationeel, het snijdt den weg tot nader onderzoek af. Toch voelt men daartoe
neiging, wanneer men het groot getal niet gallendragende individuen van
soorten, die door gallen rijkdom uitmunten, vergelijkt met de weinigen die ze
wel voortbrengen; of indien men de soorten onderling onderzoekt, en dan be-
speurt hoezeer na verwanten kunnen afwijken.
Hoe dit echter nu zij, altijd voelt men zich gedrongen tot het zoeken naar
een verband tusschen de eigenschappen van, hetzij dan familie, geslacht óf soort,
met die van een ander, vreemd organisme. Is ook de opsporing van dit verband,
waar het verschil der verhoudingsgetallen zoo duidelijk op heenwijst, gelijk aan
het zoeken naar een ingewikkelde wisselverhouding, tusschen slechts ten deele
bekende grootheden, vruchteloos a priori, is het zeker niet te noemen.
De eenvoudige biologische verhoudingen waaronder een soort leeft, staan
vaak in een nauw verband met het aantal bewoners, de beschutting die zij in
staat is aan te bieden, met den aard der bewoners. Zoo is het bijv. zeer waar-
schijnlijk, dat Phytoptus, daarom bijna uitsluitend aan boomen, en slechts
zelden aan kruidachtige planten voorkomt, omdat de knoppen en de schors der
boomen, veel veiliger winter-verblijven zijn voor de teere bewoners of hunne
eieren, dan jaarlijks afstervende kruiden, die kunnen aanbieden. Het voorkomen
van de gallen die Phytoptus voortbrengt, is dus ook van deze omstandigheden
afhandelijk.
Dat er verder een zekere afhankelijkheid bestaat tusschen gallenproductie
en andere eigenschappen der soort of groep, zooals het meer of minder weerstand-
biedend vermogen tegen uitwendige schadelijke invloeden, de geographische en
klimatische verspreiding, de morphologische eigenschappen in het algemeen, de
vatbaarheid tot het vormen van teratologieën in het bijzonder, het aantal varië-
teiten als maat der veranderlijkheid, het totale getal der parasietische bewoners
en dergelijke meer. is zeker. De buitengewone onnauwkeurige kennis van onze
omgeving, en de volslagen onbekendheid met het geen buiten europeesche landen
hier zouden kunnen leeren, maken echter dergelijke beschouwingen ontijdig,
zoodat ik daarvoor geen plaats in dit tijdschrift, geen geduld van den lezer wil
vergen, en ook de bovengenoemde verhoudingsgetallen terughoud.
Bij mijn onderzoek ben ik uitgegaan van de familie en heb een lijst ver-
vaardigd, van de daarin beschreven misvormingen, voor zoover mij de literatuur
toegangelijk was. Een dergelijke bloote opsomming, -- en om bovengenoemde
reden geef ik ze voor niets meer dan dat — , zij het volgende over waarnemingen
aan Cru cif eren.
Van plantaardige organismen, zijn het 4 lungi die bijzondere weefsel hyper-
trophieën teweegbrengen, /.ij zijn:
1. Synchitrium aureum. (J. Schröter, in C o h n's Beitrage zur Bio-
logie der Pflanzen, Heft I, 1870, p. 1). Deze veroorzaakt kleine half bolvormige
woekeringen aan de onderzijde der bladen van Cardamine pratensis, door
celdeelingen die plaats hebben in de epidermis en 2 of 3 subepidermale cellagen.
2. Peronospora parasitica Pers. Deze veroorzaakt aan vele Cruciferen
een eigenaardige ziekte die zich in de eerste plaats uit door verdikking der
stengeldeelen. Aan Brassica oleracea wordt deze fungus in Engeland soms
schadeveroorzakend waargenomen. Ook Brassica napus, Camelinasativa,
Ca p se 11a bursa pastori s, en Cardamine amara worden vaak, eenige
andere cruciferen zeldzamer aangetast, met ongeveer hetzelfde gevolg.
3. Cystopus candidus Pers. Komt ook op vele Cruciferen voor. Ik
nam zeer vele planten van Diplotaxis tenuifo.lia waar, die in de inflores-
centie door Cystopus werden bewoond. De bloemen waren tot monsterbloemen
aangegroeid; de zeer groote kroonbladeren en meeldraden door bladgroen ge-
kleurd, het vruchtbeginsel sterk gezwollen maar de verhouding in stand en getal,
niet gewijzigd.
4. Eindelijk worden de wortels der koolplanten, knollen en rapen, en naar
het schijnt nog van andere Cruciferen zooals Iberis umbellata, door een
Plasmodium aangetast dat verwantschap bezit tot de Myxomyceten en Chy-
tridiaceen (Woronin) '). Daar de ziekteverschijnsels door deze fungus opgeroepen,
ook in ons land van tijd tot tijd algemeen schijnen op te treden, en gewoonlijk
verward worden met de gallen, die snuitkevers uit het geslacht Ceutorhynchus
veroorzaken, zoo wil ik hier iets uitvoeriger zijn.
De ziekte die ik thans bedoel is vooral in Engeland en Schotland op de
knollenvelden zeer algemeen, en veroorzaakt daar aanmerkelijke schade; ook in
België, Duitschland, Rusland en Nederland wordt zij waargenomen. In Rusland
echter, breidt zij zich volgens Woronin eerst sedert 8 jaren — o. a. rondom
Petersburg — meer algemeen uit. Volgens Mars ham, zijn op de engelsche
turnipsvelden, de zieke planten dadelijk herkenbaar aan de »tops that become yellow
and flag in the sun« (J. C u rti s, Farminsects, London and Edimburg 1860, pag. 135).
De koolplanten waaraan ik de gallen aantrof hadden den hartknop verloren, en
droegen op hoofd- en bijwortels vele schoone adventief knoppen, overigens waren
de bladen gezond. De ziekte bestaat wat de uitwendige symptomen betreft, in
een merkwaardige verandering der dunne bijwortels. Deze zijn door een éénzijdige
woekering van langwerpige of halfbolvormige gedaante plaatselijk zeer sterk verdikt.
De randen der woekering omvatten ten laatste de gezonde zijde van den wortel,
die dan als het ware wordt ingehuld in het gezwel; daardoor ontstaan afgeronde
of spilvormige lichamen, die soms zoo groot worden als ganzeëieren. — Zijn deze
gezwellen nu juist aan den oorsprong der bijwortels geplaatst, en komen zij aan
knollen of rapen voor, dan is het niet vreemd dat de landbouwers meenen, dat
deze abnormaal vertakt zijn. De overeenstemming die zulke knollen met een hand
vertoonen gaf aanleiding tot den naam »fingers and toes« die het engelsche
landvolk aan de ziekte geeft. Gewoonlijk treden de hypertrophieën ergens op in
het verloop der bijwortels, waardoor zij met dunne stelen — het gezonde beginstuk
') Oi>k aan de wortels van Sinapis arvensis vond ik deze Plasmodium-gal, in den
schooltuin te Wageningen.
der wortels — aan de knollen of paalwortels vastzitten. Van dezen aard waren
de misvormingen aan Brassica oleracea, die ik in de Betuwe verzamelde, en
aan de leden der Vereeniging ter bezichtiging gaf. — Vaak doet deze ( ? ) ziekte
zich onder meer goedaardigen vorm voor, n. 1. als kleine onregelmatige gezwelletjes
met platte vlakken, staande op dikkere bij wortels. Curtis meent daarin eene
andere ziekte te moeten herkennen, hetgeen niet onwaarschijnlijk is.
Tegen den tijd dat de gallen rijp zijn, ontstaat er in de grooteren, een in-
wendige hoekige holte, door weefsel uiteenwijking, tengevolge van snellere celdeeling
in de peripherie, dan in het midden; — een verschijnsel dat aan vele cultuurvarië-
teiten wordt waargenomen, bijv. aan reusachtige aardbezién, radijzen of knollen enz.
De ziekte wordt zooals ik boven reeds zeide gewoonlijk aan verkeerde oorzaken
toegeschreven, omdat zij verward wordt met ware insectengallen aan Brassica.
Zoo houdt Ch. MTntosh (The book of the garden, London & Edimb. 1855, T. II,
p. 114, p. 198) de in Engeland »anbury« genoemde ziekte, die door den kever
Ceutorhynchus pleurostigma Marsh (= Ceutorhynchus sulcicollis
G\ll. ) ontstaat, voor daarmede identiek.
Woronin, de ontdekker van de ware oorzaak der ziekte, denkt dat deze
snuitkevers geen gallen kunnen vormen, maar eenvoudig als inquilinen der fungus-
hypertrophie voorkomen ( Bot. Zeitung 1875, p. 337). De meest verspreide dwaling
echter is, dat de gallen ontstaan door vliege-larven uit 't geslacht O cv p te ra.
Als eigenlijke dader wordt dan bepaaldelijk ücyptera brassicaria Fabr.
genoemd. In deze meening verkeerde C h. M o r re n, die een goede teekening der
ziekte, en van de bedoelde vliege-larven gaf. ( Cl u si a, Recueil d'observations de
Teratologie végétale. (Op: post. E d. Morren ed.) Liège 1852 — 74, pag 1). Evenzoo
P. Soraur (Handbuch der Pflanzenkrankheiten, Berlin 1874, pag. 167).
De genoemde vlieg leeft met nog 10 andere soorten van hetzelfde geslacht,
en eenige andere insecten, in larftoestand in de bedoelde gallen, wanneer deze in
ontbinding overgaan. (Nowicki, Curtis.)
De eigenlijke oorzaak der ziekte werd reeds door Ch. Morren gezien, zelfs
afgeteekend (1. c. pag. 6 fig. 5), maar niet begrepen.
Morren zag n. 1. »dans les cellules malades, — unc production enorme de
globulcs gris ou briïnatres«, — maar voegt er naïef bij: «Qu'est ce que cette pro-
duction ? La chimie ferait chose utile de s'en occuper. Gelukkig deed de chemie
't niet, zij heeft een anderen taak, maar een botanist M. Woronin bracht de
zaak tot meerder klaarheid, ten minsten ten deele. — Ofschoon Woronin's mede-
deeling voorloopig, de fungus zelve nog niet benoemd is, zoo is het toch duidelijk
dat Morren's »globules gris ou brunatres«, »das aus einem farblosen zahen, un-
durchsichtigen und feinkörnigen Plasma bestehende Plasmodium . van Woronin
zijn. — Dit plasmodium neemt aanvankelijk een deel der cel in beslag, later het
geheele lumen, en valt eindelijk uiteen in een zeer groot getal, eerst bij 700 of 1000
malige vergrooting duidelijk zichtbare, ronde sporen wier nadere levensloop nog
niet bekend is. Elke spore bestaat uit een doorschijnenden wand met troebelen
inhoud; alle samen liggen binnen een gemeenschappelijk vliesje dat den rand der
parenchymcellen inwendig nauwkeurig bekleedt. — De sporen komen vrij door
een walgelijk proces van verrotting. — Woronin entte met gunstigen uitslag
deze sporen op gezonde koolwortels, en kreeg daardoor nieuwe gezwellen.
Step hens (Rural economy of Norfolk T. II p. 35) neemt aan dat de ziekte
ontstaat door uitputting van den grond door, langdurigen bouw van hetzelfde
gewas. Is deze meening ook onjuist, toch is het waar, dat de uitstorting der
sporen in den grond, waar zij ongetwijfeld overwinteren, jaarlijks den kans tot
uitbreiding der ziekte doet vermeerderen, zoodat aanhoudende bouw van het
zelfde gewas, is af te raden. — Volgens Meyen treedt de dood der planten in,
omdat deze gallen — die Meyen aan insektesteek toeschrijft — de vorming van
bijwortels zouden verhinderen, en daardoor de plant gebrek aan voedsel zou
krijgen (Meyen, Prlanzenpathologie, Berlin 1841, p. 68).
Wat betreft den aard van het indringen der sporen in de gezonde wortels,
is nog niets bekend, alleen dit is uit den bouw der gallen dadelijk te besluiten,
dat de drie weefselsystemen van den wortel, alle worden aangetast: — De vaat-
bundels in de gallen zijn dan ook duidelijk zichtbaar en onregelmatig netvormig
verspreid; vooral het merg en de schors leveren de meeste stof voor de gal.
Thans liggen de Arthropodengallen aan de beurt.
Onder deHemiptera wordt alleen aan het schuimbeestje A p h r o p h o r a
spumaria Z., een stengel aanzwelling van Cardamine pratensis toege-
schreven. Aan andere planten levende veroorzaakt dit insect niet zoodanige
verandering.
Van de 4 vliege-gallen der Cruciferen is de veelkamerige langwerpige stengelgal
eener onbestemde boorvlieg (Agromyza) twijfelachtig. De andere zijn: 1. Van
Cecidomyia cardaminis Win., die in de inflorescentie van Cardamine
pratensis leeft en deze misvormt dooréénzijdige woekeringen stengelverkorting. —
2. VanCecid. sisymbrii Schrk., die in de bloemknoppen leeft van Nastur-
tium sylvestre en X. o f f ie i n al e , daarin de meeldraden en vruchtbeginsels
tot woekering brengt, en de knoppen doet zwellen. — 3. Van Cecid. brassicae
Win.; de larve leeft in groot getal in de hauvven van Brassica napus die
daardoor eenigszins opzwellen. — Belangrijker dan deze zijn de kevergallen, die
zoo uiterst algemeen aan verschillende planten dezer familie gevonden worden. —
1. De ziekte aan knollen, die in Engeland »anbury« of »clubbing root«
wordt genoemd, kenmerkt zich door half bolvormige of onderling versmeltende
gezwellen aan den wortelhals. In het midden der gal zit aanvankelijk in een
volkomen ronde holte de kleine larve, die later de zelfstandigheid der gal afkna-
gende daarin een onregelmatige hoekige kamer vormt. Deze gallen komen ook
voor aan Brassica napus, en geven bij opkweking de bovengenoemde kever
Ce u t orh y n c h u s pleurostigma Mank. — 2. Veel op de vorige gal gelijken
de woekeringen van B a r i d i u s 1 e p i d i i Germ., die op koolstronken en kool-
rapen algemeen voorkomen. Dat deze gal echter werkelijk tot eene andere type
behoort dan 1, bleek mij uit het verloop der vaatbundels. 3. Gymnetron alyssi
Haimh., veroorzaakt langwerpige gezwellen aan de stengels van Farsetia incana.
4. Ceuto rhy n chus contractus Mank., leeft in, op de vorige gelijkende gallen,
van T h I a p s i perfoliatum, en van Sinapis arvensis (Kirbx & Sptnce .
5. Ceutorhynchus drabae Laboulb., is aanleiding van een stengelopzwelling
juist boven de bladrozet van Draba verna; gewoonlijk ontwikkelen zich de
stengels normaal, somtijds blijven zij rudimentair, en dan zitten de bloemen,
onmiddellijk op een bolvormig lichaampje van witte kleur. Andere entomologen
hebben hetzelfde insekt later opgekweekt uit gallen aan de wortels van Farsetia
in ca na en stengelgallen van Thlapsi arvensis; aan de juistheid dezer op-
gave twijfel ik echter, — het opkweken dier kleine snuitke vers is moeilijk. { Voor
de Drabagal zie: Laboulbène, Annales de la société entomologique de France.
I'aris 1856, T. IV, p. 145, Tab. IV.) — Van de + 40 middeneuropeesche kevergallen,
komen er dus minstens 5 aan Cruciferen voor. — Enkele dezer gallen zijn reeds
sedert lang bekend. Malpighi (Opera omnea. Lugd Bat. 1687, p. 127) geeft een
goed herkenbare afbeelding van de koolstengelgal, en is over de oorzaak in het
klare. Hij nam reeds waar, dat de larve door een opening de gal verlaat, om
in den grond van gedaante te wisselen. C. E. Haramerschmidt, onderzocht
de gallen van Sinapis arvensis. — die hij toeschrijft aan Cleopus affinis —
nauwkeurig, en herkende daarin de vaatbundels, die hij afbeeldt (Observationes
physiologico pathologicae de plantarum gallarum ortu insectiscisque excressentiae
proferentibus. Vindobonae 1832, Tab. VI.)
Eerst later ontstond de verwarring waarop ik boven wees: herhaaldelijk
werden de gallen beschreven, zonder dat er nieuwe waarnemingen daaromtrent
werden gedaan; en de verwisseling der soorten, is zelfs nu nog niet geheel op-
gehelderd. — Omtrent het eerste ontstaan, deelt S p e n c e aan C u r t i s ( 1. c. p. 1 33 1
mede, dat de vrouwelijke snuitkever met de mondwerktuigen eene opening boort
in den schors der plant en in deze wond het ei legt; maar hij laat het in
't midden, óf dat het volkomen insekt daarbij een vochtdroppel uitstort in de
wond, óf dat de galwoekering ontstaat door »an acid secretion« van de larve.
De waarheid schijnt 't te zijn, dat de larve zich. dadelijk na het uitkomen
uit 't ei naar binnen boort, en zelve de oorzaak wordt der woekering.
Omtrent de middelen, die tot wering der twee ziekten, »anbury« en »fingers
and toes« zijn voorgeslagen, verwijs ik naar Curtis (1. c. p. 1451.
Eindelijk blijft mij nog over melding te maken van een echte vergroening,
die door het geslacht Phytoptus (behoorende tot de plantmijten) aan Far-
setia incana en L e pi d i u m D r a ba wordt veroorzaakt ( A m e rl i n g , Prager
Lotos 1869). Deze misvorming, die nog aan een tiental andere planten (en
waarschijnlijk komt zij aan veel meerderen voor), is waargenomen en beschreven,
wordt gewoonlijk onder de teratologica gerangschikt (zoo bijv, bij Moquin
Tan don, Pflanzenteratologie; duitsch van Schatte r. Berlin 1842, pag. 362).
komt vooral aan Umbelliferen in de bloeiwijze voor, waar Linnaeus ze reeds in
kende, — en kenmerkt zich door rijke vertakking der assen, geheel onafhankelijk
von bladen of knoppen.
Elders zal ik de mij bekende gevallen samenstellen.
Beobachtungen und Betrachtungen über
Wurzelknospen und Nebenwurzeln.
Natuurkundige Verhandelingen der Koninklijke Akademie van Wetenschappen
te Amsterdam, Deel XXV, 1886.
EINLEITUNG.
Da die Knospen- und Wurzelbildung bei den höheren Pflanzen eine Function
der Embryonen, der Vegetationspunkte und der Meristeme überhaupt sein
kann, so muss man schliessen, dass die dabei thatigen Krafte von der namlichen
Natur sind wie diej enigen, unter deren Einfluss jedes andere Organ bei der onto-
genetischen Entwicklung entsteht. Manche Gefasscryptogamen, man denke z. B. an
Botrychium, Selaginella, Lycopodium, zeigen die Richtigkeit dieses Schlusses, denn
bei diesen Pflanzen ist der ganze Entwicklungskreis oft mit grosser Strenge normirt;
jeder Zweig und jede Wurzel besitzt eine ebenso genau bestimmte Stelle am Stock
wie die Blatter und die Sporangien, deren Entstehung durch feste morphologische
Regeln beherrscht wird, welche nur bei den teratologischen Vorkommnissen gewisse
Ausnahmen zulassen.
Dem gegenüber können in anderen Faïlen neue Knospen und Wurzeln ganzlich
unabhangig vom normalen Entwicklungsgesetze an ausserordentlich verschiedenen
Stellen des Pflanzenkörpers plötzlich auftreten, wobei selbst vollstandig erwachsene
und hoch differenzirte Gewebe zur Sprossbildung Veranlassung geben können, wie
z. B. die weit verbreiteten Callusknospen und die Begonienblatter beweisen x).
Die Natur scheint demnach die einzelnen Factoren der Kraftesumme, welche
die Ontogenie beherrscht, und welche durchgehends derweise unzertrennlich zusam-
menhangt, dass die Organe in einer gesetzmassigen, raumlichen und zeitlichen An-
ordnung entstehen, aussondern und an weit von den eigentlichen Entwicklungsheer-
den entfernten Stellen vereinzelt in Thatigkeit setzen zu können. Daher der Name
Adventivbildungen, welchen man gewöhnlich dem Product solcher Thatigkeit bei-
legt ; das Studium derselben verspricht auf Grund der obigen Betrachtung offenbar
einigen Aufschluss über die Natur der bewirkenden Krafte der ontogenetischen
Vorgange.
Die einmal vorhandenen Knospen- und Wurzelanlagen können sich auf vielerlei
verschiedene Weisen verhalten. Wenn dieselben nach Art der übrigen Körpertheile
') Aus meiner Beschreibung der Einzelfalle der Sprossbildung auf Wurzeln wird
man sehen, dass die Wurzelknospen gewöhnlich, allein nicht immer, bestimmten Sjni-
metriegesetzen gehorchen.
8
in ) ; erst durch spate
Wachsthum gelangen die Knospen nicht nur an dem nach unten gekehrten Ende de
Internodien, sondern noch tiefer hinab und brechen durch die Blattscheiden, welche
sich auf dem Knoten unterhalb des genannten Internodiums finden, nach aussen; die
zu den Knospen gehörigen Blatter stehen desshalb auf dem zzveitoberen Knoten. Die
Equisetumknospen haben also in Bezug auf die Blatter eine ahnliche Stellung wie die
Wurzeln von Ophioglossum und Botrychium, welche in den Blattachseln stehen,
anatomisch aber mit dem fünftoberen Blatte, unter dessen medianer Rückseite sie be-
festigt sind, zusammenhangen. Für unseren Zweck ist es nun besonders wichtig, dass
die Wurzeln bei Equisetum immer zu einer Knospenanlage gehören, daraus entstehen.
') Recherches sur Ie développement des bourgeons dans les PrCles, Mêm.d.l. Soc.
d. se. nat. de Cherbourg. T. XX (2e Sér., T. X) 1876-77, pg. 69. Famintzin (Mélanges
biol. d. St. Pêtersbourg, T. 9, 1876, pag. 573) kam zu gleicher Zeit wie Janczewski zum
Resultat, dass die Equisetenknospen exogen entstehen, doch enthalt seine Arbeit nichts
iiber die Wurzeln dieser Pflanzen.
2) Janczewski und Famintzin sagen zwar »in den Blattachseln«, das ist aber
nicht richtig, denn die Knospen gehören weder zu den Blattern des nachst unteren
Knotens, noch zu den Blattern des Knotens, auf welchen sie befestigt sind, sondern
zu dem nachst oberen Knoten; ersteres desshalb nicht, wei! sie noch höher entstehen
wie die Blatter des Knotens, woraus sie hervorbrechen; zu diesen letzteren Blattern
gehören sie nicht, weil sie zwischen denselben entstehen und nicht morphologisch da-
mit zusammenhangen, allein dieser Zusammenhang existirt zu den Blattern des nachsl
höheren Knotens.
res
r
22
.Man könnte die Sache auch dadurch klar legen, dass man sagte: die Pflanze bildet
an den genannten Stellen Embryonen; diese Embryonen besitzen aber eine sehr
eigenthiimliche Structur, denn sie bestehen aus der Knospenanlage mit ein, zwei '),
drei, vier, fünf oder selbst sechs Wurzelanlagen. An den oberirdischen Theilen wach-
sen die Knospen zu den wohlbekannten ruthenförmigen Zweigen aus, wahrend die
dazu gehörigen Wurzeln vollstandig rudimentair bleiben, und theilweise atrophirtn :
mikroskopisch kann man dieselben jedoch unten an jedem Zweige auffinden. Unter
der Erde bleiben die Knospen dagegen in ihrer Entwicklung zurück und nur die
Wurzelanlagen entfalten sich. Bei Equisetum limosum findet die Wachsthumshemmunj;
schon so frühzeitig statt, dass man selbst bei genauer mikroskopischer Betrachtung
in erwachsenen Organen nur eine Wurzelgruppe ohne Knospe bemerkt, welche sich
aber durch lückenlose Uebergangsreihen mit den oberirdischen Embryonen als
homolog erweist. Janczewski nennt die eigenthümlichen Knospen, woraus diese
Wurzelbündel entstehen, »rhizogene Knospen« und er bemerkt dazu: »Les vrais
bourgeons rhizogènes dérivent, a ce qu'il nous a toujours semblé, de cellules-mères
extérieures comme celles des bourgeons a rameaux ; avec Ie temps Ie tissu de la gaine
voisine les entoure de toutes parts et les rend réellement intérieures.«
Andere wie diese aus den »Knospen-Embryonen« oder deren Anlagen hervor-
gehenden Wurzeln besitzen die Equiseten (die Abbildungen der Calamiten erlauben
die Annahme, dass sie in dem namlichen Falie verkehrten) überhaupt nicht; die
Hauptwurzel macht darauf natürlich keine Ausnahme.
Bei den Rhizocarpeen findet man die namliche Beziehung zwischen Sprossen
und Wurzeln wie bei den Equiseten. Da die Sache, für so weit mir bekannt, noch von
keinem Botaniker in diesem Lichte betrachtet wurde, will ich hier die Resultate, wozu
C. N 5 g e 1 i gekommen ist 2) und welche ich selbst für Pilularia und Marsilia be-
statigt gefunden habe, erwahnen.
Bei Marsilia quadrifolia tragen die kriechendenStammchen auf derOberseite zwei
Blattreihen, welche ungefahr % des Stengelumfanges von einander entfernt sind.
Seitlich neben jedem Blatte, und zwar (mit Rücksicht auf die horizontale Lage der
Stammachse) nach unten von demselben, befindet sich ein Ast, welcher fast gleich-
zeitig mit dem Blatt angelegt wird, aber sich langsamer entwickelt. Die Aeste sind
demnach ebenfalls alternirend zweizeilig, und zwar mit einem Abstand von ungefahr
i8o°. Fast gleichzeitig mit dem Blatte und dessen Ast wird in gleicher Höhe (Ent-
fernung vom Scheitel) eine Wurzel angelegt. Dieselbe ist von der Insertions-
stelle des Blattes etwa um 900 entfernt. Ihm folgt sehr bald eine zweite, dem
Blatte naher liegende, darauf zuweilen in gleicher Richtung noch eine dritte und
selbst eine vierte, so dass diese Seitenwurzeln eine Querreihe bilden, deren letztes
Element (namlich das vierte, zuweilen auch das dritte) deutlich am unteren Theile
des Astes stehen. Ausser diesen Seitenwurzeln kommen noch Adventivwurzeln vor,
meistens 1 — 5 an einem Internodium. Sie nehmen in der Regel die Mittellinie der
unteren Stengelseite ein, und bilden somit eine unpaare Zeile.
Die anatomische Untersuchung ergiebt, dass der Centralcylinder des Stamm-
chens sich aus meistens fünf Fibrovasalstrangen zusammenstellt, drei derselben liegen
') Bei Equisetum arvense der gcwöhnliche Fall, die beiden Wurzeln sitzen hier un-
mittelbar iiber einander.
!) Beitriifir :ur Wissensch. Botanik, Heft I, pag. 54, 1858.
23
auf der Oberseite und sind Blattspurstrange, die zwei unteren sind stammeigen. Die
Blatter senden je einen Strang in den Stamm, die Aeste drei, wovon der eine mit der
Spur des zugehörigen Blattes, die zwei anderen mit den stammeigenen Strangen ver-
schmelzen. Die Centralcylinder der Wurzeln verbinden sich mit dem benachbarten
stammeigenen Strang; die der Adventivwurzeln vermittelst Schenkeln mit den beiden
stammeigenen Strangen.
Schon bei den Keimpflanzen werden diese Verhiiltnisse genau auf die beschrie-
bene Weise angetroffen *).
Bei Piliilaria globulifera ist alles in der Hauptsache wie bei Marsilia. »Die
Stellung der Blatter, Aeste und ersten Seitenwurzeln ist die namliche. Die beiden
Zeilen der letzteren sind einander viel mehr genahert als die beiden Blattzeilen. Auf
die erste Seitenwurzel folgt bald eine zweite, zuweilen auch eine dritte, welche
schon deutlich aus der Basis des Astes entspringt« (Nagel i 1. c). Die anatomischen
Verhiiltnisse sind hier aber einfacher, da die Blattspurstrange im Stamme von Pilti-
laria zu einem einzigen Strange verschmelzen und auch der stammeigene Strang ein-
fach ist. Der Centralcylinder der Wurzeln verbindet sich nur mit dem zuletzt ge-
nannten Strange, der j enige des Seitenzweiges so wohl mit diesem wie mit dem Foliar-
strange des Mutterorganes.
Strassburger hat gezeigt, dass auch bei Azolla die Wurzeln neben und auf
den Seitenzweigen entstehen.
Bei den Lycopodien und den Selaginellen ist der Zusammenhang der Wurzeln
mit den Seitenasten in vielen Fallen ebenso deutlich wie bei den Wasserfarnen.
Zwar findet man in Bezug auf Lycopodium gewöhnlich angegeben, dass die am
Stamme befindlichen Wurzeln ohne Ordnung daran vorkommen, Abbildungen zeigen
aber meistens, dass die Wurzeln neben den Dichotomiewinkeln entspringen und sich
nur dadurch von den Selaginellawurzeln unterscheiden, dass sie, bei den kriechenden
Arten, aus der unteren Stammseite entstehen, wahrend die Wurzeln bei Selaginella
(vergl. pag. 16) der Oberseite des Stammes angehören. Bei Lycopodium clavatum
und L. inundatum kann man leicht Wurzeln antreffen, welche von den eigentlichen
Gabelstellen weit entfernt sind; allein eine genauere Betrachtung lehrt, dass neben
manchen derselben (bei L. inundatum fand ich es immer so) ein rudimentar ge-
bliebener Gabelzweig sitzt. Ob dieses auch für andere Arten zutrifft, kann ich nicht
sagen, bezweifle es aber kaum. Für die unterirdisch angelegten Wurzeln von den
aufrechten Lycopodien, wie L. Selago, konnte ich einen Zusammenhang mit der Ga-
belung zwar nicht überall deutlich sehen; die oberirdischen, durch die Rinde bis in
den Boden durchdringenden Wurzeln entstanden bei meinem Materiale dagegen theil-
weise sehr deutlich, anderntheils zweifelhaft, in der Nachbarschaft der Gabelstellen.
Bei Isoëtes scheint die Wurzelstellung mit derjenigen der Blatter zusammen zu
hangen, aber die Sache ist noch niemals genau untersucht. Auch das Verhalten der
fossilen Dichotomen ist in dieser Beziehung unbekannt.
Bei Ophioglossum und Botrychium mit ihren fiinfzeiligen Blattern findet sich
gerade unter jedem Blatte — ■ davon durch i}/2 Internodien getrennt — eine
Wurzel. Diese Stellung ist derjenigen bei Equisetum analog, nur mit dem Unter-
') Man verg. z. B. die Figuren von Braun in: Nachtragliche Mittheilungen iiber
die Gattungen Marsilia und Piliilaria. Monotsber. d. Akad. d. Wiss.. 2, pag. 635, Berlin 1872.
24
schiede, dass zu den Ophioglosseenwurzeln keine Knospen geboren. Die Marattiaceen
einen sich ahnlich zu verhalten wie die Ophioglosseen ; mc- können aber Knospen
bilden, welche ani Blattgrunde cder auf den Stipeln sitzen.
Leider kann ich auf die Knospen- und Wurzelbildung bei den iibrigen Farnen
nicht naher eingehen, weil meine Kenntnisse in dieser Beziehung noch zu unvoll-
standig sind; nur kann ich angeben, dass bei den von mir untërsuchten Formen die
Arten, welche Knospen aus dem Blattspiele erzeugen, ebenfalls aus diesem Organ
Wurzeln bilden (Aspidium Filix mas), wahrend stengelstandige Knospen auch von
stengelstandigen Wurzeln begleitet werden (Polypodium vulgare).
§ 4. Die GymnospéYmèn.
Ueber die Knospen- und Wurzelbildung der Gymnospermen ist nur sehr wenig
bekannt. Auch ich kann darüber nur einige fragmentarische Bemerkungen machen,
und doch ist es eben diese Gruppe, wofiir die Frage besonders interessant ist, so dass
ich hoft'e, dass andere Botaniker, welche in einer besseren Lage zur Beobachtung
dieser Pflanzen sind wie ich, ihre Aufmerksamkeit darauf richten wollen.
Callusknospen werden in vereinzelten Fallen an abgehauenen Tannenstücken ge-
funden, wahrscheinlich uur in den seltenen Fallen, wenn die Wurzeln der Stöcke
mit den Wurzeln benachbarter Fichten- oder Tannenbaume verwachsen sind, was
nach Göppert1) dann und wann vorkommt. Geschieht eine solche Verwachsung
nicht, so ist bei den von mir beobachteten Coniferen die Callusbildung aus dem Cam-
biutn so gering, dass von der Entstehung von Knospen durchaus nicht die Rede sein
kann. Die Stockknospen wachsen aus zu orthotropen Sprossen, welche mit der Haupt-
achse identisch sind; sie gleichen denjenigen Knospen, welche bei manchen Coni-
ferenstecklingen sich unterirdisch aus dem basalen Callus bilden. Dieselben besitzen
durch diese Eigenschaft einen grossen gartnerischen Werth, da die aus gewöhnlichen
Seitenasten gewonnenen Stecklinge die Eigenthümlichkeiten, durch welche diese
Seitenaste sich von der Hauptachse unterscheiden, nicht nur auf ihre Verzweigungen
übertragen, sondern an und f i'ir sich beim Fortwachsen niemals verlieren, so dass sie
auch nie mit der Hauptachse identisch werden können. Eine ahnliche Constanz der
»Knospenindividuen« findet man bei manchen — besonders australischen — Pa-
pilionaceen, und in geringerem Grade bei den Rosen, dem Epheu und bei einigen an-
deren Pflanzenarten zurück. Das Vorkommen verschiedenartiger Sprosssysteme mit
constanten erblichen Eigenschaften lui einer einzelnen Pflanze erinnert an die mann-
lichen und weiblichen Zweige gewisser monöcisch gewordener Diöcisten. welche als
Stecklinge benutzt ilir Geschlecht beibehalten.
Nur Cunninghamia sinensis scheint normale Wurzelknospen zu erzeugen, welche
sich aus den Narben abgerissener Seitenwurzeln zu entwickeln vermogen und die
Vermehrung dieser Pflanze durch Wurzellohden gestatten, wobei orthotrope und auch
in anderen Hinsichten normale [ndividuen entstehen.
Araucaria Cunninghamii und Giuko biloba werden zwar durch Wurzelstecklinge
vermehrt, allein die Natur der dabei entstehenden Knospen ist mir unbekannt, ich
zweifle aber nicht, dass sie sich in den Seitenwurzelachseln bilden werden; mit Ginko-
': Monographie der fossilen Coniferen, pag. 254, Leiden 1850, und anderswo
2 5
wurzeln liabe ich \ iele vergebliche Versuche gethan, die Wurzeln i'aulteii immer,
wahrscheinlich, weil mir die nöthige Bodenwarme fehlte.
Die Stengelorgane der Gymnospermen scheinen uur eine sehr beschrankte Nei-
gung zur Nebenwurzelbildung zu besitzen, und dazu uur veranlasst werden zu kunnen,
wenn sie als Stecklinge verwendet werden. Bei einigen Versuchen, welche ich an-
stellte, urn die Anordnung der Xebenwurzeln kennen zu lernen, tand ich, dass l>ci
Junipertis, Taxus. Thuya in den Ansatzstellen der Seitenzweige an die Mutteraste
noch die sterkste Neigung zur Wurzelbildung existirt, so dass man schliessen muss,
dass sich an diesen Stellen, in der Rinde. eine relativ besonders wirksame rhizogene
Schicht befindet.
§ 5. Die Wurzelknospen der Monocotylen.
Die bei den Monocotylen nur selten gefundenen Wurzelknospen will ich nach
den Familien, worin mir solche bekannt geworden sind, aufzahlen.
Liliaceen. Warming beschreibt das \urkommen von ein oder zwei ziemlich
grossen Zwiebeln auf den Wurzeln von Scilla Hugliii ') ; eine genaue Betrachtung
der von ihm gegebenen Figur zeigt, dass die Zwiebeln unzweifelhaft in den Seiten-
wurzelachseln sitzen und selbst an ihrer Basis neue Wurzeln erzeugen.
Dioscoreaceen. V a u c h e r, Karsten und R o y e r haben Notizen veröffent-
licht über das Yorkommen von Wurzelknospen bei Tamus communis, anderswo fand
ich auch Tamus elephantipes als Wurzelknospen erzeugend genannt, N.ïheres über
diese Knospen ist mir aber unbekannt. Etwas besser bekannt sind die Sprossungs-
verhaltnisse der Dioscoreaknollen. Die Oberflache dieser Körper ist bei Dioscorea
sativa, D. japonica, D. edulis und wahrscheinlich bei vielen anderen Arten mit Narben
überdeckt, welche die Gipfel kleiner Rindenhügel einnehmen ; dieselben entsprechen
den abgestorbenen, im vorhergehenden Sommer gebildeten annuellen Seitenwurzeln.
Pflanzt man ganze Wurzeln oder Schnittstücke davon im Frühjahr in feuchten Sand,
so sieht man bei Kammertemperatur schon nach wenigen Tagen an vielen Stellen,
welche zu den eben genannten Narben durchaus nicht in Beziehung stehen und wie
diese augenscheinlich völlig regellos angeordnet sind, aus der Rinde Seitenwurzeln
hervorbrechen. Der anatomische Vorgang dabei ist durchaus mit der Nebenwurzelbil-
dung aus den Monocotylenstengeln zu vergleichen, und dieses um so mehr, als die
Dioscoreenknollen, obschon wahre Wurzelorgane, vollstandig in ihrem Bau mit
Monocotylenstengeln übereinstimmen. Man findet namlich in denselben einen stark
entwickelten Centralcylinder, welcher von einer ungefiihr Millitneter-dicken Rinde
eingeschlossen ist. Die Oberfliiche des Centralcylinders besteht aus einem 6 — 10
Zellenschichten dicken Pericanibiummantel (»couche dictyogène* von M a n g i n ,
»Perizikel« von van T i e g h e m) ; die Gefassbündel, welche collateral sind mit
nach aussen gewendetem Phloëm, liegen ordnungslos im (irundgewebe des Central-
cylinders und sind oft theilweise im Pericambium versenkt. An den Stellen, wo sich
eine Xebenwurzel bildet, sieht man das Periderm der Rinde aufreissen und eine
saftige, aus losen Zeilen bestehende, weisse. kuppenförmige Masse hervortreten,
worin sich die Nebenwurzel befindet. Der Centralcylinder snwie die innere Rinde
der Letzteren entsteht aus dem Pericambium, die aussere Rinde, die Epidermis und
') Botan. Tidskr. 187;, ps 53.
26
die Wurzelmütze aus der Rinde der Mutterwurzel. Die benachbarten Gefassbündel
des Centralcylinders, deren oft zwei oder drei unter einer einzigen Wurzelanlage
liegen, treten bald durch Gefassstrange mit dieser Neubildung in Verbindung.
Die meisten Seitenwurzeln wachsen nun weiter zu einfachen Wurzelfasern aus.
Einzelne derselben, namentlich diejenigen, welche sich an der Spitze der eingepflanz-
ten Wurzeln oder Wurzelstücke befinden, sind von dem ersten Augenblicke, wo ich
dieselben beobachtete, in unmittelbarer Verbindung mit einer Knospe, welche sich so
friihzeitig entwickelt hatte, dass ich nicht feststellen konnte, ob die Seitenwurzel
aus der Knospe oder umgekehrt die Knospe aus der Seitenwurzel entstanden war;
das Ganze macht desshalb, wie Sachs bemerkt1), schon von Anfang an den Ein-
druck eines Embryo. Dieser Vergleich ist auch in soweit zutreffend, als das spatere
Wachsthum der Seitenwurzel unterhalb der Knospe eine andere Richtung einschlagt,
wie wenn keine Knospe damit verbunden ist ; sie wird namlich stark positiv geo-
tropisch und es entsteht daraus eine neue Knolle eben wie aus der Hauptwurzel
eines Keimlinges; Wurzel und Knospe zusammen bilden denn auch spater eine
Pflanze, welche eine gewöhnliche Hauptwurzel zu besitzen scheint und sich durchaus
nicht von einer Samenpflanze unterscheidet. Da die Wurzelknospen nur sehr ver-
einzelt entstehen, ist es schwierig, ihre ersten Anlagen zu finden, mir ist das
wenigstens noch nicht gelungen. Kaum brauche ich noch zu erwahnen, dass ich für
die allgemeine Ansicht, zu jeder Wurzel gehore ausnahmslos eine Knospe wie bei
Equisetum, in den Dioscoreaknollen mikroskopisch keine Stiitze gefunden habe.
Orchideen. Die fleischigen Orchideenwurzeln scheinen sich oft sehr gut für die
Reproduction zu eignen und verdienen in dieser Hinsicht naher untersucht zu wer-
den. Bei Spiranthes autumnalis und 5". aestivalis kann man das Oberende der Wurzel
bis auf betrachtliche Tiefe entfernen und dennoch aus dem Unterende eine Knospe
hervorgehen sehen, welche die Pflanze so zu sagen unmittelbar regenerirt, weil die-
selbe schon bei ihrer Entstehung mit breiter Basis der Wundflache aufsitzt und spater
die regelrechte Verliingerung der Wurzel darzustellen scheint. Auch bei Neottia
Nidus-avis hat 1 r m i s c h ein ziemlich starkes Reproductionsvermögen in abge-
schnittenen Wurzelstiicken beobachtet. Bei Sturmia Loeselii1), Malaxis paludosa
und M. monophyllos findet man bisweilen in der freien Natur eine kleine Gruppe
von Knospen auf dem Gipfel (Oberende) unversehrter vorjahriger Knollen, welche
durchaus unabhangig von den Blattern sind, und wahre Adventivknospen genannt
werden können s).
Inzwischen scheinen die lateralen Sprosse auf den Orchideenwurzeln selten zu
sein. Dass dieselben vereinzelte Male bei Neottia gefunden wurden, ist schon
oben (pag. 19) erw.ïhnt. Wichtiger und allgemeiner ist das Vorkommen
seitlicher Knospen auf den Wurzeln von Cephalanthera rubra, welche durch
') Stoff und Form der Pflanzenorgane, Arbeiten d.bot. Inst. in IVürsburg, Bd. II,
1882, pg. 709.
:) Für Sturmia abgebildet bei Irmisch, Zur Morphologie der Knollen- und Zwiebel-
gewachse, Taf. X, Fig. i8«, Berlin 1850.
*) Bckanntlich crzeugt Malaxis paludosa ebenfalls kleine Gruppen von Knospen an
den Blattspitzen. Ob diese so ausserordentlich propagationsfahigen Individuen reichlich
Samen tragen, wofür die Art im Allgemeinen bekannt ist, verdient nahere Unter-
siichung.
27
Irmisch ausführlich beschrieben worden sind1). Dieselben sitzen vëreinzelt oder
in kleinen Gruppen von zwei bis drei neben oder auf der Basis von Seitenwurzeln,
welche sich von der Mutterwurzel abz weigen, sie besitzen also genau die namliche
Stellung wie die wurzelbiirtigen Zwiebeln von Scilla Hughii und die Reproductions-
knospen der Dioscoreenknollen. Irmisch fand, dass nichtblühende Pflanzen, welche
an schattenreichen Stellen wachsen, besonders zu der betrachteten Knospenbildung
geeignet sind. Die knospentragenden Wurzeln können noch mit der Mutterpflanze
verbunden sein, oder ganz frei im Boden liegen und dann noch lange Zeit fortwachsen
und sich verzweigen. Sind die Knospen zu selbstandigen Pflanzchen geworden, so
bleiben dieselben oft einen ganzen Sommer in schlafendem Zustand im Boden zurück.
Für einige andere Cephalantheraarten, wie C. pallens, C. ensifolia und C. grandi-
üora, glaubt Irmisch, dass die Reproduktion vermittelst Wurzelknospen sehr
wahrscheinlich ist, festgestellt ist dieses aber noch nicht.
In einer Gartenzeitschrift fand ich die Angabe, dass bei Phalaenopsis Schill-
eriana Seitenknospen auf den Luftwurzeln vorkommen2); möglicherweise sind noch
mehrere dergleichen Bemerkungen, die Orchideen betreffend, in der gartnerischen
Literatur zu finden.
In den iibrigen Monocotylenfamilien sind mir noch keine Seitenknospen auf
Wurzeln bekannt geworden.
§ 6. N ebenwurzelstellung bei den Monocotylen.
Wenn an den unterirdischen Organen, den Knollen, Zwiebeln oder Rhizomen bei
den Monocotylen eine neue Knospe entsteht, so ist es eine sehr allgemeine Erschei-
nung, dass sich entweder aus der Basis dieser Knospe oder in der Nahe davon aus
dem Mutterorgane eine oder mehrere Wurzeln bilden. So sieht man z. B. auf vielen
Knollen von Crocus vernus im Frühjahr eine dicke riibenförmige Wurzel aus jeder
sprossenden Knollknospe nach unten wachsen, so dass die Oberflache der Knollen
dann mit mehreren an Keimpflanzen erinnernden Sprossungen bedeckt sein kann.
An den unterirdischen Sprossen von Triticum repens findet man meistens drei Neben-
wurzeln auf jedem Knoten. Die zwei grössten davon, und niemals fehlenden, stehen
rechts und links von der Knospe auf einem etwas niederen Niveau, die dritte ist ge-
wöhnlich der Knospe gegenüber gestellt, was wohl durch die Wirkung der Schwere
zu erklaren sein dürfte, bisweilen sitzt die dritte Wurzel mitten an der Basis der
Knospe; sind vier Wurzeln vorhanden, so sitzen sie in zwei Bündeln von zwei Stück
rechts und links von der Knospe. Bei den Tulpen gehort zur neuen, in die Zwiebel
verandernden Knospe ein ganzes Packet von Wurzeln und ebenso ist es bei den Col-
chicum-, Bulbocodium- und Merendriaknollen etc. Bei Orchis sitzen die Wurzelan-
lagen so dicht neben einander, dass dieselben zu den bekannten handförmigen oder
kugeligen Wurzelknollen zusammenwachsen3) . Bei Calla palustris und bei gewissen
Hydrocharisarten sitzen mehrere oder eine emzelne Wurzel über oder neben den
Seitenknospen in den Achseln der Scheidenblatter. Alle diese Falie, welche jeder-
') Irmisch, Beitrage zur Morphologie und Biologie der Orchideen, Leipzig 1853, pg.32.
!) The Gardener's World, I, 1885, Fig.
8) Auf diese Weise erklart van Tieghem die vom gewöhnlichen Wurzelbau :ib-
weichende Structur der Ophrydeenknollen.
28
manu leicht nut sehr vielen ahnlichen wird vermehren können, stimmen darin überein,
dass der neue Spross und die neuen Wurzeln sich zu einander verhalten wie diese
Theile mi Embryo; die auf diese Weise entstandenen eigenthümlichen Knospen-
individuen zeichnen sich aber gcwöhnlich (nicht immer) dadurch aus, dass sie eine
ganze Menge von Wurzeln anstatt eine einzige, wie der Keimling besitzen. Diese
Betrachtungen über einen durch bisher unerklarte Correlation geregelten Zusammen-
hang zwischen Seitenknospen und Nebenwurzeln, welche wir gegenwartig bei vielen
unterirdischen Stengeltheilen, im vorigen Paragraphen bei gewissen Wurzeln von
Monocotylen kennen lernten, erlauben es die l>ei den unterirdischen Theilen dieser
Pflanzen oft ziemlich complizirten Verzweigungsverhaltnisse schnell zu verstellen,
und ihre Richt igkeit und Allgemeinheit geht besonders daraus hervor, dass sie auch
auf viele Dicotylenknollen und Zwiebeln anwendbar sind. Zur Erlauterung meiner
Meinung in letzterer Beziehung beschranke tch micb auf die Erwahnung eines ein-
zelnen Beispieles. Bei Adoxa Moschatellina findet man im April an ilen Zwiebelchen
normaler Weise eine einzelne, an ihrer Basis stark verzweigte Wurzel, diese entsteht
au- dein Rhizome unten an der Mittellinie der Rückenseite einer Zwiebelschuppe,
gehort aber morphologisch und physiologisch zur Achselknospe dieser Schuppe,
welche sich entweder zum blühenden Sprosse oder zu einem unterirdischen Auslaufer
entwickelt, die Wurzel muss so zu sagen die Schuppe durchbohren, urn nach aussen
zu kommen ; der anatomische Ort der Entstehung correspondirt mit der Stelle, wo
die Centralcylinder vu Seitenknospe und Blattschuppe zusammenkommen '). Selbst
eine so sonderbar gebaute Prlanze wie Corydalis solida lasst sich der gegebenen Regel
sehr wcihl unterordnen.
In einigen Fallen lasst sich der Zusammenhang zwischen Nebenwurzeln und
Seitenknospen an unterirdischen Stengeltheilen erst durch eine ausführliche ana-
tomische Untersuchung feststellen, wahrend die ausserliche Betrachtung vollkommene
Unabhangigkeit zwischen den beiden Organarten vermuthen lasst. Ein sehr schönes
Beispiel davon ist die Asphodelee Antholysa aetiopica, deren scheibenförmige, unter-
irdische, knollenartige Stengel mit gewöhnlirhen blattachselstandigen Sprossknospen
bedeckt sind, wahrend ihre Nebenwurzeln scheinbar ordnungslos überall aus der
Knollenoberllnchc her\ nrbrechen. Sucht man die Entstehungsorte dieser Wurzeln auf,
so findet man, dass dieselben sich mitten in der Dicke der primeren Rinde, also weit
entfernt von der Oberflache des Centralcvlinders der Knollen, an die Gefassbündel
der Seitenknospen ansetzen, und zwar in der Weise, dass ein bis drei soldier
Wurzeln sich als zu einer Knospe gehörig ergeben2). Vorlaufige Untersuchungen
ergaben, dass dieses Verhalten l>ei vielen Zwiebeln vorzukommen scheint ; die erheb-
lichen Schwierigkeiten, welche sich einer richtigen Auffassung der Pniparate von
olchen Organen entgegenstellen, veranlassen mich jedoch, diese Meinung nicht
ohne Einschrankung auszusprechen.
In wieder anderen Fallen ist ein Zusammenhang zwischen den Seitenknospen
und den Nebenwurzeln, wie es scheint, durchaus nicht vorhanden. Ich erinnere /. R.
') An einem anderen Fundorte der Pflanze gehörten zwei Wurzeln zur Knospe,
die eine sass im linken, die andere im rechten Winkel zwischen Rhizomachse und
Deck schuppen rand
!) Eine Abbildung von diesem Verhalten gü>t Mangin, Origine et insertion des
racines adventives, Ann. d. se. nat. Bot., T. 14, 1882, PI. 13, Fig, 41.
29
au /) entspringen, welche der Mutterwurzel ahnlich sind;
alle diese Wurzeln besitzen Dickenwachsthum und können Gerüstvvurzeln genannt
werden, spater bilden dieselben eine Art Sympodium. da ihre verjüngte Spitze
nicht weiter in die Lange wachst. Gewöhnlich kommen nur einzelne Seitenwürzeln
von jeder Generation zur Entwicklung. Aus ihnen entstehen, als zweite Wurzel-
form, dunne Seitenzweige, welche zwar stark verholzen, jedoch fadenförmig bleiben
und nur wenige cM. lang werden. An dieser zweiten Generation bilden sich die
Wurzeln der drittcn Form (W), welche sich dadurch auszeichnen, dass sie nie-
') Bot. Jahresbericht, i88o, i.Abth. pas. 112.
') Trécul, Ann. d. se. nat. Bot. Sér. 3, T. 8, 1847, pag. 268.
35
mals ihre primare Rinde abwerfen, sehr kurz bleiben und vermittelst des Pilz-
mycels, womit sie bekleidet sind, die Absorbtion aus dem Boden besorgen.
In dem Querschnitt einer Gerüstwurzel findet man im primaren Zustand eine
dicke Rinde von ungefahr 20 Zellschichten und im Inneren den kleinzclligen
Centralcylinder. Dieser zeigt vier- bis fünf-, seltener sechsstrahligen Bau. Schon
sehr bald nachdem das Dickenwachsthum begonnen ist, findet man die kleinen
deltoidförmigen primaren Holzbündel (xp Fig. 4) in Wechsellage mit ebenso vielen
secundaren Bündeln, welche anfangs aus vollstandig durchsichtigem Holze be-
stehen, das an die zarten Phloümbündel grenzt. Das Pericambium besteht aus
Zeilen, welche die Endodermis berühren, und, wie überall anderswo, mit den Zeilen
der Letzteren alterniren.
Nachdem die primare Rinde der Gerüstwurzeln abgeworfen und das Dicken-
wachsthum begonnen ist, sieht man an einigen Stellen, wo sich Seitenwurzeln
(rl Fig. 3) abzweigen, an der Basis dieser Wurzeln aus der von Starke strotzenden
secundaren Rinde der Mutterwurzel (es Fig. 4) sehr eigenthümliche callusartige
Wucherungen entstehen : diese vvachsen schnell weiter und bilden im Verlaufe
jenes oder zweier Jahre corallenartige Massen (cl), welche zwei bis vier cM. dick
und hoch werden können. In Folge ihrer Entstehung sitzen diese Callusgeschwülste
(cl Fig. 4) in ebensovielen Reihen wie die Seitenwurzeln und correspondiren natür-
lich mit den primaren Gefassplatten (xp Fig. 4) des Centralcylinders. Die Wurzel-
knospen (gr Fig. 3 und Fig. 4) entstehen aus diesen Calluswucherungen und zwar
auf eine derartige Weise, dass man bis zu einem gewissen Grade behaupten kann
dass der ganze Callus sich in Knospen aufzulösen versucht, wobei die Rinden-
substanz desselben Blattscheidennatur annimmt (cl Fig. 4) und Vegetationspunkte
erzeugt, wahrend das Innere Mark und Gefassbündel hervorbringt. In Folge dieser
Umwandlung entstehen die neuen Knospenvegetationspunkte oft so nahe neben
einander, dass dieselben verwachsen und anfangs echte fasciirte Zweige erzeugen ;
spater isoliren sich die Meristeme und jeder Zweig wachst dann weiter gesondert
fort. Der ganzë Vorgang macht den Eindruck, als ob die Substanz, woraus der
Callus besteht, mit derjenigen der Knospen sehr nahe verwandt ist; man würde
sagen können: der Callus ist eine ungeformte Knospenmasse, ein Thallusgebilde,
welches sich allmahlich zu gesonderten Knospen individualisiren kann. Dass man
aus diesem Callus bei anderem Pflanzen bisvveilen anstatt Knospen Wurzeln ent-
stehen sieht, wie ich das z. B. am Unterende von Wurzelscheiben von Cichoriuiit
Intybus beobachtet habe, muss aus der nahen Verwandtschaft zwischen Knospen
und Wurzeln erklart werden, — eine Verwandtschaft, welche so gross ist, dass
die Anlagen der Einen in die der Anderen übergehen können unter dem Einfluss
von Umstanden, welche eben für die Entwicklung des ungleichnamigen Organes
begunstigend sind.
Auf einem Querschnitte (Fig. 4) kann man k-icht sehen, dass der Callus (cl)
unserer Pappel sowohl mit der Seitenwurzel (rl) wie mit der secundaren Mutter-
wurzelrinde (es) zusammenhangt. Die primaren Gefassplatten der letzteren (xp)
sind in unmittelbarer Verbindung mit dem Axencylinder (ax) der Nebenwurzel,
deren Cambiumschicht in diejenige (eb) der Mutterwurzel übergeht.
Wurzelknospen, welche unabhangig von Callus waren, habe ich nicht ge-
sehen, dagegen ist es oft nicht möglich, neben dem Callus die Seitenwurzel zu
3*
36
finden; man hat jedoch allen Grund zur Annahme, dass dieselbe stets da ge-
wesen ist, da der Callus sich niemals ausserhalb der vier, fünf oder sechs Seiten-
wurzelreihen vorfindet.
Rindenwunden an noch mit der Mutterpflanze verbundenen Wurzeln zeigen
sehr wenig Neigung zur Knospenerzeugung.
Bei Pflpulus italica (Fig. 5) und P. tremula, besonders bei letzterer Art. sind
Wurzelknospen bekanntlich sehr allgemein. Dieselben {gr) kommen entweder ver-
einzelt oder in kleinen Gruppen von zwei bis drei genau auf der Basis der Seiten-
wurzeln {rl) vor. Diese letzteren sitzen aber mitten zwischen zwei ziemlich kleinen,
quer verlaufenden Calluswucherungen {cl), welche ihren Ursprung dem Rinden-
risse verdanken, welcher bei der Seitenwurzelbildung entsteht. Ob dieser an W'ur-
zeln so allgemein vorkommende Callus die Knospenerzeugung begunstigt und ob
man annehmen kann, dass die Knospen von P. tremula und P. italica als abgeleitet
von den echten Callusknospen von Pcpulus alba aufgefasst werden mussen, konnte
ich nicht entscheiden. — Vieles scheint zwar für eine solche Auffassung zu sprechen,
aber auch Vieles lasst sich dagegen anführen.
Die Pappeln haben grosse Fahigkeit, an den Stöcken abgehauener Stamme
Callusknospen zu erzeugen ; je niedriger die Wundflache beim Boden, je leichter
die Knospen daran entstehen, und umgekehrt, je höher am Stamme oder an den
Zweigen der Schnitt vorkommt, desto weniger Knospen bilden sich aus dem Wund-
rande desselben. Es scheint mir dieses auf einen Zusammenhang der Knospen-
bildung mit der Druckkraft der Wurzeln hinzuweisen, und ich sehe in der ge-
nannten Abnahme ein Maass zur Beurtheilung der Verminderung der Druckkraft
des Stammes mit der Entfernung von den Wurzeln.
In Bezug auf die Weiden habe ich mehrfach angegeben gefunden, dass sie
Wurzelknospen erzeugen ; an den verschiedensten Standorten habe ich danach
gesticht, dieselben jedoch nicht finden können ; jedenfalls ist die Befahigung der
Weidenwurzeln zur Knospenbildung gering, und dieses gilt auch für die erwach-
senen Stamme und Zweige, denn es ist nicht leicht, kraftige Knospengruppen auf
dem Callus dieser Theile zu finden; vereinzelte Knospen kommen zwar an den
Wunden am Oberende eingepflanzter Setzlinge von Salix alba dann und wann zur
Ausbildung. Auf die Entwicklung der Adventivknospen aus den sogenannten
Knospenkernen werde ich spater, am Ende dieser Abhandlung noch zurückkommen.
Die Nebenwurzeln vieler, möglicherweise aller Weidenarten, wie z. R. von
Salia caprea, S. alba, S. amygdalina, S. herbacea, S. reticulata, S. retusa und 5. repens i),
sitzen stets in der Nachbarschaft der Seitenknospen und zwar gewöhnlich an fünf
Stellen, in einem Zirkel mit der Knospe zum Mittelpunkte. derweise, dass beinahe,
aber nicht genau, oberhalb der Knospe eine Wurzel vorkommt, ferner beiderseits
von der Knospe eine und beiderseits, aber etvvas unterhalb der Blattinsertion, die
zwei letzten s). Professor Hugo de Vries machte mich darauf aufmerksam,
dass die genannten Stellen eigentlich eine kurze Verticalreihe von Wurzelanlagen
tragen, was aber erst ersichtlich ist, wenn man dicke Weidenzweige zur Wurzel-
bildung hinstelh.
') Andere Arten habe ich in dieser Beziehung nicht untersucht.
'-) Eine Figur gil>t Vochting, Organbildung, Th. I, 1878, pag. 24.
37
Da die Adventivwurzeln der Weiden schon in ganz geringer Entfernung von
den Vegetationspunkten bemerkbar sind, obschon dieselben nicht aus dem eigent-
lichen Meristem entstehen, muss man schliessen, dass ihre Stellung durch diejenige
der Seitenknospen bestimmt wird.
§ 3. Rumex Acetosella. Nebetiwurzehtellung bei den Caryophyttaceen.
Ritmex Acetosella ist die einzige mir bekannte Pflanze aus der Gruppe der
Centrospermen, welche Wurzelknospen erzeugt. A. Braun scheint der erste Be-
obachter derselben gewesen zu sein1), spater sind sie oft genannt, niemals aber
noch genau untersucht worden2).
Keimpflanzen des kleinen Ampfers findet man vveniger leicht als wie man auf
Grund der Allgemeinheit dieser Art erwarten möchte, so dass man gezwungen
ist, auf eine gewisse sexuelle Reproductionsschwache dieser diöcischen Pflanze
zu schliessen. Inzwischen gelingt es doch, besonders auf sandigen Kartoffelackern,
dann und wann Keimlingen zu begegnen. Diese tragen sofort oberhalb der schmalen
Samenlappen eine kleine Rosette von dicht gedrangten langlichen Blattchen, von
welchen die unteren etwas breiter, übrigens den Samenlappen ahnlich sind; etwas
höher werden sie dreieckig und schliesslich kommen daran die beiden oder eine
der basalen Spreitenlappen zur Entwicklung. Aus der Basis der Rosette, ober-
halb der Samenlappen, brechen viele Nebenwurzeln nach aussen, deren genaue
Stellung ich vergebens zu ermitteln suchte. Das Hypocotyl ist sehr kurz und ver-
liert, eben wie die Wurzeln, sehr frühzeitig die primare Rinde ; echte hypocoty-
lische Knospen fehlen. Die Hauptwurzel entwickelt sich kraftig und sendet hori-
zontal verlaufende Seitenwurzeln aus, welche sehr nahe bei der Oberflache des
Bodens vorkommen. Der innere Bau dieser Wurzeln ist zwar der normale, aber
die Zahl der Holz- und Phloëmbündel im Centralcylinder ist verschieden und
variirt zwischen zwei und fünf, die gewöhnlichen Zahlen sind zwei und vier. Die
primare Rinde, welche sehr dünn ist und an den zweizahligen Wurzeln aus drei
Zellschichten besteht, wird, nur mit Ausnahme der Endodermis, welche an der
Peridermbildung teilnimmt, auch von den Seitenwurzeln frühzeitig ganzlich ab-
geworfen oder klebt dem Centralcylinder lange Zeit als dunnes braunes Hautchen
im abgestorbenen Zustande an.
Schon die Hauptwurzel erzeugt bei vielen Keimpflanzen einige Knospen, welche
in den Oberachseln der Seitenwurzeln sitzen und sich desshalb in Bezug auf diese
Wurzeln gerade so verhalten, wie gewöhnliche Seitenknospen zu ihren Tragblattern.
Bezüglich der Wachsthumsrichtung des ganzen Organes haben diese Knospen
natürlich den entgegengesetzten Stand zur Seitenwurzel, wie die Stengelknospen
zu ihrem Blatte. Da diese Regel, wie wir sehen werden, bei vielen Pflanzen mit
Wurzelknospen zurückkehrt, halte ich dieselbe für nicht unwichtig.
Die Seitenwurzeln und die alteren Nebenwurzeln sind viel reicher an Knospen
wie die Hauptwurzel. Ehe wir deren Entstehung und Stellung betrachten, mogen
einige Bemerkungen über die normale Wurzelverzweigung vorausgehen.
') Verjüngung, pag. 22, 1849.
") Wie ich spater gelesen habe, fand Wi ttrock (1. c.) normale Wurzelknospen auf
den Wurzeln von Rumex sanguineus, wo dieselben sich bilden in Folge der Entfernung
der oberirdischen Theile.
38
In Fig. 6 Taf. I sieht man die Spitze einer kraftigen zweizeiligen Seiten-
wurzel: dieselbe ist so dünn wie ein Faden. Die primare Rinde (c p) bekleidet
das Ganze nicht mehr, sondern ist bei es, wo man die secundare Rinde schon
sieht, abgeworfen. Eine merkwürdige. jedoch auch bei anderen Dicotylen ver-
breitete Eigenschaft unserer Pflanze besteht darin, dass die Seitenwurzeln ent-
weder vereinzelt, oder in kurzen Reihen von zwei (V/1 und r/l) oder drei Stück
(V/j, r/1 und r/j) hinter einander gestellt sind. In diesen kurzen Reihen sind die
Seitenwurzeln alle von der ersten Ordnung, da jede sich nur ausschliesslich aus
dem Gewebe der Mutterwurzel bildet. Die Tiefe, in welcher sie aus der Letzteren
entstehen, kann aber verschieden sein. und immer mussen die jüngsten Glieder
der kleinen Gruppen einige Zellschichten der secundaren Rinde der Mutterwurzel.
also das Periderm, zerreissen, urn nach aussen zu kommen, wahrend die alteste
Wurzel sich in gewohnter Weise aus der Oberflache des Centralcylinders ent-
wickelt hat und desshalb nur die primare Rinde durchbohren musste. In den
zweizahligen Gruppen sitzt die alteste Wurzel (r/1) gewöhnlich von der fortwach-
senden Spitze des Mutterorganes abgekehrt, die jüngere Wurzel (V/j) desshalb in
ihrer »Unterachsel«, bei Dreizahl sitzt Erstere (r/1) in der Mitte und die zuerst
entstandene der beiden jüngeren Wurzeln (V/j) dem \Tegetationspunkte der Mutter-
wurzel zugekehrt.
Die Knospenerzeugung wird von diesen Wurzeln unter augenscheinlich durch-
aus normalen Verhaltnissen vollzogen, obschon dieselbe unzweifelhaft durch Zer-
schneiden der Wurzeln, so wie durch bestimmte andere Verwundungen gefördert
wird. Die Knospen besitzen eine durchaus constante Stellung, welche sich an den
jungen fadendünnen Wurzeln (gr Fig. 7) unmittelbar feststellen lasst, bei den
alteren, durch secundares Wachsthum veranderten (gr Fig. 11), dagegen erst bei
einer mikroskopischen Untersuchung beobachtet werden kann. Jedenfalls findet
man, dass die Knospe unmittelbar neben einer Seitenwurzel sitzt, und eine jüngere
Wurzel in den oben betrachteten Wurzelgruppen ersetzt. Desshalb kann es vor-
kommen, und dieses ist der gewöhnliche Fall, dass die Knospe allein steht in der
»Oberachsel« der Seitenwurzel (rl Fig. 7), also von der fortwachsenden Spitze der
Mutterwurzel abgekehrt, oder seltener in der »Unterachsel« der Seitenwurzel. Und
ferner, was zwar weniger allgemein ist, jedoch durchaus nicht selten genannt
werden kann, können zwei Knospen zu gleicher Zeit, die eine oben, die andere
unten und neben der Seitenwurzelbasis vorkommen ; bisweilen findet man daselbst
eine Dreizahl von Knospen, welche auch dann immer in einer Langsreihe ange-
ordnet sind. Jede dieser Knospen ersetzt offenbar eine Seitenwurzel nachtraglicher
Entstehung, und in Uebereinstimmung damit muss sie eine dunne Peridermschicht
zerreissen, um nach aussen zu kommen ; sie ist also spater entstanden wie die
Seitenwurzel, neben welcher sie sich befindet, nicht wie diese aus dem pri-
maren Pericambium der Mutterwurzel hervorgegangen, und muss bei ihrer Bil-
dung offenbar durch diese Seitenwurzel ihrer unmittelbaren Nachbarschaft beein-
flusst werden. Kommen die Knospen nicht sofort nach ihrer Entstehung zur Ent-
faltung, so veranlasst das Dickenwachsthum der Mutterwurzel, dass sie ziemlich
tief im Innern der Letzteren begraben werden (gr Fig. 11), denn die Periderm-
schicht (pii) wachst vermittelst eines Meristemes, welches ausserhalb der Knospe
liegt. In solchen dicken Wurzeln kann man aber noch immer leicht den Zusain-
39
menhang der Knospen mit den primaren Markstrahlen, so wie den Uebergang
des Cambiums (eb) und des secundaren Holzes (xs) der Wurzel in die gleich-
namigen Theile der Knospe beobachten. Für solche Untersuchungen mussen die
starkereichen Preparate zuvor auf irgend eine Weise durchsichtig gemacht wer-
den; bei der Behandlung mit Kali entsteht dabei die bekannte schone rothbraune
Farbung. — Die anfangliche Blattstellung der Wurzelknospen ist immer die nam-
liche: das erste Blatt, welches ein farbloses Niederblatt ist, ist mit seinem Rücken-
nerven der Seitenwurzel zugekehrt, und auch hieraus ergibt sich der Einfluss dieser
Seitenwurzel auf den Vorgang der Knospenbildung. Das zweite Blatt. das zwar
auch noch ein Niederblatt sein kann, jedoch gewöhnlich grün ist, ist höher in-
serirt und dem Ersteren gegenübergestellt. Diese und die nachstfolgenden Blatter
bilden eine Rosette (Fig. ~), derjenigen der Keimprlanze nicht unahnlich: bald
brechen aus der Basis derselben Adventivwurzeln (ra Fig. 7) nach aussen.
An Wurzelstücken, welche zu einer geeigneten Zeit unter günstigen Wachs-
thumsbedingungen gebracht wurden, habe ich im Mai und Juni 1882 sehr eigen-
thümliche Veranderungen von Knospenanlagen in Wurzeln beobachtet, welche ich
nun beschreiben will.
In den Figuren 8, 9 und 10 sieht man solche Uebergangsbildungen dargestellt.
Ich fand dieselben in der Nahe der Wundflachen, welche dem abgeschnittenen
Vegetationspunkt der Mutterwurzel (r m Fig. 8) am nachsten waren, und es war
offenbar diese eigenthümliche Stellung am Unterende, welche die Wurzelerzeugung
derweise begunstigt hatte, dass schon vorhandene Knospen eine so eigenthümliche
Rückbildung erfahren konnten. Dass die neugebildeten Wurzeln (rlx Fig. 8) wirklich
aus Knospen entstanden waren, ging schon daraus hervor, dass sie an ihrer Basis
ein oder zwei Blattchen trugen (vb und/1 ), wovon das Eine der alteren Seitenwurzel
(>•/') zugekehrt war. Besser noch als durch die aussere Betrachtung liess sich
der Sachverhalt durch Langs- und Querschnitte feststellen. In einem Langsschnitt
eines Uebergangsgebildes (>'/j Fig. 9) war es leicht, Wurzelmütze (turn) und Wur-
zelhaare am Unterende und ein Vorblatt (vb), welches der alteren Seitenwurzel
(>'/') zugewendet war, am Oberende zu beobachten, und zu sehen, dass bei der
ersten Entstehung der Mittelbildung, eben wie bei der gewöhnlichen Entfaltung
einer spateren Seitenwurzel oder einer Knospe, die secundare Rinde (es) aufge-
rissen war. In den successiven Querschnitten (a, b, c, d, e, Fig. 10) war die Grenze
des Centralcylinders ') von oben bis unten sehr deutlich zu verfolgen, Letzterer
hatte nahe der Spitze den gewöhnlichen biradialen Bau, nahe der Mutterwurzel
hatten die beiden Gefassplatten sich von einander entfernt und, in Folge einer
Drehung, ihre breiten Seiten einander zugekehrt, wodurch eine Markmasse ent-
standen war; die Uebergangsstelle der Blattspur in den Centralcylinder war tiet
unten gelegen.
Resumiren wir kurz die bei Rumex Acetosella gefundenen Verhaltnisse, so er-
gibt sich als Hauptresultat, dass die Wurzelknospen hier aus Seitenwurzelanlagen
entstehen, und daB die jungen Knospenanlagen wieder in Wurzeln zurückverwan-
delt werden können durch Einflüsse, welche die Wurzelbildung begunstigen, wie
') Die Rumexstengel eignen sich besonders gut zur Demonstration des Central-
cylinders.
40
z. B. die Stellung am Unterende von Wurzelstücken, welche aus sprossenden Wur-
zeln ausgeschnitten sind.
Da die Stengel von Rumex Acetostlla mit verlangerten Internodien keine Wurzeln
erzeugen, und die Stellung der Nebenwurzeln, welche aus den Blatterrosetten ent-
stehen, wie schon früher erwahnt, sehr schwierig festzustellen ist, vermag ich
nicht anzugeben, ob die Seitenknospen einen Einfluss auf die Entstehung der
Wurzeln ausüben ; allein soviel steht fest, dass hier, wie überall anders, die Knos-
pen bei ihrer Entfaltung an ihrer Basis sehr ausgiebig Wurzeln produziren.
Bei anderen Polygoneen ist die nodale Stellung der Nebenwurzeln ziemlich
allgemein. Bei Polygomim Persicaria sitzen die Wurzeln etwas unterhalb der Blatt-
insertion in zwei kleinen, 3 — 4 zahligen Querreihen rechts und links von der
Knospe, die Glieder dieser Reihen werden desto machtiger, je naher sie sich bei
der Knospe befinden. Bei anderen Arten durchbohren die Wurzeln den Blattgrund,
was auf einen supra-nodalen Ursprung hinweist, bei den zierlichen Muehlenbeckien
geschieht dieses genau unterhalb der Knospen, sodass die Adventivwurzeln hier
eher als Producte der Seitenknospen wie des Mutterstengels aufgefasst werden
mussen.
In der verwandten Familie der Caryophyllaceen ist es Regel, die Nebenwur-
zeln unmittelbar neben den Seitenknospen zu finden, sei es in deren Achseln, wie
bei SteUaria Holostea und Saponaria ofjicinalis, oder seitlich zu denselben gestellt.
wie bei SteUaria media, Gspsophila und Ceraslium, oder unterhalb der^ Knospe, wie
es ebenfalls bei Gypsopkila vorkommt. Die anatomischen Praparate der Verbin-
dungsstellen der Nebenwurzeln mit den Seitenknospen sind bei diesen Pflanzen
sehr interessant. Malachium aquaticum, welches auf jedem Knoten 5 Nebenwurzeln
erzeugt, die eben so genau in der Zweigachsel sitzen wie der Zweig in der Achsel
des Blattes, ist bei seinem grosszelligen Bau besonders für die Untersuchung zu
empfehlen.
KAPITEL III.
Anemone sylvestris — Brassica oleracea — Nasturtium sylvestre —
Alliaria officinalis — Cochlearia Armoracia — Knospen erzeugende
BI at ter bei Cruciferen.
§ 1. Anemone sylvestris.
Es gibt wenige Pflanzen mit Wurzelknospen, bei welchen eine so grosse
Mannigfaltigkeit in der Stellung der Letzteren vorkommt, wie bei dieser Art (a,
b, e, d, e, f, g Fig. 12 Taf. I); das Einzige, was allen diesen Knospen stets gemein-
sam ist, besteht darin, dass sie sich niemals ausserhalb der Reihen der zweizeilig
angeordneten Seitenwurzeln befinden. Uebrigens gehören dieselben zu zwei Cate-
gorien, namlich erstens zu einer solchen, bei welcher sie sich auf der Basis einer
Seitenwurzel befinden und zweitens zu einer, bei welcher sie die Stelle einer
Seitenwurzel einnehmen. Da es nun vorkommen kann, dass die Seitenwurzeln
4'
entweder allein stehen, oder auf eine ahnliche Weise wie bei Rumex Acttosclla zu
zweigliedrigen Reihen (//' und rl% Fig. 12) vereinigt. findet man auch diejenigen
Knospen, welche eine Seitenwurzel ersetzen, entweder gesondert oder in den
Xebenwurzelachseln gestellt.
Wie bei den meisten krautartigen Ranunculaceen, verlieren auch die Wurzeln
von Antmone sylvestris ihre primare Rinde Up Fig. 13 Taf. II) niemals, oder doch
erst sehr spat, was unzweifelhaft mit dem ausserordentlich geringen Dickenzuwachs
dieser Wurzeln zusammenhangt. Da die Wurzelknospen, ahnlich wie die Seiten-
wurzeln, aus dem Pericambium des Centralcylinders entstehen {gr1 Fig. 13 Taf. II),
mussen dieselben spater, um nach aussen zu kommen, die primare Rinde zerreissen
Cf F'g. 13)- Nur die Endodermis scheint an der Knospenbildung betheiligt zu
sein, nicht die übrigen Schichten der primaren Rinde, worin sich aber überall
Theilungswande nachweisen lassen.
Der Centralcylinder der VVurzel von Anemone Sylvestris ist grosszellig, er ist
bekleidet mit einer Pericambiumschicht, deren Zeilen, wie gewöhnlich, mit den
Zeilen der Endodermis abwechseln. Die zwei Gefassplatten sind einfach und be-
rühren einander in der Mitte.
Ob die Knospen, wie für die Seitenwurzeln erster Ordnung bei den meisten
Prlanzen angenommen wird, in acropetaler Ordnung entstehen, vermochte ich nicht
zu entscheiden; sich in einer solchen Reihenfolge entfalten, thun sie sicher nicht,
denn ich habe zwischen wohl ausgebildeten Knospen sehr junge Anlagen angetroffen.
Solche erste Entwicklungszustande findet man am Leichtesten an den eigenthüm-
lichen, angeschwollenen, braun behaarten Stellen (/' h Fig. 12), welche an allen
Wurzeln von Anemone Sxlveslris und A. japonica gefunden werden, und welche dadurch
characterisirt sind, dass die Wurzelhaare dort niemals verschwinden, wahrend der
übrige Wurzelkörper allmahlig vollstandig kahl wird.
Bei Anemone japonica fand ich im Allgemeinen ahnliche Verhaltnisse wie bei
A. sylvestris; bei ersterer Art besitzen die Wurzeln jedoch ein kraftigeres Dicken-
wachsthum und bilden holzige Stammchen von schwarzer Farbe ; solche alte
Wurzeln tragen überall Wurzelknospen von sehr verschiedener Ausbildung, welche
stets in zwei Reihen angeordnet sind, die mit den beiden breiten primaren Mark-
strahlen correspondiren. Alle diese Knospen sind schon sehr frühzeitig aus den
Wurzeln entstanden, und zwar zu einer Zeit, als diese noch ihre primare Structur
besassen. Die meisten gehen für immer in den Ruhezustand über.
Die Wurzelknospen von Anemone wurden von Irmisch entdeckt '), und er
bildet eine Keimpflanze von Anemone sylvestris ab, welche viele solche Knospen auf
der Hauptwurzel und auf einer Seitenwurzel tragt.
Die anderen mir bekannten Ranunculaceen mit Wurzelknospen sind, ausser
der schon genannten Anemone japonica, die folgenden : Aconilum japonicum') und
Aconitiun Lycoctonum, Paeonia arborea und Xanlhorhiza apiifolia (nach Warming).
Hypocotylische Knospen werden nach Rover3) bei Anemone Pulsatilla und
Aquilegia vulgaris gefunden. Bei letzterer Art habe ich jedoch vergebens danach
gesucht.
') Bot. Zeit., 1851, N°. 21, 1856, pag. 8, Fig. 39, Taf. I.
-) De Lanessan, Bullet. de la Soc. Linn. de Paris, 1876, 2 Aug.
s) Flore de la Cóte d'Or, Paris 1881, Vol. I, pag. 71.
42
In den anverwandten Familien sind Wurzelknospen bekannt bei Berberis
und Makonia, bei Menispermum canadense, bei Magnolia obovata und bei Calycanthus.
Nebenwurzehtellung bei den Ranunculaceen. Manche Ranunculaceen zeigen einen
unzweifelhaften Einfluss der Seitenknospen auf die Nebenwurzelstellung. Für
knollenerzeugende Formen wie Ficaria ranunculoides ist dieses schon beim ersten
Anblick deutlich. Bei Ranunculus repens und anderen Arten dieser Gattung findet
man eine entschiedene Annaherung der nodalen Wurzeln an die Insertionsstellen
der Knospen oder Seitenzweige, obschon es sich nicht widerlegen lasst, dass diese
nicht überall deutlich ist. Bei der anatomischen Untersuchung der Knoten von
Ranunculus repens fand ich eine Gefassbündelverbindung zwischen dem Zentralcylin-
der der Seitenknospe und demjenigen der Nebenwurzeln, selbst wenn diese mehr
als 900 von jener entfernt vorkamen. Bei vielen, möglicherweise allen Clematis-
arten sind die Adventivwurzeln blattachselstandig und gehören, wie man würde
sagen können, den Seitenknospen an, womit sie, da sie vereinzelt in den Blatt-
winkeln stehen, »Pseudo-embryonen« darstellen. Die Thalictren, deren Nebenwur-
zeln gewöhnlich rings urn die Knoten angeordnet sind, zeigen bei der Ansatzstelle
ihrer unterirdischen Sprosse eine Wurzelgruppe, welche offenbar unter dem Ein-
fluss dieser Sprosse entstanden ist. Clos bemerkt in Bezug auf Mxosurus minimus.
dass die Zahl der Blüthenstiele übereinstimmt mit derjenigen der Nebenwurzeln
der Blattrosette, so dass jeder Zweig seine eigene Wurzel zu besitzen scheint ' ).
Bei den von mir untersuchten Anemonen konnte ich keine deutliche Regel auf-
finden; ich zweifle jedoch nicht, dass weitere Beobachtungen noch bei vielen
Ranunculaceen den erwahnten Zusammenhang werden aufdecken.
i; 2. Brassica oleracea.
Bei den durch Kreuzung entstandenen Kohlvarietaten bemerkt man oft eine
sich in verschiedenen Richtungen aussernde, ausserordentlich iippige Reproduc-
tionsfahigkeit. Es entstehen namlich bei dieseh Pflanzen, leichter wie bei den
unvermischten Racen, erstens, die wohlbekannten eigenthümlichen Blattgewachse
und Becher auf der Blattoberseite ; zweitens, Markwurzeln aus dem secundaren
inneren Phloëmring, welcher bei einigen dickstengeligen Sorten (Kuhkohl) sich
so oft rings um die durch Gewebezerreissung entstandene innere Markhohlung
bildet, und drittens, Wurzelknospen. Die letzteren sah ich zum ersten Male an
Wurzeln von ausgerissenen, frei auf dem Acker liegenden rothen Kohlpflanzen,
welche durch ihre leichtere Farbe, unvollstandige Schliessung und durch ihre Blatt-
form sich von der reinen umherstehenden Sorte als Kreuzungsproducte unterschie-
den. Spater gelang es mir, Wurzelknospen künstlich zu erzeugen bei einer gewöhn-
lichen Blattkohlvarietat, welche durch Kreuzung zweier nahe verwandter Blatt-
kohlracen entstanden war und von mir wahrend langerer Zeit gezüchtet war, weil
dieselbe ausserordentlich schone Anhangsgebilde auf ihren Blattern erzeugte. Ich
hatte diese Pflanzen umgekehrt und schief in fruchtbare Erde eingesetzt, wobei
die frei in der Luft ragenden Wurzeln, sich grün farbten und eine ansehnliche
Anzahl von Knospen erzeugten. Die Thatsache ist dadurch besonders auffallig.
'; ('los, Racines caulinaires, Sep. pag. 25.
43
dass die unterirdischen Stengel durchaus keine Neigung zur Wurzelerzeugung
besitzen, und überdies die geringe Lebensdauer der Kohlarten kaum Wurzel-
knospen erwarten lasst.
Wie bei allen übrigen mir bekannten Cruciferen sind die Kohlwurzeln zwei-
strahlig und tragen zwei Reihen von Seitenwurzeln. In diesen Reihen sind die
Letzteren zu kleinen Gruppen von zwei bis vier Stück vereinigt (//, rlx, rl2,
Fig. 14 Taf. II), welche scheinbar neben einander aus einem kleinen schmalen.
in der Quere gestreckten linsenförmigen Callus {cl), welcher dt-r Mutterwurzel
aufsitzt, hervorgehen, bei mikroskopischer Untersuchung sich jedoch als eine
einzige Seitenwurzel mit zwei oder drei Seitenzweigen erkennen lassen. Ich finde,
dass andere fleischige Wurzeln, wie die von Pastinaca sativa, Daucus Carota, ïrago-
pogon porrifolius, Scorzonera hispanica und anderen Arten, sich auf die namliche
Weise verzweigen, und zahlreiche Stecklingsversuche mit allerlei Pflanzen haben
mich gelehrt, dass die normale Wurzelerzeugung aus anderen Wurzeln beinahe
immer nach dieser Regel zustande kommt, das heiBt, dass die neuen Seitenwur-
zeln Verzweigungsproducte schon vorhandener Seitenwurzeln sind, an deren ba-
salem, in der Rinde der Mutterwurzel vergrabenem End» sie entstehen. Da auch
die Seitenwurzeln zweiter Ordnung, für so weit sie innerhalb der Mutterwurzel-
rinde sitzen, sich ihrerseits wieder verasteln, bilden sich kleine dendritische Zweig-
systeme, die aber vollstandig mit den Geweben der Mutterwurzel verwachsen sind
und erst bei mikroskopischer Untersuchung verstandlich werden '). Bei den Kohl-
arten liegen die Verzweigungen, für soweit sie ausserlich sichtbar sind, alle un-
gefahr in der namlichen Ebene, welche die Seitenwurzeln ersten Ranges enthalt
und senkrecht zur Achse der Mutterwurzel gestellt ist (Fig. 14), bei anderen
Pflanzenarten ist dies zwar oft, jedoch durchaus nicht überall ebenso. Bei Brassica
findet man bei genauerer Untersuchung, dass diese Stellung eigentlich secundar,
muthmaasslich durch ungleiche Widerstandsfahigkeit der zu durchbohrenden Ge-
webe bedingt ist, denn die inneren Zweigsysteme tragen ihre Wurzeln auf allen
Seiten. Viele der kleinen Seitenzweigchen brechen erst bei Verwundung oder
nach Entfernung der Spitze aus der Wurzel hervor, sie sind es ebenfalls, aus
welchen bei den Kohlpflanzen Wurzelknospen entstehen können, obschon diese
letzteren hier mehrenteils echte Callusknospen sind.
Dass die Wurzelknospen. so wohl beim rothen Kohl wie beim Blattkohl,
jedenfalls hauptsachlich Erzeugnisse von Lateralcallus sind, geht schon aus der
grossen Anzahl derselben, welche auf einem einzelnen Callus sitzen können {gr
Fig. 15 und Fig. 17), deutlich hervor, und weiter wird dieses dadurch bewiesen,
dass eine Gefassbündelverbindung zwischen denselben und dem Holzkörper der
Mutterwurzel, in Uebereinstimmung mit der parenchymatischen Natur des Callus-
gewebes und der exogenen Bildung der Knospen daraus,2) anfangs noch nicht
besteht. Wie deutlich diese Erscheinungen nun auch bei vielen dieser Knospen
') Man vergl. auch O. Bloch, Verzweigung fleischiger Phanerogamenwurzeln,
Berlin 1880.
') Callusknospen entstehen beinahe immer exogen, das heisst unmittelbar unter-
halb der todten Korkzellen; es gilt dieses so wohl für Wurzel-, wie für Stengel- und
Blattcallus. Nur bei Solanum Dulcamare entstehen die callusbürtigen normalen lateralen
Wurzelknospen tiefer im Callusgewebe.
44
sein mogen, so gibt es doch Gründe, uni auch bei Brassica die Callusknospen.
wenigstens zum Theile, in nahen Zusammenhang mit Wurzelanlagen zu bringen.
Vorerst finden sich auf dem reichlich mit Knospen besetzten Callus zu gleicher
Zeit ungewöhnlich viel Wurzelanlagen, welche genau die namliche Stellung wie
die Knospen selbst, also den Rand des Callus, einnehmen und nur etwas tiefer
im Innern entstehen ; ferner fand ich auf dem Callus und auch auf der Basis
der Seitenwurzeln, etwas ausserhalb des Körpers der Mutterwurzel (gA Fig. 15),
junge Knospen, welche unterhalb einer Bekleidung, welche ich nur für eine Wurzel-
mütze (wm Fig. 18) halten konnte, anfingen Blattanlagen zu erzeugen (die Figur 18
zeigt ein Stadium, wo die Wurzelmütze im Begrif/ war, abgeworfen zu werden).
Sehr schön sah ich solche Mittelstufen bei rothem Kohl, welcher die Eigenschaft
besitzt, dass ihre Knospen roth sind, selbst schon die noch nicht differenzirten
Vegetationspunkte, wahrend ihre Wurzelanlagen durchaus farblos sind.
Ich fand die auf der Seitenwurzelbasis vorkommenden Knospen (Fig. 18) nicht
immer in den Reihen der Seitenwurzeln der zweiten Ordnung; dieses mag damit
zusammenhangen, dass die primare Structur der von mir untersuchten knospen-
erzeugenden Seitenwurzeln schon durch Dickenwachsthum verandert war und die
F.ntstehung der Knospen bei Brassica, wie wir gesehen haben, nicht unzertrenn-
lich mit der Seitenwurzelbildung zusammenhangt, sondern durch andere Factoren,
z. B. die Callusbildung, sehr beeinflusst wird. Immerhin bleibt diese abweichende
Stellung jedoch bemerkenswerth, im Vergleich mit der Allgemeinheit der bezeich-
neten Coincidenz in denjenigen Fallen, worin nicht die Basis, sondern andere
Stellen der Seitenwurzeln Knospen tragen.
Wie im Anfang dieses Paragrafen schon bemerkt wurde, steigert die Kreu-
zung die Fahigkeit der Wurzeln zur Knospenerzeugung. Schone Beispiele davon
sind vor Kurzem durch Lund und Kiaerskow publizirt1). Sie führten die
folgenden Kreuzungen aus: Gewöhnlicher gelber Rutabaga {Brassica Napus) 9 X
Runder weisser Markturnips (Brassica Rapa) 0* oder umgekehrt, und Gewöhn-
licher gelber Rutabaga Q X Teltauer Riibe (Br. Rapa) rf oder umgekehrt. In
allen diesen Fallen entstanden Bastarde mit einer grossen Zahl von kleinen ad-
vcntivknospenführenden Knöllchen auf ihren Wurzeln. Im Sommer 1879 culti-
virten sie davon 44 Exemplare. Die vielbesprochene R e i t en b ac h sche Wruke
von Caspary, ist ein solcher Bastard ; Caspary hat dieselbe schon in vier
I ienerationen aus den Knöllchen fortgezüchtet, was merkwürdig ist, wenn man
an die zweijahrige Lebensdauer von Kohlrübe und Turnips denkt.
Bei der Bastardirung von zwei zu Brassica Napus und Br. Rapa gehörigen For-
men, von welchen nur die eine eine Wurzelknolle besitzt, entstehen Bastarde, welche,
etwas seltener wie im vorigen Falie, Beiknöllchen mit Adventivknospen auf ihren
Wurzeln erzeugen; im Sommer von 1879 fanden Lund und Kiaerskow diese
Gebilde z. B. bei 25 von 32 Exemplaren. Bei den Bastarden zwischen zwei knollen-
freien Formen schwillt die Hauptwurzel zwar zu einer Knolle an. darauf sind
Knöllchen mit Adventivknospen jedoch sehr selten; die knospenführende Wurzel
eines einzelnen Exemplares eines solchen Bastardes zwischen Sommerrüben und
' 1 Morfologisk anatomisk Beskrivelse af Brassica oleracea, B. campestris og B. Napus
Kopenhagen 1885, pag. 124-
45
Winterraps findet sich unter den Spirituspraparaten im bot. Museum zu Kopen-
hagen.
Da die Napus- A'tf/v/bastarde alle ziemlich vollkommen steril sind, sowohl bei
Kreuzung mit anderen Individuen der namlichen Form, wie mit Mutter- und
Vaterform, kann man die Entstehung der Wurzelknospen in diesem Falie als
correlativ mit der Sterilitat betrachten.
§ 3. Nasturiium sylvestre.
In Bezug auf diese Pflanze bemerkt Irmisch1): »Auf fast allen Wurzel-
verzweigungen, die hier ganz flach unter dem Boden liegen und meistens sehr
lang werden, brechen die Adventivknospen hervor, die frühzeitig in Blattrosetten
auswachsen, oft sind die Wurzeln ganz überdeckt von solchen Knospen und
man findet diese selbst auf den ganz dunnen, kaum einen Zwirnfaden starken
Verastelungen der Wurzeln." Selbst die Hauptwurzel der Keimlinge ist schon
reichlich mit Sprossknospen versehen. Irmisch fand in seltenen Fallen Wurzel-
knospen bei Nasturiium amphibium, wo ich dieselben vergebens suchte, und Braun
nennt noch in dieser Beziehung N. pyrenaicum2).
In Uebereinstimmung mit der allgemeinen Cruciferenregel sind die Wurzeln
von Nasturtium biradial gebaut, und mit zwei Seitenwurzelreihen bedeckt, sie
verlieren früh ihre primare Rinde und erfahren ein kraftiges Dickenwachsthum.
wodurch eine dicke, sehr starkereiche secundare Rinde entsteht, worin weite
Siebgefasse zerstreut liegen. Die Seitenwurzeln besitzen eine ahnliche Stellung
wie bei Brassica, das heisst sie sind in Gruppen vereinigt, deren primares Glied
sich an die primare Gefassplatte im Inneren der Mutterwurzel ansetzt, wahrend
die anderen, secundaren, aus der in der Rinde der Mutterwurzel (rm Fig. 19 Taf. II)
verborgenen Basis der primaren Seitenwurzel entstehen.
Die Stellung der Sprossknospen (gr Fig. ig) ist hier sehr eigenthümlich ;
dieselben gehören zu den Seitenwurzelgruppen und stehen entweder neben oder
auf der Basis einer Seitenwurzel, oder zwischen zwei Seitenwurzeln, oder endlich,
es findet sich eine Wurzel zwischen zwei Knospen. Auch hier macht das Ganze
den Eindruck eines eigenthümlichen, complizirt gebauten Embryo's.
Bei diesen und ahnlichen Pflanzen ist es durchaus nicht leicht, die ersten
Entwickelungsphasen der Knospen aufzufinden, was besonders dadurch veranlasst
wird, dass sich selbst die jüngsten Anlagen schon in Schlafaugen verwandelen können,
und in diesem Zustand so lange verharren, dass sie zuletzt so gut wie unverandert
selbst auf sehr alten Wurzeltheilen angetroffen werden. Ich konnte auf successiven
Querschnitten die Knospen erst dann finden, wenn die primare Rinde abgeworfen
war, und habe den Eindruck bekommen, dass sie selbst an alten Wurzeln neu-
gebildet werden können aus den Seitenwurzelbasen, welche also als die eigent-
lichen Reproductionsorgane der Mutterwurzel mussen aufgefasst werden, da sie
auch, wie früher bemerkt, die Entstehung der neuen Seitenwurzeln veranlassen.
Die Adventivwurzeln an den Stengein von Nasturiium haben eine sehr merk-
würdige Stellung, dieselben sitzen zu kleinen Gruppen vereinigt etwas oberhalb
') Ueber die Dauer einiger Gewachse der deutschen Flora, Bot.Zeit., 1858, pas. 378.
!) Verjüngung, pag. 25.
4°
der Seitenknospen, und bei Abwesenheit der Letzteren schcinbar an deren Stelle
in den Blattachseln (ra Fig. 19). Sie entstehen exogen so, dass ihre Wurzelmütze
aus der Epidermis des Stengels gebildet wird. Eine ganz ahnliche Nebenwurzel-
stellung findet man bei sehr vielen Cruciferen zurück, und für so weit ich diese
Sache gegenwartig übersehen kann, sind bei allen Cruciferen die Wurzeln entweder
blattachselstandig, oder, wie bei Nasturtium zu kleinen Gruppen oberhalb der
Knospen eingestellt. Oft, z. B. bei loeris und anderen holzigen Cruciferen scheint
eine Wurzel oder eine Wurzelgruppe die Seitenknospe zu ersetzen.
> 4. AUiaria officinalis.
Ich werde diese Pflanze nur sehr kurz besprechen. Als ein- oder zweijahriges
Gewachs sind die Wurzelknospen von untergeordneter Bedeutung für die Erhaltung
der Species, und dasselbe gilt betrefrs der hypocotylischen Knospen (gr und.gr'
Fig. 20). Inzwischen besitzen diese Knospen einige morphologische Eigenschaften,
welche bemerkenswerth sind. In Bezug auf ihre Stellung bemerkte schon Wydler,
welcher die Adventivknospen von AUiaria entdeckte: »sie finden sich in Mehr-
zahl auf der etwas verholzten hypocotylischen Achse und auch ziemlich tief hinab
an der Hauptwurzel, haufig bricht dicht unterhalb derselben eine neue Neben-
wurzel hervor*1).
Eine nahere Untersuchung dieser Knospen (gr \m& gr' Fig. 20) zeigt erstens,
dass dieselben aus der Oberflache des Centralcylinders des Mutterorganes, also
aus dem Pericambium entstehen, und die primare Rinde durchbohren mussen,
wenn diese noch nicht abgeworfen ist, was freilich sehr frühzeitig geschieht bei
der Hauptwurzel, wahrend das Hypocotyl, besonders oben, bei den Samenlappen,
diese Rinde (cp) lange bewahrt; jedenfalls sitzen die Knospen also auf der secundaren
Rinde (es Fig. 21 Taf. II obenan in der Mitte). Ferner findet man, dass sie stets
in den beiden Nebenwurzelreihen der biradialen Mutterwurzel vorkommen. Am
Hypocotyl habe ich keine Seitenwurzeln unter den Knospen gefunden, dagegen
öfters an der Hauptwurzel. Gleichgültig ob Letzteres der Fall ist oder nicht, stets
sind die zwei ersten Blatter (ƒ' und/2 Fig. 21) nach unten und oben gewendet,
so dass man gewissermaassen das erste Blatt morphologisch als das Tragblatt würde
betrachten können, wahrend in physiologischer Beziehung eher die Seitenwurzel, in
deren Achsel die Knospe sitzt, als das Aequivalent des Tragblattes einer Stengel-
knospe aufgefasst zu werden verdient.
Ob man diejenigen Knospen, welche nicht zu einer Seitenwurzel gehören, als
metamorphosirte Wurzelanlagen betrachten muss, ist schwer zu entscheiden, ich
halte es aber für wahrschcinlich.
Die ersten Blatter der Knospen besitzen Xiederblattnatur ; die Blattspreite
derselben bleibt namlich sehr frühzeitig in der Entwicklung still stehen und nur
der Blattgrund gelangt zur weiteren Ausbildung. Es ist eigenthümlich, dass diese
Blatter, so wie freilich alle übrigen Blatter dieser Pflanze, kleine früh absterbende
Xebenblatter (V Fig. 20 und 21) besitzen, welche auf der inneren Scheidenseite fest-
sitzen ; ich fand dieselben ebenfalls bei den Nasturtien und sie erinneren an die
echten Stipeln der Capparideen.
Es ist mir nicht möglich gewesen, die Adventivwurzelstellung an den Alliaria-
') Flora, 1856, N». 3.
47
stengein direct zu beobachten. Die für die Cruciferen allgemein guitige Regel führi
aber auch hier zum Schlusse, dass diese aus den Achseln der Seitenknospen hervor-
kommen mussen.
§ 5. Cochlearia Armoracia.
Die Wurzeln des Meerrettigs tragen gewöhnlich eine erstaunliche Menge von
Knospen, welche über ihrer ganzen Lange in den Reihen der Seitenwurzeln ziemlich
regelmassig vertheilt sind. Da die meisten Meerrettige vierstrahlig sind (auch drei-
und fünfstrahlige kommen vor, dunne Xebenwurzeln können zweistrahlig sein),
mussen die Knospen ebenfalls in vier Reihen vorkommen, das lasst sich aber nicht
leicht feststellen, denn diese Reihen sind spiralig um den Wurzelkörper gewunden.
Die Knospen {gr Fig. 22 Taf. II) sitzen entweder einzeln oder zu kleinen Gruppen
(gr1, gr2, gr* Fig. 23) vereinigt, ohne Ausnahme an der Basis der Seitenwurzeln (/'/),
dort vvo diese mit derOberrlache desCentralcylinders zusammenhangen. An Wurzeln,
welche noch ihre primare Rinde besassen, konnte ich keine Knospen auffinden,
jedoch halte ich es nicht für unmóglich, dass die Disposition für deren Bildung
schon sehr frühzeitig entsteht. Eine vollstandig klare Einsicht in das Verhaltniss
zwischen den Seitenwurzeln und den Knospen beim normalen Wachstum habe
ich mir nicht bilden können, ebenso wenig wie bei Nasturtium sylvestre, welches
in Bezug auf die Wurzelsprossung durchaus mit Cochlearia übereinstimmt. Jedoch
glaube ich auch hier wie in so vielen anderen Fallen annehmen zu mussen, dass
die ruhenden exogenen Anlagen der Seitenwurzeln zweiter Ordnung, an der in
der Rinde der Mutterwurzel vergrabenen Basis der primaren Seitenwurzel, bei
alten Meerrettigen sich besonders für eine Umwandlung in Knospen eignen. Allein
auf diesen Anlagen ist die Entstehung der Knospen sicher nicht beschrrinkt, wie
aus dem folgenden Versuche hervorgeht. Wenn man mit einem scharfen Messer
die aussere Rinde eines Meerrettigs vollstandig entfernt, sodass die Knospen und
die Basen der Seitenwurzeln zweiter und dritter Ordnung mitgehen, wird im Inneren
der secundaren Rinde der »Seitenwurzelkern«, das heisst das pericambiale Ver-
bindungsgewebe zwischen Mutter- und Seitenwurzel, sichtbar. Wenn man nun solche
Stücke als Stecklinge behandelt, so sieht man bald aus den genannten »Kernen«
Knospengruppen entstehen (allein niemals neue Seitenwurzeln) ; aus anderen Stellen
der Wurzel sah ich keine Knospe hervortreten, und die Angabe von Irmisch,
dass jeder Kubus von nur einem cM. Rippenlange, welchen man aus einem
Meerrettig schneiden kann, fahig ist, eine neue Prlanze zu erzeugen, ist nur dann
richtig, wenn sich eben in einem solchen Kubus ein »Seitenwurzelkern« vorfindet.
Wenn man die Rinde bis auf eine gróssere Tiefe wie 2 oder 3 raM. wegschneidet,
so entstehen überhaupt keine Knospen mehr, man hat dann also das gesammte
Reproductionsgewebe vernichtet. Diese so schart" localisirte Reproductionsfahigkeit
scheint mir eine sehr wichtige und allgemeine Eigenschaft der Pflanzenorgane zu
sein ; ich habe dieselbe noch bei einigen anderen Wurzeln und überdiess in den
Kartoffelknollen, den Zweigen der Weiden und verschiedener Cytisusarten, so wie
anderswo, nachweisen können.
Die anatomische Verbindung zwischen der Seitenwurzel und den dazu gehörigen
Knospen mit dem Holzkörper der Mutterwurzel' kann auf zweierlei verschiedene
Weise zustande kommen. Entweder (Fig. 25) findet man ein quer durch die
48
secundiire Rinde verlaufendes Gefassbündelgeflecht (g f), welches von einer Phloeni-
oder Procambiumscheide (p h) eingeschlossen ist, und woraus sich ein centraler
Strang bis auf die primaren Xylembündcl im Herzen der Mutterwurzel verfolgen
lasst, oder (Fig. 26 Taf. II obenan) eine solche Verbindung fehlt ganzlich, sodass
Seitenwurzel und Knospe als ein wahres selbstandiges Individuum der Mutter-
wurzel aufsitzen und nur durch parenchymatisches Gevvebe voni Holzkörper der
Letzteren getrennt sind; das Gefassbündelgeflecht (gf Fig. 26) bleibt dann also auf
das Seitengebilde allein beschrankt, der »Seitenwurzelkern« fehlt. Dieser letztere
Fall lasst sich ungezwungen vergleichen mit dem Verhalten vieler Maserknollen au
Baumstammen, welche oft ganzlich lose in der Rinde sitzen, und dann nicht ver-
mittelst eines »Knospenstammes«, — um T. Hartigs Ausdruck zu gebrauchen1), —
mit dem Holze verblinden sind; die zuerst betrachtete Verbindung stimmt dagegen
besser mit derjenigen gewöhnlicher Aeste am Stamme überein. Bei meinen Ent-
rindungsversuchen habe ich leider nicht beobachtet, wie sich die Stellen unterhalb
der Seitenproducte ohne Wurzelkerne verhalten, ich denke, dass da keine Reproduc-
tionsfahigkeit existirt.
Da selbst die starksten Knospen (Fig. 25) durchaus keine Veranderung ver-
ursachen in der Structur des Seitenwurzelkernes, und noch viel weniger in dein
Bau des Holzkörpers der Mutterwurzel, ist es sicher, dass dieselben, wenigstens in
anatomischem Sinne, sehr spat entstehen, man würde sagen können erst dann, wenn
die Wurzeln durch das Dickenwachsthum Stengelnatur angenommen haben 2).
Diejenige Wurzelknospen, welche zu Blattsprossen auswachsen, erzeugen bald
nachdem das Wachsthum darin rege wird, an ihrer Basis ein oder mehr Adventiv-
wurzeln (ra Fig. 23), welche sich sowohl durch ihre Stellung wie durch ihre Farbe
von den Seitenwurzeln unterscheiden. Die ersten Blatter dieser Knospen besitzen
niemals die eigenthümlichen fiederschnittigen Spreiten, welche an den sich eben
über die Bodenoberflache erhebenden Seitenzweigen so auffallig sind und als eine
Anpassung unserer Pflanze an das Wasserleben betrachtet werden können. Die
Beblatterung beginnt mit einer ganz eigenthümlichen, ungefarbten, sehr niederen
Scheide, welche vollkommen den Eindruck macht einer napfförmigen Periderm-
bildung der Mutterwurzel; auch bei Nasturtium sylvestre beginnen die Wurzelknospen
auf dieser Wcise.
Sobald der Spross durch gesteigertes Wachsthum verlangerte Internodien
erzeugt hat, wird es möglich, die Stellung der Adventivwurzeln zu beurtheilen.
Diese ist merkwürdig und etwas abweichend vom gewöhnlichen Verhalten bei
den Cruciferen, denn wahrend in dieser Familie, wie gesagt, die Nebenwurzeln
gewöhnlich in kleinen Gruppen etwas oberhalb der Knospen entstehen, sitzen sie
beim Meerrettig (ra Fig. 27) in drei- oder viergiedrigen Reihen rechts und links
neben der Seitenknospe ('s /,'<' in der Achsel des Blattes (b n) 3).
') Luft-, Boden- und Pflanzenkunde, pag. 153, Stuttgart 1877.
!) Die Beschreibung des anatomischen Baues des Meerrettigs muss ich hier iibcr-
gehen, nur will ich darauf hinweisen, dass derselbe in einigen Punkten sehr merkwürdig ist,
wie z. B. durch das Vorkommen zahlreicher Siebbündelchen mitten im secundaren Holze.
3) In den unterirdischen Blattachseln des Meerrettigs sitzen oft kleine grünliche
blumenkohlartige Gebilde, welche aus den Seitenknospen entstehen und Ieicht ausfallen.
I'ür Brutknospen schienen sie mir zu klein zu sein, ich habe dieselben bisher nicht
«citer untersucht.
49
Die cultivirten Meerrettige erzeugen niemals reife Samen, und da es aucli
nicht leicht ist, aus dem Freien keimkraftiges Samenmaterial dieser Pflanze zu
beziehen, sind die Keimlinge bisher vollstandig unbekannt geblieben. Es ware in
mancher Beziehung interessant, solche einmal zu zuchten, denn es wiirden daraus
unzweifelhaft Pflanzen mit gut entwickelten Blüthen entstehen, wahrend die culti-
virten Exemplare bekanntlich iiberall rudimentare Staubfaden besitzen ; wahrschein-
lich würden solche normale Pflanzen sehr arm an Wurzelknospen sein.
Andere Cruciferen und Resedaeeen mit Wurzelknospen. Am Ende dieser Betrachtung
specieller Falie von Wurzelknospen bei Cruciferen will ich die übrigen mir bekannten
hierher gehörigen Arten aufzahlen, es sind die folgenden : Nasturiium pyrenaicum,
Lepidium latifolium, L. graminifolium, L. Draba, Isa/is tinctoria und Arabis sagittata. Bei
Bunias orientalis und bei Crambe maritima fand ich keine normale laterale Wurzel-
knospen, dagegen bilden sich aus dem Oberende von Wurzelstücken dieser Pflanzen
ausserordentlich leicht viele schone Callusknospen.
Die Wurzelknospen von Reseda lutea sitzen vereinzelt in den Achseln der zwei-
zeilig angeordneten Seitenwurzeln, oder in kleinen Gruppen von 2 bis 4 Stück rings urn
deren Basis. Oft brechen sie aus dem Seitencallus in geringer Entfernung von den
Seitenwurzeln nach aussen. Uebrigens verhalten sie sich wie bei Nasturiium.
§ 6. Knospenerzeugende Blatter bei Cruciferen.
Die merkwürdigen Erscheinungen, welche an den Blattern von Cardamine
pratensis auftreten, sind oft beschrieben, zuerst im Jahre 1816 von Cassini'), spater
auf's Neue durch Munter2), nachdem Schleiden darüber Zweifel ausgesprochen
hatte, vor Kurzem wieder durch Vöchting8), welcher darin eine Stütze für seine
Hypothese der inneren, von Spitze und Basis der Organe abhangigen Kraft findet.
Die niedersten, dem Boden angedrückten, bisweilen aber auch die höheren
gefiederten Blatter unserer Pflanze erzeugen auf der Blattspindel, den Stielchen
der Fiederblattchen und auf den dicken Nerven der Letzteren kleine Knötchen.
welche erst ein oder mehrere Wurzeln, dann ein Blattchen, endlich einen Vegetations-
kegel bilden und sich dann allmahlich in eine Blattrosette verandern. Bei Cardamine
hirsuta und C. impatiens*) hat man die namliche Erscheinung bemerkt.
In Folge ungünstiger Lebensverhaltnisse, besonders durch Lichtmangel gelingt
es leicht, die Inflorescenzen von Cardamine zu toten, ohne dass die Pflanze dadurch
übrigens geschadigt wird: die auf diese Weise behandelten Pflanzen produziren
viel mehr Adventivknospen wie die normal blühenden.
Es ist bemerkenswerth, dass die knospenerzeugenden Blattchen sehr lose mit
der Spindel verblinden sind, so dass dieselben oft frei neben der Pflanze liegen,
oder auf dem Wasser treiben, was offenbar ein Mittel zur Verbreitung ist und darauf
hinweist, dass die Zuchtwahl bei der Ausbildung der uns beschaftigenden Eigen-
schaft der Cardamineblatter betheiligt gewesen ist '1.
') Bulletin philomatique, 1816, pag. 71.
-) Bot. Zcit.. 1843, pag. 537-
3) Organbildung, Thl. I, pag. 96.
J) Bot. Zcit., 1873, pag. 629 und Bot. Zeit., 1874, pag. 621.
') Ob auch bei Cardamine hirsuta, wo die Eigenschaft der Knospcnerzeugung auf
den Blattchen eine mehr accidentelle ist, eine so lose Verbindung zwischen Rachis und
Blattchen besteht, weiss ich nicht.
M. W. Beijerinck, Verzamelde Geschriften; Tweede Deel. 4
50
Nicht überall auf dem Blatte sind die Umstande zur Bildung der Knospen
gleich gunstig; die Basis des Endblattchens kommt dabei zuerst in Betracht, aber
auch am Fusse der niederen Fiederblattchen stehen kraftige Knospen, welche
jedoch am untersten Blattjoch etwas schwacher werden. Ferner findet man ziemlich
viele Knospenanlagen auf den Blattchen selbst und zwar genau in den Eckpunten
der Gabelstellen der Nerven; je dicker die Nerven, das heisst je naher bei dem
Blattstielchen, desto kraftiger sind diese Knospen.
Vöchting hat gezeigt, dass Schnittwunden in den Blattchen das Auswachsen
der Knospen, welche sich oberhalb dieser Schnitte befinden, sehr fördern. Neue
Knospen entstehen dadurch aber nicht, allein dieselben sind oft so klein, dass man
davon erst etwas bemerkt mit Hülfe des Mikroskops. Meristematische Zellgruppen.
welche ofïenbar Knospen werden mussten, konnte ich schon an noch sehr jungen
und wachsenden Blattchen an den Gabelstellen der Nerven auffinden.
Turpin1) scheint der Erste gewesen zu sein, welcher die Adventivknospen
auf den Blattern von Nasturtium officinale gesehen hat, er bemerkte, dass kleine
Stückchen dieser Blatter, welche von Phryganidenlarven zum Bau ihrer Gehause
gebraucht waren, neue Pflanzen erzeugten.
Ich selbst habe diese Pflanze vielfach beobachtet und fand, dass die Knospen-
bildung auf den Blattern durch ungünstige Lebensbedingungen sehr gefördert
wird. Ich stellte Pflanzen in mit Erde angefüllten Becherglasern an ein Nord-
fenster und sah schon nach kurzer Zeit die Nebenwurzeln aus der Basis der
Seitenknospen und aus deren nachsten Umgebung selbst aus den Luftstengeln
in kleinen Bündeln hervorbrechen"), und je mehr meine Pflanzen abschwachten
und zurückgingen, desto mehr bildeten sich Adventivsprossen auf den Blattern.
Wahrend eines ganzen Winters habe ich die Zahl der Knospen auf jedem neu
entwickelten Blatte sich vermehren sehen, bis die Pflanze zuletzt derweise mit
Blattknospen bestreut war, dass man davon sagen konnte, sie hatte eine wahre
Blastomanie, um den von Braun bei einer ahnlichen Gelegenheit gebrauchten )
Ausdruck zu verwenden ; in einem Falie zahlte ich nicht weniger als 54 Knospen-
anlagen auf einem einzigen Blattchen. Anfangs hatten die eben sichtbar werdenden
Knospen die Form von kleinen Knötchen. welche aus dunkelgrünem meristemati-
schem Gewebe bestanden, noch früher beobachtete ich an diesen Stellen eine
kleine Yertiefung, eine Hemmungserscheinung in der Streckung des Bildungs-
gewebes. Da man diese Knospenanlagen schon deutlich beobachten kann auf ganz
jungen, noch in der Entwicklung begriffenen Blattern, ist die Annahme erlaubt,
dass die Reize, unter deren Einfluss die Knospenbildung zustande kommt. ihre
Wirkung in den Meristemen ausüben. Dabei scheint es mir sehr bemerkenswert.
dass die Blattknospen von Nasturtium ohne Ausnahme auf der Oberseite des
Blattes entstehen und dabei eben wie bei Cardamine ausschliesslich an den Gabel-
si 1 Hen der Nerven gebunden sind. Diese Umstande weisen nach meiner Ansicht
auf einen Zusammcnhang zwischeu Wasserstrom und Knospenbildung; denn die
Xylembündel sind hier, wie gewöhnlich in den Blattern. nach oben gekehrt, und
') Comptes rendus, 1859, pag. 19.
2) Dieselben entstehen, wie früher hervorgehoben, vollstandig exogen.
') Ueber Adventivknospen von Calliopsis tinctoria, Verhandl. il. hoi. Vereins ), welche offenbar zu Seiten-
wurzelanlagen gehort haben, welche frühzeitig in ihrer Entwicklung gehemmt
sind: übrigens besteht der Callus eben wie das benachbarte Gewebe der secun-
diiren Rinde aus starke- und tanninreichem Parenchym. Verfolgt man diesen
Callus-Centralcylinder nach aussen, so ergibt sich, dass eine eigentliche Wurzel-
mütze nicht mehr wahrnehmbar ist {cl Fig. 2q/>), wiewohl eine ziemlich dicke
( liwebeschicht die Spitze des Centralcylinders überdeckt. Verfolgt man den Lauf
des Centralcylinders nach innen, so findet man, dass derselbe sich entweder (wie
in Fig. 2gb) unmittelbar an das gleichnamige Organ der Mutterwurzel ansetzen
kann, so, dass der Callus dann als eine metamorphosirte Seitenwurzel erster Ord-
nung aufgefasst werden muss, oder der Centralcylinder des Callus vereinigt sich
mit dem Wurzelkern der daneben sitzenden Seitenwurzel. wodurch dieser Callus
sich als gleichwerthig mit einer Seitenwurzel der zweiten Ordnung ergibt.
Querschnitte sind natürlich besser geeignet, um festzustellen, auf welche
Weise die verschiedenen Theile der Mutterwurzel mit dem Callus verbunden sind,
wie Langsschnitte. Daraus ergibt sich, dass der Callus eben wie eine aus-
gewachsene Seitenwurzel mit einem sehr stark entwickelten Markstrahl der Mutter-
wurzel correspondirt. Die Structur solcher, unterhalb dieser Seitenorgane befind-
licher Markstrahlen ist besonders in der Lagerungsrichtung der Zeilen und faserigen
Flemente verschieden von derjenigen des benachbarten Gewebes des Central-
cylinders. Uebrigens ist die Natur der genannten Elemente an sich wieder ver-
schieden, je nachdem man den Markstrahl untersucht unterhalb einer Seitenwurzel
oder unterhalb eines knospenerzeugenden Callus. lm ersteren Falie findet man
darin, und bei anderen Pflanzenarten ist es ebenso, verholzte Fasern und kurze
getüpfelte Gefassglieder. Unter den Knospen verholzt der Markstrahl viel weniger
oder durchaus nicht, und besteht im letzteren Falie bei Geranium sanguineum aus-
schliesslich aus parenchymatischem Gewebe, ohne oder mit Starke, abhangig von
der Jahreszeit. Selbst in den Uebergangsbildungen zwischen Wurzel und Spross,
welche unten noch Wurzelnatur besitzen, allein auf dem Wege eine Knospe zu
werden (wie aus der Gabelung des Centralcylinders erhellt), als ein als Hemmungs-
bildung aufzufassender Callus zurückgeblieben sind (Fig. 29a), ist die Yerholzung
nur wenig vollstandig, und viel Parenchym im Markstrahl unverandert geblieben.
Die Entstehung des Markstrahls muss man desshalb als einen Process auffassen,
welcher mit der Entstehung der Seitenwurzel verknüpft ist, wahrend die Ver-
holzung viel mehr von der Function der Seitenwurzel, also von der Wasser-
strömung abhangig ist ').
Die Veranderung des Callus in eine Knospe geschieht auf derselben Weise
wie bei Popiilus alba. Auch hier bekommt man den Eindruck, dass Callus umi
Knospe nahe verwandte Organe sein mussen, und dass die Umwandlung sich
eher vergleichen lasst mit einer Einschrankung und Regulirung der formbildenden
Kraft, wie mit der Xeubildung eines anderen Organes. Ein Callus ist sozusagen
ein amorphes Conglomerat von Blattern. — Die ersten Blatter der Wurzel-
knospen sind kleine, dicke, fleischige Gebilde (^rFig. 30 Taf. III), welche einen
gewölbten grossen Vegetationspunkt einschliessen. Die spater entstehenden Blatter
') H. Spencer, The principles of Biology, Vol. II, pag, 536, London 1880.
55
erlangen allmahlich die hohe Ausbildung in Scheiden mit Stipeln, Blattstiel und
Spreite, vvelche für die Geraniaceen kennzeichnend ist.
Eine bestimmte Nebenwurzelstellung an den Stengein ist bei manchen Ge-
raniaceen zu bemerken, besonders wenn man dabei so zu sagen statistisch ver-
fahrt. Man bekommt dann das gewöhnliche Resultat : die Nebenwnrzeln suchen
die Nachbarschaft der Seitenknospen. So findet man an jungen Rhizomen von
Geranium tuberos um oft, auf beiden Seiten der Seitenknospen, das schuppenartige
Tragblatt von einer Nebenwurzel durchbohrt, und spater, nachdem die Schuppen
abgeworfen sind, wird dieser gegenseitige Zusammenhang noch deutlicher. Auch
bei vielen Oxalideen, wie z. B. bei Oxalis Acetosella und O. corniculata, sind die
Xebenwurzeln in engem Zusammenhang mit den Knospen und sitzen vereinzelt
oder zu zweien unmittelbar unter denselben oder noch etwas niedriger, unter
dem Niederblatte, zu dessen Achsel die Knospe gehort.
§ 2. Ailanlhus glandulosa.
Die dicken, fleischigen Wurzeln von Ailanthus glandulosa sind dadurch merk-
würdig, dass sie augenscheinlich an jedem beliebigen Punkte ihrer Oberflache
das Vermogen besitzen, Knospen zu erzeugen. Da die primare Rinde frühzeitig
abgeworfen wird, hat man hier in letzterer Instanz mit einer Eigenschaft des
1'ericambiums zu thun, denn daraus ist die knospenbildende Gewebeschicht ent-
standen, allein die Sache wird infolgedessen nicht weniger merkwürdig. Nur
in einer bestimmten Hinsicht lasst sich eine gewisse Regel in der Anordnung
der Knospen erkennen, dieselben (gr Fig. 31, Taf. III links in der Mitte) ent-
stehen namlich besonders leicht in der Nachbarschaft oder selbst am Rande der
schmalen Callusstriche {cl), welche beiderseits neben jeder Seitenwurzel (rl) sitzen.
Die jungen Knospen sind rundliche, stark behaarte Gebilde von gelblicher
Farbe, welche aus sehr untiefen Rindenrissen nach aussen kommen. Da es nur
die ausseren Korkschichten des Periderms sind, welche dabei durchbohrt werden,
ist es richtiger, die Knospen als exogen, wie als endogen in Bezug auf die secun-
dare Rinde aufzufassen; natürlich sind dieselben unzweifelhaft endogen, wenn
man die primare Structur der Mutterwurzel dabei in Betracht zieht.
Auf Querschnitten der Ailanthuswurzeln, welche sowohl durch eine Seiten-
wurzel, wie durch eine Knospe gehen, findet man das Folgende.
Genau in der Mitte befinden sich die drei oder vier primaren Gefassplatten
(xp Fig. 32), worin man eine kleine Gruppe von zwei bis sechs sehr feinen
Gefassen unterscheiden kann, deren Lumen von innen nach aussen abnimmt.
Der Centralcylinder der primaren Seitenwurzel (rl) lasst sich bis auf eine dieser
Gefassplatten, obschon schwierig, verfolgen. Der secundare Holzring ist ausge-
zeichnet durch die sehr weiten Netz- und Tüpfelgefasse (hg), welche in dem
gelblichen oder durchsichtigen Faser- und Parenchymgewebe eingeschlossen liegen.
Nach aussen findet man im secundaren Holze einige concentrische Ringe, welche
zwar an Jahresringe erinnern, damit aber keineswegs identisch sein können.
Ich sah solche Ringe bei unserer Pflanze oft, so wie auch bei manchen anderen
Arten, die Xatur derselben blieb mir aber unklar. Die Markstrahlen haben
untergeordnete Bedeutung, die drei oder vier primaren sind symmetrisch ange-
56
ordnet, die sehr zahlreichen secundaren durchsetzen das Holz überall. In der
secundaren Rinde sind besonders zwei Gewebearten auffallend, namlich ein wasser-
haltiges luftfreies Gewebe, und damit in tangentialer Richtung abwechselnd, die
Fortsetzungen der Markstrahlen als ein an Intercellularraumen sehr reiches
Parenchym ; letzteres ist in der Fig. 32 schattin. Mehr nach aussen liegen in
der secundaren Rinde sehr eigenthümliche gelbliche Steinzellengruppen (se),
welche den Mutterzellen des Periderms (ps) angrenzen. Dieses letztere besteht
aus mehreren Schichten tafelförmiger Zeilen, welche eine weisse dichte Rinde
darstellen.
Die Oberflache der Seitenwurzeln (rl Fig. 32) geht continue in dieses Peri-
derm über, dessenungeachtet findet man in einer kleinen Entfernung beiderseits
von der Seitenwurzel die schon oben genannten Callusstreifen (cl Fig. 31). Bei
Populus pyramidalis haben wir ein ahnliches Verhalten gefunden, und ebenso ist
es bei vielen anderen Pflanzen. Wesshalb der Callus nicht unmittelbar der Seiten-
wurzel angrenzt, ist mir noch nicht recht deutlich.
Da die jungen Knospen schon ausserlich an der Wurzeloberflache kenntlich
sind, noch lange bevor sie nach aussen kommen, ist es leicht, Querschnitte ihrer
Anlagen darzustellen. In Fig. 32 sieht man bei gr eine solche Knospe, welche
aus dem Rande eines Callusstreifens entstanden war, und welche nur eine Ge-
webeschicht unbedeutender Dicke des Callus' durchsetzen musste, um nach aussen
zu kommen. Uebrigens kann ich in Bezug auf diese Knospen kurz sein, und
muss nur noch erwahnen, dass die Gefassbündelverbindung derselben mit der
I lolzoberflache der Mutterwurzel, sowie mit deren Siebbündelsystem in der secun-
daren Rinde erst nachtraglich in centripetaler Richtung aus dem Callusparenchym
entsteht. In einem genau von mir untersuchten Falie vereinigten die Blattbiindel
sich zu einem einzigen feinen Gefassbündelstamme (gf Fig. 32), welcher blind
im Callusgewebe endete.
Trécul') hat bei Ailanthus glandulosa ausser Callusknospen noch eine andere
Art von Wurzelknospen gefunden. welche, wie aus seiner Figur 6 PI. 7 hervor-
geht, nichts anderes sein kónnen als Umwandlungsproducte von secundaren, in
der Rinde der Mutterwurzel eingeschlossenen Seitenwurzeln oder von Seiten-
wurzelkernen.
§ 3. Euphorbia Esula.
Eine ganze Reihe von Euphorbien tragen mehr oder weniger zahlreiche
Wurzelknospen, am schönsten beobachtete ich dieselben bei Euphorbia Esula. E.
Cyparissias und E. Gerardiana. Ferner gehort E. amygdaloides hierher und nach
R e i c h a r d t auch E. nicaeensis. Bei E. Lathyris, welche vermittelst Wurzelknospen
perennirt und nicht, wie man vielfach angegeben findet, zweijahrig ist, sitzen die
Knospen sehr zerstreut und sind nicht leicht aufzufinden. Nach Röper werden
bei manchen Euphorbien hypocotylische Sprosse gefunden, besonders bei E.
Peplus. E. exigua und E. heter ophylla; fiir E. exigua tand ich diese Angabe bestatigt.
Bei den von mir untersuchten Artcn war die Stellung der Sprossknospen
( ;• r Fig. 39 Taf. III) auf den Wurzeln beinahe immer identisch, namlich in der
'; Ann. d. se. nat., Sér. III, 1847, T. 8, pag. 268.
57
Oberachsel der Seitenwurzeln {rl). Nur selten fehlt die Scitenwurzel unterhalb
der Knospe, und auch dann sitzt diese doch ausnahmsweise in einer der vier
Seitenwurzelreihen. Verfertigt man Tangentialschnitte von der Rinde unterhalb
solcher vereinzelt stehender Knospen, so findet man in den meisten Fallen, ob-
schon nicht immer, ein sehr deutliches Rudiment einer früh abgestorbenen Sciten-
wurzel neben dem parenchymatischen, mit Starke reichlich angefüllten Knospen-
kerne in der secundaren Rinde der Mutterwurzel. Die Euphorbiawurzeln haben
ein kraftiges Dickenwachsthuni und lassen sich am Besten mit einem holzigen
Stamme vergleichen. Sie werfen ihre primare Rinde schon sehr frühzeitig ab und
bilden an ihrer Oberflache eine braune abblatternde Korkschicht.
Die sich aus den Wurzeln erhebenden Stengel tragen in den dichtgedrangten
Blattachseln an ihrer Basis eine Unsumme von Knospen, von welchen nur ein-
zelne nahe an der Bodenoberflache aussprossen. An den auf diese Weise ent-
standenen Stengein konnte ich keine Adventivwurzeln auffinden.
In Bezug auf die Keimlinge von Euphorbia Cyparissias sagt Irmisch' ) : Auf
der hypocotylen, meist roth überlaufenen Achse erscheinen schon im Laufe des
ersten Sommers. besonders da, wo sie dem Boden nahe ist oder in ihn eintritt
und in die weisse, sich verastelnde Hauptwurzel übergeht, Adventivknospen, deren
zwei erste Blatter ich mehrmals oben und unten, nicht links und rechts, an der
Mutterachse stehend beobachtete; sie finden sich in der Regel auch weit hinab
auf der gegen einen halben Fuss langen Hauptwurzel, welche schon im ersten
Jahre etwas holzig, mindestens sehr zahe wird. Im Herbst des ersten Jahres stirbt
die Pflanze, für soweit sie über den Boden tritt, in allen ihren Theilen ganzlich
ab und sie perennirt allein durch die unter dem Boden befindlichen Knöspchen,
von denen ich im ersten Sommer keines auswachsen sah.«
§ 4. Sium latifolium. Callusknospen der l Tmbelliferen.
Die sehr schonen und auffallenden YYurzelknospen von Sium latifolium sind
erst im Jahre 1876 von Warming entdeckt und beschrieben 2). Bei anderen
Umbelliferen scheinen keine normalen Wurzelknospen vorzukommen, denn die
verschiedenen Beispiele, welche ich davon in der Literatur erwahnt fand, habe
ich alle nachuntersucht und dabei ergab sich, dass es sich stets um Callusknospen
handelte. Besonders Eryngium eampestre hat eine starke Xeigung zur Erzeugung
der zuletzt genannten Knospen; bei Pimf>inella Saxifraga, Falcaria Rivini, Silaus
pralcnsis und anderen Arten findet man dieselben zwar weniger leicht, jedoch noch
ziemlich oft. Bei Stecklingsversuchen mit Wurzelstücken von Pastinaca sativa und
Dauais Carota sah ich nicht ohne Verwunderung Callusknospen entstehen, denn
ich glaubte früher nicht, dass ein- und zweijahrige Pflanzen eine solche Eigen-
schaft besitzen könnten. Zwar gelingt dieser Yersuch bei Daucus Carota sehr
schwierig, allein bei Pastinaca ziemlich leicht. Bei letzterer Art fand ich, dass die
Xeigung zur Knospenerzeugung am grössten war am dicken Ende der ganzen
Wurzel. aber dass an den Stücken zerschnittener Wurzeln die Knospen sich am
') Bot. Zeit., 1857, pag. 471.
■) Bot. Tidsk., R. 3, Bd. 1, 1876—77, pag. 107.
58
Leichtesten an derjenigen Wundrlache ausbilden, welche vor der Isolirung der
Wurzelspitze zugevvendet gewesen war, also gerade umgekehrt wie bei anderen
Pflanzen. Ob dieses Verhalten bei dieser Art allgemein ist oder uur bestimmten
\ arietaten zukommt, weiss ich nicht. Die Pastinacaknospen sassen theilweise auf
dicken kugelförmigen Callusbildungen, welche sich aus der inneren secundaren
Rinde entwickelt hatten, jedoch auch auf kleinen Wucherungen, welche mitten
im secundaren Holze aus dem Holzparenchym entstanden waren.
< ianz anders ist die Stellung der normalen Wurzelknospen bei Sium latifolium.
Sie sitzen in den Seitenwurzelachseln (r/ Fig. 34 und 35 Taf. III) und brechen
schon aus ganz dunnen Wurzeln durch die primare Rinde (Fig. 35), welche erst
lange nach deren Enstehung abgeworfen wird. Da sie sich sehr leicht bewurzeln,
bilden sie ein ausgezeichnetes Mittel zur Verbreitung der Pflanze. welche nur
selten keimkraftige Samen erzeugt und deren Keimung bisher noch nicht beob-
achtet wurde.
Die Siumwurzeln sind gewöhnlich dreistrahlig, dessenungeachtet sitzen die Sei-
tenwurzeln daran in vier bis sechs Reihen. Bekanntlich wird dieses abweichende
Vcrhalten bei allen Umbelliferen zurückgefunden, und hangt damit zusammen,
daB die Pericambiumschicht in der Richtung der primaren GefaBplatten, das heisst
an denjenigen Orten, wo bei anderen Pflanzen Seitenwurzeln angelegt werden,
hier durch einen Oelraum unterbrochen ist. Die Initialgruppe für die Neubildung
wird dadurch so zu sagen gespalten, so dass zwei Stellen, welche sich für die
Seitenwurzelbildung eignen, entstehen, namlich rechts und links von jeder Gefass-
platte eine; die normale Zahl der Seitenwurzelreihen wird desshalb doppelt so
gross wie gewöhnlich ; weshalb eine oder mehrere der gesammten Reihen gewöhn-
lich fehlschlagen, weiss ich nicht.
Die primare Rinde besteht aus einem sehr spongiösen Gewebe und enthalt
10 bis 15 Luftkanale (k 11 Fig. 36), welche durch einfache Zellschichten von einander
getrennt sind. Sobald die primare Rinde abgeworfen ist, verandert sich das Aeussere
der Wurzel ganzlich, wie aus der Vergleichung der Figuren 33 und 34 hervorgeht.
Der Centralcylinder ist sehr stark in der Dicke gewachsen und hat dabei ebenso
viele Rinnen bekommen, wie Seitenwurzelreihen vorhanden sind; jede Rinne ent-
spricht einer solchen Reihe. Auf dein Querschnitte findet man, daB der Boden
dieser Rinnen durch einen vierseitig prismatischen Strang von Sclerenchymfasern
eingenommen wird. Die secundare Rinde ist ausserordentlich dick und im Winter
strotzend mit zusammengesetzten Starkekörnern angefüllt : stellenweise kommen
ilarin Luftkanale vor. Der im Querschnitte sternförmige Cylinder des secundaren
Holzes ist sehr wenig machtig, enthalt im Innern nur einzelne weite Gefasse und
kehrt seine Strahlen den genannten Faserbündeln zu; eigentliche Holzfasern fand
ich darin nicht. Bei manchen Siumwurzeln ist man im Zweifel, ob secundares
Holz überhaupt darin entstanden ist.
Da die Knospen zum grössten Theile ruhen, werden dieselben sowohl auf den
Wurzeln mit secundarer, wie auf denjenigen mit primarer Struktur angetroffen;
im ersteren Falie sind die Knospen aber kleiner und weniger augenfallig, weil
dieselben, obschon sehr langsam. doch fortwahrend etwas wachsen, und dabei
allmahlich die ersten, sich früh entfaltenden Blatter abwerfen.
Bei einer genauen Untersuchung der Stellung der Knospen in Bezug auf
59
Mutterwurzel (r/«) und Seitenwurzel [rl Fig. $~) findet man. dass dieselben nicht
genau in den Oberachseln der letzteren sitzen, sondern mehr auf der Seite der-
selben, wie in der Figur angegeben, und dabei ziemlich willkürlich nach rechts
oder links; ich glaube nicht, daB diese Eigenthümlichkeit eine besondere Bedeu-
tung hat, sie hangt wahrscheinlich mit der Stellung des obengenannten Scleren-
chymfaserbündels zusammen.
Die Blattstellung der Knospen ist vom Anfang an -'/:,; dabei steht das erste
Blatt (/' Fig. 38), für den Beobachter, welcher die Mutterwurzel vertical vor sich
halt, und den Vegetationspunkt der Knospe betrachtet, entweder genau nach rechts
oder nach links; das zweite Blatt (/2) sitzt nach unten oder nach oben, das
dritte ( /3) nach oben oder nach unten. Da das erste Blatt mit seiner Kückenseite
genau der Seitenwurzel zugewendet ist, so finden wir hier ein neues Beispiel für
eine für die Wurzelknospen vielfach zutreft'ende Regel, welche wir besonders schön
bei Rumex Acetosclla kennen lernten und spater bei Cirsium arvense und anderswo
zurückfinden werden. Uebrigens liegt in diesem Falie kein Grund vor zur Behaup-
tung, das erste Blatt der Knospe lasse sich als das Deckblatt derselben betrachten,
und dieses wird besonders desshalb unannehmlich, weil das Internodium unterhalb
dieses ersten Blattes sich etwas verlangert. Wir werden dagegen bei einigen andern
Wurzelknospen sehen, wie bei denjenigen von Convolvulus arvensis und Linaria vul-
garis, dass eben diese letztere Auffassung sich hier so zti sagen von selhst aufdrangt.
Das erste Blatt der Siumknospen ist entweder einfach linealisch ( Fig. 35), oder
es besitzt eine dreizahlige Spreite mit linealischen Fiederchen. Die Samenlappen
von Siitm werden wohl diesen einfachen Blattchen vollstandig gleichen. Die spa-
teren Blatter sind zwei bis dreifach gefiedert, wie übrigens für alle VVasserblatter
von Sium die Regel ist, wahrend die Luftblatter bekanntlich einfach gefiedert
sind. lm Knospenzustand sind die Spreiten der Wurzelsprosse sehr hübsch haken-
förmig gebogen.
Die zwei ersten Nebenwurzeln, welche ich frühzeitig aus der Basis der Knos-
pen hervorbrechen sah {ra Fig. 35 und 36), waren etwas unterhalb des ersten
Blattes und neben den Randern desselben befestigt.
Uebrigens muss ich die Besprechung der Xebenwurzelstellung der Umbelliferen,
als noch zu wenig durchforscht. übergehen. Dagegen mogen einige dessbezügliche
Bemerkungen über die Crassulaceen an dieser Stelle Raum finden.
§ 5. Nebemvurzehtellung bei den Crassulaceen. Blattknospen von Bryophyllum calycinum.
Die vegetative Reproduction der Crassulaceen ist in mancher Beziehung ausserst
merkwürdig; dieses gilt besonders für die Wurzelbildung aus den Stengein und
die Knospenbildung aus den Blattern. Ich untersuchte die Nebenwurzelstellung
bei Sedum acre, welche sehr bemerkenswerth ist. Am unteren Theile des Stengels
dieser Pflanze findet man in den Achseln von einigen Blattern Knospen, von
anderen Nebenwurzeln, bei wieder anderen beide zusammen, und schliesslich
bei den meisten nichts. Die fadenförmigen Wurzeln mit ihren schön carminrothen
Vegetationspunkten ') entspringen eigentlich aus der Basis der gewöhnlich rudi-
') Rothe Vegetationspunkte, welche oft unter einer farblosen Wurzelmütze sitzen,
kommen bei vielen Crassulaceen und Saxifragaceen vor; ich weiss dieselben uur mit
6o
mentar bleibenden Knospe, entweder vereinzelt oder zu zweien und dieselben
sind durchaus nicht im Zusammenhang mit dem Centralcylinder des Muttersten-
gels. In Bezug auf das Tragorgan, hier also die Knospe, sind sie beinahe exogen.
Bisweilen findet man in den Blattachseln sehr eigenthümliche Uebergangsbildungen
zwischen Knospen und Wurzeln, welche ich an einer anderen Stelle zu beschrei-
ben hoffe. Bei Sedum purpurascens und S. Telepkium findet man durchaus dieselben
Yerhaltnisse zurück.
D. Cl os gibt eineUebersicht der von ihm und anderen Forschern beobachteten
Wurzclanordnungen, welche sich ungefahr folgenderweise zusammenstellen lasst :
Erstens, die Nebenwurzeln stehen vereinzelt neben der Basis des Blattes, wie
bei Sedum album.
Zivcilens, neben jeder Seite der Blattbasis sitzt eine Nebenwurzel, wie bei
Sedum spurium.
Drillens, die Nebenwurzeln sitzen in den Blattachseln, entweder vereinzelt, wie
bei Sempcrvivum lectorum, zu zweien wie bei Sedum altissimum, oder in Gruppen
von ein bis vier wie bei Crassula arborescens, Bulliardia aquatica und Tillaea moschala.
Vierttfis, die Nebenwurzeln entstehen aus der unteren Insertionslinie des Blat-
tes, dem Rückennerven genahert, wie bei Crassula lactea.
Diese Angaben genügen, um zu zeigen, dass die Knospen und Nebenwurzeln
der Crassulaceen so zu sagen zusammen gehören, sie verhalten sich durchaus
auf der namlichen Weise, wie bei Equisetum, Marsilia und Selaginella. Ich erwarte
desshalb, dass sich in dieser Familie auch Ieicht Wurzelknospen würden ausbil-
den können, denn wenn man sieht, dass die Knospen in so hohem Maasse die
Stellung der Nebenwurzeln am Stengel beeinflussen, so fühlt man sich geneigt,
auch die Existenz der umgekehrten Correlation als wahrscheinlich zu betrachten,
wenigstens in einer so plastischen Familie wie die Crassulaceen. Indessen ist mir
kein einziges Beispiel von Wurzelknospen bei den Crassulaceen bekannt gewor-
den; specielle gartnerische Versuche werden aber hier wohl niemals genommen
sein, weil diese Prlanzen sich so ausserordentlich Ieicht vermittelst Stecklinge
vermehren lassen.
Dagegen ist die Reproductionsfahigkeit aus den Blattern hier bekanntlich sehr
stark entwickelt, und dieses mag zwar in erster Linie auf die Lebenszahigkeit
der ( icwebe zurückzuführen sein, allein sie dürfte auch begunstigt werden durch
die starke »wurzelbildende Kraft« der Knospenanlagen. Besonders bei Bryophyllum
calycinum sind die allbekannten Knospen der Blattkerben ausführlich untersucht,
und Herr Berge hat gezeigt '), dass die erste Anlage, Herr Wakker, dass das
weitere Auswachsen der zu diesen Knospen gehörigen Wurzeln erst dann erfolgt,
wenn eine bestimmte Aenderung im Wasserzustande des Blattes eintritt, durch welche
die Entfaltung der Knospe verursacht wird. Herr Wakker") hat diese Aende-
rung /.u béstimmen gesucht, und ist zum Resultat gekommen, dass das Aufhören
dem Augenfleck der Euglenen und anderer Protisten zu vergleichen. Gewöhnlich sind
nur vier, sechs oder acht Meristemzellen gefarbt; bei Sedum acre kommt dazu noch eine
leichte rothe Farbe ein wenig hinter dem Yegetationskegcl.
') Beitrage zur Entwicklungsgeschichte von Bryophyllum calycinum, pag. 17, Zürich
>*77-
1 l >nderzoekingen over adventieve knoppen, pag. 86, Haarlem 1885.
6i
des Wasserstromes im Blatte. sei es durch Untertauchen in Wasser oder durch
Trennung von dem wasseranführenden Mutterstamm, als solche in Betracht kommt.
Da diese Aenderung nur die Knospe beeinfhisst, muss diese Knospe ihrerseits
den Reiz zur Wurzelbildung erzeugen. Wie dieses geschieht, ist zwar noch unbe-
kannt; die Frage ist hier aber scharf gestellt und ihre Beantwortung umfasst
offenbar nur ein Theil der Erklarung der schon so o ft in dieser Abhandlung
genannten correlativen Beziehung zvvischen Wurzeln und Knospen, deren Allge-
meinheit durch das ganze Reich der GefaBpflanzen vvenigstens schliessen lasst,
dass sie, obschon so oft mit anatomischen Structurdetails in Zusanunenhang, auch
vollstandig unabhangig davon sein kann.
KAPITEL V.
Epilobium angustifolium — Hippophaë rhamnoides — Rubus Idaeus —
Rosa pimpinellifolia — S p i r a e a Filipendula — Coronilla varia.
> i. Epilobium angustifolium.
Die Keimpflanzen von Epilobium angustifolium konnen schon auf ihrer Haupt-
wurzel Wurzelknospen erzeugen ; diese letzteren wachsen sehr schnell und ein-
zelne Exemplare kommen schon in dem ersten Sommer zur Blüthe. Die Stengel
sterben darnach bis tief unter der Bodenoberflache ab, und die Erneuerung fin-
det dann statt vermittelst der genannten Wurzelknospen. In den spateren Jahren
sind zwei Knospenarten für die Sprossbildung disponibel, erstens, die auf den
Seiten- und Nebenwurzeln entstandenen Knospen und zweitens, Knospen, welche
auf einem lebendig bleibenden unterirdischen Theile der vorjahrigen Sprosse sitzen.
Die Querschnittsbilder der Epilobiumwurzeln, welche schon langst durch Dicken-
wachsthum verandert sind, können ausserordentlich verschieden ausfallen je nach-
dem man jüngere oder altere Wurzeln untersucht. Bei den ersteren findet man
rings um den mit Leisten und Rinnen versehenen secundaren Holzcylinder, wel-
cher nur geringe Machtigkeit besitzt, eine sehr dicke secundare Rinde mit Starke->
Schleim- und Raphidenzellen ; bei den letzteren hat der Holzcylinder eine relativ
viel grössere Ausdehnung erfahren wie die Rinde, und zeigt die Eigenthümlich-
keit eines Abblatterungsprocesses innerhalb einer Höhlung, welche sich rings um
eine vertrocknete centrale Strangmasse gebildet hat. Auch die aussere Obcrflachc
der Wurzel verliert fortwahrend das Periderm in Form dunner Korklamellen.
Sind die Wurzeln fünfstrahlig, was der gewöhnliche Fall ist, so gleicht die innere
Höhlung einem fünfstrahligen Sterne, bisweilen sieht man aber die Yierzahl vor-
herrschen.
Da die anatomische Structur der Epilobiumwurzeln, wie aus diesen Andeu-
tungen erhellt, in mancher Beziehung interessant ist. habe ich mich beschaftigt,
eine ganze Menge dieser Wurzeln in einer Haide auszugraben. Ich fand dabei
eine groBe Mannichfaltigkeit in Bezug auf das gegenseitige Verhaltniss zuischen
Seitenwurzeln und Knospen ; die von mir beobachteten Falie habe ich in Fig. 40
62
in einem einzigen Uebersichtsbild zusammengestellt, das, wie ich glaube. eine
weitere Beschreibung dieser Stellungsverhaltnisse überrlüssig macht. Man sieht
daraus, wie fest, bei aller Schwankung in anderen Hinsichten, die morphologische
Regel ist, nach welcher die Wurzelknospen an der Basis der Seitenwurzeln ge-
bunden sind.
Die Seitenwurzeln sind in kurzen Reihen von 2 bis 4 Stück angeordnet. wovon
die aussersten stets die jüngsten sind. Die Ursprungsstellen der Letzteren liegen
ziemlich tief in der secundaren Rinde vergraben, so dass man schliessen muss,
dass sie sehr spat angelegt werden ; verfolgt man deren Centralcylinder, so fiu-
det man, dass dieser sich mit demjenigen einer benachbarten alteren Seitenwur-
zel verbindet.
Die Knospen entstehen aus der Basis der Seitenwurzeln, jedenfalls erst dann,
wenn diese selbst bis zu einer betrachtlichen Lange ausgewachsen sind, und mit
dieser spaten Entwicklung in Uebereinstimmung üben sie keinen grossen Einfluss
aus auf die Structur des Centralcylinders, welcher sich unter ihnen in der Seiten-
wurzel befindet. lm Allgemeinen scheint die Knospe am leichtesten in der Unter-
achsel (7 Fig. 40) zu entstehen, Ausnahmen sind aber nicht selten. In einzelnen
Fallen fand ich die Knospen ziemlich tief in der Rinde der Mutterwurzel befestigt,
und ich zweifle nicht daran, dass sie dann durch directe Umwandlung secundiirer
Seitenwurzelanlagen entstanden waren.
Die ersten Blatter der Angustifoliumknospen sind decussirt gestellt; von dem
ersten Blattpaare sitzt, wie ich glaube immer, ein Blatt der zugehörigen Seiten-
wurzel zugewendet. Die jungen, noch in der Knospenanlage befindlichen unter-
irdischen Blatter besitzen ein schönes, violettes, der Bliithenfarbe ahnliches Colorit.
So bald es einer Wurzelknospe gelingt, ein oberirdisches Sprosssystem zu
erzeugen, werden die nachstbenachbarten Knospen in Folge von Wachsthitms-
compensation zu Schlafaugen, welche viele Jahre lang ruhen können. Neue Knos-
pen bilden sich dann vorerst (ich zahlte z. B. derer drei bis fünf Jahrgange ), wie
schon oben hervorgehoben, aus der Basis der beim Absterben der oberirdischen
Theile lebendig bleibenden unterirdischen Stengelreste ; zu einer eigentlichen Rhiz-
ombildung kommt es hier niemals, was übrigens auch für alle andere Pflanzen mit
Wurzelknospen zutrifït. Bei a Fig. 40 sieht man ein im October ausgegrabenes
dreijahriges, kurz zusammengedrungenes Sprosssystem, wovon die diessjahrige
Stengelbasis 11 mehrere Knospen tragt, von welchen eine der unteren, namlich
III den Erneuerungsspross des nachsten Sommers erzeugen wird; bei I befindet
sich die Narbe des vorjahrigen Sprosses.
Zum Schlusse erlaube ich mir kurz auf die Nebenwurzelstellung der Epilo-
bien und ihrer Verwandten hinzuweisen. Diese ist eine eigenthümliche. Bei Kpilo-
bium angustifolium fand ich an den unterirdischen Stengein entweder eine Wurzel
in der Seitenknospenachsel, gerade so wie bei Lythrum Salicaria, oder zwei Wur-
zeln, je eine rechts und links von der Knospe und zu gleicher Zeit etwas unter-
halb derselben ; für manche Wurzeln konnte ich aber keine bestimmte Stellung
auffinden. Bei den merkwürdigen Zwiebeln von Epilobium parviflorum sitzen je zwei
Nebenwurzeln in den Achseln der Zwiebelschuppen, und ahnliche Verhaltnisse
werden bei anderen Arten gefunden. So fïndet man bei Isnardia palustris, welche
zwei bis drei nodale Wurzeln an den horizontalen Sprossen tragt, besonders an
63
den aufrechten Zweigen eine Wurzel in der Knospenachsel. An den Keimachsen
von Trapa natans sitzen Nebenwurzeln genau unterhalb der Knospen und die merk-
würdigen Schwimmwurzeln von Jtissiaea repens sitzen eben wie die normalen Wur-
zeln der Pflanze wenigstens zum Theile in den Blattachseln.
Die Stellung der Nebenwurzeln an den Stengein scheint aucb bei der ver-
wandten Familie der Haloragidaceen ') überall ziemlich eigenthümlich zu sein, denn
für verschiedene Arten werden durch C 1 o s blattachselstandige Wurzeln erwahnt,
wie bei Myriophyilum intermedium, M. siculum und Proserpinaca palustris, so wie durch
Irmisch ein Zusammenhang der Wurzeln mit den Seitenknospen bei Hippuris
vulgaris. Andere Arten verdienen naher untersucht zu werden.
§ 2. Hippophae rhamnoides.
Auch bei dieser Prlanze (Fig. 41 a Taf. IV) stehen die zweireihig angeordneten
Seitenwurzeln zu kleinen zwei- bis viergliedrigen Gruppen vereinigt, ahnlich also
wie bei Epilobium angustifolium und Rumex Acetosella. Diese Seitenwurzeln sind nicht
alle gleich alt und damit in Uebereinstimmung entstehen sie nicht gleich tief in
der secundaren Rinde. Die Mutterwurzel besitzt einen zweizahligen Centralcylinder
( Fig. 41 /'). welcher beim Dickenwachsthum zwei breite Markstrahlen erzeugt. Die
Verbindung der altesten Seitenwurzeln mit den primaren Gefassplatten ist sehr leicht
zu beobachten, für die spater entstehenden Seitenwurzeln ist dieses schwieriger.
Einzelne Wurzeln von fiyppopfnie erzeugen Knospen, wie schon von Oersted
angegeben, und diese Eigenschaft soll ebenfalls bei Elaeagnus argentea und E. angusti-
folia vorkommen, die Knospen sind aber sporadisch und man muss oft lange
danach suchen ; bei Hippophaï bilden sie unzweifelhaft ein Mittel zur Verbreitung
der Prlanze im Dünen- und Haidesand. Eine genaue Betrachtung der Knospen
lehrt, dass dieselben ohne Ausnahme in den Nebenwurzelreihen sitzen, darin nur
selten allein stehen, sondern gewöhnlich in den obengenannten Seitenwurzelgruppen
vorkommen. In Fig. 41 a findet man die gewöhnlichen Combinationen zusammen-
gestellt. Es kann nicht daran gezweifelt werden, dass diese Knospen metamorpho-
sirte Wurzelanlagen sind. Zwar ist die Zahl, welche sich in einer knospenführenden
Gruppe vorfindet, oft grösser, als wenn sich nur Wurzeln darin gebildet hatten,
allein man hat Grund, solche Falie durch eine frühzeitige Verzweigung zu erklaren.
Dass die Knospen bisweilen auf der Basis der Seitenwurzeln selbst vorkommen
{h Fig. 4i(7), muss durch Gewebeverschiebungen erklart werden, und wir haben
auch schon bei Anemone sylvestris ein ahnliches Yerhaltniss gefunden. Eine unzweifel-
hafte Bildung von Seitenwurzeln aus der Basis schon vorhandener Seitenwurzeln
sah ich nicht und führe desshalb auch die Knospen auf die Mutterwurzel zurück.
Die Stellung der ersten Blatter an den W'urzelknospen ist nicht vollkommen
constant; gewöhnlich sitzt die erste Zweizahl rechts und links in Bezug auf
Mutterwurzel und Seitenwurzeln, und es ist dabei bemerkenswerth, dass diese
Blatter von einem kurzen Internodium getragen werden und nicht direct mit der
Mutterwurzel verblinden sind.
;) Die Existenz von W'urzelknospen in dieser Familie tand ich nur für Gunnera
scabra angegeben.
64
£ 2. Rubus Idaeus, R. odoratus und Rosa pimpinellifolia.
1 s gibt keine andere Familie mit so vielen Arten. welche Wurzelknospen
erzeugen, wie die Rosaceen; besonders die Anzahl der baumartigen hierhergehö-
rigen Formen ist sehr gross. Selbst diejenigen Arten, bei welchen in unserem
Clima Wurzelknospen unbekannt sind, tragen unter den Tropen nicht selten
Wurzelbrut, wie Apfel und Birne; dabei muss aber nicht vergessen werden, dass
solche Arten zu Gattungen gehören, £ür welche die genannte Eigenschaft normal
ist. In der Uebersicht der Rosaceenarten, für welche ich die Existenz von Wurzel-
knospen angegeben fand, und welche ich nun folgen lasse, kommen vielleicht
einige Arten vor, welche nur Callusknospen erzeugen, wodurch der Werth meiner
Angabe geringer wird; ich war aber nicht in der Lage, alle Arten selbst zu unter-
suchen und musste mich desshalb auf gartnerische Verzeichnisse beschranken.
Die hier zu nennenden Arten sind nun die folgenden : Amelanchier oralis.
A. vulgaris, A. Botryapiwn ; Cydonia vulgaris, C. japonica, Cototieaster vulgaris, C. pyra-
cantha; Pyrus, Rosa; Sorbus torminalis ; Rubus odoratus, R. suberectus, R. Idaeus, R. caesius,
R.plicatus; Kenia japonica: Spiraea Filipendula, S. hypericifolia, S. Douglasi, S. nepa-
lensis, S. expansa, S. corymbosa, S. sorbifolia, S. laevigata, S. salicifolia ; Amxgdalus na na,
A. sibirica; Prunus donustica, P. Padus, P. Anneniaca, P. Cerasus, P. insititia, P. spinosa,
P. lusitanica, P. canadensis und P. Lauroccrasus.
Zur naheren Betrachtung von Rubus Idaeus, R. odoratus und Rosa übergehend,
bemerke ich zuerst in Betreft auf die Himbeere, dass das Perenniren dieser Pflanze
zwar nicht ausschliesslich, jedoch für einen wichtigen Antheil von der Existenz der
Wurzelknospen abhangig ist und dass die gartnerische Multiplication darauf beinahe
ausschliesslich beruht. Die Wurzelknospen sitzen schon eben so gut an der faden-
dünnen Hauptwurzel der Keimpflanze, wie an allen spateren Wurzeln und deren
Verzweigungen, allein dem Hypocotyl fehlen sie; jedenfalls mussen dieselben also
als vollkommen normale Organe betrachtet werden. Auch bei Rubus odoratus sind
die Wurzelknospen sehr allgemein, dagegen bei den Rosen viel seltener. Ursprung
und Stellung der Knospen sind bei allen diesen Arten so vollkommen überein-
stimmend, dass es mir geeignet vorkam, dieselben zusammen zu behandeln.
Das Dickenwachsthum der Rosaceenwurzeln ist ein sehr ausgiebiges, und
damit hangt zusammen, dass die primare Rinde frühzeitig abgeworfen wird, das
Pericambium, welches dadurch an die OberHache kommt, bildet im Allgemeinen
eine dunkelbraune abblatternde Korkschicht, durch welche man die Knospen hervor-
brechen sieht. Bei allen von mir untersuchten Arten fand ich das namliche Ver-
halten, und ich muss desshalb glauben, dass die Knospen bei den Rosaceen im
Allgemeinen viel spater angelegt werden, wie die direct aus dem Pericambium
i ntstehenden primaren Seitenwurzeln. Dieses ist desshalb merkwürdig, weil diese
Knospen ohne Ausnahme in den Seitenwurzelreihen angeordnet sind. Bei der vier-
zahligen Wurzel von Rubus Idaeus ( Fig. 42 Taf. IV)1) stehen die Knospen und Seiten-
wurzeln desshalb in vier Reihen, bei R. odoratus ebenso, bei Rosa pimpinellifolia
gewöhnlich in drei, bei Prunus domesiica in sieben u. s.w. Eine andere Beziehung
') In diesei I igur sind durch die Buchstaben ■; -e du- verschiedenen von mir ge-
sehenen Stellungen der Wurzelknospen der Himbeere angegeben.
65
zwischen den Knospen und den Seitenwurzeln wie diese, konnte ich bei den
genannten Arten nicht sicher auffinden, obschon ich lange nach Seitenwurzelanlagen
neben den Knospen gesticht habe. Nur bei Rubus odoratus t'and ich in Tangential-
schnitten durch die secundare Rinde der Mutterwurzel neben der weiten Marklücke.
welche sich unterhalb der Knospen vorfindet, einen rudimentaren Gewebestrang,
der eine eigenthümliche Structur besass, rundlichen Umriss hatte und vollstandig
identisch zu sein schien mit den auf Wurzelrudimenten zurückzuführenden Gebilden,
welche bei Euphorbia Esula neben den wenigen Knospen vorkommen. welche nicht
in der Achsel einer Seitenwurzel sitzen, so dass ich daraus schliessen zu mussen
glaube, dass auch bei Kubus odoratus die scheinbar vereinzelt stehenden Knospen zu
Seitenwurzeln gehören. welche nicht zur Ausbildung gelangen. Bei der ausseren Be-
trachtung knospentragender Himbeerenwurzeln findet man nur vereinzelte Knospen
in den Seitenwurzelachseln. so dass diese Stellung hier eine zufallige zu sein scheint.
Bei dieser Pflanze und bei der Rosé habe ich auch nach den genannten Rudimenten
vergebens gesucht, und es ist jedenfalls sicher, dass viele ihrer Knospen durchaus
unabhangig von Seitenwurzeln entstehen mussen, da sie selbst im Korkcambium
der secundaren Rinde angelegt werden können. Ich habe dieses besonders deutlich
für die Rosenwurzeln constatiren können. In Fig. 43 sieht man den Querschnitt der
dreistrahligen Wurzel von Rosa pimpinelttfolia; unterhalb des Periderms (p dj ist die
Knospe gefestigt und kommt durch einen Riss in demselben nach aussen. Die
Knospe correspondirt zwar mit einem der Markstrahlen (m s), ist damit aber keines-
wegs durch einen Gefassstrang verbunden ; selbst die Sclerenchymfaserbündel (s c)
laufen ununterbrochen unterhalb der Knospe hindurch, sodass diese sich durchaus
als eine Neubildung des Korkmeristems und der darangrenzenden Zellschichten
ergibt. Uebrigens findet man, dass die Centralcylinder der starkeren Knospen mit
dem secundaren Holze und dem Cambium der Mutterwurzel direct zusammen-
hangen und. dass man diese letzteren Knospen, wenigstens ihrer Stellung nach,
als metamorphosirte Seitenwurzeln auffassen kann.
Die aus den Wurzelknospen der Himbeere entstehenden Sprosse, erzeugen
einen rosenfarbigen Stengeltheil mit Blattschuppen von derselben Farbe, sie sind
ziemlich stark behaart und tragen eine dicke Endknospe, augenscheinlich ohne
jede besondere Anpassung an das unterirdische Leben.
Pyrus japonica bildet ausserordentlich leicht Wurzelknospen, welche dann und
wann unmittelbar zu Blüthenbündeln auswachsen ' ). Die Knospen werden oft auf
einem kleinen Callus erzeugt, welch letzterer irgend aus der secundaren Rinde
genau in der Richtung eines kraftigen primaren Markstrahles entsteht und auf der
bei Populus alba beschriebenen Weise, so zu sagen allmahlich. in eine beblatterte
Knospe verandert. Hier scheint mir durchaus kein Grund mehr vorzuliegen, die
Knospe als ein Umwandlungsproduct einer Wurzel aufzufassen.
i; 4. Spiraea Filipendula.
Spiraea Filipendula besitzt bekanntlich zwei verschiedene Wurzelarten, namlich
erstens fadenförmige und zweitens moniliform verdickte. beide sind in der Regel
') Gard. Chronicle, 21 Febr. 1885, pag. 249.
M. W. Beijerinck, Verzamelde Geschriften; Tweede Deel.
66
dreizahlig und verlieren frühzeitig ihre primare Rinde; das Periderm wird spater
bei beiden dunkel schwarz. Wenn man die knolligen Wurzeltheile dieser Pflanze
in cylindrische Stücke') zerschneidet und diese eingrabt, so bilden sich daraus
bald neue Individuen. Letztere stehen vorzugsweise in der unmittelbaren Nahe der
Wundflache des Oberendes, sie gehören überdies stets zu einem Seitenwurzel-
bündel, welches hier ahnlich gebaut ist, wie bei Epilobium angusti/olium. Auch hier
findet man namlich stets, eben wie bei letzterer Pflanze, die Neubildung von Seiten-
wurzeln (ril Fig. 44) aus der Mutterwurzel an der Basis schon vorhandener Seiten-
wurzeln fWj localisirt, an allen übrigen Stellen der Mutterwurzel scheint diese Facultat
zur Reproduction zu fehlen ; die Seitenwurzeln verschiedenen Alters kommen daher
in zwei- bis dreizahligen Reihen zu stehen. Die jüngeren werfen bald ihre primare
Rinde ab und werden dann schwarz; nur einzelne davon schwellen zu den stellen-
weise verdickten Wurzeln an. die meisten bleiben dünn. Wenn sich Wurzelknospen
gebildet haben, so stehen diese auf der Basis der Seitenwurzeln, dort, wo die
Letzteren die Mutterwurzel verlassen, sie stimmen in dieser Beziehung am nachsten
überein mit den Knospen, welche wir bei Nasturiium und Cochlearia gefunden haben.
Sie stehen gewöhnlich in einer kleinen Gruppe zusammen; beim Weiterwachsen
wird aber nur eine davon bevorzugt. Hat man auch keine directe Yeranlassung,
die Knospe als metamorphosirte Seitenwurzel der zweiten Ordnung zu betrachten,
so ist doch jedenfalls sicher, dass sie aus dem, zur Bjidung solcher Seitenwurzeln
bestimmten Gewebe hervorsprosst.
Nebenwurzelstellung bei den Rosaceen. Bei nur wenigen Familien lasst sich der
Zusammenhang zwischen Seitenknospen und Xebenwurzeln an den Stengein, mogen
diese unterirdisch oder oberirdisch sein, so leicht und so allgemein darthun wie
bei den Rosaceen. Ein Zirkel mit der Knospenbasis als Mittelpunkt bildet die
Insertionsstelle für die Xebenwurzeln, wenn man die mittlere Stellung von vielen
Arten als Maassstab nimmt. So findet man bei Kerria japonica eine Xebenwurzel
in der Achsel der Seitenknospe ; bei vielen Spireen beiderseits neben den Knospen
eineWurzel; so ist es ebenfalls bei den Rosen. wo sich noch überdies Wurzeln
direct unterhalb der Knospe vorfinden. Bei den Potentillen sitzt oder sitzen eine
oder mehrere Wurzeln an den Knoten, der Seitenknospe genahert. welche beim
Auswachsen die, die Knospe schützende Blattscheide durchbohren. Oft sieht man
bei derselben Potentillapflanze an einem Knoten die Wurzeln oberhalb der Blatt-
insertion, an einem anderen Knoten etwas darunter5).
£ ?. Coronilla varia.
Von den krautartigen Papilionaceen ist Coronilla varia die einzige mir bekannte
Art mit Wurzelknospen. Von den holzigen Formen, welche in dieser Beziehung zu
crwahnen sind, namlich Coronilla Emerus. Cytisus purpureus, C.sessilifolius, C.Labumum,
Genista sagittalis, Gymnocladus canadensis, Robinia Pseudoacacia, R. hispida, Apios fruiescens
und Wistaria ehinensis, besitzen wahrscheinlich einige Arten nur Callusknospen.
') Diese riechen wahrend einiger Augenblicke nach dem Zerschneiden angenehm
aromatisch nach Saligcnol.
5) An den verholzten Stengein vieler Rosaceen bilden sich bekanntlich oft, ob-
schon mit sehr verschiedener Leichtigkeit bei den verschiedenen Arten. internodiale
Nebenwurzeln.
67
Coroniüa varia hat dreistrahlige Wurzeln, welche ziemlich stark verholzen und
die gewöhnliche, für die Dicotylen eigenthümliche Structur besitzen. Xachdem die
primare Rinde abgestorben ist, entwickeln sich an der Basis der Seitenwurzeln
zahlreiche Wurzelknospen. welche nur ausnahmsweise allein stehen und auch dann
in den Seitenwurzelreihen vorkommen. In Fig. 45 Taf. IV sieht man deren normale
Stellung angedeutet, welche in Bezug auf die Mutterwurzel die Oberachsel der
Seitenwurzel ist. In den Unterachseln der Seitenwurzeln werden die Wurzelknospen
seltener angetroffen und am seltensten auf den Seitenkanten der Wurzelbasen. Da
wir auch hier. wie in so vielen anderen Fallen. oft zwei oder drei Wurzeln zu
einer Gruppe vereinigt beisammen finden, können auch die Knospen eine ahn-
liche Stellung zeigen, dabei ist es auffallend, dass keine zwingenden Gründe vor-
liegen, die Knospen als metamorphosirte Wurzeln anzusehen, denn die Zahl der
zu den knospenführenden Wurzelgruppen gehörigen Wurzeln ist nicht geringer als
wenn keine Knospen darin vorkommen. Aus der schematischen Zeichnung Fig. 46
wird dieses Verhalten sofort erhellen1). Man sieht daraus, dass selbst eine Sechs-
zahl von Knospen zu einem zweizahligen Wurzelbündel gehören kann. Die Linie,
durch welche die Seitenwurzelbasen in der Figur verbunden sind, kommt wirklich
vor, es bleibt namlich beim Verschwinden der primaren Rinde ein feiner Gewebe-
streifen genau in den Seitenwurzelreihen zurück.
Die Knospen haben eine grosse Xeigung auszuwachsen. wobei sie anfangs
unterirdische, fadenförmige ( Fig. 45) farblose Sprosse bilden mit sehr kleinen
Blattern, an denen sich aber leicht die Spreite und die Xebenblatter erkennen
lassen; die Spreite des Endblattchens ist gekrümmt, so dass der Spross hakenförmig
endet, was bei den Rhizomen vieler anderer Papilionaceen ebenfalls beobachtet
werden kann. Die Stellung der ersten Blatter am Sprosse scheint keine constante
zu sein : zwar findet man gewöhnlich das erste und zweite Blatt der Wurzel-
knospen (gr Fig. 48 a und b Taf. IV) nach rechts und links in Bezug auf Mutter-
wurzel (deren Wachsthumsrichtung in der Figur durch die Pfeile angegeben
und zugehörigen Seitenwurzel (r l) gestellt (Fig. 48 a) : in anderen Fallen fand ich
aber das erste Blatt der Seitenwurzel, wozu die Knospe gehorte, zugekehrt (Fig.48^) ;
hier war das Verhaken also zu vergleichen mit dem, was wir bei Ritmex Aatcseüa
gesehen haben.
Die anatomische Structur der Verbindungsstelle zwischen Knospe und Wurzel
ist verschieden, je nachdem man eine allein stehende Knospe untersucht. oder eine
zu einer Seitenwurzelgruppe gehörige. Wahrend, wie oben angeführt. kein Grund
vorliegt, die Knospe in letzterem Falie als umgewandelte Wurzelanlage aufzufassen.
könnte man sich dazu im ersteren Falie versucht fühlen : es sind besonders die
Hauptwurzeln der Keimpflanzen. welche ihre primare Rinde noch besitzen, woran
man solche einsame Knospen antrifft. Vergleicht man nun Wurzelkern (ku< Fig. 47
und Knospenkern (k w') mit einander, so findet man als Hauptunterschied, dass
sich unterhalb der Knospe eine Marklücke gebildet hat. welche aus Starkeparenchym
besteht und bis tief in den Centralcylinder der Mutterwurzel eindringt. In dem
Seitenwurzelkern kommt eine solche Marklücke nicht vor, sondern eben an deren
'i Der Lithograph hat die Punkte, durch welche die Knospen angedeutet werden,
etwas zu fern von den Seitenwurzelbasen gezeichnet.
68
Stelle ist starke Holzbildung zu beobachten. Also auch hier wieder die gewöhn-
liche Einrichtung, welche in Bezug auf die Oeconomie der gesammten Pflanze
recht verstandlich ist, allein keine Sicherheit zu geben vermag über die morpho-
logische Natur der primordialen Knospenanlage.
Die Wurzelknospen von Coronilla varia scheinen zuerst durch Irmisch beob-
achtet zu sein. Er untersuchte auch C. montana und C. vaginalis und fand dabei
diese Organe nicht. Irmisch sagt in Bezug auf die Keimlinge unserer Pflanze
Folgendes '). »Die Hauptwurzel dringt tief in den Boden hinein. und auf ihr fand
ich an den Keimpflanzen bereits im August, wo nicht selten die vertrockneten
Keimblatter noch vorhanden waren, zahlreiche Adventivknospen, ja schon Anfang
Juli erkannte ich die flachen Wülste, aus denen sie hervorbrechen sollten. Ihre
ersten Blatter, die oft links und rechts in Bezug auf die aufrechte Hauptwurzel
standen, waren unvollkommen. Manche Knospen waren im August schon zu kleinen
Stengein ausgewachsen, deren einige drei- und fünfzahlige Laubblatter hatten,
wahrend andere klein und unter dem Boden bleiben; zuweilen mogen alle Adventiv-
knospen das erste Jahr unterirdisch verschlafen«. Ob die Pflanze jemals aus dem
Keimstengel Blüthen bringt, ist mir unbekannt geblieben ; ich glaube, dass dieses
niemals der Fall sein kann und dass die Existenz der Art durch die Wurzelknospen
bedingt wird.
Die Ntbenwurzelstellung der Papilionaceen gibt zu genau denselben Bemerkungen
Veranlassung wie bei den Rosaceen, auch hier ist in so zahlreichen Fallen eine
correlative Beziehung zwischen Seitenknospen und Nebenwurzeln nachweisbar, dass
man gezwungen ist, darin ein primares Agens der Stellungsverhaltnisse der Neben-
wurzeln zu erblicken. Da die Betrachtung jeder zuerst zur Hand kommenden
Papilionacee, z. B. eines Lathyrus, eines Trifolium, einer Vicia geeignet ist meine
Ansicht zu beweisen. will ich darauf heute nicht weiter eingehen. Auch horre ich
noch einmal in mehr Einzelheiteu, als wozu ich nun die Gelegenheit habe. auf
diese Sache zurückkommen zu können.
KAPITEL VI.
Monotropa Hypopitys — Convolvulus arvensis — Solanum
Dulcamara — Linaria vulgaris — Orobanche Galii.
ij i. Monotropa H\popit\s. Wurzelknospen und Nebenwurzeln der Ericaeeen im wei/eren
Sinne. Primulaceen.
Auch für Monotropa Hxpopitss scheint es wieder Irmisch zu sein. welcher
die wurzelstandigen Adventivknospen entdeckt hat. Er sagt in Bezug auf diese
Pflanze das Folgende2) : »Eine Pflanze, von der ich glauben musste, dass sie direct
aus einem Samenkom hervorgegangen war, trug an den beiden untersten Blatt-
') Bot. Zeitung, 1857, pag. 456.
') Bot. Zeitung, 1857, pag. 465.
69
knoten tief unten aiti Stengel, wo aus demselben sich sofort eine Wurzel (die
Hauptwurzel) senkrecht nach unten fortsetzte, erst je ein Paar Schuppenblatter
(das unterste entsprach vvohl den Kotyledonen ), welche besonders desshalb deutlich
opponirt erschienen, weil die Schuppen seitlich durch eine niedrige, an der blatt-
losen Stengelseite ablaufenden Leiste verblinden waren ; die Leiste fehlte an den
nachsten vier Blattpaaren, deren Blatter noch opponirt standen, wahrend die folgen-
den spiralig angeordnet waren. Unterhalb des alleraltesten Blattpaares gingen links
und rechts an der Grenze der hypocotylischen Achse und der Hauptwurzel, Wurzel-
aste ab, und auf einem derselben stand dicht an der Stelle, wo er mit jener Achse
zusammenhing, ein Adventivspross«. Da Kamienski Drude, ich selbst und
andere oft nach den Keimpflanzen von Monolropa gesucht haben, allein stets ver-
gebens, scheint diese Pflanze sehr abhangig zu sein von ihren YVurzelknospen, und
da keine anderen Reproductionsorgane vorkommen, kann es nicht befremden, dass
diese Knospen schon bei der Keimpflanze gefunden werden.
In Bezug auf die Reproductionserscheinungen an den Wurzeln der erwachsenen
Pflanze kann ich nur die Resultate von Kamienski bestatigen t). Diese Re-
sultate sind aber so interessant, dass die wiederholte Beschreibung derselben mir
nicht überflüssig erscheint.
Die Wurzeln von Monotropa, welche ich untersuchte (Fig. 490 Taf. IV unten
links) waren alle dreistrahlig : dieselben besitzen, wie es scheint, kein Dicken-
wachsthum und verlieren ihre dicke, braune, primare Rinde (c p Fig. 49^ und c)
nicht. Es ist sehr mühsam, ein sauberes Wurzelsystem, wie ein solches in Fig. 49a
abgebildet ist, aus Humus und Erde loszupraparieren ; dieses rührt daher,
dass die Function der hier fehlenden Wurzelhaare auf der ganzen Oberflache
der Wurzelspitze, wie Kamienski gezeigt hat, iibernommen wird durch eine
dicke Mycelschicht, deren Yerzweigungen in die Umgebung hineindringen und
diese Letztere sehr compact mit der Wurzel verbinden: dazu kommt, dass die
Wurzeln ausserordentlich zerbrechlich und sehr stark verzweigt sind. An wohl-
gelungenen Praparaten kann man leicht drei Jahrgange der Pflanze erkennen.
Da die Pflanze namlich nur aus der Wurzel Sprosse erzeugt (gr Fig. 49a), und
diese Wurzel wenigstens noch im dritten Jahre (möglich auch noch spater) nach
ihrer Entfaltung fortlebt, tragt sie nahe bei der Spitze Knospenanlagen, im
mittleren Theile zur Entfaltung fertige Knospen oder blühende Pflanzen, am
Hinterende die zurückgebliebenen Basen der oberirdischen Theile des vorigen
Jahres. Die schonen weissen saftigen diessjahrigen Knospen (gr) stehen in den
Seitenwurzelachseln, jedoch gehort lange nicht zu jeder Wurzel eine Knospe.
Kamienski zeichnet dieselben (1. c. PI. I, Fig. I) nur in den Oberachseln, ich
fand sie aber eben so oft in den Unterachseln, jedoch niemals auf den Seiten-
kanten der Wurzelbasen. Die ersten Blatter der Knospen scheinen stets nach'
rechts und links in Bezug auf das Mutterorgan gestellt zu sein.
Die Seitenwurzeln entsprechen in ihrer Anordnung den drei Xylemstrahlen ;
sie entstehen entweder gesondert oder zu zweien hinter einander. In den zwei-
zahligen Gruppen ist die eine Wurzel stets viel spater entstanden wie die andere
und damit hangt es ohne Zweifel zusammen, dass bei der Bildung der jüngsten
') Les organes végétatifs . Bd. I, 1883, p. 200.
83
Besonders in der Gattung Veronica findet man viel Verschiedenheit in der
Nebenwurzelstellung, inzwischen sind bei den wasserbewohneuden Arten, wie bei
so vielen anderen Wasserprlanzen, blattachselstandige Wurzeln gemein. Hei Veromca
Anagallis untersuchte ich deren Entwicklung ; sie entstehen aus dem Perizikel
und befinden sich je zwei rechts und links in einer horizontalen Linie neben
der Seitenknospe, also ungefahr in der namlichen Anordnung wie bei Cochlearia
Armoracia, deren Wurzeln aber, wie wir gesehen haben, exogen sind. Bei Veronica
Beccabunga können bis zu zwölf nodale Wurzeln vorkommen, welche, indem sie
rings um den Knoten angeordnet sind, den Einfluss der Knospe weniger deutlich
bezeichnen. Für Veronica Buxbaumii sagt Clos1): »Pseudorhizes axillaires soli-
taires, ou géminées d'un cötc on des deux cótés du bourgeon.« Bei Gratiola
officinalis sitzen die Wurzeln entweder zur Seite und im Niveau der Blattschuppen
oder unterhalb derselben, und so ist es in anderen Fallen.
Auch die Labialen bieten viel Verschiedenheit in ihrer Nebenwurzelstellung
dar. Obschon die Ausnahmen zahlreich sind, glaube ich, dass man als Haupt-
regel für diese Familie stellen kann, dass die Rippen der vierseitigen Stengel,
die am Meisten activen rhizogenen Gewebe führen ; etwas weniger bevorzugt
wie die Rippe ist die ganze Umgebung der Seitenknospe, aus welchen beiden
Umstanden folgt. dass die Wurzeln an den Rippen im Niveau der Knospen am
meisten gehauft sein mussen. So ist es denn auch wirklich. Bei Lamium album
und L. purpureum stehen z. B. an den unterirdischen Sprossen gewöhnlich zu
jeder Seite der Knospe zwei oder drei Wurzeln, wahrend die Wurzeln unterhalb
der Blattinsertion viel seltener werden oder ganzlich fehlen. Dazu kommt nun
noch bei vielen Arten eine Wurzel oberhalb der Knospe wie bei Melissa officinalis,
Thymus serpxlli/n/-). Am wenigsten für die Wurzelbildung geeignet sind die zwi-
schen den Blattpaaren gelegenen Seitenflachen ; Wurzeln finden sich daran nur
auf dem Niveau der Knospen einander diametral gegenüber. Die sechzehn Wurzeln
eines Knotens von Lycopus europaeas, — mehr als sechzehn würden darauf keinen
Raum finden können, — sitzen folgendermassen : Eine dunne Wurzel oberhalb
jeder Knospe, eine dicke und zwei dunne aus den Stengelkanten hervorsprossende
Wurzeln jederseits der Knospe in einem kleinen Dreieck, mit schief nach der
Knospe aufsteigender Basis, in welchem Dreiecke die dickere Wurzel von der
Knospe am meisten entfernt ist, endlich, auf der Mitte der beiden knospenfreien
Stengelseiten eine dunne Wurzel1 1.
Mit der Erwahnung noch eines einzelnen, auf Betonica bezüglichen Beispieles
muss ich hier meine dürftige Betrachtung der Labiatennebenwurzeln beschliessen.
Die jungen Pflanzen von Betonica officinalis- besitzen bekanntlich eine alter-
nirende Blattstellung; unterhalb der Rückenlinie jedes Blattes stehen gewöhnlich
') Racines caulinaires, sep. pag. 45.
-') Die nicht seltenen blattachselstandigen Wurzeln von Mentha sylvestris, M. sativa,
.1/. rotundifolia, Nepeta Cataria und anderen Labiaten, scheinen unter Umstanden die
Knospen vertreten zu können, eben wie bei manchen Crassulaceen und Cruciferen.
8) Eine Figur, welche mit dieser Beschreibung beinahe vollstandig iibereinstimmt,
bei Irmisch. Die Keimung, die Wachsthums- und Erneuerungsweise einer Reihe ein-
heimischer Arten aus der natürlichen Pflanzenfamilie der Labiaten. Halle 1856. Fig.
35, Taf. III.
6*
84
zwei Nebenwurzeln, bisweilen, etwas nach rechs oder links in Bezug auf den
Mittelnerven nur eine einzelne. »An den Achsen mit decussirten Blattern stehen
die Nebenwurzeln in der Regel unter der Stelle, wo die Blatter eines Paares mit
ihren Ansatzen an einander stossen, nicht selten auch an den stumpfen Kanten
der höchstens 3 — 4 Linien dick werdenden Grundachsen« l).
Aji/ga reptans bildet an abgeschnittenen Wurzelstücken ziemlich leicht Callus-
knospen. Vergeblich versuchte ich dagegen die Wurzelknollen von Phlomis. iuberosa
und P. ameriedna zur Knospenbildung zu bringen.
Normale laterale Wurzelknospen sind nur bei einer einzigen Labiate bekannt,
namlich bei Ajuga gtnevensis. Auch hier ist I r m i s c h wieder der Einzige, welcher
davon eine gute Figur gegeben hat8). Die Knospen, welche schon an den Keim-
pflanzen vorkommen, sitzen in den Seitenwurzelreihen, aber nicht in den Achseln
von Seitenwurzeln, sie stimmen also wahrscheinlich mit denjenigen von Convol-
vulus arvensis überein. Ich selbst konnte dieselben nicht untersuchen ; sie wurden
von B ra un entdeckt und zuerst von Schultz8) beschrieben.
Bignoniaceen. Die Wurzelknospen von Catalpa syriu^ae/olia und Teeoma radkans
wurden von Trécul untersucht4) ; in Bezug auf letztere Art sagt er, dass die
Knospen besonders rings um die Seitenwurzeln entstehen und zwar auf deren Basis,
sind die Wurzeln durch irgend eine Ursache zerstört, dann entstehen die Knospen
nach Trécul aus der Hirnflache des zurückgebliebenen Restes oder aus einem Callus
welcher sich an der Stelle des abgestorbenen Organs aus den benachbarten leben-
den Geweben gebildet hat. Da Trécul der Erste ist, welcher dieses, wie wir ge-
sehen haben, sehr allgemeine Verhalten bemerkt hat, gebe ich hier noch seine eigenen
Worte. Nachdem er gezeigt hat, dass die Knospen von Tecoma an der Stelle von
Seitenwurzeln aus der Tiefe der secundaren Rinde der Mutterwurzel entstehen
können, fahrt er fort: »J'ai dit plus haut, que dans certains cas, des bourgeons
se substituent a des radicelles, 011 plustót, qu'ils se développent a leur place quand
celles-ci ont été détruits. . . . Quand une radicelle après avoir vécu quelque temps
hors de la racine mère avorte par une cause quelconque, la partie en contact avec
les agents extérieurs se détruit, et son altération se propage plus ou moins pro-
fondement dans 1'écorce de la racine mère jusqu'au corps ligneux, ou même dans
1'intérieur de celui ei jusqu'a la partie la plus profonde. Dans cette circonstance,
il arrive Ie plus souvent, sinon toujours, quand on vient a bouturer la racine mère,
que du tissu cellulaire se forme, remplit la cavité qui résulte de la déstruction et
qu'il en nait un bourgeon ordinairement tres vigoureux qui a sa base dans 1'in-
térieur du corps ligneux, au lieux de 1'avoir a la surface comme dans Ie cas
precedent •'). Si au contraire la radicelle n'a etc détruite que jusqu'a la circon-
férence du cylindre fibrovasculaire de la racine mère, Ie bourgeon se dtveloppe
sur la base persistent de cette radicelle«.
') Irmisch, Labiaten, pag. 83.
') Irmisch, Labiaten, pag. 91.
•) Flora 1854, N°. 24.
*) Ann. d. se. nat. Bot., T. 8, 1847, pag. 274.
*) Hier werden die Knospen gemeint, welche sich an der Stelle von Seitenwurzeln
in der secund.ïren Rinde gebildet haben.
85
Plantaginaceen. Wahrend Plantogo lanceolata niemals W'urzelknospen erzeugt,
findet man dieselben oft Ijei Pi. media.
Oleaceen. Syringa persica, S. rulgaris, /asminum nudiflorum und J. fruiicosum
erzeugen Wurzelknospen. Die Nebenwurzelstellung an den unterirdischen Sp rossen
von Sxringa vulgaris vvird folgendermaassen durch Cl os beschrieben: »Ces rejets
souterrains du Sxringa rulgaris ont des racines au dessous des bourgeons et alors
souvent géminées, ou latéralement a eux, ou les surmontant, ou semblant éparses.
Un examen attentif fait reconnaitre que la plupart d'entre elles sont superposées
en quatre rangs correspondant a ceux des bourgeons«.
Gentianaceen. In dieser Familie scheinen nur Erythraea linariaefolia x) und
Geniiana ciliata 2) Wurzelknospen zu erzeugen, welche in den Nebenwurzelreihen
sitzen, über deren genauere Stellung mir aber keine weiteren Besonderheiten be-
kannt sind.
Wittrock fand nur ein Dutzend wurzelknospentragende Individuen unter
mehreren tausenden untersuchten Exemplaren ersterer Art. Viele solche That-
sachen lassen sich unter den Pflanzen mit Wurzelknospen anführen, Artemisia
vulgaris, Campanula rotundifolia, Silene nutans. sind davon Beispiele. Dieses eigen-
thümliche Yerhalten beruht höchstwahrscheinlich auf besonderen Befruchtungs-
verhaltnissen, durch welche die bezüglichen Individuen entstanden sind.
Die Nebenwurzeln der Gentianaceen scheinen immer nodal zu sein; ob bei
deren Anordnung noch andere Gesetzmassigkeiten bemerkbar sind, ist noch nicht
festgestellt.
Asclepiadeen. Die Wurzelknospen von Asclepias Cornuti standen mir leider
nicht als geeignetes Untersuchungsmaterial zur Verfiigung, und auch über die
Nebenwurzelstellung, welche in dieser Familie sehr eigenthümlich zu sein scheint,
kann ich nicht weiter berichten.
KAPITEL VII.
Cirsium arvense — Picris hieracioides — Aristolochia C 1 e m a t i t i s —
Morphologische Uebersicht der normalen Wurzelknospen.
§ I. Wurzelknospen und Nebenwurzeln lei den Campanulinen und Rubiinen.
Campanulaceen. Royer und andere Beobachter erwahnen das Vorkommen
von Wurzelknospen bei Campanula rotundifolia; ich selbst habe die Prlanze oft
untersucht, diese Knospen aber niemals dabei bemerkt, sie mussen hier desshalb
jedenfalls selten sein. Die für die Campanulaceen so characteristische Stellung
der Nebenwurzeln in den Blattachseln oder neben den Seitenknospen habe ich,
wie mehrere andere Autoren, bei verschiedenen Arten beobachtet. Auch manche
Lobeliaceen besitzen die namliche Nebenwurzelstellung.
') Wi ttrock, Wurzelsprosse bei krautartigen Gewachsen, Bot. Centralbl., Bd. XVII,
1884, Sep. pag. 10.
') Irmisch, Bot.Zeit., 1857, pag. 465.
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Cucurbitaceen. Die Wurzelknospen von Thladiantha dubia ') sitzen an den
dunnen Wurzeln dieser Pflanze in den Achseln der Seitenwurzeln, gerade als ob diese
Seitenwurzeln Blatter waren, also der Mutterwurzel zugewendet. An den Knollen
fand ich diese Stellung ebenfalls am Meisten, dazu kamen aber noch bisweilen
einige mehrere Knospen, welche rings um die Seitenwurzelbasis standen. Ueber
die Wurzelknospen an den Knollen von Eopepon vitifolium sind mir die Einzel-
heiten unbekannt.
Caprifoliaceen. In der gartnerischen Literatur findet man angegeben, dass
Diervilla canadensis, Symphoricarpus racemosa und .S'. vïdgaris, sowie Weigclia rosea
durch Wurzelknospen vermehrt werden können; ob bei diesen Angaben keine
Verwechslung mit unterirdischen Stengein vorliegen kann, weiss ich nicht genau.
Lomara Xylosteum und Linnaea bórealis besitzen blattachselstandige Nebenwurzeln.
Bei den Rubiaceen sind mir keine Wurzelknospen bekannt geworden. Ihre
Nebenwurzeln besitzen eine ausserordentlich verschiedene Anordnung. welche aber
gewöhnlich durch die Blattstellung beherrscht wird. Nur selten scheinen dieselben
in den Blattachseln zu stehen, wie bei Galium Crueiala1).
§ 2. Cirsiiuii arvense.
Wenn man die horizontal im Boden fortwachsenden Wurzeln von Cirsium
arvense ausgrabt, so findet man zwischen den zweizeilig angeordneten Seitenwur-
zeln, in den Reihen derselben, zahlreiche Wurzelknospen {gr Fig. 75 Taf. VI I.
Bei einer naheren Betrachtung ihrer Stellung findet man, dass sie gewöhnlich in
den Oberachseln der Seitenwurzeln, dass heisst, wenn man eine knospenerzeu-
gende Adventivwurzel vor sich hat, dem Stamme (r»i) zugewendet vorkommen;
die übrigen Punkte der Seitenwurzelbasis sind für die Knospenbildung wie es
scheint ungeeignet. Nicht alle Knospen zeigen aber diese Stellung mit gleicher
Deutlichkeit. auf jeder Wurzel werden einzelne {grx) angetroffen. welche bei der
makroskopischen Betrachtung unabhangig von Seitenwurzeln zu sein scheinen,
allein ausnahmslos in den Reihen derselben stehen. In der Abbildung. welche
Irmisch von der Keimpflanze gibt3), sieht man die Knospen schon über die
Oberflache der Hauptwurzel zerstreut entweder wohl oder nicht mit den Seiten-
wurzeln in Zusammenhang. Die Seitenwurzeln verzweigen sich, wie bei zweistrah-
ligen Wurzeln Regel, in der Ebene der Hauptwurzel.
Sobald die Knospen durch die primare Rinde brechen, zeigen sie sich als
dicke, kraftige, schön roth gefarbte Organe, welche schnell anwachsen zu
orthotropen, mit Blattschuppen besetzten, eine spitzige Endknospe tragenden
Sprossen. Die zwei ersten Blatter an diesen Sprossen besitzen eine constante
Stellung, das erste Blatt ist namlich der Seitenwurzel zugekehrt, das zweite um
1800 vom Ersten entfernt, die höheren Blatter nehmen allmahlich die '/s-Stellung
') Sachs, Stoff und Form der Pflanzenorgane, Arb.d.bot.Inst.g.Würsburg, Bd.2,
1882, p. 704. R. J. Lynch, Les tubercules de Thladiantha dubia. Bulletin d. Congres
Intern, d. Bot. et d' Hort. a St. Pétersboiirg. Mai 1884, pg. 197 — 199. PI,
J) Man vergl. die Einleitung, pag. 9.
') Beitrag zur Naturgeschichte des Cirsium arvense und einiger anderer Distelarten,
Taf. 6, Fig. 1 — 11, Zeitschr. f. d. ges. Naturw., Bd. I, pag. 193, Halle 1853.
87
ein. An diesen unterirdischen Stengein bilden sich zahlreiche Nebenwurzeln {/ a
Fig- 75)> welche zwar mehrentheils internodial stehen, unter welenen sich aher
auch blattachselstandige vorfinden, entweder eine zu jeder Seite der Seitenknospe
in der Blattachsel, oder ausser diesen auch noch eine dritte unmittelbar oberhalb
der Knospe.
Die Wurzelsprosse können nach dem Absterben ihrer oberirdischen Theile,
aus ihrer Basis, welche im Boden lebend zurückbleibt, neue Knospen erzeugen ;
die Cirsiumstöcke der Wiesen sind deshalb entweder Wurzellohden oder gewöhn-
liche Seitenzweige ; wahre Rhizome werden bei Cirsium nicht gefunden. Wir haben
hier also das namliche Verhalten wie bei Epilobium angustifolium .
Die Wurzeln von Cirsium arvense sind wegen des Yorkommens von Inulin als
Reservenahrung sehr durchsichtig und in allen Wachsthumsperioden für die Un-
tersuchung im lebenden Zustande geeignet, überdies sind die Zeilen derselben sehr
gross, so dass ihre anatomische Structur leicht festzustellen ist. Das Dickenwachs-
thuni ist wenig erheblich, die primare Rinde (cp Fig. 77) wird nicht abgeworfen,
sondern folgt durch tangentiale und radiale Zelltheilungen der Dehnung des Cen-
tralcylinders. Ich zahlte im Periderm drei, in der centripetalen primeren Rinde
sechs und in der kleinzelligen centrifugalen Rinde ungefahr zehn Zellschichten.
Diese Rinde enthalt oft Luftkanale. Die Endodermis ist sehr leicht kennbar, weil
sich zwischen derselben und der nachstfolgenden Schicht der primaren Rinde inter-
cellulare, mit Gummiharz angefüllte Kanale (s 2) vorfinden, welche einen Inhalt
von dunkelbrauner Farbe führen. Das secundare Holz (x s) im Centralcylinder
besteht aus zwei flachen Bandern mit weiten Netzgefassen, welche von einander
getrennt sind durch die zvveistrahlige Gefassplatte (xp) und durch breite primare
Markstrahlen. Selbst die primaren Siebbündel (s/>) sind an alteren Wurzeln deut-
lich erkennbar.
Die Entwicklungsgeschichte der Seitenwurzeln und der Knospen lehrt man
am besten aus Langsschnitten (Fig. 76) kennen, welche geführt werden durch die
kleinen Rindenbeulen (7Ó Fig. 75), worin eine knospentragende Seitenwurzelanlage
verborgen ist. Solche Praparate sind sehr schön und interessant. In weitaus den
meisten Fallen findet man sofort, dass die Seitenwurzel, sowie die Knospe an ihrer
Basis nur aus dein Pericambium der Muttervvurzeln entstanden sein kann und,
dass die Endodermis sich an deren Bildung nicht betheiligt. Ort und Zeit der
Entstehung der Seitenknospe sind nicht zweifelhaft, dieselben entstehen erst, nach-
dem die Seitenwurzeln schon angelegt sind und aus der in Bezug auf Mutter-
wurzel und Seitenwurzel oben morphologisch definierten Partie des Pericambiums,
welche zur Zeit der Knospenbildung schon durch die bei der Wurzelbildung sich
ereignenden Vorgange affizirt sein muss. Die Gefassbündelverbindung der Knospe
kommt zunachst in Bezug auf den Centralcylinder der Seitenwurzel, in deren
Achsel sie sitzt, zu Stande. Hier muss ich aber bemerken, dass man bisweilen
Knospen findet, welche bei ihretn Wachsthum die Seitenwurzel mitgenommen,
und diese so weit ausserhalb der Rinde der Mutterwurzel gebracht haben, dass
es dann den Anschein hat, als ob die Wurzel aus der Knospe entspringt, die Knospe
also das primare Product gewesen sei.
Die Querschnittsansichten (Fig. 77) sind besser geeignet wie die Langsschnitte,
um die Verbindung der Seitenorgane mit dem Innern der Mutterwurzel zu beob-
88
achten. Erstens sieht man dabei, dass die Seitenwurzeln in dieser Hinsicht Ver-
schiedenheiten zeigen können, in so weit einige durch Holzbündel mit den
primaren Gefassplatten verbunden sind, wahrend andere nur mit dem secundaren
Holze zusammenhangen, und zweitens, dass bei weitaus den meisten scheinbar
vereinzelt stehenden Knospen, bei welchen die Seitenwurzel nicht direct zu sehen
ist, doch ein feines Holzbündel oder ein einzelnes Spiralgefass von der primaren
Gefassplatte (xp Fig. 7") der Mutterwurzel aus in die Knospe hineinlauft. Da-
durch wird angedeutet, dass die Knospen in diesem Falie entweder Seitenwurzeln
ersetzen, oder zu einer rudimentar gebliebenen Seitenwurzel gehören.
An der Bildung jener selteneren Knospen und Wurzeln, welche den Eindruck
machen einer sehr frühzeitigen Entstehung, scheint nicht das Pericambium allein,
sondern auch die centrifugale Partie der primaren Rinde betheiligt zu sein.
Nach der Beschreibung von Irmisch ') stimmt Sonchus arvensis in Bezug auf
ihre Wurzelknospen genau mit Cirsium arvense überein.
§ 2. Picris hieracioidis.
An den jungen, mit einer schonen Blattrosette überwinternden Pflanzen von
Picris hieracioidis (Fig. 78 Taf. VI) findet man eine gelbüch braune Hauptwurzel.
welche mit der primaren, überhaupt nicht abgeworfen werdenden Rinde bekleidet
ist. Die Seitenwurzeln sitzen daran meistens in zwei Reihen und unmittelbar neben
denselben, entweder rechts und links oder in den Oberachseln, seltener in den
Unterachseln, werden ein oder zwei Wurzelknospen gefunden, welche anfangs
kleine Beulen auf der Wurzeloberflache bilden, da sie endogen entstehen und die
iiusseren Schichten der primaren Rinde nach aussen drücken.
Die Nebenwurzeln, welche aus dem gestauchten Stengeltheile der Blattrosette
entstehen, sind zu Ende des ersten Jahres vier bis sechs an der Zahl, sie stehen
in vier Reihen, wovon zwei mit der Ebene der Samenlappen und der Seitenwur-
zeln zusammenfallen. Ein Querschnitt einer alten Wurzel mit Seitenwurzel und
zwei zu der letzteren gehörigen lateralen Wurzelknospen ist in Fig. 79 Taf. V I
dargestellt. Die primare Rinde (cp) besteht aus ungefahr zehn durchsichtigen
Zellschichten und ist von weiten Intercellularraumen durchsetzt. Die secundare
Rinde ist ausserordentlich dick aus saftreichem Parenchym mit zerstreuten Sieb-
bündeln aufgebaut und, besonders nahe bei der ausseren Grenze, von Milchsaft-
gefassen durchsetzt. Der kantige Holzcylinder bildet nur ein dunner Faden im
Innern und lasst kaum mehr die primare Structur des Centralcylinders erkennen.
Die Seitenwurzeln entstehen nicht allein aus dem Pericambium. sondern- bei
deren Bildung sind auch die Endodermis und zwei oder drei weitere Zellschichten
der primaren Rinde (cp Fig. 79 und 80) mit einbegrifïen, also ist es auch hier,
wie bei den früh angelegten Wurzeln von Cirsium arvense, der centrifugal wach-
sende Theil dieser Rinde. welcher sich an der Seitenwurzelbildung betheiligt. Die
ursprüngliche Gefassplatte der Seitenwurzel lasst sich sehr leicht bis ins Irinere
der Mutterwurzel verfolgen, wo sie, mit der ahnlich gebauten Gefassplatte dieser
letzteren verschmilzt.
') BqL Zeit., 1857, pag. 461, Fig. 1 — 3. In Gelderland konnte ich diese Knospen
nicht finden.
89
Die Knospen (gr Fig. 79 und 80) entstehen auf eine mit der Entwicklungs-
geschichte der Seitenwurzel vollstandig ahnliche W'eise, das heisst aus einer
Zellgruppe, welche aus dem Pericambium der Endodermis und zwei oder drei der
weiter nach aussen liegenden Schichten der primaren Rinde besteht. Auch in
diesem Falie sind Seitenwurzel und Knospen in so engem Zusammenhang, dass
an deren gegenseitigen Beeinflussung im Bildungsstadium nicht zu zweifeln ist.
Und doch ist die Stellung der Knospen hier eine solche, dass man dieselben als
zur Mutterwurzel gehórig betrachten muss. Bei Cirsiutn war die Yerbindung zwi-
schen Knospe und Seitenwurzel also eine mehr directe wie hier. Man erkennt
dieses am besten aus den Langsschnitten, welche sich gut eignen, um die Gefass-
bündelverbindung {gf Fig. 80) zwischen Knospe und Tragorgan festzustellen und
wobei man nicht nur sieht, dass die von der Knospe besetzte Stelle eigentlich
zur Mutterwurzel gehort, sondern auch, dass der Verbindungsstrang (gf), welcher
hier wie gewöhnlich aus einem feinen Holzbündelchen besteht, worin besonders
Spiralgefasse und Spiraltracheïden gefunden werden, sich unmittelbar an den Holz-
körper der Mutterwurzel ansetzt.
Ich glaube nicht, dass man aus der einfachen Natur dieses Verbindungs-
stranges Recht hat zu schliessen, dass die Knospen als metamorphosirte Wurzel-
anlagen aufgefasst werden mussen, denn wir haben bei Aitanlhus glandulosa (gf
Fig. 32) eine ganz ahnliche Verbindung zwischen Knospe und Mutterwurzel ge-
funden, ohne dass hier irgend ein Grund zur Annahme der bezeichneten Meta-
morphose vorlag; auch bei vielen Callusknospen werden ahnliche einfache Strange,
welche durch sympodiale Verwachsung der aus den Blattern niedersteigenden
Gefassbündelchen entstehen, angetroffen. Man hat in diesen Gebilden überhaupt
nichts anderes wie eine sehr einfache Form des Centralcylinders zu erblicken.
ahnlich demjenigen der Farnkeimpflanzen, welcher ebenfalls nur ein Sympodium
ist, welches aus den Blattspuren entsteht.
Anderseits konnte man geneigt sein, bei makroskopischer Betrachtung die
Knospen auf Wurzelanlagen zurückzuführen, und zwar desshalb, weil bei Picris
hieracioides, eben wie bei vielen anderen schon früher beschriebenen Arten die
Seitenwurzeln, wenn sie nicht von Knospen begleitet werden, oft zwei zu zwei
beisammen stehen (Fig. 78), wahrend die knospenführenden gewöhnlich vereinzelt
sind. Es ist móglich, dass diese Auffassung wirklich die richtige ist, allein es lasst
sich dagegen anführen, erstens dass von den zwei Seitenwurzeln einer Gruppe
beinahe immer die eine genau oberhalb der anderen sitzt '), wahrend die Knospen
eben so oft oben oder unten, wie seitlich gestellt sind, zweitens dass sehr oft zu
einer Wurzel zwei Knospen kommen und nur sehr selten zwei Wurzeln. Ich muss
deshalb die Frage, ob man die Wurzelknospen von Picris hieracioides als metamorpho-
sirte Wurzelanlagen aufzufassen hat, unentschieden lassen, die Hypothese, dass
diese Knospen bei weit entfernten Urahnen gewöhnlich laterale Callusknospen
waren, halte ich für ebenso wahrscheinlich 8) ; nur die Beeinflussung ihrer Ent-
stehung durch die Seitenwurzel ist ausser allem Zweifel.
') Die beiden Wurzeln sind, wie gewöhnlich in ahnlichen Fallen, nicht gleich alt,
es kann aber sowohl die altere, wie die jongere oben sitzen.
-) Auch könnten dieselben weder das Eine noch das Andere sein, sondern eben
Das — was sie sind.
go
Andere mir bekannt gevvordene Compositen mit Wurzelknospen sind ausser
den drei schon abgehandelten die Folgenden : Carlina acaulis, Juritua c\iiaroides,
Inula britannica, Chondrilla juncea, Gnaphalium arendrium und Lactuca muralis. Letz-
tere tragt nur bisweilen Knospen infolge von Verwundung.
In Bezug auf die Nebenvvurzelstellung der Compositen kann ich hier nicht in
Einzelheiten treten, da die mir bekannten Falie mich kaum eine andere Gesetz-
massigkeit als die überall vorkommende in Bezug auf Centralcylinder und Blatt-
stellung haben erkennen lassen. Die Sache verdient aber eine weitere Prüfung.
§ 4. Aristolochia CUmatitis.
Ich bespreche die Wurzelknospen von Aristolochia CUmatitis an dieser Stelle,
wei! ich, soviel wie thunlich, Eichler's Syllabus bei der Einreihung meiner Pflanzen
gefolgt bin, und dieser Autor die Hysterophyten als Anhang seines Systems vor-
führt. In morphologischer Hinsicht stellt unsere Pflanze sich, wie wir sehen werden,
in Bezug auf ihre Wurzelknospen1) den Santalaceen und Podostemaceen nahe,
wodurch die verwandtschaftlichen Beziehungen der Aristolochiaceen mit den ge-
nannten Familien um eine vermehrt werden, namlich die allen diesen Gruppen
gemeinsame, beinahe oder vollstandig exogene Entstehung ihrer Wurzelknospen
aus der primaren Rinde der Mutterwurzel.
Die Keimung von Aristolochia CUmatitis ist, wenn ich nicht irre, noch niemals
beobachtet, ich vermag desshalb nicht anzugeben, ob die Hauptwurzel schon Wurzel-
knospen tragt ; die Seitenwurzeln und die Nebenwurzeln, welche ich untersucht
habe, waren alle damit besetzt. Ich habe zu meiner Verwunderung durchaus keine
feste Regel auffinden können, durch welche die Anordnung dieser Knospen auf
der Wurzelobernache beherrscht wird"), so dass sie mit vollem Rechte als adventiv
bezeichnet werden können.
Ich habe in Fig. 81 Taf. VI ein Habitusbild der verschiedenen Sprossungen,
welche an den unterirdischen Theilen unserer Pflanze vorkommen können. gezeichnet.
Betrachten wir zuerst den Spross gr, welcher sich aus einer Wurzelknospe ent-
wickelt hat. Ganz unten finden wir daran zwei sehr niedrige, nach der Divergenz
lh gestellten Scheidenblatter /' und/2, von welchen das erste zwar oft den Ein-
druck macht, als sei es der Mutterwurzel (r m) zugewendet, allein es ist in der
Wirklichkeit, wie in der Figur angegeben, dem ersten Blatte der meisten anderen
Wurzelknospen ahnlich, nach unten gekehrt. Das dritte Blatt des Wurzelsprosses
folgt noch gewöhnlich die '/2-Stellung, welche auch die spateren Blatter gewöhnlich
beibehalten; oft zeigt aber schon das dritte Blatt eine kleine Prosenthese3). Knospen
finden sich in den Achseln von allen Blattern selbst von den rudimentaren/1 und/ \
Sehr eigenthümlich ist es, dass die erste Nebenwurzel (ra) des Wurzelsprosses
1 1 \11ch manche andere Aristolochiaarten können vermittelst Wurzelstecklingen
vermehrt werden.
2) Zwar fand ich bei der anatomischen Untcrsuchung oft, dass die Knospen auf
der rechten oder linken Seite des Radius sitzen können, welcher durch die nachstbe-
nachbarte Gefassplatte geht (man vergleiche z. B. Fig. 83 und 85).
*) Die 2/..-Stellung, welche dabei erreicht werden kann, scheint immer voriiber-
gehend zu sein.
9i
median nach vorn fallt, unmittelbar oberhalb des kleinen Knösi)chens in der Achsel
von ƒ' (im unteren Diagramm neben Fig. 8i ist r a die median nach vorn fallende
Nebenwurzel), wahrend die zwei ersten Nebenwurzeln (ra) an den aus Stengel-
knospen entwickelten Zweigen (s k) nach rechts und links in Bezug auf das Mutter-
organ stehen, in Uebereinstimmung mit den nach rechts und links gestellten zwei
ersten Blattern dieser Sprosse. Man hat hier also im Grimde ein Fall vor sich,
wobei die Nebenwurzelstellung mit der Anordnung der Blatter (oder möglicher-
weise mit derjenigen der dazu gehörigen Achselknospen ) zusammenhangt. Nach
dieser letzteren Bemerkung kann ich in Bezug auf die aus den Stengelorganen
entstehenden neuen Sprosse kurz sein. Wir sahen schon, dass dieselben mit zwei
nach rechts und links gestellten Blattern, welche hier auch nichts weiteres als
Schuppenblatter sind, anfangen, und, dass unmittelbar unterhalb der letzteren die
Nebenwurzeln (ra) sitzen (man vergleiche das obere, neben Fig. 81 gezeichnete
Diagramm, worin der schwarze Punkt den Mutterstengel, die kleinen Kreise (ra)
die Nebenwurzeln angeben). In jeder Blattachsel sitzt eine Knospe, entfaltet diese
sich, so entsteht daraus ein Zweig, welcher dem Mutterspross ahnlich ist; entstehen
daraus neue Nebenwurzeln, so haben auch diese wieder die vorerwahnte Stellung.
Ob die Nebenwurzeln zur Entwicklung kommen können. wenn die Knospen in
Ruhe bleiben, weiss ich nicht, ebensowenig ob noch andere Punkte als die Knospen-
basis Nebenwurzeln erzeugen können; jedenfalls sind aber die zuletzt genannten
Stellen die eigentlich rhizogenen.
Die Wurzeln von Aristolochia Clematitis bestehen aus einer sehr dicken primaren
Rinde {c p Fig. 83 und 84) und einem dunnen Centralcylinder, welcher vier- bis
sechsstrahlig ist. Das Dickenwachsthum des letzteren ist gering, so dass die primare
Rinde bleibend ist ; die secundaren Holzbündel bleiben sehr lange getrennt, schmelzen
aber zuletzt durch Umwandlung des Parenchyms in Holzelemente, also nicht ver-
mittelst cambialen Dickenwachsthums, mit den primaren Bündeln zusammen. Peri-
cambium und Endodermis haben den normalen Bau, die Entwicklung der Seiten-
wurzeln [r l Fig. 84) bietet aber hier die Eigenthümlichkeit, dass von den nahezu
zwanzig Zellschichten, woraus die primare Rinde (<"ƒ') besteht, uur die vier oder
fünf ausseren sich als nicht reproductionsfahig ergeben. wahrend alle übrigen sich
an der Bildung der primaren Rinde (e p-) der Seitenwurzel betheiligen, sodass diese
als beinahe vollstandig exogen betrachtet werden muss. Der Centralcylinder der
Seitenwurzel entsteht aber ausschliesslich aus dem Pericambium der Mutterwurzel,
und zwar, in Uebereinstimmung mit der allgemeinen Regel, aus dem hinter den
Gefassplatten gelegenen Theile desselben. Die secretführenden Zeilen liegen ver-
einzelt, oder in kurzen Reihen durch das Parenchym der primaren Rinde zerstreut.
Die Entwicklungsgeschichte der Knospen lasst sich leicht verfolgen, da die-
selben vollstandig exogen sind und desshalb auf der Wurzelrinde in allen Ent-
wicklungsstadien ohne Mühe aufgefunden werden können. Ich habe alle möglichen
Altersstufen dieser Knospen, als wie gemischt, auf der Wurzeloberflache beobachtet.
Ob wir darin wirklich die Möglichkeit einer so regellosen Entstehung erblicken
mussen, kann aus der einfachen Beobachtung nicht geschlossen werden, es ist
möglich, dass eine anscheinend ganz junge Anlage schon lange gerulu hat, ja
selbst, dass auf einer scheinbar durchaus gleichmassigen Wurzelrinde schon langst
bestimmte Zellgruppen für die Knospenbildung pradisponirt sind, obschon man
Q2
das denselben, selbst mikroskopisch, nicht anschen kann. Ware die letztere Hypothese
zutreffend, so würde man die entferntere Ursache der Knospenbildung schon im
\'oL,retationspunkt der wachsenden Mutterwurzel suchen können, nur die Anregung
zur Entfaltung der Anlagen ware secundar. Die Nothwendigkeit der Annahme des
zuletzt bezeichneten Reizes, welcher, wie ich schon in der Einleitung hervorhob,
doch wohl von der namlichen Natur sein muss, wie die organisirenden Krafte
des Meristems. lassen es als wahrscheinlich betrachten, dass die Knospen an der
erwachsenen Mutterwurzel neugebildet werden können. so dass man die ganze
Oberflache derselben als reproductionsfahig zu betrachten hat ' I.
In Fig. 85 findet man den (Juerschnitt einer Wurzel abgebildet, welche eine
sehr junge. noch als undifferenzirter Zellhügel zu beobachtende Knospe (gr) tragt,
und in Fig. 86 die Randpartie dieser Knospe mit einem Theile der angrenzenden,
nicht an der Knospenbildung betheiligten primaren Rinde der Mutterwurzel. Die
(lunkelschwarze, Rinde und Knospe überziehende Epidermis wird gewöhnlich durch
die Knospe durchbohrt, allein bei sehr früh angelegten Knospen ist die Epidermis
der Mutterrinde ein integrirender Theil der Neubildung. Die Hauptmasse des
Knospenkörpers entsteht aus denjenigen zwei oder drei Zellschichten, welche der
Epidermis unmittelbar angrenzen, und als Korkmeristem betrachtet werden können,
noch tiefer nach dem Inneren besteht die Rinde aus Collenchym, das sich für die
Reproduction weniger gut zu eignen scheint. Die Zelltheilungsfolge in den genannten
Schichten ist ziemlich regellos und nur schwierig lasst sich darin die, mit der Ober-
flache parallele und dazu senkrechte Stellung der Theilwande (Regel von Sachs)
erkennen. Die weitere Entfaltungsgeschichte der Knospe ist die gewöhnliche und
lasst sich aus der friiher beschriebenen Structur des erwachsenen Productes ab-
leiten, braucht hier also keine weitere Besprechung. Interessant ist die Ent-
wicklung des Gefassbündelsy sterns, wodurch die Knospe sich spater mit dem Central-
cylinder der Mutterwurzel verbindet. Aus einer Betrachtung der Fig. 82, welche
einen Langsschnitt einer knospentragenden Wurzel vorstellt, ergibt sich, dass die
Gefassbündel der zwei erstru Itlatter zu einem einzigen Bündelstrang (g/J ver-
schmelzen; dieser kann sich aber bei seinem ferneren centripetalen Wachsthum
gabeln, die Gabelzweige verwachsen dann zuletzt mit dem Holze des Central-
cylinders der Wurzel. Wir (inden hier also einen bekannten Vorgang (Ailan(hu$
glanduhsa. Rosa pimfinellifolia, Pictis hieracióides) zurück. Die Frage, auf welcher Weise
der vollstandige Centralcylinder solcher Knospen entsteht, wie der Perizikel und die
Endodermis desselben sich entwickeln und wie die Anschliessung letzterer Gewebe
an den Centralcylinder der Mutterwurzel zu Stande kommt. sind von bedeutender
anatomischer Wichtigkeit, die darauf zielende Untersuchung ist aber sehr schwierig
und es war mir noch nicht möglich, damit fertig zu werden.
Bei einer Wurzel wie die von Aristolochia Clematitis, i'ür welche, wie oben
gesagt, nur angenommen werden kann, dass jede Zelle der Oberflache als repro-
ductionsfahig betrachtet werden muss, ist es ein merkw ürdiger Umstand, dass eine
bestimmte Zzïïgruppe gemeinsam arbeitet an der Bildung einer einzelnen Knospe,
') Die beinahe exogene Entstehung der Seitenwurzeln legt es zwar nahe, die Knos-
pen auf Wurzelanlagen zurückzuführen, allein es gelang mir nicht dafür den Beweis
beizubringen.
93
wahrend die nachste Umgebung dabei in Ruhe verbleibt. Es ist, als ob ein Krystalli-
6ationsprocess an einem gevvissen Punkte in einem Krystallsubstanz enthaltenden
Medium begonnen ist, wodurch die Nachbarschaft erschöpft wird. In diesem und
ahnlichen Fallen scheint es wirklich ani einfachsten anzunehmen, dass eine gewisse
Substanz im bildungsfahigen Gewebe entweder schon vorkommt oder durch aussere
Reize darin Ieicht entstehen kann, sodald diese Substanz aber in einem bestimmten
Maasse vermehrt ist und dadurch zur Erzeugung der Neubildung Veranlassung
gibt, wobei dann wieder irgend ein anderer von innen oder von aussen kommender
Reiz wirksam sein muss, scheint dieselbe durch diese Neubildung selbst verbraucht
zu werden, wodurch die Umgebung erschöpft und für eine weitere Reproduction
unfahig wird.
t; 5. Parasitiscke Phanerogamen und Podöstemaceen.
Dass der sogenannte Thallus der parasitischen Phanerogamen als ein Wurzel-
organ betrachtet werden muss, halte ich für sicher und dieses ist auch die Auf-
fassung vieler der alteren Botaniker gewesen, welche darüber geschrieben haben.
Für die Loranthaceen liegen die Verhaltnisse so offen und klar vor, dass man den
Namen Thallus für ihre Saug- und Reproductionsorgane noch nicht einmal in
Anwendung gebracht hat. Bei Viscum album ist denn auch deren Wurzelnatur un-
zweifelhaft. Diese Pflanze ' ) besitzt zweierlei Arten, von in der Nahrpflanze ein-
geschlossenen Wurzeln, die »Rindenwurzeln« und die »Senker«. Die ersteren be-
finden sich in dem Cambium der Nahraste, die Senker zweigen sich davon in
radialer Richtung ab und dringen in das Holz hinein. An der nach aussen ge-
kehrten Seite tragen die Rindenwurzeln zerstreute Knospen, welche unabhangig
von den Senkern zu sein scheinen und jedenfalls als wahre Wurzelknospen zu
bezeichnen sind. Die anatomische Structur der Rindenwurzeln ist, für so weit
mir bekannt, noch nicht festgestellt ; man scheint darin dorsiventrale Gebilde sehen
zu mussen, woraus sowohl die Senker, welche als Nebenwurzeln aufzufassen sind,
wie die Knospen exogen entstehen. Die Existenz von Viscum istdurchaus von
den Wurzelknospen abhangig. An den Keimpflanzen entstehen sie schon im zweiten
Jahre als Adventivknospen, welche aus dem Gewebekragen auf der Grenze zwischen
dem Hypocotyl und der primaren Saugwurzel nach aussen brechen2).
Zahlreiche andere Loranthaceen dürften sich ganz ahnlich wie Viscum verhalten.
Auch viele Santalaceen tragen unzweifelhaft Wurzelknospen ; bisher sind die-
selben, für so weit mir bekannt, nur bei Thesium Montanum naher untersucht
worden8); sie befinden sich bei dieser Pflanze auf dem Hypocotyl in den Reihen
der Samenlappen und auf der Hauptwurzel, sie entstehen beinahe, jedoch nicht
vollstandig exogen.
Bei den Rafflesiaceen und den Balanophoraceen fïndet man in einzelnen Fallen
sehr deutliche Wurzelknospen, bei anderen Arten sind die Reproductionserschei-
nungen, welche durch einen Thallus vermittelt werden, morphologisch unaufgeklart,
') R. Hartig, Lehrbuch der BaumkrankhcUen, Berlin 1882, pag. 18.
2) F. Gümbel, Zur Entwicklungsgeschichte von Viscum album, Flora 1856, pag.
433, und 1855, pag. 335.
3) Irmisch in Flora 1853, pag. 522.
94
es ist jedoch auch dafür sehr wahrscheinlich. dass man in diesem Thallus eine
metamorphosirte W'urzel erblicken muss.
Da wir so zu sagen bei allen Abstufungen des Parasitismus, und in den
verschiedenartigsten Pflanzenfamilien, worin sich diese Eigenschaft ausgebildet hat,
— ich brauche nur einerseits an die farblosen Humusbewohner wie JVeottiii Nidus-
avis nnd Monotropa Hypopitys, anderseits an die echten 1'arasiten wie Orobancht und
die soeben besprochenen Familien zu erinnern, — überall Wurzelknospen schon
mit Sicherheit kennen oder wichtigen Grund haben, auf deren Existenz zu schliessen,
scheint es mir, dass die Folgerung berechtigt ist, dass eben die Existenz von
Wurzelknospen in einer Familie eine Anleitung zur Ausbildung des Parasitismus
bei derselben werden kann. Nimmt man namlich an, dass der Parasitismus im
allgemeinen damit angefangen ist, dass sich an den Wurzeln der betreffenden
Arten das Vermogen zur Verwachsung mit den Wurzeln anderer benachbarter
Arten ausgebildet hat (man denke an die Rhinanthaceen), so muss es für die
Entstehung einer vollkommen parasitaren Lebensweise als ein sehr wichtiger.
möglicherweise als ein nothwendiger Umstand betrachtet werden, dass sich in der
unmittelbaren Nachbarschaft der Verwachsungsstelle ein Spross bilden kann.
Dass die Wurzelknospen in dem Verwandtschaftskreise der Hysterophyten,
welche so reich ist an parasitischen Familien, auch bei den selbstandig lebenden
Formen angetroffen wird, sahen wir schon durch das Verhalten von Aristolochia
Clematitis. Ein anderes Beispiel dafür ist die so ausserst eigenthümliche Familie
der Podostemaceen, mit deren Morphologie Warming's schone Untersuchungen ' )
uns bekannt gemacht haben. Die Verzweigung ist bei den meisten Arten dieser
Familie beinahe ausschliesslich von Wurzelknospen abhangig; hier ist es desshalb
diese besondere Verzweigungsform, durch welche das Habitusbild der ganzen Pflanze
bestimmt wird. Die Wurzeln sind mehr oder weniger dorsiventral, sie besitzen
zwei Xylembündel, welche im Centralcylinder nach rechts und links gestellt sind
und nach oben einigermaassen convergiren, die Phloëmbündel sind sehr undeutlich.
Die Nebenwurzeln sind, in Uebereinstimmung mit der Stellung der Xylembündel,
auf der rechten und linken Seite der Wurzeln befestigt und brechen durch Spalten
in der primaren Rinde, welche nicht abgeworfen wird, nach aussen. Die Knospen
entsprechen in ihrer Anordnung den Xylembündeln und befinden sich desshalb in
zwei Reihen, welche beinahe mit den beiden Nebenwurzelreihen zusammenfallen.
Dieses ist aber nicht genau der Fall, denn die beiden Knospenreihen stehen etwas
mehr zur Rückenlinie der Mutterwurzel angenahert wie die Xebenwurzeln.
Der offenbare Zusammenhang zwischen Xylembündeln und Sprossknospen-
stellung ist hier besonders desshalb bemerkenswerth, weil die Knospen anatomisch
durchaus unabhangig vom Centralcylinder, von dieser durch mehrere Zellenschichten
getrennt, aus der primaren Rinde entstehen. Sie entwickelen sich zwar endogen
und mussen 2 — 5 Zellenschichten zerreissen, urn nach aussen zu treten, allein dieses
macht die Beeinflussung ihrer Stellung durch die Symmetrieverhaltnisse des Central-
cylinders nicht weniger merkwürdig2).
') Familien Podostemaceae, Afh. Vidensk. Selsk. Skr. 6 R. Afd. II, 1, 1881, 2. Afh.
(. R. \fd. 11,3, 1882. Siehe auch Cario, Bot. Zeit., 1881, pag. 25.
1 Die systema andl chaft der Podostemaceen zu den Santalaceen scheint
mir besonders durch die folgenden Merkmale angezeigt zu werden: — Der Nucellus des
95
§ 6. Morplwlogisdie Uebersicht der verschiedenen Gattungen der
normalen Wïirzelknospen.
Am Ende meiner speziellen Betrachtungen üher die Stellungsverhaltnisse uiul
den Bau der Wurzelknospen angelangt, wünsche ich hier noch eine kurze Ueber-
sicht zu geben über die hauptsachlichsten Verschiedenheiten in morphologischer
Hinsicht, welche wir dabei gefunden haben. für alle Einzelheiten muss ich auf die
eingehende Behandlung selbst verweisen.
i. GRUPPE. Die Knospen entstehen aus den Aussenschichten der primaren
Rinde.
a) Dieselben sind in ihrer Stellung unabhangig von der Structur des Central-
cylinders und scheinen durchaus regellos auf der Rinde zerstreut vorkommen
zu können. Hierzu gehören Aristolochia Clemaiitis und wahrscheinlich die
meisten Phanerogamen-Parasiten aus den Familien der Rafflesiaceen und
Balanophoraceen.
b) Die Knospen entstehen ahnlich wie im vorigen Falie, sindaberin ihrerStellung
durch die innere Symmetrie des Centralcylinders bedingt: Podostemaceen,
Loranthaceen, Santalaceen, Orobanchen.
2. GRUPPE. Die Knospen entstehen aus der Oberflache des Centralcylinders,
oder in geringer Tiefe unterhalb dieser Oberflache.
Reihe I. Ohne feste Symmetrie, nur eine Beeinflussung durch die Xachbar-
schaft des Lateralcallus auf die Knospenbildung ist bemerkbar: Ailantkus glandulosa.
Reihe 2. Xach festen morphologischen Regeln.
Erster Fall. Die Knospen sind durchaus unabhangig von den Seitenvvurzeln.
nur stehen sie in deren Reihen, also auf den primaren Markstrahlen der Mutter-
wurzel.
a) Die Knospen können sehr spat aus dem Korkcambium entstehen: Pyrus
japonica.
b) Die Knospen entstehen entweder spat, wie bei Pyrus, Rosa pimpineUifolia,
Rubus ldaeus, R. odoratus, oder sehr frühzeitig und ersetzen im letztereu
Fall eine Xebenwurzelanlage : Prunus dotnestica, Convolvuhts arvensis, Ajuga
genevensis.
Zwei ter Fall. Die Knospen sind entweder scheinbar unabhangig von den
Seitenwurzeln oder stehen in deren Achseln. Im ersteren Falie sitzen sie jedoch
immer in den Seitenwurzelreihen und oft lasst sich nachweisen, dass bei ihrer
Entstehung eine Seitenwurzelanlage in Betracht zu ziehen ist: Aüiaria officinalis,
Cirsium arvense, Euphorbia Esula, Sonchus Arvensis, Anemone sylvestris.
Dritter Fall. (Hauptfall der Wurzelknospenstellung. ) Die Knospen stehen
rings um die Basis einer Seitenwurzel oder auf derselben, und sind in ihrer Stellung
wahrscheinlich unabhangig von der Symmetrie des Centralcylinders dieser Seiten-
Ovulum verlangert sich in den beiden Familien bis in die Micropyle — beide besitzen
eine Centralplacenta — diePodostemaceenkeimlinge besitzen keine wahren Hauptwurzeln,
sondern einen aus Haaren bestehenden Saugapparat — die mannlichen Blüthen von My-
sodendron zeigen grosse habituelle Aehnlichkeit zu dem Androecium der Podostemaceen
— in den beiden Familien ist die Wurzelknospe ein Hauptorgan für die Verzweigung.
96
wurzel, dagegen ist eine Bevorzugung der Oberachseln sehr oft wahrnehmbar.
Dieselben mussen entweder als metamorphosirte Seitenwurzeln zweiter Ordnung
(Coclüearia) oder als metamorphosirte secundare Seitenwurzeln der ersten Ordnung
(A'itmex), oder, endlich als unabhangige Neubildungen des Wurzelkernes (Zinaria)
aufgefasst werden.
a) Zu jeder Seitenwurzel gehort eine einzelne Knospe: Epilobium angusHfolium
(diese Art bildet ein Uebergang zum vorigen Fall), Sium laüfolium, Dioscorea
sativa, D. japonica.
/>) Zu jeder Seitenwurzel gehören mehrere Knospen : Scilla Hughii, Cephalantlura
rubra, Picris hieracioides, Linaria vulgaris, Coclilearia Armoracia. Nasturtium
sxhrslre. Bei den Wurzelsprossen von Solarium Dukamara zeigt sich Analogie
zu den Knospen, welche aus Lateralcallus entstehen.
c) Die Knospen stehen vereinzelt neben den Seitenwurzeln und können mit
viel Wahrscheinlichkeit als metamorphosirte secundare Wurzelanlagen der
ersten Ordnung betrachtet werden : Monotropa Hypppitys. Pyrola uniflora,
diese Arten bilden also einen Uebergang zu dem folgenden Falie.
Vierter Fall. Eine oder mehrere Knospen stehen unmittelbar oberhalb oder
unterhalb einer Seitenwurzelbasis, dieselben entsprechen ohne Zweifel Seitenwurzel-
anlagen der ersten Ordnung: Ramcx Acetosella (sicher), Hippophae rhamnoides (sehr
wahrscheinlich).
3. GRUPPE. Wurzelknospen, welche durch die directe Umwandlung eines
Vegetationspunktes einer fortwachsenden Wurzel, oder einer schon deutlich aus-
gebildeten Wurzelanlage entstehen : Selaginella Martensii, S. laevigata, S. inaequalifoüa,
S. denticulaia, S. Galeottiana, Ophioghssum vulgatum, Anthurium longifolium, Neottia N/dus-
avis, Catasetum tridentatum, Kumex Acetasella (bisweilen). Impaticns Bahamina (ein terato-
logischer Fall).
Als vierte Gruppe würden sich dieser Uebersicht die echten Callusknospen,
welche so oft aus dem Callus verwundeter Wurzeln entstehen. anreihen lassen.
KAPITEL VIII.
Allgemeine Betrachtungen über Knospen und Wurzeln.
Ich wünsche in diesem Kapitel einige allgemeine Gesichtspunkte zu berühren,
welche sich bei meiner speziellen Untersuchung aufdrangten. Dabei bin ich mir
sehr wohl bewuBt, daB, was ich zu sagen habe, sehr dürftig und theilweise un-
genügend begründet ist, — ich halte mich aber nicht zurück, in der Hoffnung,
dass andere, meinem Beispiel folgend, den sehr verwickelten Problemen der Knospen-
und Wurzelbildung ihre Gedanken zuwenden wollen. Eine Reihe von dankbaren
Spezialuntersuchungen drangen sich dabei dem Forscher auf.
§ 1. Ursprunx der Wurzelknospen.
Ehe ich zur Besprechung des hier bezeichneten Thema's übcrgehe, will ich
einige Bemerkungen über die phylogenetische Herkunft der Knospen im Allge-
97
meinen vorausschicken. Darüber bestehen verschiedene Ansichten. Pr i n gs h e i in ' )
und Irmisch") meinten, dass alle mögliche Knospenformen ursprünglich aus der
Dichotomie des Stengelvegetationspunktes hervorgegangen sind, und. dass auch
noch heute die Bildung ieder Achselknospe ein versteckter Dichotomieprocess ist.
Mir scheint es aber, dass die Callusknospen und die normalen Wurzelkimspen,
welche letzteren, wie vvir gesehen haben, schon bei den Farnen vorkommen''), sich
diesem Gedankengange nicht ungezwungen unterordnen lassen.
Nageli erklart4) die Achselknospen für metamorphosirte Sporangien. er stellt
die axillare oder »phyllogene Verzweigung« der Dichotomie oder »acrogenen Ver-
zweigung« gegenüber, und er verbindet daran einige interessante Betrachtungen.
Es scheint mir aber, dass es auch hier wieder die Wurzel- und Callusknospen
der höheren Prlanzen, so wie die von Leitgeb') so ausführlich beschriebenen
Knospen der Leber- und Laubmoose sind, welche Nagel i's Annahme hinfallig
machen. was ich wohl nicht weiter auszuarbeiten brauche.
lm Gegensatz zu einer dritten, von verschiedenen Autoren ausgesprochenen
Meinung, lasst sich ferner nach meiner Ansicht die Knospenbildung nicht un-
mittelbar mit der Embryobildung vergleichen, sondern die Erstere ist nur einer
der Factoren der Letzteren. Knospen- und Wurzelbildung sind zwei ursprünglich
unabhangige Processe, welche ebensowohl am Embryo, wie an der erwachsenen
Pfianze neben einander oder vereinzelt existiren können. Dass selbst am Embryo
Knospenbildung an sich sehr gut möglich ist. lehren die wurzellosen Embryonen
gewisser vvurzeltragender Pflanzenarten, man denke z. B. an die Podostemaceen.
und dieses beweist eben, dass Knospen- und Embryobildung nicht als homologe
Vorgange aufgefasst werden können. Noch deutlicher geht dieses aus der Ent-
wicklung der Moose hervor, denn, wenn die Knospen mit Embryonen gleich zu
setzen waren, so müssten die Moosknospen den Sporogonien entsprechen. was
doch sicher nicht behauptet werden kann.
SchlieBlich hat man die Knospen für metamorphosirte Blattlappen erklart,
was zwar für bestimmte Lebermoose nach Leitgeb zutrifft. schwerlich aber im
Allgemeinen zu vertheidigen ist.
Nach meiner Ansicht muss man in der Knospe nur ein Reproductionsorgan.
sei es des ganzen Stockes oder irgend eines Theiles davon erblicken. Da nun
jede lebende Zelle der Pflanze die Fahigkeit zur Neuerzeugung des Ganzen be-
sitzt, oder besitzen kann. vermag die Natur auch jeden willkürlichen Punkt des
Pfianzenkörpers für die Knospenerzeugung zu verwenden, allein nicht alle Ge-
webe eignen sich dafür in gleichem Grade. und dieser Umstand. in Verbindung
mit gewissen. die Knospenbildung begünstigenden physiologischen Factoren, geben
den Durchschlag für die Entstehung der Knospen an genau bestimmten Stellen,
') Bot. Zeil.. 1851, pag. 118.
2) Bot. Zeit., 1857, Pag- 492.
s) Wahre Callusbildung ist mir dagegen bei den Gefasskryptogamen unbekannt.
') Abstammungslehre, pag. 478, Miinchen 1884. Der namlichen Ansicht begegnete
ich auch anderswo in der Litteratur, und vor Jahren vertheidigte Hugo de \ rie^
dieselbe im Mundgesprach.
') Untersuchungen über die LebeTmoose, z. B. Heft III, pag. 14, Jena 1877. und
in Sachs' Lehrbuch, 4. Aufl., 1874, pag. 356.
M. W. Beijerinck, Verzamelde Geschriften; Tweede Deel. 7
98
und haben dieses bei den Voreltern gethan. Eben, wie die Callusknospen und
die Wurzelknospen als eigenthümliche Knospenformen zu betrachten sind, so sehe
ich auch in der Dichotomie nichts weiteres als eine mit der axillaren Verzwei-
gung vielfach übereinstimmende Sprossungsform, welche. wie die letztere, auf den
Vegetationspunkten beschrankt ist.
Hiermit ist natürlich die Frage nach dem Ursprung der Knospen im Einzelnen
noch nicht erledigt, denn anstatt die Knospen in Uebereinstimmung mit der Mög-
lichkeit einer überall stattfindenden Reproduction, regellos über den Pflanzenkörper
verbreitet zu finden, sehen wir dieselben eben an genau bestimmten Stellen ge-
bunden. Wahrend wir nun einerseits, wie gesagt. auf die Existenz fester physio-
logischer Factoren schliessen mussen, welche dieses Verhalten zunachst bestimmen,
so erscheint es anderseits als wahrscheinüch, dass die Stellen, wo wir gegenwartig
die Knospen finden, im Laufe der Zeit gewisse Aenderungen erfahren haben können.
Besonders die Wurzelknospen geben in dieser Hinsicht zu einer naheren Unter-
suchung Veranlassung. Sind dieselben plötzlich entstanden an den namlichen
Stellen, welche sie jetzt einnehmen? oder sind sie aus Callusknospen hervorge-
gangen ? Eine langsame Entwicklung in phylogenetischem Sinne, aus einer un-
scheinbaren Anlage ist natürlich für die Knospe nicht möglich. sie ist fertig da
oder sie fehlt; erst wenn die Knospe in vollstandiger Ausbildung zu bestimmten
Lebensausserungen der Mutterpflanze Veranlassung gibt, hat die Zuchtwahl Ge-
legenheit, die neue Eigenschaft zu fixiren und zu verstarken. Dabei muss nun zu-
nachst bemerkt werden, dass, wenn von dem phylogenetischen Ursprung die Rede
ist, die echten exogenen Wurzelknospen, welche wir z. B. bei Aristolochia Clematitis
und bei Orobanche Ga/ii kennen lernten, sich in scharfem Gegensatz zu den übrigen
befinden. Denn in Bezug auf die exogenen Knospen ist es deutlich, dass in
deren Gegenwart ein Familien- oder Ordnungscharacter vorliegt, sei es denn
auch, dass dieselben bei vielen Arten, wo sie auf Grund der verwandtschaft-
lichen Beziehungen zu erwarten waren, ganzlich fehlen. Ueber den ersten Ur-
sprung dieser Knospen lasst sich aus ihrem gegenwartigen Verhalten kaum etwas
sicheres ableiten ; die Zuchtwahl hat auf ihnen unzweifelhaft wahrend langerer
Zeit eingewirkt, und die Verhaltnisse bei den Santalaceen und Podostemaceen
legen die Vermuthung nahe, dass die exogene Entstehung bei Aristolochia und
Orobanche von secundarem Ursprung sein kann.
Was nun die übrigen Knospen anbelangt, welche in Bezug auf das junge
\! utterorgan endogen sind, so haben wir gesehen, dass dieselben höchstens als
Character einer Gattungsscction (wie bei Spiraed), aber niemals als einer grosseren
Mitheilung getnein, auftreten. Gewöhnlich fanden wir dieselben als eine ephemere
Krscheinung, sei es bei gewissen Arten einer Gattung, oder selbst nur bei ein-
zelnen Varietaten einer Art, wie bei Brassica oleracea. In diesein letzteren Falie,
wozu auch die von Lund und Kiaerskow gezüchteten Bastarde zwischen
Brassica Napus und />'. A'apa gehören, ist das plötzliche Auftreten der Wurzel-
knospen direct beobachtet. Die früher l>esprochenen Umstande. unter welchen die
Knospen hierbei entstehen, sowie die Verhaltnisse am Lateralcallus von Populus
a/ia und Geranium sanguineum, legen die Vermuthung nahe, dass auch bei an-
deren Arten, wie Reseda luiea, Linaria vulgaris, Cephalanthera rubra, deren Wurzel-
knospen ringsum die Basis von Xebenwurzeln sitzen, eine Zurückführung auf
99
Callusknospen móglich ist, und dass dieselben im Laufe der Zeit, wahrend der
Callus sich mehr und mehr reduzirte, zuletzt allein an dessen Stelle übrig ge-
blieben sind. Hiergegen lasst sich aber anführen, dass von einer eigentlichen
Callusbildung an den Wurzeln der verwandten Formen kaum etwas zu bemerken
ist, und ich halte die Annahme auch rücksichtlich der übrigen beschriebenen
Spezialfalle für unbegründet. Da ich keine andere Ableitung für die lateralen
Wurzelknospen zu finden weiss, wie aus Callusknospen, und diese Ableitung mir
kaum haltbar vorkommt. so glaube ich, dass die von mir beschriebenen morpho-
logischen Tatsachen sich gegenwartig schwerlich weiter interpretiren lassen, als
wie ich es in meinen Spezialbeschreibungen gethan habe. Darnach sind die Wur-
zelknospen plótzlich entstanden durch Umwandlung ruhender Vegetationspunkte
von Seitenwurzeln, oder aus Zellgruppen rings um die Basis von den letzteren,
namentlich aus den Wurzelkernen, welche besonders für Seitenwurzelbildung ge-
eignet sind, oder aus anderen Geweben, welche der Sitz irgend eines normalen
Reproductionsvorganges, wie von Periderm- oder Korkbildung sind.
§ 2. Wahre Callusknospen an Stengein und Wurzeln.
Es ist eine ziemlich allgemeine, durch die Gartenkunst vielfach bewahrte
Regel, dass die Fahigkeit abgeschnittener Wurzelstücke, aus ihrer oberen Wund-
flache Callusknospen zu erzeugen, eine sehr grosse ist, und dazu an alten Wurzeln
merkwürdigerweise gewóhnlich viel ansehnlicher. wie die Xeigung zur Bildung
neuer Wurzeln. Zwar besitzen auch die Stengel diese Eigenschaft, man denke
z. B. an die Knospen auf abgehauenen Stöcken von Pappeln und Linden, —
allein in viel beschrankterem Grade wie die Wurzeln. Ob die Wurzeln von ein-
jahrigen Pflanzen jemals Callusknospen erzeugen, bezweifle ich, dagegen geschieht
dieses sowohl bei biennen Pflanzen, wie z. B. bei Pastinaca sativa, als bei kurz-
und langlebigen Perennen oft mit wunderbarer Energie. Besonders die Pflanzen
mit starkereichen Wurzeln eignen sich für die Knospenbildung. Ausgezeichnete
Yersuchspflanzen in dieser Beziehung sind Bitnias Erucago, Cranibe maritima,
Phyteuma spicatum, Laserpitium latifolium, Bryonia dioica, Cichorium Intybus, Tragopogon
porrifolius; etwas weniger sind Pimpinella Saxifraga, Eryngium campestre und Pastinaca
sativa, noch weniger geeignet ist Daucus Carcla').
Obschon die Bevorzugung der Knospenbildung am Oberende der Wurzel-
stücke2) nicht immer deutlich ist, — so fand ich z.B. bei Setzlingen von Pastinaca
sativa entschieden die Mehrzahl der Knospen am Unterende, das heisst an der
Wundflache, welche dem weggeschnittenen Vegetationspunkte am nachsten war, —
muss man darin doch, wie V ö c h t i n g gezeigt hat, eine Regel von einer sehr
allgemeinen Gültigkeit sehen. Bemerkenswerth dabei ist die besonders starke Re-
productionsfahigkeit der Hauptachse bei den Baumen in der Nachbarschaft der
') Als Monocotylenwurzeln mit echten Callusknospen habe ich diejenigen von
Dioscorea japonica und Tradescantia virginica angegeben gefunden. Ich selbst sah bei
meinen Versuchen daran keinen Callus entstehen (man vergleiche iibrigens pag. 25).
2) Die lateralen Wurzelknospen, welche unabhangig von Callus sind, sind in ihrer
Stellung in Bezug auf die Wachsthumsrichtung der Mutterwurzel zwar noch freier,
nehmen an Stecklingen aber doch oft die obere Stelle ein.
100
Bodenoberflache; in dem Wurzeloberende ara starksten, lasst sic sich unter steter
und schneller Abnahme liis auf eine gewisse Strecke nach oben in den Stamm
verfolgen, und erlischt in den, noch mit dein Baume verbundenen Zweigen oft
ganzlich. Dieses ist offenbar für die Pflanze eine sehr gut eingerichtete Eigen-
schaft, welche ohne Zweifel bei gewissen Arten, z. B. bei den Pappeln, ein gun-
stiger Factor ini Kampf um's Dasein gewesen sein muss. Nichtsdestoweniger
glaube ich. dass die Xaturzucht diese Eigenschaft bei einer ganzen Reihe von
Pflanzen vorfindet, ohne damit etwas anfangen zu können. da andere Organisa-
tionsverhaltnisse die Bildung von Callusknospen dabei zu einer so seltenen Er-
scheinung machen. dass diese für die Existenz der Art als unwichtig aufgefassi
werden mussen.
Callusknospen können, wie mir scheint, unter natürlichen Bedingungen uur
relativ zufalligerweise entstehen, z. B. nach der Beschadigung durch Thiere, wie
Mause und andere Pflanzenfresser, durch Eisenen--1). Schnecken- und [nsekten-
frass, — durch Erdrutschen an schroft'en Abhangen8), — durch Entwurzelung
und \ erwundung infolge des Windes, des Wogenschlages und des Treibeises. -
durch scharrende Thiere, wie Maulwürfe, — und durch Viehtritte:i ). Sichere Bei-
spiele für die regelmassige Entstehung von Callusknospen infolge des natürlichen
Absterbens normaler Organe sind mir nicht bekannt.
Wahrend die ebengenannten Umstande zureichend sein dürften, urn die Re-
production vermittelst Callus als nützliche Eigenschaft stark exponirter Pflanzen
aufzufassen, und dadurch das Auftreten von Callusknospen in gewissen Pflanzen-
gruppen dem Verstandnis naher zu bringen, ist durch diese Erkenntniss für das
erste Auftreten derselben, ehe die Selection im Spiele kommen konntc. sowie
für die physiologische Erklarung ihrer Ontogenie, nichts gewonnen. Dass bei
deren Entstehung, im ontogenetischen Sinne, durchaus nicht immer erblichc
Kr.ifti im Spiele sind, scheint sicher zu sein. oft mussen sie. wie oben ange-
führt, als eine accessore und nutzlose Erscheinung des Wachsthums aufgefasst
werden4). So ist es z. B. unannehmlich, dass die echten Callusknospen der Eichen,
Buchen und Tannen, welche man sehr vereinzelt in der Natur beobachten. odcr
durch die Gartenkunst mit Mühe hervorrufen kann, für diese Baume auf irgend
einer Weise nützlich sein können, und ich frage. welchen Nutzen die bei meinen
Versuchén entstandenen Callusknospen an Wurzelstücken von Pastinaca saliTtt
wohl haben mogen, wenn man bedenkt, dass die wilden Exemplare zweijahrig
sind und die Fahigkeit zur Knospenerzeugung nicht besitzen, wahrend die Cul-
turforrn wohl noch von niemand, ausser mir selbst, auf diese W'eise multiplizirt
worden ist? Ich glaube desshalb, dass wir dieses Vermogen sehr oft als eine. im
'i Hierzu muss ich aber bemerken, dass Callusknospen von Wasserpflanzen mir
nicht bekannt sind.
*) Das Abbrechen von Baumzweigen infolge von Schneedruck, Glatteis und Blitz,
sowie die Beschadigung vielei Krauter durch Hagelschlag habe ich in Gelderland oft
beobachtet, und dabei stets vergebens nach Callusknospen gesucht.
') An den Randern von Fusspfaden in Wiesen konntc ich bei vielem Suchen keim
Callusknospen auffinden.
') Wünschl man dennoch die erblichen Kraftc zu retten, so muss man annehm i
dii I allusknospcn -run den V'oreltern nützlich gewesen.
Sinne Darwin's, incidentelle1), das heisst infolge ganz anderer Bedürfnisse oder
Einrichtungen entstandene Eigenschaft, aufzufassen haben, und, dass üarwin
selbst gegen diese Auffassung keine Bedenken einbringen würde, geht für mich
daraus hervor, dass er in Bezug auf andere ahnliche Eigenschaften der Pflanzen,
an verschiedenen Stellen seiner Werke sich folgendermaassen ausgesprochen hat :
"In the earlier editions of this work3) I unterrated, as it novv seems probable,
the frequency and importance of modifications due to spontaneous variability."
Und an einer anderen Stelle ( pag. 175) des namlichen Werkes: "We thus see
that with plants niany morphological changes may bc attributed to the lavvs of
growth and the interaction of parts independently of natural selection."
Die früher betrachtete ausgiebige Bildung von Wurzelknospen an den Wur-
zeln gewisser Kohlmischlinge, sowie an den Wurzeln der Hybriden zwischen
Rutabaga (Brassica Napiis) und Turnips (B. finpa), welche beide an sich keine
Wurzelknospen tragen, zeigt uns in der Bastardirung einen Umstand, welcher
die Knospenerzeugung fördern kann. Dass auch die Xahrstoffstrómungen dabei
wahrscheinlich eine wichtige Rolle erfüllen, wurde schon mehrfach gesagt. Auf
diesen oder auf anderen ahnlichen Verhaltnissen der inneren Oeconomie der
Pflanze. muss die Allgemeinheit der Fahigkeit zur Bildung von Callusknospen
jedenfalls zunachst beruhen, unabhiingig, ob an eine besondere Nützlichkeit der-
selben entweder wohl oder nicht gedacht werden kann.
In Bezug auf die Xebenwurzelbildung aus Stengein und Blattern lassen sich
u';mz ahnliche Betrachtungen anstellen, wie die hier vorgetragenen ; ich will darauf
aber, bei dieser Gelegenheit, nicht weiter eingehen.
§ 3. Adveniivknospen aus Stengelorganen. Versuclie mit Kartoff'cin mui mit Zweigen von
Weiden umi von Cytisus Adami.'
Ausserhalb der Meristeme der Vegetationspunkte. welche überhaupt ein starkes
Bestreben zur Neuerzeugung ihres Gleichen besitzen, ist die Fahigkeit zur Repro-
duction in den Stammorganen sehr gering und dazu sehr localisirt.
Echte, nicht aus Callus oder aus vKnospenkernen« entstandene Adventiv-
knos]>en an erwachsenen Stengein scheinen stets exogen zu entstehen ; mir sind
davon die folgenden Beispiele bekannt. Psilotum triquetrum erzeugt aus den Haar-
bildungen der unterirdischen Rhizome Unmassen von Knospen, welche sich leicht
ablösen und zu neuen Pflanzen auswachsen3). Diese Eigenschaft dürfte mit der
grossen sexuellen Unfruchtbarkeit der Pflanze zusammenhangen. Begonia prolifei a
(eine durch P. X. Don ') erzeugte Hybride von der Zusammensetzung B. mani-
cata 9 X J. coccinea tf 1 und eine als Begonia phyllomaniaca bekannte Pflanze von
'1 The- origiii of species, '>*ium viviparum (?), ferner, als teratologische Er-
scheinung, an den Aehrchenspindeln von Cynosurus cristatus bei Spattingen im Herbst,
und bei Birnen und doppelten Rosen so wie bei vielen anderen doppelten Blütheni.
Eine dritte Reihe von Erscheinungen, welche mit dem uns hier beschaftig-
enden Gegenstand verwandt sind, finden wir in den accessoren internodialen
Knospen von Caüiopsis linctoria*), in den von Pringsheim entdeckten') »ranken-
artigen Bildungen« auf den Internodien von Utrkularia, so wie in den zerstreuten
nodalen Knospen von Ephedra, welche Strassburger auffand8). In allen diesen
Pallen kommt es mir sehr wahrscheinlich vor, dass wir nur mit accessoren Seiten-
producten der Vegetationspunkte zu schaffen haben, wodurch sich diese Knospen
nicht auf eine Linie mit den vorhergehenden stellen lassen. Diese letztere Auffassung
ist sicher die richtige betrefïs der scheinbar endogenen, in der Wirklichkeit in einer
'i Nach '1 e Candolle (Prodromus) zwischen Begonia manicata v. Martius und
/;. incarnata var. papillosa, nach B ra un ( Individuum) wahrscheinlich zwischen H. in-
carnata und B.dipetala. Es gibt noch eine andere Form, welche als Begonia phyllornaniaca
bezeichnet wird, namlich der Bastard B. odorata QX B. ricinifolia cf (Report Internat.
Hortü , I i posit. 1866).
!) Wakker, Onderzoekingen over adventieve Knoppen, pag. 7, 1885.
:' 1 Die Pflanze scheint in den Warmhausern nirgends gesaet zu werden, überall
sieht uiaii die GSrtner die Blüthenschafte entfernen, »um das Wachsthum der Blattei
zu fördern».
*) ich tand kernen < .rund zu glauben, dass hier embryonale Zellgruppen oder etwa
ruhende Knospen, welche schon seil dem Meristemzustand des Blattes existirten, zur
Entwicklung gelangten, die Knospen, deren ich bei meinen Pflanzen zwei auf jedem
Blatte tand, entstanden, u n- bei Begonia augenscheinlich aus der erwachsenen Epider-
uid waren desshalb mi wahren Sinne des Wortes adventiv.
1 Wie sich die von Braun (Polyembryonie) erwahnten viviparen Agaven (A. vivi-
para, A. sobolifera, A. Jaquiniana, Fourcroya longaeva) in dieser Beziehuug verhalten, ist
mir unbekannt.
Braun und Magnus, Adventivknospen von Calliopsis tinctoria, Verh. bot.Ver.
ii. Prov. Brandenburg, 1X70, pag. 151.
:i Wonatsberichte der K. Akad. ar ces expériences que les cellules du parenchyme féculifère
de la pomme de terre. sur t.'iis Us points de la masse d'un tubercule peuvent s'animei
t devenir ainsi les foyers de multiplication cellulaire, dont résulte bientót l'organi-
u dr bourgeons.»
*) Ueber Polyembryonie und Keimung von Caelebogyne ilicifotia, Abh. d. Königl.
Akad. d. Wiss. Berlin, Jahrg. 1850, pag. .'31.
'1 Mach meinei \nsicht uur für Reproductionsvorgange irgend einer Art. sei es
für Mol/-, Kinden-, Nebenwurzel- "dei selbsl Füi Korkbildung.
105
VVahrend wir also einerseits die Ueberzeugung erhalten, dass die Möglich-
keit zur Knospenbildung überall im lebenden Stengelgewebe existiren kann, drangt
sich anderseits der ausserordentlich grosse Lnterschied zwischen den verschiedenen
Geweben des namlichen Organes in dieser Beziehung uns auf, und es scheint
mir, dass zwischen den verschiedenen Zeilen der namlichen Pflanze kaum ein
anderer, so wichtiger Unterschied wie dieser anzugeben ist. Die physiologische
Pflanzenanatomie wird darauf in der Zukunft unzweifelhaft viel mehr Nachdruck
legen, als wie gegenwartig geschieht.
Die gallenerzeugenden Cynipiden des Eichenbaumes sind in ihrem Körperbau
und in ihren Instinkten, wie ich an anderer Stelle gezeigt habe, diesem Unter-
schied in schönster Weise angepasst. Diejenigen Arten, welche erwachsene Or-
gane für die Erzeugung ihrer Gallen bedürfen, legen ihre Eier in Pericanibium,
Phloëm oder Cambium ab, wobei sie nur eine kurze rechte Legeröhre bedürfen,
um die betreftenden Organe anzubohren. Wird dagegen ein meristematisches
Organ zur Gallbildung benutzt, so braucht das Ei nur an die Oberflache des-
selben abgelegt zu werden, wozu für die Frühjahrscynipiden eine höchst einfache
Legeröhre genügt, für die Winterformen dagegen, welche die tief in den Knospen
verborgenen Meristetne benutzen, oft ein sehr complizirtes Organ für das Eierlegen
nothwendig wird.
£ 4. Uebersicht einiger durch das Vorhergehende geiuomiener Ansiclitcn.
Durch die vorliegende Untersuchung, sowie durch viele andere schon langst
bekannte und besonders durch Vöchting') beschriebene Thatsachen können,
wie ich glaube, die folgenden Ansichten als wohl begründet betrachtet werden.
1. Für so weit sich in einer lebenden Zelle ein normaler Zellkern vorfindet,
hat diese Zelle die Fahigkeit, jedes Organ der Pflanze, wozu sie gehort, zu er-
zeugen ; diese Fahigkeit, kann aber in latentem Zustande gegenwartig sein"),
um activ zu werden, wenn das Cytoplasma dazu Veranlassung gibt.
2. Die Reproductionsfahigkeit geht gewöhnlich in den erwachsenen Geweben,
infolge von Veranderungen im Zellkerne verloren, ein besonderes Reproductions-
gewebe, das Pericambium, bleibt aber in den erwachsenen Organen, Wurzeln.
Stengein, Blattern für die Erfüllung der verschiedensten Processe der Neubildung
übrig. Dickenwachsthum, Nebenwurzel-, Periderm- und Korkbildung sind dafür
die Hauptaufgaben, unter Umstanden können daraus Knospen und Callusbildungen
entstehen, und viele Gallwespen verwenden es zur Erzeugung ihrer Gallen.
3. Die verschiedenen Reproductionsgewebe einer namlichen Pflanze besitzen
in Bezug auf die dadurch erzeugten verschiedenartigen Neubildungen eine gewisse
spezifische Constanz : können aber durch relativ aussere (allein gewöhnlich aus
dem Innern der gesammten Pflanze kommende Einflüsse) einen Functionswechsel
erleiden (Knospenbildung aus Wurzelpericambium und Wurzelmeristemen ).
') Den Inhalt seines Hauptwerkes, Organbildung im Pflanzenreich, F.rster Theil,
p. 240. Bonn 1878. setze ich als bekannt voraus.
!) YerKleichbar also z. B. mit dem latenten Zustande der weiblichen Charactere
in jeder Zeik- einer mannin-hen zweihausiiien Pflanze.
io6
4. Jedes Mcristem hat ein starkes Bestreben, bei der Reproduction Aehn-
lichcs zu erzeugen: Ein Knospenmeristem oder ein (als besonderes anatomisches
Organ aufzufassender) Knospenkern z. B. neue Knospen, — ein W'urzelmeristem
iman denke z. B. an die Dichotomen) oder ein in der Rinde der Mutterwurzel
verborgener Wurzelkern neue Wurzeln '), — ein Blattmeristem neue Blatter
( proliferirende Kohlblatter, verdoppelte Petalen, Xectarienschuppen und Kronen-
schuppen, Blattknospen der Farne und von Cardamine).
5. Ist ein Meristem zum erwachsenen Organe geworden, so vermindert darin,
das ist also in diesem Organe, die Neigung zur Erzeugung des Aehnlichen,
wahrend das Bestreben zur Bildung des Unahnlichen zunimmt. So entstehen
aus den Reproductionsgeweben erwachsener Wurzeln schwierig neue Wurzeln,
leicht dagegen Knospen, und umgekehrt, aus den Reproductionsgeweben von
Stengein ziemlich leicht Wurzeln, schwierig neue Knospen2). Blatter, welche
nur als Theile des einheitlichen Sprosses oder der Knospe aufgefasst werden
können, bilden im erwachsenen Zustande ziemlich leicht Wurzeln, dagegen nur
sehr selten Knospen (Begonia, Drosera: gewisse Zwiebelschalen bei Liliaceen und
Oxalideen an noch nicht vollstandig ausgewachsenen Stellen).
6. Bildet sich aus einem Knospenmeristem eine neue Seitenknospe, so scheint
auf Grund der vorgehend genanten Regel, das zu dieser Knospe nachst benach-
barte Pericambium besonders für Neuwurzelbildung geeignet zu sein, denn erstens
wird die Neigung dazu in diese Region des Pericambiums durch die fortwach-
sende Hauptachse selbst, zweitens durch die Seitenknospe induzirt. Dadurch
scheint sich bis zu einem gewissen Grade zu erklaren, wesshalb die so nützliche
Stellung der Nebenwurzeln an den Stengelorganen in tier unmittelbaren Nach-
barschaft der Seitenknospen so allgemein ist.
Bildet sich aus einer fortwachsenden Wurzelspitze eine Seitenwurzel, so
muss, dem namlichen Gedankengange zufolge, das Pericambium in der Umgebung
der letzteren besonders geeignet sein zur Knospenerzeugung, denn erstens wird
die Fahigkeit dazu durch die fortwachsende Wurzel an sich, zweitens durch die
Seitenwurzel gefördert. Es ist klar, dass die Stellung so zahlreicher Wurzel-
knospen an der Seitenwurzelbasis hiermit in Uebereinstimmung ist.
Mach letzterer Regel, in Yerbindiing mit der fünften, mussen die Oberachseln
der Seitenknospen besonders geeignet sein für die Nebenwurzelbildung und wir
finden dafür thatsachlich viele Belege, wie z. B. bei den Cruciferen, Campanulaceen,
Ericaceen, Lobeliaceen, vielen Rosaceen, vielen Alsineen etc, und umgekehrt
sind, demselbigen Gedankengange zufolge, Wurzelknospen besonders in den Ober-
'i Die Seitenwurzeln erzeugenden Gewebestreifen im Pericambium der Phanero-
gamenwurzeln können als sovi«leMassen von jugendlicher »Wurzelsubstanz< aufgefasst
werden, welche fertig da lieden, vim sich unter günstigen NahrungsbedinsunKen zu
nwurzeln -- in einzelnen Kallen zu Seitenknospen — zu entfalten. Die Dicho-
n, welche kein speziell für Seitenwurzelbildung geeignetes Pericambium in der
Wurzel besitzen, stehen in dieser Hinsicht auf einer niedrigeren Stufe der Anpassung
an das feste Medium wie die Farne.
I Dass die ausgiebige Knospenbildung an abgehauenen Baumstammen uur nahe
•nu Boden, nu «wurzelartigen Theile besteht, nach nben Herinner wird mier ver-
schwindet, wurde schon früher bemerkt.
ioj
achseln der Seitenwurzeln zu erwarten, was ebenfalls in manchen Pallen wirklich
zutrifft (Cirsito'i, Pyrola, Ruims. etc).
§ 5. Auffassung dn- Kiwspe und des beblatterten Sprosses als
einheitliche Bildungen.
Sachs hat sich vor kurzer Zeit in seinen »Vorlesungen über physiologische
Botanik« bemüht, Stengel und Blatt nirgends als besondere Organe einander
gegenüberzustellen, sondern den Spross als einheitliches Gebilde zu behandeln.
Durch diese Auffassung gewinnt die morphologische Betrachtung der genannten
Organe sehr an Natürlichkeit, und an ihrer Richtigkeit kann nicht gezweifelt
werden. Ganz besonders spricht dafür die Uebereinstimmung im anatomischen
Baue swischen Blatt und Stengel, welcher durch den Nachweis des Central-
cylinders, des Pericambiums und der Endodermis in so vielen Blattstielen, in
der letzten Zeit ihre Begründung erfahren hat. Allein, schon eine vorurtheils-
freie aussere Betrachtung führt zum Schlusse, dass die Trennung zwischen Stanini
und Blatt eine künstliche ist, und dass hier durchaus nicht ein ahnlicher Gegen-
satz besteht, wie zwischen Spross und Wurzel. Wo liegt an einem beblatterten
Farrrstamme, in einer Blattrosette, in einer Phanerogamenblüthe die Grenze zwi-
schen Blatt und Stamm ? Wie gross ist die Verschiedenheit in dem anatomischen
Zusammenhange zwischen einem Achsenorgane und den dazu gehörigen Blattern
verglichen mit der Yerbindung dieser Achse mit einer daraus entstandenen
Knospe oder Wurzel ! Blatt und Achse sind Eins, Knospe und Wurzel in Bezug
auf die Achse accessore Neubildungen.
Versucht man es, zu einer klareren Auffassung über die Natur des Sprosses
zu gelangen. so sind es besonders zwei Vorstellungen, welche sich dabei auf-
drangen. Erstens kann man namlich annehmen, dass der Stengel nur ein aus
der Verwachsung von den Blattbasen entstandenes Gebilde sei, und zweitens, dass
Stengel und Blatt zusammen als homolog mit einem Thallus betrachtet werden
mussen.
Die erstere Ansicht, welche sich als eine Ausdehnung der Metamorphosen-
lehre Goethe's1) darstellt, hat schon vor langer Zeit ihre Yertheidiger gefunden
in Dupetit Thouars und Gaudichaud') und neuerdings in Del pin o 's
Buch über die Blattstellung3). Xach D el p i n o baut sich jeder Vegetationspunkt
nur aus Blattern auf, welche bei ihrer Aneinanderreihung sich ursprüngiich so
verhalten, als ob es Kugeln seien, welche nach dem möglichst einfachen mechani-
schen Gesetze sich zu einem Kórper von stabilem Gleichgewicht vereinigen.
Dieser Körper ist die zierliche, aus drei spiralig gewundenen Reihen von Kugeln
aufgebaute Saule, welche Delpino »Blattstandsaule« nennt1).
') J. W. von G o e t h e, Versuch über die Metamorphose der Pflanzen, Stuttgart 1831.
- ) A. d 11 PetitThouar s, Essai sur la végétation considérée dans Ie développement
des bourgeons, Paris 1809 (ein unbedeutendes Buch). Gaudichaud's Ansichten
kenne ich nur aus dem Résumé in A. R i c h ar d's Grundriss der Botanik, 3. Aufl.pag. 197,
Nürnberg 1840.
*) Teoria generale della Fillotassi, pag. 158, Genua 1883.
*) In Airy's Behandlung der Blattstellung (siehe weiter unten) wird diese Saule
schon genannt.
io8
Die Divergenz der Kugeln betragt darin ungefahr ',n. clenn der Winkel
zwischen denselben ist annahernd 1310 48' 37" ' >. Durch Formveranderung der
die Saule aufbauenden Elemente und durch Verlangerung und Yerkürzung der
Achse der Saule unter Beibehaltung der ursprünglichen Grosse der Elemente
können daraus, nach einfachen mechanischen Regeln, die Divergenzen der Haupt-
reihe der Blattstellungen abgeleitet werden. Die Glieder der Xebenreihen ent-
stehen, nach Del pin o, durch Spaltung gewisser Elemente in regelmassiger
Ordnung unter Mithülfe der genannten Form- und Achsenveranderunsen.
Sehen wir min zuerst von Delpino's besonderer Hypothese der Blattstand-
saule ab, so scheinen mir für die Ansicht, dass der Stamm sich uur aus Blattern
aufbaut, ausser dem von Delpino erwahnten Beispiele des Moosstammes, be-
sonders die Keimpflanzen der Farne zu sprechen, deren Achse sich ohne jeden
/.wang vergleichen lasst mit einem Sym]iodium, wobei die Spitzen der zwei- oder
dreizeilig angeordneten Glieder sich als Blatter abzweigen und deren Basen den
Stengel aufbauen (vergl. pag. 133), eine anatomische Grenze zwischen Blatt und
Stamm fehlt dabei vollstandig. Ein zwingender Grund zur Annahme der »Blatter-
theorie« des Stengels geht aus diesen Verhaltnissen jedoch sicher nicht hervor,
und es scheint mir dem gegenüber wenigstens ebenso annehmlich, die beblatterte
Achse der Farnkeimpflanzen, sowie diejenige der Moose, mit einem Thallus zu
\ ergleichen.
Was ferner die Anordnung der Elementarblatter nach der Divergenz 4/n an-
belangt, so ist es sicher bemerkenswerth, dass diese Divergenz bei vielen Blatt-
moosen vorkommt2), in deren kleinen Knospen die Raumersparniss, welche durch
die Anordnung nach den gewöhnlichen höheren Divergenzen der Hauptreihe ge-
wonnen werden kónnte, nur gering sein würde. Braun führt ferner als Beispiele
für 4/n die Bracteen von Mina, die jüngeren Stöcke von Agave americana in sel-
tenen Fallen, sowie gewisse Schösslinge von Rosa gallica und Mxrlus communis an.
Delpino selbst fand diese Stellung bisweilen an gewóhnlich fünfreihig beblat-
terten Zweigen; endlich erwahnt Bruch 4/u-Stellung an den Rhizomen von
De ii t ar ia glandulosa und an den Knollen von Tropaeolum tuberos urn. Uebrigens ist
mir kein einziges anderes Beispiel bekannt, und gern wird man Delpino bei-
Stimmen, wenn er annimmt (nicht zu Gunsten seiner eigenen Hypothese), dass
diese Stellung so zu sagen nur eine zufallige Abweichung der 2/5-Stel1uiii; 1 wahr-
scheinlicher der j'S -Stellung das heisst von I35°ist). Diesem Thatbestand gegen-
über scheint mir die Blattstandsaule mit den pflanzlichen Verhaltnissen allzuwenig
übereinzustimmen !). und ich bin überdies durch Delpino's Buch nicht über-
zeugt, dass die Yer;inderungen, welche man darin zustande kommen lassen muss,
um zu den gewöhnlichen Winkeln lh, 'ƒ3, 2I$, -'As. zu kommen, auch den Weg
:i Dei Cosinus des Divergenzwinkels «Kt Kugelsaule ist genau = — 2h-
1 Braun (Tannenzapfen, pag. 301, Berl.Akad. d.U'iss. 16. Juli 1830) nennt in dieser
Bi uhnng Dicranum scoparium, /'. Schraderi, D. multisetum, Meesia hexasticha, M. loiigi-
seta, Catharinea undulata, Grimmia ovata, (,'. affinis, G. atrata, G. cernua P. spiralis, Cincli-
dotus fontinaloides und Hypnutn trifarium.
1 Warum Delpino es so natürlich findel (I. c. pag. 159 etc.)i 'l;i^s diese Stellung,
welche doch nach ihm die am meisten vollkommene in mechanischer Hinsicht ist, —
-o iiussersi selten vorkommt, i-t mir nicht deutlich geworden.
i og
bezeichnen, welchen die Natur einschlagt, wenn sie die Blatter nach diesen Di-
vergenzen anordnet, und hierauf kommt es doch eigentlich mir an.
Del pin o legt in dieser Beziehung besonderes Gewicht auf die geringe Ver-
anderung, welche die Anordnung der Saule zu erleiden hat, urn in die fünfreihige.
d. h. die verbreitetste aller Stellungen überzugehen. Angenommen, dass die Kugeln
in der Saule durch gegenseitigen Druck die Gestalt eines regelmassig sechsseitigen
Prisma's erlangen, so wird die Divergenz, sobald die Prismen intolge der kleinen,
mit der Formveranderung verbundenen Verschiebung. ineinandergreifen, nahezu
20/5i'). Erhalt der Querschnitt der durch Druck veranderten Kugeln mit einem
der Achse parallelen Cylindermantel die Gestalt des D e 1 p in o'schen Sechseckes- ).
so entsteht genau die 2/5-Stellung. Waren nun, wie Schwendener mit soviel
Scharfsinn und Kenntnis zu beweisen s'esucht hat:!), solche Druckverhaltnisse
wirklich in den Vegetationspunkten thatig. und entstand erst unter deren Mit-
wirkung die 2/5-Stellung, so müsste man Delpino's Auffassung beistimmen.
Allein in den Vegetationspunkten ist von Verschiebungen durch Druck durchaus
nichts zu sehen, sondern es ist eben bei der Anlage der Organe, wie besonders
durch C. de Ca n dol Ie hervorgehoben worden ist4), dass man die gewöhnlichen
Stellungen erst recht schön. so zu sagen mit geometrischer Genauigkeit vorfindet.
wahrend von einer realen Existenz der Blattstandsaule. welche sich doch auf irgend
einer Weise in den Vegetationspunkten aussern müsste"). überhaupt nichts be-
merkbar ist. Ich habe auch nicht in Knospen mit 2/5-Stellung das Delpino'sche
Sechseck als yuerschnittsform der Organe auffinden können. dieses kommt viel-
mehr, wie D el p i n o selbst anführt, bei den höheren Stellungen dicht gedrangter
Organe vor. Kurz, die genannten geometrischen Beziehungen scheinen nur als
Coincidenzen ohne physiologische Bedeutung aufgefasst werden zu können.
Auch in genealogischer Hinsicht fehlt der Hypothese jede Stütze. Die Leber-
raoose, bei welchen man die primordiale Blattstellung noch am ehesten würde
erwarten können, reihen ihre Blatter gewöhnlich zweizeilig an, und unter den
Farnen ist auch diese letztere Stellung wahrscheinlich die alteste. Da man sich
nun schliesslich die Blattstellungen in mechanischer Hinsicht ebensowohl durch
ein Schema mit, wie durch ein solches ohne Achse erklaren kann, bleiben, nach
meiner Ansicht, keine genügende Gründe übrig, weder zur Annahme der Blatter-
hypothese des Stengels, noch der Blattstellungssaule als Bild der ursprünglichen
Anordnung der in Entstehung begrift'enen Blatter.
Sehen wir uns nun die zweite Möglichkeit, welche ich als Thallustheorie des
Blattsprosses bezeichnen will, etwas naher an.
') Fillotassi, pag. 137.
-') Dieses Sechseck hat je zwei einander gegenübergestellte horizontale Seiten, lang 2,
zwei kurze verticale, lang 1. und zwei mittlere Seiten, lang V '2, welche die horizontalen
und verticalen unter 450 schneiden, und kommt tatsachlich als Querschnittsforin der
gedriingten Schuppen in den Zapfen vim Pinus Pinea vor.
3) Mechanische Theorie der Blattstellungen, pag. 11, Leipzig 1878. Zur Theorie dei
Blattstellungen. Berl. Sitzungber., 12. Juli 1885.
4) Considérations sur 1'étude de la phyllotaxie, pag. 27, Genève 1881
°) Delpiuo scheint die Meinung, dass die Blattstandsaule wahrnehmbar sem muss,
nicht zu theilen, aus seinen Aeusserungen ist mir aber nicht deutlieh geworden, wie er
sich denn die Sache eigentlich vorstellt.
110
Sie gründet sich zunachst auf der allgemein anerkannten Herkunft der höherer»
Pflanzen aus lebermoosahnlichen Vorfahren, vvelche einen bilateralen Thallus be-
sassen ' I, und ferner auf der offenbaren Verwandtschaft zwischen dein zweizeiligen
Blattsprosse und diesem Thallus, welche auch daraus erhellt, dass manche beblatterte
( inlnungen wieder, so zu sagen unter unseren Augen, thallöse Arten erzeugen
können, man denke z. B. an die Familien der Lemnaceen und Podostemaceen.
Diese Beispiele zeigen deutlich, dass der Thallus dem Bauplane der höheren Pflan-
zen nicht sehr fern liegen kann"). Die Allgemeinheit der zweizeiligen Blattstellung
bei manchen niederen Gruppen von Gefasskryptogamen und Phanerogamen scheint
mir auf die Entstehung aller höheren Pflanzen aus bilateralen Thalluspflanzen hin-
zuweisen. Göbel (in Schenck's Encyclopedie der Botanik) scheint dagegen anzu-
nehmen, dass die Spiralstellung der Blatter bei den höheren Pflanzen auf einen
helicoidalen Thallus, wie wirihn heute noch bt'xRiel/ci vorfinden, zurückzuführen ist ).
War einmal ein zweizeilig beblatterter Spross gegeben, so lehrt uns die sehr
bemerkenswerthe Beweisführung Airy's4), dass die übrigen Spiralstellungen der
Blatter') begreiflich werden1') durch die Annahme der Hypothese, dass der Nutzen
der Blattstellungen in den dicht zusammengepackten Organen ( Involucren, Zwiebeln,
Rosetten, Aehren) besonders aber in der Knospenlage gesucht werden muss, und
nicht am ausgewachsenen verlangerten Sprosse. Die Annahme dieser Hypothese
scheint unabweisbar, denn für jede Knospe muss es nützlich, ja nothwendig sein,
bei der geringsten Lange die Maximalzahl von Blattanlagen einzuschliessen, weil
sie sich dadurch weitaus am besten gegen Witterungsungunst und allerlei andere
schadliche Einflüsse wahrend ihrer zarten Jugend zu schützen vermag. Die Raum-
ersparniss ist für die Knospe ein Bedürfniss, wovon ihre Existenzfahigkeit abhangig
ist. Wird diese Aussage als richtig anerkannt, so ist die allgemeine Xeigung der
höheren Pflanzen, ihre Blatter nach den Stellungen der Hauptreihe anzuordnen,
zwar nicht erklart, allein, weil dadurch bekanntlich die starkste Condensation der
Blattanlagen erreicht werden kann, unter die Herrschaft des Xützlichkeitsprinzips
') Die Lebermoose an sich kunnen hier nicht in Betracht kommen, denn selbst die
Riccien sind beblattert, und betreffs der bekanntlich ebenfalls beblatterten Marchan-
tiaceen kann man kauni bezweifeln, dass sie von gewöhnlichen »foliosen« Yorfahren
abstammen.
!) Gibt es bei den höheren Pflanzen heute noch Orgaiw, welche alsThallus betrachtet
werden mussen? Nageli und Schwendener (Mikroskop, 2. Aufl.) nehmen einen
Thallus (Hypocotyl und Samenlappen) als Grundlage des Embryo an. Der nicht diffe-
renzirte Theil des Vegetationspunktes oberhalb der jüngsten Blatter ist möglicherweise
einem Thallus gleichzusetzen. Auch der Gallus dürfte in diesem Sinne aufgefasst werden.
s) Vergebens suchte ich nach einer Begründung dieser Anschauungen in dem langen
Aufsatze von Chauncey Wright: On the uses and origin of arrangement of leaves
in Plants, Memoirs oi the Americ. Acad. of se, Vol. 9, PI. 2, pag. 379, 1876.
'1 llubert Airy, On Leaf-Arrangement. Communicated by Charles Darwin.
Proceedings of the Royal Soc, T. XXII, pag. 298, 1874.
*) Das Auftreten der Achselknospen ist. wie früher Kezeist, eine Frage für sich,
welche hier unerörtert bleiben kann.
ine Schwierigkeit bleibt für mich bestehen in der Annahme der >sprungweisen<
Vermehrung der Reihenzahl (man vergl. das Original). Das Verhaltniss zwischen Um-
fang des Vegetationspunktes und Grosse der Basis der Anlage der Seitenorgane ist von
Schw 1 ndi nor, wohl mit Recht, als von besonderer Wichtigkeit für die ErklSrung
der Blattstellungen bezeichnet worden.
gebracht. Nach dieser Hypothese besteht ferner der Nutzen des Blattstiels darin,
>die Blattspreite zu befahigen, von einer ungünstigen Geburtsstatte das Beste zu
machen«. Für die Ausarbeitung dieses Prinzips muss ich auf Airy's Abhand-
lung selbst verweisen'). Aus diesen kurzgefassten Angaben erhellt zur Genüge,
dass die höheren Blattstellungen, bei der Annahme einer ursprünglichen zweizei-
ligen, der Thallustheorie des Sprosses keine unüberwindliche Schwierigkeiten
en tgegenb ringen.
§ 6. Auffassung der Wursel als metamorphosirter Blatlspivss.
Für jedermann, welcher dem anatomischen Baue der höheren Pflanzen, be-
sonders der Gefasskryptogamen, Nachdenken gewidmet hat, kann es nicht zweifel-
haft sein, dass die Wurzeln als metamorphosirte Sprossgebilde aufgefasst werden
mussen"). Es ist besonders die durch van Tieghem und seine Schuier fest-
gestellte Uebereinstimmung im Baue des Centralcylinders, des Pericambiums ( Peri-
zikels) und der Endodermis dieser beiden Organe, welche diese Metamorphose
zur Sicherheit gebracht hat. Wurzel und Blattspross verhalten sich demzufolge
zu einander, wie die verschiedenen Zooiden eines Thierstockes, z. B. einer Sipho-
nophore. Betrachtet man mit E. Darwin und A. Braun den Spross als das
pflanzliche Individuum. so mussen die Wurzeln als metamorphosirte Individuen
aufgefasst werden.
Eine Schwierigkeit, welche sich hier bei oberflachlicher Betrachtung vorthut,
ist die allgemeine endogene Entstehung der Wurzeln im Gegensatz zu der exo-
genen der Sprosse. Denkt man aber an die Wurzeln der Lycopodiaceen, wo man
so zu sagen sieht, wie der Uebergang zwischen den beiden Bildungsweisen zustande
kommt, und ferner an die exogenen Wurzeln der Cruciferen und von Neottia,
so verschwindet diese Schwierigkeit ganzlich.
Erkennt man nun diesen Zusammenhang an, so sind theoretisch noch zwei
verschiedene Möglichkeiten in Bezug auf die Natur der Wurzel zu unterscheiden.
Für diejenigen, welche sich die Wurzeln phylogenetisch eben so alt denken, wie
die Sprosse selbst, können die ersteren, eben wie die letzteren nur veranderte
Thalluszweige sein ; im umgekehrten Falie bleibt nur die Annahme übrig, die
Wurzeln seien aus den Blattsprossen selbst hervorgegangen. Endlich muss es als
möglich betrachtet werden, dass die Wurzeln sowohl durch die Umwandlung
eines Thallus, wie durch diejenige eines Blattsprosses entstanden sein können.
Organe sui generis, dass heisst Bildungen, welche sich ganzlich selbstandig, aus
unscheinbaren Anlagen, im Laufe der Zeit allmahlich entwickelt haben, sind die
Wurzeln natürlich nicht.
Das Vorkommen wurzelahnlicher Gebilde bei gewissen Moosen, wie Haplo-
mitrium Hookeri und Sendtnera Sauteriana, spricht jedenfalls für die Möglichkeit
einer Entstehung von Wurzeln aus Thalluszweigen, da der Thallus in dieser Klasse
') Die Diagramme, welche bei der Ueberreichung von A i r y 's Abhandlung der
Royal Society vorgelegt wurden, aber nicht veröffentlicht worden sind, waren nahezu
identisch mit den von Schwendener in den Baseier Berichten von 1875 so wie in
seiner «Theorie der Blattstellungen» in Druck gegebenen.
;) Auch Airy und C. Darwin sind dieser Meinung.
I 12
sicher einmal vorgeherrscht ha t. Inzwischen wird diese Ansicht durch die genannten
Arten nicht direct gestützt, weil hier die Ausbildung des Blattsprosses schon voll-
standig vorliegt und die Rhizoide in diesem Falie noch so deutlich ihre Sprossnatur
zur Schau tragen, dass sie auf den Namen wahrer Wurzeln kaum Anspruch machen
können und sich auch sicher nicht als Umvvandlungsgebilde von Verzweigungen
eiiu-s früheren thallösen Stadiums ergeben. Es scheint selbst, dass der ( iegensatz
zwischen wahren Wurzeln ') und Sprossen bei den niedersten Gefasskryptogamen,
welche den Farnen vorausgegangen sein mussen, noch nicht einmal zur Ausbil-
dung gelangt war, denn die Verhaltnisse der Hymenophyllaceen und der üiclm-
tomen zeigen, dass eben in diesen, schon so hoch differenzirteu Abtheilungen.
die Entstehung von Wurzeln in phylogenetischem Sinne zustande gekommen ist.
Mach K 25. Quadrant eines Wurzelquerschnittes mit einer Sprossknospe auf der Basis
einer Seitenwurzel rl; gf das Gefassbiindelgeflecht von einer Phloèmscheide sh einge-
schli 'ssen.
Fig. 26. Anderer Querschnitt. Beim Dickenwachsthum sind Seitenwurzel rl und
Knospe vollstandig isolirt vom 1 tolzkörper der Mutterwurzel, sodass das Gefassbündel-
gefiecht gf nicht mit dein Inneren der Wurzel zusammenhangt.
Fig. 27. I>ic Stellung der Adventivwurzeln ra am Stengel. Dicselben stehen in
e uur horizontalen Reihe rechts und links neben emir Seitenknospe sh: bn die Blatt-
narlic.
"7
l reranium sanguineum.
Fig. 28. Eine sprossende Wurzel. Die Seitenwurzeln rl sitzen neben callusartigen
Wucherungen cl, vvelche entweder ein oder zwei Rudiniente von anderen, nicht weiter
entwickelten Seitenwurzeln enthalten, oder Blattknospen gr den Ursprung geben.
Fig. 29a (13). Querschnitt durch eine Wurzel mit Callusgeschw ulst cl, worin man
unten den »Centralcylinder« ax sieht, welcher auf Seitenwurzelmetamorphose hindeutet
und der sich höher im Callus öffnet; zur vollstandigen Entfaltung einer Knospe ist der
Callus aber nicht gelangt; xp die zweizahlige primare (jefassplatte, se Sclerenchym-
faserbündel, hg Holzgefasse des secundaren Holzes, ms Markstrahlen, eb Cambium.
Fig. 29 e (13). Langsschnitt einer ahnlichen Callusgeschwulst, wie in der vorigen
Figur dargestellt. Der Callus cl ergibt sich als eine Hemmungsbildung einer Seitenwurzel.
TAFEL III.
Geranium, Ailanthus, Sium, Euphorbia, Epilobium*
Geranium sanguineum.
Fig. 30 (13). Querschnitt einer Wurzel mit Knospe gr und Callus cl. Bezeichnung
der Buchstaben wie in voriger Figur.
Ailanthus glandulosa.
Fig. 31. Ansicht einer Wurzel von Ailanthus glandulosa mit Seitenwurzeln rl, welche
jede zwischen zwei Callusstreifen cl sitzen, und Wurzelknospen gr, diese entweder
regellos oder neben den Callusstreifen.
Fig. 32 (13). Querschnitt einer Wurzel, urn den Ursprung der Seitenwurzel rl, des
Callus cl (links und rechts) und der Knospe gr zu zeigen; xp die drei primaren Holz-
bündel, ms Markstrahlen, hg Gefasse des secundaren Holzes, eb Cambium, ph Phloëm-
bündel, se Steihzellgruppen, pd Periderm, gf Gefassbündelchen der Knospe, welche
einen sehr einfachen Centralcylinder bilden, welcher blind im Callus endet.
Sium latifolium.
Fig. 33. Eine Siumwurzel, theilweise ohne primare Rinde cp gezeichnet, um die
Stellung der Knospen gr an der Basis der Seitenwurzeln rl zu zeigen, ra die ersten
VVurzeln der Knospen.
Fig. 34. Gewöhnliche Ansicht einer alteren Wurzel, welche ihre primare Rinde
verloren hat, gr die Knospen an der Basis der Seitenwurzeln rl.
Fig. 35. Eine Wurzel rm mit zwei zu jungen Pflanzen entwickelten Wurzelknospen,
rl die Seitenwurzeln, auf deren Basis sie sitzen, ra die ersten Nebenwurzeln der jungen
Pflanzchen.
Fig. 36 (35). Querschnitt durch eine Wurzel mit Knospe gr und Seitenwurzel rl,
ra erste Nebenwurzel. In der primaren Rinde befinden sich 15 Luftkanale kn.
Fig. 37. Schema der Stellung der Knospen gr neben der Basis der Seitenwurzeln
rl, in Bezug auf die Mutterwurzel nu.
Fig. 38. Schema der Blattstellung der Wurzelsprosse in Bezug auf Seitenwurzel rl
und Mutterwurzel rm; f', f', i' die drei ersten Blatter einer Knospe.
Euphorbia Esula.
Fig. 39. Ansicht einer knospentragenden Wurzel von Euphorbia Esula; gr die
Wurzelknospen, zu den Seitenwurzeln rl gehörig; sk Stammknospen; diese haben, eben
wie die Stengel selbst, nur sehr geringe Neigung zur Erzeugung von Adventivwurzeln ').
') In der letzten Zeit untersuchte ich auch Euphorbia Paralias (Seedünen bei Loos-
duinen) ; die Wurzelknospen verhalten sich genau wie die der iibrigen Arten. Adventiv-
wurzeln an den Stengein sind auch hier selten, jedoch leichter zu finden wie bei E.
Esula; dieselben sitzen vereinzelt unterhalb der Knospen und durchbohren die Blatt-
basis oder befinden sich in dieser Richtung noch etwas tiefer hinab.
n8
Epilobium angustifolium.
Fig. 40. Uebersicht aller beobachteten Modificationen in der Seitensprossung einer
alteren vierstrahligen Wurzel, im October ausgegraben.
a) Ein Sprossverband, welcher drei Jahrgange umfasst.
I. Die Narbe des vorjahrigen Stengels.
II. Basis des diesjahrigen, unten nicht abgestorbenen Stengels mit Seiten-
knospen sk, welche in ihren Achseln Adventivwurzeln ra erzeugen.
III. Die Winterknospe.
b) Vereinzelt hervorsprossende Wurzeln.
c) Eine Wurzel mit einer Wurzelknospe.
d) Zwei Wurzeln mit einer Knospe.
e) Gruppe von zwei Wurzeln.
f) Zwei Wurzeln mit einer Knospe.
g) Eine Wurzel mit zwei Knospen.
h 1 Gruppe von drei Wurzeln.
i) Gruppe von zwei Wurzeln und zwei Knospen.
k) Gruppe von zwei Wurzeln mit einer Knospe.
I) Eine Knospe neben einer Wurzel auf einer Seitenwurzel, um zu zeigen, dass die
Knospe in der *Unterachsel« der zugehörigen Seitenwurzel sitzen kann.
111 1 Eine Gruppe von drei Wurzeln auf der Seitenwurzel.
TAFEL IV.
Hippophae, Rubus Rosa, Spiraea, Coroiülla. M onotropa, Convolvulus.
Hippophae rhamnoides.
Fig. 41a. Uebersicht der beobachteten Modificationen.
a) Gruppe von zwei Wurzeln.
b 1 Eine Wurzel.
c) Gruppe von drei Wurzeln.
d) Gruppe von zwei Wurzeln mit vier Knospen, wahrscheinlich umgewandelte
Wurzeln.
e) Wurzel mit einer Knospe daneben.
f) Zwei Wurzeln mit vier Knospen daneben.
g) Wurzel mit Knospengruppe.
hi Wurzel mit Knospe auf der Basis.
Fig. 416. Querschnitt einer zweiziihligen Wurzel, eine Knospe und eine Seiten-
wurzel treffend.
Rubus Idaeus.
Fig. 42. Eine vierstrahlige Wurzel; die Wurzelsprossen stehen in den Reihen der
Seitenwurzeln, übrigens von diesen gewöhnlich unabhangig; a, b und c treibende Knospen,
d ruhende Knospen, e eine in der Achsel einer Seitenwurzel sitzende Knospe.
Rosa pimpinellifolia.
Fig. 43. Eine Knospe gr, welche aus der secundaren Rinde es einer dreistrahligen
Wurzel entstanden i^ und welche das Periderm pd zerrissen hat; sie entspricht un-
gefahr einer der primaren Markstrahlen ms, übt aber durchaus keinen Einfluss auf die
anatomische Structur der Wurzel aus, sodass die Sklerenchymfaserbündel se ununter-
brochen unterhalb der Knospe verlaufen. In der Rinde sind angegeben das luftführende
Gewebe Ig und das luftfreie Gewebe If, welches letztere z. Th. aus den Phloëmbündeln,.
anderntheils aus dein Stiirkgewebe besteht. In dem secundaren Holze xs sieht man
die Gefasse und im Centrum der Wurzel die drei primaren Holzbündel xp.
iig
Spiraea Filipendula.
Fig. 44. Stück einer fleischigen dreizahligen Wurzel, als Steckling gepflanzt. Die
Knospen gr entstehcn aus tier Seitenwurzelbasis. Neue Seitenwurzeln rl' entstehen
ebenfalls nur neben den schon alten Seitenwurzeln rl.
Coronilla varia.
Fig. 45. Die gewöhnlich vorkommenden Falie, wobei die Wurzelknospen gr in der
Oberachse der secundaren Seitenwurzeln stehen; so ist es jedoch nicht immer.
Fig. 46. Schema der Knospenstellung in Bezug auf die secundaren Seitenwurzeln.
Fig 47. Querschnitt einer dreistrahligen Wurzel mit einer Seitenwurzel rl und einer
Knospe gr. Diese Letztere ruht auf dem Gewebe des Knospenkernes ktv1; kw der
Kern der langsdurchschnittenen Seitenwurzel, es secundare Rinde, xs secundares Holz,
eb Cambium, ms Markstrahlen.
Fig. 48. Schema der Stellung der ersten Blatter an den Wurzelknospen gr in Bezug
auf die zugehörige Seitenwurzel rl. die Pfeile deuten die Wachsthumsrichtung der
beiden gemeinsamen Mutterwurzel an.
Monotropa Hypopitys.
Fig. 490. Ein sorgsam praparirtes Wurzelsystem mit vier Sprossknospen gr, wovon
zwei, abweichend von dem gewöhnlichen Verhalten, in den der Mutterwurzelspitze zu-
gekehrten Achseln der zu ihnen gehörigen Seitenwurzeln rl sitzen. Die Sprosse stehen
an den Stellen von Seitenwurzeln.
Fig. 40& (13). Langsschnitt einer Wurzel mit zwei Knospen gr und gr' und einer
Seitenwurzel rl; cp die primare Rinde, welche nicht abgeworfen wird, pr die Producte
des Pericambiums.
Fig. 49c (13). Querschnitt einer Wurzel, um zu zeigen, dass die Seitenwurzel nicht
allein aus dem dreistrahligen Centralcylinder, sondern auch aus den inneren Schichten
der primaren Rinde entsteht.
C onvolvulus arvensis.
Fig. 50. Keimpflanze im October, mit Wurzelknospen gr auf Hypocotyl und Wurzel,
OB Bodenoberflache.
Fig. 51 (13)- Langsschnitt durch das Hypocotyl, zwei Knospen treffend; /', f- deren
erste Blatter, kz aussere krystallführende Zellschicht des Centralcylinders, pr aus dem
Pericambium hervorgegangene Producte, xs secundares Holz, cp primare Rinde.
Fig. 52, 53 (und 54 Taf. V). Successive Querschnitte des Hypocotyls an der Stelle,
wo eine Knospe steht; die Luftkanale Ik liegen ringförmig um den Centralcylinder
angeordnet. In den Blattern f' und f- sind drei Gefassbündel sichtbar. Uebrige Buch-
staben wie in Fig. 51.
TAFEL V.
C onvolvulus, Solanum, Linaria.
C onvolvulus arvensis.
Fig. 54. Erklarung bei der vorigen Figur.
Fig- 55 (13)- Querschnitt der eine Knospe tragenden Uebergangsstelle des Hypo-
cotyls in die Hauptwurzel; die acht Holzbündel xs sind noch getrennt.
Fig. 56 (26). Querschnitt durch eine Wurzel mit Wurzelknospe. Die acht Holz-
bündel xs des Hypocotyls sind zu vier verschmolzen; xp die vier primaren Gefass-
platten der Wurzel, pr Producte des Pericambiums, Ik Luftkanale, cp primare Rinde,
vp Vegetationspunkt der Knospe, / Blatt.
120
Solanum Dulcamara.
Fig. 57. Ansicht einer horizontal in fcuchtcn Sand gelesten Wurzel mit Callus cl
neben den Seitenwurzelbasen rl und daraus entstandene Wurzelknospen gr.
Fis. 58. Eine als Steckling behandelte Wurzel, welche keine Sprossknospe, sondern
neue Seitenwurzeln entwickelt hat; nelien zwei Seitenwurzeln rl' ist cine zweite Seiten-
wurzel rl] der namlichen Ordnung entstanden.
Fig. S9 und 60 (13). Entwicklung einer solehen nachkommenden Seitenwurzel der
ersten Ordnung rl-\ ; dieselbe entsteht in der Tiefe der secundaren Rindc es; pd Peri-
derm, eb Cambium, xs secundares Holz, xp primare Gefassplatten, rl' gewöhnliche
Seitenwurzel.
Fig. 61 (26). Eine Knospe gr hat sieh scheinbar genau an der Stelle der nach-
kommenden Seitenwurzel entwiekelt, jedoch muss dieselbe wahrscheinlich als zuin
Callus cl gehörig betrachtet werden; gf die Gefassbündelverbindung der Knospe mit
dem Holzcylinder der Mutterwurzel.
Fig. 62 (13). Quersehnitt dureh einen Callus cl mit vier Knospen gr; der Central-
cylinder cc einer Seitenwurzel ist in der Mitte sichtbar.
Linaria vulgaris.
Fig. 63. Keimpflanze mit sechs hypocotylischen Knospen und Sprossen / — 6; hp das
Hypocotyl, et die ,CotyIedonen, 6,5 und 66 die Stellen, wo die Querschnitte l'ür die
Figuren 65 und 66 genommen sind.
Fig. 64 (13). Drei Knospen auf dein Hypocotyl hp; dieselben sind exogen.
Fig. 65 und 66 (13). Quersehnitt der Verbindungsstelle des Hypocotyls hp mit dem
Sprosse 6 der Fig. 63; cp primare Rinde, pr peripherische Producte des Pericambiums,
cc Centralcylinder von Spross 6. xs secundares Holz vom Hypocotyl.
Fig, 67. Ansicht einer sprossenden Wurzel; ein bis vier Sprosse gr stehen rings um
die Basis der Seitenwurzeln rl.
Fig. 68 (17) und 69 (38). Entwicklung der Knospen gr aus der primaren Rinde cp*
der Seitenwurzel rl. welche noch in der primaren Rinde cp' der Mutterwurzel rm em-
geschlossen liegt; xs' secundares Holz der Mutterwurzel, xs* der Seitenwurzel: es'
und es- secundare Rinde, kw verholzter Kern der Nebenwurzel im Holz der Mutter-
wurzel.
Fig. 70. Schema der Stellung der Knospen gr in Bczug auf Mutterwurzel rm und
Seitenwurzel erster Ordnung rl' und zweiter Ordnung rl'.
TAFEL VI.
Orobanche, Cirsium, Picris, Aristolochia.
Orobanche galii auf Galium verum.
Fig. 71. Verwachsung zweier dicker Orobanchewurzeln ow mit den Wurzeln von
Galium verum gw; auf den Orobanchewurzeln sitzen »Morgensterne« mit Wurzel-
knospen gr, diese haben wieder Adventivwurzeln ra erzeugt; hs Haustorien, welche
theilweise mit Galiumwurzeln verwachsen sind.
Fig, ~2 Eine Galiumwurzel gw mit einer sprossenden und Haustorien hs führenden
Orobanchewurzel ow.
Fig. 73. Entwicklung eines Haustoriums hs aus der primaren Rinde cp, augen-
scheinlich hinter einem Siebtheile des dreistrahligen Centralcylinders cc.
lig. 7.1. Eine Knospe gr auf einer Orobanchewurzel rm; exogene Entstehung der
Adventivwurzel ru ; cp' und cp* primare Rinde der Mutterwurzel rm und der Adventiv-
wurzel ra.
C ii sin ui arvense.
Fig. 75. Die verschiedenen zu beobachtenden Sprossungen einer Wurzel. Gewöhn-
lich sitzt jede Knospe gr in der ( (berachse ihrer Seitenwurzel, also rm zugekehrt, bis-
weilen aber gesondert, wie gr1; ra Nebenwurzeln der Sprosse; 76 Erhabenheit iuner-
halb welcher eine Wurzel- und Sprossanlage. Das erste Blatt der Knospe ist der
Seitenwurzel zugewendet.
Fig. 76. Die Erhabenheit 76 vuriger Figur in Langsschnitt; gr die Knospe auf der
Basis der Seitenwurzel rl, cp primare Rinde, se Secretraume der Endodermis, es secun-
dare Rinde.
Fig- 77- Querschnitt einer Wurzel zugleich mit einer alleinstehenden Knospe gr
und einer Seitenwurzel rl; ep Epidermis, cp primare Rinde, sz secretführende Inter-
cellularraume der Endodermis, sb primare Siebbündel, es secundare Rinde, xs secun-
dares Holz, xp zweistrahlige Gefassplatte, kw verholzter Wurzelkern.
I'icris hieracioides.
Fig. 78. Eine junge Pflanze, deren Hauptwurzel an den Austrittstellen der Neben-
wurzeln kleine Geschwülste erzeugt hat, aus welchen die Knospen hervorbrechen,
welche oft in der Oberachsel sitzen; die Lateralwurzeln sind nicht selten paarig.
Fig. 70- Querschnitt einer Wurzel mit einer Seitenwurzel rl, welche zwei Knospen
gr an ihrer Basis tragt.
Fig. 80. Eine Knospe in der Achsel der Seitenwurzel rl; cp primare Rinde mit
Luftraumen Ik, es secundare Rinde, xs secundares Holz, gf Gefassbündelverbindung
der Mutterwurzel.
Aristolochia Clematatis.
Fig. 81. Sprossende Wurzel rm und wurzelnder Spross gr - sk ; ra die Nebenwurzeln,
deren Stand in Bezug auf Knospe und Mutterorgan in den nebenstehenden Skizzen
angegeben; der Wurzelspross gr triigt nur eine mediane, der Stammspross sk zwei
laterale Nebenwurzeln, f' bis f° die Blatter eines Wurzelsprosses.
Fig. 82 (18). Langsschnitt einer Wurzel mit der exogenen Knospe; ep die primare
Rinde, /' und f" die zwei ersten Blatter der Knospe, gf die centripetal entstehende
Gefassbündelverbindung der Knospe mit dem Centralcylinder der Mutterwurzel.
Fig. 83 (18). Querschnitt einer vierstrahligen Wurzel mit einer Knospe gr; cp pri-
mare Rinde, /' erstes Blatt der Knospe.
Fig. 84 (18). Eine sechsstrahlige Wurzel mit Seitenwurzel, welche beinahe ganzlich
exogen entsteht; cp' und cp- primare Rinde von Mutter- und Seitenwurzel rl.
Fig. 85 und 86 (18). Entwicklung der Knospe gr aus der Rinde einer sechs-
strahligen alteren Wurzel. Eine Beziehung zwischen Stand der Knospe und Stellung
der Gefiissplatten existirt augenscheinlich nicht.
Fig. 86 (200). Die Uebergangsstelle 86 der vorigen Figur einer Knospenanlage in
das Gewebe der Mutterwurzel: ep die schwarze Epidermis der letzteren, gr das Knospen -
meristem.
M. \Y. BEIJERINCK, W'urzelknospen und Nebenwurzeln.
Tafel I.
M. W. BEIJERINCK, Wurzelknospen und Nebenwurzeln.
Tafel II.
M. W. BEIJERINCK, Wurzelknospen und Nebenwurzeln.
Tafel III.
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M. \\'. BEIJERINCK. Wurzelknospen und Nebenwurzeln.
Tafel IV.
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M. W'. BEITERINCK, Wurzelknospen und Nebenwurzeln.
Tafel V,
M. W. BEIJERIXCK, Wurzelknospen und Nebenwurzeln.
Tafel VI.
Ueber das Cecidium von Nematus Capreae
auf Salix amygdalina.
Botanische Zeitung, Leipzig, 46. Jahrgang, 1888, S. I — 11 und S. 17 — 27
Die Gallen oder Cecidien der YVeidenblatter, welche durch Tenthredineen erzeugt
werden, können nach ihrer Form in zwei Gruppen vertheilt werden, je nach-
dem dieselben dieGestalt einer, vermittelst eines kurzen Stielchens mit dem Blatte ver-
bundenen Kugel besitzen, oder einer auf der Ober- und der Unterseite der Blattspreite
gleichmassig hervorragenden Yerdickung. Die hauptsachlichsten niederlandischen
Arten, welche zur ersten Gruppe gehören. sind das glatte, spharische Cecidium von
Nematus viminalis auf Salix purpurea. und das behaarte unregelmassig-langliche oder
birnförmige Cecidium verursacht durch Nematus pedunculi auf Salix aurita.
Die am meisten bekannte Form der zweiten Gruppe ist das Cecidium von
Nematus Capreae (syn. Nematus Vallisnerii), welches sich vorzugsweise auf Salix
amygdalina. jedoch auch sehr oft und reichlich auf Salix alba und S. fragilis ent-
wickelt *). Seltener kommt es vor auf Salix babylonica und S. pentandra.
Das schönste und grösste Cecidium dieser Gruppe ist der dunkelviolette Aus-
wuchs verursacht auf den Blattern von Salix purpurea durch Nematus vesicator;
ich fand es oft in den Weinbergen des Elsass. Ich glaube nicht, dass diese Art 5n
Niederland vorkommt. Dagegen fand ich noch drei andere, weniger augenfallige
Formen innerhalb unserer Grenzen.
Ich habe mit Sorgfalt die Entwicklungsweise der Cecidien von Nematus Ca-
preae und Ar. viminalis studirt ; diejenige der übrigen Arten muss damit in allen
wesentlichen Punkten übereinstimmen. Bei der nachfolgenden Beschreibung werde
ich besonders N. Capreae berücksichtigen. Diese Art ist so allgemein, dass Teder
meine Beobachtungen wird wiederholen können.
Das Capreae cecidium.
Nematus Capreae kommt jeden Somnier in zwei Generationen vor. Das erste
Mal sieht man die kleine Sagewespe Ende Mai aus dem Puppengehause heraus-
schlüpfen. Sie sucht dann sofort die sehr jungen, noch durchmittengefaltenen und
dicht zusammenliegenden Blattchen der Endknospen der Weidenzweige (Fig. ia),
welche zu dieser Zeit sehr schnell wachsen, sie stellt sich, den Kopf nach unten.
') In Bezug auf dieses Cecidium muss ich jedoch bemerken, dass bei meinen Ver-
suchen die aus den Gallen von Salix alba hervorgekommenen Individuen immer ver-
weigerten, in die Blattchen von S. amygdalina Eier zu legen und umgekehrt; dessen
ungeachtet lrisst sich zwischen den Tnsecten der beiden Cecidien kein Unterschied
auffinden.
124
auf die Rückenseite eines kiemen Blattchens (Fig. 2) und bringt darin ver-
tnittelst ihrer, aus vier Chitinlamellen (Fig. 3) bestenenden Sage (sg Fig. 9.)
durch eine auf- und abgehende, und in Bezug auf die Lamellen zu einander,
schiebende Bewegung, eine spaltenartige Verwundung an in eine Flache, vvelche
parallel ist mit Ober- und Unterepidermis des Blattchens. Die Form der Ver-
wundung ist diejenige eines Dreieckes (vw Fig. i<; und &), dessen breite Basis sich
genau in der Mitte der Dicke des Blattes vorfindet (vw Fig. 8) und wovon die feine
Oeffnung (or Fig. ia, b und Fig. 2) die Spitze des Dreieckes einnimmt. Diese Oeiï-
nung liegt immer auf der Seitenkante eines Blattnerven, schliesst sich spater vermit-
telst einer dunnen Korkschicht, und bleibt wahrend des ganzen Lebens auf der Bö-
schung der Galle sichtbar (or Fig. 6). Hinten in den breiteren Theil der Verwundung
legt tlas Insect sein Ei ab (ov Fig. ia und b) und der iibrige Theil (sf> Fig. 1) der
W'undspalte vvird mit einem Schleimtropfen angefüllt, welcher aus der »Giftblase'«
(vs Fig. 9) herkünftig ist. Schon nach ein-oder zwei Tagen beginnt das abnorme
Wachsthum des Blattes sichtbar zu werden; nach zwei oder drei Wochen ist das Ce-
cidium ausgereift und hat seine volle Grössenentwicklung erreicht. Wenn man das-
selbe zu dieser Zeit in der Mitte durchschneidet, so findet man darin einen relativ
weiten Raum (Fig. 4) ; hierin liegt, noch vollstandig lose und frei, das noch ganzlich
geschlossene Ei (ov). welches ausserlich keine andere Veranderung als eine massige
Vergrösserung erfahren hat; nichtsdestoweniger findet man im Innern der Eischate
(es Fig. 5) eine kleine, in allen ihren Theilen vollstandig entwickelte Larve (Iv
Fig. 5), Sobald diese Larve, welche nun für's freie Leben ausgereift ist, ihre Eischale
verlasst (Iv Fig. 6), fangt dieselbe sofort an, die dicke, grüne Tnnenwandung (cc)
ihrer Wohnung zur Ernahrung anzufressen. Zu Ende Juni hat die Larve die Lange
eines cm erreicht ; zum Zwecke der Lüftung ihres engen Wohnraumes beisst sie dann
mit ihren kraftigen Mandibeln ein kleines rundes Loch in die Gallenwandung ; einige
Tage spiiter verlasst das Thier selbst seine Wohnung durch dieses Loch, fallt zu
Boden, spinnt sich einen festen, dunkelbraunen Cocon und verandert darin zu einer
Nymphpuppe, woraus man im August die zweite Generation im vollkommenen Zu-
stande herausschlüpfen sieht. Auch diese findet dann noch fiir ihre Fiablage geeignete
junge Weidensprosse, welche sich bekanntlich im Sommer nicht durch Knospen-
schuppenbildung abschliessen ; das Thier fiihrt darauf in jeder Hinsicht dasselbe Le-
ben wie die erste Generation, ihre Gallen erscheinen im Herbste, fallen mit den
Blattern zu Boden und die sich darin befindenden Larven kriechen entweder durch das
vorher von ihnen gefressene Loch nach aussen, oder spinnen sich innerhalb der Gallen
M-ll>st ihren Cocon l"), und überwintern darin, vergraben in der humösen Erde am
Fusse des Weidenstockes.
In der ersten Generation von Nematus Capreae fehlen die Münnchen vollstandig,
in der /weiten findet man davon nur sehr vereinzelte Exemplare.
Innerhalb meiner Gazenetze haben meine Sagewespen, sowohl der zweiten wie
der ersten Generation sich parthenogenetixh fortgepflanzt, und ich glaube, dass in-
folge der ausserordentlich giinstigen Ernahrungsbedingungen wahrend des embryo-
nalen Lebens. die Parthenogenesis in diesem Falie, sowie in so manchen anderen.
') Nematus vimiiwlis verlasst auch in z.weiter Generation die zu Builen liegenden
1 ialli n ausnahmsli «
125
durch das Gallenleben bedingten Fallen, ohne schadliche Folgen ununterbrochen
vvürde fórtdauern können, und ilass die Mannchen von Nematus Capreae, in phyle-
tischer Hinsicht, im Verschwinden begrifïen sind. Auf diesen selir wichtigen Urn-
stand kann ich jedoch an dieser Stelle nicht weiter eingehen.
Bei Nematus viminalis fand ich sehr viele Mannchen, aber auch hier überwiegen
die Weibchen unzweifelhaft nach der Zahl. In meinen Gazenetzen gelangen auch
bei dieser Art meine Yersuche über die Parthenogenesis ; ich untersuchte hier jedoch
uur die zweite Generation.
In den ausgewachsenen Bliittern von Salix amygdalina (Fig. 5) findet man,
ausserhalb der Gefassbündel, o. Zellenschichten, namlich: die Oberepidermis, 2 Schich-
ten Pallisadengewebe, welche erst bei der Streckung entstehen, in jungen Bliittern
< Fig. 7) dagegen noch aus einer einzigen Zellschicht bestehen, ferner 4 chloro-
phyllreiche Merenchymschichten, eine farblose oder nur wenig Chlorophvll fiihrende
Zellschicht mit sehr weiten Intercellularraumen, endlich die Unterepidermis. Tn den
etwas dickeren Nerven findet man doppelte Gefassbündel, getrennt durch zwei oder
drei kleinzellige Parenchymschichten ; die Holztheile (lib Fig. 5 u. 8) sind ein-
ander zugewendet, so dass die Gefassbündel der Nervenoberseite eine entgegenge-
setzte Steliung besitzen zu dem, was man bei anderen Blattern gewöhnlich bemerkt.
Uebrigens sind die Gefassbündel in den feineren Nerven in der gewöhnlichen YVeise
placirt.
Das Insect legt sein Fi (ov Fig. 8) in die Mitte der dann noch sehr jungen und
ohne [ntercellularraume auseinanderschliessenden Merenchymschichten, wovon nben
gesprochen wurde. Die Hypertrophie, welche dadurch verursacht winl, wird zuerst
sichtbar in der Nachbarschaf t der Wundöfïnung (orFig. ib): von daher streckt sie sich
allmahlich in die Richtung des Eies aus, welches zu Boden der Wunde liegt, und es
is( ilien nachst dem Eie, dass das abnorme Wachsthum am liingsten fortdauert, sodass
das Hinterende des, iibrigens ellipsoidischen Cecidiums, ein wenig dicker wird, wie
das Vorderende. Alle lebenden Gewebe ohne Ausnahme betheiligen sich am abnormen
Wachsthume. Die vier Merenchymschichten sowie die Zeilen der Gefassbündel
bilden im Innern des Cecidiums eine kleinzellige dunkelgrüngefarbte Gewebemasse
(cc Fig. 4, 5, 6 u. 10), wovon die Larve sich ernahrt, und welche scharf contrastirt
zu der fablosen oder rothen, aus den übrigen Zellschichten entstandenen Gallenrinde
(ec). Die Zeilen dieser Rinde sind arm an Inhalt '), allein sie gewahren durch ihre
etwas verdickten Wande der Larve einigen Schutz gegen die Stachel der Ichneu-
moniden. Das dunkelgrüne Tnnengewebe (cc) mit den dazu gehörigen Gefiissbündeln
scheint als homolog mit dem Centralcylinder von Stengel und Wurzel aufgefasst wer-
ilen zu mussen. In dem Cecidium ist der Unterschied zwischen diesem Gewebe-
system und den übrigen Theilen viel deutlicher, wie die Dift'erenz zwischen den cor-
respondirenden Geweben des nicht modificirten Blattes, so dass die Summe der durch
die Gallbildung verursachten Veranderungen, in anatomischer Hinsicht, als sehr
wichtig zu betrachten ist.
Wenn man den Genitalapparat fFig. 9) von Nematus Capreae aus dem Abdomen
isolirt. s.i findel man darin die für die übrigen Abtheilungen der Hvmenoptera ge-
wohnte Strüctur zurück. Drei Theile sind darin besonders augenfallig, erstens die
') Man findet darin viele kleine zusammengeetellte Starkekörnchen.
I2Ö
Ovarien (ov), welche den gewöhnlichen Bau besitzen, ferner die »Giftdrüsen« (gv)
und endlich die »Giftblase« (vs). Die Giftdrüsen bestehen aus einem Systeme von
Röhren oder besser von Faden, welche relativ dick, zierlich verzweigt und ziemlich
complicirt gebaut sind, dieselben stimmen in letzterer Hinsicht vollstandig mit den
wahren Giftdrüsen der Wespen, Hummeln und Bienen überein. Eine merkwürdige
Eigenschaft dieses Organes besteht darin, dass sich in der Achse jedes Fadens eine
sehr feine Röhre vorfindet, resistent genug, um einen immer ofïenen, selbst bei Bie-
gung sich nicht schliessenden Kanal für die Leitung des Secretes zu der Blasé dar-
zustellen. In diese Röhren münden sehr viele kleine Seitenröhrchen, deren Anzahl mit
der j enigen der secernirenden Zeilen der Drüse identisch sein dür'fte.
Die kuglige Blasé (vs), von % mm Mittellinie, enthalt hauptsachlich eine zahe,
durchsichtige aus einer Proteinsubstanz bestellende Flüssigkeit, welche sich in ver-
schiedenen Hinsichten mit Albumin vergleichen lasst, wovon sie übrigens physio-
logisch ganz verschieden sein muss. Das Gift der Bienen, Wespen und Hummeln ist
ebenfalls ein eiweissartiger Körper1), und nach Fayrer ist das Gift der Cobra-
schlange homolog mit dem Ptyalin des Speichels.
Die Entstehung des Cecidiums von Nematus ist ohne Zweifel abhangig von der
mit dem Eie in das junge Blatt hineingeführten Substanz aus der Giftblase.
Dieses folgt zuerst daraus, dass jede durch die Sage des Insectes angebrachte
Verwundung, auch wenn darin kein Ei abgelegt wird, die Entstehung eines Cecidiums
veranlasst -). Zwar bleibt ein soclches Cecidium (Fig. io), wenn keine Larve sich
darin vorfindet, viel kleiner als ein normales, ist jedoch mit dem letzteren in jeder
andern Hinsicht vollstandig identisch. Die Kleinheit ist davon die Folge, dass das
Thier, wenn es kein Ei in die Wunde bringt, immer auch weniger Substanz aus der
Giftblase darin ergiesst.und man kann sich leicht davon üherzeugen, dass das schliess-
liche Volumen des erwachsenen Cecidiums sowohl proportional ist mit der Grosse
der Verwundung, wie mit der Quantitat der dareingebrachten Proteinsubstanz 3).
Ein zweiter Beweis für die Entstehung des Cecidiums nicht unter dem Einfluss
von Ei oder Larve, sondern des eiablegenden Insectes selbst, beruht auf dem folgen-
den Versuch.
Sobald das Netnatusei in das Weidenblatt abgelegt ist, ist es leicht, dasselbe mit
einer starken Loupe im Innern der Blattsubstanz zu sehen (Fig. Tb) und vermitU-Lt
einer feinen Nadel zu durchbohren. Diese Vernichtung des Eies verhindert die Gall-
bildung nicht ; denn, soweit die grobe Verletzung und Abtödtting eines Theiles des
zarten Gewebes des Blattes dieses erlauben, wachst die Galle normal aus, obschon die-
selbe klein bleibt. Weder das Ei noch die Larve sind desshalb nothwendig für die
Gallbildung. Dass deren Gegenwart jedoch einen gewissen Einfluss ausübt auf die
') Das Gift aus der Giftblase von Wespen, welche ich ein Paar Jahre in Alkohol
aufbewahrt hatte, war coagulirt, allein es zeigte in Hautwunden meiner Hand, obschon
abgeschwacht, die gewöhnliche Wirkung.
*) Die Verwundung an sich kann nicht die Ursache sein des abnornien Gewebe-
wachsthums, denn andere Tenthredineen niachen in die jungen Weidenblatter ganz
ahnliche Wunden, allein ohne jede besondere Folge.
') Künstliche Injectionen mit dem Blaseninhalte von Nematus viminalis in die
jungen Blatter von Salix purpurea scheiterten entweder vollstandig, oder gaben doch
nnr ein zweifelhaftes Resultat, — meine Hand vermochte nicht zu vvetteifern mit der
Sage do Thiei
127
Regelmassigkeit der Entwicklung des Cecidiums, z. B. auf die Entstehung des Innen-
raumes, kann uns nicht wundernehmen, wenn wir iiberlegen, wie ausserordentlich ver-
schieden die Ernahrungsbedingungen in dem Gallengewebe sein mussen, wenn sich
das, an sich gewiss einer specifischen Eiweissnahrung bedürftige Ei darin wohl oder
nicht fortentwickelt.
R e v e r s i o n der Charactere bei Cecidien.
Schon seit langer Zeit habe ich die Ueberzeugung gehegt, dass es sehr wichtig
sein würde, die folgenden Fragen mit Sicherheit zu beantworten: Sind die Subsan-
zen, welche die Gallbildung veranlassen, von einer solchen Natur, dass sie eine blei-
bende Veranderung des pflanzlichen Protoplasma's veranlassen, sei es dadurch, dass
sie das Letztere chemisch umandern, oder dadurch, dass dieselben an sich wachthums-
fahig sind, sich mit ihren specifischen Eigenschaften reproduciren, — in welchem
letzteren Falie sie als lebende Materie würden aufgefasst werden mussen? — Oder
sind diese Stoffe an sich nicht reproductionsfahig und modificiren dieselben das
prlanzliche Protoplasma nicht bleibend in chemischem Sinne? Wenn diese zweite
Möglichkeit sich als die wirklich zutreft'ende ergiebt, so mussen die cecidiogenen
Stofte in einer, für jede Galle fest bestimmten, bald durch das abnorme Wachsthum
verzehrten Quantitiit, in die Erscheinung treten, und das Protoplasma der Nahr-
pflanze, — an sich nicht verandert, — ■ muss dann nach deren Erschöpfung zu dem
ursprünglichen Zustande zurückkehren.
Anfangs hoffte ich die Beantwortung dieser Fragen zu finden durch Kreuzung
verschiedener Cynipidenarten, und durch die Cultur der Cecidien durch die bastard-
befruchteten Eier, sowie durch die Eier der Bastarde erzeugt *). Zu diesem Zwecke
führte ich wahrend mehrerer auf einander folgender Jahre eine Reihe von Bastard-
irungsversuchen aus, mit den einzigen Arten, welche ich in einer dafür ausreichenden
Anzahl zuchten konnte, namlich mit Rhodites Rosae und R. Mayri. Allein obschon
die dabei erhaltenen Cecidien sehr merkwürdig waren, konnten aus deren Eigen-
schaften doch niemals feste Schlüsse gezogen werden, weil immer Zweifel in Bezug
auf deren wahren Ursprung übrig blieb. Diese Unsicherheit war der Hauptsache
nach die Folge der bei den genannten Thieren zwar unregelmassig, jedoch vielfach
vorkommenden Parthenogenesis 2).
Es ist mir jedoch auf einem ganz anderen Wege gelungen, die Hauptfrage ?u
beantworten.
') In meiner Untersuchung über die Cynipidengallen habe ich gezeigt, dass in diesem
Falie, — ganz im Gegensatze zu dem Verhalten der Xeniati> Wundeingang.
i37
Fig. ~. 1200) Querschnitt eines jungen Blattes von Salix amygdalina zur Zeit, wenn
die Wespe darin ihr Ei ablegt; die Pallisadeschicht muss noch eine Theilung erfahren,
vergleiche hierzu die reife Spreite in Fig. 5.
Fig. 8. (20) Ebenfalls Querschnitt eines jungen Blattes von Salix amygdalina zur Zeit
der Eiablage, um die allgemeine Anordnung zu zeigen der Wunde ia' und des Eies ov
in Bezug auf die Gewebe; hb zwei einander zugewendete Holzbündel des Mittelnerven.
Fig. o. (26) Genitalapparat von Nematus Capreae in Wasser ausgebreitet; vs die
»Giftblase«, gv die *Giftdrüsen«, ovr Ovarien mit reifen und unreifen Eiern, sg die
Sage, ar letzter Abdominalring mit Abdominaltaster.
Fig. 10. (8) Cecidium ohne Ei oder Larve, entstanden unter dem alleinigen Einflusse
der Substanz aus der Giftblase: vw Ueberrest der Verwundung, welche sich übrigens
geschlossen hat: ft- Centralcylinder. re Rinde des Gallenkörpers.
M. W. BEIJERINCK, Das Cecidium von Nematus Capreae.
Fu) S 1*01
Dy 5 ftoj '
The Gardenia-Rootdisease''.
The Gardeners' Chronicle, London, Vol. I. Third Series, Jan. to June 1887, p. 488—4811.
This disease is occasioned by Heterodera radicicola, a small worm belonging to
the order of the Nematoids, and is also related to the Heterodera Schachtii,
Schmidt, the much dreaded Beetroot parasite. Other and more generally known
allies are Anguillula devastatrlx, the wide- spread plant-destroyer from our fields
and gardens, and Anguillula aceti, from the vinegar-bottle of our dinner-table.
A great number of plants are affected by the same worm which affects the
Gardenia roots, and the morbid condition caused by the worm is curiously similar
in widely different plants. The occurrence of Heterodera radicicola has been ob-
served by myself and others (especially Licopoli, Frank, and Carl Muller) in the
following plants: —
Monocotyledons. — Poa annua, P. pratensis, Elymus arenarius, Triticum repens,
Saccharum officinale, Musa rosacea, M. dacca, Phoenix dactylifera, and Chamaerops
humilis ).
Dicotyledons. — Clematis vitalba. Berberis vulgaris, Balsamina hortensis, Vitis
Labrusca, Cistus aconitifolia, Euphorbia cyparissias ( ?), Daucus Carota, Angelica
sylvestris, A. archangelica, Carum carui, Sempervivum tectorum, S. glaucum, Sedum
reflexum, Onobrychis sativa, Ornithopus sativus, Trifolium incarnatum, T. pratense,
Medicago sativa, Erythrina crista-galli, Dodartia orientalis, Coffea arabica, Ixora
aurea, I. flammea, I. crocea ( Hamiltonia spectabilis), Dipsacus fullonum ( ?), Plantago
lanceolata, Cucumis sativus, Taraxacum officinale, Lactuca sativa, Cichorium Inty-
bus, Cirsium arvense, Sonchus macrophyllus ; and probably the same parasite occurs
in many other plants. especially in hothouses.
It may be seen from our fig. 93 that the effect of the parasitic worm on the
Gardenia roots — and so it is in other plants — consists in a remarkable and very
irregular hypertrophy or tumour of the root-tissues, which runs either along the
f uil length of the root or is localised in small circumscribed places in this organ,
') References may be made to Carl Muller, Neue Helminthocecidie und deren Erzeu-
gung, Berlin 1883; to Frank, Ueber das Wurzel-Aelchen, &c, Berichte d. Deutsch. Bot.
Gesellschaft, Bd. 2, p. 145, 1884; and to Carl Muller, Bemerkungen :u meiner Dissertation
&c, Berichte d. Deutschen Bot. Ges., Bd. 2, p. 221, 1884.
2) Treub considers the Heterodera of Saccharum officinale as a new species, called
by him Heterodera javanica ( Ann. d. JarJ. Bot. d. Buitenzorg, vol. VI., p. 4, 1886), but this
assumption is based only on the microscopic measurement of his material in compari-
son with the numbers given by C. Muller for the H. radicicola. My own numbers
regarding the last species are much nearer to those found by Treub than to those of
Muller.
140
in which last case the deformed roots assunie an aspect reminding one of the
normally moniliform root of Spirea filipendula. The whole structure belongs to
the endlessly varied gall productions, and it is certainly a very interesting specimen
of this group of physiological alterations of the common mode of growth.
By making with a razor a thin transverse section of a thickened root, and
submitting it to microscopical examination. there is rcvealed without difficultyr
and by the relatively small magnification of from 50 to 200 diameters, a very curious
sight. There we see, as shown in fig. 94, that a great number of small spherical
nr somewhat irregular cavities are disseminated through the morbid tissues of
the root. The contents enclosed in these cavities are very different, according to
Fig. 93. — Dibeaseil roots of Gardenia.
their age, and in one and the same microscopic preparation there may be found
in somc of these cavities (the youngest) a protoplasmic mass with minute oil
drops, in others a great number of eggs, with or without young worms fully
developed; and, in the oldest, a considerable number of these little worms, hat-
ched from their eggs, and in active movement. All this will at once be under-
stood when it is known that every single cavity is filled with, or rather consists
of, a so-called ova-cyst, that is, the strongly swollen portion of the body of a
viviparous maternal anima! (see fig. 96/') filled with eggs, in different gradations
of development.
Before entering on the details of the bodily structure of the animal itself 1
must direct further attention to fig. 94 and fig. 95, showing sections of a hyper-
in >phied root. The roots from which these preparations were taken were rather
old, and their primary structure was altered by secondary or cambial growth.
Now, it is a remarkable fact that the wood which is the product of this growth
I4I
iicvcr acquires. under the inrluence of the parasitic cysts. the hardness and con-
sistency of the normal secondary wood, as found in healthy roots, but remains
from the time of its birth by the division of the cambium cells until the moment
of its premature death, in a parenchymatous, soft and sap-filled condition. In
other cases of pathological alterations of plants similar observations may be made;
for example, in the reproduction of a morbid parenchyma, instead of hardwood,
in the case of the gum disease of certain trees,1) and just in the same masses
as these may be found in the last case fully normal wood proceeding from thé
unafïected cambium; so we see by the transverse sections of the Gardenia roots
affected with Heterodera insular masses (fig. 94 x/>) of a woody structure identical
with the wood of the healthy root, tracing their origin from mother-cells lying far
distant from the parasitic cysts.
V\K Q5. Disease of Gardenia roots.
Fig 94. - Disease of (Jardenta roots.
After this short description of the altered organ of the plant, let us now
return to the zoological side of the question.
It is said above that the cysts are nothing else but the overgrown posterior
part of the body of the females, completely filled with eggs. These eggs hatch
in the mother-womb, and the young worms of the new generation find their way
to the outer world by boring a hole through their dead mother's body. The life-
history of these little animals is not fully cleared up ; it seems that they live in
the damp soil surrounding the roots, as dormant animals, till their reproductive
organs begin to develope, and that the moment of their invasion of the roots
coincides with their accelerated growth, which neccessitates a better supply of
food. From the observation of Carl Muller it appears that the process of copu-
lation and fertilisation. which have not vet been directly seen, must take place
') I recently saw this fact with unrivalled clearness in a specimen of Theobroma
Cacoa of Surinam, for which I am indebted to Professor Suringar, of Leyden. Here,
as formerly described in these columns for the first time, a parasitic fungus was the
distinct cause of the gummosis.
142
in the inner parts of the root itself ; but, to my mind, this part of the question
is still very obscure. New observations in this direction would be of great value,
as well for the natural history of the Nematodes in genera] as for the pathology
of the worm disease in particular.
Fig. 96. — Disease of Gardenia roots.
I'.y preparing the young worms from the eggs which are to be found in
such great numbers in the ova-cysts, we find that the just-hatching animals must
be of different length and girth (fig. 96, c, d, e). The meaning of this difference
is not yet cleared up, and it seems possible that it may bear upon the several
differentiations which, if we may trust the observations of C. Muller, become
somewhat later very great, as illustrated in our fig. 96, in/, g, h, i.
M3
The following references apply to the above woodcuts: — Fig. 93, Diseased
root of Gardenia, real size. Fig. 94, Transverse section of diseased Gardenia root,
with immature cysts / e, and mature cysts o c, vvith eggs, in which the young
worms are coiled up; m t, characteristic morbid tissue; x p, primary, x s, secon-
dary wood; p d, periderm, X 50. Fig. 95, Longitudinal section, references as be-
fore. Fig. 96, a, egg; b, egg with young worm: c, d, e, worms of various lenghts,
all X 180; /, adult male worm, after C. Muller, X 75; g, male cyst, after Muller;
//, young, and, i, adult female cysts, with eggs, X 75, after Muller.
[Dr. Beijerinck's drawings have been slightly reduced.] [For other references
to the observations of Berkeley, W. G. Smith, and Michael on the Cucumber root
worms, see Gardeners' Chroniclt, 1855, p. 220; XV. (1881 ), p. 331 ; XVI. ( 1881 ), p. 721 ;
XXV. (1886), p. 500; XXVI. (1886), p. 172, and in Orchid leaves (1886), p.41. Ed.]
Over de betrekking van de vrije zuurstof tot de
levensverschijnselen der gistingsorganismen.
Handelingen van het Eerste Nederlandsen Natuur- en Geneeskundig Congres,
gehouden te Amsterdam 1887, blz. 34 — 45.
De verschijnselen van de gisting hebben ten allen tijden een buitengewone
aantrekking op de mannen van de wetenschap uitgeoefend.
Niet weinige godsdienstige voorschriften en beelden in de bloemrijke taal van
hed Oude Testament, zijn ontleend aan de werking van het zuurdeeg en de gist
bij de broodbereiding.
De denkbeelden van de alchimisten van de oudheid en de middeleeuwen
wortelen voor een belangrijk deel in de fermentatie-processen. Geber en Avicenna
vergeleken den steen der wijzen met een ferment »omdat daardoor wat slecht is
goed gemaakt, wat goed is niet slecht gemaakt kan worden.- De metalen asemon
en diplosis van de oude papyrussen waren de fermenten, die het zilver en het
goud moesten verveelvoudigen op dezelfde wijze als waarop het fermenteerende
deeg aangroeit onder absorptie van het onveranderde.
Toen de beroemde Belgische scheikundige Johan van Helmont, de eerste
ontdekker van het koolzuur, dit gas omstreeks 't jaar 1600 zag ontstaan bij de
wijngisting, geraakte hij door deze waarneming zoozeer in vervoering, dat hij de
overtuiging uitsprak, dat alle veranderingen in de levende wezens, zelfs de voort-
planting, niet anders dan fermentatie-processen zijn konden.
Lavoisier's beroemde woorden »Rien ne se perd rien ne se crée« — «Niets
wordt nieuw geschapen, noch door de werkingen van de kunst, noch door die
van de natuur; bij elke omzetting blijft de hoeveelheid stof van het begin tot
het einde gelijk; de hoedanigheid en de hoeveelheid van de elementen blijft onver-
anderd, er vindt slechts verandering plaats in de onderlinge vereeniging van debestand-
deelen — deze nobele woorden, de grondslag van de scheikundige wetenschap,
werden hem geinspireerd bij het overdenken van het chemisme der alkoholgisting.
De wetenschappelijke onderzoekingen over de gisting zijn twee eeuwen oud.
Leeuwenhoek ontdekte in 1680, met de door hem zei ven geslepen glazen, in
gistende vloeistoffen, blijkbaar uit de Delftsche branderijen afkomstig, ronde
kogeltjes, de gistcellen, welke hij echter niet met voldoende nauwkeurigheid van
de zetmeelkorrels van het meel wist te onderscheiden.
Eerst honderd jaren later deed de wetenschap op het gebied der gistings-
verschijnselen eene nieuwe schrede voorwaarts.
liet «as in het jaar 17K7 dat de Akademie van Wetenschappen te Florence
een prijsverhandeling van den italiaanschen scheikundige Fabroni bekroonde.
Daarin wordt aangetoond dat de gisting onder den invloed staat van een stof.
i45
ilic Fabroni vegeto-animale substantie noemt; hij hield deze stof voor identiek
met het gluten der granen en den celinhoud van de druivencellen : hij had gezien,
dat zich daaruit bij verhitting ammoniak ontwikkelt. Hoezeer Fa broni's opvatting
uit een chemisch oogpunt niet ver van de waarheid verwijderd is, heeft hij blijk-
baar het onwerkzame protoplasma en eiwit van graankorrel en druif niet weten
te onderscheiden van het werkzame protoplasma van de gistcellen, wier afzonder-
lijk bestaan, trots de ontdekking van Leeuwenhoek, nog steeds onbekend was.
Het jaar 1787 kenmerkt zich nog door een ander feit, dat hier vermelding
verdient.
Xadat van Helmont reeds in 1607 in zijn "Sleutel van duistere woorden«
ter loops had aangeduid, dat het woord »alkohol« somtijds voor zekere poeders,
somtijds voor gerectificeerden spiritus gebruikt werd, heeft Fourcroy in 1787
de uitdrukking »alkoholgisting« definitief in de wetenschap ingevoerd. Aan het
arabische woord »alkohol« is dus niet, gelijk Lavoisier beweert door hemzelven
in I78g, maar reeds twee jaar vroeger door Fourcroy de tegenwoordige be-
teekenis gegeven. Het waren intusschen de ontdekkingen van Lavoisier die
Fourcroy tot dezen doop hebben bewogen. Hij drukt de aanleiding daartoe in
de volgende curieuse bewoordingen uit: »Sints de vaststelling van de nieuwe
1 chemische) nomenclatuur (door Lavoisier) aan het eind van den zomer van
17N7 heb ik mij verzet tegen de uitdrukking »spiritusgisting - daar het woord
geest* in het vervolg uit de wetenschap moet verbannen worden. Ik heb daarvoor
in plaats de woorden wijngisting of alkoholgisting voorgeslagen. Wij kunnen dus
thans, in 1887, het eeuwfeest vieren van den naamdag van den eenigszins be-
driegelijken vriend van het menschdom, en tevens dat van de beroemde theorie
van Lavoisier omtrent de chemische oorzaak van zijn ontstaan.
Anderhalve eeuw moesten voorbijgaan eer de draad van de ontdekking van
Leeuwenhoek opnieuw werd opgevat. Dit geschiedde gelijktijdig door twee
natuuronderzoekers, Cagniard Latour en Theo dor Schwann, geheel en
al onafhankelijk van elkander. De eerste deelde in 1836 en '37, de laatste in 1837
het feit mede, dat de bolletjes, welke zich in gistende vloeistoffen bevinden, de
oorzaak zijn van de gisting en dat zij zich door uitspruiting en deeling vermenig-
vuldigen evenals de cellen van de weefsels van hoogere planten en dieren waar-
mede zij zich ook in alle andere opzichten laten vergelijken. Door de laatst-
genoemde vergelijking heeft vooral Schwann zich groote verdiensten verworven.
Liebig kon aan deze waarnemingen geen geloof schenken. Hij en Wöhler
namen twee jaar later in hun «Annalen der Chemie und Pharmacie« een anonymen
brief op onder den titel »Das entdeckte Geheimniss der geistigen Gahrungs waarin
de nieuwe ontdekking belachelijk gemaakt wordt, en de gistcellen worden voor-
gesteld als vraatzuchtige dieren, die nadat zij de suiker uit hun omgeving ver-
bruikt hebben, elkander verslinden niets overlatende als hun onverteerbare eieren.
Het nieuwe feit, hoe belangrijk ook op zich zelve, bleef, — zeker voor een
deel ten gevolge van Liebig's tegenstand, — tot het jaar 1862 al te zeer alleen
staan dan dat het de noodige aandacht tot zich kon trekken om vruchtbaar in
de wetenschap in te grijpen.
Eerst in het jaar 1862 gelukte het aan Pasteur, aan 't hoofd van een reeks
verdienstelijke natuuronderzoekers, den laatsten stoot te geven aan het wankelende
M. W. Beijerinek, Verzamelilc Geschriften; Twee.le Deel. lo
146
dogma van de abiogenesis, dat is van het ontstaan van levende organismen, be-
paaldelijk bacteriën, uit levenlooze eiwitachtige stoffen. Van toen af aan kon er
door niemand meer aan getwijfeld worden dat de gistingsprocessen niet door
eiwitachtige precipitaten, niet door contact met dierlijke vliezen, en niet door
trilling ten gevolge van reeds bestaande ontleding, maar door de bij de gisting
steeds aanwezige levende gistcellen of bacteriën veroorzaakt worden. In de ge-
schiedenis der biologische wetenschap zal dientengevolge het genoemde jaar als
het tijdpunt beschouwd moeten worden, waarin de gisting voor goed als physio-
logische functie, als een werking van het leven, werd erkend.
Maar ik mag thans niet langer stilstaan bij dit aantrekkelijke oogenblik uit
de geschiedenis der wetenschap.
Gelijktijdig met de omverwerping van de abiogenesis, gelukte het aan Pasteur,
een ander daarmede nauw verbonden gezichtspunt te ontwikkelen, waarvan hij
zelve zeide »dat daarmede een nieuwe physiologie was ontsloten. « De mogelijkheid
van het leven zonder vrije zuurstof, de anaerobiose is het hier bedoelde feit, dat
door Pasteu r aanvankelijk blijkbaar als zijn belangrijkste wetenschappelijke vinding
werd beschouwd. Op 25 Febr. 1861 deed Pasteur daarvan mededeeling in de Aka-
demie van Wetenschappen te Parijs, en tastte daarmede een ander alom verspreid
wetenschappelijk dogma aan, het dogma van de onmisbaarheid van de vrije zuurstof
voor het leven, waaraan de groote naam van Lavoisier onafscheidelijk ver-
bonden was.
In 1774 had Priestley de zuurstof ontdekt. Twee jaren later werden door
Lavoisier de samenstelling van het koolzuur en het wezen van de verbranding
van de organische stoffen vastgesteld. In den zomer van 1779 ontdekte onze
landgenoot Ingenhousz de plantenademhaling en de chlorophyllfunctie. Toen
nu, de eerst door Lavoisier alleen, later door hem in verbinding met Séguin
uitgevoerde proeven over den gaswissel bij de ademhaling der dieren, in de jaren
1777 en 1789 in het licht verschenen, was daarmede een daad verricht van zoo
groote beteekenis, dat drie vierde deelen van een eeuw konden voorbijgaan, eer
de ernstige tegenwerping van de anaerobiose de vraag deed rijzen of de algemeen
aangenomen stelling van de noodzakelijkheid van de vrije zuurstof voor het leven,
werkelijk als bewezen moest worden beschouwd.
Wel is waar was reeds kort na het bekend worden van de uitkomsten der
proeven van Ingenhousz en Lavoisier, doorRollo en d e S a u ss u re voor
planten, en beter nog door den italiaanschen abt Spallanzani, die met rupsen,
slakken en kruipende dieren had geëxperimenteerd, het bewijs geleverd, dat de
koolzuurafscheiding uit de levende weefsels niet direct van de vrije zuurstof afhangt,
maar zelfs in een stikstof- of waterstofatmospheer een geruimen tijd, bijvoorbeeld
3 — 6 uren, met een, aan die in lucht gelijkgebleven, of ten opzichte daarvan slechts
weinig verminderde intensiteit, kan voortduren. Maar de algemeene aandacht richtte
zich op deze uitkomsten even min, als op de overeenkomstige en betere waar-
nemingen van Bérard in 1821 en van William Edwards in 1824. Het »zonder
vrije zuurstof geen leven» bleef standhouden tot in onze dagen.
Eerst Pasteur, zooals wij zagen, heeft den grondslag dezer stelling aan
het wankelen gebracht.
Door de waarneming van de verschijnselen der anaerobiose is er een nieuw
147
licht opgegaan aangaande de rol van de zuurstof met betrekking tot het leven,
meer in 't bijzonder tot den groei en de celdeeling.
Het is daardoor tevens duidelijk geworden met welk van de physiologische
processen van de organismen, die geen gisting veroorzaken, de gistingsfunctie moet
vergeleken worden. Bij deze vergelijking is in overeenstemming met de oudere
onderzoekingen, boven vermeld, op nieuw gebleken, dat het ademhalingsproces van
de levende stof niet enkelvoudig is, maar uit twee factoren bestaat, en dat er
naast de koolzuurafscheiding ten gevolge van den directen invloed van de vrije
zuurstof, in de weefsels een werking verscholen is, die bij de gistingsorganismen
tot een hoogen graad van intensiteit en volkomenheid is opgevoerd. Deze werking
is, wij zagen het reeds, de koolzuurafscheiding uit het levend protoplasma, die
voortduurt wanneer de vrije zuurstof ontbreekt, en waaraan sints 1875 door Pflüger
en anderen de naam van intramoleculaire ademhaling is gegeven.
De overtuiging van de algemeenheid van het bestaan dezer werking, en van
de overeenkomst daarvan met de gisting gaf in Juli 1872 aanleiding tot een der
merkwaardigste physiologische voorspellingen, die spoedig door de feiten werd
bevestigd. Pasteur doet daarvan het volgende verhaal: »Toen ik eens mijn denk-
beelden over de algemeenheid der gisting in mijn laboratorium voor Dumas
ontwikkelde, die zeer geneigd was de juistheid daarvan te erkennen, zeide ik te
willen wedden, dat er bij het plaatsen van een tros druiven in een koolzuuratmo-
spheer onmiddellijk alkohol en koolzuur zou worden gevormd, door een nieuwen
inwendigen arbeid der cellen van het binnenste van de vruchten, die zich dan
op dezelfde wijze als gistcellen moeten verhouden. « Pasteur voerde de proef uit;
en toen Dumas, die in het laboratorium van Pasteur werkte, den volgenden
morgen terugkwam, was de weddenschap gewonnen. Beiden zochten zorgvuldig
naar gistcellen, maar deze waren volkomen afwezig.
Van dien tijd af aan kan het als bewezen beschouwd worden, dat de gisting
een bijzondere vorm is van het ademhalingsproces. Beide zijn bronnen van energie,
waaruit de krachten voor het leven kunnen geput worden. Bij de gewone organismen
is de gisting ondergeschikt en komt slechts aan den dag als de vrije zuurstof,
noodig voor het onderhouden van de zuurstofademhaling, ontbreekt. Bij de gistings-
organismen is het omgekeerd, hier treedt juist de zuurstofademhaling meer op den
achtergrond, ja, deze kan bij de streng-anaerobieen zelfs geheel verdwijnen.
De levendige tegenspraak, die sints het bekend worden van de ontdekking
der anaerobiose van vele zijden is aangeheven, en die zelfs op dit oogenblik nog
volstrekt niet verstomd is, vloeit naar mijn overtuiging voor een deel uit de onzeker-
heid voort, die aan het woord »gisting« verbonden is.
Onder dit woord worden door de helderste geleerden, Pasteur zelf niet
uitgezonderd, velerlei processen samengevat, waarvan men de natuur volstrekt
niet kent, bijv. de rotting en de boterzuurvorming, of waarvan het verloop zóó
geheel verschillend is van dat van de alkoholgisting, dat er niet de minste grond
bestaat om ze daarmede in eenig opzicht te vergelijken ; dit geldt bijv. voor de
azijnvorming en de omzetting van het ureum in koolzure ammoniak. Blijkbaar
heeft het nimmer in de bedoeling van den ontdekker van de azijnbacteriën ge-
legen, de oxydatie van den alkohol door vrije zuurstof, als voorbeeld zijner gistings-
theorie te kiezen, die hij zelf in deze woorden heeft uitgedrukt: »La fermentation
148
est la const-quence de la vie sans air.« Maar dit neemt niet weg, dat Pasteur
duidelijker had moeten uiteenzetten, wat hij onder gisting wenscht verstaan te
zien ; door dit te verzuimen heeft hij zich blootgesteld aan misvatting en recht-
matige critiek.
Om zelf dit gevaar te ontgaan, zal ik trachten een definitie voor het woord
op te stellen die zoowel voldoet aan de eischen der geschiedenis als aan de instinkt-
matige opvatting der beste physiologen.
Aan de definitie behoort de meest essentieele eigenschap van wat zij omschrijft
ten grondslag te liggen, en tevens moet zij aanleiding kunnen geven tot een proef,
waardoor voor elk bijzonder geval het al of niet bestaan van gisting kan worden
beslist. Wel is waar zullen daardoor zekere, tot nu toe als gistingen beschouwde
processen niet langer daaronder gerangschikt kunnen blijven, maar de vooruitgang
der wetenschap berust evenzeer op ontbinding als op samenvatting.
Het woord »gist« komt als zoodanig reeds in het angel-saksisch voor en
beteekent, evenals het engelsche »yeast« en het noord-duitsche »gascht«, schuim.
De woorden gahren-, »gasen«, >göschen< en »gischen«, die in de duitsche
taal voorkomen hebben even als het woord »fermentatie« betrekking op opbruisen.
De klank dezer woorden doet mij vermoeden, dat het word »gas«, waarvan ik
op de schoolbanken leerde, dat het een zinlooze samenvoeging van letters is,
gevormd werd naar analogie van een der genoemde woorden. Van Helmont
namelijk, bij wien dit woord voor het eerst voorkomt, maakt daarvan gebruik
om het koolzuur, waarvan hij de vorming, zooals wij boven zagen, bij de alkohol-
gisting ontdekte, als ->gas sylvestre« en de lucht als »gas ventosum aan te duiden.
Van Helmont's enthusiasme voor de gisting versterkt mij in mijn vermoeden.
Maar keeren wij tot ons onderwerp terug.
Het fransche »levure« en »levain« en het engelsche leaven staan in verband
met opzwellen of opheffen; en dit zelfde geldt van het duitsche »Hefe«. Het
angel-saksische en oudhollandsche woord voor gist »barm« of »bearm« is verwant
met »beren«, dat dragen of opdragen beteekent, en waarmede ook wel het woord
»bier« in verband zal staan. Ja zelfs het woord »wijn« komt door een zonderling
spel van het toeval van het hebreeuwsch »yine«, dat eveneens zich opheffen«.
«schuim vormen« of »koken<< beteekent, en waarvan ook de meeste andere vormen
voor wijn in de westersche talen van Europa afkomstig zijn.
Al deze uitdrukkingen bewijzen, dat men aan de gisting steeds en in de
allereerste plaats het denkbeeld van gasontwikkeling heeft verbonden. Bij het
vaststellen der definitie mag van dit historische gegeven niet worden afgeweken.
Maar laat ons thans luisteren naar de stem der wetenschap.
Di- gassen, welke bij die gistingen ontstaan, die het doel van een eenigermate
bevredigend wetenschappelijk onderzoek hebben uitgemaakt, zijn óf het koolzuur
alléén, of het koolzuur vermengd met waterstof, óf koolzuur met moerasgas. Alleen
het koolzuur ontbreekt dus bij de gistingen nimmer.
Stelt men nu de kwantitatieve verhouding vast van het bij een gisting ont-
wikkelde koolzuur tot de hoeveelheid van de bij deze gisting opgenomen zuurstof,
dan vindt men, dat deze verhouding steeds grooter dan de éénheid is, en bij de
echte anaerobiose oneindig nadert ( ) 1 ).
i4g
Vergelijkt men hiermede de verhouding waarin de opgenomen zuurstof en
het afgescheiden koolzuur bij de overigen meer nauwkeurig onderzochte organismen,
hetzij dieren of planten, tot elkander staan, dan vindt men daarvoor een verhouding.
/CO* \
die bijna gelijk is aan de eenheid I ——-= i 1, maar bij de directe bepaling om
verschillende redenen steeds iets kleiner uitvalt, zoodat bij het leven van gewone,
geen gisting veroorzakende organismen, eer absorptie dan vrijwording van gas
bij het ademhalingsproces plaats heeft. Chemisch vindt deze verhouding haar ver-
klaring in het feit. dat het ademhalingsvoedsel van planten en dieren een kool-
hydraad is, waaruit bij de oxydatie evenveel koolzuur ontstaat als er zuurstof
wordt opgenomen.
De betrekking tusschen de hoeveelheden opgenomen zuurstof en uitgescheiden
koolzuur bij planten en dieren, wier levensverrichtingen op de gewone wijze ver-
Ioopen, is door vele verdienstelijke onderzoekers vastgesteld. Ik herinner hier in
het bijzonder aan de lange reeks van waarnemingen van Regnault en Reiset.
Zij plaatsten verschillende diersoorten in hun ademhalingsapparaat en vonden, als
co*
het gemiddelde hunner waarnemingen, de verhouding — : — = 0.7 a 0.8, ja bij een
marmot in winterslaap, waarbij de lichaamstemperatuur tot ongeveer u°C. was
CO* .
gedaald, werd zelfs — — — = 0,4 gevonden ). Dat al hun getallen, evenals de latere
door Paul Bert vastgestelde, zonder uitzondering kleiner dan de éénheid zijn,
moet worden toegeschreven aan de gedwongen rust, waarin de onderzochte dieren
in het apparaat verkeerden : gedurende de rustperiode binden de weefsels een
zekere zuurstofovermaat, zoodat daarbij een soort van oxydatie plaats heeft, die
bij de slapende marmotten buitengewoon groot is ; bij de beweging overtreft het
volume van het afgescheiden koolzuur dat van de opgenomen zuurstof; — en
het is bekend, dat de stofwissel van de weefselademhaling voor het gemiddelde
leven vrij nauwkeurig wordt uitgedrukt door de verbrandingsformule van de koolhy-
CO*
draten, dat is — — = I. Waarom alle door Bonnier en Mangin voor planten-
deelen gevonden getallen in een verhouding staan die kleiner is dan de éénheid
CO*
(het gemiddelde van vele hunner waarnemingen is =0.8), wordt door deze
schrijvers niet overwogen: indien het feit als wél bewezen mag worden beschouwd.
bewijst het slechts, dat in hun onderzoekingsmateriaal oxydatieprocessen. zooals
de vorming van koolhydraten uit vetten, of glucose uit mannit. of van organische
zuren uit koolhydraten hebben plaats gegrepen, want aan het evenwicht tusschen
het volume van het afgescheiden koolzuur en de opgenomen zuurstof bij het
ademhalingsproces der planten, indien men het gemiddelde van alle levensphasen
in aanmerking neemt, kan sinds de onderzoekingen van de Saussure uit de
«erste jaren van deze eeuw niet meer getwijfeld worden.
De experimenteele gegevens, waaruit de verhouding - - voor de gistings-
') Men ziet hieruit tevens, hoe weinig invloed de gistingsprocessen in het darmkanaal
uitoefenen op de getallen, die den totalen gaswissel van de ademhaling aangeven.
150
organismen is af te leiden, zijn slechts weinige in getal. Pasteur geeft aan, dat
bij de gewone alkoholgisting (hij onderzocht Saccharomyces cerevisiae) bij zeer
sterken zuurstof-toevoer meer van dit gas wordt opgenomen dan bij zwakken,
toevoer, en dat in zoodanig geval naast de alkoholische gisting een gewone adem-
haling onder vorming van koolzuur en water ten koste van de koolhydraten plaats
CO2
heeft ; zooals men ziet moet daardoor de verhouding de éénheid naderen.
Ja, Pasteur gaat zelfs zoover van te beweren, dat het mogelijk moet zijn om
de alkoholische gisting geheel te doen ophouden en plaats te laten maken voor
de normale ademhaling, door aan de cellen volle vrijheid van zuurstofabsorptie
te geven. Hoppe-Seyler deelt dit gevoelen van Pasteur. Proeven met het
doel om dit punt te beslissen, door Müntz genomen, hebben echter deze theorie
van Pasteur volstrekt niet bewezen. Integendeel, toen Müntz vrije zuurstof
in overmaat door een in gisting verkeerende glucose-oplossing voerde, gelukte het
hem niet de hoeveelheden alkohol en afgescheiden koolzuur ten opzichte van
elkander in eene andere verhouding dan die van de gewone alkoholische gisting te
brengen. Proeven met waterstof-superoxyd hebben mij hetzelfde resultaat gegeven ;
en de practische ervaringen van de spiritus-industrie zijn hiermede en niet met de
opgaven van Pasteur in overeenstemming.
Ik zie nog geen kans om de tegenspraak, die hier bestaat, volledig op te
helderen, maar het komt mij mogelijk voor, dat in het door Pasteur gekozen
voedsel, in verband met de voor zijn proeven gebruikte soorten of variëteiten
van gist, de sleutel voor de oplossing daarvan moet gezocht worden. Het voedsel
speelt namelijk bij het ademhalingsproces een bijna even groote rol als de zuurstof
zelve, en indien de gistcellen niet in staat zijn de aangeboden organische stoffen
hetzij door enzymen of op andere onbekende wijzen vooraf in glucose om te
zetten, dan kan er geen normale alkoholische gisting plaats hebben. Van den
stofwissel, die in zulke gevallen moet intreden, kan men zich evenwel tegenwoordig
nog slechts een zeer onvolkomen voorstelling maken.
Hoe belangrijk deze laatste overwegingen echter op zich zelve ook mogen
wezen, voor de vaststelling van een juiste bepaling van het woord gisting zijn
zij van ondergeschikt belang, want men is, als het op proeven aankomt, steeds-
in staat glucose als voedsel te verstrekken.
Uit onze beschouwing volgt dus, dat de gisting die vorm van het ademhalings-
proces is, waarbij meer gas uit het organisme vrij wordt dan daarin uit de omgeving
binnen dringt. Gelijk men ziet behoort volgens deze definitie de ademhaling der
weefsels bij afwezigheid van zuurstof, door Spallanzani en de Saussure ondekt,
werkelijk als gisting te worden opgevat.
Het wordt tevens door deze definitie duidelijk, waarom de gisting steeds-
samengaat met een meerderen of minderen graad van anaerobiose. De stelling
van Pasteur »La fermentation est la conséquence de la vie sans air« is met
de definitie in overeenstemming, wanneer men slechts bedenkt dat het woord
»zonder« hier te veel zegt.
Een belangrijk wetenschappelijk resultaat van de ontdekking der anaerobiose
is het volgende. De gistcellen kunnen zeer goed leven en zich vermenigvuldigen
in een vloeistof, die volkomen vrij is van zuurstof, indien zij slechts vooraf in
i5i
de gelegenheid zijn geweest, door contact met de vrije lucht, een zuurstofreserve
aan te leggen. Naarmate de zuurstofreserve vermindert, verandert de gist meer
en meer in een gewoon aerobie organisme. Is deze reserve geheel opgebruikt,
dan gaat daarmede de levensvatbaarheid in een zuurstofvrije ruimte eveneens
verloren.
De vrije zuurstof is dus voor het in stand houden van het leven van de gist
op den duur onmisbaar. Maar de hoeveelheid zuurstof daarvoor noodzakelijk is
uitermate gering; een berekening daarvan laat zich bij den tegenwoordigen toestand
der wetenschap niet geven, maar zeker is het, dat zij bijna in het niet ver-
dwijnt, vergeleken met de hoeveelheid van het door de gisting gevormde kool-
zuur, of met de hoeveelheid zuurstof door de gist onder gewone omstandigheden
geabsorbeerd.
De rol, die de zuurstof ten opzichte van het leven vervult, is dus een
tweevoudige. De namen oxydatiefunctie en excitabiliteits- of prikkelfunctie zijn
voor deze beide werkingen de meest juiste uitdrukkingen.
Door de oxydatie wordt energie in vrijheid gesteld, die ook op een andere
wijze, namelijk door de gisting, kan worden verkregen. De eigenlijke beteekenis
der prikkelfunctie is onbekend.
Pasteur kende de prikkelwerking van de zuurstof op de levensprocessen
van de gist aanvankelijk niet; het duurde tot 1876 eer hij op het bestaan daarvan
heeft gewezen. In 1880 liet hij zijn leerling Cochin de welbekende proef met
de aan elkander verbonden zuurstofvrije kolven uitvoeren. En eerst thans begint
de wetenschap zich eenigermate van deze zonderlinge ontdekking bewust te worden.
Er zijn enkele bacteriën bekend geworden, die de vrije zuurstof schuwen,
en waarvan de cultuur eerst gelukt bij een meer of minder volledige afsluiting
van dit gas. Maar het is zeker, dat zij bij het normale leven nu en dan met de
atmospheer in contact komen.
Zouden ook zij uiterst geringe hoeveelheden vrije zuurstof moeten binden
om op den duur in stand te blijven ? De wetenschap heeft het antwoord op deze
vraag nog niet ten volle gegeven, maar van alle zijden daagt het licht en spoedig
zal ook dit punt tot klaarheid worden gebracht.
Maar, kunnen wij verder vragen, laat het antwoord, dat eerst de tijd met
zekerheid zal kunnen geven zich thans reeds voorzien?
Indien deze vraag met juistheid wordt overwogen, dan geloof ik dat dit het
geval is.
Meer en meer begint het feit de aandacht tot zich te trekken, dat de bacteriën
sterk reduceerende werkingen op hun omgeving kunnen uitoefenen. De ontkleuring
van indigoblauw en van lakmoes zijn daarvan algemeen bekende voorbeelden. Ik
zelf vond een bacterie die gemakkelijk salpeter in kaliumnitriet omzet, en Gay on
en du Petit vermelden zelfs de ontwikkeling van stikstofoxyde en stikstofoxydule
uit salpeter door bacteriënwerking. Is het nu geoorloofd hieruit af te leiden, dat
deze organismen de sporen van vrije zuurstof, die zij voor hun leven wellicht
behoeven, door reductie aan het voedsel in hun omgeving kunnen onttrekken?
Voor zoover zich deze vraag thans laat overzien, is dit volstrekt niet het
geval. De reduceerende werking wordt evenzeer bij soorten, die een overvloed
van vrije zuurstof behoeven, zooals het azijnferment en de hooibacterie. als bij de
152
streng anaerobiee bacterie van de normale butylalkoholgisting (Bacillus Amylobacter)
gevonden, en is dus blijkbaar in geenen deele verbonden met de behoefte aan
vrije zuurstof.
De echte anaerobieen zijn echter in de hoogste mate gevoelig voor den
invloed van de vrije zuurstof van lage spanning. De eenige soort daaronder, die
ik aan een langdurig onderzoek heb kunnen onderwerpen, de zooeven genoemde
zetmeelbacterie. Bacillus AtAylobacler, het organisme van de normale butylalkohol-
gisting, groeit en gist wel is waar alleen niet groote levendigheid in zuurstofvrije
of zuurstofarme voedingsvloeistoffen, maar de aard van de gistingsproducten, de
gedaante, de bewegelijkheid en het sporenvormend vermogen staan, volgens mijn
ondervinding, bij deze soort zoozeer onder den invloed van vrije zuurstof van
lage spanning, dat aan het bestaan van den zuurstofprikkel, voor het op den duur
in stand houden der levensverrichtingen, hoezeer de gegevens voor de beoordeeling
van dit vraagstuk tot nu toe indirect zijn, in dit geval niet getwijfeld kan worden.
Indien de onafhankelijkheid van de vrije zuurstof werkelijk bestaat, dan
schijnt er het meest kans te zijn, dat zij gevonden zal worden bij de zoogenoemd
facultatief-anaerobiëen, dat is bij die soorten, die met dezelfde gemakkelijkheid in
zuurstofvrije als in zuurstofhoudende voedselvloeistoffen kunnen leven.
Wij hebben boven gezien, dat de gewone gist een zoodanig facultatief anaerobie
organisme is, maar in een zuurstofvrije omgeving alleen dan kan leven, wanneer
zij vooraf een kleine zuurstofreserve door contact met vrije zuurstof heeft kunnen
aanleggen. De mucorgist verhoudt zich op dezelfde wijze als de gewone gist.
Maar wat leeren in dit opzicht de zooveel lager georganiseerde bacteriën ?
Vooreerst een woord over de melkzuurfermenten ' ).
Ik moet beginnen met de opmerking, dat de melkzuurvorming geen eigenlijke
gisting schijnt te wezen, want met gasontvvikkeling behoeft dit proces niet nood-
zakelijk gepaard te gaan. Intusschen veroorzaken de melkzuurfermenten der gisting
industrie, wanneer men slechts voor luchtafsluiting zorg draagt, een zoo hevige
ontwikkeling van koolzuur, dat men een alkoholgisting voor zich meent te zien.
Hierbij ontstaat melkzuur in belangrijke hoeveelheid, maar tevens andere stoffen,
welke nog niet nader onderzocht zijn, en die ongetwijfeld met het koolzuur als
de eigenlijke gistingsproducten moeten beschouwd worden.
Deze melkzuurfermenten zijn facultatief anaerobie. Door langdurige onttrek-
king van zuurstof kon ik daaraan de geschiktheid tot vermeerdering, groei en
gisting in een zuurstofvrije vloeistof wel is waar nog niet ontnemen, maar ik
bemerkte onder deze omstandigheden, behalve de genoemde verandering in het
chemisme van de gisting, een belangrijke wijziging in den vorm. Deze feiten maken
het waarschijnlijk, dat verder onderzoek ook daarbij het bestaan van den zuurstof-
prikkel aan het licht zal brengen.
Verder voerde het onderzoek van een groep van falcultatief-anaerobiee bacteriën,
verwant of identiek met Bucilltis lactici atrogetus Escherich. welke in elke rottende
vloeistof voorkomen, en aanleiding geven tot de ontwikkeling van koolzuur en
[et melkzuurferment van karnemelk is een gewoon aerobie organisme en blijft
hier buiten bespreking. Dat uit ki-tir is facultatief anaerobie en nauw verwant met d<-
industrieele fermenten.
153
waterstof, mij tot de overtuiging, dat zij het contact met de vrije zuurstof slecht,
zeer kort kunnen missen.
Alleen bij de biersarcine. een kleine melkzuurmikrococcus, kon ik noch door
toevoer noch door onttrekking van zuurstof, de allerminste wijziging bespeuren
in het verloop van de levensprocessen. Maar ik kan geen gewicht hechten aan
enkele onvolledige en strijdige waarnemingen tegenover een lange reeks van
welsprekende feiten.
De slotsom van al deze beschouwingen laat zich gemakkelijk opmaken.
De stelling, dat de vrije zuurstof noodzakelijk is voor het leven, heeft zich
tot nu toe, niettegenstaande zij in '86l dreigde om te storten, tegen alle ver-
wachting weten staande te houden.
De beteekenis dezer stelling is echter geheel en al veranderd.
Toen zij ontstond werd gemeend dat de zuurstof noodzakelijk is omdat zij
oxydatie veroorzaakt ; — de ademhaling, de bron der levens-energie, werd als een
oxydatieproces beschouwd.
In de gisting werd een bron van energie erkend, die de oxydatie kon ver-
vangen. De heerschappij der zuurstof scheen gevallen.
Men had zich vergist. Van een geheel andere zijde, en met tot nu toe
onbetwist recht, verscheen de vrije zuurstof plotseling op nieuw op het tooneel
der wetenschap. In het geheimzinnige gewaad der excitabiliteits-of prikkelfunctie,
noodzakelijk voor de instandhouding der levensbeweging, beheerscht zij, volgens
de gegevens onzer hedendaagsche kennis, in onmeetbaar kleine hoeveelheden het
leven in zijn ganschen omvang, van de hoogste verrichtingen der zenuwcellen tot
de eenvoudigste der bacteriën.
De toekomst moet leeren of zij zich voor altijd op haar troon zal weten
te handhaven.
En nu nog een enkel woord tot besluit.
Overzien wij de voorafgaande bladzijden in verband met enkele andere daar-
mede nauw verbonden ontdekkingen, dan ontwikkelt zich een eigenaardig geschied-
kundig beeld.
Het is thans twee eeuwen geleden dat An t o n i e van Leeuwenhoek de
bacteriën en de gist ontdekte. In 1680 herkende hij de gist. Drie jaren later.
14 Sept. 1683, schreef hij zijn beroemden brief aan de Royal Society te Londen,
waarin hij de ontdekking der bacteriën mededeelt, die hij voor 't eerst in tandslijm
heeft waargenomen. Juist twee eeuwen geleden in 1687 verscheen zijn Anatomia
waarin hij de aanwezigheid van spirillen in het menschelijk darmkanaal beschrijft.
Juist 100 jaren zijn verstreken sinds Fabroni. in 1787, de eerste gistings-
theorie, die op wetenschappelijke gegevens berust, uitsprak. Omstreeks dienzelfden
tijd werden het ademhalingsproces en de chorophyllfunctie der planten door onzen
landgenoot Ingenhousz ontdekt, en verschenen Lavoisier's klassieke ver-
handelingen over de dierlijke ademhaling en de theorie van de alkoholvorming
uit suiker.
Leeuwenhoek was zijn tijd ver vooruit geweest en deze was nog niet
gerijpt bevonden om zijn mikroskopische ontdekkingen te kunnen waardeeren of
gebruiken. Anderhalve eeuw moesten voorbijgaan eer Cagniard Latour en
Schwann. Leeuwen hoeks ontdekking herhaalden en uitbreidden en den
154
grondslag legden van de vitalistische gistingstheorie. Dit geschiedde juist 50 jaar
geleden, in 1837.
De ironie van het noodlot wilde, dat de overwegende invloed van Liebig's
genie de verspreiding der nieuwe gezichtspunten 25 jaar lang tegenhield.
Maar na verloop van dien tijd is de wereld verrast geworden door een reeks
van ontdekkingen op het gebied der kleinste levende wezens, die in diepte en
omvang alle vroegere waarnemingen ver overtroffen hebben. In 1862 verscheen
Pasteur's «Onderzoeking over de levende kiemen van de dampkringslucht en
naar het al of niet gerechtigd zijn van de hypothese der spontane generatie». De
vitalistische gistingstheorie was van toen af onbetwistbaar; de kiemtheorie der
infectieziekten was geboren. Nieuwe uitzichten aangaande de betrekking van de
vrije zuurstof tot het leven verschenen aan den wetenschappelijken gezichteinder.
Op nieuw zijn er juist 25 jaren sints dat oogenblik verloopen.
Heden voor 50 jaren maakte Darwin, gelijk wij onlangs van een spreker
in the British Association vernomen hebben, zijn eerste aanteekeningen over de
transmutatie der soorten.
Waarlijk het oprichtingsjaar van het Nederlandsch Congres van Natuur- en
Geneeskundigen is het jubeljaar van een constellatie van biologische ontdekkingen
van zeldzame belangrijkheid. Wie zou daarin geen gelukkig samentreffen, geen
hoopvol voorteeken wenschen te zien? Het is alsof de muze der Nederlandsche
Wetenschap in dit jaar een gedenkzuil, die den tijd zal tarten, heeft gewenscht
te zien opgericht ter eere van de mannen wier geest is doorgedrongen in de
schuilhoeken van het leven.
Mogen de tallooze welbeschreven waarnemingen, welke tegenwoordig als vonken
op het uitgestrekte veld der biologische wetenschap gloren, wanneer dit congres zijn
25-, zijn 50-, zijn 100-jarig jubelfeest zal vieren, door de leden daarvan aangewakkerd
zijn tot gewichtige gezichtspunten en omvattende theorieën, die als vlammende
fakkels nieuw licht zullen werpen in het verstand van bewonderende en dankbare
tijdgenooten en nazaten!
Die Bacteriën der Papilionaceen-Knöllchen.
Botanische Zeitung, Leipzig, 46. Jahrgang, 1888, S. 725— 735, 741—750, 757 — 77],
781—790, 797—804.
Da die Papilionaceenknóllchen so vielfach und in den besten Zeitschriften
besprochen sind1), kann ich deren Structur und morphologische Eigenschaf-
ten zwar als bekannt voraussetzen, allein, da ich dieselben von einem neuen
Gesichtspunkte aus zu betrachten habe. erscheint eine kurze Darstellung dieser
Verhaltnisse meinerseits nicht übernüssig.
Nach dem Beispiele von Brunchorst2) sollen auch von mir die eigenthüm-
lichen Inhaltskörperchen als »Bacteroiden« bezeichnet werden. Zur Unigehung
jeder Zweideutigkeit hebe ich schon hier hervor, daS diese Bacteroiden aus einer
von aussen in die Wurzeln einwandernden Bacterienart, vvelche ich Bacillus A'a-
dicicola nenne, entstehen und nicht, wie Brunchorst meint, autonome Bildungen
des prlanzlichen Protoplasmas sind. Die Bacteroiden sind metamorphe Bacteriën,
welche ihre Entwicklungsfahigkeit verloren haben und als geformte Eiweisskör-
perchen fungiren können. Sie sind durch eine continuirliche Bacterien-Reihe von
stufenvveise ungleicher Vegetationskraft mit der normalen Form von Bacillus Radici-
cola verbunden.
Die aus den verschiedenen, von mir untersuchten Papilionaceen herkünftigen
Formen von Bacillus Radicicola sind zwar sehr ahnlich, bieten aber Verschieden-
heiten dar, welche sich in den Gelatineculturen wenigstens Monate lang als constant
erweisen und zur Aufstellung mehrerer Varietaten veranlassen, welche sich zu zwei,
nicht scharf getrennten Gruppen vereinigen lassen. Ob ich bei der Aufstellung
') Die wichtigste Litteratur ist folgende: M alpi gh i , Opera, T. 2, p. 126, Leiden 1867,
giebt die erste Beschreibung und erkennt die Knöllchen als Gallenbildungen. Wor onin,
Mém. de 1'Acad. d. St. Pétersb. T. 10. Nr. 6, 1866, erweist das Vorkommen von lebenden
Bacteriën in geschlossenen Zeilen der Knöllchen. Eriksson, Acta Univ. I. und, T. 10,
1873, und Cornu, Étude sur Ie Phylloxera. p. 159, Paris 1878, stellen die Natur der
Knöllchen als metamorphosirte Seitenwurzeln mit einer ganz eigenthümlichen Structur
fest. De Vries, Landwirthsch. Jahrb. Bd. 6, S. 936, 1877, beschreibt die Stoffwanderung
bei der Entwicklung und erklart die Knöllchen für Eiweissspeicher. Krank, Bot. Ztg.
1879, S.832, zeigt, dass die Knöllchen nicht in sterilisirtem Boden entstehen. Tschirch,
Berichte d. d. Bot. Ges. Bd. 5, S. 58, 1887, stellt die Litteratur zusammen und begründet
die Ansicht, dass die Bacteroiden als Reserveeiweiss fungiren, naher. Marshall War <1 ,
Philosoph. Trans. V. 178. p. 539, 1888, luw eist, dass die Knöllchen bei den Culturen von
\ 'icia Faba in sterilisirter Nahrlösung ausbleiben, allein darin iippig hervorsprossen, wenn
zerschnittene Knöllchen zwischen die Wurzelhaare gebracht uder, wenn z. B zehn Tagr
alte Keimlinge aus Gartenboden für die Wassercultur verwendet werden.
') Berichte d. d. Bot. Ges. Bd. 3, S. 245, 1885.
156
dieser Yarietaten nicht oft die Erscheinung der Schwachung der Yegetationskraft
und die damit zusammenhangenden Eigenthumlichkeiten als Yarietatsmerkmale
angesehen habe. wird die Zukunft lehren.
Entwicklungsfahige Bacteriën lassen sich am sichersten in den sehr jungen.
sowie in der Meristemzone der alteren Knöllchen auffinden, woraus sie sich in
unzahligen Colonien zuchten lassen: dieselben können. auch im Meristem. ihre
Yegetationskraft schliesslich ganzlich verlieren.
Am Ende der Yegetationsperiode können die Knöllchen sich auf zwei Weisen
verhalten : Entweder verlieren sie durch normale Entleerung ihren Eiweissvorrath.
oder sie fallen durch Bacterienüberwucherung der Erschöpfung anheim. Im ersteren
Falie werden die gesammten. zu Bacteroiden umgebildeten Bacteriën entleert und
deren Eiweiss kommt der Pflanze zu Nutzen : im zweiten Falie bleiben mehr oder
weniger Bacteriën innerhalb der Zeilen wachsthumsfahig und finden nachher in
den Knöllchen Heerde zu ihrer Erhaltung und Vermehrung.
Sobald die normale Entleerung anfangt. ist es gewohnlich nicht mehr möglich.
aus den Knöllchen. selbst nicht aus den Meristemen, Bacteriën zu zuchten. Bei
der Bacterienerschöpfung dagegen ist dieses immer sehr leicht.
Xormale Entleerung undBacterienerschöpfung sind nicht immer schart getrennt.
Soviel zur Einleitung und nun zur Sache.
i. Stellung an der Tragwurzel und Structur der Knöllchen.
Als metamorphosirte YYurzelorgane sind die Knöllchen an den Tragwurzeln
im Allgemeinen. allein ohne strenge Regel, in den Seitenwurzelreihen angeordnet.
Sehr auffallend ist deren gewöhnliche Stellung an der Basis der Seitenwurzeln
F g Die Infectionstheorie erklart dieses leicht. Die Spaken in der primaren
Kinde. welche bei der Seitenwurzelbildung entstehen. sind namlich die eigentlichen
Eingangspforten für Bacïh ï R i : ::: ia. welcher von daraus die nachsten rhizogenen
Zeilen inficirt.
Eben wie die Initialen für die primare Seitenwurzelbildung. selbst bei der
namlichen Pflanze verschieden sein können. so ist es für die Knöllchen : Je naher
der Spitze der Tragwurzel. desto mehr sind die Rindenzellschichten ausserhalb
des Pericambiums befahigt. sich an der Xeubildung zu betheiligen : fern vom
Yegetationspunkte fungiert nur das Pericambium allein. Die Knöllchen entstehen
ausnahmslos erst spater wie die nachsten Seitenwurzeln. ja. nicht selten an einem
ziemlich alten Theile der Tragwurzel. sofern diese noch frische \Yurzelhaare tragt.
Yie'e Knöllchen besitzen zwei oder mehr Yegetationspunkte und zeigen in
•m Falie eine mehr oder weniger tiefe. handförmige Spaltung. was deren Auf-
ng als \Yurze!bündel. den handförmigen Orchideenknollen vergleichbar. nahe-
legt. hön ist dieses Yerhalten in der Gattung Medica^o ausgebildet, fehlt
- % Fig. j. 3 1 isr kleinzellig und nach Innen, wo es an
das Bacteroidengewebe (bact* grenzt, mit zahlreichen Intercellularraumen versehen.
Je nachdem ein Theil des hyalinen Gewebes als ristem fortfungïrt E hn-
licher Fall 1 oder ganzlich zu Leitgewebe wird hts, Lufinus. • ann
man die Papilionaceenknöllchen in zwei. übrigens nicht scharf getrennte Rubriken
eintheilen : meristemführende und meristemfreie. Xur in den ersteren findet man
die eigenthümlichen Schleim-« oder «Kerntonnenfaden ■- gut entwickelt.
Alle Gewebe und Gewebesysteme der Knöllchen sind scharf voneinander ab-
^egrenzt und sehr vollkommen individualisirt.
Diese Beschreibung lehrt uns in den Knöllchen Organe kennen, von einem
im Pflanzenreiche beinahe einzig dastehenden Baue. welcher nur in gewis:
') Diese kann jedoch fehlen t !.:■■
') Or . i-Typus.
158
Cynipidengallen ein entferntes Analogon findet. Jedoch ist die Structur der letz-
teren nur aut Nahrungszufuhr eingerichtet, wahrend die ersteren in ihrer com-
plicirteren Organisation oflfenbar eine Einrichtung besitzen, welche auch eine
Entleerung behufs der Mutteri)flanze ermöglicht.
Die Knöllchen der Erlen, Myricaceen und Eleagnaceen geben uns den Schlüssel
zur Erklarung des morphologischen Aufbaues der Papilionaceenknöllchen, das heisst,
sie zeigen uns den wahrscheinlichen phylogenetischen Bildungsgang der letzteren.
Dass das ganze komplexe Gebilde bei der Erle ein durch Dichotomie verzweigtes
Wurzelsystem ist, ist auf den ersten Bliek deutlich. Querschnitte der letzten Ver-
zweigungen dieses Systems zeigen einen einzigen oder mehrere zerstreute Central-
zylinderchen im parenchymatischen Grundgewebe. Jedes dieser Centralcylinderchen
ist gewöhnlich vierzahlig, wie die dünneren Erlenwurzeln im Allgemeinen '), so,
dass Knöllchen mit mehreren, zerstreuten Centralcylinderchen sich unzweideutig
als Wurzelbündel ergeben.
Bei den Papilionaceen entspricht jedes Knöllchen in ahnlicher Weise einem
Wurzelbündel; — die mehr oder weniger (C\tisus) regelmassige, cylindrische An-
ordnung der secundaren Centralcylinder — deren Rückschritt zum ein- oder zwei-
strahligen Bau — die Ausbildung einer gemeinsamen Endodermis, d. h. eines primaren
Centralcylinders, — die Differenzirung des letzteren in hyalines und Bacteroiden-
Gewebe, — alle diese sind neu hinzugekommene Charactere, deren stufenweise
Entstehung man innerhalb der Familie der Papilionaceen leicht verfolgen kann.
Das vielfache Vorkonimen einer Verzweigung an der Spitze der Knöllchen, worauf
oben schon hingedeutet wurde, ist im Einklange mit der hier gegebenen Auffassung.
Uebrigens dürfte die anatomische Untersuchung der Knöllchen in den verschie-
denen Verwandtschaftskreisen der Leguminosen, — was auch in systematischer Be-
ziehung eine interessante Aufgabe ware, — der hier vertretenen Ansicht neue Stützen
verleihcn ").
_'. Schicksale der Knöllchen. Entleerungserscheinungen.
1 »ie bacteriologischen Ergebnisse der Gewebeuntersuchung der Knöllchen
kunnen sehr verschieden ausfallen. Alle Umstande, welche dabei in Betracht kommen,
sind mir sicher noch nicht bekannt, denn manche meiner Beobachtungen konnte
ich nicht ganzlich erklaren. Jedenfalls beruht die Hauptursache der grossen Ver-
scbiedenheiten in den Culturen auf dem Umstand. daB die in die Wurzeln hinein-
gedrungenen Bacteriën ihre Vegetationskraft mehr oder weniger vollstandig ver-
lieren können. Eine ahnliche, wenn nicht identische Schwachungserscheinung ist
schon von mehreren Bacteriologen für die in thierischen Geweben eingeschlossenen
') Nur die sehr dicken fleischiRen F.rlenwurzcln sind zweistrahlig.
Nachtragliche Bemerkung [m August d. Jahres sandte inc-m Freund llnso de
niir aus Hilversum Wurzeln von Melatnpyrum pratense mit der Bemerkung, er
i deren Knöllchen Bacteriën zu erkennen. Nachdem ich mich von der Richtis-
Beobachtuns überzeugt hatte, untersuchte ich die Knöllchen von Rhinanthus
in den Keschlossenen Gcwebezellen derselben lebende Bacteriën und
;chr kleine Bacteroiden. Die anatomische Structur der Knöllchen ist identisch mit der-
naceenknöllchen und selbst die »Schleimfaden« fehlen darin nicht.
159
Bacteriën erkannt, und hat jüngst die Aufmerksamkeit auf sich gezogen durch
Flügge's Beobachtung1), dass die Vaccins eine graduelle Abstufung ihrer all-
gemeinen Vegetationskraft zeigen, parallel dem Grade ihrer verminderten Virulenz.
In unserem Falie kommen dazu neue Complicationen infolge der sehr ver-
schiedenen Vorgange, welche sich in den Knöllchen, besonders bei der Erschöpfung,
ereignen können. In den folgenden kurzen Satzen gebe ich die hauptsachlichsten
mir bekannt gewordenen Anhaltspunkte für die Beurtheilung der Versuchsresultate.
Erstens — Die Knöllchen durchlaufen zwei Phasen, die der Entwicklung und
die der Erschöpfung;
Zweitens — Bei der Entwicklung werden die in die Zeilen eingedrungi
Bacteriën mehr oder weniger vollstandig durch das Protoplasma eingeschlossen, ver-
lieren dabei allmahlich ihre Vegetationskraft und verandern sich schliesslich m die
Bacteroiden, welche wachsthumsunfahig sind. Die nicht vom Cytoplasma eingeschl
senen Bacteriën bleiben dagegen wachsthumsf ahig ;
Drittens — Die Erschöpfung kann auf zweierlei Weise stattfinden: Dieselbe
beruht entweder auf einem normalen Entleerungsvorgang durch die Prlanze, oder auf
einer Bacterienüberwucherung. Bei der normalen Entleerung lassen die Bacteroiden
nur eigenthümliche, stark lichtbrechende, bacteroiden förrnig gebliebene Reste, '"K-r
mikrosomenförmige Körperchen zurück, welche aber el>en wie die Bacteroiden selbst
wachsthumsunfahig sind. Bei der Bacterienerschöpfung dagegen entstehen inner-
halb der Zeilen, neben zahllosen, leicht zu cultivirenden Individuen von Haallas
Radicicola, die wachsthumsunfahigen Blaschenbacteroiden ;
Viertens — Die Entwicklung der Knöllchen kann in allen Stadiën aufhören,
sie kommen dabei in einen Ruhezustand oder fallen der Erschöpfung anheim.
Ich glaube, dass diese Uebersicht, — an sich die Frucht meiner Culturversuche,
— das Verstandnis der letzteren für meine Leser erleichtern wird.
3. Das Bacteroidengewebe und die Bacteroiden.
Die Bacteroiden sind geformte Eiweisskörperchen, welche die Pflanze zum
Zwecke localer Eiweissanhaufung aus Bacillus Radicicola züchtet, — also Organe
des pflanzlichen Protoplasmas, entstanden aus eingewanderten Bacteriën. Mikron
tionen, namentlich Farbmitteln gegenüber, verhalten sich die Bacteroiden wie Bacillus
Radicicola, farben sich jedoch nicht intensiv, was auf die Gegenwart nicht farbbarer
Substanzen im Bacteroidenkörper hindeutet.
Die Form der Bacteroiden ist sehr verschieden. Drei Typen lassen sich dabei
unterscheiden: Erstens, die gewöhnlichen, zwei- oder mehrarmig verzweigten
Bacteroiden (Vicia Fig. 9, Pisum Fig. 12, Lathyrus Fig. 15, 16); Zweitens, die
bacterienförmigen (Phaseolus, Ornithopus, Lotus) und Drittens, die birnen-
oder kugelförmigen (Trifolium Fig. 10).
Wahrend man kaum in irgend einer Zelle der Knöllchen die Bacteroiden ver-
misst, ja dieselben sogar in Rinde und Epidermis normaler Wurzeln auffinden kann.
so muss doch nur das Innere des Centralcylinders der Knöllchen. also die Hauptm
') Smirnow, Zeitschr. für Hygiëne, Bd. 4, Hft. 2, S. 260, \i
i6o
der letzteren, aK das eigentliche Bacteroidengewebe (bact Fig. 2, 3) betrachtet
werden.
Die Zeilen dieses Gewebes sind gross, deren [nhalt ist trübkörnig, im Wasser
der Pr.iparate durch das Austretcn der Bacteroiden sich staubig vertheilend. Die
Zellwande sind ausserst dünn und zart, sie lallen nach der Entleerung ganzlich zu-
sammen, sodass dann .t daran eine Cellulosewand bemerkbar. Nur in meristemfreien Knöll-
1. /. B. hei Lupinus, fehlen sie.
Bisweilen, namlich beim abnormen Ueberhandnehmen der Bacteriën, werden Kern
unil ('vtoplasma insgesamt durch du- schleimige Degeneration ergriffen (Fig. 6, die
Zeilen auf der linken Seite). Knöllchen, worin dieses stattfindet, bleiben sehr klein
und ragen kaum aus der Wurzelrinde hervor umi in deren Zeilen sieht man leicht
zahlreiche schwarmende Bacteriën und Blaschenbacteroiden.
1'ransitorische Starke findel man in den Knöllchen. so weit diese cin gesondertes
Meristem besitzen, in einer Querschicht des Bacteroidengewebes diesem Minsteme
ganz nahe, — so weit ein Meristem fehlt, mehr diffus im Bacteroidengewebe vertheilt
(Lotus, Ornithopus), Die kleinen runden Starkckörnchen wachsen gewöhnlich EU
/wei. drei "der mehreren zusammen \um Fig. 7). Dieselben sind so ausserordentlich
EVagil, 'la-- man in den Sclmittpr.iparaten gewöhnlich uur scharfkantige Stückchen
derselben findet.
i6i
An der Oberflache des Bacteroidengewebes und in der Rinde der Knöllchen von
Robinia, Phaseolus und Lupinus tand ich seiir eigenthümliche, vierseitig-prismatische
Stabchen unbekannter Natur, welche als Balken die Zeilen quer von Wand zu Wand
durchsetzen.
Ich will ferner noch erwahnen, dass ich im alten, erschöpften, jedoch nicht todten
Gewebe des vorjahrigen Theiles der 2?o&tn«aknöllchen eine schwarze Masse auffand,
welche wahrscheinlich analog ist mit demFarbkörper des saftgrünenCytoplasmas, das
in vielen Zeilen des entleerten Bacteroidengewebes bei Krautern vork,, mint I Faba,
Lathyrus), und welchem dieses anfangs rothe Gewebe spater seine grüne Farbe ver-
dankt. Eben wie diese Stoffe bedürfen die sehr sonderbaren braunen Körper vieler
alten Bacteroidenzellen von Lathyrus tuberosus noch einer naheren Untersuchung.
Kehren wir nach dieser Betrachtung der accessoren Inhaltskörpcr des Bacteroi-
dengewebes zu den Bacteroiden selbst zurück.
In Bezug auf die Entleerung und das Schicksal, dem sie schliesslich anheiin
fallen, lassen sich drei verschiedene Bacteroidenformen ziemlich scharf von einander
unterscheiden, namlich die normalen, die Hemmungsbacteroiden und die Blaschen-
bacteroiden.
Die ersteren werden in dem typischen Bacteroidengewebe angetroffen, deren
Entleerung eben auf der Entleerung der normalen Bacteroiden beruht. Das schone,
hyaline, turgescente Aussehen verdanken die letzteren dabei dem Eiweissvorrath, wel-
enen sie spater an die Nahrprlanze abgeben.
Die »Hemmungsbacteroiden« kommen ausserhalb des Bacteroidengewebes in 1 >ei -
nahe allen übrigen Zeilen der Knöllchen (rb und kb Fig. 8) und ausserdem nicht sel-
ten in der normalen Wurzelrinde (rb) und besonders in der Rinde des Wurzelkernes
(wk Fig. 3) vor l).
Einmal fand ich solche Bacteroiden in einem Callus, welcher im Innern der Sten-
gelhöhlung eines Stockes von Vicia Faba entstanden war, infolge der Verwundung
und des Einspritzens von Wurzelbacillen mit einer P r a v a t z'schen Spritze in das
junge Stengelgewebe; spater suchte ich in ahnlichen Priiparaten stets vergebens dar-
nach. Dann und wann findet man dieselben in der Wurzelrinde allerlei verschiedencr
Pflanzen (auch nicht Papilionaceen), so dass dem Bacillus Radicicola oft'enbar eine
sehr allgemeine Neigung innewohnt, in die verschiedenartigsten Pflanzentheile hin-
einzuwandern.
Die Form der Hemmungsbacteroiden ist zweiarmig, wie bei den normalen; sie
sind aber viel kleiner, fester, scharfer contourirt, weniger hyalin. Als functionslose
Körperchen gehen sie mit den Zeilen zu Grunde, sie zeigen grosse Uebereinstimmung
mit einem gewissen Stadium in Entleerung begrift'ener normaler Bacteroiden.
Die dritte Form, die der »Blaschenbaeteroiden« (Fig. 9 b, ion, 11 a, 12, C), ent-
steht durch »Bacterienerschöpfung«, das heisst infolge einer innerhalb der Zelle statt-
findenden abnormen Vermehrung von Bacillus Radicicola. Die sehr characteristischen
Einschliisse (die secundaren Blaschen sb), welche dabei entstehen, rechtfertigen den
gewahlten Namen. Bei Erbsenwurzelbacillen (Fig. 12), sowie bei denjenigen von
') Ich nenne «Wurzelkern» den in der Rinde der Mutterwurzel sitzenden Thetl
der Seitenwurzelbasis. Das Wort und der Begriff entsprechen R. Hartig's «Knospen-
kerne».
M. W. Beijerinck. Verzamelde Geschriften; Tweede Deel
IÖ2
Phaseolus vulgaris fand ich Blaschenbacteroiden in den Colonien auf Fleischwasser-
peptongelatine.
Auf manche, in rliesem Paragraphen uur kurz berührte Punkte kommen wir unten
noch zurück.
4. Die K 11 ö 1 1 c h e n e n t s t e h e 11 i n f o 1 g e e i 11 e r I n f e c t i o n.
In sterilisirtem Boden entstehen die Knöllchen nicht. Ich benutzte, um dieses zu
beweisen, eine blecheiserne geschlossene Dose, vvelche im Heerde eines Dampfkessels
stark erhitzt wurde. Kleine Papilionaceen wie Vicia hirsuta und Lathyrus Aphaca
konnten sich darm frei bewurzeln und beim Feuchthalten mit gekochtem Graben-
wasser brachten die Pflanzen Blüthen und Samen ohne Spur von Knöllchen. Frank
ist schon im Jahre 1879 zu dem namlichen Resultate gekommen 1).
Menie knöllchenfreien Pflanzen hatten ein vollkommen normales Aussehen, und
Frank erwahnt neuerdings 2), dass gelbe Lupinen in sterilisirtem Boden ohne
Knöllchen sogar kraftiger und höher auswachsen, wie Knöllchen-tragende Stöcke in
gewöhnlicher Erde ; er schreibt dieses der günstigen chemischen Veranderung zu,
welche der Boden durch Erhitzen erfahrt. Ich will hier noch hinzufügen, dass schon
ein kurzes Kochen des Bodens hinreichend ist, um die Knöllchenbildung zu verhin-
dern : die dabei nicht getödteten Sporen-erzeugenden Bodenbacillen sind also ohne
Bedeutung für diesen V_>rgang.
Aus diesen Angaben kann man schliessen, dass die Knöllchen infolge einer In-
fection entstehen und zwar durch einen Organismus, welcher schon bei Kochhitze
stirbt.
Der überall im Boden gegenwartige Bacillus Radicicola. welcher bei meinen Cul-
turen aus allen genau untersuchten Knöllchen mehr oder weniger massenhaft erhalten
wnrde, der keine Sporen bildet und im Wasser unterhalb 100 ° C. stirbt, ist der dabei
wirksame Infectionsstoff.
Es wird lum erklarlich, weshalb man in manchen Papilionaceensaaten einzelne
Individuen ohne Knöllchen antreffen kann. Dieselben sind offenbar in Bodentheilen
gewurzelt, welche durch irgend eine Ursache bacterienfrei waren. Die Thatsache,
dass die Zeit des ersten Sichtbarwerdens der Knöllchen bei den jungen Pflanzen sehr
verschieden sein kann, dürfte auf zeitlicher Abwesenheit der Bacillen beruhen.
Merkwürdiger ist der Umstand, dass individuelle Eigenthümlichkeiten der Nahr-
pflatm- die Knöllchenbildung verhindern können. So sah ich bei zwei, im Juli 1887
in meinern darten ausgesaten Varietaten von Ervum Ervilia nur eine oder zwei
jeder zehn Pflanzen Knöllchen erzeugen, wahrend viel dichter beisammen und theil-
weise mit Ervilia gemischt wachsende Vicia- und LathyrusuTten ausnahmslos Knöll-
chen trugen. Hier konnte daher die Erscheinung nicht auf localer Sterilitiit des Bo-
dens beruhen. Wahrscheinlich ergiessen die Papilionaceenwurzeln gewisse Stofïe in
den Boden, welche Bacillus Radicicola anlocken, und bei, in dem genannten Falie aus-
) Ueber die Parasiten der Wurzelanschwellung der Papilionaceen. Bot. Ztg. 1879,
S. 382.
! rnahrung der l'tlanzen mit Stickstoflr. Berlin 1888, S. 101.
i63
bleibender, Knöllchenbildung dürfte diese Absonderung eine abnorme gewesen sein
oder ganzlich gefehlt haben1).
Schliesslich muss ich hier noch den bekannten Umstand erwiihnen, dass in humus-
reichem Boden überhaupt keine oder nur sehr wenige Knöllchen entstehen. So fand
ich letzten Sommer in einem Beete auf reichem Gartenboden, welches im fahre 1885
mit Grabenschlamm überdeckt war, bei den folgenden Arten beinahe jedes [ndivi-
duum knöllchenfrei: l'icia Narbonensis, V. Pseudo-Cracca, Lotus coniculatus, Ervum
Ervilia, E. Lens, Medicago media und junge Exemplare von Robinia Pseud-Acacia.
Nur diejenigen Wurzeltheile, welche die Humusschicht durchbohrt hatten, truien
einzelne Knöllchen. — Diese Erscheinung dürfte ilarauf beruhen, dass der Humus-
boden, worin Bacillus Radicicola allgemein genug vorkommt, um die Wurzeln zu in-
ficiren, Stoffe enthalt, welche diese Bacterie ebenso stark anlpcken, wie die Papilio-
naceenwurzeln und daher die Infection vorbeugen. Die grosse Anziehung, welche
allerlei in Wasser gestellte Pflanzentheile auf Bacillus Radicicola ausüben, veranlasst
mich zu dieser Annahme.
Dass die Knöllchen au den Wurzeln von in Nahrlösung cultivirten Papilionaceen
gewöhnlich fehlen, beruht wohl auf dem Umstand, dass solche Nahrlösungen, wegen
Mangel an gelösten organischen Substanzen das Wachsthum von Bacillus Radicicola
ausschliessen, oder nur in der unmittelbaren Nachbarschaft der Wurzeln ermöglichen.
5. Cultur des B a c i 1 1 u s Radicicola a u s den K n ö 1 1 c h e n.
Ehe ich zur Besprechung der bacteriologische!! Eigenschaften der Knöllchen
übergehe, einige Worte über die Culturbedingungen, welche diese Untersuchung er-
fordert.
Ich schicke voraus, dass Bacillus Radicicola Aerobic ist, obschon daa Optimum
der Sauerstoffspannung bei übrigens günstigen Ernahrungsbedingungen etwas gerin-
ger sein dürfte, wie die atmospharische. Ich konnte ilaher bei meinen Culturen das
K o c h'sche Plattenverfahren anwenden. Meine Culturplatte ist dabei der Boden
einer Glasdose mit aufgeschliffenem Deckel. Die Gelatine wird direct in die Dose
gegossen, entweder nachdem die nach sorgsamer Sterilisation der Rinde auf ge-
reinigten Glasplatten zerriebenen Knöllchen, oder Stücke davon, damit schon gemischt
sind, oder unvermischt, sodass das Untersuchungsmaterial in Wasser aufgeschüttelt
über die erstarrte Gelatine ausgebreitet werden kann, oder endlich, es werden auf die
Schicht der unvermischten Gelatine Impfstriche von dein Inhalte der Knöllchen ge-
zogen. Da die schwiicheren Vegetations-Formen von Bacillus Radicicola innerhalb
der Gelatine sehr schlecht wachsen, ist die Cultur auf der Oberflache vorzuziehen ; bei
sorgfaltiger Versuchsanstellung geben die Impfstriche am schnellsten gleichförmige
Resultate. Wenn man Bacillus Radicicola noch nicht kennt, ist es nothwendig von den
Colonien auszugehen, wozu man am besten die mit Alkohol gewaschenen und abge-
brannten Knöllchen in Wasser zerreibt und vertheilt und letzteres dann auf die Platte
ausgiesst. Unter den zahllosen Radicicola-Colonien erkennt man bald die einzelnen
Verunreinigungen.
') Ich finde neuerdings, dass keimende Papilionaceensamen, zwischen die Radi,
Colonien auf Gelatineplatten gebracht, das Wachsthum dieser Colonien ~ehr fördern.
164
Fleischwasserpeptongelatine ist für die ersten Culturen des Wurzelhacillus zu
concentrirt. Zwar findet darauf bisweilen Wachsthum statt, allein dieses ist so ausserst
langsam, dass dieser Niihrboden verworfen werden muss, wenn es sich nicht handelt
um Culturen, welche aufbewahrt werden sollen, und auch dann noch ist diese Gelatine
nur für bestimmte Formen und nach geeigneten Vorversuchen anwendbar. Ein
schnelles Wachsthum der activen Formen findet nur statt auf armen Nahrböden, z. B.
dem Absud von Papilionaceenbliittern mit y% Gelatine; förderlich ist dabei jedoch
Vk % Asparagin- und wenn die Blatter zuckerarm sind, auch 14% Rohrzucker-Beigabe.
Ich konnte nicht bemerken, dass der Decoct der Nahrpflanze gedeihlicher für
die aus der letzteren gewonnenen Bacteriën ist, wie derjenige aus anderen Papiliona-
ceenarten und befand mich, mit allerlei erprobten Mischungen, schliesslich am besten
bei Erbsenstengel- oder Fabastengeldecoct mit 7% Gelatine. Immer, aber besonders
bei Agarverwendung oder bei den Culturen in Nahrlösung ist % % Asparagin, wie
gesagt, nützlich. Die weniger activen Formen, deren Vegetationskraft abgeschwacht
ist, lassen sich durch kriiftige Ernahrung durchaus nicht treiben 1), — vielme.hr wer-
den sie dadurch zuriickgesetzt; besonders in Nahrlösung gestattet bei derartigen
Culturen nur eine geringe Concentration ein merkliches Wachsthum.
Die Nahrlösungen dürfen nicht stark sauer reagiren, schon 2 oder 3 ccm Normal-
saure auf 100 ccm schliesst die Entwicklung aus. Selbst C o h n'sche Nahrlösung ist
für B. Radicicola zu sauer. Alkalische und neutrale Reaction sind jedoch auch schad-
lich, und ich finde für Bac. Rad. aus Trifolium repens das Wachsthumsoptimum bei
0,6 ccm normaler Aepfelsaure auf 100 ccm Nahrlösung. Zimmertemperatur ist für
die Entwicklung am geeignetsten, oberhalb 47° steht das Wachsthum stille, ist dagegen
zwischen o" und io° C. noch ziemlich energisch.
Die Cultur in Glasdosen giebt ein einfaches Mittel an die Hand um Nieder-
schlagsbildung aus Wasserdunst vollstandig auszuschliessen, was bei derartigen Cul-
turen, \vo die Colonien erst nach fünf, ja zehn Tagen sichtbar werden, sowie bei
Agarculturen innerhalb der Thermostaten, nicht unwichtig ist. Ich lege zu diesem
Zwecke meine Glasdosen, die Gelatineschicht nach oben, den aufgeschliffenen Glas-
deckel nach unten auf irgend eine Flache, wovon ich sicher weiss, dass die Tempera-
tur immer etwas höher ist, wie diejenige des Raumes, worin die Gelatinseite der
Dose hinausragt (Fig. 17). Der Erfolg ist vorzüglich: Wochenlang kein Tropfen
Wasser, kein merkbares Austrocknen2).
Nur in wenigen Fallen, namlich bei Phaseolus. Ornithopus und Lotus konnte ich
mich erst nach vielen vergeblichen Versnellen, wobei überhaupt kein Bacterienwachs-
thum eintrat, überzeugen, dass auch dabei die gewöhnlichen Wurzelbacillen die
illchen bewohnen und die, in diesen Fallen so ganzlich bacterienahnlichen Bac-
teroidenerzeugen. DieUrsache der hier begegneten Schwierigkeit war die inir anfangs
unbekannte Abwesenheit des Meristems in den erwachsenen Knöllchen : seitdem ich
M-hr junge Knöllchen dieser Pflanzen für die Culturen verwendet habe, sind die
lonien m Unzahl entstanden. Zwar sind dieselben bei ersten Culturen aus den Knöll
Einige Male >ah ich unter den Aussaaten abgeschvvachter Formen durch spateren
Asparaginzusatz vereinzelte Colonien, wie aus der Lethargie erweckt, activ werden
und schnell heranwachsen.
:) Ich lasse dazu in meinem Laboratorium immerfort eine kleine Klamme brennen
unterhalb eines dicken, schiefernen Tisches.
i65
chen ausserst klein, und auf der Gelatine nur mühsam aufzufinden, ist jedoch einmal
der Wachsthumswiderstand überwunden, -- was bei successiven Culturen bisweilen
von selbst eintritt, — so findet ein üppiges Wachsthum statt, selbst auf Fleischwasser-
peptongeiatine.
Durch die Cultur der Knöllchenbacterien aus ziemlich vielen Papilionaceen über-
zeugte ich mich, dass es sich dabei uur urn eine Bacterienspecies handelt, was ich
durch den gewahlten Namen zum Ausdrucke gebracht habe.
Hier muss ich jedoch hervorheben, dass die aus verschiedenen Papilionaceenarten
cultivirten Bacteriën zwar sehr ahnlich, jedoch nicht immer völlig identisch sind. Die-
ses ist besonders auffallend bei der ersten Cultur a\if Gelatine, von dem den Knöllchen
direct entlehnten Materiale. Es ist wahrscheinlich, dass es sich bei dieser Verschie-
denartigkeit des Culturresultates nur urn Einflüsse handelt, welche den Bacteriën
durch die Nahrpflanze aufgepragt werden; die Erblichkeit der beobachteten Differen-
zen lasst es jedoch als nothwendig erscheinen, die verschiedene Herkunft durch
Varietatsnamen zu bezeichnen. Bei gewissen Formen kann die Verschiedenheit sehr
deutlich werden, in anderen Fiillen dagegen ist dieselbe kaum wahrnehmbar. So ist
ein entschiedener Gegensatz bemerkbar zwischen den Bacteriën von l'icia, Ervum,
Trifolium einerseits, verglichen mit denen von Lotus, Ornithopus, Phaseolus ander-
seits, wahrend die Bacillen der drei ersten Gattungen unter sich eben so schwierig zu
unterscheiden sind wie die der drei letzten. Dass es sich dabei nicht um specifische
Differenzen im gewöhnlichen Sinne des Wortes handeln kann, wird durch folgenden
Umstand, welcher meine Ueberzeugung der Arteinheit beeinfiusst hat, nahe gelegt.
Wahrend die Gelatineculturen, welche von einem gewissen Knöllchen erhalten
werden (Cytisus, Lupinus, -Ornithopus, Robinia, Lotus, Caragana, Phaseolus) aus
gleichförmigen, nur durch Vegetationskraft verschiedenen Colonien von Bacillus Radui-
cola bestehen, werden in anderen Fiillen (l'icia. Ervum, Trifolium, Pisuni) nicht nur
in der Wachsthumsintensitat, sondern auch in den Formbestandtheilen (Stabchen
und Schwarmer) der Colonien Verschiedenheiten bemerkt, so dass bei einer vollstan-
digen Untersuchung eines solchen Knöllchens eine Reihe von deutlich unterscheid-
baren Colonien zu Tage treten kann, allein, diejenigen unter diesen Colonien mit
maximaler Vegetationskraft sind beinahe in jeder Hinsicht identisch mit activen
Colonien der Lupinus- und Cv(^»-fgruppe. Mir wollte es wenigstens nicht gelingen,
etwa existirende Differenzen dazwischen allenfalls durch erkennbare Diagnosen zu
umschreiben, und dabei denke ich nicht allein an die Form, sondern an alle in den
Culturen zur Beobachtung gekommenen Eigenschaften.
Einerseits also Verschiedenheit zwischen diesen, einem und demselben Knöll-
chen entstammenden, anderseits l'ebereinstimmung der activeren aus verschiedenar-
tigen Knöllchen herkommenden Colonien.
Uebrigens sind die Bacterienformen, welche in den aus demselben Knöllchen ge-
züchteten Colonien vorkommen, sehr enge verwandt und können auch alle in einer
und derselben Colonie angetroffen werden, sind jedoch. wie gesagt, in den Rohaus-
saaten derweise vertheilt, dass verschiedene Colonien durch das Vorherrschen be-
stimmter Formen ein verschiedenes Geprage besitzen.
Ein anderes Argument für die Arteinheit ergiebt sich ziemlich zwingend aus den
Culturen in Xahrlösung, wobei jede in den Colonien bemerkbare Verschiedenheit
augenscheinlich ganzlich verschwindet. Letzteres gilt ebensowohl in Bezug auf die
i66
Formen einzelner Papilionaceenknöllchen und verschiedener Knöllchen der namlichen
Art, wie für die Formenreihen verschiedener Papilionaceenarten.
Aus der Grosse der Colonien, das heisst aus deren Yegetationskraft, kann man
ziemlich sicher aul die Gestalt der darin vorkommenden Einzelbazillen schliessen:
Je grösser die ersteren sind, desto mehr besitzen die Stabchen und Schwarhier nor-
male Bacterienformen, — je kleiner dagegen. desto mehr werden die Elemente der
Colonien den verzweigten Bacteroiden ahnlich.
Die auiïallende Thatsache, dass die Yeranderung in der Vegetationskraft mit
gewissen erblichen Formverschiedenheiten parallel geht, nahert sich dem Yerstand-
niss, wenn man überlegt, dass Bacilhis Radicicola an sich eine sehr polymorphe Art
ist, und dass die kleinen Schwarmer, welche in jeder Colonie vorkommen, viel mehr
von den Stabchen abweichen, wie die Stabchen der verschiedenen Yarietaten unter
sich. Auch die Entstehung der so sonderbar gebauten Bacteroiden aus unserer Bac-
terie wird durch diese Betrachtung weniger befremdend i).
Die nachste l r>ache der Yerschiedenheit in den Colonien ist die Lange der Zeit,
wahrend welcher die in die Zeilen hineingewanderten Bacteriën sich in dem Cyto-
plasma eingeschlossen belanden, und zwar derart, dass je kürzer diese Zeit, desto
grösser die Yegetationskraft der Colonien und desto geringer die Dift'erenz in den
Formelementen der letzteren, — je langer dagegen der Einschluss gedauert hat, desto
schwacher die Vegetationskraft in den Colonien und desto grösser die Annaherung
ihrer Elemente an die Bacteroidenform. Ich schliesse dieses aus dem Umstande, da>-
ich die kraftiger wachsenden Colonien bei Vicia Faba, welche ich genauer unter-
sucht habe, mehr aus den sehr jungen Knöllchen und der ausseren Meristemzone der
alteren, — die langsamer wachsenden Colonien mit mehr bacteroidenahnlichen Ele-
menten dagegen aus den inneren Zonen des Meristems erhielt. Lupinus polyphyllus,
welcher bacterienahnliche und gabelige Bacteroiden führt, ergab das niimliche Resul-
tat. Die grossen Schwankungen in der Anzahl der in den Knöllchen wachsthumsfahig
gebliebenen Bacteriën, vergrössern die Schwierigkeiten bei der hier bezeichneten
Versuchsanstellung sehr.
Ehe ich die Besprechung von Bacilhis Radicicola weiter verfolge, wünsche ich
an dieser Stelle die Bemerkung einzuschalten, dass ich in einigen [-"allen zwischen den
gewöhnlichen Colonien in den Impf strichen t
pater gelblich erscheinenden, beweglichen "der rullenden. Gelatine nicht ver-
rlu^sigenden, Rohrzucker invertirenden Pigmentbacillus, den ich Bacilhis luteo-albus
') Die Bacteroidengcstalt liest jedoch dein Bacterienwachsthum überhaupt wohl
nicht fern, denn auch andere Arten, wie z. B. Bacterhim phosphorescens, erzeugen leicht
Stabchen, Coccen, Blaschcn und die schönsten zweiarmigen «Bacteroiden».
167
genannt habe. üa die Zahl der aufgefundenen Colonien niemal.-. gross war, ist die
Möglichkeit nicht ausgeschlossen, dass diese Art nur als Ansiedler in nicht bemerkten
Rissen oder Intercellularraumen vorkam.
Letztere Bemerkung gilt ebenfalls in Bezug auf einen aus rothem Klee erhal-
tenen, beweglichen, schwach schmelzenden, braunlichen, diplococcus-ahnlichen Faul-
nissbacillus, den ich wegen der eigenthümlichen, an diejenige von Proteus erinnernden
Gestalt der Colonien Bacillus agglomerans nenne.
Sicher, wie ich glaube, als Zellinquilinen fand ich in den Knöllchen von 1'hase-
olus einen Gelatine nicht verrlüssigenden, schnell beweglichen, auf Fleischwasserpep-
tongelatine schön grün Huorescirenden Bacillus, den ich, obschon mein flm i
Bacillus kein Trimethylamin erzeugt, für identisch halte mit Bacillus üuorescens puti-
dus (Fliigge, Mikroorganismen, 2. Aurl.,S.288, 1886J1). Ichhabenamlichzugleichmit
B. üuorescens eine damit verwandte Art, Bacillus Trimethylamin , aus den zerfallenen
Gewebezellen der Knöllchen von Lotus comiculatus und Phaseolus vulgaris isolirt,
welcher in F 1 ü g g e's Culturen den Geruch nach Haringlake verursacht haben
dürfte. Wahrend Bacillus Radicicola in Cohn'scher Nahrlösung nicht wachst, selbst
nicht nach Neutralisation, vermehren B. Üuorescens und B. Trimethylamin sich darin
reichlich, das heisst, erzeugen Eiweiss auf Kosten von Ammontartrat.
Bei meiner ersten Mittheilung über die Knöllchen2), führte ich noch eine bes
dere, die Gelatine schwach verflüssigende, übrigens mit der Nonnalform nahe ver-
wandte Varietat an, welche in gewissen Knöllchen stellvertretend für B. Radicicola
vorkommen sollte ; ich hatte dieselbe eben wie die Normalform auch aus dem Boden
isolirt und Bac. Radicicola var. liquefaciens genannt. Fortgesetzte l'iiter^uchungen
überzeugten mich, dass ein typisches Vorkommen davon innerhalb der lebenden
Zeilen und im ursachlichen Zusammenhange mit der Knöllchenbildung ganzlich aus-
geschlossen ist, sodass auch diese Form nur als saprophytischer Ansiedler betrachtet
■werden kann.
Kaum brauche ich noch hinzuzufügen, dass der Oberflache der Knöllchen allerlei
Bodenbacterien anhaften können, welche ohne stete Vorsicht leicht in die Culturen
gelangen. Reinigt man aber die Knöllchen erst mit Wasser und dann mit Alkohol,
welcher in der Flamme schnell abgebrannt wird, so bekommt man in den Impfstrichen
lieinahe immer Reinculturen der Wurzelbacillen. Es ist wichtig, sich von den Boden-
bacillen unabhangig zu machen, denn die Zahl der überall vorkommenden, mit B.
Radicicola verwandten Arten ist gross, und erkennbare Diagnosen derselben liegen
kisher noch nicht vor.
Nach dieser Abschweifung kehre ich zu dem Wurzelbacillus zurück.
') Die Bezeichnungen Bacillus üuorescens [>utidi). Die Colonien
au f Gelatine bestehen aus stark gebuckelten, bacteroidenahnlichen Stabchen (Fig. 1 1 c).
Schwarmer zahlreich.
Hier dürften sich die Medicago-, Genista-Melilotusba.ci\\tn anschliessen.
I >ic Entwicklung der ftctobacteroiden in don successiven Meristem-Querschnit-
ten (Fig. i, 14 a, 14 b, 14 c, 14 d) ist in Fig. 14 a, b, c, d angegeben ; wie man sieht,
sind mikrosomenartige, schwarmerförmige Bacteriën der Ausgangspunkt.
Bacillus RadicicolavzT. Trifoliorum. Icb untersuchte Trifolium pratense, T.repens
und T. procumbens. Die Bacteroiden (Fig. 100) sind kuglig oder birnförmig, schön
hvalin: diejenigen des Rhizoms von I'. repens sind »Hemmungsbacteroiden«. Bei der
Bacterienerschöpfung entstehen viele secundare Blaschen. In den Colonien die ge-
wöhnlichen Erscheinungen (Fig. 100); Die Schwarmer und Stabchen sind ziemlich
gross, in den kleinen Colonien sind sie verzweigten Bacteroiden sehr ahnlich.
Bacillus Radicicola var. Pist. Die Erbsenknöllchen sind ausserordentlieh \cr-
schieden in Grosse, Form und Inhalt. ilie grossten sind innen gewöhnlich weiss und
deren ganzes Bacteroidengewebe mit erschöpften Blaschenbacteroiden und vielen
schnell umherschwimmenden Bacteriën angefüllt (Fig. 12 c). Die normalen Knöll-
chen enthalten keine direct sichtbaren Bacteriën, aber sehr schone Bacteroiden
(Fig. 120), welche oft zweifach dichotom sind. Die Vegetationskraft der Bacteriën
(Fig. 12 b) ist gross; gebuckelte oder bacteroidenförmige Stabchen konnte ich nur
selten in den Colonien finden. Die Culturen in Nahrrlüssigkeit sind iippig, die Stab-
chen darin ziemlicb gleichmassig, die Schwarmer gross, den Stabchen der Colonien
auf Erbsenstengelgelatine sehr ahnlich. Das genannte Verhalten weicht mehr von
demjenigen der / 'ic/abacillen ab, wie die Verhaltnisse der letzteren unter sich.
I 'ii Erbsenbacillen wachsen auf Fleischwasserpeptongelatine, allein sehr lang-
sam, erst nach 10 bis i4Tagen werden die Colonien darauf gut sichtbar.
Bacillus Radicicola var. Lathyri. Ich untersuchte Lathyrus tuberosus, L. sativus,
L. Ochrus. L. Cicero, L. Nissolia und L. Aphaca. Die Knöllchen sind ziemlich ver-
schieden. Bei /.. sativus fand ich durch wiederholte Verzweigung entstandene Knöll-
chen von Haselnussgrösse, denen der Erlen iiu-sserlich ahnlich. Die Bacteriën sind
nicht ganz identisch, es war mir jedoch unmöglich, constante \'erschiedenheiten zu
finden, muss aber hinzufügen, dass ich nur die /4/>/tacabacillen in fortlaufenden Cul-
turen gehalten habe. L. Aphaca interessirte mich besonders wegen der Schnelligkeit,
womit die Knöllchen entstehen und ferner wegen der Beweglichkeit, welche ich nicht
mir an frei praparirten, sondern selbst, obschon sehr selten, an innerhalb der Zeilen
eingeschlossenen Bacteroiden gesehen habe. Ich gebe in Fig. 15 die Abbildung von
chen Bacteroiden, welche ich zweifellos rotiren und fortschwimmen sah. Die
roiden von /.. Aphaca sind krumni. plump und dick; diejenigen von L. Ochrus
ehr zierlich, oft regelmassig sternförmig (Fig. [6). In \ ielen Papilionaceen-
1 fand ich, deutlicher wie bei anderen Papilionaceen, zwischen den normalen
Bacteroiden, einzelne von ausserster Dünnheit, welche sich als »Gespcnstbacteroiden«
würden bezeichnen lassen. In meinem Garten konnte ich nur selten sich wahrend der
175
Fruchtreife des Wirthes normal entleerende Lathyrusknöttchen auffinden, und selbst
heim Absterben der Nahrpflanze fand ich daran noch viele frische Knöllchen nut
turgescenten Bacteriën.
2. (i r u p p e. Colonien mehr trüblich we i Wachsthum auf Fleischwasser-
peptongelatine etwas ausgiebiger, wie bei der ersten Gruppe; Schwarmer mehr stab-
chenförmig, gewöhnlich langer. Bacteroiden bacterienahnlich, seltener verzweigt.
Schleimfaden fehlen oder sind nur wenig entwickelt. In den Knöllchen meist kein
Meristem (Ausnahme Robinia).
Die hierher gehörigen Knöllchen lassen sich zu drci Typen anordnen: Der
Pkoseolusty pus, fier Lupinustypus und der Robiniatypus.
Phaseolus-Typtis.
Phaseolus vulgaris, Lotus corniculatus und Ornithopus perpusillus besitzen
Knöllchen mit einer etwas abweichenden Structur. Die primiire Rinde ist dabei n.un-
lich gewöhnlich zerrissen und auf einige schmale Langsstreifen beschrankt, wie bei
einem Radieschen, derweise, dass das hyaline Gewebe (hg Fig. 2) au der Ober-
flache liegt. Das Meristem fehlt vollstandig.
Ich konnte Ornithopus perpusillus nur von Sandboden aus Hilversum unter-
suchen. Auf einem alten Gartenboden zu Delft entstanden bei meinen Aussaaten von
Ornith. sativus überhaupt keine Knöllchen; zahlreiche dagegen auf dem namlichen
Boden an Lotus corniculatus und Phaseolus vulgaris.
Die Cultur von Bacillus Radicicola aus ilen alteren Knöllchen erforderte hier,
wie schon früher bemerkt, viel Geduld. Die Keime sind sehr lethargisch und wachsen
auf Gelatine erst am fünften oder siebenten Tage. Man thut am besten, junge, ausser-
lich gut sterilisirte Knöllchen in Wasser zu zerreiben und dieses über die Gelatine
auszugiessen, denn'in den Impfstrichen iiberwuchern die einzelnen activeren Radici-
co/o-Keime leicht die weniger activen. Nach einigen Tagen sieht man dann tausende
sehr kleine Colonien entstehen, worunter nur ganz vereinzelt einige grössere. Die
kleinen Colonien konnte ich weder durch Zusatz von Asparagin noch durch Rohr-
zucker oder Glucose treiben. Oft beginnt jedoch, auf einmal und ohne jede wahr-
nehmbare Ursache ein schnelleres Wachsen, wobei dann Colonien-Formen entstehen,
welche denjenigen der ersten Gruppe mehr ahnlich sind.
Bei Ornithopus bestehen die Colonien aus dünneren und langeren Stabchen wie
in der ersten Gruppe. Die Schwarmer sind stabchenförmig, in jeder Colonie nicht
sehr zahlreich. Beim Abnehmen der Colonien von der Gelatine verfilzen die Stabchen
leicht zu dunnen, weisslichen Hauten oder Flöckchen.
Lotus corniculatus verhalt sich ahnlich, dabei sind die Colonien jedoch durch-
sichtiger und fliissiger : alte Culturen auf erschöpftem Nahrboden verflüssigen die
Gelatine in leichtem Grade.
Bei den Phaseolusbzc'Mtn aus Phaseolus vulgaris, welche sich übrigens, wie die
LoiiMbacillen verhalten, war eine alte Gelatinecultur vollstandig in eine kreideweisse
Bacteroidenmasse verwandelt. Diese Bacteroiden zeigtenalle möglichen, bei Papiliona-
ceen überhaupt vorkomnienden Gestalten. Die Nahrgelatinehatteindiesem Falie folgend
Zusammensetzung: Destill. Wasser mit 7% Gelatine, 8% Rohrzucker, 0,5%
ragin, 0,2 % Pepton, o.o_' % R a u 1 1 n'sches Salzgemisch.
176
Die abweichende Structur und Form der Knöllchen der drei zuletzt besprocheneu
Gattungen, welche besonders bei Lotus sehr auft'allend ist1), hat midi veranlasst, mich
eingehender mit diesen Pflanzen zu beschaftigen, weil ich vermuthete, dass hier eine
besondere Bacterienart vorliegen könnte. Es ergab sich jedoch, wie gesagt, dass die
hier gefundenen Differenzen in Bezug auf die der ersten Gruppe zwar unverkennbar,
allein doch wohl zu geringfügig sind zur Aufstellung einer besonderen Species.
Lupinus-Typus.
Bacillus Radicicola var. Lupini. Ich untersuchte Lupinus polyphyllus (die ge-
wöhnliche blaue Gartenlupine, worin W o r o n i n zuerst die Bacteriën entdeckte)
und L. luteus genauer. -Die Knöllchen werden bekanntlich sehr gross, besitzen kein
Mcristem und keine Schleimfaden. Die Bacteroiden sind lang und dünn, meist un-
verzweigt, bisweilen jedoch mit zwei langen Armen. Die Bacteriencultur gelingt
leicht aus sehr jungen Knöllchen, welche noch kein cm dick sind; in den alteren sind
die Bacteriën meistens inactiv, und dann dauert es mitunter eine Woche, ehe die
Reviviscenz anfangt, oder die Wachthumsfahigkeit ist ganzlich erloschen. So be-
gann das Wachthum in meinen Culturen aus jungen Knöllchen im Juni schon am
zweiten Tage, dagegen sah ich im November erst nach siebenTagen die ersten Spuren
der Entwicklung. Das Aussaatmaterial war in beiden Fallen der organischen Spitze
der Knöllchen entlehnt. Die spiiteren Aussaaten einmal wachsender Culturen sind
viel activer, allein die individuellen Keime erzeugen auch hier Colonien von einer
ungleichen Wachsthumsenergie.
Die Bacteriën sind dunne, kurze Stabchen ; gebuckelte darunter fand ich nie-
mals; auf Fleischwassergelatine dagegen nicht selten zweiarmige Bacteroiden. Die
Schwarmer sind ausserst klein, und manche verlieren sich so zu sagen in das leere
Nichts. Oft findet man in den Colonien nur eine Bacterienmasse, welche vollstandig
identisch ist mit den mikrosomenartigen Bacterienkeimen im Cytoplasma der jungen
Knöllchenzellen. Bei erneuter Aussaat kann man diese Pulverteilchen sich verlangern
und zu Stabchen auswachsen sehen. Die pulverartigen Colonien können besonders
fremdartig werden, wenn darin, was oft zutrifft, keine Schwarmer vorkommen. Impf-
striche von Lup. luteus werden nach Monaten grauweiss, diejenigen von L. poly-
phyllus bleiben schneeweiss. L. mutabilis verhult sich wie L. polyphyllus. L. albus
bildete bei mir überhaupt kein Knöllchen.
Die Erscheinungen der Bacterienerschöpfung sind die gewöhnlichen, kommen
jedoch nur selten zur Beobachtung.
Die Cy/WMJ-Bacillen stimmen in jeder Hinsicht mit denen der Lupinen überein.
Robinia-Typus.
\ >ie sehr interessanten Knöllchen von Robinia Pseud-Acacia können perenniren
und vermittels des Meristems in folgenden Jahren auswachsen; die Biologie derselben
ist mir, trotz vieler Miihe, nicht ganz klar geworden. Aus manchen Knöllchen mit voll-
standig normalem Tnhalte erhielt ich aus allen Theilen 2) mit der grössten Leichtig-
') Bei Lotus corniculatus sind es platte, deprimirt scheibenförmige Körperchen,
welche oft theilweise die Wurzel umfassen oder einhüllen.
*) Ich untcrsuchte gesondert Rinde, Meristem, Bacteroidgewebe und Knöllchen-
nabel. Bei sorgfaltiger Ausführung bekommt man leicht übereinstimmende Resultate.
177
keit zahllose Colonien, au> anderen Knöllchen nur aus dem Meristem, aus noch an-
deren überhaupt keine. Die Bacteroiden sind sehr klein und dünn, bacterienahnlich,
nur selten verzweigt, oft nut emem oder zwei Punkten oder Blaschen (Fig. 13 a).
Dieselben sind in den Zeilen des Bacteroidengewebes sehr oft zu kugeligen Anhaufun-
gen von aurïallender Regelmassigkeit und Gleichheit vereinigt; wie diese Kugeln ent-
stehen, ist mir unbekannt. Die Bacteriën (Fig. 136; sind klem. lagern sich eben
wie bei Cytisus, Faba. Lupinus etc. leicht nebeneinander und bilden dann kleine
Klümpchen von unregelmassiger Gestalt. Die Schwarmer besitzen die gewöhnlichen
Eigenschaften.
Bei Caragana heobachtete ich nahezu dieselben Erscheinungen wie lui Robinia.
9. Entwicklung der Bacteroiden u n'd d e r S c h 1 e i m f a d e n.
Die Entwicklung der Bacteroiden und der »Schleim-« oder » Kern tonnenf aden «
Iiisst sich am besten in den Knöllchen, welche vermittelst Meristem fortwachsen, be-
obachten. In Bezug auf die Schleimfaden kann ich kurz sein. Wahrend man 111 den
jüngsten Meristemzellen (a Fig. 5 u. 6) emen deutlichen, anscheinend normalen Kern
erblickt, sieht man in den alteren Regionen des Meristems anstatt der Kerne mehr
oder weniger formlose Schleimmassen (schl Fig. 5 8), welche die Zellwande zwischen
angrenzenden Zeilen durchsetzen. Bei Chromsaure-Metylenblaufarbung ergiebt sich
die Schleimmasse als Product der Kerntonnen ; die Kerne selbst werden durch die
Farbung gewöhnlich wieder deutlich sichtbar, können jedoch unter besonderen Urn-
standen, namlich in den Knöllchen mit friihzeitiger Bacterienüberwucherung (links
in Fig. 6), an sich ganzlich in die schleimige Desorganisation aufgehcn1)- Den ge-
wöhnlichen Zustand der Schleimfaden im erwachsenen Bacteroidengewebe sieht man
m Fig. 7 nach einem gefarbten Preparate gezeichnet. Die Fiiden verbinden die
Kerne oder sind, wenn bei dem Zellwachsthum durchgerissen, auf Kerne gerichtet.
Die Beobachtung der Entwicklung der Bacteroiden ist leicht auszuführen, wenn
man dieselben aus den Meristem-Quersehnitten, nachdem diese durch Abpinseln ge-
reinigt sind, freipraparirt, viel schwieriger dagegen in den geschlossenen Zeilen. Man
sieht in Fig. 14 vier aufeinanderfolgende Fntwicklungsstadien a, b. c, d, welche den
Meristemquerschnitten Fig. 1, 14 a, 14 b. 14 c. 14 d entsprechen. Man bemerkt daraus,
dass die Anfiinge der Bacteroiden in ihrer Form vollstandig mit den Schwarmerh
übereinstimmen. Eben dieser Umstand verursacht grosse Schw ierigkeit bei der direc-
ten \rerfolgung der Entwicklung in den unversehrten Meristemzellen. Es ist nam-
lich völlig unmöglich, die im Cytoplasma eingeschlossenen Schwarmer von den
Mikrosomen zu unterscheiden. Die Schwierigkeit wird noch vergrössert dadurch,
dass die jungen Bacteroiden nahezu dasselbe Brechungsvermögen, wie das Cyto-
plasma besitzen. Folge davon ist, dass man bei sorgfaltiger mikroskopischer Be-
obachtung im Meristem. im jüngsten Theile (a Fig. 5) nur Mikrosomen, und dann :n
den alteren Regionen erst undeutlich (y Fig. 5), dann völlig klar (&), die Bacteroiden
scheinbar als Stücke des Cytoplasmas sich individualisiren sieht. Gleichzeitig damit
reihen die fertigen Bacteroiden sich netzartig an einander (Fig. 8) oder bilden die bei
Robiniu heschriebenen Kugeln.
') Mein Freund ür. J. \V. Moll zu Utrecht, der viel Erfahnin^ bezüglich der
Kernfarbung besitzt, hatte die Güte, schone sefiirbte Schnittserien der Knöllchen von
Lathyrus sylvestris für mich anzufertigen.
M W T, eij er i nek, Verzamelde Geschriften ; Tweede Deel.
i78
Was bei dienen Vorgangen mit den Mikrosomen geschieht, konnte ich auch nach
langer Untersuchung nicht sicher feststellen; manchmal finden sich mikrosomen-
artige Körperchen noch zwischen den reifen Bacteroiden, manchmal auch keine.
Ich musste mir deshalb die Frage vorlegen, ob die Bacteroiden auch vielleicht aus den
Mikrosomen des Cytoplasmas entstehen können? Eigentlich ist diese Möglichkeit
in dem Vorhergehenden zwar schon geniigend widerlegt worden, allein ich wiinsche
noch ein paar Punkte zu besprechen, welche für tnich selbst die letzten Zweifel ent-
fernten, namlich das Vorkommen von Bacteroiden an anderen Stellen der Prlanze,
wie in den Knöllchen und die directe Wahrnehmung der Reviviscenz junger Bac-
teroiden innerhalb geschlossener Zeilen, ich will dieses im nachstfolgenden Para-
graphen besprechen. Vorher habe ich jedoch noch eine andere Seite der Entwick-
lungsgeschichte zu betrachten, namlich die Erscheinungen in den Knöllchen bei, mit
dem Wachsthum derselben gleichzeitig fortdauernder Bacterienvegetation, das hei-M,
die Entstehung derjenigen Knöllchen, welche spater der Bacterienerschöpfung an-
heimfallen.
Dieser Vorgang beruht allem Anscheine nach darauf, dass die Bacterienkeime nur
zeitweise im Cvtoplasma verweilen und dann wieder in dem Zellsaft f rei herimi
treiben oder schwarmen. So erklare ich mir wenigstens die Erscheinung, dass man
in allen Stadiën der Entwicklung im Safte der Meristemzellen und des Bacteroiden-
gewebes solcher Knöllchen (a, |3, y, b Fig. 6), bewegliche oder ruhende Stabchen oder
Schwarmer erblickt, und überdies, im letztgenannten Gewebe auch weiter und weiter
ausgebildete Bacteroiden. Ich betone hierbei besonders, dass man die Bacteroiden
im Zellsaft antrifft. Durch plasmolytische Versuche überzeugte ich mich, dass die
untersuchten Gewebe turgescent und deshalb lebendig waren. Das Wachsthum solcher
Knöllchen ist, wie schon mehrfach gesagt, ein besonders ausgiebiges, so dass die Ab-
sonderung der cecidiogenen Stofte, welche das Wachsthum beeinflussen, hier offen-
bar reichlicher ist, als in den normalen Knöllchen. Nicht nur letzterer Umstand,
sondern auch die oft vorhandene, eigenthümliche, dichtgedrangte Stellung mehrerer
her Knöllchen an der niimlichen Wurzel nebeneinander, veranlasst mich zu glau-
ben, dass die Knöllchen mit spaterer Bacterienerschöpfung entstehen infolge einer
Invasion zahlreicher Schwarmer in die Zeilen der Tragwurzel, — die normalen
Knöllchen dagegen nur durch vereinzelte Schwarmer-Individuen von BaciUus
Radicicola.
Da die Erschöpfung der Bacteroiden durch die Bacteriën schon gleichzeitig mit
der Entwicklung der Knöllchen stattfinden kann, treiben in deren Zeilen gewöhnlich
BlSschenbacteroiden umher, oder, bei denjenigen Pflanzen, wo man keine Blaschen-
bacteroiden zu finden pflegt, wie bei Lathyrus .-Iphaca. mikrosomenartige Bacteroiden
in allerlei Stadiën der Ausbildung. Die schleimige Degeneration der Kerntonnen ist
in derartigen Knöllchen sehr üppig, oft, wie schon früher bemerkt, Cvtoplasma und
Kern insgesammt ergreifend.
cteroiden an anderen Stellen wie in den Knöllchen.
Reviviscenz.
Dass die Wurzelbacterien auch in andere Zeilen der Wurzel eindringen können,
wie in die Initialen der Knöllchen war zu erwarten ; es entstehen dabei auch Bac-
179
teroiden, jedoch niemals von der schonen Ausbildung wie im Bacteroidengew
sondern kleinere, dunkel und scharf contourirte, wie leblos im Zellsaft berumtrei-
bende. Das Vorkommen derselben ist auf diejenigen Zeilen beschrankt, zu welchen
•die Bacteriën leicht Zugang finden können. So fand ich Bacteroiden in Wurzelhaaren
und Epidermiszellen von Lathyrus Aphaca (eb Fig. 3), wo ich auch die stabchen-
förmigen Vorstadien auffand ; ferner in den Zeilen der primaren Rinde von Pisutn
und Vicia, in den Rindenzellen des Wurzelkernes von übrigens normalen Seiten-
wurzeln unmittelbar neben dem Centralcylinder der Mutterwurzeln, also tief in dem
Gewebe der letzteren (wk Fig. 3), ferner in der ausgewachsenen, an die Endodermis
grenzenden primaren Rinde bei Faba (rb Fig. 3) ; in der secundaren Rinde von
•CaragaMOwurzeln, ja selbst, in einzelnen Fallen, in den Rhizomen vom weissen Klee.
Dagegen suchte ich darnach immer vergebens in oberirdischen Organen, nur mit
Ausnahme des früher genannten Falies, wobei ich infolge des Einspritzens von
Radicico! acuhwen in sehr junge Fabastengel, innerhalb der Markhöhlung einen
•Callus entstehen sah, worin ich in einigen Querschnitten zahlreiche Bacteroiden auf-
fand '). Die Bacteroiden an allen diesen abnormen Stellen sind Hemmungsbacteroi-
den ; dieselben sind sicher functionslos und sie dürften mit den Zeilen absterben.
Diese Beispiele scheinen mir überzeugend zu beweisen, dass jedenfalls alle Zeilen
der Wurzelrinde und wahrscheinlich alle Parenchymzellen einer Papilionaceenprlanze
zwar Bacteroiden erzeugen können, allein dieses nur für soweit thun, als Bacteriën
in dieselben eingedrungen sind. Auch daraus muss nothwendiger YVeise geschlossen
•werden, dass die Bacteroiden aus Bacteriën und nicht aus Mikrosomen entstehen.
Dass die Mikrosomen nur durchBacterieneinfluss zu Bacteroiden werden sollten, wird
wohl niemand glauben,welcher meineBeschreibungvon Bacillus Radicicola mit den mm
angeführten Beobachtungen vergleicht. Ueberdies habe ich, besonders in der letzten
Zeit, in zahlreichen alten iüad/c-i'co/a-Culturen wahre Bacteroiden aufgefunden, worauf
auch oben (z. B. bei Phaseolus) schon hingedeutet wurde.
Und nun noch ein Wort über die directe Wahrnehmung der Reviviscenz.
Nach vielen vergeblichen Yersuchen gelang es mir 'in einzelnen Fallen 111 all-
seitig geschlossenen Zeilen junge, ruhende Bacteroiden zu schnell beweglichen Bac-
teriën werden zu sehen. Ich beobachtete dieses direct unter dem Mikroskope in Pre-
paraten der Knöllchen von Caragana arborea. welche in Hangetropfen von Faba-
stengeldecoct in van T i e g h e m'schen Glaskammern verweilten. Ich fixirte ge-
schlossene Zeilen, welche nahezu dem Zustand 14 c Fig. I entsprachen und Bacteroiden
•wie Fig. 14 c einschlossen. Bei Zimmertemperatur sah ich erst eine s'onderbar schau-
kelnde Bewegung entstehen, — wahrscheinlich infolge der Bildung eines Schwarm-
fadens — zuletzt losten die Stabchen sich vom Cytoplasma und schwammen frei
durch die Zeilen. Durch Jod trat plötzlicher Stillstand ein. Der Versuch dauerte
zwei Tage.
Dem Wunsche der Heterogonisten entsprechend, ihre Gegner mochten ihre An-
gaben prüfen, brachte ich Staubkörner verschiedener Blüthen (von Mais, Roggen,
Cytisus, Faba), sowie Stengelmeristeme von Faba unter ahnliche Verh.:iltni^>e wie >r besassen. In anderen Fallen waren gewisse andere, mit Radicicola
verwandte Arten eingewandert.
Bacillus Radicicola vermag Cellulose nichl zu verflüssigen, ja, selbst Stiirke und
lösliches Amylum werden durch unsern Bacillus, wie ich das schon friiher beschrie-
ben habe, durchaus nicht verandert. Es erscheint deshalb unabweisbar, das Eindringen
der Schwarmer in das Zelllumen, durch die Existenz von Poren in der Zellwand zu
erklaren. Die Infection der lebenden Zeilen des Wurzelpericambiums, welche zur
i8i
Knöllchenbildung veranlasst, muss durch solche Poren stattfinden. Die geringste
Grosse, welche diese Poren besitzen mussen, urn den Schwarmern den Durchgang
möglich zu machen, ist nach früherer Autïuhrung gleich der Dicke des Rothes des er-
sten N e w t o n'schen Farbenringes. Es erscheint nicht unmöglich, dass man hier au
die in den letzten Jahren so viel besprochenen H e i t z m a n n'schen Löcher zu
denken hat, durch welche die Protoplasten angrenzender /.ellen zusammenhangen.
Ist dieses richtig, so mussen die Schwarmer irgend ein Bestreben besitzen, um durch
das Protoplasma aufgenommen zu werden. Die I.agerung der Bacteroiden innerhalb
des Cytoplasmas beweist, dass dieses wirklich stattfinden kann. Ich möchte bierbei
eher an das active Eindringen seitens der Schwarmer, wie an eine passive Aufnahme
derselben durch das Protoplasma denken. Die Schwarmer besitzen namlich alle Eigen-
schaften, welche ein solches actives Hineinwandern wahrscheinlich machen -
Kleinheit, Schnelligkeit, Gewandtheit, Kraft und Mühelosigkeit, - - ihnen ist mit
einer geringeren Sauerstoffspannung noch besser gedient, als mit der gewöhnlichen,
und die Safte der Papilinnaceenzellen sind ihre liebste Nahrung.
ij. D o p p e 1 t e Function d e r P ap i 1 i on a c e e n - K n ö 1 1 c h e n.
Obschon die Knöllchen nicht in dem namlichen Sinne als normale Organe auf-
gefasst werden können, wie Wurzeln, Stengel, Blatter, so zeigen sie damit doch eine
so weitgehende Analogie, dass die Existenz irgend einer ernahrungsphysiologischen
Function derselben zum Nutzen der Pflanze als gesichert erscheint. Die Beobachtung,
dass, unabhangig von den zahlreichen Störungen und Ausnahmen, die Entleerung des
Eiweissvorrathes aus den Bacteroiden als der normale Lebensausgang der Knöllchen
betrachtet werden muss und, dass diese Entleerung, wenigstens für krautartige Prlau-
zen.wohlthatig sei, erlaubt wohl keinen Zweifel. Einstweilen nehmen wir denEiweiss-
vorrath der Bacteroiden als gegeben an, werden aber ara Schlusse auf flessen Ur-
sprung zurückkommen, und dann erst die wahrscheinliche Bedeutung der Knöllchen
vollstandig angeben können.
Der Nutzen der localen Eiweissanhaufung in den Knöllchen und der spateren
Entleerung dürfte für die verschiedenen Papilionaceen sehr verschieden sein. Gros;
erscheint derselbe für die einjahrigen Kriiuter, wo die Entstehung der Knöllchen
eine frühzeitige, die Bacterienbildung und die spatere Entleerung eine regelmassige 1),
die Gesammtmasse der Knöllchen und der Bacteroiden in Bezug auf die Masse der
Nahrpflanze eine nicht unbetrachtliche, die Differencirung der Bacteroiden eine sehr
vollkommene ist. Untergeordnet dagegen erscheint der Nutzen bei den baumartigen
Formen, bei welchen die Knöllchen erst split und unregelmassig erscheinen, ja, oft
ganzlich fehlen, und bei welchen die an sich weniger differencirten Bacteroiden, mehr
der unregelmassigen Entleerung durch das Yorhandenbleiben wachsender Bacteriën
anheimfallen, sodass wir dabei an rudimentare Organe zu denken veranlasst werden.
Dass die innere Structur in allen Fallen auf der namlichen Stufe der Ausbildung
steht, kann uns bei Bildungen, welche oft'enbar so alt sind. wie die Gruppe der Legil-
minosen selbst, nicht Wunder nehmen. Schwer verstandlich bleibt immerhin die Er-
') Zwar bleiben auch hei den Annuellen viele Knöllchen bis zum Absterben dei
Pflanze unentleert.
182
klarung des Umstandc- e vollkommener verkorkten Endodermen eben nur bet
den holzigen Papilionaceen vorkommen, allein das dürfte mit der gesammten höheren
Gewebedifïerencirung derselben, verglichen mit den Krautern. zusammenhangen.
Zur Bekraftigung der Auffassung, dass das namliche Organ in einem Falie nütz-
lich, im anderen bei gleicher Differencirung überrlüssig sein kann, erinnere ich an
die ungleiche Wichtigkeit der Blüthen für verschiedene Pflanzen und an die Erschei-
nungen der Apogamie. Die Eiweissentleerung aus den Knöllchen besitzt jedenfalls-
nur eine lokale Bedeutung und kommt wohl nur den Wurzeln zu Gute zu einer Zeit,
wenn deren Yegetationskraft erlischt und der Srofïtransport aus den oberirdischen
Theilen dabin schwieriger wird.
Ein Wort über die Bedeutung der einzelnen Theile der Knöllchen dürfte an dieser
Stelle einen geeigneten Platz finden.
Die collenchymatische Verdickung der Rindenzellen vieler Knöllchen erscheint
mir als ein Mittel, Bacterieninvasionen zu verhüten; die ausserordentlich grosse
Faulnissfahigkeit des Bacteroidengewebes überhaupt, und ganz besonders wenn Rin-
denwunden vorkommen, bestarkt mich in der Auffassung, dass ein solches Mittel nicht
überrlüssig sein kann.
Das hyaline Gewebe (hg Fig. 2 und 3) — wenn es nicht bei fehlender Rinde
(Lotus, Phaseolus, Ornithopus) an sich Schutzfunction übernimmt — fungirt wohl
sicher als Leitgewebe, die daran grenzenden Intercellularraume als Luftkanale. Dem
Meristem der Knöllchen, wenn vorhanden, dürfte ausser der Bildung neuer Gewebe
und neuer Bacteroiden aus den darin befindlichen Bacteriën überdies die Function ob-
liegen, bei der Entleerung ein Enzym zu erzeugen, zum Zwecke der Auflösung des
Eiweisses der Bacteroiden. Dieses halte ich für wahrscheinlich, wegen der sehr regen
Thatigkeit des Meristems bei der Entleerung, ganzlich im Gegensatz zu dem er-
schöpften Cytoplasma des Bacteroidengewebes, und ferner, weil man in den meri-
stemfreien Knöllchen (Lupinus, Cytisus, Lotus, Phaseolus, Ornithopus) immer nur
sehr magere Bacteroiden findet, von denen es eigentlich sehr zweifelhaft ist, ob sie
überhaupt als Reservenahrung dienlich sind *).
Die Nützlichkeitsfrage in Bezug auf die Knöllchen muss noch von einer andern
Seite behandelt werden. Es fragt sich namlich, ob es erlaubt ist, aus dem Yorher-
gehenden zu schliessen, dass die Knöllchen für die Bacteriën vollstandig nutzlos-
?eien? Ich glaube, dass eine solche Auffassung nicht richtig ist, und dass. wenitr-
stens in gewissen Fallen, das Leben in den Knöllchen den Bacteriën in erster Linie
zu Gute kommt. Ich meine, dass dieses dann eintreten muss, wenn die Knöllchen der
Bacterienerschöpfung anheimf allen, ja, hier scheint mir der Xutzen so unwiderleglich,
wie man bei derartiger Beweisführung nur erwarten kann. Die Knöllchen zerfallen
dabei schliesslich unter Befreiung der eingeschlossenen Bacteriën und fungiren dess-
halb als Brutstellen, durch welche die Bacterienzahl im Boden gehoben, und für die
Bacteriën schadliche Einflüsse vielleicht überstanden werden.
se ich nun diese Betrachtungen kurz zusammen, so komme ich zu folgender
ng: Die Papilionaceenknöllchen sind Bacteriencecidien, nützlich für die
pflanze insoweit die normalen Bacteroiden als Eiweissvorrath fungiren, — nütz-
weit die zahlreichen mit wachsthumsfahigen Bacteriën er-
erzeugt kein Pepsin.
i83
füllten Knöllchen bei deren Absterben als Heerde für die Verbreitung der Bewohner
fungiren mussen.
Weshalb, so fragen wir weiter, benutzten die Papilionaceen eben die Wurzel-
bacterien, um Eiweissvorrathe anzulegen ? Zeigen sie nicht in ihren Samen, dass sie
diesen Zweck auch ohne Bacteriën erreichen kunnen? Die Anfwort darauf muss je-
denfalls in den Ernahrungsbedingungen von Bacillus Radicicola gesticht werden,
welche nun, sei es auch nur sehr oberflachlich, beschrieben werden sollen.
13. Ernahrungsbedingungen von Bacillus Radicicola.
Schloss.
Wie unwahrscheinlich es auch a priori erscheinen dürfte, dass ein Organismus
mit solchen schwachen chemischen Aeusserungen wie Bacillus Radicicola im Stande
ware, Ammoniaksalze zu Nitraten zu oxydiren oder den freien Stickstoft der A--
sphare als Körpereiweiss festzulegen, so schien es mir doch geboten, darüber durch
Yersuche Sicherheit zu erlangen. Besonders B e r t h e 1 o t's Angaben l), nach wel-
enen Bodenmikroben eine Stickstoffanreicherung der Bauerde verur-achen, erweck-
ten mein Interesse in dieser Beziehung. Die Resultate sind jedoch bisher alle negativ
geblieben.
Die Salpeterbildung wurde versucht in salpeterfreien Xahrlosungen. sowie in
Agarnahrboden, worin ausser Salzen entweder schwefelsaures Ammuii oder Asparagin
als Stickstofftrager vorkamen. Bacillus Radicicola var. Fabac und Bac. Rad. var.
Cytisi entwickelten sich bei diesen Versuchen. welche bei 25 ° C. stattfanden, sehr
üppig, am Ende war jedoch, weder in der Xahrlösung noch in dem Agar, Salpeter-
saure oder Salpetrigesaure nachzuweisen. Da ferner mit aufgeschwemmten, getödteten
Bacteriën die Blautarbung mit Diphenylamin und Schwefelsaure ebenfalls ausblieb,
so lag auch eine Xitratbildung in der lebenden Substanz sicher nicht vor. Ich muss
daraus schliessen, dass Bacillus Radicicola nicht identisch mit den Salpeterbacterien
von S c h 1 ö s i n g und M ü n t z sein kann. Ebensowenig wurde Stickoxydul ("oder
freier Stickstoft) durch Radicicola aus Ammonverbindungen oder Asparagin in ir-
gend erheblichen Quantitaten abgespalten, denn bei besonders dafür eingerichteten
Versuchen, wobei Luft zutreten konnte. war die Entstehung von Gasblasen innerhalb
der Xahrgelatine niemals bemerkbar.
Anderseits war es auch. wie gesagt. nicht möglich die Bindung des freien Stick-
stoffs überzeugend nachzuweisen. Bei der Bestimmung des StickstoffgehaJtes nach
K j e 1 d a h I's Methode eines Xahrbodens. welcher nur den Sti .„-ars ent-
hielt, übrigens nur stickstofff reie Xahrstofte undSalze führte.hatte nachvierzehn Tagen
der Stickstoftgehalt zwar zugenommen, allein innerhalb der Grenzen der Beobachtungs-
fehlers). Das Wachsthum der für die Agarculturen verwendeten Goldregenbacillen
war allerdings ziemlich üppig, kam jedoch bald zu Ende und zeigte keine Erschei-
nung. welche nicht auf Grund der bereits vorhandenen Stickstofïverbindungen zu
') Comptes rendus. T. 106, p. 569, 1888.
5) Die Stickstoffbestimmungen wurden für mich ausgeführt durch die Herren Che-
miker Kalt und Wysman. Die Mittheilung der analytischen Belege dieser Versuche
erscheint dem negativen Resultate gegenüber überflüssig.
184
erwarten gewesen ware. Die Untersuchung einer Nahrlösung mit Salzen und etwa>
Asparagin mit Fababacillen, welche darin sehr üppig fjewachsen waren und Mem-
branstücke erzeugt hatten, veranlasst mich ebenfalls den Bacteriën das Vermogen
den freien Stickstoff in irgend einem erheblichen Maasse zu binden, abzusprechcn.
So viel steht test, dass eine Stickstoffassimilation, welche sich in Bezug auf
die Schnelligkeit mit den gewöhnlichen Bacterienwirkungen vergleichen lasst, hier
nicht vorliegt. Dagegen ist die Möglichkeit einer sehr langsamen Bindung, welche
erst nach Monaten merkbare Resultate erzeugen könnte, noch nicht wiederlegt, und
diese Erwagung, in Verbindung mit B e r t h e 1 o t*s neuesten Angaben l), lasst die
Fortsetzung dieser \ ersuche erwünscht erscheinen, wenn nicht, wie Frank ver-
muthet, die Vegetation der griinen Pflanzen überhaupt, speciell der Pai)ilionaceen, mit
Stickstoffverarbeitung verknüpft sei. Falls letzteres nicht zutrifft und irgend eine
bestimmte Mikrobe bei diesem Prozesse fungirt, so wiirde sich empfehlen, austatt
Agar oder Nahrlösung entweder wohl oder nicht mit Bacillus Radicicola inficirten
Gartenboden als Versuchsmaterial zu verwenden.
Da meine l'ntersuchungen ferner ergeben haben, dass die ursprüngliche Ln-
fection nur zu einer ganz unbedeutenden Vermehrung der Körpersubstanz der
I 'Hanze Veranlassung geben kann, und eine fortwahrende Einwanderung ion Bacil-
len in die (Cnöllchen, wie ich aus der Undurchdringlichkeit der Rinde schliesse,
nicht stattfindet, --da endlich, wie Tschirsch betont hat, an die directe Ab-
sorption gelöster Stickstoffverbindungen aus dem Boden durch die Knöllchen kaum
gedacht werden kann, weil dieselben durch die collenchvmatisch verdickte Rinde eher
darauf eingerichtet erscheinen, das Eindringen gelöster Stoffe vorzubeugen, — so
schliesse ich aus diesen gesammten Daten, dass der Nutzen der Bacteriën — und
deshalb der Bacteroiden — auch nicht auf einer Stiffstoffanhaufung auf Kosten von
aussen in die Knöllchen einwandernder Stoffe beruhen kann.
Wie verhalt sich Bacillus Radicicola nun aber hinsichtlich der Nahrstofïe, welche
schon in der Pflanze gegenwartig sind?
In Bezug auf diese Frage führten mehrere Versuche zu dem Resultate, dass
unser Bacillus. im Gegensatze zu dem pflanzlichen Protoplasma, auf Kosten von
Asparagin ohne die Gegenwart von Kohlenhydraten üppig zu wacbsen, — das heisst
diesen Körper in eine Proteinsubstanz umzubilden vermag. Der Beweis dafür lasst
sich sehr leicht und überzeugend darthun. Eine Nahrlösung, von der Zusammenstel-
lung der C o h n'schen Normalflüssigkeit, in welcher das Ammontartrat ersetzt ist
durch Asparagin*), ist ein ganz vorzügliches Nahrmittel, worin bei 25 ° C. schnell
Trübung und Hautebildung sichtbar werden.
Besonders bemerkenswerth wird diese Beobachtung durch die weitere Erfah-
rung, das-, die C o h n'sche Nahrlösung ebensowenig als solche, wie nach der Neu-
tralisation für das Wachsthum der Wurzelhacillen geeignet ist, sodass Eiweissbil-
dung auf Kusten von Ammontartrat nicht stattfindet. Auch die Salze mit Rohr-
zucker und Salpeter, oder Salze, Rohrzucker und schwefelsaures Ammon erlauben
nur ein engbegrenztes Wachsthum. Auch frisches Eieralbumin ist kein Nahrmittel
weder bei Zimmertemperatur noch bei 300 C.
') Comptes rendus, T. 10", p. 372. 1888.
*) Also von dieser ZtisammenstellnnK: 100 gr Wasser, 1 Asparagin, 0,5 Kaliuiu-
phosphat, o,? MaRnesiumsulfat und 0,05 Calciumphosphat.
x85
Aus diesen Bewandtnissen in Verbindung mit der oben angegebenen Erfahrung,
dass besondere Spaltungs- oder Absonderungsproducte von Bacillus Radicicola über-
haupt nicht nachgewiesen werden konnten, geht hervor, wie gering die chemischen
Aft'initaten dieser Bacterie sein mussen.
Dié Symbiose der Papilionaceen mit den Wurzelbacillen wird desto auffallender,
wenn man die genannten Nahrbedingungen vergleicht mit denjenigen naheverwandter
Formen, z. B. des saprophytisch in absterbenden Knöllchen vorkommenden Bacillus
fluorescens, welcher mit Leichtigkeit auf Kosten von Ammontartrat als alleinige Stick-
stoffquelle leben und schnell wachsen kann.
Dass Bacillus Radicicola in Lösungen, vvorin ausser den Salzen Rohrzucker und
Ammontartrat zu gleicher Zeit vorkommen, sich üppig vermehrt, war zu erwarten;
dieses kann jedoch nicht eine besondere biologische Bedeutung beanspruchen, denn
auch das pflanzliche Protoplasma kann sich damit vollstandig ernahren.
Es ist jedoch nicht unwichtig zu bemerken, dass i % Traubenzucker oder Rohr-
zucker, auch bei Asparagingegenwart das Wachsthum von Bacillus Radicicola sehr
fördert, sodass es wahrscheinlich ist, dass bei gleichzeitiger Gegenvvart von Aspara-
gin und Traubenzucker die Wurzelbacillen dein namlichen Ernahrungschemismus
wie das pflanzliche Protoplasma unterworfen sind.
Ueberblicken wir die sammtlichen, meistentheils negativen Daten, welche in Be-
zug auf die chemischen Ernahrungsbedingungen unserer Bacterie angeführl sind,
so erscheinen dieselben in guter Uebereinstimmung mit dem ausserordentlich compli-
cirten Falie von Symbiose, welcher in den Knöllchen vorliegt. Wenn die lebende
Pflanzenzelle Nutzen von einem anderen Organismus ziehen soll, welcher, wie im
vorliegenden Falie, als Theil des Protoplasmas auftritt, so muss ein subtiles Gleich-
gewicht zwischen Wachsthum von beiden möglich sein. Nun scheint es mir kaum
denkbar, dass eine Bacterie, welche so starke chemische Affinitaten hatte, dass da-
durch atmospharischer Stickstoff assimilirt, oder Ammonsalze in Nitraten verandert
werden könnten, für die Erhaltung eines solchen Gleichgewichtes geeignet ware, da-
für kann nur ein Organismus, wie Bacillus Radicicola. der dem Protoplasma der
Papilionaceen in seinen chemischen Qualitaten überhaupt nicht fern steht, in Betracht
kommen.
In denjenigen Organen, wo das Licht nicht direct zur Bildung von Kohlenhydra-
ten führen kann, wie in den Wurzeln, erscheint es nützlich, wenn das Protoplasma,
auch ohne Mithülfe des Lichtes Eiweiss bilden kann. Das dürfte jedoch nach den
Untersuchungen von Pfeffer für das Protoplasma der liöheren Pflanzen an sich
unmöglich sein1). Die so hoch organisierte Familie der Papilionaceen vermag nun
dafür eine Bacerie zu verwenden, mit sehr wenig ausgesprochenen chemischen Eigen-
schaften, welche streng aerobisch ist und nicht giihrt. keine Satiren, keine Amide,
keine besonderen Oxydations- oder Reductionsproducte erzeugt, welche alk-m auf
Kosten von Asparagin. auch im Dunkeln sehr üp])ig wachsen. das heissl Eiweiss er-
zeugen und athmen kann. Von der übrigens kaum abweisbaren Annahme ausgehend,
dass die Bacteroiden, das heisst, die in dem Cytoplasma eingeschlossenen Bacteriën,
dem namlichen Chemismus in Bezug auf Athmung und Wachsthum gehorchen, wie
die freilebenden Bacteriën, und bei dem wohl niemals fehlenden Asparagingehalte der
M Pflanzenphysiolosie, Bd. i. p. 298, 1881.
i86
Wurzeln muss als sicber betrachtet werden, dass der genannte \ organg in den Knöll-
chen stattfinden kann.
Anderseits lehrt die kraftige Förderung des Wachsthums von Bacillus Radicicola
durch Zucker, dass auch dieser Stoft' bei der Bacteroidenbildung in Anspruch ge-
nommen werden wird, so dass die Leichtigkeil der Eiweissbildung vermittels der Bae-
teroiden für die Papilionaceenwurzel gross sein muss.
Entsteht das Eiweiss nur aus Asparagin, so mussen wir iragen, welche Neben-
producte dabei erzeugt werden, und in wiefern dieselben für die Pflanze eine Bedeu-
hing besitzen können. [ch kann in Bezug darauf nur negative Angaben machen:
f rei en Stickstoff oder Sauerstoff, Stickoxydul oder höhere Stickstoff-Sauerstoffver-
bindungen suchte ich ebenso vergebens, wie kohlensaures Ammon und Cyanverbin-
dungen. Die Frage ist deshalb noch oft'en geblieben.
Nichtsdestoweniger scheint mir die Sicherheit, womit das Knöllchenplasma, ver-
mittels der Wurzelbacillen selbst bei Mangel an Kohlenhvdraten Eiweiss erzeugen
kann, nützlich zu sein, bei normaler Entleerung für die X;ihrprlanze, bei der Bac-
terienerschöpfung für Bacillus Radicicola.
TAFEL-ERKLARUXG.
Bewegung überall durch 1'feilchen angegeben.
Fig. i (10). Fin Knöllchen von Vicia sativa neben einer Seitenwurzel sw an der
Tragwurzel mtli.
Fig. 2 (10). Vier Querschnitte durch das Knöllchen Fig. i, den Querlinien 2h Phloëm.
Fig. 5 (600). Actives Meristem eines Knöllchens von Lathyrus Aphaca mit normaler
Bacteroidenbildung.
Bei a Meristemzellen mit Kernen, Schleimfaden, Mikrosomen und Bacteriën.
Bei j? werden die Bacteriën hyalin und bleiben nur die Mikrosomen sichtbar.
Bei y fangen die Bacteriën an, sieh zu Bacteroiden zu diffcrenciren.
Bei b junge normale Bacteroiden, im Protoplasma eingeschlossen.
Fig. 6 (600). Actives Meristem eines in Bacterienerschöpfung begriffenen Knöll-
chens von Pisum sativum mit abnormer Bacteroidenbildung.
Meristem mit Kernen, Schleimfaden (Kerntonnenfaden), Mikrosomen und
Bacteriin.
Bei 9 zahlreiche Bacteriën sellist im Zellsaft sichtbar.
i87
Bei f, an der linken Seite der Figur, Zeilen, worin Zellkern und gesammtes Cyto-
plasma zu Schleimfaden (Kerntonnenfaden) geworden sind, übrigens in diesen
Zeilen viel Bacteriën in Ruhe oder beweglich. Rechts in der Figur Zeilen
mit Cytoplasma und Zellsaft, beide mit Bacteriën.
Bei b ausgewachsene abnorme Bacteroiden, Blaschen und Bacten.-n im rcifen Bac-
teroidengewebe.
Fig. 7 (400). Schnitt durch das BacteroidenKewebc von Lathyrus sylvestris nach
Farbung der Kerne mit 1 % Chromsaure und Methylenblau. Die Schleimfaden (schl)
(Kerntonnenfaden) contrastiren scharf zum Cytoplasma. Das Kernkorperchen liegt in
einer Vacuole des Kernes, mi Mikrosomen, bact Bacteroiden, hp hyalines Protoplasi
am Amylum.
Fig. 8 (700). Netzartige Anordnung der Bacteroiden im Protoplasma bei
Faba.
Fig. 9 (800). Bacillus Radicicola var. Fabae. Die Schwarmer mit (schw) bezeichnet.
a. Normale Bacteroiden.
b. Bacteroiden mit Oeltropfen; pb primares, sb secundares » Blaschen».
c. Bacteriën einer kleinen Colonie auf Fabastengelgelatine.
d. Bacteroiden einer sehr kleinen Colonie auf Fabastengelgelatine.
e. Bacteriën in Fabastengeldecoct-Nahrflüssigkeit.
Fig. 10 (700). Bacillus Radicicola var. Trifoliorum.
a. Normale birn- und kugelförmige und abnormale blaschenförmige Bacteroiden.
b. Bacteriën einer kleinen Colonie auf Fabastengelgelatine mit zahlreichen Schwar-
mern schw.
Fig. 11 (700). Bacillus Radicicola aus Vicia hirsuta (aus Diinensand).
a. Normale und verzweigte und abnormale blaschenförmige Bacteroiden.
b. Bacterieller Zellinhalt des Bacteroidengewebes eines grossen Knollchens mit
Bacterienüberwucherung, viele Schwarmer und secundare Blaschen zwischen
den Stabchen, welche selbst herumschwimmen.
c. Bacteriën einer kleinen Colonie auf r/c/ustengelgelatine.
Fig. 12 (700). Bacillus Radicicola aus Pisum sativum.
a. Normale Bacteroiden.
b. Bacteriën in Fabastengeldecoct-Nahrgelatine.
c. Zellinhalt in Erschöpfung begriffenen Bacteroidengewebes mit Stabchen,
Schwarmern und Blaschen.
Fig. 13 (700). Bacillus Radicicola aus Robinia Pseud-Acacia.
a. Bacteroiden.
b. Bacteriën einer gewöhnlichen Colonie auf Fabastengeldecoctgelatiiu.
Fig. 14 (700). Bacteroidenentwicklung aus Bacterienkeimen im activen Meristem
von Vicia sativa.
a. Das jüngste Stadium, dem Querschnitt Fig. 1 14a entsprechend.
b. Zweites Stadium, dem Querschnitt Fig. 1 14b enesprechend.
c. Drittes Stadium, dem Querschnitt Fig. 1 14c entsprechend.
d. Ausgewachsene Bacteroiden, dem Querschnitt Fig. 1 14A entsprechend.
Fig. 15 (700). Ausnahmsweise bewegliche Bacteroiden aus Lathyrus Aphaca; ge-
wöhnlich bei dieser Pflanze kurz, dick und ruhend.
Fig. 16 (700). Die stark verzweigten Bacteroiden von Lathyrus Ochrus.
Fig. 17. Impfstriche von Bacillus Radicicola auf Fabastengeldecoctgelatine in C.las-
dose; gd nach unten gekehrter Glasdeckel, auf einer etwas erwarmten Flache liegend,
kl Reihe von Colonien auf der Gelatineschicht ge.
M. W. BEIJERINCK, Die Bacteriën der Papilionaceen-Knöllchen.
ri Sb
o 5s. ph
Fy /Oirooj é^> *
Over kruisingsproeven met Kultuurgerst.
Verslagen en Mededeelingen der Kon. Akademic van Wetenschappen, Amsterdam,
3<" Reeks, Deel V, 1888, blz. 202.
De Heer Beijerinck deelt de uitkomst mede van kruisingsproeven met
Kultuurgerst (Hordeum vulgare, H. hexastichon, H. distichon, H. Zeocriion en H.
trifurcatum), sedert 1884 door hem in het groot genomen, en heldert zijne voordracht
op door gedroogde voorwerpen en andere op spiritus. Hij beschrijft de voorzorgen,
bij die kruisingsproeven te nemen, en leidt uit zijne proeven deze gevolgtrekkingen af :
i°. al de hierboven genoemde soorten van Gerst laten zich gemakkelijk door
elkander bevruchten;
2° de daardoor verkregen bastaarden zijn zeer volkomen zelf-fertiel ; die
tusschen H. vulgare (vr.) en H. distichum (m.) en die tusschen H. vulgare (vr. ) en
H. Zeocriion (m. ) zelfs kleistogaam ;
3°. de bastaarden der iste generatie zijn over 't algemeen middelvormen
tusschen de beide ouders. Eene uitzondering op dien regel vormden die van H.
nudum (vr.) en H. trifurcatum (m.), welke voor een groot deel bleken te behooren
tot den niet verwachten gewonen intennedium-\ orm (den tusschenvorm tusschen
H. vulgare en H, distichum). Enkele exemplaren behoorden tot den wèl verwachten
comutum-vorm ;
4°. de zaailingen, uit bastaarden door zelfbevruchting ontstaan, zijn zeer ver-
anderlijk. De spreker verkreeg, behalve enkele reeds bekende, eenige geheel nieuwe
verscheidenheden. Zeer merkwaardig was, dat de 3dc generatie eener kruising van
H. vulgare (vr. ) en H. Zeocriion (m.) hem H. hexasticlwn opleverde;
5° in den loopenden zomer werd uit de in 1884 uitgevoerde kruising tusschen
H. distichum (vr. ) en H. trifurcatum (m.) een bijna volkomen ongenaaide vorm geteeld.
Lauxanographie.
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iga
tenant a la surface de cette gelatine ime goutte d'une solution contenant de la
glucose et de 1'asparagine, puis a une certaine distance une goutte de phosphate
de potassium, et abandonne-t-on Ie tout a lui-mème pendant quelques jours, voici
ce qu'on observe en général. Ni 1'aliment organique a lui seul, ni Ie phosphate
seul, n'a été capable de faire développer les cellules en colonies; mais, la oü Ie
champ de diffusion du phosphate de potassium coïncidait avec celui de la glucose
et de 1'asparagine, toutes les conditions du développement se trouvaient réunies,
et par suite il apparait en eet endroit, sur Ie fond gélatineux transparent, une
figure lenticulaire opaque, de couleur jaunatre. Cette figure est composée des colo-
nies du ferment, devennues maintenant bien distinctes.
Si a la surface d'une gelatine préparée comme ci-dessus, mais préalablement
additionnée d'une quantité suffisante de phosphate de potassium, on dépose, a quelque
distance 1'une de 1'autre, des gouttes de glucose seule et d'asparagine seule, une
figure opaque se forme, au bout d'un certain temps, dans Ie champ diffusif commun
de ces deux substances, qui, chacune a part, sont inactives.
Place-t-on, enfin, sur un substratum de gelatine contenant a la fois du phos-
phate de potassium et un hydrate de carbone, des matières azotées dont il s'agit
d'étudier 1'assimilabilité, alors on voit les colonies de ferment dessiner, sur Ie fond
transparent, soit un champ opaque circulaire, soit une figure annulaire. Lorsque,
au contraire, la matière essayée n'est pas assimialable, son champ de diffusion reste
parfaitement clair.
Réciproquement, en ajoutant préalablement au sol les substances azotées
nécessaires, on peut déterminer, d'une maniere analogue, quelles matières non
azotées sont aptes a produire Ie développement. Ici encore, quand la matiére en
question est assimilable, les colonies ou bien se distribuent uniformément dans Ie
champ de diffusion, ou bien s'y placent en anneau.
La disposition annulaire des colonies est la preuve qu'au centre des champs
de diffusion la concentration des matières étudiées était trop forte, ce qui a empëché
Ie développement ou occasionné la mort des germes. Dans ces anneaux on re-
marque d'ailleurs encore des accroissements et décroissements du nombre des
colonies dans la direction des rayons, variations qui doivent dépendre d'actions
particulières des matières difïusées.
Quand on fait usage de gelatine renfermant, outre 1'organisme, tous les
matériaux nutritifs nécessaires, de sorte que les colonies pourraient s'y développer
partout uniformément, il est facile, par 1'application de substances toxiques ou
antiseptiques, d'obtenir de celles-ci des champs de diffusion clairs, sur un fond
devenu trouble tout autour.
Si, 1'expérience terminée, on traite Ie sol de culture par l'un ou 1'autre dérivé
able,
ainsi que la brillante scintillation provoquee. dans les flaques d'eau de la plage.
par une brusque agitation ou par la chute de gouttes de pluie. Mais 1'éclairement
du a ces tormes animales était, lui aussi, simplement local, et Ia lueur mate étendue
sur 1'ecume des brisants devait, a en juger par un examen mème superficiel, étre
rapportie a une cause differente. Comme telle je pus reconnaitre. après quelques
recherches, une espèce de bacterie, nouvelle pour la scienceM. Avant de decrire
cette espèce, a laquelle j'ai donné Ie nom de Photobacierium luminosum, je dois en-
core faire remarquer que non seulement 1'eau de mer, mais aussi Ie sable du rivage,
en tant qu'il est soumis au jeu du flux et du reflux, est pour ainsi dire entière-
ment pénétré d'une culture, et que la singuliere auréole lumineuse. formee autour
de chaque empreinte de pied et bien connue de tous ceux qui se promènent Ie
soir sur nos plages, est due a la presence du Plwtohacteriiim luminosum*). Au reste,
il m'est aussi arrivé une fois d'isoler cette bacterie d'une plie achetée au marché
ar les rayons du soleil. Au bord et au fond d'une paretlle Raque, Ie
sable est extrêmement riche en bactéries lumineuses et éminemment propre a 1'ense-
mencement. Comme sol de culture se recommande spécialement un mélange de
cette composition : decoction de poisson dans de 1'eau de mer, additionnée de
o 'Ie peptone et coagulee par 7°/o de gelatine. Si 1'on delaye Ie sable lumineux
dans de 1'eau de mer bouillie, et qu'avec une aiguille trempée dans ce melange
on tracé des lignes sur la gelatine, ou si 1'on verse sur celle-ci 1'eau de mer qui
surmonte Ie sable et qu'ensuite on laisse égoutter la gelatine jusqu'a ce que la
surface soit devenue sèche, on verra. déja au bout de 24 heures a une température
d'été, snit dans les lignes soit dans la couche de colonies qui recouvre la gela-
tine. c.a et la des groupes vivement lumineux. En faisant avec ceux-ci, de la ma-
niere ordinaire, de nouvelles cultures sur Ie mème sol, on pourra se trouver, aprcs
une seconde journée, en possession d'une multitude de colonies isolées.
Le P/i. luminosum est du nombre des bactéries qui font diffluer tres fortement
la gelatine (fig. 4a, page 9). Lorsque cette fusion s'opère en presence de beaucoup
de matière a iar exemple de lla°lo d'asparagine et ,/2°/o de peptone. il ne
se développe pas de produits fétides; quand, au contraire, 1'alimentation azotée
') Des descriptions de témoins oculaires ■ dois inférer qu'a ia Pointe meridionale
de la Hollandc, loin re> du rivage, la phosphorescence du NoctUuca
■ dans toute sa spiendeur; ;i Scheveningen, a Katwyk, a Zandvoort, ce
tacle — si j'ai bien compris mes interlocuteurs — ne parait jamais se présenter.
ait-il en rapport avec la circonstance que, «lans les localités indiquées, 1'eau de
la Mer du Xonl est moins riche en sel?
') La rapidité avec laquelle notre bacterie se multiplie dans le sable, rapidité évi-
demment plus grande que dans 1'eau de nier, s'explique peut-être par l'accroissement
1 proportion de sel dans le sable, suite nécessaire de la dessiccation lors du reflux.
i97
est insuffisante, il s'établit un processus 4e putréfaction, évidemment aux d
de la gelatine. On peut aisément démontrer, de la maniere suivante, que la liqué-
faction est due a la sécrétion d'une substance particulier.. iumitwsum croit
rapidement et luit faiblement sur un sol de culture semblable au precedent, mais
oü la gelatine est remplac.-e par 1'agar. Si da ol d'agar on a port.- en outre
un peu de blanc d'ceuf coagulé, de fibrine réduite en poudre fine, ou de serum
sanguin coagulé, et que sur cette plaque trouble on tracé une large raie i
lumiiwsum, on voit, dans 1'espace de quelques jours, se former un large champ
hyalin autour et au-dessous de Ia culture de bactéries, par suite de la dissolution
de 1'albumine introduite dans 1'agar. Creuse-t-on alors une petite cavit. dans ce
champ hyalin et remplace-t-on l'agar enlevé par de la gelatine, on ne tarde pas
a voir celle-ci se liquéfier. L'examen micsroscopique apprend qu'aux endn
actions se passent il n'existe pas tracé de bactéries, de sorte qu'elles doivent tenir
a la présence d'un enzyme facilement difFusible.
De même que les autres bactéries photogt nes, Ie PA. Iumitwsum ne se développe
que sur un sol neutre ou faiblement alcalin. Une tres minime quantité d'acide
suffit déja a empécher complétement la croissance et la production de lumière.
Ce fait est remarquahlc, car, dans des conditions de culture peu favorables, par
exemple en présence de glucose, notre bacterie s.cr.te elle-méme de petites quan-
tités d'acide, lesquelles mettent bientót fin a l'émission lumineuse. Mais cette pro-
priété est, elle aussi, commune aux autres bactéries photogenes que j'ai etudi.es.
Sur la gelatine au bouillon de viande peptonisé et sur Ie serum du sang, Ie
Ph. luminosum ne se développe pas du tout. Ajoute-t-on, toutefois, 3 ou 3'/2°/o de
sel marin, de chlorure de potassium ou de chlorure de magnesium, alors Ie sus-
dit sol devient également propre a la culture et la lumière peut y prendre la même
intensite que sur les décoctions de poisson. II me parait certain, d'après des ex-
périences faites sur Ie Ph. phosplwrescens, que tout dépend ici de la grandeur des
tensions osmotiques. Pour cette espèce, en effet, j'ai trouv. que des dissolutions
de sels inorganiques tres différents pouvaient, a la seule condition d'étre isosmo-
tiques a une solution de chlorure de sodium a 3°/o, entretenir Ie dégagement de
lumière et mème la croissance. Les matières organiques au contraire, telles que
la glycerine et Ie sucre, se comportent tout autrement. De ces faits on doit con-
clure que la phosphorescence de la viande, des pommes de terre et d'autres sub-
stances organiques, sur laquelle la litterature fournit de nombreuses données, ne
peut tenir a la présence du Ph. luminosum que 1'orsqu'il y a, dans ces substances,
une proportion suffisante de sel. Ce raisonnement s'applique aussi aux autres bac-
téries lumineuses connues jusqui'ci i Pk. phospAoxscens, Ph. Indicum et les bactéries
de la Baltique, Ph. FiscAeri).
La forme du l'h. luminosum est tres differente sui/ant la nature de 1'aliment
( fig. 46 et d\. Lorsque celui-ci contient peu d'azote et d'hydrates de carbone, notre
bacterie est en général tres petite et d'une forme qui ressemble a celle des vibrions
du cholera. Ca et la on remarque entre les batonnets des spirilles plus ou moins
longs, et, en suivant attentivement ceux-ci dans Ie cours de leur existence, on
les voit quelquefois se fractionner en courts vibrions. La courbure particuliere des
spirilles est cause que les produits de leur fractionnement ne sont pas, eux non
plus, parfaitement droits : c'est la, dans Ie cas analogue des spirilles du ch
ia8
ce qui a donné lieu au nom de »bacilles en virgule*, donne par Koch a ses vi-
brions. Spirilles et vibrions se meuvent rapidement et cherchent 1'oxygène libre
au bord des préparations. Un développement sans oxygène libre est impossible,
n'importe dans quelles conditions.
C'est ici Ie lieu d'indiquer en peu de mots les difïérences de forme existant
entre les quatre espèces décrites jusqu'a ce jour. En présence de lextrème poly-
morphie a laquelle toutes sont sujettes, il est impossible, toutefois, de citer des
diffcrences morphologiques constantes, reconnaissables dans toutes les circonstances.
Dans les conditions ordinaires de culture, c'est-a-dire, a une vive luminosité sur
un sol qui ne soit pas trop riche, voici ce qu'on observe en général.
Le Ph. plwsplwrcscens ordinaire, non liquéfiant (tig. \a et /'), possède alors la
forme de vésicules arrondies ou un peu irrégulières, contenant souvent une in-
clusion plus foncée, qui se multiplie, par bipartition indépendante, en même temps
que les bactéries: plus rarement, ce sont des batonnets plus ou moins longs, des
batonnets doubles ou des diplocoques, dont quelques-uns, dans tous les cas, nagent
lentement en divers sens. L'épaisseur des batonnets est d'environ 0,5 u, la longueur
d'environ 1 u; les dimensions des cellules globuleuses sont tres variables et os-
cillent entre 0,5 et 2 \i. En présence de la glucose, et surtout quand il y a pré-
sence simultanée de glucose et d'asparagine, les batonnets et globules se gonflent
fortement et, par suite de la formation interne d'un acide, perdent complètement
leur faculté lumineuse. Quelques batonnets montrent dans ces circonstances une
tendance a se ramifier et prennent alors Ia forme de »bactéroïdes«, propre au
Bacillus Radicicola des tubercules des Papilionacées.
Le Ph. Indicum, la bacterie lumineuse fortement liquéfiante de la nier des Indes
occidentales (fig. 30 et V), ressemble beaucoup au Ph. luminosum en ce qui con-
cerne 1'aspect extérieur des colonies, mais 1'intensité lumineuse est plus grande,
et la teinte du liquide des colonies, liquide a surface légérement concave1), est
d'un gris plus eendre. La forme de cette bacterie a mouvements rapides est celle
d'un batonnet droit a extrémites légérement arrondies; on n'y voit qu'exception-
nellement des individus qui s'incurvent et se rapprochent de la forme des spirilles.
Le Ph. Indicum et le Ph. luminosum se com portent a peu prés de la même
maniere vis-a-vis de 1'oxygène : les états mobiles recherchent les sources de ce
gaz : sans oxygène il n'y a pas ou presque pas de développement, le nitre nest
pas reduit, le bleu d'indigo 1'est difficilement. L'optimum de température pour la
croissance et la fonction lumineuse du Ph. luminosum se trouve vers 25 a 280 C.
par conséquent, comme il était a présumer, plus bas que chez le Ph. Indicum, pour
lequel eet optimum est situé, d'après mes expériences. vers 30 a 320: aussi la
rapidité du développement est-elle, chez le Ph. luminosum, notablement plus grande
que chez le Ph. Indicum. Il n'est pas possible, toutefois, de donner a eet egard une
règle génerale, car les températures en question dépendent de la nature de 1'ali-
ment et de la proportion de sel.
Sur les changements de forme que ces deux bactéries subissent sous 1'in-
luence de la glucose mêlee a 1'aliment, je reviendrai ci-dessous. Pour le moment,
1 'excavation de la surface tient probablement :'i ce que de l'eau est soustraite
:'i la colonie par la gelatine qui l'entoure.
igg
Formes des bactéries lumineuses ei de leurs col on i
o n 1 es.
1 &.:■■■*■■■.:
^© 9 e, I -e
s/o @l$£
© +0 ^
Fig. i. Photobacterium phosphorescens, bacterie lumineuse ordinaire.
a. Colonie ordinaire sur gelatine de culture.
b. (8oo). Forme ordinaire des bactéries de la colonie o, vues dans 1'eau de nier.
Les flèches indiquent la mobilité.
a.
CU
°AJA
8 - v„ a
l^ /
Fig. 2. Ph. Fischeri, bacterie lumineuse de Fig. 3. /'/;. Indicum, bacterie lumineuse de
la Baltique. la mer des Inde- occidentales.
ü. Colonie, faisant diffluer la gelatine avec a. Colonie.
surface concave. b. 1803). Forme dans 1'eau de mer
b. (800). Forme ordinaire dans 1'eau de mer.
n .e
«s
WW8* tï'/^ÜJa.
Fig. 4. /'/;. luminosum, bacterie lumineuse de la mer du Xord.
a. Colonie ordinaire, diffluente.
b. (800). Forme des bactéries de la colonie a, vues dans 1'eau de mer.
c. Colonie non diffluente, sous 1'influence de la glucose.
. S80, 1873
■) D'après M. Pasteur, Études sur in bière, p. 343,
204
Dans une dissolution de bisulfite de sodium du commerce on fait passer de
1'acide sulfureux jusqu'a saturation, puis ioo cm. du liquide, introduits avec 30 gr.
de zinc en poudre dans un flacon que Ie mélange remplit entiirement, sont for-
tement secoués pendant lU d"heure environ. Le contenu du petit flacon est alors
jeté dans un grand flacon, déja presque entièrement rempli par 2 litres de lait
de chaux, fraichement préparé en mêlant avec 1'eau 100 gr. de chaux vive. Après
avoir été secoué, le mélange s*éclaircit rapidement ; le liquide limpide, au-dessus
du depot, est 1'hydrosulfite: on 1'étend encore de 2 litres d'eau et on le conserve
dans un flacon bouché. Lorsqu'on veut étudier 1'action de 1'hydrosulfite sur le
pouvoir lumineux et le développement des bactéries lumineuses, il est bon d'y
ajouter 3°/o de sel marin et de neutraliser par quelques gouttes d'acide lactique.
Le liquide ainsi préparé reduit 1'indigo en grande quantitc, ne se décompose
pas a 1'ébullition, est parfaitement incolore et transparent, n'est pas vénéneux pour
les bactéries lumineuses ni pour beaucoup d'autres microbes, et se change par
absorption d'oxygène en sulfite neutre (SO* Na- devient SO3 Na2J, qui en disso-
lution étendue est également dépourvu d'action nocive. Dans des dissolutions acides
on ne peut toutefois pas faire, avec ce réactif, des experiences relatives au déve-
loppement, vu que 1'acide sulfureux mis en liberté entrave les fonctions vitales.
Les bactéries photogénes ne dégageant de lumiére que dans des liquides
faiblement alcalins ou neutres, et une proportion tres minime d'acide étant déja
suffisante pour éteindre toute action de ce genre, les experiences de phosphores-
cence doivent, elles aussi, être exécutées dans des milieux neutres. Comme indicateur,
dans ces experiences, on se sert du carmin d'indigo, qui en cas de réaction neutre
devient d'un jaune pur1), de sorte que 1'instant ou les dernières traces d'oxygène
ont été enlevées se laisse fixer avec beaucoup de précision.
Après ces préliminaires, j'aborde mes experiences, en commenqant par celles
qui concernent le dégagement de lumiére.
Action de l ' h\drosidfite de sodium si/r la fonclion photogénique. — Si a de 1'eau de mer
rendue fortement phosphorescente par des bactéries lumineuses on ajoute, outre
un peu de carmin d'indigo, un exces d'hydrosulfite de sodium, ce qui naturellement
produit la réduction de tout 1'indigo, le temps au bout duquel la phosphorescence
cesse, puis reparait quand 1'indigo bleuit a la suite de 1'agitation avec de 1'air
ou de 1'addition de quelques gouttes de peroxyde d'hydrogène, ce temps, dis-je,
n'est pas le mime pour les différentes espèces. Le Ph. plwsphorescens perd le pouvoir
lumineux plus tot et le ncupére plus tard que les Ph. luminosum et Indicum, de
sorte que la tension de 1'oxygène, nécessaire pour la phosphorescence, est pour
ces dernières espèces moindre que pour le Ph. p/wsphorescens. Compare-t-on ensuite
exactement, en procédant avec lenteur a 1'addition de 1'hydrosulfite, les moments
de la perte de la lumiire et de la décoloration de 1'indigo, voici la difïérence
qu'on observe entre les espèces dont il s'agit.
Pour toutes les trois, a la vérité, on voit, après la réduction totale de 1'indigo,
la phosphorescence persister encore quelque temps; mais une fois 1'extinction
') Ln cas du réaction acide ou alcaline, les passages, au moment oii la réduction
devient complete, sont beaucoup plus difficiles ou mOme impossibles a saisir. Le sulfure
d'ammonium et 1'hydrogène sulfuré exercent une action décolorante sur 1'indigo, c'est
pourquoi il est bon d'ajouter aux cultures une tracé d'un sel qui signifie «meilleure qualité«, est pleinement
justifie.
Pour la préparation ordinaire du kéfir, telle qu'elle se pratique au Caucase,
une grande quantite de ces grains de ferment est introduite dans des outres en
cuir remplies de lait; a 1'aide d'une agitation frequente, — obtenue par exemple en
plaqant les outres a portee des passants, qui ont coutume de les faire rouler en
les poussant du pied, --Ie contenu est bientót transformé en kefir (sakwaska).
Pendant cette opération, les grumeaux de ferment eux-mémes s'accroissent,
quoique lentement, et au bout de quelque temps ils se séparent en fragments
plus petits. La multiplication des grains exigeant Ie renouvellement repété du
lait (a 20° C, toutes les 12 heures au moins), et par. conséquent certains soins,
Ie ferment avait, surtout autrefois, une valeur assez considérable.
Comme la fabrication du kéfir dans des outres est encore exposée parfois
a echouer, parce qu'il est difïicile d'y éviter complétement la présence d'organismes
agents de corruption, beaucoup de Caucasiens préparent leur sakwaska dans des
cruches de gres.
Les Caucasiens attachent au kefir un tres haut prix. Ils appellent les grains
»le millet du prophète« et leur attribuent des propriétés curatives energiques,
notamment dans les maladies des poumons. Aux etrangers ils paraissent avoir
toujours caché leur boisson, car autrement il serait a peine explicable (|ue, méme
en Russie, les notions un peu précises a eet égard ne datent que de 1267. En
Angleterre, toutefois, les grains de kéfir etaient déja connus depuis la guerre de
Crimee; en 1855, les soldats revenus de 1'expédition les avaient répandus dans
Ie pays, sous Ie nom de »gingerbeerplant«.
Lorsqu'on posséde un nombre sufïisant de grains de kefir sains'i, la boisson
se laisse facilement preparer, dans une bouteille bouchée, de la maniere suivante.
La bouteille est remplie au quart de grains, auxquels on ajoute un volume
doublé ou triple de lait. On bouche la bouteille, on la place dans une enceinte
dont la temperature s'élève a environ 20° C. et on agite fréquemment. An bout
de 12 heures Ie lait est transformé en kefir »faible«, au bout de 21 en kefir »fort«-
Une energique fermentation alcoolique et une faible formation d'acide lactique
sont les signes caractéristiques du processus. Quant on emploie une quantite
moindre de grains de kéfir, il se passé beaucoup plus de temps avant que la
boisson soit préte ; la fermentation alcoolique est alors trop ralentie et il se forme
'J lis sont mis dans Ie commerce par Ie «Depot pharmaceutique de la Société sud-
occidentale a Kieuw*, duquel j'ai moi-même recu mes matériaux; dans notre p;
peut se les procurer chez M. Stoffel, a Deventer.
212
un exces d'acide lactique; ce dernier effet se produit surtout sous 1'influence des
ferments lactiques spontanés partout repandus, lesquels ressemblent beaucoup a
celui de kéfir, sans toutefois lui être complètement identiques.
2. Structure des grains. Saccharomyces Kefyr et Bacillus Caucasicus.
Lactase, un nouvel enzyme.
Les grains de kéfir ( fig. A) consistent en une association de deux êtres
organisés tres différents, savoir, une bacterie lactique (fig. C) et une levüre'),
• lont 1'ensemble affecte la forme d'une petite plaque. Cette plaque produit un grand
nombre d'excroissances locales qui, en augmentant de volume, finissent par se
souder entre elles prés de leur origine et se présentent alors comme des tuber-
cules sur Ie corps kefirien primitif (fig. A a droite). A 1'exemple de M. Kern,
on peut donner au ferment lactique Ie nom de Bacillus Caucasicus.
Quant a la levüre (fig. B), ce n'est pas, comme on Ie dit habituellement,
Ie Saccharomyces cerevisiae ; c'est une espèce différente, pour laquelle Ie nom de
Saccharomyces Kefyr est tout indiqué. Le ferment lactique forme, de beaucoup, la
masse principale des grains; dans les échantillons que j'ai examinés, la levüre
se trouvait presque exclusivement a la surface et spécialement au cöté convexe
{gl fig. A) i) de la masse laminaire courbe ou enroulée qui constitue les grains;
en quelques points seulement j'ai vu des chapelets ou de petites couches de
cellules de levüre disséminés a 1'intérieur de la masse, entre les batonnets du
ferment lactique. L'intérieur des plaques de kéfir consiste, comme 1'apprend
1'examen microscopique, en une masse coherente et tenace de tres petites zoogloees
{zm fig. A) du ferment lactique, dans laquelle se distinguent nettement 1'épaisse paroi
mucilagineuse et les batonnets et filaments. Sur des coupes transversales. on voit
d'ailleurs une couche corticale (se) et une moelle (ml), séparées par une limite
assez tranchée; dans la moelle, la direction des filaments fortement courbés du
ferment lactique est indéterminée; dans 1'écorce, au' contraire, ces filaments sont
parallèles entre eux et dirigés normalement a la surface (se a gauche). Dans
les cavités (ik) des tubercules dont il a été question plus haut, on voit souvent
un grand nombre de colonies de ferment entiérement isolées (zm), mais qui, en
se multipliant, finissent par remplir complètement les cavités.
Le Saccharomyces Kefyr ( fig. E) est tres facile a obtenir en culture pure par
1'ensemencement, avec des grains de kéfir réduits en poudre fine ou avec du
lait kéfiré, sur une gelatine lactée faiblement acide. Les colonies ressemblent
beaucoup a celles de la levüre de bière, mais possèdent un bord légèrement
crénelé et restent plus petites. Sur la gelatine lactée on voit les colonies s'affaisser
promptement dans un creux profond, par suite de la disparition locale du sucre
de lait. Les cellules de la levüre sont de forme oblongue et beaucoup plus petites
(3 a 6fi) que les cellules de la levüre de bière (5 a 10 (i). Jamais je n'ai vu,
même en les conservant pendant longtemps dans 1'eau distillée ou sur de petits
bloes de platre, s'y former des ascospores.
') Cette levüre a été décrite pour la première fois par E. Kern, Ucber ein neues Milch-
ierment aus dem Kaukasus, dans Bullet.d.l.Soc. imp.d, natural. de Moscou, T. 56, p. 141—177,
1881. Voir aussi Bot. Zeit., 1882, N°. 16.
!) Dans la figure ce cóté est tourné en bas.
213
En dehors de la taille et de la forme, Ie S. Kefyr se distingue encore du
S. cerevisiae par la faculté de convertir Ie sucre de lait en alcool et acide car-
bonique. ce que ne peut faire la levüre de biere (ni la levüre du vin, S. tlUpsoideus).
Ce pouvoir tient a la sécrétion d'un enzyme inversif, qui du sucre de lait forme
de la glucose et de Ia galactose. Cet enzyme ne saurait être identique a l'invertine,
Grain de kef ir et constituants.
A (25). Cuupe transversale d'un grain. On voit a droite deux excroissances.
gl Couche et chapelets de levüre.
zm Zooglcees de ferment lactique.
ih Cavités centrales.
»il Moelle.
.ff Écorce.
st Structure en filainents parallèles.
6 (900). Saccharomyces Kefyr.
C (1100). Bacillus Caucasicus.
car celle-ci, on Ie sait, est dépourvue du pouvuir d'invertir Ie sucre de lait : par
contre, Ie sucre de canne est inverti tout aussi facilement par 1'enzyme de la
levüre de kéfir (et cela s*applique aussi a Ia seconde des deux espèces de levüres,
découvertes par moi, qui invertissent la lactose, savoir au .S'. Tvrocola) que par
l'invertine. Le nouvel enzyme peut être désigné sous Ie nom de lactase . L'amidon
n'est pas attaque par la lactase.
2I4
Le fait que Ie 5. ^(ir commence par invertir Ie sucre de lait et n'en determine
pas la fermentation directe, m'a ete démontre au moven du »sol lumineux* que
j'ai mis en usage pour les présentes recherches et pour toutes celles du méme
genre. T'entends par la une gelatine nourricière appropriee aux bactéries lumineuses
ordinaires. et dans laquelle le Photobacterium phospliorescens est distribué en indi-
vidus assez nombreux pour que ceux-ci, developpes en colonies. torment avec
la gelatine une couche tres uniformément lumineuse. Ce sol lumineux s'obtient,
par exemple. de la maniere suivante.
A un bouillon de poisson. contenant 3° o de sel marin et ~°/o de gelatine.
on mêle, au moment de la solidification, une quantite pas trop faible de mucilage
bacteriën provenant d'une culture jeune ordinaire, en tube d'essai. de la bacterie
lumineuse ci-dessus nommce: on verse ce mélange dans une boite de verre bien
stérilisée et on 1'abandonne a lui-même, a la temperature d'appartement. Au bout
d'une couple de jours, les innombrables germes isolés, partout répandus dans la
gelatine, se sont developpes en petites colonies vivement phosphorescentes ; la
couche entière brille alors d'une belle lumière vert-bleuatre et est prête pour
1'expérimentation ultérieure.
Lorsqu'il s'agit de mettre en évidence, avec une pareille gelatine, Tinversion
du sucre de lait par le Saccliaromyces Kefyr. voici comment on peut procéder.
Au moment de la préparation, avant de donner a la gelatine ]e mucilage
bacteriën, on la mélange avec 2 ou 3°/o de sucre de lait '), lequel sucre n'est
aucunement altéré par le Photobacterium phospherescens et n'exerce non plus la
moindre influence sur cette bacterie lumineuse. Si 1'on place toutefois, dés que
1'emission de lumière commence a faiblir. un peu de culture de S. Kefyr sur la
surface de la couche de la gelatine phosphorescente, on constate. après un ou
deux jours, un tres notable changement dans le sol lumineux. au voisinage des
cellules de levüre. Ce changement consiste d'abord en un renforcement local du
pouvoir lumineux, puis en un accroissement plus vigoureux de colonies. La forte
lumière est due a 1'action du sucre de lait qui a subi 1'inversion. lequel, en oppo-
sition avec le sucre de lait non inverti, est assimilé par le P. phosphorescem. avec
accroissement de pouvoir lumineux; le processus respiratoire ainsi activé est
suivi plus tard d'une augmentation dans le développement des colonies ï'.
Outre le 5. Kefyr, j'ai encore appris a connaitre, ainsi qu'il a été dit plus
haut, une seconde espèce de levüre invertissant le sucre de lait et lui faisant
subir la fermentation alcoolique. J'ai trouvé cette levüre, composée de petites
cellules arrondies de 3 a 4 u de diamètre, tres généralement répandue dans le
fromage d'Edam, d'oü le nom de Saccharomyces Txrocola que je lui ai donné. Dans
les publications les plus récentes il est d'ailleurs encore fait mention de deux
•mme la glucose, des que le sol lumineux en contient 3/4°/0 ou plus, empèche,
a cause de 1'acide que les bactéries lumineuse? produisent a ses dépens, le dégagement
de lumière, possible seulement dans un sol neutre ou faiblement alcalin, les expériences
d'inversion doivent toujours être exécutées avec une faible proportion de sucre. Méme
alors il peut encore se former, tout autour des cellules de levüre déposées sur la
gelatine, un champ obscur, lequel toutefois est lui-mème entouré dun anneau lumineux.
- certaines circonstances 1'accroissement des bactéries peut faire défaut;
t la respiration dans toute sa simplicité.
215
tormes de levüres, peut-étre identiques au . et au S. I
(la premiere), qui possèdent Ie même pouvoir. La premiere de ces levüres a été
trouvée par M. Duclaux ' ), dans Ie lait, la seconde. par M. Adametz*),
egalement dans ce liquide.
Lorsque Ie S. Kefyr est cultivé pend la gt-latine lactee
neutre ou faiblement alcaline, on voit fin; -• liquéfier. de
sorte que la levüre secrète évidemment. au moins en petite quantitc. un enzyme
tryptique. On ne doit pas en conclure, toutefois. que dans Ie lait kéfiré il se
produise une action protéolytique, car la réaction de ce liquide est fortement
acide, et même dans un milieu faiblement acide Ie 5. Kej\r ne transforme pas
la caséine. Pour cela, en effet, il faudrait la présence d'un enzyme peptique : or.
un pareil enzyme n'est pas engendré par notre levüre. comme on doit 1'inférer
de 1'expérience suivante. qui donne Ie même rêsultat avec Ie ferment lactique.
Dans une gêlose au serum de lait, appropriée au dêveloppement du ferment
lactique et de la levüre de kêfir, on introduit une petite quantite d'une disso-
lution de caseine dans Ie carbonate de soude. Avant la solidification. on ajoute
avec prêcaution de 1'acide lactique libre, jusqu'a ce que la réaction soit devenue
lêgêrement acide: une partie de la caséine est alors précipitée et on obtient.
aprés la coagulation, un sol opaque. blanc d'albatre, parfaitement homogene. En
deposant sur ce sol quelques gouttes d'une dissolution de pancréatine et de
pepsine. puis 1'exposant a une température de 37° C. on voit qu'au bout de
24 heures tout Ie champ de diffusion de la pepsine est devenu parfaitement
limpide, par suite de la peptonisation de la caséine qui s'y trouvait; 1'action de
la trypsine a ete contrariée par 1'acide mais non complétement empêchée. Or
si, simultanément, on a porté sur la gclose un peu de levüre de kéfir et de
ferment lactique de kéfir, aucun signe d'une action particuliere ne s'observera
au-dessous de ceux-ci, de sorte qu'il ne peut pas s'en étre diffuse un enzyme
peptique. Une autre preuve de 1'absence de la pepsine dans Ie kefir, c'est que
des fragments anguleux de blanc d'oeuf durci par la chaleur possèdent encore.
aprés 24 heures de sejour dans Ie lait kéfiré, des bords aussi aigus que lorsqu'ils
y furent plongt-s.
Le resultat final de ces experiences est donc que ni la levüre de kefir ni
Ie ferment lactique ne sccrctent de la pepsine et que le trypsine de la levüre
de kefir doit étre inactive dans le lait au kefir.
3. Culture sur gtlatiru du Bacillus Caucaskus.
S'il est facile de cultiver a Pétat de purete la levüre du kefir, la chos<
au contraire tres malaisee en ce qui concerne le ferment lactique du kefir. et
il faut posseder un peu d"experience bacteriologique pour distinguer sürement
ce ferment de certaines impureus. Je ferai remarquer que parmi celles-ci se
rencontrent naturellement les espices de bactéries qui peuvent vivre dans des
liquides acides, telles que les differentes formes des ferments acetiques et les
■) Ann. d. Vim '. T. I. 1
:) Centralblatt i. Ba l ie, 'V. 5. 1
2l6
nombrcux ferments lactiques baculiformes. Il n est pas possible de donner en
peu de mots un aperqu de ces espëces: leur etude présente toutes sortes de
difficultés et eest a peine si elle a ëté commencee. Dautres impuretes ne causent
aucun embarras quant a la distinction du Biciiius Caucasieus: de ce nombre sont
les bacilles a acide carbonique et hydrogëne. i Oidium lactis. les levüres etrangëres.
Ie Mucer racemesus. les ferments lactiques du lait en forme de diplocoques.
Pour notre ferment aussi, la gelatine au serum de lait. neutre on faible-
ment acidifiée par l'acide lactique, constitue un bon sol de culture. Si 1'on verse
sur ce sol de f eau dans laquelle a ete broyé un petit fragment d un grain de
kefir. on voit, aprés 2 ou 3 semaines ou mëme encore plus tard, apparaitre c,a
et la. entre les colonies de levüre, les colonies tres petites et extrëmement lentes
a se développer du ferment lactique. Elles sont composees de minces batonnets
(fig. Ci, différents de longueur et parfois aussi d épaisseur. La grande lenteur
du développement de ces colonies ajoute beaucoup a la difficulte de Jes isoler.
Jusqu'a un certain point, toutefois, on peut parer a eet inconvenient en operant
a une temperature supérieure, ce qui rend nécessaire la culture sur gélose. On
reconnait alors que la temperature la plus favorable a 1'accroissement est tri-s
elevée, de 450 C. environ, point oü la levüre de kefir ne se développe plus du
tout. Le Baccillus Caucasieus ne fait pas fondre la gelatine, ne forme ni lactase
ni invertine. mais transforme directement en acide lactique le sucre de lait. le
sucre de canne, la maltose et la glucose. Pour ce processus aussi. la temperature
optima est tres haute, de 40 a 450 C. environ. Sur f amidon ou la caséine je
n'ai pas remarqué que le B. Caucasieus exerqat quelque action particuliere, non
explicable par l'acide lactique produit. En toutes circonstances le ferment conserve
la forme de batonnets ou de filaments, qui souvent restent unis en chapelets
pouvant devenir fort longs. Jamais on nobserve le moindre indice de formation
de spores, ni de phénoménes de mouvement.
La fermentation et la production d acide lactique se font egalement bien.
qu'il y ait présence ou absence complete d'oxygëne libre. Sous la plupart des
autres rapports aussi, notre ferment se comporte comme les ferments lactiques
spontanés, baculiformes. de f industrie de la fermentation ; provisoirement, toute-
fois. on ne saurait affirmer qu'il leur soit identique.
Les essais auxquels je me suis livré pour faire naitre d un mélange de
levüte de kefir et de ferment lactique, au moven de la culture sur gelatine lactëe.
des grains de kefir. ont échouc jusquici: peut-être la durée de ces experiences,
une demi-année environ, était-elle trop courte. J y ai toutefois observe une forte
agglutination entre les cellules de levüre et les bactéries. de sorte qu'elles ne
pouvaient être séparées les unes des autres, mëme par une agitation prolongt-e
dans 1 eau. Il nest guére douteux qu on ne parvienne tót ou tard a operér, de
cette maniere, la synthese des grains.
4. Signification de la s\mbiose.
'on se deraande quelle signification biologique peut ëtre attribuée, avec
un fisant de probabilité. a 1 association particuliere que nous avons appris
a connaitre _'rain de kéfir. la réponse semble pouvoir étre donnée. comme
dans beaucoup d autres ca~. par la utilite que fhomme en i
Celle-ci. nous 1 avons déja vu plus haut. 5 doute essentiellement aux pro-
prietés antiseptiques que Ie la été change en kerir. Il
est vrai que Ie sucre de lait est onverti. totalement ou en majeure partie.
en alcool. acide carbonique et acide lactique : mais ce dernier acide est de grande
utilite pour la digestion, et falcool et 1'acide carbonique. dans les faibles pro-
portions ou ils - - trouvent jet qui repondent tout au plus a 4°io de su
lait. ont egalement une action bienfaisante. C -
importance speciale pour 1'existence et Ie développement de nos deux orga:
eux-mêmes. c est 1 exclusion de la putrefaction et la diminur
d acide acetique dans leur aliment. si sujet a s'alterer. Si 1'qn rericchit
acetique est tres nuisible au développement de la levüre et doit meme être
considére a ce point de vue comme un vrai poison. tandis que 1'acide lactique
en petite quantite favorise la croissance des cellules de levüre et meme a 1'etat
de forte concentration 1 demi-normal par exemple 1 ne les tue pas. et que pre-
cisement ce mëme acide lactique chasse les ferment: acetiques. — on comprendra
pourquoi les cellules de levüre doivent trouver avantage a vivre associées au
ferment lactique, qui se developpe avec une lenteur extreme et na donc presque
par besoin d'aliment : elles y gagnent. en effet, de se trouver dans un milieu
exempt d acide acetique et. en outre. exempt de bacteries de la putrefaction.
D après les considerations qui precedent, il n y a pas lieu d être surpris que
les grains de kéfir ne soient pas la seule substance oü 1 on rencontre, reunis.
une levüre et un ferment lactique. Citons-en. a titre de preuve. quelques exemples.
Le fromage d Edam est tellement riche en ferments lactiques baculiformes
que. du moindre fragment, on peut en isoler des centaines. En executant ces
cultures, ie m'assurai bientöt qu'en tous les points de ce fromage se trouvent
aussi des cellules de levüre. de 1'espcce nouvelle 1 1 dont il a cte question plus
haut. qui invertit le sucre de lait et met lalcool en fermentation. et a laquelle
j'ai donne le nom de Saccharomyces Tyri
Les fourrages verts aigris. le maïs ensile. par exemple. presentent le meme
phénoméne: partout. dans la masse aigrie. du ferment lactique. mais partout aussi
du Saccharomces Pastnrianus.
La pate a pain. qui a une si grande tendance a saigrir. comme le prouve
le levain. connu des fantiquite. contient non seulement d'innombrables batonnets
de ferment lactique. mais. conjointement avec et:
et autres formes de levüre. D'importantes industries, celle de la distillerie entre
autres. sont en partie fondees sur ce fait.
Xon moins remarquable, a ce point de vue. est le contenu du canal intestinal
chez les enfants a la mamelle. Leurs déjections. couleur iaune d"oeuf. ne sont
tout entiéres. comme on l'a déja decrit maintes fois, qu'une masse de bacteries.
pratiquement une culture pure de ferment lactique. qui ne disparait qu a la suite
du sevrage et est alors remplacée par la bile et le suc pancreatique. En examinant
cette masse. Tv ai toujours tromt en grande quantite une levüre spherique. qu:
a la verite ne fabrique que pen d'alcool et n'invertit pas le sucre de lait. mats
') Cfz. Centralblatt iiir Bact , Bil. 6. pag. 44
218
i|ui. bit-n que probablement sans utilité pour la digestion, démontre 1 anleur avec
laquelle les levüres se multiplient dans les cultures du ferment lactique.
Tous ces exemples et toutes ces considérations expliquent facilement pour-
quoi la levüre de kéfir se trouve dans les zooglcees du ferment lactique du kéfir.
Y a-t-il toutefois lieu de penser que la levüre, de son cóté, apporte au ferment
des conditions vitales plus favorables? A cette question aussi, la réponse doit
indubitablement être affirmative, bien que la raison de 1'action favorable soit
moins évidente. Mon attention a pour la première fois été attirée sur cette action
par Ie fait que. dans les cultures de mélanges de levüres et de ferments lactiques
Mir couches de gélose a 3"° C, les colonies de ferment lactiqUe accidentellement
formées prés de colQnies de levüre croissent beaucoup plus vite et prennent de
plus grandes dimensions que celles qui en sont éloignées. L'expérience m'a appris
que la lactase, la glycerine, 1 acide succinique, falcool, 1'acide carbonique et la
diminution de concentration du sucre de lait sont sans influence sur Ie phénomène.
Je crois, en conséquence, qu'il faut songer a la sécrétion de peptones, ou peut-
être de phosphate de potasse, par les cellules de levüre.
5. Diffirentes préparatioiis 'de kéfir.
La possibilité de cultiver séparément les deux éléments du grain de kéfir
fournit Ie moyen d'obtenir des préparatioiis de lait formées, soit sous la seule
inrluence de la levüre de kéfir, soit par 1'action isolée du ferment lactique du
kéfir. Bien entendu, il faut alors faire .usage de lait stérilisé ou bouilli. En executant
ces expériences, on voit, comme il était a prévoir, que la levüre de kéfir, après
avoir produit passagèrement une légere coagulation de la caséine, probablement
a cause de la formation d'acide succinique, détermine dans Ie lait une fermen-
tation alcoolique. Le sucre de lait se transforme rapidement et complètement,
et on ol.tient tin liquide non acide, riche en alcool et fortement mousseux.
Le ferment lactique ne forme dans le lait que tres peu d'acide carbonique :
quand fair est sufïisamment renouvelé, rien ne dénote même cette formation,
d'oü il faut conclure que le sucre de lait peut être converti entièrement en acide
lactique. J'ignore de quelle fac.on s'opère alors f hydratation, nécessaire d'après
la formule chimique. Ce n'est pas, ainsi que la remarque en a déja été faite plus
haut, au moyen d'un enzyme sécrété par le ferment lactique. L'expérience suivante
le prouve.
Si Pon dépose une certaine quantité de ferment lactique sur une couche
de gelatine ou de gélose, 1'enzyme, a supposer qu'il y en eüt, sortirait du ferment
e répandrait par difrusion dans la gelatine ambiante, tout comme cela a réelle-
ment lieu pour 1'invertine, quand on opère avec la levüre; on obtiendrait donc
ainsi 1'enzyme entièrement isolé de f organisme qui laurait produit. Ur, si de la
gelatine ainsi traitée on enlève un petit fragment, et qu'on le place sur un sol
lumineux contenant, comme dans l'expérience décrite a propos de la levüre de
kéfir, du sucre de- lait, on n'observe aucun phénomène lumineux special, de nature
a indiquer la présence dun enzyme inversif. Examiné de la méme maniere, le
lait aigri par Ie Bacillus Caucasicus se montre également dépourvu de tout enzyme
inversif, tandis que, dans le lait kéfiré ordinaire, la lactase est facile a deceler
par ce procédé.
219
Que, dans ce qui précède, soient énumérées toutes les actions auxquelles
Ia levüre et Ie ferment lactique donnent lieu dans Ie lait, je ne Ie regarde pas
comme démontré. C'est ainsi, par exemple, que la caséine parait se cailler, sous
1 influence des grains de kéfir, un peu autrement que lorsqu'on se boriw
ajouter de 1'acide lactique. Aussi m'avait-il semblé probable, a 1'origine, que Ie
grain de kéfir pouvait contenir un ferment de présure particulier, grace auquel
serait conservé, en dépit de 1'acide lactique, l'état de fluidité si frappant du lait
kefiré. Différentes experiences, entreprises a 1'effet de démontrer dans Ie kéfir la
présence de quelque enzyme de présure, ont complétement échoué.
Mais Ie maniement des agents de coagulatiim exige drs précautions extrëmes,
dont 1 oubli peut avoir pour résultat que la présence de ces a^nu- nous échappe,
et, dans Ie cas donné, ces précautions me sont peut-être restées inconnues. Sous
ce rapport, f etude du kéfir n'est pas achevée1).
Que Ie faible pouvoir tryptique de la levüre de kéfir, signalé plus haut, ait
quelque importance, soit pour la nature du processus de coagulation, soit pour
la dissolution d'une partie de la caséine, eest ce qu on ne saurait admettre. En
efïet, si a du lait qui a fermenté sous 1 action de la levüre de kefir seule. on
ajoute de 1'acide lactique libre, rien de special ne s'observe dans la marche de
la coagulation.
Si 1'on se demande a quoi peut bien etre due 1'action particuliérement fa-
vorable que Ie kéfir exercerait sur Ia santé et la digestion. il semble résulter. de
tout ce qui précède, qu'il n'y a a tenir compte que de 1'alcool, de 1 acide lactique
et de 1'acide 'carbonique, par lesquels Ie lait kéfiré se distingue du lait ordinaire.
En parcourant ce qui a été écrit a ce propos, je n'ai pu toutefois me convaincre
que les données concernant 1'influence salutaire du kéfir reposassent sur autre
chose que sur la tradition, et des experiences décisives sont si difriciles a instituer
en pareille matière, que Ie mieux est assurément de prendre pour criterium Ie
gout de 1'homme. A supposer qu'une personne a 1'estomac faible trouve Ie kéfir
une boisson agréable et lui convenant mieux que Ie lait, la question serait de
savoir si elle ne donnerait pas la préférence au lait ordinaire additionné d un
peu d'acide carbonique, d'acide lactique et d'alcool. En prenant du lait bouilli,
on disposerait ainsi d'une boisson stérilisée de composition connue. Il serait
facile d'y ajouter aussi du phosphate de fer et de la pepsine, comme on Ie fait
déja pour Ie kéfir dans certains établissements.
Dans Ie cas, toutefois, oü 1'on viendrait a reconnaitre que les organismes
du kéfir produisent sur 1'estomac quelque action bienfaisante de nature encore
obscure, ou déterminent dans Ie lait des changements encore autres que ceux
dont nous avons parlé et capables d'augmenter la valeur nutritive du liquide, il
y aurait intérét a preparer, dans les fabriques de kéfir, les boissons modifiées
dont il a été question ci-dessus. Le mieux serait d'opérer les cultures séparées
du ferment lactique et de la levüre de kéfir dans du lait stérilisé a 70 ou 8o° C,
suivant la methode de Tyndall. La première disjonction du ferment lactique et
de la levüre devrait se faire par des cultures sur gelatine, mais plus tard <>n
') Depuis que ceci a été écrit, j'ai poursuivi l'examen du ké:ir. mais sans
découvrir jusqu'ici au sujet de l'enzyme de présure
220
pourrait toujours se servir des liquides eux-mêmes pour provoquer dans du nouveau
lait soit la fermentation soit 1'acidification. En mélangeant les deux produits en
certaines proportions, on obtiendrait les différentes qualitis de la boisson kéfirée
a mettre en vente. On se trouverait évidemment a 1'abri de tous les organismes
i-trangers et en etat de fournir une boisson dont la richesse en alcool et en
acide lactique serait connue et réglable a volonté.
Par rapport a la preparation elle-même. il y aurait eet avantage que la
fermentation alcoolique du lait par la levure de kéfir pourrait être erïectuée a
la tempcrature la plus favorable, de 280 C. environ, taudis que pour 1'acidification,
on choisirait la température de 400 C. ; en opérant avec les grains de kcfir, au
contraire, on est naturellement obligé de laisser agir la levüre et Ie ferment
lactique a une seule et même température.
Die Lactase, ein neues Enzym.
Centralblatt für Bakteriologie und Parasitenkunde, Jena, 6. Hand, 1889, S 44—48.
Die Lactase ist das Enzym, welches durch diejenigen Hefearten. welche Milch-
zucker vergahren, erzeugt wird.
Aus eigener Erfahrung sind mir zwei solche Hefen bekannt. welche ich
Saccharomyces Kefyr und S.Tyrocola genannt habe. Zwar tinden sich
in der Literatur noch zwei Angaben über Milchzuckerhefen, namlich diejenigen
von Duclaux') über eine kleinere und von Adarr.etz2) über eine gröBere
Art, und es ist wahrscheinlich, dass auch dadurch Lactase erzeugt wird, allein
die genannten Autoren sprechen uur von der Vergahrung und nicht von der
Inversion des Milchzuckers. Möglicherweise wird die weitere Untersuchung er-
geben, dass mein S.Tyrocola identisch ist mit Duclaux's Hefe, wahrend
S. Kefyr ziemlich genau der Beschreibung von Adametz's S. lactis ent-
spricht. Ergibt sich S. lactis als identisch mit S. Kefyr, so muss dieser von
mir gebrauchte Name aufgegeben werden.
Die Kefyrhefe. Bekanntlich 3) bestehen die Kefyrkörner der Hauptsache
nach aus einem stabchenfórmigen Milchsaureferment, welches nach dem Vorgange
von Klein Bacillus caucasicus') genannt werden kann, und aus einer
Hefeart. Letztere wird von Klein und anderen Autoren nach ihm Saccha-
romyces cerevisiae genannt. Diese Auffassung beruht jedoch auf Irrthum,
denn die Bierhefe vergahrt Milchzucker nicht, die Kefyrhefe wohl — die Bier-
hefe vergahrt Maltose wohl, die Kefyrhefe nicht — , das Wachsthum der Kefyr-
hefe wird durch Bernsteinsaure und Aethylalkohol gefórdert, dasjenige der Bier-
hefe nicht, — und die Form, die Grosse und der Zellinhalt beider Arten sind
ganzlich verschieden, bei grosser Konstanz ihrer Artmerkmale. Der Unterschied
zwischen den beiden Arten ist viel grösser, wie z. B. derjenige zwischen S. ell ip-
so i deus und S. cerevisiae. S. Kefyr nahert sich durch Grosse und Gestalt
der Sammelart S. Pasteurianus. ja, gewisse unter diesem Namen beschriebene
Hefen dürften mit S. Kefyr identisch sein.
Die Kefyrhefe bildet auf N'ahrgelatine — als solche verwende ich koncen-
trirte Malzextrakte mit 7% Gelatine oder Milchserumgelatine — wenig charakte-
') Ann. d. I'lnst. Pasteur, T. I, 1887, pag. 573. und T. III, 1889, pag. 201.
■) Centralblatt f. Bakteriologie u. Parasitenk., Bd. V, 1889, pag. 116.
s) E. Klein, Ueber ein neues Milchferment aus dem Kaukasus. (Bullet. de la
imp. d. nat. d. Moscou. Ann. 1881, pag. 141, m. 2 Tfl.) — W. Podwyssozki, Kefyr,
Kaukasisches Gahrungsferment und Getrank aus Kuhmilch. St. Petersburg 1884.
*) Dieser Bacillus invertirt den Milchzucker nicht, sondern bildet daraus direkt
Milchsaure.
ristische Kolonieen '). Dieselben sind am Rande etwas l>uchtig. ohne die eigenthüm-
liche Mycelbildung, woran die echten Pasteurianusfornien so leicht kenntlich sind.
Man erhalt die Kolonieen am leichtesten durch das Ausgiessen von mit Wasser
verdünnter Kefvrmilch ( Flaschenkefyr oder Sakwaska i auf die Oberflache des oben
genannten Nahrbodens. Einzelne Fremdlinge, wie ('idium lactis, Saccha-
r om vees Mycoderma, Essigbakterien und gewöhnliches Milchsaureferment.
Diplococcus lactis, werden dabei sofort kenntlich.
Die Form der Zeilen ist sehr verschieden, im Allgemeinen entschieden lang-
lich. Die Grosse ist ebenfalls ausserst inkonstant, im Mittel messen die Zeilen
5 bis 6 \x, das ist nahezu die Halfte der Bierhefezellen. Das Protoplasma bleibt
ziemlich lange homogen und hyalin. Der Zellkern ist deutlich, gewöhnlich in Ein-
zahl und in den verschiedenen Zeilen von gleicher Grosse. Ascosporenbildung
konnte ich bisher nicht beobachten. Dagegen sah ich in alten Agarkulturen. worauf
Fig. i.
einzelne Kolonieen nach mehreren Monaten 2 — 3 cm AI ittellinie erreicht und stark
gebuchtet worden waren, wahre Riesenzellen von 20|iund mehr. mit sonderbaren
Einschlüssen. \ iele Zeilen in solchen Kolonieen zeigen nach langem Aufbewahren
eine dunkelschwarze Farbe der Zellwand und dürften dadurch ihre Verwandt-
schaft zu den Dermatien kundgeben '-' 1.
Auf die Haupteigenschaft unserer Hefe, Lactase zu erzeugen. komme ich
unten zurück.
Die Kasehefe, Saccharorayces Tyrocola, ist ein regelmassiger Be-
wohner des berühmten ,,Edamer Kases". Ob die Eigenschaften dieses ausgezeich-
neten Produktes durch die Hefe beeinflusst werden, weiss ich nicht, ich halte das
aber für sehr wahrscheinlich, da der Sauregehalt dieses Kiises sehr essentiell für
') Viele Hefearten erzeugen sehr charakteristische Kolonieen. Man rauss dieselben
dazu aus Einzelzellen auf dicken, nahrstoffreichen Gelatineschichten wachsen lassen,
in [mpfstrichen sind manche Formen sofort kenntlich. Meine vielfachen Erfah-
rungen in dieser Beziehung werde ich spater mittheilen.
;) Die schwarze Farbe der Zellwand kommt auch t>et anderen Hefen vor, am regel-
massigsten lasst dieselbe sich beobachten bei einer EssiRJitherhefe, welche ich Myco-
derma acetaethylica genannt habe. Erschöpfung der Nahrlösung ist bei dieser Art
I Irsache der Farbung.
223
den Geschmack ist '), und die Saure aus dein Milchzucker entsteht, welcher durch
unsere Hefe vergohren werden kann. Ich habe eine Dreizahl Kase untersucht
und in jedem Impfstiche mit einer Nadelspitze, woran ein wenig aus dem Kase-
innern haftete, auf Milchserum sowie auf Malzgelatine eine nicht geringe Zahl
Einzelkolonieen zwischen den noch viel zahlreicheren Kasebakterienkolonieen her-
vorsprossen sehen.
Die Kolonieen sowie die Hefezellen an sich ahneln dem Saccharomyces
minor. Die Farbe der Kolonieen ist schneeweiss, wahrend S. Kefyr (sowie
S. cerevisiae und S. e 1 1 i p s o i d e u s) gelbiich gefarbt sind. Das Wachsthum
ist üppiger wie bei S. Kefyr. Rand und Oberflache der Kolonie sind wie bei
letzterer Art. Die Zeilen sind rundlich, messen 3 bis 4 u und gehören deshalb
zu den kleineren Hefen. Die Kerne sind sehr deutlich, unregelmassiger wie bei
S. Kefyr. Ascosporenbildung sah ich bei einigen gelegentlichen Yersuchen nicht.
Die Gahrkraft ist grösser wie bei S. Kefyr, so dass bei nahezu 28 ° C in gleicher
Zeit mehr Alkohol und Kohlensaure durch S. Tvrocola wie durch S. Kefyr
gfc © ©
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Fig. ».
entstehen. Auch hier findet sich die Lactase als invertirendes Enzym, worüber
ich nun einige Erfahrungen mitzutheilen wünsche.
Der Leuchtboden als M i 1 1 e 1 z u r Entdeckung enzymatischer
Körper-|. Mischt man Fleischwasserpeptongelatine oder Fischpeptongelatine,
nachdem diese Nahrmassen mit 3% Kochsalz versetzt sind. mit einer nicht zu
geringen Quantitat leuchtenden Schleimes einer Gelatinekultur der gewöhnlichen,
nicht verflüssigenden Leuchtbakterien. Photobacterium phosphorescen S ),
so entsteht nach dem Erstarren eine gleichmassig schün ijrün leuchtende Schicht,
deren Leuchtkraft wahrend zwei bis drei Tagen fortwahrend wachst, in Folge der
Kolonieenbilduns aus den Einzelkeimen. Nach dieser Zeit eignet sich der Leucht-
boden für vielfache physiologische V'ersuche. Hier will ich angeben, wie ich damit
die Lactase entdeckt habe.
Die Xahrgelatine der Leuchtbakterien ward dazu mit 3% Milchzucker ver-
') Die Prak tik er sagen, der satire Geschmack sei nicht gewünsi ht, I ienauere Unter-
suchungen scheinen zu fehlen, obschon die I-Vage für die Praxis nicht unwichtig und
leicht zu beantworten ist.
-) Vergl. meine Mittheilung in Botan. Zeitung, 1888. pg. 763.
s) Naheres tiber die Leuchtbakterien findet man in Maandblad v. Natuurwetschap-
pen, 1889, Juni .
224
sitzt. wovon die vollstandige Wirkungslosigkeit auf Ph. p h o sp h o r es c en s durch
Vorversuche festgestellt war. Dagegen hatte sich ergeben, dass Glucose und Galactose,
auf den Leuchtboden gebracht, die Leuchtkraft sowie das Wachsthum unserer
Bakterien stark erhöhen. Zieht man nun neben einander drei Impfstriche resp.
von Kefyrhefe, Kasehefe und Weinhefe (S. ell i p s o i de u s I auf die Oberflache
dieses Michzuckerleuchtbodens, so bemerkt man in der Nachbars'chaft derselben
nach einigen Tagen einen sehr grossen Unterschied. Denn wahrend die Leucht-
kraft und das Wachsthum der Phosphorescenskolonieen in der Xahe der Wein-
hefe vollstandig ungeandert bleibt, bilden sich rings urn die Kase- und Kefyr-
hefe schon mit unbewaftnetem Auge bemerkbare Wachsthumsfelder, welche, im
Dunkeln betrachtet, sich durch sehr hohe Leuchtkraft von dem Boden unter-
scheiden. Da es leicht aus Versuchen hervorgeht, dass der Aethylalkohol ohne
Einrluss auf die Ph. phosphorescens ist, so geht aus dem beschriebenen
Thatbestand Folgendes hervor: Erstens, dass das Invertin der Weinhefe den
Milchzucker nicht invertirt — dieses war übrigens schon langst bekannt — und
zweitens, dass die Kefyr- und Kasehefe ein Enzym erzeugen, welches, indem
es Milchzucker wohl invertirt, von Invertin verschieden sein muss. Dieses neue
Enzym habe ich Lactase genannt. Dass die Weinhefe unter diesen Bedingungen
thatsachlich Invertin aussondert, geht daraus hervor. dass ein Körnchen Rohr-
zucker (an sich kein Leuchtstoff) in die Nachbarschaft des Impfstriches dieser Hefe
auf den Leuchtboden gebracht, bald in Folge der Invertzuckerbildung zu leuchten
anfangt, wahrend diese Erscheinung auf dem enzymfreien Leuchtboden ausbleibt.
Indem ich eine 5 % Milchzuckerlösung mit Salzen und XU % Asparagin ver-
mittels Kefyrhefe vergahren liess, abfiltrirte und das Filtrat mit Alkohol von 85% ver-
setzte, pracipitirte daraus Roh-Lactase, welche ich für folgenden Versuch verwendete.
Ein Leuchtboden war auf genau die namliche Weise angefertigj, wie oben
beschrieben, nur mit dem Unterschied, dass ich 5% Rohrzucker anstatt Milchzucker
zugefügt hatte. Auf diesen Boden wurden nun neben einander Weinhefe, Kase-
hefe, Kefyrhefe, Invertin und Lactase alle in ganz kleinen Prisen niedergelegt.
Nach kurzer Zeit hatten sich rings urn alle diese Körper Leuchtfelder gebildet
von grosser und gleicher Leuchtkraft. Hieraus geht also ganz sicher hervor, dass
die Lactase auch den Rohrzucker zu invertiren vermag, und, wie deshalb zu er-
warten war, wird dieser Körper durch Kefyr- und Kasehefe wie der Milchzucker
zu Alkohol und Kohlensaure vergohren.
Wahrend wir also einerseits finden, dass Invertin den Milchzucker nicht zu
spalten vermag, kann die Lactase nicht nur diesen Zucker, sondern auch den
Rohrzucker invertiren. Die Maltose wird weder durch die Lactase noch durch
das Invertin in Glucose oder Invertzucker übergeführt und durch unsere beiden
Ho f en auch nicht vergohren.
Over het filter Pasteur-Chamberland.
Maandblad voor Natuur wetenschappen, Amsterdam, [6e Jaargang, 28 Juni in-
In het voorgaand nummer van dit Maandblad worden eenige proeven beschreven,
waaruit de schrijver de volgende conclusie meent te kunnen atleiden:
»Uit de verkregen uitkomsten blijkt derhalve, dat het filter Pasteur-Chamber-
land, zelfs bij een aanmerkelijke' stroomsnelheid van het water, de microben der
nitrificatie1) terughoudt.
Men is dus in staat met behulp van een enkele bougie en een zuigapparaat,
dat gemakkelijk te vervaardigen is. zich dagelijks 5 tot 9 liter water te verschaffen,
dat geacht mag worden vrij van mikro-organismen te zijn.«
Ik heb tegen deze conclusie enkele bezwaren in te brengen, welke ik hier
wil mededeelen.
Vooreerst is het niet geoorloofd op alle mikro-organismen toe te passen, wat
voor een bepaalden vorm geldig is. De Heer Enklaar doet dit, duur aan te
nemen, dat het water, wanneer daaruit het salpeterigzuur-organisme door de bou
zou kunnen worden afgefiltreerd, daarbij tevens van alle andere soorten zou wor-
den bevrijd.
Verder komt mij de tweede der drie beschreven proeven eenigszins zonderling
voor. In deze proef leest man n.1. het volgende: Het gefiltreerde water was 26
Sept. na 15 minuten kleurloos gebleven, 27 Sept. eveneens. 28 Sept. na 10 minuten
nog kleurloos maar na 15 minuten flauw blauw, op 4 Oct. en 15 Oct. na 15 mi-
nuten insgelijks flauw blauw. Wanneer hierbij een organisme betrokken is. waarom
heeft dit zich dan niet vermenigvuldigd? Is er wellicht iets anders afgefiltreerd.
dat voor de salpetrigzuurvorming of voor het salpeterigzuur-organisme nood-
zakelijk is?
Vervolgens mis ik in de beschreven proeven tijdso urende welke
het water heeft doorgestroomd, en toch schijnt de schrijver aan te nemen, dat
wat in het begin van het filtreeren geschiedt, ook na eenige uren nog het geval is.
.Maar ik heb zelf een paar jaren geleden een groot getal proeven met deze
filters gedaan, welke mij hebben geleerd, dat zij een streng onderzoek volstrekt
niet kunnen doorstaan. Daar ik bovendien veel verschil had waargenomen tusschen
verschillende bougie's, heb ik mijn ervaring aan den heer Cham herland mede-
gedeeld en hem verzocht mij zonder tusschenkomst van agenten eenige bougies
te zenden, welke naar zijn oordeel onberispelijk waren. Hij heeft dit gedaan en
uit mijn proeven bleek, dat zij eer slechter dan beter waren dan het oudere
fabrikaat.
') Z"" noemt de schrijver de vorming van salpeterigzuur uit ammoniak.
M. W. Beijerinck, Verzamelde Geschriften; Tweede Heel. ' .">
226
Wat nu deze proeven aangaat, deze leerden het volgende: Gewoonlijk laat
zich door een bougie een hoeveelheid water van één of twee liter verkrijgen welke
practisch vrij is van de fijnere deeltjes, die in het water zweven. Zoodra echter
de poriën van den filterwand met deze deeltjes zijn aangevuld, en dit is zeer
spoedig het geval, dan loopt er troebel water door heen, dat bij stilstaan een
bruinachtig precipitaat afzet, wemelend van organische deeltjes en kleine water-
bacteriën.
De C h a m b e rl an d- filters hebben dus uit een wetenschappelijk oogpunt
geene waarde, maar ik erken gaarne, dat het water, na een Chamberland-
bougie gepasseerd te zijn er in geenen deele minder op wordt.
Over gelatineculturen van eencellige groenwieren.
Aanteekeningen van het verhandelde in de - n van het Provinciaal
Utrechtsch Genootschap van Kunsten en Wetenschappen, Utrecht, i88g, hlz. 35
De Heer M. W. Beijerinck heeft in de op 24 Juni 1880 gehouden vergadering
der Sectie voor Natuur- en Geneeskunde van het Provinciaal Utrechtsch
Genootschap voor Kunsten en Wetenschappen een voordracht gehouden
Over gelatineculturen van eencellige groen wieren.
Den 10. April 1889 merkte ik op. dat sommige stilstaande wateren bij Delft
door uiterst kleine wieren intensief groen gekleurd waren 1). Deze wieren waren
zoo gering van afmeting, dat zij bij het filtreeren van het water door dubbel
Zweedsch filtreerpapier zeer volledig doorliepen, zoodat het liltraat bijna even
groen bleef als het oorspronkelijke water.
Daar ik sinds lang levendig gewenscht had reinculturen van eencellige groen-
wieren te bezitten voor het uitvoeren van zekere proeven over de zuurstofaf-
scheiding door het bladgroen, en nu en dan reeds vergeefsche pogingen gedaan
had om de gonidien van korstmossen te isoleeren, gevoelde ik mij aangespoord
om deze proeven met het groene water te herhalen. Dit geschiedde met goed
gevolg, zoodat ik thans van twee soorten doorloopende culturen bezit: een derde
geisoleerde vorm heb ik prijsgegeven.
Het mikroskopisch onderzoek leerde, dat een belangrijk aantal soorten van
eencellige wieren, alle behoorende tot de orde der Palmellacea van Xaegeli. bij-
droegen tot het voortbrengen van de groene kleur van het water. Verreweg het
algemeenste was daaronder een Protococcacee, welke ik voor identiek houd met
Chlorococcum protogenitum Raben horst, wel bekend als een bestanddeel van de
zoogenoemde P r i es 1 1 e y ' sche materie, welke in rlesschen met gedistilleerd water,
de langdurig in het licht hebben gestaan, als groen beslag tegen het glas wordt
gevonden "). Daarop volgde in algemeenheid een R/iaphidium-sooTt, welke ik voor
nieuw houd en R. naviculare zal noemen, — het zijn deze beide soorten, welke
door mij werden geisoleerd. Verder vond ik Rhaphidium fasciculatum Na eg., en
') De groene kleur was voor het oog ongeveer gelijk aan die van het gras langs
den oever; door een waterlaag van enkele centimeters kon gedrukt schrift niet meer
gelezen worden. In den herfst van 1888 hadden deze groene wateren in een toestand
van hevige rotting onder gasontwikkeling en zwartkleuring verkeerd. In den aanvang
van Juni begonnen de groene organismen te verdwijnen en aan het eind dier maand
was van het verschijnsel niets meer waar te nemen. In bekerglazen in het laboratorium
bewaard, bezonken de groene cellen spoedig en stierven na ongeveer 14 dagen af.
:) Behalve uit deze soort bestaat de «Priestley'sche stof in hoofdzaak uit Chloro-
coccum infitsionum Menegh., en Pleurococcus rulgaris Menegh , benevens eenige andere
groene organismen in geringer aantal.
15*
228
eenige Sce/ifdesmus-soorten, waaronder Sc. acutus Meyen. Sc obtusus Meyen, en
Sc. caudatus Küt z in g. AI deze wieren bevatten groen chlorophyll, brengen, voor
zoover ik weet, geen zwermsporen voort en zijn zelve onbewegelijk ' l.
De scheiding dezer groenwieren van de waterbacterien is wegens het over-
groote aantal en de snelheid van vermenigvuldiging der laatste in tegenstelling
tot de minder talrijke en veel langzamer groeiende wieren, een taak. die geduld
en inspanning vordert. Ik ben hierbij als volgt te werk gegaan.
Eer ik tot de eigenlijke isoleering kon overgaan, moest ik weten, of de groen-
wieren de geschiktheid bezitten om zich in gelatine te vermenigvuldigen. Deze
vraag werd door de volgende voorloopige proeven bevestigend beantword : Een
weinig van het groene water werd, met een driemaal grootere hoeveelheid van
een 20% gelatineoplossing in duinwater, gemengd, in een dunne laag uitgegoten
en afgekoeld. Na het stollen ontstond daaruit een gelijkmatig lichtgroen gekleurde
geiatineplaat. waarin al de organismen van het wat ei in ontzaglijkaantal voor-
kwamen. Van dag tot dag de kleur dezer plaat, welke voor een venster in het
daglicht lag, onderzoekend, zag ik reeds den vijfden dag, dat het groen in intensiteit
was toegenomen, en het mikroskopisch onderzoek leerde, dat de groene cellen in
kleine koloniën van tw-ee tot acht cellen waren overgegaan. Wel is waar begon
de gansche gelatinelaag onder den invloed der smeltende bacteriën te vervloeien,
maar het bewijs, dat de scheiding mogelijk moest wezen, was geleverd. Deze werd
nu aldus uitgevoerd.
Grachtwater werd zonder toevoeging van eenig ander voedsel met 10 ° o gelatine
opgekookt en op de gewone wijze vóór het stollen met een klein druppeltje van
het groene water gemengd. Een dergelijke bodem is zoo arm aan assimileerbare
stikstof en phosphorzuur, dat alle niet smeltende bacteriën zich daarin slechts
onvolkomen ontwikkelen. Heeft men nu hierin slechts een spoor van het wieren-
houdende water gebracht, dan kan het getal der smeltende bacteriënkolonien gering
genoeg wezen om nog na 14 dagen of drie weken aanmerkelijke gedeelten der
gelatineplaten vast te laten blijven. In deze plekken nu laten zich met een loupe na
den genoemden tijd de koloniën onzer wieren als donkergroene stippen herkennen.
Het geluk wilde, dat de samenhang der cellen in deze koloniën zeer gering is.
zoodat de verdeeling daarvan in een nieuw voedingsgelatine gemakkelijk gaat. en
een volledige afzondering van de bacteriën verder geen bezwaar opleverde. Ik
bepaalde mij daarbij tot de beide bovengenoemde soorten Chlorococcum protogtnitum
en Rhaphidium tiaviculare. Hoezeer ik de culturen dezer laatste soort aanhoud, heb
ik daarvan geen gebruik gemaakt voor verdere proeven en zal daarbij slechts
kort stilstaan.
') Naar aanleiding van deze waarnemingen voeg ik hier de namen bij van de «In-
diertjes , welke volgens Ehrenberg (Die Infusionsthierchen al> vollkommene
Organismen, pag. 122, Berlin 1838) aanleiding kunnen geven tot groenkleuring van
Ie wateren, liet zijn: Monos bicolor, Uvella Bodo, Glenomorum tingens, Phaco-
"ki.5 Pulvisculus, Cryptomonas glauca, Cryptoglena conica, Pandorina Morum, Gonium
xmidomonas Pulvisculus, Volvox Globator, Astasia sanguinea (jong), l iglena
E.viridis, Chlorogonium euchlorum en Ophrydiutn versatile. Al deze
ten zijn bewegelijk. De door mij genoemde wieren zijn ongetwijfeld aan Ehren-
berg bel t, maar, wegens hun onbewegelijkheid geen afgietselrf»"err;"««
zijndi niet aangevoerd.
22g
Rhaphidium vavuulai
De belangrijkste eigenschap van dit organisme is het afscheiden van
tryptisch enzym, waardoor de cultuur-gelatine langzaam vervloeit, voorzeker een
verrassende eigenschap van een in het water vrij levend groenwier. De cellen zijn
spoelvormig met korte, puntige uiteinden. Het chlorophylllichaam kleurt de geheele
cel groen met uitzondering van een heldere vlek in het dikke middengedeelte:
behalve een fijne korreling laat zich daarin gewoonlijk een zoogenoemd chlor.i-
phyllblaasje i zwaveldruppeltje ? i herkennen. De vermenigvuldiging geschiedt uit-
sluitend door deeling, en wel door deelvlakken, welke ten opzichte van de lengte
van de cel een schuinen stand innemen. Zij gaat evenals bij Chlorococcum,
gepaard met het afstroopen en het verlies van den celwand der moedercel. In
oude culturen vindt men dientengevolge een groot aantal vliesjes, welke de g.
celstof-reacties vertoonen. Bij behandeling met jodium ontdekt men met eenige
moeite een onregelmatig stervormig gedeelte van het chlorophyl. dat een violet-
bruine tint aanneemt, en waarschijnlijk uit een met het amylum verwant reserve-
voedsel bestaat (paramylum ?). In oude gelatine-culturen nemen de cellen meer en
meer een ellipsoidische vorm aan. zwellen eenigszins op en verliezen de puntige
uiteinden; in dezen toestand zinken zij in de vervloeide gelatine naar beneden en
boven de aldus gevormde groene massa bevindt zich dan een waterhelder vocht,
dat suikervrij is. Kleurlooze cellen heb ik in mijn culturen niet gevonden.
Gaan wij thans over tot de beschouwing der boven door mij in de eerste
plaats genoemde soort.
Chlorococcum protogemtum.
Reeds bij het microscopisch onderzoek van het groene water was ik getroffen
geworden door de groote overeenkomst van de daarin voorkomende rondcellige
groenwieren, met de »zoöchlorellen« van de lagere zoetwaterdieren. en deze over-
eenstemming verhoogde mijn verlangen om tot reinculturen te geraken. Xa zes
weken van voorzichtige proefneming was ik 16 Juni in het bezit van volkomen
zuivere strepen, in reageerbuis-culturen, welke voor verdere proefneming overvloedig
materiaal hebben geleverd en nog opleveren (Octoher [889).
Ons organisme smelt de cultuurgelatine niet. en schijnt daartoe onder geenerlei
omstandigheid in staat te zijn. Ik bezit thans fraaie culturen op de volgende
voedselmassa's -' l.
1) 1 % Gelatine gesmolten met pancreas.
0.5 „ Salpeterzure ammoniak.
0.5 „ Kaliumphosphaat.
90 „ Water.
Gestoken met 8 % gelatine.
') Dat deze soort werkelijk nieuw is durf ik niet beweren, maar Nageli geeft
daarvan geen beschrijving. De gedaante der cellen herinnert het meest aan Dactylo-
coccus infusionum Naeg., maar deze bezit zwermsporen en mijn soort niet. Waar-
schijnlijk is de verwantschap van ons organisme tot S nus groot, maar de
aansluiting tot dit geslacht houd ik niet voor geoorloofd wegens het vrije leven der
cellen, welke bij Scenedesmus tot familien zijn vereenigd.
■) De reactie is steeds neutraal of uiterst zwak zuur.
230
2) r % Rietsuiker.
0.2 „ Asparagine.
0.8 „ Peptoti.
qo „ Water.
Gestolten met 8 % gelatine.
3) 90 % Water.
1 „ Gelatine gesmolten met pancreas.
0.5 ,, Salpeterzure ammoniak.
0.5 ., Kaliumphosphaat.
Gestolten met 8 % gelatine.
4) 90 % Water.
0.5 ,, Asparagine.
0.5 „ Pepton.
Gestolten met 8 % gelatine.
5) 89 % Moutextract.
2.9 ,. Glucose.
0.05 ., Pepton.
0.05 „ Asparagine.
Gestolten met S % gelatine.
6) 91 % Water.
0.5 „ Oplosbaar zetmeel.
0.5 „ Asparagine en pepton.
Gestolten met 8 % gelatine.
7 1 92 % Grachtwater.
Gestolten met 8 % gelatine alleen.
Op al deze zoo uiteenloopende mediën bleek de ontwikkeling tot mijn verrassing
met nagenoeg dezelfde snelheid te geschieden, alleen in de kleur der streepculturen
was veel verschil op te merken. Het donkerste groen was zichtbaar op het vijfde
mengsel, dus in 't meest geconcentreerde voedsel, maar bij het mikroskopisch
onderzoek bleken juist in deze bijzonder intensief gekleurde cultuur de meeste
kleurlooze cellen aanwezig te zijn. Het meest gelijkmatig was het mikroskopisch
beeld der cellen in de culturen op den vierden en vijfden voedingsbodem, zoodat
de geringe concentratie van het voedsel op den toestand der zwakkere cellen een
gunstige werking büjkt uit te oefenen. Xadat de groei gedurende een zestal weken
zeer langzaam is voortgegaan, treedt daarin stilstand in en het gelukte mij niet
door toevoeging van verschillende stoffen de celdeelingen in zulke oude culturen
opnieuw te verlevendigen ; daaraan ontleend materiaal, op versche cultuurgelatine
gebracht, groeit echter opnieuw, tot de genoemde grens bereikt is. Hetzelfde ver-
schijnsel wordt bij vele soorten van bacteriën opgemerkt en wijst waarschijnlijk
op de noodzakelijkheid voor den groei van zekere tot nu toe onbekende stoffen,
die in geringe hoeveelheid in het voedsel voorkomen, in ons geval dus blijkbaar
in de gelatine.
Met een straks nader te omschrijven doel, heb ik met onzen Chlorococcum
ook een zeker aantal cultuurproeven in vloeistoffen gedaan. In gesteriliseerd gracht-
water geschiedt de ontwikkeling langzaam, maar bij gunstige verlichting is de
hoeveelheid nieuw gevormde cellen groot. Een zeer belangrijke bevordering van
23r
den groei heb ik echter bereikt, door aan het water vooraf i "/„ gelatine toe te
voegen, welke bij 4o° C. door een weinig pancreaspoeder tot smelting was gebracht.
Op die wijze ontstaat een licht geel vocht, waarin Chlorococcum na 3 of vier weken
een zeer donker groen bezinksel vormt, dat gemakkelijk door afgieten van de
bovenstaande heldere vloeistof kan verzameld worden. Toevoeging van salpeterzure
ammoniak en kaliumphosphaat aan deze culturen had geen merkbare uitwerking.
De cellen ontwikkelen zich in deze vloeistoffen zeer gelijkmatig: slechts weinige
verliezen hun kleur.
Daar het mijn wensch was mijn groenwier in tegenwoordigheid van licht-
bacteriën, welke aan het zeewater geadapteerd zijn. te doen leven, heb ik onder-
zocht in hoever de ontwikkeling in zeewater kan plaats hebben. Hierbij is gebleken,
dat in gekookt zeewater de groei werkelijk mogelijk is; de deelingen geschieden
daarin echter veel langzamer dan in gewoon water en het uiterlijk der cellen
verandert belangrijk. Want terwijl in het uitgekookte grachtwater het bladgroen
als schelpvormig lichaam ergens tegen den wand van de overigens kleurlooze cel
aanligt, ziet men in het zeewater slechts korrelige, gelijkmatig groen gekleurde
cellen met duidelijk herkenbaren celkern. Ook zijn de cellen in het laatste geval
veel vaster met elkaar verbonden dan in het grachtwater, zoodat zij vereenigingen
vormen, welke aan de welbekende gistboompjes herinneren. Toevoeging aan het
zeewater van 1 °/0 gelatine gesmolten door pancreas, heeft dezelfde gunstige uit-
werking als in grachtwater. De voedingsgelatine, waarop de lichtbacterien groeien,
welke behalve drie °/0 keukenzout nog verschillende andere stoffen bevat, bleek
Ongeschikt te zijn voor de ontwikkeling van Chlorococcum. — de daarop getrokken
entstrepen zijn niet gaan groeien, maar spoedig geheel verbleekt en afgestorven.
Dit afsterven geschiedde echter eerst na verscheidene weken. Zal het dus moeielijk
of onmogelijk zijn Chlorococcum en lichtbacterien gelijktijdig te doen groeien, zoo
is het toch gemakkelijk Chlorococcum in een door lichtbacterien lichtend gemaakte
voedingsgelatine geringe hoeveelheden zuurstof te laten afscheiden, wat mij uit
proeven werkelijk is gebleken.
Ofschoon ik het, gelijk beneden zal blijken, nog niet met zekerheid heb
kunnen bewijzen, ben ik niettemin overtuigd, dat Chlorococcum protogenitum zoo niet
identiek, dan toch uiterst na verwant moet wezen met de zoöchlorellen van Hydra
viridis en Paramaecium Bursaria, en waarschijnlijk van vele andere groene Protozoën.
Ik besluit dit op grond van de wijze van voortplanting. Bij de chlorellen van
Hydra en Paramaecium heb ik dit proces in hangdroppels in glaskamertjes, waarin
zich het lichaam dezer dieren in fijn geweven toestand bevond, nader vervolgd en
volkomen identiek bevonden met wat ik in vloeistofculturen en in voedingsgelatine
bij Chlorococcum heb waargenomen. De vermenigvuldiging geschiedt bij beide op
de twee volgende manieren ' 1 :
1. Bij sommige grootere cellen, welke door een of andere reden onder minder
gunstige levensvoorwaarden verkeeren, geschiedt de deeling door insnoering als bij
gewone bladgroenkorrels. De beide dochtercellen die daarbij ontstaan, kunnen van ver-
') De vermeerdering der zoöchlorellen is voor het eerst gezien in 1873 door Bal-
biani, bij Stentor polymorphus (Claude Bernard, Le<;ons sur les phénomènes de la
vie, T. 1, pag. 213. PI. pag. 380, 1878). Balhiani geeft afbeeldingen van de beidi
mij genoemde deelingsprocesseu.
232
schillende grootte wezen. Dit deelingsproces moet als abnormaal worden beschouwd.
Ik hel) hierbij het afstroopen van den moedercelwand niet kunnen waarnemen.
2. De normale vermeerdering van Chlorococcum heeft aldus plaats: Xadat het
lensvormige bladgroenlichaam waarschijnlijk gemeenschappelijk met het kleurlooze
protoplasma zich eerst in twee, daarna in vier en eindelijk in acht gelijke deelen
heeft verdeeld, waarvan het gezamenlijk volume niet grooter is dan dat van den
oorspronkelijken chromatophoor, wordt de wand van de moedercel, die alles omsluit,
maar reeds bij de eerste tweedeeling is opengescheurd, als een fijn kleurloos vliesje
afgestooten. De 8 daarbij vrijkomende kleine protoplasten ronden zich dan spoedig
af, vertoonen, als de moedercel, een lens- of schelpvormig bladgroenlichaampje en
een kleurloos gedeelte, en groeien dan weldra tot de normale grootte uit, waarna
zich de deeling herhalen kan.
In sommige gevallen gaat de deeling niet verder dan tot de vorming van een
viertal dochtercellen ; enkele malen blijven één of meer der deelproducten na de
2e deeling in den groei stilstaan, waardoor families van 5, 6 of 7 individuen kunnen
ontstaan, waarbij echter steeds ten slotte de celwand der moedercel wordt afgeworpen.
Dit alles kan bij de zoöchlorellen van Hydra viridis op volkomen dezelfde wijze
worden waargenomen, met dit verschil, dat de deeling ophoudt eer het achttal
bereikt is, en dat het afstroopen van den moedercelwand niet is gezien. Bij een met
Chlorococcum na verwant organisme, namelijk Cystococcus humicola door Nageli ontdekt
en beschreven1), blijft de deeling niet na het bereiken van het achttal stilstaan,
maar kan verder gaan en een groot getal zeer kleine dochtercellen opleveren.
De overige morphologische eigenschappen der zoöchlorellen van Paramaecium en
Hydra, bijv. het voorkomen van een celkern, en de gedaante van de amylumachtige,
in de chromatophoren gelegen lichamen, welke met jodium een bruine of lichtbruine
kleur aannemen, vond ik bij Chlorococcum op dezelfde wijze terug.
Al deze feiten hebben mij overtuigd, dat de gewone zoöchlorellen wel niet
anders dan tot het geslacht Chlorococcum behoorende vormen kunnen zijn. Het
directe bewijs daarvoor kan ik echter tot nu toe nog niet leveren, ofschoon ik
niet twijfel, dat dit mij op den duur wel gelukken zal. Ik heb namelijk bij eenige
met veel zorg genomen proeven, om de chlorellen van Paramaecium, Spongilla en
Hydra in cultuurgelatine tot koloniën te doen uitgroeien, tot nu toe geen resultaat
kunnen verkrijgen. Aan deze proeven zijn echter meer bezwaren verbonden, dan
dit bij oppervlakkige beschouwing van het vraagstuk het geval schijnt te wezen.
Vooreerst heeft men te kampen met het ontzaglijk aantal bacteriën, welke aan of
in het lichaam der dieren voorkomen en waarvan vele de gelatine doen vervloeien
en dit geeft aanleiding tot het volgende bezwaar. Bij het fijnwrijven van het
lichaam dezer dieren, dat noodzakelijk is voor het in vrijheid stellen der chlorellen,
ontstaat een slijmige protoplasmatische zelfstandigheid, die zich niet gemakkelijk
in water of in cultuurgelatine laat verdeden ; de chlorellen laten zich dienten-
gevolge zeer moeielijk van de aanhangende bacteriën scheiden, die zoodra de groei
begint, juist de plaatsen, waar zich chlorellen in de voedinggelatine bevinden, deze
laatste doen smelten en de proef doen mislukken. Vervolgens beschouw ik het
1 Gattungen einzelliger Algen, physiologisch und svstcmatisch bearbeitet, pa«- 84,.
Tab. III E, 1840.
233
niet als uitgemaakt, dat *7-
s) Zoolang het groene water zelve beschikbaar was; kon daaruit door bezinken
genoeg groene stof voor deze proeven verkregen worden, de bacteriën werde-
hinderlijk als de proef genomen was.
234
gelatine-cylinders of platen verkrijgen, welke in hooge mate geschikt zijn de zuurstof-
afscheiding door het chlorophyll in het licht te bestudeeren. Ik ging daarbij op twee
verschillende wijzen te werk, namelijk zonder of met een bijzondere bron voor
koolzuurontwikkeling. Een tweetal mijner proeven wensch ik hier kort te be-
schrijven.
Koolzuurbron niet aanwezig. Aan een drietal reageerbuizen halverwege gevuld
met een 20°/o gelatineoplossing werd op het oogenblik van het stollen eenige
droppels eener ChlorococcumcvAtaut toegevoegd, waardoor de gelatine een duidelijk
bemerkbare groene kleur aannam. Tegelijkertijd werd een weinig indigocarmijn
toegevoegd en zooveel natrium-hydrosulfiet. dat niet alleen de indigo-kleur geheel
verdween, maar het reduceerend lichaam in geringe overmaat voorhanden was.
Door snel afkoelen ontstond zoodoende in elke buis een lichtgroen gekleurde zuil.
die zich spoedig nabij het oppervlak blauw kleurde tengevolge van de zuurstof
der lucht, die langzaam in de gelatine drong. Een der drie buizen werd in donker
geplaatst en bleef daarin, voor zoover de van buiten komende zuurstof nog niet
was toegetreden, volkomen onveranderd. De tweede buis werd onder een stolpflesch,
gevuld met koperoxyd-ammoniak, buiten in het volle licht van de Junizon geplaatst:
het was alsof de buis in het donker stond, uren lang bleef het indigoblauw in
gereduceerden toestand, en eerst na langen tijd was er genoeg zuurstof door de
groene cellen ontwikkeld om het indigowit blauw te doen worden. De derde buis
werd onder een stolpflesch, gevuld met een oplossing van dubbel chroomzure kali
geplaatst, en was reeds na enkele minuten intensief blauw. Alleen dus het mengsel
van rood, oranje en geel licht, dat door het bichromaat gaat, was in staat onze
wieren tot zuurstofafscheiding te prikkelen.
Bij deze gelegenheid heb ik met Dr. Wysman. die mij bij het nemen der
proeven ter zijde stond, de volgende opmerking gemaakt.
Nadat onze buizen van kleurloos blauw waren geworden, trad er weldra een
oogenblik in, waarin zij opnieuw kleurloos werden. Al spoedig bleek ons, dat dit
verschijnsel berustte op de volledige oxydatie van het indigoblauw tot een ons niet
nader bekende kleurlooze stof, en dat dit alleen geschiedt onder de gezamenlijke
werking van de vrije zuurstof en het licht.
Dat de zuurstof het indigoblauw in het duister niet vernietigt, bleek uit de
volgende proef.
Aan gelatine, blauw gekleurd met indigocarmijn werd een weinig waterstof-
superoxyd met een spoor gewone persgist toegevoegd en in een tweetal reageer-
buizen tot stollen gebracht. De persgist ontleedt het waterstofsuperoxyd met
stormachtige snelheid, zoodat de blauwe gelatine weldra een schuimachtig aanzien
verkreeg door de tallooze zuurstofblazen, die daaruit niet konden ontsnappen. De
eene dezer buizen werd in het zonlicht, de ander in het donker geplaatst, waarbij
ons bleek, dat alleen de in het licht geplaatste buis zeer spoedig sneeuwwit werd.
terwijl de gelatine in het donker onveranderd blauw bleef.
Wij hebben toen de proef herhaald met dit verschil, dat beide buizen, in het
volle zonlicht, de een onder de stolpflesch met koperoxyd-ammoniak. de andere
onder die, met brichomaat. werd geplaatst. Na weinige minuten was de eerste
volkomen ontkleurd, terwijl de tweede nog na uren blauw was gebleven. Terwijl
dus de roode helft van het spectrum uit de groene wieren de zuurstof afscheidt,
235
welke de gereduceerde indigo blauw kleurt, is het juist de violette kant, welke tot
de oxydatie van het indigoblauw bij aanwezigheid van zuurstof aanleiding geeft 'f.
Een andere bij die gelegenheid opgedane ervaring, verdient hier nog vermelding,
omdat het niet bekend zijn daarmede aanleiding tot een onjuiste beoordeeling van
de proef zou kunnen worden. Wij zagen namelijk, dat in die buizen, waarin wij
de indigo met een zeer geringe overmaat van hydrosulfiet gereduceerd hadden, bij
het blootstellen aan het licht, ook zonder de aanwezigheid van zuurstofafscheidende
organismen een blauwkleuring kan intreden.
Uit eenige eenvoudige proeven schijnt te blijken, dat dit verschijnsel berust
op de aanwezigheid van een kleine hoeveelheid inactieve zuurstof, die zich onttrekt
aan de werking van het hydrosulfiet, maar onder den invloed van het licht geactiveerd
wordt en zich dan met het indigowit verbindt. Men moet daarom zorg dragen,
een niet al te geringe overmaat van het hydrosulfiet toe te voegen, zoodat ook
deze, eerst door het licht vrij komende zuurstof gebonden kan worden. Het niet
bekend zijn met deze feiten is waarschijnlijk de reden, waarom Pri n gs h ei m - 1
indigo met hydrosulfiet voor het onderzoek van de chlorophyll-functie3) als onbruik-
baar verklaart.
Ten slotte moet ik hier nog bijvoegen, dat men bij alle proefnemingen mei
indigo als reactief op zuurstof zeker moet wezen, dat zwavelwaterstof en zwavel-
ammonium geheel afwezig zijn.
Xa deze uitwijdingen terugkomend op de beschreven proefnemingen met
Chlorococcum, wensch ik er op te wijzen, dat zij het antwoord geven op de vraag,
of levende groene cellen in een medium vrij van vrije zuurstof onder den invloed
van het licht koolzuur kunnen ontleden, en wel. gelijk wij zagen, in bevestigenden
zin. Het is echter zoo goed als zeker, dat de onder deze omstandigheid werkzame
bladgroen-lichamen, zuurstof in vasten, zwak gebonden toestand bevatten, overeen-
komende met de prikkelzuurstof' der gistings-organismen, welke, volgens mijn
ervaringen, daaraan niet door hydrosulfiet onttrokken kan worden.
Zuurstof af scheiding door Chlorococcum bij aanwezigheid Tan een koolzuurbron. Het
is duidelijk, dat onder de boven beschreven omstandigheden de zuurstofafscheiding
door Chlorococcum wegens gebrek aan vrij koolzuur niet lang zal kunnen voortduren.
Om dit bezwaar op te heffen, heb ik gebruik gemaakt van een tweede organisme,
dat aan de gelatine toegevoegd voor Chlorococcum tot koolzuurbron moet dienen.
Ik heb daartoe een van die vormen gekozen, welke in de laatste jaren onder den
minder juisten naam van Toruia herhaaldelijk in de gistingsliteratuur bespreking
hebben gevonden ' l. Xaar mijn oordeel behooren deze organismen tot het geslacht
') Uit latere proeven is mij gebleken, dat de vernietiging van de bladgroenkleur-
stof juist staat onder den invloed van de roode helft van het spectrum.
Berichte der d. Bot. Gesellsch. Bd. 4, pas. 87, 1886.
') Dit schijnt het eerste geschied te zijn door Regnard, Comptes rendus Dec. 1885,
bij proeven, welke overigens als volkomen mislukt moeten beschouwd worden.
') Zij zijn vooral dor.r E. C. Hansen te Kopenhagen aan een nauwkeurig onder-
zoek onderworpen en in een vijftal soorten onderscheiden (Sur les Toruia's de M
Pasteur, Meddel. ir. Carlsberg laborat. 1883 No. 3). Duclaux beschrijft ze onder
den naam van >-Mycolevüre« (Chimie biologique, pag. 249, 1883;. Men vindt z.
vuldig als kaamhuid op alcohol- en suikerhoudende vochten en kan ze ook gemakkelijk
uit de lucht in gistingslokalen opvang
236
Mycoderma gebracht te worden en aan de door mij gecultiveerde soort geef ik den
naam van Mycoderma Spheromyces wegens de ronde gedaante der cellen.
De reden waarom ik verwachte, dat deze Mycoderma gemakkelijk in denzelfden
bodem met Chlorococcum zou kunnen gekweekt worden, was de ervaring, dat de
groei daarvan zeer begunstigd wordt door verschillende suikersoorten, waarvan de
aanwezigheid, gelijk wij boven zagen, vóór Chlorococcum niet nadeelig is, en wat
hierbij bijzonder belangrijk is, dat onze Mycoderma uit de suiker geen andere
omzettingsproducten dan koolzuur en water voortbrengt, dit alleen doet bij aan-
wezigheid van vrije zuurstof, en zich alleen bij aanwezigheid van dat gas ver-
meerdert. Tevens scheen het mij niet onverschillig, dat de Sp/ieromyces-ce\len in
grootte overeenstemmen met die van Chlorococcum, zoodat de meest volkomen
menging dezer twee soorten in de gelatine mogelijk is. Mijn verwachting, dat
de groei en de zuurstofafscheiding van Chlorococcum door gelijktijdige aanwezigheid
van Spheromyces en een weinig suiker zou worden begunstigd, is volkomen ver-
wezenlijkt'). De proeven werden aldus genomen.
Aan een gesteriliseerde oplossing van 8°/o gelatine in grachtwater, werd 2°/o
laevulose toegevoegd, en daaronder, op het oogenblik van het stollen, een kleine
hoeveelheid Ch/orococcum-ceWen en even zooveel Spheromvces geschud, waarop een
nauw merkbare groene tint ontstond. In diepe reageerbuizen gebracht en daarin
verstijfd, is weldra een sterke zuurstofafscheiding ingetreden, en na enkele weken
was de kleur bijna zwartgroen geworden, verre overtreffend al wat ik bij mijn
vroegere proeven bereikt had.
Verder zag ik het volgende. Op een glasruit kleefde ik een even groot vierkant
raampje van bordpapier van 2 decim. opening vast, vulde het raampje geheel met
het genoemde mengsel en drukte daarop een tweede glasruit, zoodat het geheel
volkomen vol was en nergens luchtblazen achterbleven. Xa het stollen werden de
randen der ruiten en van het bordpapier met paraffine afgesloten. Het preparaat
werd toen in zwart papier gewikkeld, waarin ik echter kleine openingen knipte, die
locaal het licht moesten toelaten. Voor een helder venster geplaatst waren reeds na
2 dagen sterke groeivelden, ter plaatse waar het licht was toegetreden, zichtbaar
geworden, blijkbaar tengevolge, zoowel van den groei van Chlorococcum, die zich
niet zonder licht kan vermenigvuldigen als van Spluromyces, die gelijk gezegd, alléén
groeit bij aanwezigheid van vrije zuurstof. De localisatie van de lichtwerking was
hierbij verrassend sproot, want een kruis van zeer dun touw, over een der openingen
pannen, had door het plaatselijk tegenhouden van den groei een zeer duidelijk.
blijvend schaduwbeeld gevormd, bestaande uit veel kleinere koloniën, dan die van
het sterker verlichte veld. Deze methode van w erken schijnt mij iets te beloven voor
het onderzoek van de zuurstofafscheiding door het bladgroen, in de verschillende
deelen van een zonnespectrum, dat op zoodanige gevoelige plaat wordt opgevangen.
') Niettegenstaande wij boven zagen, dat zekere waarschijnlijk organische stoffen
uit de omjjevinu in de Chlorococcum-ceWen kunnen binnendringen en den groei daarvan
bevorderen, is dit met de suikersoorten niet het Reval.
Ein einfacher Diffusionsversuch.
Zeitschrift für physikalische Chemie, Leii 1 10—112
Ubergiesst man eine Glasplatte mit einer sehr dunnen Schicht einer fünf-
bis zehnprozentigen wasserigen Gelatinelösung, lasst sie abkühlen umi er-
starren, und bringt mit der Spitze eines Glasstabes einen Tropfen irgend einer
Saure, z. B. Saizsaure. auf die Gelatineoberrlache, so sieht man nach einigen
Augenblicken eine sehr bemerkenswerte Erscheinung. Indem namlich die Saiz-
saure sich infolge der Hydrodifïusion durch die Gelatine fortbewegt, erfahrt die
letztere eine deutlich sichtbare Strukturanderung, welche darin besteht, dass die
aussere Grenze, bis zu welcher die Saure fortgeriickt ist. sich als eine ringförmige
Einsenkung kundgiebt. welche einen ebenfalls ringförmigen Wall') einschliesst
Dass dieser Ring, wenigstens anfangs, wirklich die Grenze, l>is zu welcher die
Saizsaure eingedrungen ist. anzeigt. davon kann man sich durch Bepinseln mit
Silbernitrat überzeugen : erst nach mehreren Stunden eik die Saure dem Ringe
et was voraus.
Werden bei diesen Versuchen sehr dunne Gelatineschichten angewandt, welche
leicht entstehen durch rasches Abrliessenlassen der noch flüssigen Gelatine von
der Glasplatte, so erfolgt die Salzsaurediffusion so schnell, dass man die Fort-
bewegung des sich ausdehnenden Ringes wie die Zeigerbewegung einer l'hr ver-
folgen kann. Zur Geschvvindigkeitsmessung bedient man sich dabei am besten
eines Mikroskops mit etvva 5ofacher Yergrösserung, unter Zuhilfenahme eines
Okularmikrometers, an dessen Teilung die Fortbewegung des Ringwalles sich
schart" verfolgen lasst. Xatürlich ist solchen Zahlen nur relativer Wert beizulegen,
denn einerseits andert sich die Konzentration der Saure in nicht genau kontrollier-
barer Weise, wahrend andererseits die Dichte der (Gelatine beim Versuche durch
Wasserverlust variiert. Beide Fehlerquellen werden iedoch bedeutend vermindert
bei Anwendung eines ziemlich grossen Sauretropfens und beim Arbeiten in einer
möglichst feuchten Atmosphare, wozu die Gelatineschicht an der Unterflache
des Deckels einer mit Wasser hall» gefüllten kleinen Glaskammer angebracht
wird. Faktisch zeigt sich dann die ( ieschw indigkeit genügend lange konstant, um
eine Messung zu erlauben, und die erhaltenen Zahlen stimmen durchweg ül»erein.
Es sei bemerkt, dass beim Abschliessen der Gelatineschicht zwischen zwei Glas-
platten zwar eine feine Linie mit unbewaffnetem Auge als Dififusionsgrenze be-
obachtet wird, die mikroskopische Messung ist dann jedoch. der geringen Sicht-
barkeit dieser Linie wegen, unmöglich geworden, wahrend die makroskopische
Beurteilung zwar leicht ausfuhrbar, weil in 24 Stunden bis zu Dezimeter weite
Strecken durchlaufen werden, allein durch die allmahliche Geschwindigkeits-
') Siehe die beigefügte Abbilduns
238
anderung, welche ihrerseits abhangig ist von der Weise der Begrenzting des
Diffusionsfeldes, aber wertlos wird.
Andere Sauren verhalten sich ahnlich wie die Salzsaure, allein die aussere
Begrenzung der Dirfusionsgebiete ist dabei etwas verschieden gestaltet ; ausserst
schart' zeigt sich dabei die vvechselnde Dirfusionsgeschwindigkeit, und vielleicht
eignet sich die in Rede stehende .Methode zu deren zahlenmassigen Bestimmung.
Schon mit unbewarrnetem Auge sieht man z. B. nach einigen Minuten, dass
normale Salzsaure schneller diftundiert als entsprechend starke Schwefelsaure.
Sehr instruktiv ist diesbezüglich die relative (ïrösse der Ringe, welche man beim
Anbringen gleich grosser Tropfen normaler, halbnormaler, drittelnormaler Salz-
Diffusion eines Tropfens Eisenchlorid in Gelatine.
a i 1 iscnchloridlösung. b) Gelbbraunes Difïusionsfeld des Eisensalzcs.
i I iilïusionsgebiet der freien Salzsaure. d) Die Ringwallerscheimme.
e) Die dunne Gelatineschicht. f) Die Glasplatte.
und Schwefelsaure auf einer und derselben Gelatineplatte erhiilt ; die Mittellinien
der nach gleichem Zeitintervall entstandenen Ringe gestatten eine Einsicht in
den Einfluss der Konzentration wie der Diffusionskonstante.
Was schliesslich dieser .Methode ein spezielles Interesse gewahrt, ist die
Leichtigkeit, womit bei deren Anwendung die Trennung von Gemischen erzielt
wird. Bringt man z. B. normale Schwefel- und Salzsaure in gleichen Mengen
zusammen und bcpinselt man das durch einen Tropfen dieser Flüssigkeit ent-
standene Difïusionsfeld mit Chlorbarium, so zeigt sich, dass eine vollstandige
Trennung cingetreten ist und eine breite Salzsiiurezone das Diffusionsgebiet der
Schwefelsaure umgiebt. Ein Tropfen Eisenchloridlösung spaltet auf diese Weise
freie Salzsaure ab, welche, wie die Abbildung zeigt, innerhalb des Ringwalles (m la methode de l'hydrodiffusion dans la gelatine,
appliquée aux recherches microbiologiques (Arch. néerl., 'I'. XXIII, p. 367, 1889, et Versl.
en Mededeel, d. K,c ets deux
espèces. j'ai examiné, comme je 1'ai dit. avec soin la première dont j 'ai trouvé
la nutrition encore plus simple que celle du PA. pAospAorescens, Quant au PA. lumi-
nosum, la grande variabilité de sa fonction lumineuse en rend l'étude tres difficile,
mais sa nutrition ne dirïère guère de celle du Pk. indicum.
Commene,ons eet aperqu sommaire par le Pk. pAosphorescens, dont le PA. Pfiügeri
se rapproche en tout cas suffisamment pour pouvoir être compris sous la méme
règle générale.
Le problème tout entier de la nutrition de ces bactéries est renferme dans
le court énoncé suivant: U accroissetmnt et F émission de lumière exigent, l 'un aussi bien
que Vautre, la présence simultanée dun corps peptonique, auquel puisse être etnprunté lazote
nécessaire, el d'une seconde mature, azotée ou non. comme souree de carbone. La peptone
seule ne détermine ni accroissement ni production de lumière; les amides et les
sels ammoniacaux des acides organiques sont dans le même cas que la peptone.
attendu que ni 1'azote du groupe amide, ni celui de l'ammoniaque, n'est assimilable.
Réunis a la peptone, toutefois. ces amides, aussi bien que ces sels ammoniacaux,
peuvent devenir aliment photogene et aliment plastique, 1'azote étant éliminé a
1'état de sel ammoniacal. par exemple a 1'état de phosphate ammoniaco-magnésien.
Le tableau suivant rendra encore plus clair ce qui vient d'ètre dit :
Peptone seule obscurité et pas d'accroissement
Asparagine seule .. ....
Glycerine seule .• ....
Malate d'ammoniaque seul .... .. ...
Asparagine avec glycerine .... .. ....
Peptone avec asparagine .... lumière et accroissement
Peptone avec glycerine
Peptone avec malate d'ammoniaque .. .. ,.
Peptone avec asparagine et glycerine .. ., .,
Tres remarquable me parait Ie fan que les combinaisons carbonées. telles que
la glycerine, qui réunies a la peptone constituent un aliment photogene et plastique,
sont, sans peptone, absolument incapables de donner lieu a la production de lumière.
De pareilles matières restent tres longtemps inaltérées dans les cultures obscures.
comme le prouve la lumière que celles-ci dégagent quand on y ajoute de la peptone.
Néanmoins, je regarde comme probable que dans un laps de temps tres grand,
sous 1'action de la respiration sans développement de lumière, elles finissen
250
dispara itre totalement. En effet, que la respiration continue en 1'absence de pep-
tones libres, c'est la une conséquence nécessaire de tout ce que nous savons au
sujet de ce processus en géneral, et la these, que dans eet acte, des combinaisons
carbonées sont consommées et empruntées au dehors, parait également être
d'une application universelle. Il n'est pas encore possible de juger avec une sureté
suffisante si les peptones aussi peuvent agir en ce sens: je crois, toutefois, que
tel est Ie cas ' ).
Au sujet des conditions nutritives générales du Ph. Fischeri et de sa variété
non liquéfiante, il y a a faire les mémes remarques que pour Ie Ph. phosphorescens.
("ependant, Ie P/i. Fischeri, possédant Ie pouvoir de liquéfier la gelatine, donne ainsi
naissance a des peptones. Cette action est lente, mais elle peut pourtant, en présence
d'une combinaison carbonée, telle que la glycerine, devenir la source d'une émission
de lumière tres prolongée.
En ce qui concerne, au contraire, Ie P/t. luminosum et Ie Ph. indicum, ceux-ci
se comportent, par rapport a 1'aliment, d'une maniere toute différente du cas prece-
dent: Pour leur nutrition complete lis exigent seulement de la peptone, ou des mati'eres
albuminoides qiiils peplonisent par leurs étrergiques enzymes protéolytiques ; ik peuvent dorre
de plein droit ètre appelés des ■» Bactéries a Peplonea, par opposition au groupe precedent,
nuquel est applicable Ie norn de i> Bactéries h Peptone-Carbone « -). La différence exprimée
par ces dénominations me parait avoir une importance fondamentale. Si aux deux
groupes susdits on en ajoute deux autres, ceux des Bactéries a Aniide et des
Bactéries a Ammoniaque et a Nitrate, on obtient une distribution- physiologique,
fondée sur Ie besoin d'azote, qui n'embrasse pas seulement toutes les bactéries,
mais aussi beaucoup d'autres formes vivantes.
Je noterai ici que les nitrates sont fortement réduits par les bactéries lumi-
neuses, ramenés a I'état de nitrites, et peut-étre même, par les Ph. luminosum et
indicum, a I'état de combinaisons ammoniacales ; mais les nitrates et les nitrites,
pas plus que les combinaisons ammoniacales, ne peuvent servir de source d'azote
a aucune de nos bactéries phosphorescentes. Jusqu'ici je n'ai même appris a connaitre
qu'un tres petit nombre de microbes qui puissent tirer leur azote de 1'acide nitrique;
je ne doute pas, néanmoins, que des observations ultérieures feront trouver plusieurs
de pareilles formes, et je m'occupe de la recherche de réactions propres a déceler
leur présence dans des milieux subissant des transformations qui invitent a une
étude de ce genre. Il va sans dire que, dans eet ordre d'idées, les formes hypo-
thétiques qui fixeraient 1'azote atmosphérique libre, ne sont pas perdues de vue.
Revenant aux Ph. luminosum et indicum. j'ai seulement a mentionner encore
que différents corps organiques, tels que sucre de canne, sucre de lait, lévulose,
maltose et glucose, ajoutés a la peptone, ne sont pas a la vérité complètement
') Nous verrons tout a 1'heure qu'il doit en être ainsi chez Ie Ph. luminosum et Ie
Ph. indicum.
:) Ce nom n'est pas tout a fait logique, mais je ne sais pas en imaginer de meilleur
pour indiquer que Ie groupe azoté de la peptone a besoin, dans ce cas, d'être complete
par une autre matière, non peptonique, pour devenir snbstance organisée du corps de
'a bacterie. Je ne voudrais pas afïirmer, toutefois. que Ie carbone des peptones est
entièrement exelu de ce róle, car jusqu'ici bien pen de chose m'est connu quant aux
produite 'Ie sécrétion des bactéries lumineuses.
251
inactifs, mais nuisent, ici également, par la production d'un acide (en quantité
notable surtout avec la glucose et la lévulose), a la croissance et au pouvoir
lumineux. La glycerine parait agir de maniere analogue. L'asparagine, au contraire,
ajoutée en petite quantité, donne lieu a un accroissement de lumière, peut-étre
par sa conversion en combinaisons ammoniacales, qui pourraient neutraliser des
acides formés a 1'intérieur. Dans mes Communications antérieures sur les bactéries
lumineuses, j'ai dit que la glycerine peut agir, chez les Ph. luminosum et indicum
aussi, comme aliment photogène; je ne m'explique pas bien comment cette erreur
a pu être commise, et j'en suis reduit a supposer la présence d'impuretés dans
les matières alors employees. Admettre que mes bactéries elles-inémes auraient,
dans Ie cours d'une année, subi une modification physiologique assez profonde
pour que leur réaction aux susdites matières soit changée, cela parait impossible, car,
par une sélection reguliere, mes cultures sont restées, au moins sous tous les autres
rapports ), identiques a ce qu'elles étaient originairement. Comme je ne suis arrivé
qu'après une longue suite d'observations a 1'intelligence précise de la signification
des peptones pour nos bactéries, il n'est pas surprenant qu'au début j'aie été
exposé a des méprises.
Il y a une chose, toutefois, au sujet de laquelle mon expérience est encore,
même aujourd'hui, trop imparfaite, et qui pourtant peut jouer un röle tres important
dans les recherches microbiennes. Je veux parier de 1'état particulier oü se trou-
vent les bactéries qui sortent a peine de 1'état sauvage et son soumises pour
la première fois aux conditions culturales d'un laboratoire bactériologique. On
observe alors toutes sortes de changement plus ou moins notables, qui s'opèrent
assez rapidement et conduisent bientöt a un état de stabilité, lequel persiste. La
méme variabilité se remarque chez quelques espèces qui passent simplement d'un
laboratoire bactériologique a un autre. J'en citerai un exemple. Lorsque je rec,us
pour la première fois Ie Ph. indiaan et Ie Ph. Fischeri, de M. Fischer, de Kiel. Ie
Ph. Fischeri, ainsi qu'il a déja été dit, liquéfiait fortement la gelatine. < )r, api
que j'eus tracé, sur de la gelatine de poisson, les premières lignes de culture, il
se forma au voisinage de ces lignes un grand nombre de petites colonies entière-
ment isoléés, évidemment provenues de bactéries qui s'étaient déplacées a la sur-
face de la gelatine, en s'éloignant des lignes. Je songeai d'abord a un dépót de
vapeur d'eau condensée, lequel aurait pu servir de véhicule aux bactéries; mais
cette explication fut reconnue fausse. La suite de 1'expérience montra bientót
que la particularité en question avait été de nature simplement temporaire et
devait avoir dépendu d'un état spécifique des bactéries elles-mêmes; celles-ci avaient
peut-être pris a la gelatine de hareng, sur laquele elles avaient été cultivées anté-
rieurement, certains éléments, dont elles s'étaient débarrassées peu a peu dans
mes cultures sur gelatine de poisson-eau de nier. Au reste, je ne crois pas qu'un
changement de cette espèce, uniquement relatif a 1'etat de motilité, ail été accom-
pagné d'une différence dans 1'aptitude a réagir par Ie dégagement de lumière ou
1'accroissement a 1'action de matières déterminées; pour une paraille hypothese, la
preuve fait défaut. \Tous savons en outre, par les belles expériences de M. Kngel-
mann et de M. Pfeffer, quelles inrluences extraordinairement faibles régissent les
') Seul, Ie pouvoir lumineux a peut-être éprouvé une legére augmentation.
252
mouvements des bactéries. Il ne m'a pas semblé superflu, toutefois, de faire remarquer
que nous n'avons pas encore la certitude absolue de 1'inactivité, en toutes circon-
stances, de la glycerine sur les Pli. indiaan et luminosum, bien que pour Ie moment,
d'aprcs toutes mes expériences postérieures, je doive admettre cette inactivité.
Je ne puis terminer ce § sans noter Ie fait que de la diastase (amylase) est
sécrétée ' i par les Photobacterium luminosum et indiaan, en grande quantité par
la première espèce, en petite quantité par la seconde. Ainsi se trouve rectifiée
une erreur de raon Mémoire precedent, dans lequel je disais qu'aucune des bac-
téries lumineuses ne sécrète de la diastase. Cette erreur provenait du fait que la
production de diastase par les bactéries est quelquefois nulle dans les cultures
liquides: or, ce sont de parailles cultures qui m'avaient fait porter un jugement
précipité. Si Ton tracé des lignes de Ph. luminosum ou de Ph. indicum sur de la
gélatine-eau de mer-poisson contenant de 1'amidon, la diastase sécrétée par ces
lignes tres fondantes se diffuse dans la gelatine encore solide qui les entoure,
de sorte que, en versant sur la masse une solution d'iode, on voit apparaitre sur
un fond bleu, de larges bandes incolores, composées d'une partie liquéfiée, limitée
de chaque cöté par un bord solide incolore. Quelle signification faut-il attacher
au sucre qui se forme en pareil cas? On ne saurait guère admettre qu'il soit
sans fonction, et pourtant, comme la remarque en a déja été faite, je n'ai pu
trouver au sucre qu'une action nuisible. Il se peut, toutefois, que des actions a
peine perceptibles, exercées sur la croissance ou la respiration des microbes par
de faibles quantités de différentes matières, aient plus d'importance que nous ne
leur en connaissons. En ce sens, les produits de 1'action diastasique pourraient
donc jouer un röle pour nos bactéries 8). Le dégat causé par Ie sucre a la croissance
de différentes espèces de bactéries est peut-être aussi de quelque poids dans la
lutte pour 1'existence que les bactéries lumineuses, relativement rares, ont a sou-
tenir contre leurs innombrables concurrents ; dans ce cas, toutefois, la formation
'de sucre devrait a coup sur ètre regardée comme une arme des plus singulières.
si 1'on réfléchit qu'une quantité un peu notable de sucre devient tres nuisible
aux Ph. luminosum et indicum eux-mémes.
5. Equivalents plastiques c h e z les Microbes aPeptone-Carbon e.
L'exemple suivaut fera compendre ce que j'entends sous la dénomination de
livalents plastiques».
') J'ignore om-ore quelles sont les conditions qui régissent ce phénomène. La
présence de sucres empêche chez les bactéries lumineuses (de même que chez quelques
autres espèces) la sécrétion d'uu enzyme tryptique, mais non celle de la diastase.
Pourtant, chez une bacterie que j'ai nouvellement trouvée, et qui sécrète une tres
i'le quantité de diastase, ia formation de cette matière est temporairement arrêtée
]>ar la présence de beaucoup
lat in e rendues lumineuses par le Ph. indicum, semblent indiquer qu'a 1'état d'extrême
dilution ce sucre peut déterminer un faible accroissement de lumière. Mais dans les
cas ■ 1, il ne se forme que d'étroits anneaux lumineux autour de champs
obscurs. il n'esl jamais certain que la matière diffusée soit la cause primaire du phé-
nomène observé.
253
Precedemment, j'ai dit que la gelatine du commerce contient toujours uu
peu de peptones, assimilables par les bactéries lumineuses et par d'autres microbes.
Dans une solution a 8 °/o de gelatine de la marque 329 de la fabrique de gelatine
de Winterthur, cette quantité de peptone est équivalente a 1 ','., pour cent de sucre
de canne, lorsqu'il s'agit de la fermentation et de la production de levüre déter-
minées par Ie Saccharomyces ellipsoideus dans une mince couclu- de gelatine de 1 ram
d'épaisseur, oü lair peut facilement pénétrer et atteindre toutes les cellules, même
les plus profondes. Cela signifie que la susdite solution de gelatine a 8°/o, mélangée
avec des cellules de levüre, de la eendre de levure et i'/s pour cent de sucre de
canne, est au bout de quelque temps entièrement débarra et de
sucre de canne, parce que les peptones de la gelatine et Ie sucre de canne ajouté
se trouvent entre eux dans des proportions précisement telles qu'ils font naitre
des cellules de levüre, sans qu'il reste un excédent de 1'une ou de 1'autre de ces
deux matières.
Un semblable rapport d'équivalence doit exister, pour les bactéries lumineuses,
entre les peptones de la gelatine et toute substance qui peut, en réunion avec
elles, déterminer 1'accroissement et la luminosité de ces bactéries. Quel est ce
rapport pour la peptone et 1'aliment photogène par excellence: Ia glycerine ? Quelle
valeur a-t-il pour d'autres matières photogènes, telles que les sucres, les sels d'acides
organiques, les amides? Comment se comportent a eet égard d'autres especes de
bactéries, soumises a des conditions nutritives analogues? Quelle est, dans ce cas,
1'influence de 1'accès plus ou moins libre de Poxygène? Toutes ces questions, si
importantes qu'elles soient en elles-mêmes, doivent ètre écartées ici, et pour Ie
but que nous avons présentement en vue nous pouvons nous rendre indépendant
de leur solution, en ajoutant la substance, employee conjointement avec la gelatine,
en proportion supérieure a son «équivalent plastique«. C'est ainsi, par exeni])le,
qu'une gélatine-eau de mer a 8 %, mélangée avec des bactéries lumineus*
additionnée de 2 °/o de glycerine, sera bientöt changée en un «terrain glycérinique*
pur, parce que 2 °/o de glycerine est, par rapport a la quantité de peptone contenue
dans la gelatine, beaucoup plus que 1'équivalent plastique de la glycerine. Récipro-
quement, en ajoutant de la peptone en exces, on peut facilement acquérir la
certitude que les matières portées sur la gelatine lumineuse ne trouvent dans
leur substratum rien d'autre que de la peptone, pour donner avec ellcs de la
lumière ou provoquer de 1'accroissement. L'insuffisance actuelle de mes obser-
vations m'empèche seule de m'étendre ici davantage sur les équivalents plasti-
ques«, de 1'importance desquels je suis d'ailleurs pleinement convaincu.
Dans ce qui précède. il a toujours été supposé que sans consomraation de
peptone il ne s'opère pas de dégagement de lumière, et c'est la certainement, en
général, 1'expression de la vérité. Il y a. toutefois, deux séries de phénomènes,
dont la première ne s'accorde que difficilement, et la seconde peut-être pas du
tout, avec la règle suivant laquelle la luminosité serait toujours liée a la disparttion
de peptones et a la formation de protoplasma. Je veux parier, en pre-mier lieu,
de 1'influence que la présence de petites quantités de sucres assimilables, dans la
gelatine nourricière. exerce sur la marche des actions lumineuses et sur Ie déve-
loppement des champs de croissance. Voici 1'observation.
Les champs lumineux tormes par les sucres sur des terrains ensemencés
254
Ph. phosphorescens et contenant beaucoup de peptone mais pas de matières photo-
gènes, sont ordinairement tres brillants, mais de courte durée et remplacés par
des champs d'accroissement vigoureux. Au bout de un ou deux jours. Ie champ
perd de son intensité lumineuse ou devient complètement obscur. Tout autres
sont les phénomènes lorsque Ie terrain, outre la peptone. contient aussi un peu
de sucre, par exemple Vio pour cent de glucose ou de maltose. Places sur de
pareils terrains, les sucres forment également des champs lumineux, qui toutefois
sont plus étendus que dans Ie cas precedent, d'oü il ressort que Ie sucre dépose
a Ia surface est absorbé moins rapidement. Mais, ce qu'il y a de remarquable,
c'est la longue durée du dégagement de lumière, qui, pour un milligramme de
sucre, diffuse par un décimètre carré et a environ la moitie de 1'intensité lumi-
neuse maximum, peut continuer pendant 15 jours ou plus et est accompagné, dans
ces champs, d'une croissance tres faible. Avec 1'asparagine, qui sur les terrains
peptonisés ordinaires détermine, tout comme les sucres quoique plus tardivement,
un fort dégagement de lumière et une croissance vigoureuse, 1'accroissement sur
de pareils terrains saccharifères peut même, parait-il, faire presque tout a fait
défaut, tandis que la luminosité demeure intense et persiste longtemps. Bien cer-
tainement, la quantité de lumière produite dans ces dernières circonstances est
beaucoup plus grande que celle émise dans Ie premier cas, et, réciproquemetu.
la quantité de matière vivante formée est beaucoup moindre. Il n'y a donc pas
de doute que, par la présence de Ia faible quantité de sucre, la valeur de 1'équi-
valent plastique n'ait été changée, en rapport évident avec la diminution d'activité
dans la croissance des bactéries. Le sucre diffuse a donc été lentement brülé en
proportion plus forte que lorsqu'il y avait absence de sucre dans Ie terrain. J'avais
d*abord pensé qu'il fallait conclure de la a 1'existence de matières photogéniques,
ou de conditions photogéniques, pouvant donner lieu au dégagement de lumière
sans formation simultanée de nouveau protoplasma. Plus tard, je suis de plus
en plus revenu de cette idéé, parce que, dans presque tous les cas nets, j'ai pu
me convaincre que la production de lumière est accompagnée de croissance, si
faible que soit celle-ci. Lorsque cela m'a été impossible, il y avait le plus souvent
a assigner des causes qui rendaient incertain le jugement a porter sur expériences.
Telle est par exemple, 1'accroissement général dans les couches de gelatine, d'oü
resulte pour celles-ci un aspect trouble, qui peut gêner beaucoup 1'observation
des champs de croissance, fondée sur 1'estimation de contrastes. Ces phénomènes
ne donnent donc pas de motifs suffisants pour renoncer a 1'opinion que Ie déga-
gement de lumière va toujours de concert avec le passage de peptones a 1'état
organisé:ils tendent seulement a établir que la grandeur des équivalents plastiques
est modifiée a un haut degré par toutes sortes d'inrluences, par exemple, dans
le cas particulier dout il vient d'ètre question, par la présence de 0,1 pour cent
de glucose dans la gelatine nourricière.
Pourtant, il y a des circonstances particuliere oü le rapport des sucres aux
autres éléments du terrain est tel que, malgrc une forte augmentation de lumière,
aucun phénomène de croissance n'est perceptible et ne saurait ètre admise par
aucune raison fondée sur 1'observation directe.
t ce qu'on voit, par exemple, lorsque, sur un terrain de gélatine-peptone
ensemencé par Ph. phosphorescens ( voir la figure ci-dessus), un champ de ilitïusion
255
de glucose (f«, A) est amen,- a rencontrer un champ de diffusion d'asparag
La oü les deux champs de croissance et de luminosité se coupent, il existe alors
une bande fortement lumineuse sans croissance appréciable Cette
bande correspond. comme Ie montre la figure, a une tres faible proportion
deux phénomènes frappants, a savoir, l'extinction parfois occasionnee par les
257
matières photogènes, et 1'étendue onstante ainsi que 1'intensité uniforme que les
champs de diffusion possèdent au moment de leur action lumineuse maxima. Sui
de plus prés ces deux phénomènes sur un exemple déterminé.
La glycerine est 1'aliment photogène par excellence. Rlle ne donne liei
aucune fermentation, et son oxydation exige beau- ,■ Hbre. comme Ie
prouve la faible épaisseur de la couche lumineuse des terrains a peptone-glycérine-
Ph. phosphorescens. Dépose-t-on une goutte de glycerine sur un terra- me-
Ph. phosphorescens qui contienne tres peu de peptoi x-emple ' . pour cent,
et dont Ie degagement de lumière s'entretienne encore aux dépend d aux
de réserve des bacteries disséminées dans la gelatine, voici les
phénomènes se succèdent.
D'abord, un champ diffusif obscur sur Ie terrain lumineux; ensui-
champ obscur, retour de lumiere atteignant une intensitv tres supérieure a celle
du terrain. Le champ obscur et Ie champ lumineux avant précisément les mên
dimensions, il est certain que 1'obscurcissement coïncide avec 1'absorption de la
glycerine, dont la diffusion s'arréte lorsque 1'émission de lumière commence. Cette
émission procédé du dehors en dedans, d'oü il rcsulte évidemment que la concen-
tration plus forte exerce une action de retardement; mais, ensuite, 1'intensité
lumineuse devient la même sur toute 1'étendue du champ, pour diminuer, plus
tard encore, d'une maniere également uniforme.
L'explication de ces phénomènes est, sans nul doute, la suivante.
Au moment de 1'obscurcissement, la quantité de peptone contenue dans les
bacteries est moindre que 1'équivalent plastique de ce corps par rapport a la
quantité de glycerine que les bacteries absorbent, et Faccumulation exagérée de
la glycerine suspend 1'exercice de la fonction lumineuse. Quand on opère sur une
culture en colonies, a 1'état de croissance a la surface d*une couche de gélatine-
peptone, on voit que 1'obscurcissemerit s'accompagne de 1'arrét ou d'une forte
diminution de la croissance, de sorte que la formation de protoplasma, c'est-a-
dire la fixation de peptone. a manifestement cessé. Lorsque les bacteries ont
heureusement traverse cette période d'obscurcissement. — il est possible qu'elles
y meurent, — toute la glycerine, comme nous 1'avons vu. a été absorbée par
bacteries, car la diffusion de ce corps ne fait plus de nouveaux progrès; a partir
de eet instant, la peptone du terrain, si petite qu'en soit la quantité, peut afiluer
de tous cótés, pénétrer dans les bacteries et donner lieu, avec la glycerine, a la
formation de protoplasma, a I'accroissement des colonies et au degagement de
lumière. Si ce raisonnement est juste, il faut que, pour une certaine proportion
de peptone dans le terrain, il n'y ait plus d'obscurcissement. A ce que je crois,
toute teneur en peptone, qui est suffisante pour que cette mature pénètre dans
les bacteries en quantité superieure a celle exigée par 1'équivalent plastique de
la glycerine, est suffisante aussi pour prévenir 1'extinction. Aussi est-il possible
de préparer des terrains qui. en raison de leur forte proportion de peptone,
donnent immédiatement de la lumière avec la glycerine. On ne doit pas perdre
de vue, toutefois, que 1'état d'activité des bacteries a sur 1'imbibition de la peptone
et de la glycerine une puissante inHuence. et que justement les causes dont cette
activité dépend se laissent difficilement apprecier. C'est la ce point faible du
raisonnement: mais, comme 1'intensité lumineuse des bacteries offre une mesure
M. W. Beijerinck. Verzamelde G : Tweede Deel.
258
pour juj,rer du degré de leur activité, il y a des chances pour que, de celle-ci
mime, on arrive a tenir compte.
Les phénomènes dont il vient d'ètre parlé ont certainement une signification
générale. Chez les bactéries lumineuses, toutes les matières photogènes, — sauf
la peptone, — peuvent occasionner 1'obscurcissement du champ et Ie ralentisse-
ment de la croissance. Les matières non assimilables ne possèdent pas cette
liropriété. C'est ainsi que la glycerine et 1'asparagine, qui sont au nombre des
meilleures substances photogènes, donnent tres facilement lieu a 1'obscurcissement;
Ie sucre de lait et Ie sucre de canne, qui ne sont pas assimilés, restent sans efïet.
Même Ie peroxyde d'hydrogène, c'est-a-dire, — puisque ce peroxyde est rapide-
ment décomposé par les bactéries lumineuses, — même 1'oxygène libre peut agir
comme extincteur ou comme excitateur. D'autres organismes présentent, dans
leurs champs d'accroissement, les mêmes phénomènes. C'est ainsi que la levüre
ordinaire éprouve souvent un ralentissement de croissance quand on fait agir sur
elle des solutions d'asparagine dépassant un certain degré de concentration. Peut-
être que, dans ce cas. lactivité se laisserait apprécier par Ie »pouvoir fermentatif«,
et Ie »pouvoir fermentatif« par la proportion de protoplasma contenu dans les
cellules.
L'action des sucres assimilables par Ie Ph. plwsphorescens. tels que la glucose,
la lévulose, la maltose et la galactose, mérite encore une mention particuliere.
Ces matières photogènes éminemment actives donnent aussi tres facilement lieu
a 1'extinction. L'explication de ce phénomène ne s'accorde qu'en partie avec celle
donnée plus haut; ici, en efïet, outre 1'extinction dépendant des équivalents
plastiques des sucres par rapport a la peptone, il entre encore en jeu un autre
facteur, a savoir, la formaüon d'un acide.
Cette formation d'un acide, dans les cultures, est toujours accompagnée
du dégagement d'un corps a odeur désagréable, qui lui-mème a une réaction
faiblement acide, et qui est peut-étre un acide gras volatil, Cependant, les bac-
téries sont capables d'oxyder tres lentement 1'acide qu'elles ont formé elles-mémes,
tandis que je n'ai pu observer qu'elles possédassent cette faculté par rapport
aux-acides formique. acétique, propionique et butyrique. Je ne doute pas, toute-
fois, que 1'extinction des cultures sous 1'influence des sucres soit réellement due
a la production d'un acide, car Ie carbonate de soude, qui pénètre facilement
dans les bactéries1), exerce une action favorable sur 1'émission lumineuse, mani-
festement par la neutralisation de 1'acide contenu dans les bactéries. La possi-
bilité existe donc, a mon avis, que Tacide volatil ne soit pas identique avec
celui auquel est du 1'extinction et qui peut-être ne peut nullement quitter les
bactéries. Si cette explication est juste, 1'acide pourrait être de 1'acide lactique,
de 1'acide aspartique ou de 1'acide succinique, car ceux-ci également peuvent être
oxydés, avec dégagement de lumière, par les bactéries lumineuses de poisson.
Il faut encore notcr Ie fait que, dans certaines circonstances, la glucose
peut favoriser 1'accroissement, pendant que la lumière est complètement éteinte.
) Des lignes de Ph. phosphorescens deviennent tout a fait transparentes sous 1'in-
fluence de la glucose: en deposant une goutte de carbonate de soude sur une pareille
ligni les bactéries elles-mêmes devenir eris de eendre, évidemment parce que
Ie carbonate de soude y pén<
259
C est ce qu'on remarque surtout dans I. trac.es sur des plaques de ge-
latine nourricière contenant de la glucose. Au microscope, on reconnait que les
bactéries de ces lignes sont transformées en gros corps sphériques a structure
interne particuliere, de sorte qu'il reste encon ir si eet accroissement
apparent n'est pas simplemcnt du au gonflement des bactéries par absorption
d'eau, sans qu'il y ait eu division. Lorsque la matiere de pareilles lignes est
portie sur une gelatine nourricière ordinaire, exempte de sucre, Ie degagement
de lumière ne tarde pas a se produire, et bientót 1'état nornial est rétabli
en ce qui concerne la forme et la division cellulaire.
~. Aliments photogènes et aliments p 1 a s t i q u
du Photobacterium phosphorescens. Matières in act iv es et ma tier es anti-
sep tiques ').
Tandis qu*il est tres facile de déterminer quelles sont les matières qui peu-
vent servir de sources carbone pour Ie Ph. phosphorescens, c'est-a-dire suppleer ce
qui manque a la peptone pour fortner uri aliment plastique complet, il est beau-
coup plus difficile d'apprendre a connaitre les corps qui contiennent Vazott sous
une forme assimilabh par notre bacterie. Pour atteindre Ie premier de ces deux
buts, Ie mieux est de faire usage de ce que j'appellerai Ie terrain a peptone du
Ph. phosp/wrescens.
Quant aux sources d'azote assimilable, j'ai cherche a les déterminer au
moven du terrain a glycerine du Ph. plwsplwrescens.
Le résultat principal auquel ces recherches ont conduit a déja été com-
muniqué au !; 4; il revient a ce fait, que les peptones seules sont aptes a
fournir I'azote, tandis que le carbone peut étre emprunté aux matières les plus
diverses. Je ne veux pas affirmer, bien entendu, que parmi les innombrables
corps non essayés par moi, il n y ait par des matières, autres que les peptones;
pouvant servir d'aliment azote ; seulement, ces matières, si elles existent, je ne
les ai pas rencontrées.
Le terrain a peptone peut étre préparé de deux manières différentes. D'abord,
on peut prendre pour tel une decoction de poisson dans 1'eau de mer, a laquelle
on ajoute encore 1 pour cent de peptone. Lorsque la quantité de peptone sup-
plementaire est moindre, elle donne aisément lieu. ainsi qu'on peut 1'inférer de
ce que nous avons vu plus haut, a un obscurcissement prolongé, qui occa-
sionne du retard dans la détermination de 1'aliment photogénique. Une pareille
gelatine de poisson contient, outre les substances particulières dont il a été (iuestion
pag. 256, une certaine quantité de matières pouvant fonctionner comme source
de carbone et fournir, conjointement avec la peptone, un aliment plastique. Ces
matières doivent étre consommées, absorbées par les bactéries, avant que les
expériences puissent commencer. Il faut donc laisser reposer pendant quelque
temps ces terrains a peptone, et n'en faire usage que lorsque le pouvoir lumineux
baisse. Ils montrent une grande tendance. après 1'action prolongée du Ph. phos-
') Sous le nom de matières >antiseptiques< je désignerai les corps qui entravent
1'émission de lumière et l'accroissement
17*
2Ö0
phorescens, a déposer des cristaux de phosphate ammoniaco-magnésien, surtout
quand, outre la peptone. on a ajouté un peu d'asparagine. Pour cette raison,
et pour d'autres encore, je présume que les éléments supplétifs de Ia peptone,
qui se trouvent dans une pareille gelatine de poisson, consistent, en dehors d'une
tracé de glycerine, principalement en corps amidés. Au surplus, je suis convaincu
que toutes les matières qui existent dans les décoctions de poisson. en tant
qu'elles ne constituent par des peptones, sont impropres a satisfaire au besoin
d'azote de nos bactéries. En lui-mème, a la vérité, ce point est d'importance
secondaire, mais il ne 1'est pas pour mon but; des expériences faites antérieure-
ment avec la gelatine de poisson peptonisée, et qui plus tard n'ont plus été
répétées avec la peptone seule, forment en effet la base du jugement a porter
sur 1'action de quelques-unes des substances qui seront nommées plus loin, et
emprttntent leur valeur a la certitude que Ie terrain ne contenait, comme source
d'azote, que des peptones.
La seconde forme du terrain a peptone est celle-ci. De 1 eau du mer, ou de
1'eau des dunes additionnée de 3 pour cent de sel marin, est mélangee avec
8 pour cent de gelatine, 2 pour cent de peptone et 0,2 pour cent d'une disso-
lution de cendres de levure dans 1'acide chlorhydrique, neutralisée par Ie phos-
phate ou Ie carbonate de soude. En délayant dans ce mélange une grande quantité
de Ph. plwsphorescem, on obtient, après la coagulation, une plaque lumineuse si
pauvre en matières carbonées qu'on peut immédiatement s'en servir pour les
expériences, tandis que dans Ie terrain a gelatine de poisson les bactéries devaient
préalablement subir quelques divisions. Il y a encore un autre avantage attaché
a ce terrain a peptone simplifié : on peut a son aide agir directement sur 1'état
auquel les bactéries ont été amenées par des conditions nutritives antérieures.
et celles-ci on les règle a volonté, en choisissant, pour 1'ensemencement. des
bactéries provenues de masses nourricières déterminées.
Pour la gelatine a glycerine, on peut prendre la même composition que pour
la gelatine a peptone, a cela prés, que les 2 pour cent de peptone sont remplacés
par 1 pour cent de glycerine.
La teneur en peptone de la gelatine du commerce, teneur mentionnée plus
haut et nullement négligeable, exige que ces terrains a glycerine soient, eux aussi,
soumis d'abord pendant quelque temps a 1'action épuisante du Ph. pkosphorescens:
c'est la seule maniere d'acquérir la certitude qu'il ne reste plus, comme matière
photogénique disponible, que la glycerine. Au bout d'environ 24 heures, a la tem-
pérature ordinaire de chambre, la gelatine de culture est privée d'azote assimi-
lable. aprés quoi 1'intensité lumineuse commence bientöt a diminuer1).
1 \n bout d'un temps tres long, de deux ou trois mois par exemple, toute culture
de Ph. pkosphorescens arrive, par suite de la mort de »vieilles« bactéries, a contenir,
a 1'état ilr liberté, une substance azotée et pouvant servir d'aliment photOKéne. Il en
résuhe que les cultures de Ph. phosphorescens, bien établies, sont en quelque sorte
immortelles. ('est ainsi que, dans mon laboratoire, un tube de Gayon rempli d'une
pareille culture a continue a briller vivement depuis Ie jour de la préparation, 11 oc-
tobrc 1888, jusqu'au moment actuel, 2 mai 1800. c'est-a-dire depuis plus de 18 mois.
Cette circonstance, toutefois, ne dérange pas nos expériences. vu qu'elles sont termin
eu trois on quatre semaines.
2Ó1
Le terrain poisson-peptone et, a un moindre degré, Ie terrain a pepto
ordinaire surpassent le terrain a glycerine sous Ie rapport de l'intensité lumineuse
manifestée dans les expériences : mais tous ils restent au-dessous du pouvoir
lumineux maximum que nos bactéries peuvent développer sous les conditions
les plus favorables, par exemple, «lans les cultures en lignes sur le terrain gela-
tine de poisson-eau de mer-peptone-asparagine-glycérine.
Pendant longtemps je me suis demandé quelle pouvait bien être la raison
principale de ce fait. Aujourd'hui, je crois en avoir trouvé l'explication partielle
dans la circonstance que le mélange de différentes matières favorise l'action de
chacune d'elles, c'est-a-dire, que la peptone, en réunion avec la glycerine et Ia
glucose, peut déterminer plus de luminosité et plus de croissance qu'avec chacune
de ces matières séparément ')• J'ai observé le même fait chez d'autres microbes,
et jen citerai quelques exemples, parce qu'il me parait important.
A de 1'eau de mer, dans laquelle a ëté dissous o,; pour cent de peptone,
on ajoute o,t pour cent d'asparagine, 0,2 pour cent de glycerine et une tracé
de bactéries lumineuses. Bientöt le liquide commence a donner une lumière tres
vive, et cette émission continue sans affaiblissement jusqu'a ce que 1'asparagine
soit totalement consommée; alors il se produit assez subitement une diminution
de lumière, après quoi la luminosité ne varie plus aussi longtemps qu'il r.
de la glycerine disponible.
Même dans un terrain lumineux ordinaire, préparé avec du bouillon de
poisson, V2 pour cent de peptone et des bactéries de Ph. plwsphprescens, on peut
reconnaitre assez nettement, au subit affaiblissement de lumière, le moment
1'une des matières photogènes du poisson disparait, tandis qu'il reste encore un
ou plusieurs des autres éléments. De différentes observations il semble résulter
que les amides de ces décoctions de poisson disparaissent les premières, la gly-
cerine Ia dernière.
Autre exemple. Le mycoderme ordinaire de la bière. Mycoderma cerevisiae, peut,
en présence d'un sel ammoniacal, croitre modirément aux dépens de 1'alcool, et
tres lentemeid aux dépens de la glycerine. Sur une couche de gelatine contenant, outre
eet organisme, du sulfate d'ammoniaque et de la eendre de levüre, plafons, a
quelque distance 1'une de 1'autre, une goutte d'alcool et une goutte de glycerine:
au bout de 2 ou 3 jours on verra les champs de diffusion de ces matières devenir
un peu troubles par suite du développement en colonies des cellules du Mycoderma;
le champ de diffusion de 1'alcool perd sa transparence plus tot et plus com-
plètement que celui de la glycerine, moins facilement assimilable. Lorsque. toute-
fois, les gouttes de ces matières ont été placées sur la gelatine de telle sorte
que leurs champs de diffusion se coupent avant que les cellules aient eu le temps
de tout absorber, il se forme un champ d'intersection lenticulaire, dans lequel
1'accroissement parait étre encore plus énergique qu'on ne pourrait 1'attend
mème du concours de ce que chacune des deux matières produit séparément.
Par rapport aux bactéries lumineuses, tout ceci s'applique évidemment aussi bien
au dégagement de lumière et au processus respiratoire qu'au résultat de ces
actes, en tant qu'il peut étre rendu visible par 1'accroissement.
') Tel n'est pourtant pas toujours le cas, ainsi que nous l'avons vu plus
(voir p. 254 et a b en B de la fig. p. 2551
2Ó2
Comment ces phénomènes doivent-ils être interprétés ? Avons-nous a nous
figurer, dans Ie protoplasma des microbes, I'existence de groupes agissant séparé-
ment et qui seraient, pour ainsi dire, autant d'adaptations spécifiques a des ma-
tières déterminées ? Ou bien, faut-il songer a des états de mouvement intermit-
tents des groupes actifs, a un état de »fatigue«, qui laisserait place a d"autres
tormes de mouvement et se dissiperait sous leur influence? Un argument, me
semble-t-il, en faveur de la seconde hypothese, c'est que les matières chimiques,
susceptibles de donner lieux aux actions dont il s'agit, peuvent souvent être choisies
tout a fait arbitrairement dans de longues séries de corps. D'un autre cötc, toute-
fois, la constitution de la matière vivante des organismes superieurs parait être
telle qu on doive conclure a 1 existence de différences de substance entre les unites
materielles du protoplasma, unitês qui servent a la fois de fondement aux fonctions
spécifiques et aux formes spécifiques des organes, et qui, lorsque leur röle devient
prcpondcrant, font apparaitre ces actions ou ces configurations1).
Mais, revenons aux terrains photogéniques.
Ainsi qu'on 1'a déja vu. 1'activité des bactéries, et par suite leur vitesse de
rcaction, est beaucoup plus grande durant 1'état lumineux quaprès 1'extinction
complete, et dés que l'aliment contenu dans Ie milieu ambiant a été absorbé par
les bactéries, on n'a plus a craindre que eet aliment devienne une soucre derreurs.
C'est donc avec des plaques fortement lumineuses quil convient d'opérer.
Cette condition sera evidemment Ie mieux realisée en répartissant une tres
grande quantité des bactéries lumineuses dans une gelatine nourricicre preparée
sans faire usage de poisson. Aussi longtemps, toutefois, qu'une matiére quelcon-
que, pouvant servir d aliment photogéne, existe encore a 1'état de dissolution dans
la gelatine, donc en dehors du corps des bactéries, toute augmentation de sa
quantité est indifferente, de sorte que, placée sur Ie terrain lumineux, cette matiére
se montre complétement inactive. Si, par exemple, une plaque est lumineuse aux
depens de glycerine libre, dissoute dans la gelatine, une goutte de glycerine, dé-
posee sur cette plaque, est tout a fait inactive: ou bien elle donne lieu a ex-
tinction lorsque la limite de concentration determinée par les peptones est franchie,
c'est-a-dire, dés que la glycerine pénêtre plus rapidement du milieu ambiant dans
les bactéries que ne Ie font les peptones equivalentes2).
Au reste, il est evident que Ie fait en question n'induira pas facilement en
erreur. quand la composition de la gelatine employee sera connue d avance.
Pour Ie point suivant, au contraire, la certitude est beaucoup plus difficile a obtenir.
L'asparagine ne peut pas servir de soucre d'azote pour la glycerine, les sucres,
') Je pense ici a la stabilité des conidies de beaucoup d'Ustilaginées et d'Asco-
mycètes, a celle de certains - a accroissement continu des plantes supérieures,
tels que les racines et les rhizomes, aux sexes des plantes dioïques et des animaux,
a la permanence des axes latéraux des Conilères lors de la multiplication par boutures,
aux formes dites »de jeunesse» ou »de transition» dans cette même classe de plantes.
plusieurs autres phénomènes analogues.
) Il ne faut pas perdre de vue, pour Ie jugement a porter sur ces expériences ou
In même genre, (iue des colonies disséminées dans la gelatine se com-
ponent, suus Ie rapport en question, un peu autrement que des bactéries isolées. Il
est toujours bon de répéter une même expérience dans des conditions différentes, afin
rendre plus indépendant de causes perturbatrices peut-être inconnues.
263
les acides organiques et leurs sels, ni pour les autres matieres examinées par m
En conséquence. ie regarde 1 asparagine comme n'ctant jamais propre a ceder de
lazote assimilable, tandis que -ence de peptones, ce corps se montre un
excellent aliment photogene et plastique. Peut-être, cette conclusion n'est-elle pas
juste et sera-t-il prouvé par des recherches ultérieures qu' es combinaisons,
déterminées, azotees ou non. ou des melanges de pareilles combinaisons. qui, ajouu-s
a la glycerine, aménent 1'azote de ce corps sous ui rnilable pour les
bactéries lumineuses. De pareilles matieres me sont toutefois inconnues. et toute
conclusion ne peut naturellement reposer que sur les connaissances du moment.
Pourtant, je ne crois pas que, parmi les matieres dont la liste sera donnée ci-
dessous, on en trouvera qui aient cte mal jugees: pour cela, la marche 'Ie 1'ex-
perience est trop simple, et, une fois comprises les conditions fondamentales du
dégagement de lumiére et de 1 accroissement, il reste a peine place au doute.
Les matieres qui auraient pu occasionner Ie plus derreurs, parce que je
n avais aucun moven den apprecier la pureté, telles que la kreatine, la sarcine.
1'allantoïne. la neurine, sont toutes non photogeniques, de sorte qua leur sujet
on peut seulement detnander si elles ont ete examinces aussi bien par rapport
a la peptone, c est-a-dire comme sources de carbone, que relativement a la glycerine,
c'est-a-dire comme sources d'azote. Or, ce doublé examen a eu lieu. et dans aucune
des deux directions les matieres en question n'ont apporte Ie moindre changement a la
lumiére. Quant a savoir s il existe d'autres corps, avec lesquels ces matieres puissent
constituer un aliment plastiqe, c'est la une question que je ne saurais naturellemens
trancher d'une maniere generale: mais je serais surpris qu'il en fut ainsi. et let
sucres, qui sous ce rapport mentent en premier lieu fattention. ne sont pas du
nombre de pareus corps.
Après ce qui precede, il est suffisamment clair que la peptone ne produit
pas de champ lumineux sur un terrain a peptone, mais bien sur un terrain a
glycerine et sur un terrain a asparagine. De méme- on comprend que 1 asparagine
doit être completement inactive sur un terrain a glycerine, et qu elle peut au
contraire donner un champ lumineux brillant sur un terrain a peptone.
Xous avions deja appris a connaitre quelques-uns de ces faits au § 4, en
parlant des conditions générales de la nutrition : mais il ne m a pas semble in-
utile d'entrer dans quelques repetitions. a propos d'observations sur lesquelles sont
fondées des vues d une certaine gencralite.
Dans Ie tableau suivant. les matieres qui ont fait 1'objet d'une étude spéciale
se trouvent reparties en trois groupes. Au premier groupe appartiennent tous les
corps qui forment avec la peptone un aliment plastique complet, et les peptones
elles-mémes. qui jouent ce róle par rapport aux corps en question. Sous Ie nom
de peptone sera entendu Ie produit essentiel de la transformation de la gelatine,
de 1'albumine et de la caseine par la pepsine et par la trypsine. abstraction fake
des difïérences que ce produit présente certainement dans les divers cas.
A 1'execution des expériences qui servent de base au tableau, M. Ie Dr. \\ ijs-
man a pris une part active: sans sa collaboration. plusieurs des substances qui
y figurent auraient du etre omises. C'est a 1'obligeance de M. Ie Professeur
"t Hoff que je dois les sels actifs des acides malique et tartrique, comme auss'
différents aldehydes aromatiques mentiom
264
\ction de «lifférentes matières sur la luminositt
et 1'accr oissement du P hotobacterium phosp horescens.
Matières Photogènes:
Champs de difïusion
plus luraineux que Ie
terrain.
Matières [nactives:
Champs de diffusion
egaux au terrain.
Pas de champs d'accrois-
sement.
Matières Extinctives
ou Antiseptiques:
Champs de difrusion
plus obscurs
que Ie terrain lumineux.
Pas de champs d'ac-
croissement.
1. Hydra tes de
Carbone, Glu-
cosides et Al-
cool s.
2. A c i d e s o r g a -
n i qu e s et 1 e u r
sels (non aro-
rnati ques).
Glucose
Galactose
Lèvulose
Maltose
< ilycérine
Acide lactique
(tres faible)
Lactate de chaux
(tres faible)
Lactate de soude
(tres faible)
Lactate de potasse
(tres faible)
Succinate de chaux
Acide malique
M.il.ite de sonde
Bimalate d'ammoni-
11111 droit
Bimalate d'arnmoni-
um gauche
Bimalate d'ammoni-
um inactif
Bimalate de mag-
nésie
Vcide gij c< rim
■ 1 ate de chaux
Amidon Sorbine
Inuline
Glycogène
Erythrogranulose
Maltodextritie
Leucodextrine
Amylodextrine
Arabinose
Raffinose
Sucre de canne
Sucre de lait
Dulcite
Mannite
Quercite
Erythrite
Alcool amylique
Alcool éthyliqu'e
Glycol
Amygdaline
Arbutine
\cide citrique
Acide mucique
Acide nxalique
Oxalate d'ammoni-
um
Bioxalate d'ammo-
ni um
Acide glycolique
Glycolate de chaux
Formiates
Acétates
Butyrates
Acide tartrique
Tartrate de chaux
Acide racémique
Sel de Seignette
il y a entre elles tant d'analogie qu'on peut en traiter simttltanement.
En parlant des conditions générales de !a nutrition des bactéries lutnineuses,
j'ai indiqué que ces bactéries lutnineuses, en opposition avec les bactéries a peptone-
carbone, peuvent être appelées bactéries a peptene. Comme elles possèdent la propriété
de sécréter un enzynie tryptique tres actif, qui liquéfie et peptonise la gelatine
et les matières albuminoïdes, ces bactéries sont capables, en présence des sels
nécessaires, de vivre et de produire de la lumière aux dépens de pareus corps.
Il faut toutefois remarquer qu'avec des conditions nutritives aussi simples Ie
pouvoir lumineux est faible, et peut méme entierement disparaitre au hout de
quelque temps, sans que la multiplication perde de son energie. On obtient des
cultures bien lumineuses, — quoique ne possèdant pas encore. elles non plus, Ie
maximum possible de pouvoir lumineux. en ensemer.';ant avec Ie Ph. indicum, de
1 eau de mer dans laquelle a été dissous 1 on 2 pour cent de peptone du commerce.
A 300 C. la multiplication y est tres rapide, et au bout de 24 heures, ou plus.
Ie pouvoir lumineux egale celui du Ph. phosphorescens. Pour atteindre toutefois.
avec Ie Ph. indicum, Ie plus haut effet lumineux, il convient d'employer un aliment
melange. Comme tel, j ai appris a connaitre un bouillon de poisson modérément
concentré, auquel a été ajouté un peu de peptone, par exemple V2 pour cent.
Quand les cultures ont bien retissi, on obtient de cette maniere des liquides tr< s
brillants et dont fintensité lumineuse surpasse méme assez notablement celles des
cultures de Ph. phosphorescens: vus surtout a une faible lumière de gaz ou de lampe,
ces liquides présentent la belle teinte vert de mer ou bleu d'azur, qui est propre
au Ph. phosphorescens, se rencontre aussi chez des espéces fortement lumineuses
du groupe des Coelentéres et a été décrite avec admiration par différents auteurs.
L idee que sous les tropiques 1'Océan peut étre temporairement transformé en une
pareille culture lumineuse, fait apparaitre devant notre imagination un spectacle,
touchant presque au surnaturel. A ce que je crois, Ie phénoméne est bien connu
des marins néerlandais, par exemple dans la mer de Banda, et désigné par eux
sous Ie nom de »melkzee« (mer de lait)1). Suivant M. Fischer, I'intensité lumi-
neuse de Ia »mer de lait« est plus faible que celle de 1'eau de mer rendue phos-
l>horescente par ses cultures de Ph. indiaan '-').
Mais revenons a la nutrition de nos bactéries lumineuses a peptone.
Par Taddition de matières tres variées a des cultures faiblement lumineuses
') «Milky sea« des navigateurs anglais. Au sujet de ce phénoméne, qui dép
de beaucoup en magnificence la lueur produite par Ie Noctüuca miliaris, on peut con-
sulter Fischer. Zeitschr. f. Hygiëne, Bd. 2, p. 88, 1887. qui, au cours de n années p
sur mer dans des climats tropicaux et subtropicaux, l'a vu une seule fois, savi
février 1881, a 1'est de Socotra. La veille, la uier avait été couverte de méduses. II n'esl
pas encore décidé si la bacterie active de ce phénoméne est identique au l'h. indicum
découvert, comme nous avons vu, par M. Fischer dans la mer des Indes occidentales
-) Dans la nier du Nord, la lueur produite par Ie Photobacterium luminosui;
plus faible que celle due au Xoctiluca miliaris.
268
de Ph. luminosum et de Ph. indiaan j ai chercht- a augmenter Ie pouvoir lumineux.
Cela m a effectivement reussi dans quelques cas, par exemple, avec 1 asparagine
chez les Ph. indiaan et luminosum, avec la lévulose, la glucose et Ie sucre de canne
chez Ie Ph. indicum seulement. Les trois substances nommtwes en dernier lieu ne peu-
vent étre supportces qu en quantité extrémement petite, Vio pour cent, par exemple;
une proportion plus forte produit 1 extinction. Sur 1 accroissement elles n'ont pas
d action favorable, et méme elles Ie ralentissent. En général, Ie maximum de pouvoir
lumineux parait bien étre Hé a la division et a 1 accroissement, mais non a la
division la plus rapide, ni a 1 accroissement Ie plus énergique. Pour les phéno-
mènes de fermentation, qu'ils soient dus a des bactéries ou a des levüres ordi-
naires, jai observé quelque chose d analogue. Dans les matras oü ces organismes
produisent des fermentations extrémement fortes, la vitesse de multiplication est
relativement petite: et, si une culture tres lumineuse de Ph. indiaan dure beaucoup
plus longtemps qu une culture peu lumineuse, dans laquelle on voit se former
bientót d'épaisses pellicules bactériennes, il en est de même pour certaines fermen-
tations bactériennes de matiéres albuminoïdes, par exemple, pour la fermentation
scatolique, due a un organisme qui se trouve dans la terre et détermine la putréfaction.
Pour les expériences sur les Ph. indiaan et luminosum cultivés en terrain solide,
je n'ai, a 1'origine, employé que 1'agar-agar. Dans une pareille masse, toutefois,
la division et la formation des colonies paraissent rencontrer des difficultés, et
jusqu'ici je n'y ai pas obtenu, avec ces espèces, des résultats aussi nets qu'avec
les autres. Pourtant, je puis citer une couple d'experiences assez instructives. Elles
avaient rapport a 1'action de 1'albumine d'ceuf, de la caséine, de la fibrine et du
gluten de froment. De petites quantités de ces matiéres furent portées sur des
terrains d'agar ensemencés de Ph. indiaan, qui avaient d'abord donné de la lumière
avec la peptone, mais commenqaient a s'obscurcir. Elles y produisirent des champs
diffusifs de petite dimension, qui. en intensité lumineuse aussi bien qu'en accroisse-
ment, surpassaient un peu Ie terrain, mais nullement dans la mesure oü cela est
Ie cas dans les expériences analogues avec Ie Ph. plwspliorescens et Ie Ph. Pflügeri,
lorsqu'on ajoute un aliment plastique a des terrains de gelatine faiblement lumineux.
Quoi qu"il en soit, il est certain que les corps albuminoïdes insolubles, ci-
dessus nommes, peuvent servir d'aliment photogène et plastique a nos bactéries
;i peptone. Pour cela, la trypsine sécrétée par ces bactéries lumineuses doit évi-
demment' rendre solubles les corps en question et les transformer en matiéres
diffusibles. Les dimensions des champs de diffusion, en tant que'lles devenaient
visibles par 1'accroissement d'activité des bactéries, étaient d'ailleurs ^beaucoup
moindres qu'on n'eüt du Ie présumer d'aprt-s la vitesse diffusive de la peptone du
commerce, telle que 1'avaient établie les expériences faites avec Ie Ph. phosphorescens.
L'ne sembable prcparation de peptone avant toutefois été placée, comme terme
de comparaison, sur une plaque d'agar-P//. indiaan, cette préparation donna, elle
aussi, un champ beaucoup plus petit qui'1 n'était a i>révoir. J*en rec,us 1'impression
(jue la peptone du commerce est un mélange d'au moins deux matiéres, de vitesse
diffusive inégale; la moins diffusible serait la cause principale, sinon la cause
unique. de la luminosité des bactéries a peptone, tandis que, chez Ie Ph. phos-
phorescens et les autres bactéries lumineuses a peptone-carbone, cette fonction
serait rendue possible aussi par la matière plus rapidement diffusible, jointe a la
269
glycerine ou a d'autres corps cai ,ns vu, plus haut. que Ie PA
phorescens peut dégager de la lumière et croitre faiblement sous 1'innuene de cer-
taines matières secretees par des microbes vivants, matières qui se trouvent
dans les précipités alcooliques des décoctions de tissus animaux et végétaux, par
exemple, de poudre de pancreas. Ici. je ferai remarquer qu'il parait y avoir une
certaine analogie entre ces matières et 1'aliment photogène et plastique lentement
difïusible des bactéries a peptone, tel que nous i'avoi Former par l'i
de 1'enzyme tryptique sur la gelatine, 1'albumine, la caséine et Ie gluten.
Dans les derniers temps. j'ai essayé de faire coaguler d
dicum au moven de Ia gelatine, et d'exécuter. avec les plaques lumineuses ainsi
préparées, des expériences de nutrition. J'ai reconnu que cela r irfaitement
et que des résultats peuvent être obtenus avant que ne commence Ia li
par 1 enzyme sécrété. Ce fait un peu inattendu est Ia consequeno
doit opérer a basse température, et qu'alors la secrétion de trypsine et la cro:-
sont extrèmement lentes. La décoction de poisson. concentrée par évaporation,
donne sur un pareil terrain un large champ tres lumineux, tjui toutefois se liquéfie
bientöt. La peptone et 1'asparagine donnent, chacune a part. de faibles pheno-
mènes de lumière et d'accroissement. Le sucre de canne. la glucose et la lévu-
lose déterminent une forte extinction, en mème temps que la secrétion d'un acide.
Ces diverses réactions sont complexes. et 1'on sait peu de chose relativement
a Tinfluence que les matières en question y exercent sur la secrétion de la tryp-
sine, et a la transformation, si faible soit-elle, que la gelatine doit simultanément
Les bactéries lumineuses a peptone ne forment nullement. en ce qui con-
cerne le chimisme de leur nutrition, un cas isolé. Il me semble que tous les
Spirilles et les Vibrions, un peu connus jusqu'ici, vivent d'une maniere entièrement
semblable. c'est-a-dire. empruntent leur aliment plastique exclusivement a de-
tones, qu'ils peuvent. tout comme le Pk. indiaan, a 1'aide de leur enzyme tryp-
tique, préparer aux depens des matières albuminoïdes. Ainsi, M. Hueppe a montre
que les spirilles du cholera, découverts par M. Koch, se laissent cultiver dans le
contenu des oeufs, par exemple. en pratiquant a la coquille une petite ouverture.
a travers laquelle on introduit une tracé de bactéries dans le blanc. Moi mème
j'ai cultivé quelques spirilles marlns sur gélatine-eau de nier, sans aucun autre
aliment, et j'ai obtenu de cette fac,on un accroissement vigoureux: toutes -
de matières, ajoutées a la gelatine, restèrent inactives. Un bacille pigmentaire ex-
trèmement interessant, qui est generalement répandu dans la terre. croit, ei» -
une matière colorante violette et en produisant un enzyme doue d'un grand pouvoir
de liquéfaction. sur la gelatine pure, ainsi que dans le lait aux depens de la caséine.
Je suis mème porté a croire que ce qu'on entend par putréfaction est toujours
une transformation de corps albuminoïdes sous 1'inriuence de b i teries a peptone
Cela est indubitablement vrai pour ce qui concerne la plus commune de toutes
les bactéries de la putréfaction. le Bacillus fluorescem lique/aciens, qui peul
vivre parfaitement de gelatine seule, et qui est la cause ordinaire de l'altération
des décoctions de pois et de haricots. V- cilles de la pul dite pan-
créatique vit et agit d'une maniere analogue. Quant a la formation ou non-for-
mation de produits accessoires fetides. elle parait dépendre aussi bien de la nature
chimique du corps attaque, notamment de la présence ou de
270
ou du phosphore dans la formule chimique, que de l'état physiologique des bactéries
elles mêmes. Que ce dernier facteur, a savoir l'état des bactéries, doit avoir de
1'influence dans Ie phénomène, c'est ce qui ressort, par exemple, du fait suivant:
Ie Plwtobacteriunt luminosum, qui a basse temptrature ne forme aux dépens de la
gelatine que des produits inodores, détermine, après y avoir été cultivé quelques
jours a une température élevée, une transformation toute différente, recbnnaissable
a 1'odeur; et méme il continue encore a Ie faire pendant quelque temps lorsque
les cultures sont portées a une température plus basse. Chez cette espèce, toute-
fois, la fonction lumineuse est, elle_aussi, tres variable et, comme nous 1'avons
vu, extrêmement sensible au degre de chaleur.
9. Theorie de la fonction lumineuse.
La fonction photogénique, chez les bactéries lumineuses de mêtne que chez
d'autres espèces lumineuses dans Ie monde organique tout entier, est liée a la
matière vivante. Jamais on n'a réussi a isoler quelque element lumineux ou quelque
matière photogéne pouvant devenir lumineuse en dehors des cellules vivantes1).
Même 1'existence de quelque corps particulier, qui peut-être ne pourrait être en-
levé aux cellules vivantes, mais auquel devrait pourtant être rapportés les phéno-
mènes de la luminosité, n'est rendue probable par aucune expérience.
A mon avis, la fonction lumineuse est inherente aux molécules vivantes, de
méme que 1'est la fonction fermentative. Pour la fermentation alcoolique aussi
on a souvent admis, a 1'cxemple de Liebig, et après que la signification des en-
zymes eut été plus généralement reconnue, que ce phénomène devait être déter-
mine par quelque matière spécifique, qui a la vérité ne pouvait être séparée de la
cellule de levüre mais qui pourtant dédoublerait Ie sucre en alcool et en acide
carbonique, tout comme la diastase transforme 1'amidon en maltose et en dextrine.
Si je ne me trompe, M. Hoppe-Seyler est encore aujourd'hui Ie partisan de cette
hypothese. Mais de plus en plus on en reconnait la stérilité, et depuis les recherches
de Pasteur elle commence a être entièrement abandonné.
Pour en revenir a la fonction lumineuse, a différentes reprises on a essayé
de prouver 1'existence d'une matière photogéne spécifique; ordinairement, il a été
'-u 1 'posé que 1'oxydation de cette matière devait être la cause prochaine du dé-
gagement de lumière. On croyait ètre fondé a émettre cette supposition d'après
les expénences de Macaire2) et de Matteucci3) sur les organes lumineux de vers
luisants. M. Phipson') donna a lidée une forme plus concrete, en imaginant, pour
la matière photogéne hypothétique du Raia, Ie nom de »noctilucine« ; mais ses
considérations et observations ne prouvent pas que Ia matière vivante doive être
exclue comme support de la fonction lumineuse.
') Le niucus lumineux découvert par Spallanzani, et au moyen duquel certaines
meduses de la Méditerranée peuvent rendre phosphorescente l'eau qui les entoure, est
du protoplasma vivant, expulsé de cellules . 145, 1847.
ur la matière phosphorescente de la raie, dans Compt. rend., T. 51, p. 541, 1860.
Sur la noctilucine, Ibid., T. 75. p. 547, 1872.
271
L'existence d'un principe phosphorescent particulier acquit plus de probabilité
par les observations de M. Radziszewsky1). Celui-ci découvrit Ie pouvoir lumineux
intense développé par la lophine, lorsque ce corps, dissous dans 1'alcool amylique,
est verse sur 1'hydrate de potasse solide. Il se forme alors mi liquide qui, en
s'oxydant lentement a la température ordinaire, dégage autant de lumière que des
cultures modérément brillantes de Pholobacterium indicum 1 donc, un peu moins que
Ie Ph. phosphorescens), et qui donne un spectre continu de lumière jaune et verte,
analogue, quoique non identique, au spectre de Ph. indicum-). Mais Ie rapport a la
température est ici tout autre. Le Photobacterium indicum. cultivé dans la gelatine
de poisson peptonisée, cesse subitement de dégager de la lumière quand la tem-
pérature monte a 400 C, pour recommencer dés qu'elle s'abaisse au-dessous de
ce point; en d'autres termes, sa luminosité est une action physiologique 1
cellence. Le pouvoir lumineux de la dissolution de lophine, au contraire, croit
d'une maniere continue avec la température, certainement jusqu'a 6o° d'après mes
propres expériences, et a cette température il ne présente aucun indice d'affaiblisse-
ment subit, mais produit naturellement 1'impression d'un processus chimique ordi-
naire. M. Radziszewsky a cherché, par beaucoup d'autres exemples, a prouver
qu'entre la lumière de la phosphorescence organique et celle de la phosphorescence
chimique il y aurait réellement une tres grande analogie; il remarque8), entre
autres, que le protagon dissous dans le toluol donne a 450, en présence de 1'oxy-
gène libre, une forte lumière verte avec la choline, et en citant ce fait il
évidemment a la lécithine, universellement répandue comme element du proto-
plasma vivant. En répétant une grande partie des expériences de M. Radziszewsky,
je n'ai pas toujours trouvé les résultats qui'1 indique; c'est ainsi, par exemple,
que je n'ai pu observer le moindre phénomène lumineux en versant de 1'huile
d'amandes amères sur de 1'hvdrate de barvte.
') Ueber das Leuchten des Lophins, dans Berichte dn deutsch. Chem. Gesellsch., lid. 10.
p ;o, 1877.
-'1 M. le professeur F. Ludwig, de Greiz, a en la bonté de int- communiquer ce qui
suit sur la lumière de trois espèces de bactéries lumineuses, que je lui avais envi
»Das Spectrum des Photobacteriumlichtes schwankt übrigens nicht unwesentlich nach
dem Substrate. So ist das Licht auf Schweinefleisch im Vergleich zu dem blaugrünen
Gelatinelicht weiss bei Ph. phosphorescens. Der Anfang des Spectrums liegt denn auch
bei dem Gelatinelicht nicht bei D, sondern etwas bei I-b. wie mir auch jetzt nu di:
Vergleich bestatigt. Ph. Fischeri und I'h. Pffügeri einerseits, Ph. phosphorescens ander-
seits konnte ich leicht durch vin heil orange gefarbtes und vin blaues Glas unter-
scheiden, indem dort das Licht besser durch das orangegefarbte, h durch das
blaue Glas ging.«
Le fait, que la couleur de la lumière dépend de la nature - 1. 1-
273
de 70 heures a émettre de la lumière. Mais il ne mentionne pas Ie degre de dilution
de ces liquides, de sorte que. a mon avis, ce fait lui-méme ne prouve nullement
que les organes en question fussent morts. mais autorise seulement a croire que
les forces vitales peuvent être attachées avec une extreme ténacité a la matière
vivante des cellules lumineuses.
De tout ce qui précède, on doit finalement conclure, semble-t-il. <|ue pas une
seule preuve décisive n'a été donnée a 1'appui de Popinion qui fait dependre la
fonction lumineuse d'un produit de sécrétion particulier ou de quelque compose
chimique ordinaire. Il ne reste donc pas d'autre alternative qi r une foi
physiologique spécifique, analogue a la fonction fermentative, au pou cteur.
a la contractilité. a 1'irritabilité, et ne pouvant être étudiée avec fruit que si on
1'envisage de la sorte.
C'est a la mème conclusion qu'était déja arrivé M. Pflüger, il y a une quinzaine
d'années1). Ce savant fut Ie premier qui soumit les bactéries lumineuses a une
étude physiologique scientifique, et ce qu'il dit, relativement au point en question.
mérite d'être répété : voici ses paroles: » Da somit die Keizbarkeit bewiesen ist,
so ist gezeigt, dass die leuchtende Substanz lebende Materie ist. Denn die Keiz-
barkeit ist die erste und wichtigste Function der lebendigen Materie (p. 285). Les
expériences de M. Pflüger mettent aussi hors de doute, en ce qui concerne les
bactéries lumineuses du poisson phosphorescent, la nécessité de 1'oxygène libre pour
la fonction photogénique, et il est ainsi conduit a cette vue génerale: » Der Lebens-
process ist die intramoleculare Warme höchst zersetzbarer, wesentlich unter Bildung
von Kohlensaure und Wasser und amidartigen Körpern sich spaltender, im Zell-
substanz gebildeter Eiweissmolecüle. welche sich fortwahrend regeneriren und auch
durch Polymerisirung wachsen.«
Sans vouloir souscrire complètement au second de ces deux passages, il me
semble pourtant que M. Pflüger, dans les lignes citées, a indiqué avec justesse Ie
rapport entre la respiration, la fonction lumineuse et la vie.
D'après mes observations sur les bactéries lumineuses, je crois. ainsi qu'il a
déja été dit a plusieurs reprises, pouvoir faire un pas de plus en ce qui concerne
la définition exacte de la fonction photogénique. Tout ce que nous savons jusqu'ici,
a ce sujet, est conforme ou conduit nécessairement a la conclusion que Ie dé^aicement
de lumière accotnpagne la transformation des peptones de 1'aliment en matière
organisée, vivante. Cela a toujours lieu sous 1'influence de 1'oxygène libre, avec Ie
concours d'une source particuliere de carbone pour les bactéries a peptone-carbone.
sans un pareil concours pour les bactéries a peptone.
A la question, pourquoi les organismes dont la nutrition est a base de peptone
ne sont pas tous lumineux, on doit répondre. je crois. que la matière vivante des
différentes espèces doit présenter des différences chimiques. parce que de celles-ci
précisément dépend la différence des espèces. et qu'il n'est pas a présumer que
les états de mouvement des molécules. lors de la transformation des mèmes matieres
initiales en corps spécifiquement différents, soient identiques. Dans Ie cas seulement
oü ces matieres prennent part a la constitution d'un organisme photogene, leurs
etats de mouvement devraient être tels qu'il en résulte un dégagement de lumière.
!) Die Phosphorescenz der lebenden Organisn ttung für die Prin-
cipien der Respiration, dans i'tlüger's Archiv, Bd. 10. p. 27 J, 1875.
,0
M. W. Beijerinck. Verzamelde Geschriften; Tweede Deel.
274
Cette interprétation donne lieu a deux difficultés. D'abord, celle-ci : Dans les
organes photogènes des Vers luisants et des Pyrophores 1'émission de lumière est
accompagnée de la mort de cellules ou de protoplasma, avec formation d'une grande
quantité de sphéro-cristaux d'urate d'ammoniaque (suivant Kölliker) ou de guanine
( suivant R. Dubois). A cela, j'oppose Ie fait que dans ces organes il s'opère simultané-
ment, dans les cellules lumineuses elles-mémes ou dans une couche plus extérieure,
une régénération de cellules, soit par division, comme chez Pyrophorus, oü la «couche
photogène« et la «couche excrétoire« comptent toutes les deux plusieurs cellules
dans leur épaisseur, soit par rénovation du protoplasma actif, comme chez Lampyris,
oü la «couche photogène« et la «couche excrétoire« n'ont chacune que 1'épaisseur
d'une seule cellule ; or, il est tres probable qu'ici, tout comme chez les bactéries
lumineuses, Ie dégagement de lumière est Hé a Vaccroissement, plutót qu'a la mort.
L'excrétion extrémement forte, qui accompagne la phosphorescence, prouverait
seulement que la constitution chimique des organes photogènes, aux dépens de
1'aliment, n'est pas atteinte par la mème voie que la constitution analogue (mais
naturellement non identique) des autres cellules du corps, dont la formation parait
entrainer des excrétions moins intenses ' ). Mais precisément cette différence de
voie serait aussi la cause pour laquelle un dégagement de lumière se produit dans
1'un des cas, tandis qu'on n'en observe pas dans 1'autre.
Une seconde difficulté parait résider dans la «lumière fulgurale* que certains
animaux, surtout des animaux marins, peuvent émettre comme moven de defense.
propre a effrayer leurs ennemis. Cette lumière se trouve sous 1'influence de stimu-
lants nerveux, et elle dépend assez vraisemblablement de la mise en liberte subite
d'une reserve d'oxygene, maintenue par la force nerveuse dans des Hens qui peuvent
étre rompus brusquement. Notre theorie exige la présence de peptones, prètes a
passer tout a coup, conjointement avec 1'oxygène, a 1'état organisé de protoplasma
vivant. Peut-ètre sera-t-on tenté d'attribuer un semblable phénomène plutót a la
décomposition qu'a la formation de matière vivante. Pourtant, il y a des faits qui.
mème en ce cas, semblent plaider en faveur de 1'opinion ici défendue, par exemple
les periodes de repos nécessaires pour rendre possible la répétition de 1'acte dont
il s'agit. On peut admettre. il est vrai, que ces périodes sont destinées a donner
aux produits de sécrétion, engendrés lors de 1'émission de la lumière fulgurale, Ie
temps d'être évacués, d'oü résulterait Ia suppression de la cause de fatigue; moi-
même, je crois que telle est en partie la signification de cette périodicité, mais
seulement en partie, car je regard les temps de repos comme tout aussi indispensables
pour rendre possible 1'apport des peptones réagissantes. Quoi qu'il en soit, s'est
maintenant un fait bien établi que, chez les bactéries lumineuses, Ie dégagement
de lumière est lié a la consommation de peptones, et chez ces organismes toutes
les expériences sont beaucoup plus claires et laissent beaucoup moins de place au
doute que chez les ètres supérieurs.
Je ne puis toutefois abandonner la question de la fatigue sans avoir rappelé
1'intéressante découverte de M. de Quatrefages U.c., voir p. 561, relative a Ia lumière
1 Que la différence entre les divers organes d'un seul et mème organisme, aussi
bien que la différence entre les différentes espèces d'organismes, doive dépendre d'une
différence dans la composition du protoplasma constituant, c'e^t ce dimt on ne saurait
1 1 .1. mtei
275
du Noctiluca miliaris. Cet infusoirc peut émettre deux sortes de lumière, a savoir,
de la » lumière physiologique« et de ia «lumière pathologique*. La première s'observe
en cas de vie normale energique. la seconde sous 1'action d'influence nuisibles qui
amèneront bientót la mort, par exemple dans des petits fragments de la couche
tégumentaire avant Ie dépérissement complet. M. de Quatrefages a trouvé que des
animaux en bon état et émettant une forte lumière, examinés a un grossissement
de ioo a 120 diamètres, ne sont pas uniformément lumineux sur toute leur surface.
mais en quelque sorte parsemes de petits champs lumineux, qui peuvent ètre
comparés chacun a un amas d'étoiles, vu qu'ils sont composés d'un tres grand
nombre de points excessivement fins. Lorsque, au contraire, ces animaux étaient
a 1'état pathologique, leur couche cutanée tout entière brillait dun eclat uniforme.
M. de Quatrefages ne mentionne pas si les taches lumineuses de 1'état normal
occupent des places fixes ; je presume que tel ne sera pas Ie cas. 11 nous apprend
bien que chaque tache correspond a une trabécule protoplasmati(|ue. qui, venant
de 1'intérieur, s'applique contre la couche cutanée: mais il laisse intacte la question
de savoir si la situation de ces trabécules est constante, et je doute qu'elle Ie soit.
En tout cas. la poutrelle protoplasmatique a une influence déterminée et est évidem-
ment Ie moyen d'empécher la production de lumière pathologique. Cette influence
se laisse tout aussi bien expliquer en admettant que les trabécules évacuent les
produits de sécretion formés lors de Pexercice de la fonction photogénique, que
par 1'hypothèse qu'elles amènent la matiere necessaire au dégagement lumineux.
En cas de lumière pathologique, Ie lien qui retenait localement fixé l'oxygène libre
doit avoir été rompu, et les peptones disponibles. avec ou sans Ie concours d'amides
ou d'autres combinaisons du carbone, peuvent se transformer en matiere vivante,
aussi longtemps que la réserve n'en est pas épuisée, c'est-a-dire, jusqu'au moment
de la mort.
Chez les bactéries lumineuses indiennes j'ai observé, dans les derniers temps,
des phénomènes qui indiquent, tout comme chez Ie Noctiluca, 1'existence de lumière
»physio!ogique« et de lumière » pathologique « : mais je ne veux pas. en ce moment,
entrer dans Ie détail de ces observations.
10. La lumière des bactéries p o ss è de- 1- el 1 e quelque s i gn i f i ca t i o n
b i o 1 o g i q u e ?
La question, si dans la lutte pour 1'existence les bactéries lumineuses tirent
pront de leur faculté photogénique, doit, a ce que je crois, recevoir une réponse
négative. S'il'se trouvait que des animaux marins supérieurs fussent phosphorescents
par symbiose avec des bactéries lumineuses. Ie jugement devrait étre autre : mais
cela n'a encore été démontré dans aucun cas. M. Ie professeur Dubois a bien com-
muniqué avoir isolé de Pholades lumineuses des bactéries lumineuses, Ie Bacillus
f Mas1), mais plus tard il a déclaré étre néanmoins convaincu de 1'existence, chez
ces animaux, d'un organe photogène spécial. En outre, d'après les microphoto-
graphies du Bacillus Pholas qu'il a eu la bonté de m'envoyer, je tiens cet organisme
pour identique avec mon Photobacterium luminosum. M. Ie professeur Hoffmann, de
') Comptes rendus, T. 107, P- 502. 1888.
18*
276
Leiden, a également eu 1'obligeance de me ceder une grande quantité d'Actinies et
de Pholades vivantes, qui, toutefois, me parvinrent a 1'état non lumineux. L'examen
microscopique et bactériologique des tissus m'apprit que ceux-ci ne contenaient pas
de bactéries. A la vérité, Ie mucus du siphon de P/wlas dactylus et de Pk. carinatus
était richt- en bactéries '), semblables 011 identiques a 1'état non lumineux du Plwto-
bacterium luminosum; mais, des cellules de ce que je crus devoir considérer comme
1'organe photogène, il ne sortit pas de bactéries.
M. Ie Dr. Wijsman, ayant tres adroitement retiré, de 1'eau de mer phosphorescente
de la plage de Scheveningen, un Dinoflagellé fortement lumineux, qui fut déterminé
comme Ptychodiscus Noctiluca Stein, 1'a broyé dans de la gelatine de poisson peptonisée.
Aucune bacterie lumineuse n'en est provenue. Moi-même, j'ai recueilli a Scheveningen
deux espèces lumineuses de Scrtularia et une d' Obelaria, et, après les avoir bien
lavées dans 1'eau de mer, puis divisées dans de 1'eau de mer stérilisée, j'ai verse
celle-ci sur de la gelatine de poisson : cette opération aussi n'a donné que quelques
colonies de bactéries non lumineuses. En examinant au microscope Ie cordon
médullaire central de ces animaux, je trouvai des cellules allongées spéciales, qu'a
1'origine je pris pour des bactéries; mais maintenant je ne crois plus que telle
soit leur nature. Au reste, je sens parfaitement que tous ces résultats négatifs
prouvent peu de chose pour 1'opinion que des microbes ne peuvent pas étre la
cause du phénomène de la phosphorescence des animaux ; peut-être, en efïet, —
ainsi pourrait-on raisonner, — les microbes perdent-ils dans Ie corps des animaux
leur faculté de se multiplier franchement en dehors de ce milieu2). Mais, quand
méme cela serait vrai, il n'en résulterait pas la réfutation de 1'opinion que je
cherche a faire prévaloir. En effet, si les bactéries, une fois intruses, sont déchues
du pouvoir de vivre en dehors de 1'animal, la possibilité cesse que les microbes de
la mer et du rivage proviennent de ces animaux phosphorescents. Songer a une
action sélective, exercée par les animaux lumineux sur les bactéries lumineuses,
me paraitrait donc absurde.
Le mucus lumineux dont il a été question plus haut (p. 270), et que beaucoup
d'animaux marins, notamment quelques Annélides et Méduses phophorescentes,
répandent dans 1'eau a 1'approche d'un danger, consiste en cellules urticantes et
en protoplasma vivant expulsé des cellules lumineuses. Spallanzani'1) en dit déja
qu'il irrite comme l'ortie, et si fortement que la sensation de brülure sur la langue
persiste tout un jour; il a vu aussi que ce mucus peut rester lumineux quelque
') Et en spermatozoïdes.
!) Ce raisonnement est fondé sur l'observation suivante. Les Zoochlorelles (Zoo-
chlorella conductrix Brandt) de YHydra viridis sont sans nul doute des algues ayant
pénétré du dehors dans le corps de ces animaux, et appartenant au genre nouveau
Chlorella, dont je possède, de puis environ un an, une espèce en cultures sur gelatine,
qui croït assez promptement. Les Zoochlorelles elles-mèmes, ne peuvent être cultivées
sur gelatine et dans des liquides qu'avec la plus grande diffuculté, parce qu'elles cessent
temporairement de se diviser quand elles ne sont plus en contact avec le protoplasma
vivant des cellules animales. J'ai trouvé la raèrae chose pour les Zoochlorelles du
Paramaecium Bursaria et du Stentor polymor pluis. Le Zoochlorella parasitica Brandt, du
Spongia flaviatilis, ne se laissait même jusqu'ici point du tout élever en culture libre.
gi ((//e due Sicüie e in alcune parte deli' Apennino, Chap. 27. Je cite d'après
Ehrenberg, Das Leuchten des Meeres, dans Abh. Berl. Akad., 17 avril 1834. p. 44.
277
temps dans 1'eau de nier, 1'urine ou Ie lait, mais qu'ensuite il s'éteint, — évidem-
ment parce que la vie s'en retire. Dans ce cas non plus, on ne peut donc penser
a des bactéries lumineuses.
Je ne dois pas omettre, toutefois, de citer encore une observation qui m'est
propre, et qui s'accorde avec celle faite par M. Dubois sur Ie Pholas.
Lorsque, au mois d'aoüt 1888, j'eus isolé du sable marin Ie Plwtobacterium
lumirwsum, je remarquai que certaines méduses phosphorescentes, rejetées en abon-
dance sur la plage pendant les chaudes soirees d'été, et que je rapporte au Phialidium
variabile, laissaient, après avoir été broyées sur Ie sable, un mucus brillant d'une
vive lumière, dont 1'intensite répondait entièrement a celle de mes cultures de
Ph. lumirwsum. J'emportai alors, après les avoir soigneusement lavés dans 1'eau de
mer, quelques-uns de ces animaux, pour les examiner de la maniere ci-dessus
décrite. De 1'un d'eux est provenue une abondante culture pure de Ph. luminosum-
On ne saurait nier que 1'animal a été en contact avec 1'eau de mer et avec Ie
sable de mer, qui tous les deux contiennent Ie Ph. luminosum; mais il en est de même
des autres animaux lumineux, ci-dessus nommés. Provisoirement, je me borne a
conclure de cette observation que la substance du corps de la méduse doit être un
excellent aliment pour cette bacterie lumineuse, fait qui certes n'est pas dépourvu
d'intérêt; toutefois, 1'extrait ordinaire de poisson, convenablement préparé, possède
cette même qualité, de sorte qu'il ne semble pas qu'on doive y attacher quelque
signification biologique particuliere.
Reste encore une autre question. Lex animaux marins morls, qui deviennent
phosphorescents sur Ie bord de la mer, seraient-ils peut-être un moyen de dissémi-
nation pour les bactéries lumineuses?
Sans hésiter, on peut répondre négativement. Les courants de la mer seront
certes bien suffisants pour assurer la dispersion : Ie long de la mer du Mord, la
vague et Ie sable de 1'estran sont, -- tel était du moins Ie cas en 1888, — chargés
d'une véritable culture de ces bactéries lumineuses. Il ne saurait être question,
non plus, de dissémination par les oiseaux : les bactéries lumineuses ne resistent
pas a la dessiccation, ce qui exclut Ia dispersion par transport d'objets lumineux ;
et encore beaucoup moins supportent-elles 1'action de sucs digestifs acides, d'oü
résulte aussi 1'impossibilité de Ia dispersion par les excréments des oiseaux.
Personne ne peut dire quelles découvertes 1'avenir nous réserve en ce qui
concerne la vie dans les abimes de 1'océan ; c'est seulement dans les derniers temps
que 1'on a commencé a faire quelques recherches a ce sujet, et il en ressort que la
profonde obscurité qui règne dans ces régions est éclaircie par les rayons émanant
d'inombrables animaux lumineux, dont la biologie est inconnue. Mais, provisoire-
ment, nous n'avons aucune indication pertnettant de faire intervenir ici les mi-
crobes photogènes, de sorte que tout Ie monde conviendra, je pense, qu'il n'existe
pas de motif pour voir dans la lumière des bactéries un phénomène utile a ces
organismes. Cette lumière est évidemment la consequence accidentelle de trans-
formations chimiques, et tout aussi étrangère a la possibilité biologique de la per-
pétuation des bactéries, que la lumière de la lophine est étrangère a la possibilité
chimique de 1'existence de cette matière. Cette conclusion est encore corroboree
par Ie fait que Ie Photobacterium luminosum est beaucoup plus facile a obtenir et
a conserver a 1'état non lumineux que comme bacterie photogène, et que c'est
278
aussi a eet ctat qu'il existe Ie plus souvent dans les conditions naturelles. Un
développement tri-s actif a basse température (150 C) est seul accompagné de
phrnoménes lumineux intenses ; la vie ralentie par insuffisance de nourriture, et
1'accroissement tres actif a des températures plus élevées, vont au contraire de
concert avec une obscurité complete, et c'est sans doute a ce dernier état que
nos bactéries lumineuses se trouveront ordinairement sur les bords de la mer.
Par exception, seulement, 1'eau de mer offrira les conditions nutritives nécessaires
pour la multiplication rapide avec dégagement lumineux énergique. Ce raissone-
ment ne s'applique pas aussi bien, il est vrai, aux Photebacterium Pflügeri et phos-
phorescens, dont Ie pouvoir lumineux persiste, même quand la vie y est beaucoup
moins active : pourtant, lorsque 1'aliment carboné est tout a fait insuffisant, sans
que pour cela mort doive s'ensuivre, ce pouvoir disparait complètement, de sorte
que je me figure ces bactéries, elles aussi, passant la plus grande partie de 1'année,
dans la mer et sur la plage, a 1'état obscur.
II. Applications a lVtude des enzyines.
a) Etude des enzyines diastasiqius.
Au commencement de ce Mémoire, j'ai noté que Ie Ph. phospliorescens réagit
sur la maltose, tandis que Ie Ph. Pflügeri ne Ie fait pas. Cette propriété peut être
utilisée, dune maniere simple, pour la solution de certaines questions physiologiques
dif ficiles a résoudre par la voie chimique ordinaire, a savoir, pour décider si. dans
des actions diastasiques, c'est la glucose 011 la maltose qui prend naissance comme
produit de la transformation. Le mode d'exécution et la valeur d'une semblable
expérience ressortiront de ce qui suit1).
On prend de 1'eau de mer mélangée avec 8 pour cent de gelatine 1 pour
cent de peptone et lU pour cent d'empois, bien bouillie, de fécule de pomme de
terre ; a une première portion de ce melange on ajoute un exces de Ph. phospho-
rescens, a une seconde, un exces de Ph. Pflügeri. Après la coagulation, on obtient
des plaques de gelatine uniformément lumineuses, dans lesquelles la fécule reste
intacte, le Ph. phosphorescens et le Ph. Pflügeri ne pouvant utiliser cette matière
comme aliment, ni y déterminer quelque transformation, vu qu'ils ne sécrètent pas
d'enzymes exerqant des actions diastasiques. Place-t-on toutefois, a la surface des
deux plaques de gelatine, différentes préparations contenant de la diastase, celle-
ci se diffuse de tout cóté dans la gelatine et convertit la fécule en sucre et dex-
trine. Voici ce qu'on observe alors.
Quand on emploie, comme préparation diastasique, la maltose et la dextri-
nase de malt, la diastase de pancreas8), la ptyaline3), la néphrozymase4), la dias-
') Comp. Wijsman /. c. (voir p. 244).
') Obtenue en mettant dans 1'alcool concentré du tissu pancréatique vivant. 11 se
forme alors une masse blanche, facile a réduire en poudre, et qui est exempte de
trypsine, de sorte que sous son infiuence la gelatine ne fond pas.
*) Obtenue en agitant de la salive avec du chloroforme. Les cellules et le mucus
se déposent avec une partie du chloroforme. Le liquide surnageant est une dissolution
de ptyaline dans 1'eau chloroformée, et peut être conservé indéfiniment dans un flacon
bouché.
*) Obtenue en précipitant 1'urine par 1'alcool.
279
tase d'amylobacter' ). la diastase du péricarpe de Cytisus Laburnum, du sarrasin
germe, des graines germees du Mirabilis Jalapa, ou enfin la diastase de maïs, on
voit bientót apparaitre, sur Ie terrain a Ph. phosphorescens, des taches tortement
lumineuses, auxquelles succèdent des champs d'accroissement. Sur Ie terrain a Ph.
Pfliigeri les matières diffusées ne donnent pas lieu a de vrais champs de lumière
et d'accroissement. mais on observe seulement, aux endroits oü les préparations
diastasiques touchent directement la gelatine, un faible phénomène d'accroissement
et un fort effet lumineux local, dont 1'explication a été donnee antérieurement (p. 30).
De ces expériences il résulte que les diastases ci-dessus nommées ne forment
pas de glucose par leur action sur la fécule. Il me parait douteux, toutefois. que
dans tous ces cas la maltose soit la seule manere photogene produite ; je crois
plutót que dans des cas déterminés il se forme encore un autre sucre. qui est
photogene avec Ie Ph. phospfwresctns sans 1'étre avec Ie Ph. Pfliigeri, et qui occupe
l)eut-être une place intermediaire entre la maltose et la maltodextrine, dépourvue
du pouvoir photogénique.
b) Etude des enzvmes t/werst/s.
Une seconde série d'applications. auxquelles les bactéries lumineuses peuvent
se préter, est relative a 1'examen des produits d'inversion que Ie sucre fournit
sous 1'influence des enzymes inversifs. sécretes par des levüres ou par d'autres
microbes. Un exemple éclaircira ma pensee.
Au mélange eau de mer-gélatine-peptone on ajoute un exces de Ph. phos-
phorescens. Peu de temps après la coagulation, la couche de gelatine cesse d'émettre
de la lumière, par suite du défaut de combinaisons carbonées assimilables. On
y laisse alors se former des champs de difïusion de sucre de canne, de raffinose
et de sucre de lait, corps dont aucun n'est décomposé par les bactéries lumineuses
et ne donne par conséquent lieu a des phénomènes lumineux locaux. Trace-t-on
toutefois dans ces champs de difïusion des lignes de microbes inversifs, ou dé-
pose-t-on a leur surface de petites quantités de 1'invertine sécrétée par ces mi-
crobes, les sucres susdits sont transformés en ces endroits en sucre inverti. qui.
comme 1'expérience 1'apprend, est un excellent aliment photogene pour les bac-
téries lumineuses ordinaires. Dans Ie cas en question, 011 1'on dispose de champs
de difïusion formés par la raffinose, Ie sucre de lait et Ie sucre de canne, on peut
faire 1'expérience suivante. qui n'est pas dépourvue d'intérét.
Le Saccharomyces Kefyr. la levure contenue dans les grains de kefir. est en
etat de faire fermenter le sucre de lait, ce que ne font ni la levure de bière,
Sacch.cernisiae, ni la levure de vin, Sacch. eliipsoideus. Le sucre de canne et la raffinose,
toutefois, sont invertis par chacune de ces trois levures, et par consequent rendus
propres a la fermentation alcoolique. Or, en tracant des lignes de Saecharomycts
cerevisiae, de Sacch. Kefyr et de Sacch. eliipsoideus a travers les champs de diffusion des
trois sucres sur le terrain a Ph. plwsphorescens. on peut au bout de quelques jours
faire les observations suivantes, qui donnent 1'explication des differences, ci-dessus
mentionnées, en aptitude a determiner 1'inversion des sucres.
■) Obtenue en précipitant par lakooi le produit d'une fermentation normale .lalcool
butylique, déterminée par le Bac'Mus Amylobacter.
28o
Le e trouve sccrcter un enzyme. la lactase, par lequel
corr. : lit, les trois sucres en question sont invertis. c"est a c
fonne donc des sucres pouvant servir a l'accroissement du Pk. pkospkorescetn. Il
en resulte qu'autour des lignes de cette levüre, dans les charaps de diffusion de
chacun des trois sucres, on voit apparaitre des champs de lumière et d accroisse-
ment de Pk. i :-cens. Je dois toutefois faire remarquer que ces expcriences
- re de lait sont tres subtiles et que leurs resultats peuvent dcpendre
de circonstances accessoires, dont jusquici ie ne me suis pns encore bien rendu
comj I
Quant au " ' et au Scuek. cliipsoideus, ils produisent un enzyme
moins actif. 1'invertine2), qui est bien capable dinvertir le sucre de canne et la
raffinose. mais non dinvertir le sucre de lait3). Cela a pour conscquence qu'au-
tour des lignes de ces deux lerares, dans le champ du sucre de lait, le Pk. -
n eprouve rien de particulier. Il en est autrement dans les champs de
:sion du sucre de canne et de la raffinose: ces sucres sont transformes par
1'invertine. et fournissent du sucre inverti pouvant donner lieu tant a faccroisse-
ment qua la luminosité du F ernières observations a 1'egard
du sucre de canne et du raffinose sont parfaitement simples et décisives.
L"invertine, la lactase et en général tous les enzymes sont précipités de leurs
dissolutions par falcool ou par d'autres agents, qui ne nous donnent nullement
ia certitude d'obentir des corps purs. ou, a mieux dire, qui donnent la certitude,
que toutes sortes d'autres matières. notamment des dextrines, des gommes et des
peptones. sont precipitées en même temps que 1'enzyme. Pour cette raison, dans
txperiences oü des enzymes doivent être décelés par des eftets d'accroissement
ou de lumière, il convient de faire agir les matières renfermant les enzymes non
-ment sur une couche de gelatine qui, outre les microbes servant de rèactif.
contienne la substance destinée a subir la transformation enzymatique. mais aussi
sur un terrain semblable dépourvu de la substance a transformer. Par la com-
paraison des resultats obtenus dans les deux cas, on peut alors ordinairement
ner la part qui revient aux produits de 1'action enzymatique. La encore. toute-
il y a une chance d'erreur, car il est possible. — et lors de 1'examen des
preparations diastasiques le cas se présente réellement, — que dans fenzyme brut
un element qui ne devienne actif qu'en présence d'une petite quan-
du produit de conversion formé par fenzyme, et qui échappe donc a 1'ob-
ition lorsque ce produit de conversion fait défaut. Ainsi, dans la diastase prè-
l uelle provienne du malt, de la salive, de f urine ou du pancreas il y
,uelques expériences, en effet, j"ai obtenu des effets de lumière et d'ac-
• ere de lait, sous 1'influence du Saccharomyces ellipsoideus. Je me
donc demandé s'il serait possible que parmi les sucres de lait du commerce il se
igiraient différemment a 1'action de 1'invertine. Mais, jusqu'ici,
e sans solution. La possibilité se laisse concevoir aussi que, dans
soideus, il se rencontre différentes races de levüre?.
ne de la levüre de bière et celle de Ia levüre de vin paraissent être
eut-i! facilement étre mi> en fermentation par la levüre de kéfir,
e de bière, ni par la levüre de la grande industrie, qui est com-
. du Sacch. ellipsoideus.
28l
a une matiere, probablement une peptone, qui non seulement peut determiner avec
la maltose un phénomène d"accroissement et Ie lumière chez Ie Ph.ptwsphoiescens,
comme Ie font. reunies, la peptone du commerce et la maltose, mais qui peut
même être assimilee par Ie Ph. phosphorescens coniointement avec la maltodextrine,
laquelle devient alors substance photogène. Au reste. les champs de difïusion du
corps en question. dans les terrains de gelatine sont si petits que, en y mettant
1'attention nécessaire, on peut facilement se preserver de toute confusion avec
d'autres matieres. Son influence et sa signifkation deviennent naturellement beau-
coup plus grandes dans les cultures liquides.
c Etude des enzymes trypüques.
La trypsine est 1 enzyme albuminique du pancreas. Reaucoup d'espèces de
bactéries sécrètent une enzyme identique ou tres analogue a cette trypsine
créatique. De ce nombre sont. comme on la vu, nos bactéries lumineuses a pep-
tone. A cóté de la question de 1'identité ou de la di-ersité de ces enzymes. la-
quelle doit être résolue par 1 examen des produits qui peuvent naitre de leur action
sur la même matière protcinique. il s'en présente une autre, non moins importante,
relative a la nature des produits formés par Ie méme enzyme agissant sur des
corps albuminoïdes différents. Les bactéries a peptone en genéral, et les bactéries
lumineuses a peptone en particulier, deviendront peut-étre un moven de résoudre
ces questions. Pour cela, toutefois, il taudra des connaissances plus exactes que
celles acquises jusqu'ici par rapport aux produits de dédoublement des matieres
albuminoïdes sous finfluence des enzymes, et a 1'action de chacun de ces produits
sur les fonctions physiologiques des bactéries a peptone.
Selon toute probabilite. la trypsine sécrétée par les bactéries lumineuse>
identique a celle du pancreas. Du moins. cela parait résulter de 1'analogie des
transformations que f une et 1'autre font subir a lalbumine, a la gelatine et a la
caseine, en tant que, de la parité du pouvoir d'accroissement et de phosphorescence
chez les bactéries lumineuses indiennes. on peut conclure a 1'égalite de nature des
matieres actives dans ces processus. En ce qui concerne toutefois les enzymes
albuminiques sécrétés par Ie groupe de bacilles du foin'i. leur identite avec la
trypsine du pancreas ne me parait pas démontrée.
Les expériences peuvent être faites de la maniere suivante.
Dans un petit matras se trouve de 1'eau de mer contenant du phosphat -
3 pour cent de gelatine. Ie tout stérilisé par ébullition. puis infecté de Philcbacterium
indicum. Après 24 heures de séjour dans un thermostat, a la temperature de 300 on ob-
serve un peu d'accroissement et de dégagement de lumière; mais 1 un et 1 autre restent
faibles. de sorte que la trypsine sécrétée par Ie Ph. indicum ne forme. aux dépens
de la gelatine, que tres peu de matieres pouvant donner lieu au dégagement de
lumière. La perte du pouvoir de coagulation de la gelatine prouve cependant que
la sécrétion de trypsine a commence chez les bactéries. Au bout d'un nouvel ïnter-
l) Sous Ie imiii de >bacilles du foiiM j'entends ici tous les bacilles qui liquénent
la gelatine et dont les spores peuvent temporairement supporter la tempérai
l'ébullition. Ils appartiennent a différentes esp<
282
valle d'une trentaine dheures. fintensité lumineuse peut être devenue tres grande,
parfois aussi grande que possible. Mais alors encore, et même après un temps plus
long, faccroissement reste faible. L'augmentation d'intensité lumineuse demontre
toutefois qu'un aliment photogene doit s'étre formé aux dépens de la gelatine.
Si maintenant on ajoute dans de semblables matras de culture, avant que
les bactéries n'aient complètement peptonisé la gelatine, un tres petite quantité
de trypsine1), et qu'on abandonne Ie tout pendant 24 heures a une température
de 300 C, fintensité lumineuse se trouve, dans la plupart des matras, élevée au
maximum, tandis que, ici encore, l'accroissement demeure tres faible. La marche
des phénomènes conduit seulement a conclure qu'ils ont été accélérés, de sorte
qu'on ne peut songer qua une différence de concentration entre la trypsine du
pancreas et celle des bactéries, mais non a quelque différence qualitative. J'ai ob-
tenu Ie même résultat en employant comme aliment de nos bactéries lumineuses,
au lieu de gelatine, du blanc d'oeuf coagulé par la cuisson dans 1'eau de nier.
Dans un pareil liquide aussi, Ie dégagement de lumière est d'abord faible, ensuite
plus fort, et peut être notablement accru par 1'addition de pancreas, c'est-a-dire,
par faugmentation de la proportion de trypsine. Soit avec la trypsine du pan-
creas, soit avec celle des bactéries, foptimum de température pour la transfor-
mation, ainsi que Ie degré d'alcalinité Ie plus favorable, parait être Ie même.
Que dans notre expérience la trypsine pancréatique produit 1'aliment photo-
gène et plastique aux dépens de la gelatine, et ne contient pas elle-même certains
éléments pouvant remplir ces fontions, c'est ce qui résulte du fait qu'en dissol-
vant dans 1'eau de mer une quantité de trypsine egale a celle employee dans les
expériences ci-dessus decrites, et en infectant cette dissolution, préalablement stéri-
lisée, avec Ie Ph. indicum, on na pas obtenu tracé de lumiére ou d'accroissement.
') On peut se procurer des préparations tres actives en précipitant par 1'alcool des
extraits faits avec la poudre de pancreas du commerce. Moyennant quelques soins, ces
précipités sont faciles a obtenir a 1'état stérile.
L Beissner's Untersuchungen bezüglich der
Retinisporafrage.
Botanische Zeitung, Leipzig, 48. Jahrgang, 1890, S. 517—524, 533—541.
Vor vielen Jahren machte der berühmte Dendrologe C. Koelt die Mittheilung,
dass Tliuya ericoides (Retinispora ericoides Hort.), ungefahr 1852 zu Frankfurt
durch einen Steckling aus Tliuya occidentalis erhalten worden und unter dent betrüge-
rischen Namen Tuya juniperoides, als sogenannte neue Acquisition aus lapan, in den
Handel gebracht war.
Diese Thatsache hat anfangs nicht in dem Maasse die Aufmerksamkeit auf sich
gezogen, welche dadurch beansprucht wird, und man dürfte bei der Beurtheilung
derselben nur an eine gewöhnliche Knospenvariation gedacht haben. Frst durch die
beharrlichen Untersuchungen und Beobachtungen des Poppelsdorfer Garteninspectors
L. Beissner ist diese wichtige Sache zu grösserer Klarheit gebracht, obschon in
wissenschaftlicher Hinsicht noch gar Manches dunkel bleiht.
Yersuchen wir zuerst Beissner's Angaben hier kurz zusammen zu stellen.
Das Hauptresultat ist wie folgt.
Thuya occidentalis, Biota orientalis, Chamaecyparis pisifera und Chamaecyparis
sphaeroidea kommen in den Baumschulen und Garten, jede für sich, unter drei ver-
schiedenen Formen vor, welche als Hauptform, Uebergangsform und Jugendform be-
zeichnet werden können. Führen wir die drei Formen unter den gegenwartig dafür
acceptirten Namen nebeneinander an, so ergiebt sich folgende Uebersicht.
Haupt f orm
Uebergangsform
T u ge n df <>r 111
Thuya occidentalis
Biota orientalis
Chamaecyparis pisifera
sphaeroidea
Th. oee. Ellwangeriana
B. or. meldensis
Ch. pisif. plumosa
Ch. Sph. .-hut el yens is
Th. oee. ericoides
H. i>r. decussata
Ch. pisif. squarrosa
Ch. sph. ericoides
Die in dieser Tabelle aufgeführten Jugendformen gingen in dor 1 lorticultur, vor
dem Jahre 1887, gewöhnlich unter den Namen Retinispora und Chamaecyparis. die
Uebergangsformen entweder unter diesen Gattungsnamen oder unter den Haupt-
namen. Uebrigens giebt es eine verwickelte Synonymie, welche Beissner wieder-
holt übersichtlich zusammengestellt hat1), und welche uns hier natürlich nicht weiter
interessirt.
') Und zwar in seinem Handbuche der Coniferen -Benennung, Leipzig 1887, in
Jager und Beissner, Die Ziergehölze, 3. Aufl., S. 492, lg89. ""<' •" Berichten der
Deutsch. Botan. Gesellsch., Jahrg. 1889, Bd. 6, S. LXXXIIT.
284
Sehen wir alicr, auf wek lic Weise die Jugend- und die Lebergangsformen aus
den Hauptformen entstehen.
Hier muss eine bei den Coniferen ziemlich allgemein verbreitete Eigenschaft,
welche übrigens auch in gewissen anderen Familien vorkommt, so bei den Banksiaceen,
den Leguminosen, den Araliaceen und vielleicht auch bei den Myrtaceen und anders-
wo1), in Erinnerung gebracht werden. Die Eigenschaft besteht darin, dass aus einem
Seitenzweige, als Steckling verwendet, durchaus nicht bei jeder Art ein normaler
Baum mit Hauptachse und Seitenzweigen entsteht, sondern sozusagen ein frutescentes
Gewachs, ohne eine bestimmte Achse, welche den Seitensprossungen beim Wachsthum
vorauseilt.
Auf Seitenzweigen von Taxus baccata entstehen auf diese Weise vom Boden an
verzweigte Straucher mit mehreren, nebeneinander vertical aufwachsenden, gleich-
werthigen Achsen, was mir aus eigener Erfahrung bekannt ist. Aus einem Thttya
erhalt man aus den Seitenzweigen die »flachen« Baume, welche aus parallelen Laub-
schichten bestehen, die nur von einer Seite betrachtet decorativ sind, und in der dazu
senkrechten Richtung angesehen den »Tag« durchlassen. Ja, die Stabilitat iler Seiten-
achsen kann soweit gehen, dass gewisse Coniferen, welche ihre Spitze verloren haben,
.sich niemals wieder erholen können. So sagt Beissner z. B.2): » . . . überdies
theilt Cryptomeria japonica mit manchen anderen Coniferen die Eigenthümlichkeit,
dass sie, wenn einmal die Spitze verloren, ein Krüppel bleibt«. In anderen Fallen
können jedoch bei Entfernung der Spitze Seitenzweige diese ersetzen, und die Baum-
züchter machen davon Gebrauch3), um neue Hauptachsen zu bekommen, wenn es
sich um die Reproduction handelt. Gewöhnlich haben sie dafür gesonderte Exemplare,
welche als Mutterbïume verwendet werden in der Weise, dass nach Entfernung des
Gipfeltriebes zumZwecke desPfropfens, einige Seitenzweige durch geeignetes Schnei-
den zu neuen Gipfeltrieben herangezogen werden, welche dann wieder für spatere
Yerwendung geeignet sind.
Inzwischen giebt es gewisse Seitensprossungen, welche sofort der Hauptachse
ahnlich auswachsen können. Die Gartenbücher bezeichnen als solche, erstens, die-
j enigen Sprosse, welche hart an der Hauptachse entspringen aus ruhenden Augen an
altem Holze, und, zweitens, die Callusknospen, welche adventiv aus dem unterirdischen
Callus an gewissen Coniferenstecklingen heraussprossen, so z. B. bei den Araucarien.
l'ebrigens sind diese Verhaltnisse noch in hohem Grade einer wissenschaftlich bota-
nischen Untersuchung bedürftig.
Kehren wir nach dieser Bezeichnung des allgemeinen Sachverhaltes, wozu das
Verhalten von Retinispora nur als extremer Fall gehort, zu unserer Frage selbst
zurück.
Hier sind es die allerersten Seitenzweige, welche an den Keimpflanzen entstehen,
entweder in den Achseln der Samenlappen oder der nachsthöheren Primordialblatter,
') Nach Regel (Gartenflora 1882, S. 152) beschrieb Lindley 'die blühende Form
von Malonetia asiotica unter dem Namen Rhynchospermum jasminoides, und der namliche
Autor briiiKt die wohlbekannte Zusammengehörigkeit von Hedera arborea und Hedera
Helix in Erinnerung und weist auf die Jugendform von Evonymus japonica. Er hatte
auch Eucalyptus globulus nennen können.
*) Cryptomeria japonica Don var. elegans, Gartenzeitung 1884, S. 543.
*) Nach mündlicher Mittheihing.
285
welche durch erbliche morphologische Eigenschaften von der Mutterpflanze abweichen
und bei der Verwendung als Stecklinge Pflanzen von einem ganz anderen Habitus er-
zeugen, welche so sehr von der Norm abweichen können, dass die Botaniker und
Gartner in Bezug auf deren Verwandtschaft \ irregeführt worden sind1).
Bei denjenigen Cupressineen, welche spater anliegend schuppenförmige Blatter tra-
gen, sind die Keimprlanzen rait abstehend linienförmigen Nadeln besetzt und diese
Eigenschaft verliert nur die Hauptachse, wahrend die Seitenzweige ihren Character
endlos (wenigstens nach der bis heute vorliegenden Erfahrui halten und als
solche reproducirt werden können.
Horen wir was Beissner in seiner ersten Mittheilung über Thuya occidentalis
wörtlich sagt2): »Zum Ueberfluss kann ein Jeder von Samlingen der Th. occiden-
talis die Zweigchen mit nur linienförmigen Blattern, dann solche, wo luide Fon
vertreten sind, abschneiden und das Experiment4) nachmachen. Auch ich that dieses,
und erzog genau dieselben Prlanzen«, das heisst, er erhielt Th. occ. ericoides und
Th. occ. EUwangeriana.
In seiner zweiten Mittheilung •') über die Entstehimg von Biota orientalis de-
cussata und B. or. meldensis aus Biota orientalis heisst es: »Um Retinispora squarrosa
Hort. aus Stecklingen von Biota orientalis wieder zu erziehen, muss man genau dar-
auf achten, nur die kleinen Zweigchen mit kreuzstandigen Blattern, welche wir
dicht über den Samenlappen finden, zu walden. Die Mehrzahl dieser nur wenii; vor-
geschrittenen Zweigchen wird stets Biota meldensis'') ergeben, und tritt der schup-
penförmige Stand der Blatter etwas deutlicher hervor, so gehen die Stecklinge bald
in die ausgebildete Pflanze, namlich Biota orientalis über. Man hat zugleich den
Uebergang von einer Form zur anderen deutlich vor Augen.«
Es sind deshalb auch hier, wie oben gesagt, die ersten Verzweigungen der Keim-
pflanzen, welche ganz besonders geeignet sind ihren embryonalen Character wahrend
einer augenscheinlich endlosen Generationsreihe, bei der Vermehrung durch Steck-
lingszucht zu bewahren.
Ehe wir weiter gehen, scheint es nicht überflüssig, einen so ganz auffallenden
Sachverhalt durch die Erfahrungen eines anderen verdienten Gartners erharten zu
können. Ich führe deshalb das folgende Citat, welches dem Aufsatze von W. II o c h-
stetter ') entlehnt ist, ebenfalls wörtlich an.
»Die sogenannten Retinispora-Arttn der Garten sind alle ohne Ausnahme fixirte
Primordialformen von jungen Samenpflanzen der Gattungen Chamaecyparis.
und Thuya. Das Kunststück (wenn ich mich so ausdrücken darf) besteht darin,
') So wurde die Jugendform ven Chamaec chiedenen
Autoren und Gartnern zu Chamaecy paris, Retinispora, Cupressus, funiperus, Frenela und
Widdringtonia gebracht.
2) Beobachtungen über echte und falsche Chainaecyparis (Retinispoi
Gartenflora 1879, S. HO.
s) Also Zweige mit linienförmigen abstehenden und mit schuppenförmigen an-
liegenden Blattern bilden.
*) Beissner bezieht sich hier auf die oben angeführte Mittheilung K..ch's.
5) Ueber Formveranderung an Coniferensamlingi gel's Gartenflora
S. 172.
*) Das heisst also die Uebergangsform.
') Die sogenannten Ret inispora-Arttn der Güi ' "lil,r;l lS8o, S
286
Stecklinge von solchen jugendlichen, mit linienförmigen Nadeln versehenen Samen-
pflanzen zu entnehmen (keine Gipfel- sondern Seitentriebe), die sehr leicht sich be-
wurzeln, dann in der Primordialform verharren und zu dicht gedrungenen Büschen
heranwachsen. Sammtliche Retinisporen des Tübinger Gartens haben noch nie fructi-
ncirt, werden schon nach s bis 8 Jahren unansehnlich und gehen dann allmahlich ein;
sie sind also nur im jugendlichen Alter decorativ schon und mussen nach einem kür-
zeren oder langeren Zeitraum (je nach dem Standort) durch Stecklinge verjüngt
werden. Sehr richtig scheint mir die Ansicht B e i s s n e r's, dass die Japanesischen
Gartner diesesKunststück zuerst ausgeführt haben und diese zwergigen Pflanzen unter
den verschiedensten Namen nach Europa gewandert sind. Die meisten sogenannten
Retinisporen sind denn auch wirklich aus Japan eingeführte Gartenformen«.
Obschon zu einem von den vorhergehenden Beispielen etwas abweichenden Sach-
verhalt gehörig, lohnt es sich doch hier noch Folgendes in Erinnerung zu bringen.
Der wohl bekannte Gartner E. Carrière1) sagt in Bezug auf das Oculiren von
Rosen: »Nimmt man dieAugenvon einem sehr langenZweige, wie solche sich beinahe
immer vorfinden, und welche nicht blühbar sind, so wird man davon nur eine blüthen-
arme Pflanze erhalten, welche, wenn sie zu einer sogenannten »remontirenden« Sorte
gehort, selbst diese Eigenschaft verlieren kann. Nimmt man dagegen von der nam-
lichen Pflanze diejenigen Knospen zum Oculiren, welche auf kurzen blüthenführenden
Zweigen vorkommen, so wird man im Allgemeinen blüthenreichere Pflanzen erhalten,
deren Zweige sich beim Blühen weniger verlangern«. Derselbe Autor schliesst daran
die Bemerkung: »\Yas wir hier von den Rosen gesagt haben, lasst sich vielleicht auch
von allen anderen Pflanzen behaupten«.
Folgendes mit dem vorigen innerlich verwandtes Beispiel ward mir mündlich
von Baumzüchtern mitgetheilt. Wenn man beim Pfropfen von Aepfeln und Birnen,
die sogenannten »Wasserschosse« gebraucht, so entstejhen daraus Baume, welche ent-
weder niemals blühen und fructificiren, oder dieses erst thun nach einem geeigneten
Wurzelschnitt. Der letztere Fall ist oft'enbar wohl etwas verschieden von den frühe-
ren, denn die so ausserst kraftig wachsenden, gewöhnlich stark positiv geotropischen
YVasserschosse sind eben dadurch der Hauptachse mehr ahnlirh und gleichen nichts
destowenigcr unseren, der Hauptachse erblich unahnlichen, seitlichen Coniferen-
Sprossungen.
Nach diesen den Phanerogamen entlehnten Beispielen kann ich nicht umhin, die
besonders von B r e f e 1 d betonte, constante Natur der hefe- und oidiumartigen
Sprossungen vieler höheren Pilze, z. B. der Exobasidien und Ustilagineen und man-
cher Basidiomyceten hervorzuheben. Ich konnte B r e f e 1 d's Angaben vielfach be-
gen. Dieser Autor geht selbst so weit, die Möglichkeit anzuerkennen, dass die
Bacteriën nichts anderes als Conidiengenerationen höherer Pilze sind.
Kehren wir zu B e i s s n e r's Erfahrungen zurück.
Die Production der Jugendformen ist nicht bei allen Arten leicht auszuführen,
denn es giebt viel Verschiedenheit in der Dauer desjenigen Zustandes der Keimpflan-
zen, wahrend welcher Zweige mit erblichen lugendeigenschaften zu erhalten sind.
Merkwürdigerweise scheinen in dieser Beziehung nicht nur Artenunterschiede zu
existiren. sondern in der Aussaat einer bestimmten Art werden Individuen angetrof-
'roduction et fixation des variétés. 1865. p. 60.
287
ten, deren jugendlicher Character lang ,-rt, wie bei den übrigen Exemplaren.
Allein B e i s s n e r's Ansicht, das mlingen nut langerdauernden Ju-
gendcharacteren die Gartenretinisporen entstanden sein dürften, scheint mir nicht ge-
nügend begründet. Interessant finde ich aber B e i s s n e r's Angabe, dass er bei Cu-
pressus Lawsonii nur sehr schwierig Zweige nut linienförmigen Blattern an den
Keimlingen auffinden konnte, dass ihm, solche zu linden, jedoch schliesslich gelang,
und dass daraus eine Form nut abstehenden, innen weissen Niadeln aufgewachsen ist,
deren Constanz jedoch noch nicht zu beurtheilen war.
UnserAutor bemerkt nunweiter, dass in solchen Fiillen
der Jugendformen Schwierigkeiten veranlasst, ein wenig S< rermittelst der
Uebergangsformen aushelfen kann. »So wird man ') sich leichter squar-
rosa Hort. von Biota meldensis abnehmen können, als von Bwta orienta
möchte auch glauben, dass die Erziehung auf diesem Wege geschah. Wie ich
friiher mittheilte, nahm ich Retinispora ericoides Zucc. von Chamaecy paris Andelyen-
sis und Chamaecy paris squarrosa (Veitchi) Sieb und Zucc. von Ch. pisifera plumosa
ab« 2).
Mir scheinen diese Angaben ausserordentlich wichtig: eine Bestatigung ders~l-
ben ist aber erwünscht. Ich habe Thuya occidentalis Ellwangeriana genau angesehen
und war in der Lage einen umfangreichen Steeklingsversuch mit den bodenstand igen
£n'cofrfi*.f-Z\veigen davon bei Herrn Baumschulbesitzer Koker zu Renkum zu durch-
mustern. Die PHanzen waren noch sehr iung, im zweiten Jahre, und ziemlich ver-
schieden, allein aile hatten den Typus der Th. occ. Ellwangeriana beibehalten und
hatten also sowohl Ericoides-, wie echte Occidentalis-Zwtige. Auch Chamaecyparis
sphaeroidea Andelyensis konnte ich zu Boskoop genau untersuchen und hier war
nicht einmal eine Localisation der Ericoides-Zv/eïge zu tinden. sondern die Jugend-
form kam an allen Zweigen bis in der Spitze des Strauche> ganz zerstreut vor ; ja
der namliche Zweig konnte beim weiteren W 'achsthum zwei oder dreimal seme mor-
phologische Xatur abandern. Natürlich wil! ich mit diesen Bemerkungen nicl
gen B e i s s n e r's Angaben behaupten. sondern nur auf die sehr eigenthümlichen,
hierbei obwaltenden Verhaltnisse hinweisen.
Oben haben wir aus H o c h s t e 1 1 e r's Angaben gesehen, dass die Jugendformen
meistens steril sind, und sich viel leichter bewurzeln wie die Hauptformen. Ersteres
trift't jedoch nicht ausnahmslos zu, deun in gunstiger Lage. z. B. in Südeuropa, kön-
nen die Retinisporen einzelne Früchte mit keimkraftigen Samen bringen. A
chen Samen entstehen die Hauptformen: ob die Ansicht B eben
solche Samlinge sehr lange Jugendeigenschaften bewahren, genügend durch die Er-
fahrung begründet ist. vermag ich aus seinen, mir bisher bekannt gewordenen An-
gaben nicht sicher zu schliessen.
Dass die Retinisporenstecklinge leichter Wurzeln treiben, wie die Hauptformen,
wird von verschiedenen Seiten bestatigt und stimmt auch mit allgemeineren Erfah-
rungen bei allerlei anderen Pflanzen. Auch diese Angelegenheit ist jedoch eii
naueren botanischen Prüfung sehr bedürftig, wie überhaupt die ganze Frage der
Wurzelbildung aus den verschiedenen i »rganen derselben Pflan
') Gartenflora 1879. S. [73
s) Hier hat Beissner ein paar Fehler in den ' ht, welche ich
bessert habe.
- - - . : - -
". - - - -
tir-L:r-Vt -och gewisse ihrüiche Falie ven B e - and H ;
: r augcgcbea. _:or soO Crrfiomcria de gans Jngeodionn von
dnne, immer voüsiiadig WmbenJos nnc
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sich an einer weiblichen Blüthenspindel vorfindet, wie man solche besonders an den
Spitzen der weiblichen Amentenahrchen nicht selten vorfindet.
Ich wahle hier die Eiche als Beispiel, allerlei andere monöcische Pflanzen
würden sich ebenfalls oder selbst mit noch mehr Aussicht auf das Gelingen des Ver-
suches empfehlen. Besonders diejenigen Arten, welche ihre Sexualtrennung nicht
ausschliesslich in die Reproductionszone aufzeigen, sondern mehr oder weniger Zu-
neigung besitzen, diese Spaltung schon in der noch völlig vegetativen Region auszu-
führen (wie z. B. Zea Mays), diirften hierbei noch besonders in Betracht kommen.
Adventiv- und Callusknospen sollten verworfen unil nur gewöhnliche Achsel- oder
»Meristemknospen« für die Ausführung der Versuche gewahlt werden.
Ohne irgend einen bestimmten Zweifel darüber aussprechen zu wollen, dass die
Serehkrankheit des Zuckerrohres, welche noch stets die Javanische Zuckerindustrie
mit Untergang bedroht, wirklich wie wir aus Indien von gewissen berufenen Seitcn
vernehmen, durch Bacteriën entsteht, so will ich doch, bei der Zurückhaltung, welche
andere urtheilsfahige Beobachter dieser Ansicht entgegenbringen, die folgende Mög-
lichkeit, welche, so weit mir bekannt, noch von niemand hervorgehoben wurde, der
Aufmerksamkeit der Züchter empfehlen.
Bei den Gramineen haben wir zwar bisher keinen einzigen Grund, um die Seiten-
sprossungen nicht als gleichwertig mit der Hauptachse zu betrachten. Allein die
Coniferen mahnen uns in dieser Beziehung zur Vorsicht. Wir stehen hier vor einem
völlig unverstandenen Probleme. Ein schlechtes Exemplar eines Taxus baccata, von
einem unkundigen Baumziichter gekauft, ist in jeder Hinsicht h a b i t u e 1 1 zu ver-
gleichen mit einer serehkranken Zuckerrohrpflanze 1).
Nun frage ich, ohne irgend etwas prajudiciren zu wollen, ob hier auch eine tie-
fere wie bloss habituelle Aehnlichkeit vorliegen kann. Ist es auch möglich, dass die
Seitenknospen des Zuckerrohres doch in einer uns bisher unbekannt gebliebenen
Eigenschaft von der Hauptknospe verschieden sind und nach lange andauernder Re-
production des Zuckerrohres vermittelst derselben ihre »Seitenknospennatur« auf die
Nachkommen erblich übertragen? Oder, anders ausgedrückt, dass dadurch der nor-
male Gegensatz zwischen Haupt- und Nebenachsen in die Stecklingspflanzen im Be-
grift" zum Verschwinden gebracht ist?
Zwar vernehme ich, dass auf den Versuchsstationen schon Samenpflanzen ge-
wonnen sind 2), und dass diese auf dieselbe Weise der Serehkrankheit anheimfallen,
wie die durch Stecklingszucht erhaltenen. Allein wir wissen über die eigentlichen Ur-
sachen der Polymorphie und der Variabilitat bisher nichts, und können durchaus nicht
beurtheilen, inwiefern ein solcher Character, welcher im Falie der Serehkrankheit
nicht constant wie bei den Coniferen, sondern essentiell fluctuirend sein müsste, sich
bei der sexuellen Fortpflanzung verhalten würde. Auch weiss ich nichts bezüglich
der Abstammung der verwendeten Samen. Sind dieselben durch Selbstbefruchtung
oder durch Kreuzung erhalten? Weiss man, ob sie unter ihre Ahnen vielleicht Sereh-
') lm Jahre 1882 konnte ich cine solche Pflanze, noch im Boden wurzelnd aus
Java übersandt, zwar in trockenem Zustande untersuchen.
5) Bekanntlich hat Saccharum officinarum seine sexuelle Reproductionskraft beinahc
ganzlich verloren (also den Retinisporen ahnlich) und nur sehr selten entstehen Blüthen
und Samen.
29 1
pflanzen zahlen? Wie sind die daraus herkünftigen Stecklinge gewonnen, aus Seiten-
zweigen von erster, zweiter, dritter Ordnung etc, oder wie anders?1)
Mit einem Worte, ich wünsche bei der Rathlosigkeit, mit welcher man der
Krankheit noch immer gegenüber zu stellen scheint, die Retinisporo-Frzge als mög-
licherweise nützlich für das Studium derselben zu bezeichnen. Man achte desshalb
auf Beeinflussung des als Steckling verwendeten Sprosses durch die Mutterachse, und
auf die Ordnungszahl der Verzweigung, wozu der Steckling gehort.
Nachschrift.
Seitdem vorgehender Aufsatz an die Redaction eingesandt wurde, habe ich die
Frage weiter verfolgt.
Ich besuchte einige Baumschulen, worunter die ausgedehnten Culturen von Coni-
ferensamlingen des Herrn A. M. C. J o n g k i n d t Coninck, Baumzüchter zu De-
demsvaart bei Zwolle. Herr Coninck beschaftigt sich nut der Herstellung eines
systematisch geordneten Pinetum nach Beissner's System. Er hat mich in jeder
Beziehung mit Nachrichten unterstützt. Herrn Forstbaulehrer Tutein Nolthe-
nius zu Wageningen bin ich zu Dank verpflichtet für einjahrige Coniferensamlinge.
Ferner kaufte ich die Haupt-, Uebergangs- und Jugendformen von Thuya occidentale; ,
Chatnaecy paris sphaeroidea und Cli. pisifera und' untersuchte zahlreiche Uebergangs-
formen in den Baumschulen. Darm hatten mehrere Practiker die Freundlichkeit, mir
die Gelegenheit zu geben, höchst interessante Topfculturen von Pinus Pinea,
Frenela australis, Pinus canaricnsis'2) und Chamaecyparis sphaeroidea Andelyensis
mit ausserordentlich ausgepragtem Jugendcharacter kennen zu lemen. Alle diese
Falie entsprechen dem von Ratzeburg abgebildeten sechsjiihrigen Topfexemplare
von Pinus Pinea, welches in 1859 ausgesaet, erst in 1861 die ersten Doppelnadeln er-
zeugte s). Schliesslich erhielt ich von verschiedenen Botanikern, besonders von Pro-
fessor Hugo de Vries, werthvolle Mittheilungen.
Die dadurch gewonnenen Resultate will ich in den folgenden Satzen kurz zusam-
menfassen.
i. Die Dauer des jugendlichen Habitus der ein- und zweijahrigen Keimpflanzen
von Chamaecyparis Lawsoniana, Thuya occidentalis und Biota orientalis kann bei
verschiedenen Individuen der niimlichen Aussaat sehr verschieden sein. Diese Aus-
sage beruht auf eigener Untersuchung tausender Samlinge jencr Art bei Herrn Jong-
kin d t Coninck.
2. Die Ursache dieser Verschiedenheit hangt mit einer besseren oder schlechteren
Ernahrung direct zusammen, und zwar derweise, dass alle Umstande, welche die Er-
nahrung beeintrachtigen, die Erhaltung der Jugendcharactere begunstigen.
') Auch nach dem Lesen der inzwischen erschienenen Arbeit vn Benecke,
Suikerriet uit zaad, Semarang 1889, kann ich meine Fragen nicht als beantwortet be-
trachten.
2) Wie vvir oben gesehen, hat Hochstetter eben von dieser Art eine Jugend-
form gezüchtet, ohne genau anzugeben, auf welche Weise er dabei verfahren ist Dürfti
das ebenfalls nur eine Topfcultur gewesen sein? Ich glaubi
8) Die Waldverderbniss. Bd. I, S. 275, Taf. I, Fig. 1. Berlin 1866 Ich verdanke den
Hinweis auf diese Figur der Güte von Dr. Ritzema Bos.
19*
292
3. Die verschiedenartigsten Prlanzenkrankheiten, wie /. B. Frostschaden, lnscc-
t en f rass, pflanzliche Parasiten, zufallige Wurzelverwundungen geben desshalb bei den
Samlingsconiferen Veranlassung zur Entstehung von Zweigen mit Jugendhabitus aus
Knospen, welche schon soweit oberhalb der Cotyledoiien vorkommen, dass daraus bei
gesunden Pflanzen normale Zweige hervorgegangen sein würden. Sowohl die Ver-
wnndung des Holzcylinders wie die der Rinde der Hauptwnrzel sind in dieser Be-
ziehung wirksam.
4. Die Erneuerungssprosse, welche bei der Uebergangsform von Chamaecyparis
sphaeroidea Andelyensis in der Nachbarschaft der Schnittwunde, entstehen, besitzen
Jugendcharactere und können desshalb an willkürlichen Stellen, für soweit diese Stel-
len gut beschattet und der Hauptachse genahert sind, hervorgerufen werden.
Dagegen findet man die bevorzugte Stelle für die Entstehung der relativ seltenen
Hauptform-Sprosse bei der Uebergangsform Chamaecyparis pisifera plumosa eben ara'
Gipfel des Hauptsprosses. Hier sei noch bemerkt, dass letztere Uebergangsform im
Habitus sich sozusagen wie ein Bastard zwischen der zugehörigen Haupt- und Ju-
gendform benitnmt, wahrend die anderen Uebergangsformen sich mehr einem Verhal-
ten, wie wir das bei den heterophyllen Juniperen finden, annahern.
5. Sehr entschieden ist der Einfluss unzureichender Ernahrung auf die Ausbil-
dung der Jugendformen bei Topfpflanzen (Pinus Pinea, P. canariensis, Frenela
aus tralis, Chamaecyparis sphaeroidea Andelyensis). Dieser Einfluss geht so weit, dass
man nach allem Anscheine durch geeignete Topfcultur o h n e Stecklingsversuche
überhaupt, zu permanenten Jugendformen von Pinus, Chamaecyparis, Frenela, Thuya,
Biota und wahrscheinlich auch von den übrigen Coniferen wird kommen können.
6. Die Japaner dürften ihre Retinisporen ursprünglich auf die in 5 bezeichnete
Weise durch Topfcultur und nicht durch Stecklingsversuche erhalten haben. Spater
müssten die Pflanzen dann, durch Stecklinge vermehrt, auch bei der reichlichsten Er-
nahrung ihren Jugendcharacter beibehalten haben.
Jedenfalls hatman in der Topfcultur ein ausgezeichnetes
Mittel, um Pflanzen zu gewinnen, wovon man mit grösster
Leichtigkeit Stecklinge mit reinem Jugendcharacter schnei-
d e n kann.
Ergiebt sich, wie kaum anders zu erwarten, dass die Constan/ solcher Sprossun-
gen bei vegetativer Vennehrung die namliche ist, wie bei den Zweigen aus den Ach-
seln der Primordialblatter der Keimlinge, so würde es unnöthig sein, für die Erzeu-
gung der permanenten Jugend- und Uebergangsformen die schwierigen Versuche, wie
B e i s s n e r dieselben beschreibt, mit den Seitenzweigen der normalen einjahrigen
Keimlinge auszuführen.
Der Verlust der Fahigkeit zur Erzeugung der Hauptform, wie derselbe bei
Rctinispora und ahnlichen lugendpflanzen vorliegt, muss als ein durch aussere Be-
dingungen erworbener Character betrachtet werden, welcher, bei vegetativer Ver-
mehrung, erbliche Constan z besitzt. Ob diese Constanz sich auch bei Aussaat zeigen
wird, liisst sich zwar noch nicht ausreichend beurtheilen, das dürfte aber. nach allem
Anscheine, ebenfalls zutreffen.
Culturversuche mit Zoochlorellen, Lichenen-
gonidien und anderen niederen Algen.
Botanische Zeitung, Leipzig, 48. Jahrgan^, [890, S. 725— 739, 741-754, 757—768, 781—785.
— Verscheen gedeeltelijk en zonder plaat onder den titel: > Cultuurprocven mei
chlorellen, lichenengonidiën en andere lagere wieren» in Verslagen enMed< deelingen der
Kon.Akademie van Wetenschappen, Amsterdam, Aid. Natuurkunde, 3e Reeks, Deel VIII,
1801. blz. 30—33-
I.
Das I s o 1 i r e n nieilertr Algen d u r c h die G e 1 a t i n e m e t h o d e.
Am 10. April 1889 bemerkte ich, dass das Wasser eines Seichten Teiches in der
Nahe von Delft durch mikroskopische Algen intensiv grün gefarbt war. Die
grüne Farbe war beinahe ebenso stark wie diejenige des Grases ani Ufer; durch eine
Schicht von einem Centimeter konnte Druckschrift nicht mehr gelesen werden. Der
Teich war im Herbst 1888 der Heerd einer heftigen Faulnis unter starker Gasent-
wicklung und Schwefeleisenbildung gewesen. Anfang Juni verschwand die grüne
Farbe, so dass am Ende dieses Monates nichts mehr davon zu bemerken war.
In Becherglasern im Laboratorium bewahrt, verdarb das Wasser bald infolge der
Vermehrung reducirender Organismen ; die grünen Zeilen fielen zu Boden und waren
nach i4\Tagen todt1).
Die grünen Zeilen waren so klein, dass das Wasser beim Filtriren durch dop-
peltes, schwedisches Filtrirpapier beinahe eben so grün durchlief, als wie es aufgc-
gossen war.
Seit langer Zeit hatte ich gewünscht, Reinculturen von niederen Algen zu be-
sitzen, zur Ausführung gewisser Versuche über die Sauerstotïbildung im Chloro-
phyll. Das grüne Wasser eröffnete augenscheinlich eine vielversprechende Gelegen-
heit, diesen Zweck zu erreichen. Ich tauschte mich darin nicht. Bald hatte ich zwei
Arten daraus isolirt und Erfahrung gewonnen, durch welche ich auch die Culturbc-
dingungen anderer Algen von anderen Standorten beurtheilen konnte.
Die mikroskopische Prüfung des Wassers lehrte, dass verschiedene Algenarten
sich an der Erzeugung der grünen Farbe betheiligten. Auffallend war dabei das voll-
standige Fehlen von Schwarmern, ja selbst von Schwarmsporen erzeugenden Algen
überhaupt, sowie von Cyanophyceen.
') Der Teich hat im April 1890 nichts Besonderes gezeigt. Dagegen war ein Graben
in dessen Nachbarschaft, worin, wahrend des Winters 1889-1890, viel mit organischen
Substanzen verunreinigtes Wasser entleert war, in diesem Jahre ebenfalls intensiv grün,
durch eine ahnliche jedoch nicht identische Vegetation. Schon Ende Mai starben die
grünen Zeilen imGraben ab und es gelang nicht, dieselben zu isoliren; der mikroskopischen
Prüfung zufolge gehörten beinahe alle zu einer einzigen Art, Chlorella infusionutn, welche
der tinten zu besprechenden, Chlorella vulgaris nahe verwandl
294
Weitaus am haufigsten war eine Griinalge, welche ich für identisch halte mit der
von Rabenhorst als Chlorococcum protogenitum bezeichneten Form, obschon, wie
bemerkt, die Schwarmsporen dabei ganzlich fehlen, was mich zwingt, für diese Alge
einen besonderen Namen, Chlorella vulgaris, zu wahlen (vergl. S. 730, Note 1).
Uebrigens ist der Name ziemlich gleichgiltig, denn ich werde unten die Algen der-
art beschreiben, dass jeder dieselben leicht erkennen kann.
Die zweite Stelle der Haufigkeit des Vorkommens nach, erfiillte eine Scenedes-
>;/M.?art, namlich Sc. acutus Meyen, welche ich ebenso, wie die vorige, isolirt habe. Ich
hielt dieselbe, so lange ich unter sehr günstigenErnahrungsbedingungen cultivirte, wo-
bei nur freie unverbundene Zeilen entstehen, für ein neues Raphidium, und gab demsel-
ben den Namen R. naviculare x) . Als ich aber spater die zu Familien vereinigten Zeilen
kennen lernte, welche in nahrstoffarmen Wasserculturen entstehen, war Tauschung
unmöglich.
Weniger allgemein, obschon durchaus nicht selten, waren Raphidium fascicw-
latum Nageli, Scenedesmus obtusus Meyen, Sc. caudatus Kützing, und noch einige
andere Scenedesmusarten, welche ich nicht sicher bestimmen konnte 2).
Um zu unterscheiden, ob ich würde erwarten können, dass diese Algen sich durch
die Gelatinemethode von einander und von den überaus zahlreichen Bacteriën trennen
lassen, führte ich den folgenden vorlaufigen Versuch aus.
Ein wenig des grünen Wassers wurde mit dem dreifachen Volumen einer 20%
Gelatinelösung in Grabenwasser gemischt, zu einer dunnen Schicht ausgegossen und
erstarrt, wodurch eine sehr leicht grünlich gefarbte Platte entstand. Letztere wurde
in einem Fenster ins volle Licht gestellt, und taglich, bezüglich der Farbenintensitat,
beurtheilt. Am fünften Tage sah ich, dass die Intensitat der grünen Farbe vermehrt
war und das Mikroskop lehrte, dass die Algenzellen sich zu kleinen Colonien von
zwei bis acht Zeilen getheilt hatten. Zwar begann die Gelatineplatte infolge des Bac-
terienwachsthums zu verflüssigen, allein die Möglichkeit der Trennung war erwiesen,
und diese wurde folgendermaassen ausgeführt.
Grabenwasser wurde, ohne Zusatz irgend einer anderen Nahrsubstanz, mit 10%
Gelatine gekocht und auf die gewöhnliche Weise mit einem Tröpfchen des grünen
Wassers vermischt, ausgegossen und erstarrt. Ein solcher Boden ist so ausserst arm
an assimilirbarem Stickstoff und an Phosphaten, dass alle, die Gelatine nicht ver-
flüssigenden Bacteriën, sich darin nur sehr unvollkommen vermehren. Hat man nur
eine Spur des grünen Wassers gebraucht, so kann die Zahl der verflüssigenden Bac-
teriën so gering werden, um in weiten Strecken der Platte zu fehlen, sodass diese
') Over Gelatineculturen van eencellige wieren. Vortrag gehalten im «Provinciaal
Utrechtsch Genootschap** im Juni 1889.
!) Diese Beobachtung veranlasst mich, hier die Namen von denjenigen «Infusions-
thierchen« anzugeben, welche nach Ehrenberg (Die Infusionsthierchen als vollkom-
mene Organismen, S. 122, Berlin 1838) die Grünfarbung stagnirender Gewasser veran-
lassen können. Es sind: Monas bicolor, Uvella Bodo, Glenomorum tingens, Phacolomonas
Pulvisculus, Cryptomonas glauca, Cryptoglena conica, Pandorina Morum, Gonium pectorale,
Chlamidomonas Pulvisculus, Volvox Globator, Astasia sanguinea (jung), Euglena sanguinea
(jung), E.viridis, Chlorogoniutn euchlorum und Ophrydiutn versatile. Alle sind beweglich
und wohl desshalb von Ehrenberg als «Infusions t h i erch e n« bezeichnet. Die von
mir genannten Algen sind Ehrenberg sicher bekannt gewesen, allein, wohl nur wegen
deren Unbeweglichkeit, von ihm nicht in sein System aufgenommen.
295
wahrend mehrerer Wochen fest bleiben kann, und erst, durch die Ausdehnung ent-
fernter Colonien nach langerer Zeit verschmilzt. In diesen festen Stellen muss man
mit der Loupe die intensiv grünen Colonien aufsuchen. Das Glück wollte, dass der
Zusammenhang in diesen Colonien nur Kering war, so dass die Vertheilung dersel-
ben in neue Nahrgelatine und damit die vollstandige Trennung von den Bacteriën
Ieicht gelang. Zwei Arten, welche für weitere Versuche gedient haben, wurden auf
die beschriebene Weise isolirt, namlich Scenedesmus acutus und Chlorella vulgaris.
Ich will zu deren gesonderten Besprechung übergehen.
II.
Beschreibung von Scenedesmus acutus.
DieseArt mit ihren beiderseits zugespitzten Zeilen, welche zu Familien (b, Fig. i)
von gewöhnlich vier bis sechzehn Stück vereinigt sind, ist wohl jedem Mikroskopiker
bekannt. Der Chlorophyllkörper lasst nur, — und das nicht einmal immer, — die
Spitzen und einen seitlichen Mittelfleck ungefarbt; derselbe schliesst ein deutliches
Pyrenoid und einige kleine stark lichtbrechende Tröpfchen oder Blaschen ein.
Jod farbt das durch das Chlorophyll gebildete feste Kohlenhydrat violettbraun,
sozusagen die Mittelfarbe zwischen derjenigen von Jodamylum und lodparamylum.
Die Zelltheilung findet statt durch Wande, welche, bezüglich der Langsachse der
Zelle schief gestellt sind. Irgend ein anderer Fortpflanzungsprozess als durch Zell-
theilung findet nicht statt. Schwarmsporen fehlen vollstandig, wie ich, auf Gruiul
der wahrend eines Jahres fortgesetzten succesiven Culturen, in den verschiedensten
Nahrmedien, behaupten kann.
Beim Wachsthum in Wasser mit uur wenig organischen Substanzen bleiben die
Zeilen zu kleinen Familien vereinigt, welche in einer ebenen Flache liegen, obsclum
die aufeinander folgenden Theilwande sich nach den drei Richtungen des Raumes
rechtwinkelig schneiden, wobei jede acht- oder sechzehnzellige Familie das Product
einer einzelnen Mutterzelle ist, deren Zellwand schon frühzeitig abgestreift wurde
und deren Theilproducte sich in zwei Etagen anreihen. Diese Etagen entsprechen
dann den beiden Hemisph.ïren der als Kugel gedachten Mutterzelle, wenn diese die
erste Theilung erfahren hat.
Die wichtigsten Eigenschaften unserer Art, welche durch die Gelatineculturen
entdeckt wurden, sind diese: l. Scenedesmus acutus kann die Nahrgelatine verflüssi-
gen (e, Fig. i). 2. Sc. acutus ernahrt sich mit orsanischer N'ahrung. 3. Uebersteigt
der Gehalt der Culturflüssigkeit an organischen Nahrstoffen ein gewisses Maass, so
verlieren die Zeilen ihre spitzen Enden, sie werden rund oder elliptisch (d, Fig. 1).
Diese Eigenschaften wurden sich gewiss nicht bei einer in Wasser lebenden
Grünalge haben voraussehen lassen.
Die Verflüssigung des Nührbodens findet nur dann statt, wenn derselbe arm ist
an Nahrsubstanzen. Sehr geeignet zur Demonstration der Erscheinung ist die oben-
genannte Lösung von 10% Gelatine in Grahenwasser, ohne jede andere Zufügung.
Das Verfliissigen geschieht zwar viel langsamer als bei den Bacteriën, allein es ist
sehr lange anhaltend, sodass schliesslich Stichculturen in tiefen Reagensglasern in
einen dunkelgrünen Bodensatz, welcher von wasserklarer Fliissigkeit überdeckt ist,
sich verwandein (e, Fig. 1). Die Zeilen sind dabei angeschwollen und die spitzen En-
296
den abgerundet, sodass eine ellipsoidische Form entsteht. Dass die aus der Gelatine
gebildeten Umwandlungsproducte als Nahrstoffe für Scenedesmus fungiren, lasst sich
daraus ableiten, dass auf Agar-Agar in Grabenwasser gelost, ein kaum merkliches
Wachsthum sich zeigt. In Wasser, frei von organischen Substanzen, allein mit den
nothwendigen Salzen und etwas Ammonnitrat, bleibt das W'achsthum überhaupt
giinzlich aus.
Extractreiche, z. B. mit Malzdecoct versetzte Gelatine wird nicht verrlüssigt.
Ebensowie bei den Bacteriën und Pilzen beruht die Verfliissigung der Gelatine auf
Ausscheidung eines tryptischen Enzyms durch die Scenedesmus-Zeïïen. Wasser, wo-
rin man etwas Eiweis oder Gelatine zuvor mit Pankreaspulver zur Verfliissigung ge-
bracht und dann aufgekocht hat, ist dann auch ein ausgezeichnetes Nahrsubstrat.
Aus mehreren Versuchen muss ich ableiten, dass für Scenedesmus nur Peptone
(und vielleicht auch Amide) als Stickstoffquelle fungiren können, wahrend Aramcn-
salze und Nitrate dafür untauglich sind.
Zucker, z. B. Rohrzucker, Glucose und Maltose können bei Gegenwart von Pep-
tonen assimilirt werden. Ein schnelles Wachsthum findet dabei nicht statt und selbst
schon ziemlich geringe Zuckerbeimischungen (5% und mehr) sind in Nahrflüs-
s i g k e i t e n schadlich und Wachsthum hemmend. Die Wirkung des Zuckers wird
desshalb am Besten beurtheilt an dicken Impfstrichen auf festen Unterlagen, worin
sich der zu untersuchende Körper vorfindet. Auf diese Weise verwendet, kann iiam-
lich ein höherer Zuckergehalt, ohne tödtlich zu sein, ertragen werden. So lasst sich
Scenedesmus selbst cultiviren, — obschon das Wachsthum dabei sehr langsam ist, ■ —
auf mit Gelatine erstarrtem Malzextracte, welches eben bis zu 12 % Maltose enthal-
ten kann. Die Zellform (d, Fig. 1) wird dabei giinzlich abgerundet, die Theilung
veranlasst nur die Entstehung endogener Kugeln, welche lange mit einander in Zu-
sammenhang und von der Membran der Mutterzelle umhüllt bleiben. Solche Zeilen
übertreffen die normalen ScenedesmuszeWen, welche 20 ji lang und 7 (i dick sind,
sehr betrachtlich an Grosse, denn sie können zu Kugeln von 40 |j anschwellen. lm
Innern hauft sich die eigenthümliche, zwischen Amylum und Paramylum in der Mitte
stellende Substanz an; das Chromatophor verliert auf solchen substanzreichen Nahr-
böden aber die frisch griine Farbe und schliesslich sieht man vom Chlorophyllfarb-
stoff kaum mehr etwas.
III.
Chlorella vul g ar u1),
Wir sahen schon friiher, dass diese Art den Hauptanteil hatte an der Grünfar-
bung des Wassers im April 1889. Chlorella vulgaris gehort zu den sehr gemeinen
') Ich musste mich entschliessen, für diese sehr gewöhnliche Alge einen besonderen
Namen zu wahlen, obschon ich, wie gesagt, glaube, dass Rabenhorst dieselbe als
Chlorococcum protogenitum besprochen hat. Die Diagnose Rabenhorst's ist aber unvoll-
standig. Nun bin ich der Ansicht, dass man sich bezüglich der Nomenclatur an die
Vorschrift üarwin's «Man solle sich auf die beste und vollstandigste Monographie
basiren*, halten muss. Desshalb ist Wille, der die Algen für Engler's und Prantl's
«Natürliche Pflanzenfamilien« bearbeitet, meine Autoritat. Wille nimmt die Gattung
Chlorococcum in ciner solchen Fassung, dass Chlorella wegen Mangel an Zoosporen darin
nicht untergebracht werden kann, und Chlorella selbst scheint ihm unbekannt zu sein.
297
Algenarten. Man findet dieselbe beini der Probe Grabenschlamm und an den
verschiedensten abgestorbenen Wasserpflanzen. Auch wird sie oft in Wasserfla
im Laboratorium bemerkt, in soweil da Wasser nut gewissen organischen K
verunreinigt ist *). Diese Art, welchf tine nicht verfli , Ibst nicht
anderthalbjiihriger Cultur, wurde auf einer ganzen Reihe von Xahrl iltivirt.
Auf 8% Gelatine in einer entsprechenden Menge Leitung gelost, kamen
E r s t e n s , i % durch Pancreaspulver geschmolzene ., salpeters:
Ammoii und 0,5% Kaliumphosphat. Zweitens, 0,8% Peptonsiccum,
Asparagin und 1 % Rohrzucker. Drittens, 0,5 % Pepton ui
Viertens, 0,5% löslicher Stiirke, 0,5% Asparagin und Fünfl
keine Zufügungen 2).
Wahrend das Wachsthum auf diesen so verschiedenen Nahrböden anfangs ziem-
lich gleich schnell war, so liess sich doch schliesslich in der gesammten Quantitat
neugebildeter Zeilen ein sehr bedeutenrler Unterschied bemerken und zwar in dein
Sinne, dass die zweite Mischung, welche also Rohrzucker, Pepton und Asparagin ent-
hielt, weitaus am fruchtbarsten war. Dieses veranlasste inich, erstens den Rohrzucker
durch Glucose oder Maltose zu ersetzen, — es ergab sich, dass auch diese Zucker-
arten leicht assimilirt werden. Ferner suchte ich durch Weglassen von Pepton und
alleinige Zugabe von Asparagin, oder umgekehrt, durch Peptonzufügung zuin Rohr-
zucker bei Abwesenheit von Asparagin, festzustellen, welcher von diesen Körpern als
Stickstoffquelle fungiren kann. Es stelte sich heraus, dass das Pepten sicher weit-
aus am leichtesten aufgenommen wird. Ja, alles deutete darauf hin, dass nur Pep
ton allein in dieser Beziehung wichtig ist und, dass weder Asparagin noch salpeter
saures Ammon den Rohrzucker zur vollstandigen Nahrung zu erganzen vermogen.
Die immerhin beschrankte Menge neugebildeter Zeilen und der Peptongehalt der
kauflichen Gelatine machen die Beurtheilung eines solchen Resultates schwierig. Bei
einiger Uebung aber lasst sich das Product der relativen Ausgiebigkeit des Wachs-
thums in Impfstrichen und Colonien, wie jeder Bacteriologe weiss, mit genügender
Genauigkeit schatzen, wenn es sich handelt um den Yergleich zweier oder mehrerer
Culturen, selbst dann, wenn die Trockensubstanz der neugebildeten lebenden Materie
unwagbar ware.
Füge ich dem Obigen noch hinzu, dass misere Chlorella bei ungehinderter Be-
leuchtung Kohlensaure zersetzt unter Sauerstoffentbindung und Erzeugung
Kohlenhydrates, und nur dann ohne Zuckergegenwart auf Kosten \ "ii Pepton und
Kohlensaure wachsen kann, so sehen wir, dass diese Art, eben wie Scenedestnus
acutus in das, auf die Stickstoffernahrung gegründete physiologische System der Mi-
kroben, den Pepton-Kohlenstofforganismen zugefügt werden kann :1).
') In Gypswasserfiaschchen, welche in meinem Laboratorium dein Lichte 1
Nordfensters zugekehrt sind, bildet sich ein Beschlag von Pleurococcus vuig. In einein
grossen Kolben, angefüllt mit destillirtem Wasser, worin Nahrsalze und Ammonsulfat
vorkommen, entsteht ein Sediment von Chlorella infusionum. Zu Boden eines grossen
glasernen Gefasses, worin Leitungswasser sich selbst überlassen bleibt, lïndc ich Sticho-
coccus major. Diese Formen stellen der Hauptsache nach die sogenannte Tr i es t ley 'sche
Materie dar.
-) In allen Fallen war die Reaction neutral oder sehr schwach sauer.
*) Man vergl. meine Abhandlung «Ueber Lichtnahrung und plastische Nahrung
Lichtbacterieiv in «Verslagen en Mededeelingen der Kon. Akad. van Wetenschai
298
Die beschriebene Erfahrung veranlasste mich, Versuclie mit anderen Nahrmedien
anzustellen und zwar mit stark zuckerhaltigen Substanzen, wie concentrirtem Malz-
extract. Wenn dieses mit Niihrgelatine erstarrt wird, so entsteht ein ganz vorzüg-
licher Boden, worauf Impfstriche zur üppigen Entwicklung gelangen und viel mehr
Zeilen erzeugen, wie auf den genannten künstlichen Medien. Ich konnte leicht fest-
stellen, dass diese erhöhte Entwicklung nicht z. B. von den Phosphaten ') verursacht
wurde, sondern auf der für das Mikrobenwachsthum überhaupt so vorzüglich ge-
eigneten Natur der Malzpeptone beruhen muss.
Das ausgiebige Wachsthum und die intensiv schwarzgrüne Farbe verleiht den
ChlorellacuUuren auf Malzgelatine etwas ungemein Auffallendes.
Indem ich wünschte, für gewisse Versuche über die Sauerstoft'erzeugung durch
das Chlorophyll grössere Massen rein cultivirter CldorellazeUen zu besitzen, lag es
nahe, durch die Cultur in flüssigen Medien diesen Zweck zu erreichen. Gebraucht
man eine geeignete Nahrflüssigkeit, so bekommt man bald einen tief grünen, aus
Chlorella bestehenden Bodensatz, von welchen die überstehende Flüssigkeit ganz klar
abgegossen werden kann. Vermischt man dieses grüne Sediment mit der noch flüssi-
gen Gelatine, so gelingt es leicht, grüne Gelatineplatten von jeder beliebigen Intensi-
teit der Farbe anzufertigen.
Dievermittelst der Gelatinemethode festgestellten Ernahrungsbedingungen mach-
ten die Wahl der Nahrstoffe für die flüssigen Culturen nicht unsicher. Es wurde in
Leitungswasser 2% Gelatine gelost und diese Lösung mit etwas Pancreaspulver ver-
mischt, wahrend einer Nacht in einem Thermostaten bei 400 gelassen. Nach 12 Stun-
den aufgekocht, entstand dann eine gelblich gefarbte Lösung, welche filtrirt und aufs
Neue gekocht wurde. Solche Lösungen sind entweder steril oder nicht steril, je nach-
dem die bei Kochhitze resistenten Bacteriensporen vollstandig getödtet oder theil-
weise lebendig geblieben sind. Wünscht man auch diese letzteren zu vernichten, so ist
ein erneutes Aufkochen der Flüssigkeit, nachdem diese bei 400 verweilt hat, um die
Sporen zum Auskeimen zu bringen, nothwendig. Ich muss jedoch bemerken, dass
diejenigen Bacteriën, deren Sporen Kochhitze ertragen können mit nur vereinzelten,
und bei den hier zutrefrenden Culturbedingungen überhaupt nicht vorkommenden
Ausnahmen, nicht nur nicht schadlich, sondern sogar gunstig für das Wachsthum
von Chlorella und den übrigen von mir untersuchten Algen sind. Da das Factum in
mancherlei Beziehung wichtig ist, vor allem, wenn man überlegt, dass andere Bac-
Urienarten sehr bald die letzten Spuren einer Algenvegetation in anorganiscben
Körpern so reichen Infusen, wie die hier verwendeten, vollstandig vernichten, so will
ich darüber noch Folgendes anführen.
Amsterdam. Reeks 3, Deel VII, p. 255, 1890». Dort wird man angegeben finden, dass
zahlreiche Lebensformen, Bacteriën, Hefe, Schimmel, Protozoen etc, sich nach der
Natur der j enigen Körper, denen dieselben den nothwendigen Ernahrungsstickstoff
cutlehnen können, sich wie folgt anordnen lassen. Erste Gruppe. Pepton-Kohlen-
s to f f mik roben — die vollstandige ErnShrung erfordert neben Pepton irgend eine
andere Kohlenstoffquelle, wie z. B. Zucker. Zweite Gruppe. Pepton, mikroben — die
Ernahrung erfordert nur Pepton. Dritte Gruppe. Am i d mik roben. Vierte Gruppe.
N i t r a t - und A m m o n m i k r o b e n.
') Alle oben genannten künstlichen Nahrmedien enthalten in der Gelatine an sich
genügend Phosphate, um den Bedürfnissen der Chlorellaemte zu entsprechen.
299
Die Arten der bei Kochhitze resistenten Bacteriën sind bisher noch niemals einer
umfangreichen Bearbeitung unterworfen, sodass es nicht möglich ist, sich bei deren
Beschreibung auf genügende Litteraturangaben zu stützen. Mir selbst sind im I.aufe
der Zeit wenigstens zehn wohl erkennbare Formen zu Gesicht gekommen. Nur eine
davon, Bacterium fabaceum n. s., welche sich in fauligen Bohneninfusen findct, be-
sitzt das Vermogen, die Nahrgelatine zu verflüssigen überhaupt nicht, alle übrigen
zeigen diese Eigenschaft unter bestünmten Umstanden mehr oder weniger deutlich,
gewöhnlich in sehr hohem Maasse, wie z. B. die allbekanntcn Heu- und Kartoffel-
bacillen und die Bacteriën der Darmfaulnis (Bacillus putrefaciens coli). Nun sind
es besonders die stark verflüssigenden, so ausserordentlich haufig im Erdboden, in
Humus, auf Pflanzenblattern und anderswo vorkommenden Formen, welche man in
den festen und flüssigen Nahrmassen durch Sterilisiren zu tödten hat. Diese Arten
sind es aberauch, welche nicht nur in denCulturen niederer Algen gut vertragen werden,
sondern welche eben für das Wachsthum dieser grünen Organismen förderlich sind.
Diese gunstige Wirkung macht sich beziiglich der genannten Algen, wie hei anderen
Mikroben, z. B. bei den gewóhnlichen Lichtbacterien, leicht bemerklich. Offenbar
muss dabei ein tiefer Unterschied in den hauptsachlichsten Ernahrungsbedini;iitr.;< -n
beiderlei Organismengruppen maassgebend sein, und die einzige verstandliche An-
nahme glaube ich in dem nachfolgenden Verhalten suchen zu mussen. Die beider-
seitige Wachsthumsförderung sah ich nur dort eintreten, wo Eiweisskörper oder Ge-
latine in der Nahrung gegenw.ïrtig waren und desshalb das Eiweiss zerlegende
Enzym der kochfesten Bacteriën zur Wirkung kommen konnte. Nun entstehen bei
der Einwirkung des Trypsins jedenfalls zwei Peptonarten, möglich, allein nicht
sicher, auch noch Amidosauren. Für die Erniihrung der Mikroben kommt den Pen-
tonen in unserem Falie die Hauptbedeutung zu. Wenn nun von diesen beiden Pep-
tonen nur die eine Art den kochfesten Bacteriën zu gute kommt, wahrend die andere
Art, oder beide zusammen, für die grünen Algen assimilirbar sind, und nach ra
Ansicht trifft dieses wirklich zu, so hat man eine genügende Erklarung für diesen
eigenthümlichen Fall eines nur in den Laboratorien herstellbaren symbiotischen Yer-
haltnisses.
Schliesslich will ich noch eine biologische Eigenthümlichkeit unserer, bei der
Siedhitze nicht sofort getödteten Bacteriën erwahnen, welche für das Zusammen-
leben mit anderen Mikroben nicht unwichtig ist. Sie besteht darin, dass diese Bac-
teriën bei den für die Algen günstigen Vegetationstemperaturen, welche 20° C. nicht
überschreiten dürfen *), ausserordentlich Iangsam wachsen, so dass man ihre Gegen
wart erst nach Wochen oder Monaten bemerkt und wodurch ein gutes Gleichgewicht
mit den ebenfalls so Iangsam wachsenden Algen hergestellt bleibt.
Fertigt man Gelatineculturen solcher grünen bacterienhaltigen Algenvegeta-
tionen an, so ergiebt sich die Zahl der darin enthaltenen Bacteriën als ausserordent-
lich gross, und wenn es sich darum handelt, eine durch die Algen grüngefarbte Ge-
latineplatte zu erhalten, so mussen, urn das Verflüssigen vorzubeugen, antiseptische
Stoffe, wie Zucker, am besten Maltose, zugefügt werden, welche das Algenwachstlnnn
weniger hemmen, wie die Vermehung und Enzymbildung der Bacteriën. Nach einiger
') Ihre eigenen optimalen Vegetationstemperaturen liegen zwischen 40 und 500 C,
ja bei den Heubacillen selbst noch höher.
300
Zeit ist der Zucker jedoch verbraucht, und das Verfliissigen kann dann nicht langer
zurückgehalten werden. Wie gesagt, ist es aber leicht, die Culturflüssigkeit durch
>\ iederholtes Kochen vollstandig zu sterilisiren und durch Pepton und Zucker sofort
zu einer geeigneten Nahrlösung für die Alge zu machen.
Kehren wir aber zu den flüssigen Culturen zurück.
Auch darin ist Zucker, wie schon gesagt, förderlieh für das Wachsthum, und
auch hier erwies sich ein verdünntes Malzextract als vorzüglich. Die Versuche,
Chlorella in Nahrflüssigkeiten zu cultiviren, welche nur anorganische Nahrung ent-
hielten, z. B. in reinem Leitungswasser, sind, bei genügender Beleuchtung, zwar
nicht vollstiindig misslungen, allein die Zahl der neugebildeten Zeilen war so gering,
und das Wachsthum stand so friihzeitig, selbst bei Anunon- und Phosphatzufügung,
stille, dass ich die Zelltheilung nur auf- die Gegenwart geringer Spuren peptonartiger
Körper in dem Wasser zurückzuführen weiss. Die Erzeugung lebender Zeilen aus
den organischen Substanzen, welche sich selbst im reinsten Wasser vorfinden, ist
wohl das empfindlichste Reactiv, um diese Substanzen für unsere Wahrnehmung be-
merkbar zu machen1).
Ich habe einige Versuche ausgeführt, um Chlorella in Meereswasser zu culti-
viren. Bei Zufügung einiger Tropfen Malzdecoct, oder von ein wenig durch Bac-
teriën oder durch Pancreas verfliissigte Gelatine, war bemerkbares, allein doch im-
merhin nur sehr langsames und beschranktes Wachsthum zu erreichen. Der Zellin-
lialt war dabei giinzlich verandert, denn das Chromatophor, welches gewöhnlich die
Form einer halben Kugelschale besitzt (c, Fig. 2), erfüllt in den Meereswasserzellen
den ganzen körnigen Zellinhalt. In den letzteren war der Zellkern, welcher anders,
infolge der sehr abweichenden Structur kaum als soldier erkannt werden würde, sehr
deutlich zu sehen und durch das Vorkommen eines Kernkörperchens characterisirt.
Ich will nun zur Beschreibung der Vermehrung der ChlorellazeWtn übergehen.
Diese findet ebenso wie bei Scenedesmus nur statt vermittelst freier Zellbildung
und ohne Schwarmsporenerzeugung.
Uebrigens ist die Beeinflussung der Gestalt der Zeilen und der Structur der
Zellenhaut bei Chlorella, selbst bei der Verwendung der allerverschiedensten Nahr-
böden, ausserordentlich gering und überhaupt nicht zu vergleichen mit dem, was wir
bei Scenedesmus beobachteten.
Die immer kugeligen ChlorellaztUtn sind sehr verschieden an Grosse, sie wech-
seln zwischen 3 — 8 (x2). In jeder derselben bemerkt man, wie oben schon angeführt,
einen seitlichen Chlorophyllkörper, welcher der Zellwand als Segment einer Kugel-
schale eng anliegt und ein Viertel, ja die Halfte der Zelle ungefarbt lasst. In diesem
ungefarbten Theile liegt irgend ein kleines, homogenes Körperchen, welches die ge-
wöhnlichen Kernreactionen zeigt. jedoch giinzlich homogen ist, und so sehr abweicht
in Grosse und Lage, dass man sich nur schwer entschliessen kann, darin den wahren
Kern zu sehen. Auf Grund der Analogie mit ahnlichen Gebilden bei den niederen
Pilzen, z. B. bei den Saccharomvceten, welche ich in schonen, mir zur Verfügung ge-
') Vergl. auch Heraeus, Zeitschr. für Hygiëne, Bd. I, S. 226, 1886.
-| Zeilen, welche weniger wie 5 u messen, laufen beim Filtriren ziemlich vollstandig
durch schwedisches Filtrirpapier. Daher lasst Chlorella sich nicht abfiltriren. Hefe-
zellen dagegen, welche im Mittel 8 n messen, bleiben beinahe vollstandig auf dem Filter
zurück
3oi
stellten, gefarbten Preparaten von Professor Mol] kennen Lernte, fühle ich mich
jedoch gezwungen, das Körperchen als den Kern zu betrachten. Nicht selten komml
es in Zwei- selbst in Dreizahl vor, allein auch dieses trifft zu für die genannten Pilz-
zellen. Die Substanz dieser rudimentaren Kerne, worüber Mo 11 nahere Mitthei-
lungen in Aussicht gestellt hat, ist Chromatinsubstanz. Das Wachsthura derselben
ist mit Zweitheilung gepaart.
Der eigentlichen Zelltheilung geht die Theilung i imatophors voraus.
Dieses fiillt, der Norm nach (d, Fig. 2), zuerst in zwei, spiiter in vier, dann in acht
und schliesslich in sechzehn gleichwerthige Theilstücke auseinander, - mil
dieser Vermehrung auch ein adaequates Wachsthum der ganzen :11e einher-
zugehen braucht. Zugleich mit dem Chromatophor hat sich der Kern vermehrt und
das farblose Protoplasma scheinl sich dem Theilungsprocess ebenfalls anzusi
sen, sodass man schliesslich sechzehn sehr kleine Zeilen innerhalb der Zellhau
Mutterzelle beobachten kann.
Letztere wird zerprengt und lasst die Tochterproducte frei, welche bald an-
schwellen zu der schliesslich zu erreichenden Grosse.
Abweichungen von diesem regelmassigen Vermehrungsvorgange findet man in
dem Ausbleiben der Theilung irgend eines der Producte der Zwei-, Vier- oder Acht
theilung, und in dem weit seltener vorkommenden Falie der Vermehrung durch Ab-
schnürung.
Bei sehr gunstiger Ernahrung, /. I!. in flüssigen Medien, geht die Zelltheilung
auf jeder Stufe mit Wachsthum zusammen (c, Fig. 2), wodurch gewöhnlich schon
bei der zweiten Theilung die Zellhaut der Mutterzelle abgestreift wird.
Wie gesagt, erzeugt ChloreUa keine Srhwiirmsporen. Ich habe deren Culturen
nun seit mehr als einem Jahre taglich unter den verschiedenartigsten Bedingungen
vor Augen gehabt, und mich durch das sehr anziehende mikroskopische Bild veran-
lasst gefiihlt, jede abweichende Farbe und jede anscheinende Vegetationsveranderung
genau zu verfogen, sodass ich auf Grund einer ungewöhnlich reichen Erfahrung
spreche. Es hat sich dabei herausgestellt, dass misere ChloreUa eine »gute Art« ist
und durchaus nicht als Protococcuszustund irgend einer höheren Alge aufgefassl
werden kann.
Ich habe alles Dieses etwas ausführlicher betrachtet, weil ich in der Gattung
ChloreUa die niederste Form der Hauptreihe der grünen Algen sehe und die Lebens-
geschichte eben solcher Anfangsformen mir besonders wichtig erscheint.
Ueber die verwandtschaftlichen Beziehungen unserer Alge können wir nicht
zweifelhaft sein. Legen wir die von G. Klebs gegebene Eintheilung *) zu Grunde,
so mussen wir ChloreUa zu den Pleurococcaceen rechnen, welche bei Klebs als die
niederste Algengruppe angeführt werden, unter der Diagnose: «Zeilen einzeln oder
in lockeren Gallertverbanden, sich vermehrend durch succedane Zweitheilung; die
Producte der Theilung stets einander gleich, ruhend; jede Zelle ist fahig in den
Dauerzustand überzugehen. Beispi I occus, Stichococcus, Dactylococcus (?),
Raphidium, Scenedesmus, Porphyridium (?)■«
Auch bei Einreihung in das von Wille-) adoptirte System ist kein Zweifel
') Ueber die Organisation einiger Flagellatengruppcn, in Pfeffer's Untersuchungen
etc, Bd. I, S. 342, 1885.
*) Die natürlichen Pflanzenfamilien, Bd. I, Abth 2, S. 54. 1890.
302
daran, dass Chlorella zu den Pleurococcaceen, nach seiner Fassung, gebracht werden
muss und zvvar in die Verwandtschaft von Eremosphaera de Bary, wovon Chlorella
sich aber bedeutend unterscheidet, namlich: Dadurch, dass das Chromatophor ein-
fach ist, wahrend Eremosphaera mehrere Chlorophyllkörper einschliesst; durch die
Theilung, welche, wie wir sahen, zu sechzehn Theilproducten einer Mutterzelle führt,
bei Eremosphaera zu je zwei ; und durch die viel geringere Grosse der erwachsenen
Zeilen.
IV.
Yersuche über die Sauerstoffentwicklung im Lichte durch
Chlorella, sow ie durch andere Algen.
Die erste Anleitung zu meinen Culturversuchen mit Algen war aus dem Wunsche
entstanden die Sauerstoffentwicklung durch das Chlorophyll innerhalb einer Gelatine-
schicht stattfinden zu lassen. Es erschien dadurch möglich, local entbundenen Sauer-
stoff, z. B. in den verschiedenen Regionen eines auf die Gelatineplatte geworfenen
Sonnenspectrums auf mehrfache Weise eben an der Stelle der Entstehung, sei es vor-
iibergehend oder durch bleibende Effecte sozusagen fixirt, sichtbar zu inachen. Die
Resultate haben nieine Erwartung nicht getauscht und ich will hier die Methode kurz
besprechen. Mehrere Versuche wurden gemeinsam mit Herrn Dr. H. P. W y s m a n
ausgeführt, dem ich hier meinen Dank ausspreche *).
Als »Reactive« auf freien Sauerstoff verwendete ich erstens das Wachsthum
der Chlorellazeïïen selbst, oder das anderer Mikroben; zweitens, durch Natriumhydro-
sulfit reducirtes Tndigblau; drittens, das Aufleuchten von Lichtbacterien, welche zu
gleicher Zeit mit den grünen Organismen der Gelatine untermischt wurden.
Die Versuche mit Indigweiss 2) wurden folgendermaassen ausgeführt: In einem
Reagensröhrchen wurde eine zehnprocentige Gelatinelösung in Grabenwasser mit so-
viel ChlorellazeWen vermischt, dass sie intensiv grün gefarbt war. Es wurde dann
neutrales indigschwefelsaures Natrium zugesetzt und dieses vermittelst Natrium-
hydrosulfit, in geringem Uebermaass, reducirt. Bei der Abkühlung entstand eine
grünlichgelbe gefarbte Saule, welche für die Lichtversuche fertig war. Unter Glok-
kenflaschen, angefiillt entweder mit ammoniakalischer Kupferlösung, oder mit
Kaliumbichromat, waren die Resultate im Lichte der Junisonne in Uebereinstimmung
mit den bekannten Erfahrungen ; das blaue Licht wirkt wie dunkel, selbst noch nach
Stunden blieb das Indigweiss reducirt; dagegen war ein Röhrchen im Bichromatlicht
schon nach wenigen Minuten tief blau. Die Glockenflaschen mit einer Chlorophyll-
') Für einige Versuche, welche ich hier nicht anführe, verweise ich auf meinen
früher (S. 297, Note 3) genannten Vortrag.
1 Regnard (Comptes rendus, Dec. 1885) scheint der erste gewesen zu sein, wel-
cher Hydrosulfit und Indigblau für die Untersuchung der Chlorophyllfunction ver-
wendet hat. Pringsheim (Berichte der Deutsch. bot. Gesellschaft, Bd. 4, S. 87, 1886)
hat dicse Methode ungerechter Weise verworfen. Offenbar war es ihm unbekannt, dass
man das Hydrosulfit in einem geringen Uebermaass zusetzen muss, weil ein Theil
Sauerstoffs bei schwacher Beleuchtung neben Hydrosulfit und Indigweiss bestehen
kann, und welclur Sauerstoff, nur nachdem derselbe durch starkes Licht activirt ist,
das Indigweiss blau farbt. Das Hydrosulfit muss ausreichen, urn auch das durch diesen
activen Sauerstoff erzeugte Indigblau zu reduciren.
303
lösung anzufüllen, wurde nicht versucht, wei] eine solche Lösung ira Lichte sol
zersetzt wird.
Dem directen Sonnenlichte ausgesetzt, bilden sich auf der beleuchteten Seite bald
Sauerstoffblasen, welche von der Gelatine festgehalten werden. Nach wenigen Tagen
werden die Culturen durch das Ileranwachsen der vereinzelten Zeilen zu Colonien
viel dunkler grün wie im Anfang.
Diese Versuche haben eine best.ïtigende Antwort gegeben auf die Frage, ob
lebende grüne Zeilen in einem vollstandig sauerstofffreien Raume Kohlensaure zu
zersetzen vermogen. Claude Bernard zweifelte daran, Pringsheim hat ei
verneint.
Interessanter war folgendes Ergebnis.
Ein ganzes Röhrchen, mit Ausnahme eines kleinen, unbedeckt gelassenen Theiles
der Gelatine, wurde in schwarzes Papier eingewickelt. Ich Hess nun in einem dun-
keln Zimmer auf den unbedeckten Theil der Röhre ein vermittelst einer Linse conver-
girend gemachtes Lichtbundel fallen, welches entweder von einer B u n s e n'schen
Flamme kam, worin Lithiumchlorid gliihte, oder von einer solchen Flamme, welche
durch Natriumcarbonat gelb gefarbt war. Die Erwartung, dass das Lithiumlicht im
Stande sein müsste, Kohlensaure zu zerlegen und Sauerstoff zu erzeugen, weil dessen
Linienspectrum ein sehr intensives Roth von der Brechbarkeit \ = 670 ') enthalt,
welche genau innerhalb der Grenzen des Chlorophyllabsorptionsbandes zwischen B
und C gelegen ist, wahrend die Natriumlinie, X = 589, sich in dieser Hinsicht als
inactiv ergeben sollte, diese Erwartung hat sich wirklich bestatigt. Im Lithiumlicht
farbt sich die isolirte Gelatine nach drei- bis vierstiindiger Exposition dunkelblau ;
im Natriumlicht geschah dieses nie, selbst nicht nach achtstündiger Beleuchtung.
Besser als Indigweiss ist das Mikrobenwachsthum als Reactiv auf freien Sauer-
stoff zu verwenden. Diese Methode erlaubt eine ganze Reihe von Modificationen. Ein
gutes und sicheres Verfahren ist das folgende. Ein allseitig geschlossener, durch
parallele Glasplatten begrenzter Raum von ein Paar mm Dicke, wird mit der Yer-
suchsgelatine angefüllt und local der Einwirkung irgend einer Lichtquelle ausgesetzt.
Als Yersuchsplatte lasst sich eine 10-procentige Gelatinelösung verwenden, zu wel-
cher ein wenig Malzextract und soviel ChlorellazeWen gemischt werden, dass die
Zeilen zwar überall vorhanden sind, allein doch nicht genug, tmi die erstarrte Schicht
grün zu farben. An den local beleuchteten Stellen beginnt das Wachsthum schon nach
ein Paar Tagen infolge der dort stattfindenden Sauerstoffentwicklung, wahrend an
den nicht beleuchteten Stellen das Wachsthum vollstandig ausbleibt. Es entstehen
demzufolge dunkelgriine Flecke, welche sehr genau den beleuchteten Stellen entspre-
chen, auf farblosem Grttnde. Die Grenzen der Lichtfiguren sind überrasehend scharf.
Ein feiner Faden quer über das Lichtfeld ausgespannt, erzeugt darin einen deutlich
sichtbaren. ungefarbt bleibenden Schatten. Bei der mikroskopischen Untersuchung
findet man natürlich an der beleuchteten Stelle Colonien von der Structur der Fig. 2 c,
anstatt vereinzelter Zeilen.
*) Kayser, Lehrbuch der Spectralanalyse, S. 290, 1885. Da die Ausführung sehr
einfach ist, habe ich den Versuch dann und wann wiederholt. Ich darf nicht unter-
lassen, hervorzuheben, dass durch unbekannte Ursachen auch im Lithiumlicht die Ge-
latine bisvveilen farblos, also reducirt blieb.
304
Um Kohlensauremangel vorzubeugen, können der Gelatine noch überdies I oder
2 % Glucose, sowie eine genügende Anzahl Zeilen irgend einer M ycodermaart (z. B.
.1/. sphaeromyces), welche bei Sauerstoffzutritt aus der Glucose uur Kohlensaure und
Wasser erzeugt, zugefügt werden. Da diese Zeilen, wie Chlorella, bei Abwesenheit
von Sauerstoiï vollstiindig inactiv sind und dann auch nicht wachsen, so helfen sie,
eben an den Stellen der Sauerstoffentbindung, den Wachsthumsefïect von Chlorella
zu erhöhen.
Da die Lichtbacterien momentan auf den entstandenen Sauerstoff reagiren, kön-
nen die Versuche damit auch bei Gegenwart fremder Bacteriën stattfinden. Die
Lichtbacterien sind aber alle an das Meerwasser adaptiert, sodass sie sich nur eignen
für das Studium der Chlorophyllfunction von Meeresalgen. Als Substrat empfiehlt
sich eine sehr verdünnte Nahrgelatine oder einfach Meereswasser mit io% Gelatine
oder ii4% Agar, darin werden die Lichtbacterien in grosser Anzahl vertheilt.
Die sehr einfache Versuchsanstellung geschieht folgendermaassen.
Braune Diatomeen werden zu gleicher Zeit mit den Lichtbacterien in der Ge-
latine fein vertheilt; eine Tange oder eine Ulve wird in geeigneter Weise mit der
Lichtbacterien enthaltenden Gelatine übergossen und allseitig eingeschlossen. Das
Ganze befindet sich zwischen zwei parallelen Glasplatten, worauf das Spectrum pro-
jicirt werden kann.
Das beinahe plötzliche Aufleuehten bei dem Beginne der Lichtinsolation an den
Stellen der Sauerstoffentbindung ist ebenso iiberraschend wie interessant.
V.
Versuche mit Zoochlorellen.
Als ich im Frühjahr 1889 Chlorella mtlgaris kennen lernte, war ich durch die
grosse Aehnlichkeit dieser Art mit den Zoochlorellen von Hydra und Stentor so sehr
überzeugt, dass die Alge nur ein freilebender Zustand der Zoochlorellen sein konnte,
dass Versuche, die letzteren isolirt zu cultiviren, mir anfangs überrlüssig erschienen.
Nur der Wunsch, in dieser Beziehung vollstandige Sicherheit zu erlangen, veran-
lasste mich, eine Reihe von Wasser- und Gelatineculturen mit dem thierischen Chloro-
phyll auszuführen. Das Resultat war ein durchaus negatives; die freie Cultur der
grünen Körper aus den chlorophyll f uitrenden Thieren ist bisher in keinem Falie ge-
lungen ').
Meine Beobachtungen an Hydra viridis und an der grünen Varietat von Stentor
polymorphus sind am vollstandigsten. Ausserdem untersuchte ich mehr beilaufig
Poramaecium Aurelia und Spongilla üuviatüis.
Fangen wir unsere Betrachtungen an mit Hydra viridis. Wahrend eines Jahres
erhielt ich nach Intervallen von einem bis mehreren Monaten lebendes Untersuchungs-
material von dem Handler mit mikmsknpischen Thieren, Thomas Bolton m
'1 Nachtragliche Bemerkung. Aus Wasserculturen der Hydrachlorellen, wie solche
S. 306 beschrieben sind, erhielt ich in der letzten Zeit in und auf Grabenwassergelatine
wohl entwickelte Colonien. Die Möglichkeit des t'reien Wachsthums der Chlorellen
ausserhalb des Thieres ist dadurch erwiesen. Auf diese Beobachtung konnte in den
folgenden Seiten keine weitere Riicksicht genommen werden.
305
Manchester. In reinem filtrirten Grabenwasser kann man die Thiere ini La-
boratorium im Becherglase leicht lebendig luiken1).
Der Hydrakörper, sowie die Arme (<.', Fig. 5) der Thiere bestehei] aus zwei Zell-
schichten, einem Ektoderm und einem Entoderm. Im Ektoderm bemerkt man in den
Epidermiszellen die Nesselkapseln, wovon eine im ausgeschnellten Zustande, die
übrigen noch geschlossen in unserer Figur dargestellt sind. Zwischen den Epidermis-
zellen liegen die sehr eigenthümlichen, kolbenförnm ma
Drüsenzellen zerstreut.
Die Entodermzellen (d, e und f, Fig. 5) besitzen amöboidi N'atur, w< 1 sieht
man das Protoplasma derselben in den Preparaten in kraftigi . Auf der
dem Magenraume des Thieres zugewendeten Seite findet sich gewöhnlich eine sehr
geraumige Vacuole {e, Fig. 5). Diese Zeilen dürften eine amöboide Ernahrunj
Hydren ermöglichen, das heisst, die directe Aufnahme fester Körper aus den ver-
schlungenen Speisen.
Die Zoochlorellen liegen in ziemlich geringer Anzahl stets und ausschliesslich in
den Entodermzellen und zwar auf der dem Ektoderm zugekehrten Seite, also so viel
wie möglich nach aussen. Hier bilden dieselben eine dunne, geschlossene, Schicht,
welche den ganzen Körper des Thieres, so zu sagen gleichmassig einhiillt. Hier fin-
den wir desshalb eine genau bestimmte morphologische Lage der Chlorophyllkörper.
In den Ektodermzellen fehlen sie vollstandig.
Besonders leicht lasst sich die Vermehrung der Zoochlorellen verfolgen bei der
Entwicklung der Thiere aus den Seitenknospen. Dem Augenschein nach zeigt sich
dabei, dass die Chlorellen einen integrirenden Bestandteil der Zeilen darstellen und
es lasst sich nicht leugnen, dass sie wenigstens bei ihrer Vermehrung in einem ge-
wissen morphologischen Einklang mit der Zelltheilung des Thieres verbleiben. Jede
neugebildete Entodermzelle erhalt ihre Zoochlorellen auf dieselbe Weise, wie sie ihren
Zellkern bekommt, das heisst, durch die Theilung der Chlorellen der Mutterzelle in
gleichmassigem Rythmus. Nur vereinzelte Zeilen erhalten dabei überhaupt keine
Chlorophyllkörner (f, Fig. 5, Zelle links unten), und führen anstatt dessen fartdi >^t-
Kugeln, welche wie Oeltropfen aussehen, über deren Xatur ich aber unsicher bin.
Selbst die weiblichen Fortpflanzungszellen enthalten nach Hamann2) normale
Zoochlorellen. Das alles sind gewiss wichtige Argumente fiir die Ansicht Kay Lan-
kesters3), nach welcher die griinen Körper keine fremden Algen, sondern Pro-
ducte des thierischen Protoplasmas selbst sind. Diese Ansicht ist jedoch sicher un-
richtig, nur liegt hier ein Fall vor, ahnlich demjenigen der Bacteroiden in den
Papilionaceenknöllchen.
Die Zoochlorellen an sich sind so ausgezeichnet von Brandt beschrieben und
abgebildet 4), dass ich in dieser Beziehung auf seine Abhandlung verweisen kann.
') Ich habe fiir solche Zwecke vor einem Siidfenster in meinem Laboratorium
einen allseitig aus Glasplatten construirten Kasten mit Glasthiiren und mit weissem
Papier bedecktem Boden. Meine grünen Organismen wachsen in diesem staubfreien
Raume vorzüglich.
-) Zeitschrift f. wissenschaftliche Zoölogie, Bd. 37, S. 457. 1883.
s) The Chlorophyllcorpuscles of Hydra, Nature, Vol. 27. p. 87. 1883.
4) Ueber die morphologische und physiologische Bedeutung des Chlorophylle bei
Thieren. Erster Artikel: His, Braune und Du Bois Reymond's \rchiv, Ph
M. W. B e ij er i nek, Verzamelde Geschriften; Tweede Deel.
20
306
Eben daraus wird man die Ueberzeugung erlangen, dass seine Chlorellen meiner oben
beschriebenen Alge Chlorella ïulgaris zum Yerwechseln ahnlich sind, sowohl in Be-
/-UX auf Bau wie auch in Bezug auf Yermehrung. In letzterer Beziehung erlaube ich
mir noch Folgendes zu bemerken.
Die Theilung der Chlorellen wurde zuerst gesehen und gezeichnet durch B a 1 -
biani bei Stentor polymorphus1). Das Einzige, wodurch dieser Process sich unter-
scheidet von dem, was wir bei Chlorella gesehen, besteht darin, dass weder B a 1 -
biani noch Brandt noch ich selbst innerhalb der einzelnen Mutterzelle mehr als
4 Tochterzellen entstehen sahen, wahrend diese Zahl bei Chlorella, wie gesagt, bis
sechzehn wachsen kann. Uebrigens ist die Viertheilung (a, Fig. 5) der Zoochlorellen
ebenfalls ein Vorgang freier Zellbildung. was nur dadurch schwierig zu beobachten
ist, dass die Zellwand dieser Zeilen ausserordentlich dünn ist, wesshalb dieselbe
nach dem Abstreifen überhaupt nicht gesehen werden kann, wahrend dieses bei
Chlorella so leicht gelingt (d, Fig. 2).
Uebrigens sind mit dem Gesagten die Schicksale der Zoochlorellen innerhalb des
Thierkörpers noch nicht vollstandig geschilden. Die genaue mikroskopische Prüfung
der Amöboidzellen von Hydra lehrt uns namlich noch das Folgende.
Entweder in dem Protoplasma dieser Zeilen oder in deren Yacuolen findet man
nicht nur grüne Körper von allerlei Grosse bis zur aussersten Kleinheit. sondern in
einzelnen Fiillen dunkelrothe Pigmentkörner (c und e, Fig. 5), oder eine bniunliche
Detritusmasse. Der Ursprung dieser Theilchen lasst sich ganz sicher auf die Chlo-
rellen zurückführen. In den rothen Pigmentkörnern lasst sich noch die Structur der
Algenzellen erkennen (c, Fig. 5), indem sich daran ein gefarbter Theil, welcher dem
Chromatophor entspricht, und ein ungefarbter Theil vorfindet. Die Pigmentkorper
sind zwar sehr klein, allein nicht kleiner als die kleinsten Zoochlorellen, und auch
der Farbe nach sind dieselben durch alle Uebergange mit den Chlorophyllkörnern
verblinden. Ich halte es desshalb für sicher, dass die rothen Körperchen Involutions-
zustande der kleineren Chlorellen sind, welche durch einen Verdauungsprocess, sei-
tens des tierischen Protoplasmas ausgeübt, entstehen. Ferner schliesse ich darau>.
dass auch die scheinbar normalen grünen Algenzellen einen Kampf mit dem thieri-
schen Protoplasma zu führen haben, wodurch ihre Yitalit;it herabgesetzt wird. Offen7
bar ist die Ansicht K 1 e i n e n b e r g's 2), nach welcher die Zoochlorellen als ge-
wöhnliche Nahrung verdaut werden können, mit den beschriebenen Beobachtungen
in guter Uebereinstimmung.
Und nun meine Versuche mit dem Hydrachlorophvll.
Zum Zwecke der Cultur der Hydrachlorellen glaubte ich mich zunüchst basiren
zu können auf meine mit Chlorella vulgaris gemachten Erfahrungen. Ich habe dess-
halb eine Reihe von Hydraindividuen in fliissiger und auf erstarrter Nahrgelatine
von allen denjenigen Mischungsverhültnissen, welche bei Chlorella mit günstigem
Culturerfolg untersucht waren, in Anwendung gebracht. Auch wurden die Hydra-
körper zuvor in sterilisirtem Wasser zerrieben und die Flüssigkeit dann entweder mit
Abthl. 1882, Heft I und II, p. 126. Zweiter Artikel: Mitth. aus der zool. Station zu
Xeapel, Bd. IV, S. 191, 1883.
l) Claude Bernard, Lecons sur les phénomènes de la vie, T. T, p. 213, PI. p. 230.
1878.
i ydra. Eine anatomisch-entwicklungsgeschichtliche Untersuchung, S. 4, 1872.
3°7
der Gelatine gemjscht, oder au f ■ starrte Nahrgelatineplatte au
Alle diese Gelatineculturen, welche rait der nöthigen Ausdauer fortgesetzt sind, gaben
ein durchaus negatives Resultat, — nach einiger Zeit sind die ('Morellen immer ab-
gestorben. Zwar hatten einige ein oder zwei Zelltheilungen erfahren, allein aus einer
sorgfaltigen mikmskopischen Prüfung ergab sich, da Theilung nur dann
stattgefunden hatte, wenn noch lebendes thii Protoplasma mit den Chlo-
rellen in Contact gewesen war, sobald dieses Protoplasma mg auch das Leben
der grünen Körper ein.
Ich versuchte ferner, die Zoochlorellen zu cultiviren Kohlen-
saure im Lichte. Ich bekleidete dazu das Innere einer beiderseits conisch verlaufen-
den Glasröhre mit einer dicken Gelatineschicht, aut welcher zcr:
Hydra viridis vertheilt wurden. Xach vielen Tagen sah ich noch keine fortges
Theilungen. Da es schwierig ist, Kohlensaure sauerstofffrei zu machen, habe ich auch
anaërobe Culturen in hohen Gelatineschichten in Reagensröhrchen angefertigt, auch
dabei aber nichts besonders gesehen : allein ich versaumte diesen Culturen eine
lich fliessende Kohlensaurequelle beizugeben.
Etwas naher bin ich meinem Zwecke, der isolirten Chlorellencultur, gekommen,
als ich die Hydren in sterilisirtem Leitungswasser zerrieb und darin, bei Lichtzutritt,
verweilen Hess. Es zeigte sich dabei wenigstens, dass die Chlorellen durchaus nicht
sofort im Waser absterben, wie es die wahren Chlorophyllkörner der höheren Ptlan-
zen immer zu thun scheinen, sondern dass dieselben nach mehreren Wochen unter
diesen Umstanden stark anschwellen kunnen. Darauf bezügliche Praparate findet
man in b, Fig. 5 abgebildet. Wie man sieht. ist die schliesslich erreichte Grosse
ausserordentlich verschieden und übertrifft alles das, was bei ChhireUa vulgaris auch
unter den verschiedensten Bedingungen beobachtet wurde. Das Ende aller Mühe war
aber auch in diesem Falie der Tod. Irgend eine Spur von Theilung wurde in den
freien Chlorellen im Wasser nicht beobachtet. Das Leitungswasser wurde durch
sterilisirtes Grabenwasser mit und ohne Peptonzufügung ersetzt, doch ohne E
das peptonfreie Wasser verhielt sich wie Leitungswasser, das peptonführende verdarb
bald durch die Bacteriën. Es wurden nun, urn letzteren Umstand zu beseitigen,
Hydren auf peptonführende Xahrgelatine in langen Impfstrichen zerrieben ui
bald sich deutliche Stellen erkennen Hessen, welche bacterienfrei blieben, die darin
befindlichen Zoochlorellen mit der Platinnadel in peptonhaltiges Wasser gebracht.
Alles war jedoch vergebens, die Zoochlorellen verweigerten bisher ausnahmslos
ausserhalb der Thiere zu vermehren (vergl. Anmerkg. 1 aut S. 304).
Soeben sprach ich über die Bacteriën, welche bei solchen Yersuchen zum
schein treten ; darüber noch Folgendes.
Die von mir zu den Culturversuchen zerriebenen Hydren hatte ich zuvor waa-
rend langerer Zeit mit sterilisirtem Wasser abgewaschen, w Iben zahlreiche
Male in einem Uhrglase einem kraftigen Wasserstrahle ausgesetzt und dann zur
Erneuerung mit einer Platinöse herausgenommen wurden. Wie lange ich aber auch
spritzte und wusch, eine vollstandige Entfernung der Bacteriën konnte dadurch nicht
erreicht werden, in den Impfstrichen sprossten immer zahlreiche Bacteriencolonien
hervor. worunter sehr gewohnlich ein gelbes, ein braunes. ein grünliches, ein rothes
und ein sehr interessante? v 'igmentbacterium. Alle diese chromogenen Bac-
teriën waren mir aber schon aus dem Wasser an sich bekannt geworden. Bei einer
308
solchen Untersuchung, wie diese, bekommt man erst recht die Ueberzeugung von der
allgemeinen Verbreitung der lebenden Keime.
Interessanter wie die Bacteriën waren die Algenculturen, welche in mehreren
Fallen in den flüssigen Nahrmedien schliesslich zur Entwicklung gelangten. In
dieserBeziehung bemerkte ich in reinem Wasser einmal eine starke Vermehrung einer
Diatomeenart, in zwei anderen Fallen entstanden interessante Reinculturen von
Raphidium polymorphum. In peptonhaltigem Wasser vermehrten sich bei weiteren
Yersuchen mit zerriebenen Hydren einmal Scenedesmus acutus, ein anderes Mal
Raphidium minutum.
Vergeblich versuchte ich die DiatomeendurchGelatine zu isoliren1). Auch Raphi-
dium polymorphum konnte ich in oder auf Culturgelatine oder Agar nicht zum Wach-
sen bringen. Die Cultur dieser Arten gelang nur, wie gesagt, in reinem Wasser und
wurde, wenn nicht beeintrachtigt, auch sicher nicht durch die Gegenwart von Pepton
gefördert. Ganz anders also, wie bei Scenedesmus acutus, womit Raphidium minutum
wohl auch in Bezug auf die Isolirbarkeit durch die Gelatinemethode übereinstimmen
dürfte.
Ist es möglich, so musste ich f ragen, dass diese soverschiedenen Algen nur weiter-
entwickelte Stadiën der Chlorellen sind? Entz hat es bekanntlich behauptet 2) und
Brandt hat diese Ansicht auffallenderweise zu der seinigen gemacht3), obschon er
sehr bestimmt erklart, bei langerer Verfolgung isolirter Zoochlorellen, von Infusorien
und Hydra, nichts dergleichen gesehen zu haben. Um darüber zu entschejden, un-
tersuchte ich den in den genannten Algenculturen befindlichen Schleim, welcher aus
den Hydrakörpem übrig geblieben war, nachher mikroskopisch, und fand darin leicht
die absterbenden Chlorellen auf, von Uebergangsstadien derselben zu den genannten
Algen jedoch keine Spur. Ferner sah ich in einzelnen Fallen in frischen zerriebenen
Hydren einzelne unverkennbare Exemplare von Raphidium und Scenedesmus, und
konnte deren Weiterentwicklung direct in Glaskammern unter dem Mikroskope
verfolgen. Diese Algen gehörten offenbar zu der zuletzt verschlungenen Beute und
waren ganzlich unabhangig von den Chlorellen. Aehnliche Vorkommnisse mussen
Entz offenbar irregeführt haben. Auch B ü t s c h 1 i's Beobachtungen an In-
fusorien stimmen mit den meinigen überein. Er sagt4): »Die unter dem Deckglase
geziichteten Zoochlorellen von Frontonia leuca zeigten nicht die geringste Neigung,
sich zu Algen zu entwickeln (Schewiakoff, Bütschli).«
Ich will nun meine Wahrnehmungen an Stentor polymorphus folgen lassen.
lm Nachwinter und Frühjahr 1890 hatte ich sowohl die farblose wie die grüne
Varietiit dieses Thieres in jeder beliebigen Anzahl zu meiner Verfügung. Ich fand
namlich, dass der Grabenschlamm, von einem Graben neben meinem Laboratorium,
sich bei ruhigem Stehen in eine klare Wasserschicht und einen, von Stentoren förm-
') Auch mit anderen Süss- und Salzwasserdiatomeen sind meine Isolierungsver-
suche fehlgcschlagcn.
3) Biologisches Centralblatt, Bd. I, S. 646, 1882. Entz erwahnt, er habe bei der
Cultur isolicrter grüner Körper verschiedener Infusorien die folgenden einzelligen Algen
erhalten: Palmella, Tctraspora, Gloeocystis, Pleurococcus, Raphidium. Scenedesmus, Chla-
■midomonas und Euglena.
*) Zweiter Artikel, I. c. S. 192.
•) Bütschli, Protozoen, Abthl. III, S. 1836, 1889.
309
lich bedeckten Bodensatz trennte. Mit Glasröhren wurden die Thiere in reines \\
ser gebracht und daraus mit Capillarröhrchen abgesondert, in neues Wasser gespriet
und das so lange wiederholt bis sie ganzlich rein waren. In filtrirtem Wasser konnte
ich sowohl die farblosen wie .lic Srünen Individuen zur Vermehrung bringen, aber
Anfang Juni verschwanden die farblosen Thiere plötzlich sowohl aus dem Grabe'n wie
aus meinen Culturgefassen. Die grünen Exemplare im Graben verminderten sich
zwar auch sehr, aber sie blieben noch in genügender Zahl übrig, und ihre Vermeh-
rung dauerte dann auch in meinen Culturglasern noch unvermindert fort. Im Ganzen
war der Unterschied zwischen den grünen und farblosen Formen so gross, dass ich
dieselben, ohne das Vorurtheil der specifischen Einheit, sicher für zwei verschiedene
Arten würde gehalten haben.
Die Zoochlorellen von Stentor liegen in dem subcorticalen Protoplasma.
Hautschicht, durch welche sie von dem umspülenden Wasser getrennt sind, besitzt
nach innen eine sehr deutliche Begrenzung und die Dicke derselben ist nicht unan-
sehnlich. Die Körner stimmen durch die Lage sowie durch die regelmassige, ein-
schichtige Anordnung auffallend mit dem bei Hydra beschriebenen Verhalten überein.
Von deren Einschliessung in Nahrungsvacuolen ist, wie ich kaum zu betonen brauche,
nichts zu bemerken.
Die Culturversuche mit den Stentorchlor ellen wurden auf genau dieselbe Weise
ausgeführt, wie bei Hydra, und sie haben dasselbe negative Resultat gegeben, so dass
ich dabei nicht langer verweilen will l).
Die farblosen Stentoren gaben mir aber zu einer anderen Versuchsreihe Veran-
lassung. Würde es möglich sein, dieselben durch Ernahrung mit Chlorella vulgaris
in die grüne Form überzuführen ? Ich konnte diese Hoffnung mit einigem Rechte
hegen, denn meine Chlorellacuhuren sind auch den Zoochlorellen von Stentor zum
Vervvechseln ahnlich.
Ich suspendirte desshalb eine genügende Anzahl Chlorellen in das Wasser der
Culturgefasse, worin Stentor gut gedieh. Bald konnte ich bemerken, dass die Zeilen
aufgenommen wurden, denn die Thiere verSnderten deutlich ihre Farbe und wurden
local, allein nicht gleichmassig grün. Bei der mikroskopischen Untersuchung erfuhr
ich sofort, dass hier von Zoochlorellenbildung überhaupt nicht die Rede sein konnte,
denn die aufgenommenen grünen Zeilen lagen in dichten Knaueln angehauft in gros-
sen Nahrungsvacuolen und von einer Verschiebung nach der subcorticalen Plasma-
schicht, oder von irgend einer regelmassigen, derjenigen der echten Zoochlorellen
ahnlichen Anordnung war keine Spur zu sehen. In diesem Zustande haben die Thiere
lange fortgelebt, sich fortgepflanzt, und schliesslich sind sie als farblose Stentoren
verendet.
Wenn bei diesen Versuchen die Zoochlorellenerzeugung gelungen ware, so hatte
ich bei der Beurtheilung des Resultates noch folgenden Umstand scharf ins Auge
fassen mussen.
Bei der mikroskopischen Prüfung der Leibessubstanz einer grossen Anzahl frisch
eingefangener, farbloser Stentorexemplare sah ich ausnahmslos in jedem Thiere eine
') Die Körper der grünen Stentoren waren so zart, dass dieselben bei vorsichtigcm
Niederlegen mit einem Wassertropfen auf reine, erstarrte 10% Gelatine, sobald das
Wasser durch die Gelatine absorbirt war, von selbst aufplatzten.
3io
gewisse Zahl von Nahrungsvacuolen (a, Fig. 60), worin sich in Theilung begriffene
ChlorellazeUen befanden, welche zwar zu einer anderen Species wie Chlorella vul-
garls gehören dürften, deren Uebereinstimmung mit den wahren Zoochlorellen von
griinen Stentoren jedoch gross war. Ich will diese Körperchen »Pseudochlorellen«
nennen und muss betonen, dass, wenn es jemals gelingt, farblose Stentoren in griine
nmzuwandeln, die Beobachter darauf achten mussen, ob es diese Pseudochlorellen
sind, oder die als Nahrung verwendeten Algen, welche als Muttersubstanz für die
Zoochlorellen fungiren.
Die Pseudochlorellen vermehren sich auf die gewöhnliche Weise. Nach der Zwei-
theilung des seitlichen Chromatophors bemerkt man zunachst eine tetraëdrische An-
ordnung der durch die dann folgende Theilung erzeugten vier Tochterzellen (b,
Fig. 6). Mehr als vier Theilungsproducte innerhalb einer Mutterzelle sah ich nicht,
dagegen war es leicht, in einzelnen Vacuolen bis zu 32 und mehr Pseudochlorellen
zu zahlen.
Ein einzelner Culturversuch auf Gelatine mit den Pseudochlorellen von Stentor
war erfolglos. Mit reinem Wasser habe ich keine Erfahrungen zu verzeichnen.
Ehe ich die Betrachtung über Stentor schliesse, will ich noch bemerken, dass
ich in den farblosen Thieren in einzelnen Fallen noch eine andere Alge, namlich
Raphidium polymorphum in Ernahrungsvacuolen in Theilung angetroften habe (i3
Fig. 6a), sodass beim Zerdrücken der Thiere unter dem Deckglase ganze Packete
dieser zierlichen Alge in Freiheit gesetzt wurden. Auch diese Art erscheint desshalb als
schwer durch das Protoplasma der Thiere angreifbar 1).
Mit den sehr kleinen Zoochlorellen vim Spongilla üuviatilis habe ich dreimal
Culturversuche angestellt. Mein Material hatte ich theilweise selbst gesammelt an
einem Fundorte bei Oosterbeek, anderntheils von B o 1 t o n aus Manchester bezogen.
Schone Pigmentbacterien aber keine Chlorellen sind die Frucht meiner Mühe ge-
wesen. Da die Gemmen von Spongilla sich als frei von Zoochlorellen ergaben, so
zweirle ich nicht, dass wenigstens in diesem Falie, eine directe Infection wahrend
des individuellen Lebens der Thiere stattfinden muss. Die sehr unregelmüssige An-
ordnung und das öftere Fehlen der Chlorellen in den 57>o«g4Ï/azellen führt zu der
Vermuthung, dass die Symbiose hier auf einer niederen Stufe der Vollkommenheit
verkehrt, wie in den vorhergehenden Fallen, und, dass bei den in das gefarbte Ent-
wicklungsstadium übergehenden Urahnen von Hydra viridis und Stentor polymorphus
var. viridis, einmal eine Anordnung dagewesen sein dürfte, welche sich mit dem
gegenwartigen Verhalten von Spongilla vergleichen lasst.
Xach meiner Ansicht hat Brandt vollkommen Recht, wenn er die Chlorellen
von Spongilla zu einer gesonderten Art bringt.
Es dürfte nicht übertliïsMg sein, bevor wir weitergehen, an dieser Stelle einen
Rückblick zu werfen auf die durch die Culturversuche festgestellten Eigenschaften
unserer Gattung Chlorella, sowie auf die dazu gebrachten Arten.
1 1 Mit denjenigen zcrdriickten Körpertheilen von Hydra und Stentor, welche sich
als frei von Mikroben ergaben, konnte ich keine Trypsin- und Diastasereactionen her-
vorrufen. Die sogenannte amöboide Ernahrung findet, wie es scheint ausnahmslos, ohne
Mithülfe von Enzymen statt. Ich würde in dieser Beziehung eine Reihe von Beispielen
anführen können.
3"
Chlorella: Einzellige g zu den Pleur ,. gehörige Algen, m.t
kugeligen, ellipsoidischen oder abgeplatteten Zeilen von i— 6 L1 Mittellinie, gewöhn-
lich mit nur einem Chromatophor von der Gestall einer Ku. ntschale; Py-
renoid undeutlich oder fehlend. lm Lichte entsteht ui EFentwickli
aus Kohlensaure Paramylum, welches sich mit Jod braun farbt. Zellkern meist ein-
fach, bisweilen Zweizahl, von wechselnder Gr sse, nur aus Chromatin bestehend. Die
Yermehrung beruht auf freier Zellbildung durch successive Zweitheilung. Die Theil-
producte kommen frei durch Platzen der Wand der Mutterzelle; sie können sehr ver-
schieden sein in Grosse {% bis 4 ui. Schwarmsporen fehlen 1 , 5em
und salzigem Wasser, wahrscheinlich auch auf dem Lande.
Chlorella ritlgaris. Zeilen rund (2 bis 6 fi), frei lebend, niemals zu Familien ver-
bunden. Reincultur auf Gelatine und in Peptonhaltigem Wasser gelungen.
Wohl identisch mit Chlorococcutn protogenitum Rabenhorst.
Ch. infusionum. Zeilen kleiner (1 bis 4 fi), oft abgeplattet, selbst kurzcylindrisch.
Lebt wie vorgehende Art. Isolierungsversuche nich» gelungen. Wohl identisch
mit Chlorococcum infusionum Rabenhorst.
Ch. (Zoochlorella) parasitica Brandt. Chlorophyll von Spongilla fiuviatilis; vielleicht
identisch mit Ch. infusionum und wahrscheinlich wahrend des individuellen
Lebens durch Spongilla von aussen aufgenommen. Isolierungsversuche nicht
gelungen.
Ch. (Zoochlorella) conductrix Brandt. Chlorophyll von Hydra. Stentor. Paramaecium
und wahrscheinlich von vielen anderen grünen Thieren. Wohl entstanden aus
Ch. vulgaris, von entfernten Urahnen der genannten Thiere aufgenommen.
Isolierungsversuche nicht gelungen. (Vergl. Bemerkung 1 S. 304.)
Die bisher misslungenen Culturversuche mit den Zoochlorellen veran-
lassen mich, noch kurz die Grimde anzuführen, wesshalb ich doch fest über-
zeugt bin, dass hier ein Fall von Symbiose vorliegt. welcher sich nicht mit
dem Yorkommen des Chlorophyllus bei den Pflanzen und Euglenen ver-
gleichen lasst. deren Chromatophoren sich allmahlich als gesonderte Organe des
Protoplasma individualisirt haben, ahnlich wie es mit dem Zellkern geschehen sein
muss. Bei dieser sowie bei verwandten Fragen ist die comparative Methode ent-
scheidend. Diese lehrt uns, dass nicht Chlorellen allein, sondern auch andere Algen
symbiotisch mit thierischen Geweben zusammenleben können, und dass dabei in man-
chet! Fallen, bezüglich des Einwanderns der Algen aus der Umgebung überhaupt kein
Zweifel möglich ist. So steht es z. B. für jeden Zooiogen fest. dass die Zooxantel-
len ') fremde Eindringlinge sind. Für die höher organisierten Algen. z. B. für den
Chaetoceros, welchen F a m i n t z i n als Symbiont zu Tintinnus inquilinus beschreibt,
sowie für Spongocladia vaucheriaefomtis, welene mit Reniera fibulata zusammen-
lebt 2), muss dieses als selbstredend zugegeben werden.
') Vergl. Brandt, Zweiter Artikel, I. c, sowie Famintzin, Beitrag zur Symb
von Algen und Thieren. Mém. de 1'Acad. d se. de St. Pétersbourg, T. 36, Xr. 1. p. 1, 1889.
:) Max Weber und A. Weber-van Bosse, Quclques nouveaux cas de sym!
in: Zool. Ergebnisse einer Reise nach Ostindien, Heft I, pg. 39- 1890. Hier tïndet man
auch die übrigen auf Spongien bezüglichen Falie zusammengestellt.
312
Selbst in diesen klaren Fallen erscheint es durchaus nicht sicher, dass es gelin-
gen würde, solche Algen ausserhalb der Thiere im freien Zustande zu cultiviren.
In der angeführten Abhandlung von Weber und W e b e r- van B o s s e findet
sich noch ein anderes, sehr überzeugendes Argument für die Fremdnatur, selbst der
echten, griinen Zoochlorellen. Ich meine den merkwürdigen Fund von Noctiluca
müiaris, im Bai von Bima, auf der Insel Sumbawa, dunkelgrün gefarbt durch wahre
Chlorellen '). Dass diese allbekannten Lichtinfusorien ihre Chlorellen nur von aussen
haben erhalten können, auch das wird wohl für Jedermann einleuchtend sein. Die
Reisenden glaubten zuerst blaschenförmige Algen vor sich zu sehen, überzeugten sich
aber bald von dem eigentlichen Sachverhalt. Sie bemerken, dass bei einer genauen
Prüfung keine verdauten Zeilen gefunden wurden und dass die Chlorellen im Proto-
plasma und nicht in den Vacuolen der Thiere liegen. Ich verdanke ihrer Güte ein
Muster auf Spiritus von dieser ausserordentlichen Combination.
Auf die Behauptung, man könne mit demselben Rechte, womit der parasitaire Ur-
sprung der Chlorellen vertheidigt wird, annehmen, die echten Chlorophyllkörper der
Pflanzen seien in die Urahnen eingewanderte Algen, auf diese Behauptung muss ich
entgegnen, dass die Chlorophyllkörner der höheren Pflanzen homolog sind mit den
Chromatophoren der Chlorellen und nicht mit den Chlorellenzellen an sich 2), sodass,
consequenter Weise, dann auch behauptet werden müsste, dass die Chromatophoren in
die Zoochlorellen von aussen eingewandert sind. Das wird jedoch bei dem heutigen
Stande unserer Kenntnis wohl niemand glauben. Das Beste namlich, was wir gegen-
wiirtig von den Chromatophoren wissen, rührt von Schmitz her3), der zum
Schlusse gekommen ist, dass diese Zellenorgane, phylogenetisch, als Theilproducte
vonZellkernen entstanden sein iliirften4)( und damit derweise iibereinstimmen, dass die
Pyrenoide homolog sind mit der Chromatinsubstanz oder den Nucleolen. Eine Paral-
lelisirung der Chromatophoren mit vollstandigen, kernhaltigen Zeilen betrachte ich
demzufolge als nicht durchfiihrbar.
Tn Bezug auf das Misslingen der Zoochlorellencultur ausserhalb der thierischen
Zeilen ist es nicht schwierig, Analogien aufzuweisen. So habe ich gezeigt, dass die
Bacteroiden der Papilionaceenknöllchen, welche sich nicht cultiviren lassen, doch
sicher aus den in die Wurzelzellen eingewanderten Stabchen von Bacillus. radicicola
entstehen, eine Bacterie, welche leicht in kiinstlichen Nahrmassen fortzuziichten ist.
VI.
Chlorosphaera limicola.
Bei Gelegenheit eines Culturversuches mit dem zerriebenen Körper einer Hydra
viridis, welcher in einer io-procentigen, mit 0,2% C o h n'schen Nahrsalzen6) ge-
') Symbiose du Noctiluca nüliiiris avec une Algue unicellulaire verte. I. c. p. 69.
'1 Xnr iin Hypocotyl der Keimpflanzen von rothem Klee fand ich Chlorophyll-
körner, welche nur theilvveise «efarbt waren, doch konnte ich nicht daran zweifeln,
dass die beiden Theile zusammen das Chromatophor vergegenwartigen.
') Die Chromatophoren der Algen, Bonn 1882.
') Mir würde es richtiger scheinen, zu sanen: Die Chromatophoren sind umge-
wandelte Zellkerne vielkerniger Zeilen.
'ie Cohn'sche Mischung ist wegen der sauern Reaction besonders den Gelatine
schmelzenden Bacteriën ungünsi
313
mischten, nachher erstarrten Gelatinelösung in Leitungswasser ausgeführt wurde,
und wobei nur sehr wenig Bacteriën zur Entwicklung gelangt waren, land ich nach
drei Wochen eine dunkelgrün gefarbte Colonie einer interessanten Alge '). Vatür-
lich glaubte ich anfangs, ich hitte die weiter entwickelten Zoochlorelln, vor \
allein weitere Erfahrungen widerlegten diese Ansicht. Ich lernte die namliche Form
bald als steten Bewohner des Schlammes stark ven! iewasser kennen und be-
merkte, dass dieselbe in hohem Maasse geeignet ist, anaerobitisch zu leben, wodurch
ich leicht imstande war, neue Reinculturen derselben n.
Ich verfuhr dabei folgendermaassen.
Es wurde zu Grabenschlamm in tiefen Reagentienröhren etwas Indigoblau zuge-
setzt. Sobald dieses in der Tiefe durch die reducirenden Bacteriën \ * ent-
farbt war 2), wurden eben von dorther Gelatineculturen angefertigt. Bald kanv
grünen Colonien zum Vorschein.
Ueberhaupt ist diese Chlorospkaera die am leichtesten cultivirbare der von rmr
geziichteten Algen. Die Lebensbedingungen derselben stimmen iibrigens nahe über-
ein, mit dem, was wir bei Scenedesmus acutus und Ch'orella vulgaris gesehen haben.
Das Bedürfniss an organischen Stoffen ist hier dasselbe wie dort; im Lichte und bei
Kohlensaurezutritt ist Pepton allein (mit den nöthigen Phosphaten) zureichende
Nahrung, — im Dunkeln ist Pepton mit Zucker ausgezeichnet. Auf geeigneter NShr-
gelatine wachst die Art ebenso reichlich, als ob sie eine gewöhnliche Bacterie w;ire.
Nur nach Monaten bemerkt man, dass die Colonien in die Gelatine etwas hinein-
sinken, infolge einer sehr schwachen tryptischen W'irkung, welche an Intensitat nicht
zu vergleichen ist mit derjenigen von Scenedesmus acutus. Diastase erzeugt unsere
Art nicht; Chlorella, Scenedesmus und Cystococcus thun dieses ebensowenig. Gute
Nahrmassen sind z. B. die folgenden: i. Leitungswasser mit 8% Gelatine, yi% Pep-
ton und i% Rohrzucker (oder anstatt Rohrzucker Glucose, Laevulose oder Maltose).
2. Malzextract erstarrt mit 8% Gelatine.
Zur Anfertigung durch Chlorospkaera intensiv grün gefarbter Flüssigkeiten ver-
wendete ich auch hier eine 3-procentige Gelatinelösung, welche mit Pankreaspulver
oder durch Bacteriën peptonisirt und dann sterilisirt wurde. Fügte ich dann noch
überdies einige Tropfen Malzextract hinzu, so wurde das Wachsthum überraschend
gefördert.
In diesem Falie konnte ich nicht lange unsicher bleiben in Bezug auf das Be-
dürfniss an organischen Stoffen, denn in Chlorospkaera haben wir eine grüne Algen-
gattung vor uns, welche eine saprophytische Lebensweise führen kann, wie z. B Ch.
Alismatis Klebs 3), und deren nachste Verwandten grüne Parasiten lebender Pflanzen
') Beschreibungen davon habe ich nicht auffinden können, allein ich zweifle nicht,
dass viele Mikroskopiker die Art beobachtet haben mussen.'
"■) Chlorospkaera selbst verursacht keine Reduction, ebensowenig: wie die übrigen
von mir untersuchten Algen. Mir ist diese Function nur bei gewissen Bacteriën bekannt
geworden. Auch bei der Hefe fehlt sie vollstandig. Fiir die Beurtheilung von Oxyda-
tionswirkungen im Substrat unter Einfluss von Mikroben, giebt 'es nicht solche emp-
findliche Reactive wie für die Reduction. Allein, ich glaube doch sicher behatipten zu
können, dass auch keine meiner Algen das Substrat oxydirt. ____
*) Wille trennt die Chlorosphaeraceen als gesonderte Familie von seinen Pi
coccaceen; das scheint mir jedoch ungenügend begründet. In der Anreihung bei Kleb
(Pfeffer's Untersuchungen, Bd. I, S. 343. 1881), welcher die Pr.
314
sind, wie Chlorochytrium, oder ebenfalls als Saprophyten in abgestorbenen Pflanzen-
theilen vorkommen, wie Endosphaera, Phyllobium, Scotinosphaera '). Dass diese
Algen an ihren Standorten Stoffe zur Ernahrung vorfinden, von ahnlicher Zusam-
mensetzung wie die Mischungsbestandtheile der Peptone, und selbst Zuckerarten, ist
sicher, demi die zahllosen trypsinerzeugenden Wasserbacterien zersetzen unzweifel-
haft die proteinartigen Körper absterbender Pflanzenzellen auf eine ahnliche Weise
wie Pancreaspulver Gelatine und Eiweiss, und in nicht allzusehr verdorbenem Was-
ser finden sich immerhin diastatische Bacteriën, welche aus dem Amylum der todten
Pflanzentheile etwas Zucker zu bilden vermogen. Auch die Symbiose von Anabaena
mit Cycadeenwurzeln und Gunerarhizomen, sowie diejenige von Nostoc mit Blasia
und Asolla diirfte auf das Bedürfniss an organischen Stoffen seitens dieser Algen
beruhen.
Die interessanteste Eigenschaft unserer Chlorosphaera besteht darin, dass sie
sowohl auf der Nahrgelatine wie in Culturflüssigkeit sehr leicht Schwarmsporen er-
zeugt (b, c, d, Fig. 3). Ehe wir diese besprechen, muss ein Wort über die ruhenden
Zustande vorausgeschickt werden. In der ruhenden Zelle (Grosse 6 bis 12 (i) findet
sich ein gekörnter, gleichmassig grün gefarbter Protoplast, dessen Chromatophor als
geschlossene Blasen der Zellwand überall anliegt. Stets erblickt man im Chromato-
phor ein deutliches Pyrenoid 2), woran ich jedoch keine Amylumhülle bemerkte, ob-
schon die Wand des Pyrenoids sehr scharf contourirt ist. Viel schwieriger ist der
Zellkern zu finden, welcher nahezu in der Mitte der Zelle liegt. Die Vermehrung be-
ruht immer auf freier Zellbildung, welche innerhalb der zuletzt abgeworfenen Wand
der Mutterzelle stattfindet. Die Producte der Theilung runden sich bald ab; im Gan-
zen kann deren Zahl innerhalb einer Zelle zu 32 bis 64 heransteigen. Bei sehr kraf-
tiger Ernahrung, z. B. auf concentrirter Malzextractgelatine, sind die neugebildeten
Zeilen unbeweglich (f, Fig. 3) ; sie erzeugen dann bei dem Weiterwachsen eine dicke,
farblose Zellwand und infolge ihrer Anordnung eine Art Pseudoparenchym von
schwarzgrüner Farbe. In reichhaltigen Nahrfliissigkeiten entstehen leicht dunkel-
griine Membranen, welche die Glaswand der Gefasse an der Lichtseite bekleiden und
einige Uebereinstimmung mit Ulva zeigen. Ueberraschend verschieden ist die Grosse,
welche man bei den ruhenden Zeilen beobachtet, und das zwar auf einer und dersel-
ben Nahrgelatine. Fande man Algen von so wechselnden Dimensionen im Freien,
so wiirde man Anstand nehmen, dieselben zu einer einzigen Art zu bringen. Man
vergl. z. B. die normalen in a, Fig. 3 dargestellten grossen Zeilen mit der kleinen
ruhenden Zelle e. Selbst in den kleinsten Zeilen lasst sich leicht das Pyrenoid er-
kennen.
Wenn die Chlorosphaera reichlich mit zuckerhaltigen Stoffen ernahrt wird, so
lien auflöst, muss, nach meiner Ansicht, die von Wille aufgestellte Familie der
< hlorosphaeraceen zu den Endosphaeraceen gebracht werden.
1 1 K 1 e b s , Botan. Ztg. 1884, p. 249.
1 Keinsch (Beobachtungen über entophytische und entozoische Parasiten, Bot.
Ztg. 1879, p. 24) bildet in seiner Fis. 3a so deutlich ein Pyrenoid ab in den grünen
Algenzellen, welche er in den Tüpfelzellen von Sphagneen-Blattern aufgefunden hat,
ich nicht daran zweifle, er habe eine Chlorosphaera vor sich gehabt. Er selbst
>t. der Organismiis kunne Chlorococcum infusionum sein, er erwahnt dieses aber
mit Zweifel.
3i5
findet man im Chlorophyll Starkekörner (g, Fig.2), welche sich mit Jod blau
ben1). Eine bestimmte Lagerung dieser Körner mit Bezug auf das Pyrenoid sah ich
nicht.
Betrachten wir jetzt die Schwarmsporen.
Die Entstehungsweise geschieht genau so, wie bei den ruhenden Zeilen durch
freie Zellbildung infolge successiver Zweitheilung. Jede Spore erhalt ein I
phor, worin das Pyrenoid schon deutlich sichtbar ist. Am farblosen Ende befinden
sich zwei Schwarmfaden, welche nur bei Anwendung homogener Immersion (ich be-
nutzte V12 Z e i s s) direct sichtbar sind. 1 >ie Sporen in und von un-
gleicher Grosse. Die kleineren (d, Fig. 3) messen > lui 4 u. die grosseren (e, Fig. 3)
3 bei 5 fi. Bisweilen sah ich kleine Schwarmer, welche mit ihren Schnabelenden ver-
wachsen waren, übrigens konnte ich keine Copulation beobachten. ( lb eine
Freien existirt, weiss ich nicht. Meine eigenen, nun schon iiberjahrigen I ulturen,
veranlassen mich nicht daran zu glauben. In allen früher genannten Nahrmassen,
nur mit Ausnahme der concentrirteren, Malzextract haltigen, lassen sich 11 erforl
Schwarmer in allen möglichen Entwicklungsstadien antrefren. lede Spur der grünen
Materie, wie dieselbe auf Nahrgelatine entsteht, in reines Wasser gebracht, sendet
nach allen Seiten zahlreiche Schwarmer hinaus, welche ihrerseits für neue Culturen
verwendet werden können. Die Schwarmer finden sich also fertig ausgebildet und
sehr reichlich auf der ziemlich trockenen Oberflache der Gelatine, niemals aber in
Copulation. Bei plasmolytischen Yersuchen mit denselben sah ich zuerst die Beweg-
lichkeit aufhören, und dann nachher erst die Formiiuderung eintreten ; eine Wand
konnte ich nicht erkennen. Die Leichtigkeit, womit man diese Schwarmer in gi
Anzahl und vollkommen rein erhalten kann, lassen dieselben als ein geeignetes
Material erscheinen zur Ausführung mehrerer Versuche bezüglich des Einflusses
der Imponderabilien, sowie von gelösten Körpern auf die Beweglichkeit grüner Or-
ganismen.
Da Chlorosphaera durch Structur und Lebensart vielfach an Chlamidomonas
pulvisculus erinnert, und da letztere Art zwei contractile Vacuolen und einen Augen-
fleck besitzt, suchte ich diese Organe auch bei Chlorosphaera. allein vergebens. Die
Uebereinstimmung diirfte desshalb wohl nur eine ausserliche sein, was auch damil
stimmt, dass Chlamidomonas im erwachsenen Zustand durch zwei Schwarmer be-
weglich ist, was bei Chlorosphaera, wie wir gesehen, nicht der Fall ist. Chlami-
domonas konnte auf Gelatine nicht cultivirt werden.
VII.
Die Gonid'ien von P hiscia p ar i e t i n a.
Da Bornet und Schwendener die Gonidien von Pkyscia mit Cystococcus
humicola Nageli identificirt haben, werde ich diesem Beispiele folgen, obschon ich be-
tonen muss, dass Nageli, nach meiner Ansicht, den let/teren Namen einer ganz
anderen Algenart, welche zu Chlorosphaera oder Endosphaera gehort, gegeben hat !),
') Echtes Amylum, welches sich mit Jod blau farbt, isl bei den niederen Algen
und Thieren ausserst seiten. Zu den letzteren gehort das farblose Polytoma
Unter den Bacteriën giebt es dagegen manche Arten. welche Granulose einschliessen.
-) Vergl. Gattungen einzelliger Algen, S. 81, 1849.
316
was schon daraus crhellt, dass das Pyrenoid in den Physciagonidien nicht zu sehen
ist, wahrend dasselbe in Nagel i's Abbildungen von Cystococcus überall deutlich
hervortritt '). Uebrigens diirften in seiner Figur wenigstens zwei Algenarten zur
Darstellung gelangt sein, denn seine Fig. 2, Taf. III, obere Halfte, ist wohl identiM-h
mit Chlorella vulgaris.
Das Isoliren der Physciagonidien hat mir anfangs viel Mühe gekostet, namlich
so lange ich noch nicht wusste, dass auch diese Alge organische Körper zu ihrer Er-
niihrung verlangt. Ich gebrauchte desshalb im Anfange nur eine magere Ulmenrinde-
gelatine, weil ich glaubte, nur eine geeignete Mischung der Nahrsalze nöthig
zu haben, und bekam dabei erst nach Monaten sehr dürftige Culturen. Als ich aber
spater dafür Malzextract in Anwendung brachte, waren die Schwierigkeiten bald
überwunden, und seitdem besitze ich hiibsche Vegetationen in verschiedenen Nahr-
massen.
Da ich in Bezug auf die als wirksam erkannten organischen Körper zu iden-
tischen Resultaten, wie bei Chlorella, Chlorosphaera und Scenedesmus gekommen bin,
das heisst Peptone mit Zucker als die Hauptnahrstoffe kennen lernte, so verweise ich
für die Anfertigung der geeigneten Nahrmischungen auf das bei jenen Arten Ge-
sagte. Eine Schlussfolgerung, welche sich aus dem angeführten Sachverhalt ergiebt,
ist diese: Cystococcus erhalt von dem farblosen Wirthe Peptone und giebt diesem
dafür Zucker zurück 2). Die Lichenen mussen desshalb als Doppelparasiten
betrachtet werden und sie können nicht einfach mit farblosen Schmarotzern auf
grünen Pflanzen verglichen werden. Die Ernahrungsoeconomie der Lichenen muss
sich also wohl folgendermaassen verhalten: Der Ascomycet ist ein Ammon-Zuckerpilz
(dass gewisse Ascomyceten ihren Stickstoff Ammonsalzen entlehnen können, weiss
ich aus anderen Erfahrungen). Zucker und Ammonsalz erzeugen neben dem Pilz-
protoplasma und innerhalb des letzteren Peptone, welche nach aussen diffundiren und
zusammen mit Kohlensaure das Wachsthum und die Zuckerbildung von Cystococcus
humicola ermöglichen.
Ich will noch betonen, dass sich diese Ansicht erst ganz allmahlich bei mir zu
einer Ueberzeugung ausgebildet hat und die Frucht ist zahlreicher vergeblicher Ver-
suche, urn meine Gonidienculturen mit Ammon- oder Nitratstickstoff (und Zucker)
zu ernShren. Erst als ich diese Versuche aufgab und Peptone als Stickstoffquelle
darbot, konnte ein merkliches Wachsthum erreicht werden. Ich glaube, dass diese
meine Ansicht nicht sofort von jedem Botaniker wird getheilt werden, weil unsere
bisherige Auffassung über die Ernahrung der griinen Pflanzen damit nicht in Ueber-
einstimmung ist. Auch giebt es viele Arten, selbst aus den Verwandtschaftskreisen
der genannten organischer Körper bedürftigen Algen, wie z. B. Raphidium poly-
morphutn, die Diatomeen etc, welche, wie ich früher schon betonte, sich ganz sicher
') Zu vergleichen meine Anmerkung 3, S. 318.
!) In dieser Gegend ist Cystococcus, ausserhalb der Lichenen, durchaus nicht so
allgemein zu finden, wie man auf Grund der Litteratur würde erwarten können. So
teht der grüne Beschlag auf Ulmenrinde, an Brettern und ahnlichen Stellen, so weit
ich gesehen habe, beinahe ausschliesslich aus Pleurococcus vulgaris. Viel seltener fand
ich darin ein Stichococcus und SchwSrmer von mir unbekannten Arten. Ich betrachte
ils sicher, dass trei lebende Cystococcuszeïïen auch an die Gegenwart von Peptonen
gebunden sind.
3i7
nach dem herkömmlichen Schema verhalten. Ich hotte desshalb, dass meine \ 1 1
suche wiederholt werden sollen: das Einzige, was dafür nothwendig ist, ist bac-
teriologische Erfahrung und Geduid. Man muss sich bei dergleichen lange an-
dauernden Culturen, allererst von den Bacteriën, welche selbst im Innern der Thallus-
lappen in ungeheuren Zahlen gegenwartig sein k ö nnen1), unabhangig zu machen
wissen. Ich bin dabei folgendermaassen verfahren.
Mitten im Winter wurden Physciar&sen von Ulmenrindc genommen und davon
feine Thallusschnitte angefertigt. Diese wurden sehr genau mikroskopisch unter-
sucht, denn es kam mir darauf an, sicher zu wissen, dass keine fremdei ui-scr
den Gonidien, gegenwartig waren, und Hydra viridis hatte mich gelehrt, wie
schwierig es ist, einzelne fremde Algenzellen unter zahlreichen identischen einer an-
deren, ahnlichen Art, zu erkennen.
Die richtigen Schnitte wurden sorgfaltig mit sterilisirtem Wasser gereinigt, um
die anhangenden Bacteriën soviel wie möglich zu entfernen, und dann mit einer Nadel
auf eine dicke Gelatineschicht, welche uur sehr wenig Nahrstofïe enthielt, z. B. auf
10% Gelatine in Grabenwasser gelost, in eine Glasdose ;*'it aufgeschliffenem Deckel
übergetragen. Die Schnitte wurden dann und wann genau mit der Loupe untersucht,
und sobald sich daran Bacteriencolonien oder Schimmelrasen zeigten, wurden die-
selben mit einem Platinspatel zu gleicher Zeil mit einem Stück Gelatine, woran sie
hafteten, entfernt. Einzelne Praparate wurden auf diese Weise frei von fremden Mi-
kroben gefunden. Diese wurden nun auf eine gute Nahrgelatine übertragen. Wann
die Schnitte alle sofort auf den guten Boden gelegt, so wurden die fremden Pilze
bald das Ganze verdorben haben. Wie gesagt war ein verdünntes Malzextract, er-
starrt mit 10% Gelatine, als eine solche gute Nahrmasse erkannt. Die Schnitte wur-
den auf der weichen Unterlage mit zwei sterilisirten Nadeln auseinandergezogen und
über die Oberfliiche der Gelatine gerieben und ausgebreitet. Nach wenigen Taijen
waren überall kleine, grüne Colonien sichtbar geworden, welche nun leicht in Rea-
gentienröhren übergebracht und von da an in Reihenculturen fortgezüchtet werden
konnten. Auch die Mycelfaden waren dabei zu kleinen greisen, nicht verflüssigenden
Rasen mit einem sehr langsamen Wachsthum ausgewachsen ; es ist mir jedoch nicht
gelungen, auf Gelatineplatten aus den beiden Componenten Physcia parictina zu re-
construiren 2). Auf Steinstiicke habe ich bisher keine Aussaaten gemacht.
Wenn ich nun zur Betrachtung der morphologischen Verhaltnisse von den
Physciagomd'ien übergehe, so muss ich anfangen zu sagen, dass ich der sehr guten
') Diese Bacteriën gehörten meist zu einer einzigen braun gefarbten Art
!) Da es mir bei diesen Versuchen uur um die Gonidien zu thun war, habe ich
dem Mycel nur beilaufig Aufmerksamkeit gescheukt. Die Möglichkeit besteht, dass ein
fremder Pilz im Thallus eingedrungen war, und in meinen Platten zu einer Tauschung
Veranlassung gegeben hat. Zwar theilten die in den Mycelknaueln eingeschlossenen
Gonidien sich reichlich, allein es misslang, auf die namliche Nahrgelatine, worauf das
Mycel kraftig wuchs, die Sporen von Physcia zur Auskeimung zu bril
Ich will bei dieser Gelegenheit bemerken, dass es keine geeignetere Meth
um reines Sporenmaterial von Lichenen und anderen Pilzen zu bekommen, wie die
Gelatinemethode.
Eine Gelatineschicht, welche je nach Umstanden geïarbt oder mit irgend einem
Körper getrübt oder opalisircnd gemacht worden ist, derweise, dass die Sporen gut
contrastiren können, wird in ein. ' und nach dem Erstarren der be-
3i8
Darstellung von F a m i n t z i n und Baranetzk\l> uur wenig beizufügen habe.
Die Autoren macerirten den Thallus von Pliyscia parietina in einem Wasser-
s t r om , um das Pilzmycel zum Zerfall zu bringen, und cultivirten die Gonidien dann
auf Ulmenrinde -). Ist diese Methode eine wiseenschaftliche? Xach unserer gegen-
w.ïrtigen Erfahrung über die allgemeine Verbreitung der Mikroben und die durch-
greifenden Fürsorgen, welche die Culturen derselben deshalb erheischen, wird man
darüber verschiedener Ansicht sein können. Ich hebe dieses hervor, weil B a r a -
netzky Kützing vorwirft, seine mikroskopischen Wahrnehmungen, nach welchen
die Gonidien von Parmelia niemals in Parmelia selbst übergehen3), beanspruchen
keinen wissenschaftlichen Werth. Ich kann Baranetzky in dieser seiner Beur-
theilung nicht folgen. Wer mit Ueberzeugung eine Wahrheit ausspricht, tragt zur
Wissenschaft bei. auch dann. wenn er nicht bekannt ist mit einem Fehler, den er hatte
machen können. allein nicht gemacht hat. So K ü t z i n g , und so Famintzin und
Baranetzky selbst.
In Bezug auf die Abbildungen unserer Autoren muss ich bemerken, dass ihre
Fig. 7, 8. 9, 10, 11. 12, 13, 14. 15. 16. 17, 18, 19 auch nach meiner Ansicht sicher zu
den Gonidien von Pliyscia gehören. dass ich dagegen in dieser Beziehung wenisrer
sicher bin, bezüglich ihrer Abbildungen 1 — 6: besonders ihre Figur 1, worin man ein
Pyrenoid oder einen Kern, und eine seitliche Vacuole gezeichnet findet, stimmt nicht
mit meinen Beobachtungen. Denn meine Gonidien4), sind eben von anderen niederen
Algen, z. B. von Chlorosphaera, sofort zu unterscheiden, dadurch, dass sie überhaupt
keine Vacuole und nur sehr schwierig einen Zellkern und kein Pyrenoid erkennen
lassen 5). Uebrigens sind die Gonidien leicht kenntlich an der grünen Farbung des
grobkörnigen Protoplasmas, welche im Centrum der Zelle viel intensiver ist. wie in
der Peripherie, sodass hier das Chromatophor offenbar entweder nicht der Wand an-
liegt, sondern central ist, oder die Zeilen ganz anfüllt.
In meiner Figur 4 a, sieht man 8 Gonidien. welche infolge successiver Zweithei-
lung einer Mutterzelle in einer Nahrlösung (3% Gelatine in Leitungswasser mit
zügliche Pilz an eine Nadel und diese an einen Kork. welcher am Deckel der I
verklebt ist, gestochen. Der freihangende Pilzkörper streut die Sporen auf die Gelatine-
oberflache. Die Pfcyscjasporen können darauf mit einer zehnfach ver gr ö s s ern den
Loupe erkannt werden.
') Zur Entwicklungsgeschichte^der Gonidien und Zoosporenhildung der Flechten.
Mém. de l'Acad. de St. Pétersbourg, T. II, Xr. 9. p. 1, 1867.
Baranetzky. Beitrag z. selbststandigen Leben der Flechtengonidien. Buil. de l'Acad.
de St. Pétersbourg. T. 12. p. 418. 1868.
5) Baranetzky untersuchte auch die Gonidien von Collema pulposum Ach., welche.
auf fest gepresste Erde ausgesaet, Xostoc vesicarium DC. erzeugten, und diejenigen
v< >n Peltigera canina, welche ebenso behandelt, eine phycochrom hal tige Alge, Polycoccus
punctiformis Ktzg. hervorbrachten. Meine Versuche, /V//i.et'ragonidien zu cultiviren, sind
misslungen.
*) Linnaea, 1835, P. 335
lan vergl. auch die sehr schonen Figuren von Bornet, Gonidies des Lichens
Ann. des se. nat. Bot.. T. 17. 1873.
> Xachtragliche Bemerkung. Baranetzky 's Beobachtungen sind vollstandig
richtig: Seitliche Vacuole und Zellkern können aber ganzlich unsichtbar
- -anwartig finde auch ich dieselben in manchen meiner Culturen mit grösster
Leichtigkeit. (Vergl. auch Schwendener, Flechtenthallus. in Nageli's Beitragen.
Heft 1\'. S. 108. 18I ■
3'9
*/i„% Pancreaspulver gelost und ng sterilisiertj eine *achtzahlige« Familie
bilden. Die Zeilen haben sich in zwei Reihen gestellt, alle hangen langere Zeit zu-
sammen. Links vod a sieht man 3 noch vereii lche durch weniger
regelmassige Zweitheilung aus iei 6 die Zwischen-
stadien. Die abgestreifte Zellwa j .
reaction.
In den Xahrlusungen habe ii ruhende Zeilen
Zellfamilien gefunden; Schwarmer sah ich darin nimmer. Urn diese zu erhalten, muss
man Gelatineculturen anfertigen, am bestei mit nur sehr wenig organi
Substanz; inzwischen fand ich auf allen untersuchten L'nterlagen einzeliv
schwarmende Zeilen, nur mit Ausnahme der concentrirtereren Mal atinen.wo
das Wachsthum übrigens sehr üppig war. Ich fand abt: Ibst unu:
stigsten Umstanden. wie gesagt, nur vereinzelte Zeilen, welche ausschwarmten, die
meisten erzeugten bei der Theilung ruhende Tochterzellen. wie in den flu-
Medien, ganz anders also wie bei Chlorosphaera. wo jede Zelle schwarmt.
Die normalen Schwarmer (d, Fig. 4) sind denjer.igen von Chlorosphaera sehr
ahnlich. Sie besitzen zwei Schwarmfaden; da? farbl rende lasst keinen
Augenfleck erkennen. Die Grosse ist nicht immer dieselbe, Makro- und Mikr
dien suchte ich aber ebenso vergebens. wie Copulationserscheinungen. Der Chloro-
phyllkörper ist einfach.
Die Entstehung der Schwarmer bei der Theilung scheint oft mit Schwierigkeiten
verbunden zu sein, wodurch Theilproducte entstehen von einer sehr verschiedenen
Gestalt und Structur, welche Licht auf die Entstehung der Schwarmfaden werfen.
Man sieht namlich beim Zerdrücken unter demDeckglasevonschwannerfübxenden
Zeilen, welche aber nicht von selbst ihren Inhalt entleert haben, Schwarmer b
treten mit abweichenden Eigenschaften. So kann die Grosse und Form sehr verschie-
den sein, die Schwarmfaden können fehlen. der Chlorophyllkörper kann fehlen, und
was uns hier am meisten imeres?icrt. die Schwarmfaden können ausserordentlich
fremdartig gestaltet. stark angeschwollen sein und dann keinen Zweifel übrig
lassen, dass sie aus Protoplasma aufgebaut sind. In letzterer Beziehung verwe
auf die Fig. e, f. g. Fig. 4. Bei e sieht man Schwarmer. r eine zwei. der an-
dere nur einen keulenförmig angeschwollenen Schwarmfaden besitzt. In lem einen
dieser Schwarmer ist das Chromatophor zu zwei getheilt. Die Figuren e, f und g
sind noch eigenthümlicher. insoweit dabei die stark ai - Henen Geisseln ihr
autonomes Leben als Protoplasten in einer selbstindigen Bewegung aussern. Die
Spitzen der Geisseln sind in diesem Falie stark angeschwollen, und diese Verdickun-
gen besitzen das Bestreben. sich von dem eigentliehen Korper des Schwarm
entfernen, wobei der dunne Verbindungsfaden zuer- nt, schliess
sprengt werden kann. Dadurch in Freiheit gestellt, sieht man dann die kleinen
vollstandig farblosen Protoplasmakörperchen (h, Fig. 6), frei umherschwimmen. \\'a>
aus diesen Bildungen entstehen kann. weiss ich ni glaube, dass sie bald ab-
sterben.
N'achschr
Die von mir S.304. Anm. I angeführte gelungeneCultur der HyJraM
bei weiteren Versuchen. zum Schlus Wvdrachlorophyll
320
identisch ist mit Chlorella vulgaris. Die anfangliche Culturschwierigkeit jenes
Chlorophylls bleibt einstweilen unverstanden, in den Reihenculturen ist dieselbe bald
verschwunden, und damit die einzelne Differenz mit letztgenannter Alge.
Figurenerklarung.
Fig. i (800). Scenedesmus acutus Meyen.
a. Lose herumtreibende Individuen in Wasser mit sehr wenig organischen
Stoffen cultiyirt.
b. Zellfamilien in sehr verdünnter organischer Nahrlösung zusammengesetzt aus
Gelatine mit Pancreaspulver verflüssigt.
d. Zelltheilung und Zellformen auf Malzextractgelatine.
e. Stichcultur in Grabenwasser-Gelatine. Die Zeilen erzeugen ein Gelatine ver-
flüssigendes Enzym.
Fig. 2 (800). Chlorella vulgaris n. s.
a. Cultur auf Malzextractgelatine.
b. Culturen in Wasser mit durch Pancreas oder durch Bacteriën verflüssigter
Gelatine.
c und d Die freie Zelltheilung, d innerhalb Gelatine, c in Nahrlösung.
Fig. 3. (800). Chlorosphaera limicola n. s.
a. Gewöhnliche Zellform in Wasser nur mit Spuren organischer Nahrung.
b. Schwarmerbildung unter den Bedingungen a.
c. Grosse Schwarmer.
d. Kleine Schwarmer.
e. Ruhende Zeilen, durch Theilung entstanden.
f. Zelltheilung und »Pseudoparenchym« auf Malzextractgelatine.
g. Zeilen mit durch Jod sich blau larbendem Amylum auf Rohrzucker-Pepton-
Gelatine im Dunkeln.
Fig. 4. (800). Cystocorcus humicola Nageli, Gonidien von Physcia parietina.
a. Wachsthum in Wasser mit organischer Nahrung. Rechts eine «achtzahlige
Familie*.
b. Die -Entstehung ruhender Zeilen auf Malzextractgelatine.
c. Zellgruppe wie b, aus der Zellwand der Mutterzelle herausgetreten.
d. Schwarmer auf Ulmendecoctgelatine.
e. /, g. Zur Entstehung der Schwarmfadt n.
l/i. SchwarmiT ohne Geissel und ohnc Chlorophyll.
Fig. 5. (800). Chlorella (Zoochlorella) conductrix Brandt aus Hydra viridis.
a. Form und Theilung der Chlorellen im Thierkörper.
h. Angeschwollene Chlorellen in den Wasserculturen.
c. Rothe Pigmentkörner durch Metamorphose von Chlorellen in HydrazeMen
entstanden.
d. (500). Optischer Langsschnitt durch die Spitze eines Armes von Hydra viridis.
Die Chlorellen liegen auf der Aussenseite der Entodermzellen. In den Ektoderm-
zellen liegen Nesselkapseln, wovon eine ausgeschnellt. Zwischen den Ektoderm-
zellen liegen die »Drüsenzellen«.
e. Entodcrmzelle aus d mit Chlorellen und rothen Pigmentkörnern.
/. Einige Entodermzellen, worunter einzelne von den Chlorellen verdaute, deren
eberbleibsel als rothe Körner in den >Nahrungsvacuolen< sichtbar sind.
I'ig. 6. (150). Stentor polymorphus mit Pseudochlorellen.
11. Das 'l'hier mit Nahrungsvai uolen, « < >\on einige (o) Pseudochlorellen enthalten,
eine anden I I) Raplüdium polymorphum.
b. (800). Vereinzelte und sich theilende Pseudochlorellen.
M. W. BEITERINCK.
Taf. VII.
Fig. Z. d.
Botanische Zeitung, Jahrg. XLVIII.
Künstliche Infection von Vicia Faba mit Bacillus
radicicola.
Ernahrungsbedingungen dieser Bacterie
Botanische Zeitung, Leipzig, 48. Jahrgang, 1890, S. 837-843. - Verscheen gedeeltelijk
en zonder figuur onder den titel: «Kunstmatige infectie van Vicia Faba mei Bacillus
radicicola. in Verslagen en Mededeelingen der Kon. Aka, lernie van Wetenschappen,
Amsterdam, Afd. Natuurkunde, 3e Reek-, Deel VIII, '891, blz. 33— 35.
Urn zu entscheiden, inwieweit die aus den Knöllchen von Vicia Faba geziichteten
Bacteriën im Stande sind, an steril cultivirten FabapÜanzm Knöllchen zu er-
zeugen, und welchen Einfluss das Fehlen oder die Gegenvvart stickstoffhaltiger Nahr-
Culturtopf mit Sau gh ebe r vorri ch t u ngen zum Begiessen.
Der innerlich glasirte Topf a ist mit Sand angefülit, welcher auf Kieselsteinen ruht. Die Löcher unten im
Topf sind mit Glaswolle verschlossen. t> Kübel, worin der Topf ruht; d Kragen, um den Kübel / staubfrei
zu erhalten ; / Glasröhre zum Begiessen, welche durch ein mit Baumw olie verschlossenes Loch g des Kragens
in den Kübel i> hinabreicht. Der aus zwei übereinander greifenden Stücken bestebende Dcckcl c hat in der
Mitte ein weites, mit Baumwolle abgeschlossenes Loch (niclit harcirter Theil), wodurch die /'a<5% Chlorcalcium u. »/«% Magnesiumsulfat zugefü^t
waren. Obschon darin ein sehr erhebliches Wachsthum stattfindet, wobei eine Bac-
terienschicht am Boden und an der Wand des Kölbchens entsteht, sowie viele Bac-
terienflöckchen in Suspension mit meistens unbeweglichen Einzelbacterien und nur
wenigen Schwarmern, »Sternen« und Bacteroiden, so konnte doch weder vor noch
nach dem Culturversuche Ammonbildung nachgewiesen werden.
') Weitaus die beste Nahrung ist Pepton mit einem Kohlenhydr.v /.. B.
verdünnter Malzextract eine vorzügliche Culturflüssigkeit darstellt.
21*
324
Hiermit in Uebereinstimmung stand das Wachsthum denn auch bald stille, urn
wieder, solange noch Zucker disponibel war, kraftig zu werden bei Zufügung irgend
einer Spur Pepton, Asparagin, Salpeter oder Ammonsulfat ').
YVurde das destillirte Wasser durch Leitungswasser ersetzt, so war das Wachs-
thum immer viel ansehnlicher, offenbar in Uebereinstimmung mit dem Gehalt dessel-
ben an gebundenem Stickstoff. Auch konnte die neugebildete Bacterienmasse noch
erhöht werden dadurch, dass der Gehalt an Rohrzucker in den Nahrlösungen er-
höht wurde, z. B. bis auf 5%, wahrend doch 2% schon weit mehr war, als dem Ver-
brauch an Stickstoff entsprach, sodass auch dabei den, dem Rohrzucker als Verun-
reinigung anhangenden Stickstoffverbindungen die Hauptrolle zukam. Die Vege-
tationen waren unter diesen Umstanden so üppig, dass ich mit voller Sicherheit dar-
auf rechnete bei der Yerbrennung mit Schwefelsaure von 100 cc einer solchen Cultur
Ammon finden zu sollen: Allein auch hier war der Stickstoffgehalt so gering, das der-
selbe nicht titrirt werden konnte.
Die Fa&abacillen sind nach alledem zwar ein ausserordentlich feines Reactiv auf
minimale Spuren von Stickstoffverbindungen ; den freien Stickstoff binden dieselben
bei den angeführten Versuchsbedingungen jedoch nicht.
Die Bindung solcher verschwindend geringen Nitrat- und Ammonmengen bei
Gegenwart von Rohrzucker war mir, wie gesagt, bei der Abfassung meiner ersten
Abhandlung über die Wurzelbacillen2) noch unbekannt. Die Erscheinung der Sym-
biose tritt dadurch aber in ein neues Licht. In den Knöllchen hauft Bacillus radici-
cola die letzten Spuren gebundenen Stickstoffs seines Ernahrungsmediums, bei Ge-
genwart aus der Pflanze zufliessender Kohlenhydrate, als Reserveeiweiss an, und
giebt dabei zu gleicher Zeit Veranlassung zu einer sehr vollstandigen Erschöpfung
der nachsten Umgebung an gebundenem Stickstoff. Eben dieser letztere Umstand
erscheint mir gegenwartig als besonders bedeutungsvoll, und den Weg zur tieferen
Begründung von H e 1 1 r i e g e I's schoner Entdeckung der Assimilation des freien
Stickstoffs durch die Papilionaceen zu bezeichnen.
In dieser Beziehung wünsche ich noch hervorzuheben, dass mir eine zu einer
ganz anderen Organismengruppe gehörige, sehr allgemeine, nicht mit den Papilio-
naceenwurzeln symbiotisch verbundene Erdmikrobe (Streptothrix humifiea n. s.) be-
kannt geworden ist, welche bei Gegenwart von Kohlenhydraten, zu einer ebenso voll-
standigen Stickstofferschöpfung des Bodens Veranlassung giebt, wie B. radicicola.
Bei fehlender organischer Nahrung findet überhaupt kein Wachsthum von B.
radicicola statt. Aufgeschlemmte Bacteriën in Leitungswasser mit Kreide und 0,1 gr
Ammonsulfat pro Liter sterben bald ab.
Zur Nitrat- und Nitritbildung geben die Wurzelbacillen keine Veranlassung.
Nur in überjahrigen Culturen von Bacillus Ornithopi, wobei Pepton, Rohrzucker und
Asparagin als Nahrung gedient hatten, waren Spuren eines Körpers entstanden, wel-
cher die Diphenylaminreaction gab. Ueberdies hatten sich darin etwas Calcium-
carbonat und Calciumoxalat in der Nahe der Impfstriche gebildet.
') Nur sehr geringe Mengen, z. B. hundertstel Procente, sind förderlich, grössere
Zugaben dieser Körper wirken giftig und hemmen das Wachsthum auf immer. Selbst
Peptone dürfen nur in grosser Verdünnung angcwendet werden, sind 'jedoch in viel
höheren Concentrationen (z. B. 1 %) verwendbar wie Ammonsalze und Nitrate.
!) Botan. Ztg. 1888, S. 72?
325
Der Unterschied zwischen den verschiedenen Papilionaceenbacterien ist grösser,
als wie ich das früher annahm. E Bacülus Ornithopi augenscheinlich zu
einer andern Art, wie B. Fabac. Denn Vicia Faba, inficirt mit einer in 1889 isolirten
Cultur von B. Ornithopi, erzeugte durchaus keine Knöllchen. Dadurch erklart sich zu
gleicher Zeit, warum die Serradelle (Ornithopu. ), deren Knöllchen den nam-
lichen Bacillus wie Ornilhopus perpusülus enthalten, in unseren GSrten vollst.ïndig
f rei bleibt von Knöllchen, selbst wenn sie in der Mitte zwischen Ficiöarten wachst,
welche damit reich beladen sind.
La biologie d'une bacterie pigmentaire.
Archives Néerlandaises des Sciences Exactes et Naturelles, Haarlem, Tomé XXV, i8q2,
p. 227— 280. — Verscheen gedeeltelijk en zonder plaat onder den titel: »De levens-
geschiedenis eener pigmentbacterie» in Verslagen en Mededeelingen der Kon. Aka
von Wetenschappen, Amsterdam, Aid. Natuurk., 3de Reeks, Deel VIII, 1801, blz.307— 315,
en verscheen onder den titel: «Die Lebensgeschidite eimrr Pigmentbacteriec in Bota-
nische Zeitung, Leipzig, 49. Jahrgang, 1891, 8.705—712, 725—734, 741—752. 757
7-3-/81.
Habitat et isolement du Bacillus cyaneo-fuscus. „Colle forte noinv
„Fromage bleu."
En février 1888 je requs de M. van Lookeren Campagne1), a cette époque
chimiste de la fabrique de gelatine de Delft, un échantillon de colle forte
colorée en noir et qui, d'après les essais auxquels il 1'avait soumise, transmettait
facilement par contagion cette couleur a une colle saine, qu'elle rendait ainsi
impropre aux usages ordinaires. Je pus m'assurer de 1'exactitude de cette obser-
vation, et remarquai en outre que, pour reproduire Ie phénomène avec la même
intensité dans des expériences successives, il fallait augmenter progressivement la
dose de matière servant a 1'inoculation : atttrenient, les bactéries étrangères faisaient
obstacle par leur pullulation excessive. La colle noire exhalait une odeur particuliere,
rappelant celle du sulfure d'ammonium, et elle formait beaucou]) plus difncilement
gelee que la colle saine.
Dans Ia fabrique, il fut bientót reconnu que la cause de la calamité résidait
dans un tuyau malpropre, a travers lequel avait passé de 1'eau venant d'un des
canaux de la ville, et qui ensuite avait été employé a. conduire dans les bassins
en töle, pour s'y prendre en gelee, la dissolution de colle. Aussitót que ce tuyau
eut été nettoyé a fond, 1'accident malencontreux cessa de se produire.
Mes premières tentatives pour isoler la batérie que je supposais ètre la cause
déterminante du phénomène n'eurent aucun succes.
Comme j'avais dès 1'abord observé que 1'accès de 1'air favorisait la coloratiun
en noir, de sorte qu'il ne pouvait guère ètre question d'anaérobiose, j'étais curieux
de savoir pourquoi un organisme, si manifestement apte a vivre dans la gelatine,
ne pouvait être isolé par la methode de la gelatine. Maïs l'explication de ce fait
ne se présenta que beaucoup plus tard, après que d'autres sources m'eurent fourni
une bacterie pigmentaire au moyen de laquelle je pus provoquer artiticiellement,
avec des phénomènes identiques, la coloration en noir de la colle. Je reconnus
alors que la contradiction apparente tenait a la facilité avec laquelle cette bacterie
') Actuellement directeur de la station agronomique a i
328
éprouve un aiïaiblissement de sa force végétative, a la suite duquel elle n'est
plus capable de vivre sur une masse nourricière solide, tout en pouvant encore
>c développer tres bien dans un milieu liquide. Je trouvai en outre que eet affai-
blissement était du a ce que les essais d'inoculation avaient eu lieu a environ
20° C, température qui pour peu de temps est a la vérité tres favorable a 1'accroisse-
ment, mais dont 1'action prolongée détermine une dégénérescence.
Telle a été ma première rencontre avec la bacterie pigmentaire dont la des-
cription fera 1'objet des pages suivantes et que je propose d'introduire dans la
science sous Ie nora de Bacillus cyaneo-fuscus.
Ce microbe est aussi la cause, ou du moins 1'une des causes, d'une altération
assez frequente dans les fromages de Hollande, surtout dans ceux dits „d'Edam",
altération qui, sous Ie nom de „bleu", est tres redoutée des fabricants de ces
produits et sur laquelle je reviendrai au § 8 du présent Mémoire.
Le fromage toutefois, pas plus que la colle forte, n'est Ie séjour naturel du
Bacillus cyaneo-fuscus, car dans la masse caséeuse cette bacterie ne subit pas seulement
un affaiblissement, comme dans la colle, mais elle y meurt bientöt, par suite de
la formation d'acide sous l'influence de ferments lactiques. L'habitat proprement
dit doit donc se trouver ailleurs, et mes recherches ont appris qu'a eet égard le
premier rang, tout au moins, revient au sol et a 1'eau.
Abstraction faite des expériences exécutées avec du fromage, et dont il sera
parlé plus loin, j'ai trouvé et isolé le Bacillus cyaneo-fuscus a six reprises difïérentes.
Il ne me semble pas superflu de mentionner ces cas séparément, vu que j'ai a
y rattacher quelques remarques assez intéressantes.
La première fois, je rencontrai notre bacterie, en colonie unique, parmi une
cinquantaine de colonies de quelques autres espèces, a 1'occasion de 1'examen d'une
infusion colorée, obtenue en laissant séjourner dans de 1'eau de conduite quelques
racines de Vicia Faba '). La colonie s'était formée sur une gelatine nourricière
qui ne contenait qu'une décoction assez concentrée de tiges de Fève et du sucre
de raisin. Elle liquéfiait tres fortement, et produisait une matière bleue diffusive,
tandis que, dans la colonie elle-même, les bacilles morts étaient colorés en brun
assez foncé.
Dans deux autres cas, 1'ensemencement eut lieu sur une gelatine contenant
de 1'extrait de malt. L'une fois, on avait opéré avec une eau avant servi a nettoyer
des cuves a fermentation ; 1'autre fois, avec une eau analogue, qui avait traverse
un tuyau ordinairement employé a conduire de la drèche fermentée. L'eau provenait
d'un des canaux de la ville. Les colonies présentaient les mèmes proprietés que
dans le cas precedent et étaient caracterisées surtout par la teinte bleue de la
matière colorante diffusive, qui doit peut-ètre les faire distinguer, comme variétés,
'le la forme suivante"l.
') La coloration bleue ou violette, qu'on observc si iréquemment lorsque des plan-
tulcs vivantes de Vicia Faba ont été abandonnées a elles-mêmes dans une eau de conduite
tres légèrement alcaline, est 'lm- a mie réaction tannique, exercée par un produit de
décomposition des poils et des cellules épidermiques de Ia radicule sur les combinaisons
Eerrugineuses de l'eau, réduites par des bactéries.
*) Des expériences postérieures ont mis hors de doute que les bactéries pigmentaires ,
de ces trois provenances sont difïérentes du B. cyaneo-fuscus.
329
Des expériences directes • 1'eau de canal, ont fourni dans un cas Ie
Baailus cyaneo-fuscus. La semence, c'est-a-dire 1'eau, avait été versée a la surface
d'une gelatine dissoute dans 1'eau pure, sans la moindre addition de mailere
nutritive. La gelatine elle-même avait donc fonctionné comme aliment, et la m.
colorante diffusée, au lieu d'être bleue comme dans les cas préo avait une
couleur brun foncé.
Sur un terrain de culture entièrement semblable a celui dont il vient d'être
question, des colonies de Bacillus cyaneo-fuscus furent ensuite obtenues dan
seul cas en 1'arrosant d'eau de conduite pure. dans d'autres cas par l'ensemen-
cement d'une portion du contenu d'un vase de verre, consistant en eau de conduite
additionnée d'un peu de carbonate de magnésie, de '/10 °/o de sulfate d'ammoniaque,
de traces de phosphate de potasse, et, comme matière infectante, d'une tracé de
terre humeuse. Dans ce vase, oü les matières organiques provenanl de la terre
servaient d'aliment aux bactcries et oü il se formait beaucoup de nitrite aux dépens
du sel ammoniacal, notre bacille s'était manifestement multiplic, car on en obtint,
par un seul ensemencement, une demi-douzaine de colonies.
Cette observation conduisit a essayer de cultiver Ie B. cyaneo-fuscus directement
au moyen de la terre, et par cette methode aussi on obtint. dans un cas, un
résultat positif.
En considérant f ensemble de ces différentes sources naturelles, nous voy-
ons que notre bacille pigmentaire, a 1'état de liberte. se rencontre toujours dans
des solutions nourricières tres diluées. Comme les premiers des ensemencements
ci-dessus mentionnés avaient toutefois eu lieu sur une gelatine assez concentree.
contenant de 1'extrait et du sucre, il etait d'embke evident que ces terrains plus
riches devaient egalement convenir, au moins conditionnellement, a Ia végétation
du bacille. Mais quand, sans connaissance spéciale de la biologie de celui-ci,
j'essayai de faire, avec les colonies développées sur ces masses concentrées, de
nouvelles inoculations, en laissant parfaitement identiques les conditions nutritives
et thermiques, il se trouva que dés la seconde ou la troisième réinoculation la
croissance avait entièrement cesse. Lorsqu'on réinoculait la matière première qui
s'était développée sur Ie terrain nutritif peu concentré, les végétations pouvaient
encore supporter plusieurs fois 1a rénovation ; toutefois, dans ce cas aussi, elles
finissaient par s'éteindre complètement de sorte qu'après environ six semaines toute
expérimentation ultérieure était devenue impossible, et que, pour obtenir de nou-
veaux matériaux d'étude, je devais en revenir au contenu du vase de verre et
procéder a un nouvel isolement. Ce singulier résultat m'est resté assez longtemps
énigmatique, jusqu'a ce que finalement une tres remarquable influence thermique,
donnant lieu a des changements héréditaires, fut reconnue, sinon comme la con-
dition unique, — car la concentration de faliment exerce déja |>ar elle-même une
certaine action, — au moins comme la condition essentiellc de la perte de la faculté
végétative. Nous verrons plus tard en quoi cette influence consiste ; ici, je me borne
a noter que mes expériences d'alors étaient exécutées a la température ordinaire
d'appartement en été, de sorte que les cultures eurent a subir parfois une chaleur
de 250 C, et pendant un temps plus long des temperatures voisines de 20° C,
bien que Ie plus souvent je pus les maintenir au-dessous de 20° C, a savoir, aux
environs de ij0 C.
330
Description de la forme active du Bacillus cyaneo-fuscus.
Les bactéries directement provenues de leurs stations naturelles, aussi bien
que celles qui en ont été obtenues, dans des conditions de température appro-
priées, par la culture sur diverses masses nutritives solides ou liquides, possèdent
les propriétés suivantes.
Les colonies (PI., fig. i), en s'accroissant, liquéfient la gelatine nourricière,
avec une intensité variable, suivant que cette gelatine contient plus ou moins de
peptone et suivant Ie degré d'activité végétative des bactéries elles-mêmes. Fai-
sons, pour Ie moment, abstraction de cette dernière circonstance, et occupons-nous
de finfluence exercée sur les phénomènes du développement par les matières
nutritives. Avant tout, il faut dire que les expériences dont il va être question
ont eu lieu a des températures qui ne dépassaient que de peu 6° C, Ie plus
souvent même restaient un peu au-dessous de ce degrc, et se rapprochaient
rarement, et seulement pour peu de temps, de io° C, limite qui ne fut jamais
franchie. Pendant les mois d'été, ces basses températures, a variations tres lentes
furent trouvées dans une cave, soit sur Ie sol pavé en briques, soit sur des tables
de bois; en hiver, au contraire, on les trouvait dans Ie laboratoire, sur une table
de pierre placée devant une fenêtre.
Dans ces conditions, un accroissement tres énergique et une tres forte liqué-
faction s'observent lorsque, pour toute nourriture, il n'est offert aux bactéries
que de la gelatine, sans addition d'aucune sorte. Les colonies qui se forment
ainsi sur des couches épaisses de gelatine, contenues dans des boites de verre,
sont passablement fluides et consistent en gelatine liquéfiée dans laquelle est
suspendue une masse bactérienne brun noiratre (/> s, fig. i); de cette masse fluide
il se diffuse dans la gelatine une matière colorante brun pur (d z, fig i), qui
toutefois n'est jamais vue jusqu'a de grandes distances, probablement parce qu'elle
subit de la part de 1'air une lente oxydation, dont Ie produit ne serait pas sus-
ceptible de diffusion. La colonie fluidifiée a manifestement un grand pouvoir
d'attraction sur 1'eau, grace auquel elle arrive bientót a faire saillie, sous forme
de goutte convexe, au-dessus de la gelatine. Si toutefois cette dernière renferme
un peu de peptone (1/2°/° est déja suffisant), toute 1'eau de la colonie est attirie
dans la couche de gelatine, d'oü il résulte, comme on Ie voit représenté dans la
fig. 1, une cavité tapissée intérieurement d'une couche de bactéries.
L'examen microscopique des colonies y fait distinguer trois ou quatre élé-
ments figurés différents, a savoir: des bactéries en batonnet, vivantes, incolores,
ordinairement mobiles ; des corps bactériens morts, colorés en brun intense, des
sphérites ou cristaux de carbonate de chaux, qui peuvent cependant manquer,
et des grains de pigment. De ces derniers, il sera, plus loin, traite a part. Ici,
je dirai quelques mot* des bactéries elles-mêmes.
Celles-ci sont des batonnets de longueur variable (a, fig. 5). Si, comme on
1 a supposé, la gelatine a été leur unique aliment, elles sont passablement longues
et il une épaisseur (of\2 a oM,3) environ egale a la moitié de celle des bacilles
du foin, de sorte qu'elles doivent être rangées parmi les espèces tres déliées. Ce
dernier caractère ressort encore plus quand on examine des cultures liquides,
33'
par exemple, des cultures peptonces (e présentent dans
toutes les nuances depuis le brun verd.itre ou jaunatre jusqu'au brun noiratre
foncé.
Comme masse nourricière nous avons employé, pour les expériences dont il
s'agit ici, une dissolution de io°/o de gelatine dans de f eau de canal. Des disso-
lution plus étendues, par exemple de 4 ou 5°/o de gelatine, -- dissolutions qui,
on le sait, se prennent encore bien en masse lorsque la gelatine est de bonne
qualité ') — se laissent également employer avec succes pour les modifications
plus actives du B. cyaneo-fuscus. et donnent des phénomènes tout semblables a
ceu.x décrits plus haut. C'est la une circonstance très remarquable, car beaucoup
d autres bactéries, qui ne demandent également que de la peptonc pour leur
entretien complet, — et qui par conséquent peuvent aussi vivre de gelatine seule,
celle-ci étant peptonisée par un enzyme sécrété, • ne se développent que trè>
pen dans les conditions indiquées, et exigent pour cela, en premier lieu, une
addition de phosphate. Pour le B. cyaneo-fuscus, toutefois, une pareille alimentation
phosphatée est non seulement inutile, mais plutót, quand la dose ajout
'/io ou lls°!o (suivant le plus ou moins d 'activité des bactéries). préjudiciable
au développement de 1'organisme aussi bien qu'a la secretion du pigment. On
peut juger par la combien 1'aliment doit étre dilué pour que ce bacille pigmen-
taire s'en trouve le mieux.
Une propriété très remarquable des cultures sur plaques de gelatine pure.
c'est de donner lieu a des accumulations de carbonate de chaux (e, Fig. 5), tant
a I'intérieur de la masse fluide des colonies que dans 1'étendue des zones de diffusion
brunes (d z fig. 1), mais non en dehors de ces dernières. Lorsqu'on tracé une
simple ligne d'inoculation a la surface d'une large et épaisse plaque de gelatine,
en sorte que sur une très grande masse de cette matière il ne se développe qu'un
') La gelatine dont on a extrait les dernières traces des sels au m 'eau
distillée, se prend encore tout juste en gelee quand elle est dissout. .11 distillée,
a raison de 2 a 3°/o. Encore plus étendues, les solutions ne se solidifient plus et la gelatine
se montre, après rei'roidissement, en masses gélatineuses incohérentes. Dans I
la gelatine est parfaitement insoluble.
332
petit nombre de bactéries. on obtient au bout de quelques mois un si abondant
dépót de carbonate de chaux, que la gelatine, arrosée d'acide chlorhydrique, se
couvre d'écume et se remplit de bulles de gaz. Ce carbonate de chaux provient
du gypse de 1'eau employee. Quant au composé sulfuré qui doit se former en
mème temps, je ne puis rien en dire.
Ce serait ici Ie lieu de préciser les relations d'affinité de notre bacille. Mais,
étant encore dans une profonde ignorance au sujet du système naturel des Bactéries,
nous ne pouvons procéder que d'une maniere empirique et devrons, dans Ie cas
actuel, nous appuyer principalement sur la production du pigment. Pour cette
raison, il sera traite de ce point au ij suivant.
§ 3-
Le pigment d-u Bacillus cyaneo-fuscus. Division des bactéries chromogè nes
en espèces chromophores. chromopares et parachromophores.
Un mot sur la relation des pigments des bactéries chromogènes avec leurs
générateurs, et vice versa, ne me semble pas superflu, vu surtout que, a ma connais-
sance, personne n'a encore insisté compréhensiblement sur les cas tres différents
que Ton rencontre ici.
On peut distinguer parmi ces bactéries trois groupes principaux, qui se laissent
peut-ètre assez convenablement designer sous les noms de bactéries chromophores,
b. chromopares et b. parachromophores.
Chez les bactéries chromophores, la matière colorante fait partie intégrante du
corps, auquel elle est unie de la mème faqon que la matière colorante chloro-
phyllienne 1'est aux chromatophores des plantes supérieures, ou 1'hémoglobine aux
corpuscules du sang. Comme exemple de bactéries chromophores. je citerai les
bactéries sulfurées pourpres, décrites par Ray Lankester, Warming, Cohn. Engel-
mann et Winogradsky. A ce méme groupe appartiennent, en tant qu'elles me sont
connues. les bactéries vertes, rouges, jaunes et brunes qui ne liquéfient pas la
gelatine. Il ne peut y avoir aucun doute que, chez toutes ces formes chromophores,
une signification biologique déterminée, quoique le plus souvent encore inconnue,
ne doive être attribuée a la matière colorante.
Comme second groupe des bactéries chromogènes j'ai nommé les b. chromopares,
qui pourraient aussi ètre appelées bactéries pigmentaires proprement dites. Celles-ci
sont caractérisées par le fait que, initialement. le corps bacteriën vivant est toujours
incolore; la matière colorante est séparée comme telle ou comme matière chromogène
incolore, et on ne doit y voir qu'un produit d'excrétion, sans utilité pour 1'organisme.
En accord avec ce fait, les bactéries chromopares se laissent amener tout aussi
bien, ou mème plus facilement, a 1'état de cultures incolores qu'a celui de cultures
colorées. L'exemple le plus connu de vraie bacterie pigmentaire est le Bacillus
prodigiosus, dont la matière colorante ne se diffuse pas en dehors des colonies,
mais s*unit a des particules albuminoïdes, formées peut-ètre par les bactéries. Il
est a remarquer que les B. prodigiosus morts ne fixent pas le pigment rouge, tandis
que des cellules mortes de levüre de bière diffusée dans les colonies. ou mème
dans les cultures liquides du B. prodigiosus, le font avec beaucoup d'énergie, en
devenant rouge carmin. Xotre Bacillus cyaneo-fuscus appartient également a ce groupe,
333
de raérae que les bacilles, plus ou moins alliés au B. cyaneo -fuscus, du lait bleu
(Bacillus cyanogenm). du pus blei et des crachats verts (B. r-irescens .
Chez ces quatre dernières es Ie pigment est susceptible de diffusion. mais.
a cause d'une transformation chimique fprobablement une oxydation faisant naitre
un corps difficilement soluble > qu'il éprouve, cette diffusion ne s etend pas a grande
distance. Ce même pigment a beaucoup d'affinité pour certaines matieres albumi-
noïdes et se fixe avidement sur les bactéries mortes, qui par la sont color
brun fonce ou en noir.
Le troisième groupe des bactéries chromogenes a été appelé celui des parachromo-
pkores. Elles se distinguent en ce que la matière colorante est. a la vérité, mani-
festement un produit d'excrétion, mais qui adhére au corps bacteriën, comme chez
les vraies bactéries chromophores. ne dift'usant pas au dehors. A ce e
rapportent les Bacillus janthinus et violaceus, si abondamment répandus dans
et dans 1'eau.
La question de savoir si une espèce de bacterie est chromophore ou para-
chromophore se Iaisse ordinairement décider déja par la circonstance que les
vraies chromophores. cultivées dans les conditions les plus variées, se déve-
loppent — a moins qu'il ne naisse des variétés incolores — en colonies colorees,
tandis que chez les fausses chromophores cela n'arrive. pour ainsi dire. qu'a titre
d'exception.
Pour obtenir. par exemple, le Bacillus violaceus en cultures violettes. on doit
le traiter dans des conditions exactement déterminces, notamment a basse tempéra-
ture, et ne lui ofïrir pour tout aliment que des matiéres protéiques. avec tres
peu de phosphates: autrement. cette torme se développe comme une bacterie sapro-
phyte incolore tres commune. Les bactéries chromophores aquatiques non liquéfiantes.
rouges ou jaunes, restent au contraire, lorsqu'elles arrivent a se développer. rouges
ou jaunes.
Te n"affirmerai certes pas que la division qui vient d'étre établie soit une
distribution naturelle, car pour cela je connais trop peu d'espèces chromog
bien plutöt. je suis porte a{croire que dans 1'avenir on reconnaitra chez ces orga-
nismes encore maintes autres différences, plus profondes, qui conduiront peut-
étre a un groupement tout nouveau. Il est certain, en tout cas. que
mophores embrassent beaucoup de choses hétérogènes, tandis que, d'autre part.
les vraies bactéries pigmentaires (a 1'exception du Bacillus eyanogenus) ont, non
seulement entre elles, mais aussi avec les parachromophores, une affinité si grande.
que ces deux groupes peuvent sans inconvénient être réunis en une mème familie
naturelle.
Ainsi qu'il a été dit précédemment, le Bacillus eyaneo-fuscus appartient aux
chromopares, c'est-a-dire, aux vraies bactéries pigmentaires. Nous avons
que cette espèce excrète une matière colorante brune, diffusible. S
étudie plus attentivement cette excrétion. par exemple. en cultivant la bacterie
dans de 1'eau de conduite additionr. z a 2 pour cent de peptone séche, on
acquiert la conviction que le brun n'est qu'un stade avance de la série des chan-
gements éprouvés par un produit de sécrétion qui, a 1'origine. était coloré tout
ditteremment. ou peut-être incolore. En tout cas, la première coloration visible
est un beau vert soluble dans 1'eau fig. 3 a), qui bientöt se présente accotnpagné
334
dun bleu d'outremer (fig. 3 />). Au microscope (fig. 4 a), ce bleu se montre composé
de sphérites solides, microscopiques (y, fig. 4 a), sur lesquelles nous reviendrons
tout a 1'heure. Plus tard seulement, Ie vert disparait, pour faire place d'abord
au brun (fig. 3^), puis au gris (fig. 3 f), et enfin au noir brunatre foncé (fig. 3 d).
Les sphérites bleues sont beaucoup plus résistantes, mais peuvent pourtant se
changer finalement en corpuscules brun foncé ou même noirs (b, fig. 5). Je crois
que tous ces changements de couleur doivent être ramenés a des degrés successifs
d'oxydation d'un seul et même chromogène, bien que, lors de la réduction de ces
produits oxydés, on ne voie apparaitre qu'un corps tres légèrement coloré en jaune,
sans que les divers stades de coloration, ci-dessus indiqués, soient parcourus en
ordre rétrogade.
Sous 1'influence d'oxydants énergiques, tels que 1'acide nitrique, 1'acide chromique
et Ie peroxyde d'hydrogène. la matière colorante, qu'elle soit diffusible ou bien
retenue par les sphérites, est rapidement et assez complètement décomposée et
décolorée (fig. 3 e). Les corps a action plus faible, 1'air entre autres, déterminent
également la décomposition, mais exigent pour cela un temps beaucoup plus long.
Veut-on, par exemple, décolorer une solution de peptone devenue noire par Ie
développement du Bacillus cyaneo-fuscus, on y parvient aisément en quelques heures
au moyen de 1'acide nitrique dilué, tandis que Ie même effet n'est produit par
1'air, et encore moins complètement, qu'au bout de plusieurs semaines.
Les belles sphérites bleues possèdent des propriétés tres intéressantes. On
les obtient Ie mieux de la maniere suivante. Une solution de I a 3°/o de peptone
dans de 1'eau de conduite, après avoir été bien stérilisée par une ébullition trois
fois répétée, est ensemencée de B. cyaneo-fuscus, puis abandonnée a elle-même, a
une température plus basse due io° C. Au bout de quatre ou cinq jours, la
couleur jaune pale de la solution de peptone se change en une couleur verte,
qui est surtout intense a la surface, ou 1'air a librement acces. Tres peu de temps
après, commence la formation des sphérites, dont la matière colorante est évi-
demment un produit d'oxydation, car elle ne se montre que dans la pellicule
bactérienne qui surnage Ie liquide, ainsi que dans un anneau touchant, a un niveau
un peil inférieur, la paroi du vase de verre, la oü se trouve Ie ménisque du liquide.
Ce dernier phénomène est tres caractéristique, vu que la couleur de 1'anneau est
dun beau bleu, a reflet d'or comme chez 1'indigo sec. et peut naturellement, quand
on secoue Ie vase, être observée directement. L'anneau persiste d'ailleurs longtemps
et se laisse encore reconnaitre dans des cultures déja assez agées. Finalement,
Ie changement général de la couleur du liquide, qui conduit d'abord au noir, puis
au brun clair, atteint aussi l'anneau. Les sphérites sont plus ou moins solubles
dans les acides forts, d'autant plus facilement que leur bleu est plus pur. d'autant
plus incompK •tement qu'elles sont de couleur plus noiratre. L'acide sulfurique
surtout est un bon dissolvant; il doftne avec les sphérites une dissolution bleue,
qui bientót devient violette et finalement se décolore. Souvent on voit, pendant
Pacte de la dissolution, se former d'abord des aiguilles de gypse et ensuite, a ce
qu'il semble, des prismes de tyrosine. Le gypse provient du carbonate de chaux
qui se trouve dans le liquide de culture et qui parait s'accumuler dans les
sphérites. Quant a 1'origine des cristaux que je viens de designer comme prismes
de tyrosine, elle reste douteuse. En tout cas, cette substance ne forme pas la
335
base proprement elite des sphérites, car alors celles-ci ne seraient pas solubles dans
1'acide sulfurique.
Comment faut-il donc se représenter la nature des sphérites?
Je crois avoir trouvé la réponse a cette question dans 1'expérience suivantc.
Les agents réducteurs énergiques, en particulier 1'hydrosulfite de soude,
Na HSO2, découvert par M. Schützenberger et recommandé par lui pour Ie titrage
de 1'oxygène l), décolorent coraplètement les sphérites. Si 1'action se passé sous
Ie couvre-objet, il est facile d'obtenir des corpuscules entièrement décolorés, qui
correspondent aux sphérites. Donne-t-on alors acces a 1'air, Ie liquide devient d'un
beau bleu d'outremer, tandis que les sphérites peuvent rester incolores. Pour cette
expérience, 1'hydrosulfite doit étre presque neutre, n'avoir qu'une réaction acide
tres faible; autrement, les squelettes incolores des sphérites se dissolvent complè-
tement. On constate d'ailleurs aussi une difïérence de solubilité suivant ciue les
sphérites ont pris naissance dans des solutions de peptone ou dans des liquides
contenant d'autres corps protéiques. Notre expérience conduit a conclure que la
question ci-dessus posée doit recevoir la réponse sui-ante : Les sphérites sont des
sphérocristaux d'une matière colorante bleue; les aiguilles cristallines du sphéro-
cristal ont pour support un squelette constitué par un corps protéique.
En étudiant la formation des sphérites au microscope, on trouve qu'elle est
analogue mais pas identique a celle des corpuscules chromatiques irréguliers dans
les colonies du Bacillus prodigiosus (voyez plus haut), c'est-a-dire, qu'elle a lieu
dans notre cas par l'accumulation de Ia matière colorante dans les corps de bactéries
en voie de dépérissement, corps qui gonflent alors fortement et peuvent prendre
les formes les plus bizarres. Le corps protéique qui sert de base a ces sphérites,
qui en constitué pour ainsi dire la charpente primitive, est donc le protoplasma
bacteriën lui-même. Cela étant, il n y a pas lieu de s'étonner que d'autres corpus-
cules protéiques, presents dans les cultures, puissent également, s ils possèdent de
1 affinité pour la matière colorante, se changer en sphérites. Il est a remarquer
que les sphérites de fhémialbumine, qui se déposent de solutions peptoniques
etendues, ne se colorent pas.
L'affinité des sphérites pour le carbonate de chaux remet en mémoire
remarquables calcospherites découvertes par Harting*), qui consistent en un sque-
lette d'un corps protéique, — appelé par lui, suivant les cas, calcoglobuline ou
calcofibrine, — dans lequel les aiguilles calcaires microscopiques, reunies en globules,
sont disposées radialement. Pour accroitre encore 1'analogie, je rappellerai que
Harting a pu imbiber ses calcospherites de matières colorantes de la bile et leur
communiquer ainsi une coloration intense8). Ces matières colorantes n'étaient
toutefois pas accumulées dans les sphérites, comme c'est le cas ici, a l'état cristallisé,
mais a l'état amorphe.
') Schützenberger, Les fermentations, -ie éd. p. >>_■, Paris i*S .; btient en
dissolvant du zinc dans le bisulfite de sonde et ajoutant a la dissolution étendue du lait
de chaux, jusqu'a sursaturation. La soustraction d'oxygèm
formation de 1'hydrosulfite en bisulfite, suivant 1'équation .Va HSO* -\- O = Na HSO
') Recherches de morphologie synthétique sur la prpduction artiücielle de qut
formations calcaires organiques, Amsterdam 1S7J.
*) /• c, p. 33-
336
Nous avons vu plus haut que les sphérites du B. cyaneo-fuscus se dissolvent
complètement dans les acides et les alcalis; leur base bactérienne, a laquelle on
aurait supposé une plus grande faculté de résistance, analogue a celle du protoplasma
bacteriën en général, a donc subi une modification chimique.
La matière colorante bleue rappelle a plusieurs egards Ie bleu d'indigo. D'abord,
a 1'egard de 1'oxydation par 1'acide nitrique, pendant laquelle se produisent les
mèmes nuances de couleur, aboutissant finalement au brun jaunatre. Ensuite, quant
a 1'action, ci-dessus décrite, de 1'acide sulfurique concentré et des alcalis forts.
Dans 1' ether, 1'alcool, la benzine, f essence de pétrole, 1'alcool amylique, Ie sulfure
de carbone, Ie chloroforme froid ou bouillant, notre matière colorante se laisse
tout aussi peu dissoudre que Ie bleu d'indigo. Mais 1'analogie principale réside
certainement dans la maniere de se comporter vis-a-vis des agents réducteurs, et
sous ce rapport je citerai encore une expérience tres simple, qui se rattache étroi-
tement a 1'observation microscopique dont il a été question plus haut.
Lorsque Ie B. cyaneo-fuscus est cultivé dans de 1'eau de conduite additionnée
de 2 ou 3% de peptone, il se forme a la surface du liquide une pellicule bactérienne
tres mince, mais pourtant assez consistante, d'une belle couleur bleue. Au microscope
on y trouve, comme il est dit, disséminées entre les batonnets étroitement rapprochés.
des spherites bleues de toutes les grosseurs.
Si une pareille pellicule bleue (fig. 4 b) est enlevée du liquide a 1'aide d'un fil
de platine, puis introduite dans une éprouvette remplie de dissolution d'hydrosulfite
de soude, la couleur du petit flocon ne tarde pas a se changer, par suite de la
réduction, en brun sale, et la cohérence des bactéries est diminuée par Falcalinité
du liquide. Ce flocon relaché est-il alors retiré avec précaution de 1'éprouvette, —
et cela dès que la décoloration parait accomplie, — puis transporté dans une
goutte d'eau sur une assiette de faïence blanche, on voit la matière colorante,
réduite et dissoute dans Ie flocon, redevenir dun bleu intense sous 1'action de
f oxygène contenu dans la goutte d'eau exactement comme Ie ferait Ie blanc d'indigo.
En regardant ce liquide bleu au microscope, on reconnait que Ie corps colorant
ne s'y trouve pas dissous, mais suspendu en particules tres tenues (peut-ètre
globuleuses).
Bien entendu, je sais parfaitement que ces données ne suffisent pas pour
1'identification positive de notre matière colorante avec Ie bleu d'indigo ; de nouvelles
recherches, qui maintenant ne présenteront plus de difficultés particulières, devront
trancher la question.
Avant d'abandonner ce sujet, je dois encore faire remarquer que, dans celui
des stades initiaux d'une culture (fig. 3 de l'alimcnt plastique
offert et le poids de la substance vivante formée, les conditions étant d'ailleurs égales
et 1'activité végétative identique.
'■) Je ne saurais ranger le Bacillus cy les microbes a peptone, vu que
cette espèce, bien que pouvant se développer aux dépens de la peptone seule. est alors
incapable, sans accompagnement d'autres corps, d'engendrer de la manere colorante.
34°
il se forrae tou jours, comme produit final, de 1'ammoniaque, qui dans les cultures
se presente tres souvent a 1'état de phosphate ammoniaco-magnésien 1). En cas
de conditions nutritives plus favorables, par exemple si les sels, les acides, les
alcalis et autres corps non assimilables se trouvent dans les proportions les plus
avantageuses et surtout si les conditions thermiques sont Ie mieux appropriées
a la vie, il pourrait au contraire se former, aux dépens de la peptone, des pro-
duits de dédoublement moins avances. Tout au moins, 1'obtention de produits de
décomposition cristallins est alors beaucoup moins facile que dans Ie cas precedent.
Peut-être cela tient-il en partie a 1'enzyme albuminique sécrété par les bactéries
a peptone, enzyme qui, surtout a des températures un peu élevées, agit tres éner-
giquement et décompose même la peptone en leucine et en tyrosine.
Une autre question qui, au point de vue de la nutrition exclusivement pep-
tonique, parait avoir de 1'importance, est celle de la possibilité ou de 1'impossibilité
de Tanaérobiose dans cette forme d'échanges nutritifs, A eet égard, malheureusement,
il n'y a pas grand"chose a dire jusqu'ici. Je ne saurais encore décider si, dans Ie
regne des microbes, un développement anaérobie peut a un degré quelconque avoir
lieu, lorsqu'on leur ofïre seulement de la peptone ou des corps albumineux sus-
ceptibles de protéolyse 8) ; certains processus de putréfaction semblent. il est vrai,
1'indiquer, mais ces processus n'ont pas encore été suffisamment étudies3). Chez
Ie Bacillus cyaruo-fuscus, qui est strictement aérobie. il ne saurait naturellement
être question d'un pareil phénomène. Mais Ie développement n'est qu'une des
nombreuses fonctions vitales d'un organisme, et lors même que ce développement
exige la présence d'oxygéne libre. il ne s'ensuit nullement qu'il doive en être de
même pour d'autres fonctions4); c'est ce que nous apprend d'ailleurs Ie fait de la
reduction, par beaucoup de schizomycètes aérobies. du bleu d'indigo en blanc d'indigo,
— reduction que nous avons trouvée aussi, a un faible degré, chez Ie B.cyaneo-fuscus,
— ou du salpêtre en nitrite, reduction qui naturellement do'it avoir lieu sans 1'inter-
vention de 1'oxygène. D'autres bactéries a pe[)tone peuvent également fonctionner,
sans développement il est vrai, en 1'absence d"oxygéne libre, comme je pourrais Ie
prouver par plusieurs exemples.
') Cette substance n'est nullement propre aux microbes a peptone; elle se trouve
aussi comme produit d'excrétion chez des organismes dont Ie schème de nutrition est
tout différent, par exemple, chez les bactéries a peptone et carbone, qui, outre la peptone,
exigent eneore quelque matière carbonée particuliere, telle que Ie sucre, la glycerine, etc.
\ ce groupe appartiennent, entre autres, la bacterie lumineuse ordinaire t Photobacteriutn
phosphorescens).
!) Les anaérobies qui me sont connus d'un peu prés demandent, comme sources
'Ie carbone et d'azote, deux corps différents.
') Note postérieure. Le Bacillus putrefaciens coli peut se multiplier, fonctionner et
produire des spores a 1'abri des derniers tracé- d'oxygéne libre, dans une solution qui
m- contient que de la peptone.
*) Une réserve d'i t-a-dire une provision d'oxygéne fixe, précipité en
quelque sortc -ui le protoplasme, esl indispensable a tou- les aérobies, pour toutes les
tions vitales; mais 1'exi s'en laisse demon trer que par des expériences sur
le développement. A. 1'observation directe, eet oxygène tixé sur la matière vivante reste
jusqu'a présent inaccessible.
34i
§5-
Sur 1'af faiblissement de la force végètative chez Ie Bacillus
cyaneo-fuscus.
Mon intérêt particulier pour la biologie du B. fuscus a été éveillé par
la circonstance que cette bacterie pigmentaire m'a appris a connaitre. avec une
netteté extreme, certains phénomènës provoqués par des influences de température,
fort analogues a ceux que plusieurs observateurs ont décrits en détail pour les
microbes pathogenes et que moi-même j'avais retrouvés, plus ou moins distincte-
ment, chez maints autres saprophytes. Ces phénomènës ont rapport a la perte
de caractères, surtout a 1'affaiblissement de la force végètative et aussi, dans une
moindre mesure, a la disparition de la faculté de produire du pigment et mème
de former de l'enzyme.
Ces trois phénomènës sont, chez notre bacterie, dans une certaine corrélation.
qui toutefois ne peut pas être regardée comme fondamentale, par la simple raison
déja qu'on n'en trouve pas tracé chez des formes voisines, qui dans des conditions
determinées montrent également des pertes de caractères.
Le point essentie], dans ces phénomènës. a déja été maintes fois mis en
lumière: pourtant, on verra dans les lignes suivantes que les changement
par moi renferment assez de neuf pour que 1'exposition n'en paraisse pas superflue;
je crois même, en traitant de 1'action prolongée des températures optima sur la
végétation, toucher a un sujet d'intérét général.
Après ces préliminaires, considérons de plus prés le phénomène lui-même.
Lorsque, en juin 1890, la température de mon laboratoire oscillant autour
de 15 ° C, j'entrepris 1'étude d'une culture de B. cyaneo-fuscus qui venait d'étre
isolée de 1'eau de conduite, les ensemencements sur de 1'eau de canal solidim-e
par 10 °/o de gelatine se montrèrent tres actifs. Pour obtenir des colonies de germes
isolés. je procédai comme d'habitude: une tracé de la matière d'ensemencement
fut agitée dans un petit matras avec de 1'eau sterilisée, puis cette eau fut versée
sur une épaisse couche de gelatine figée dans une boite de verre, après quoi on
la laissa rapidement s'ecouler, de sorte que c.a et la seulement des germe-
restaient adherents a la surface de la gelatine. Les colonies de notre bacterie
commencèrent a se développer au bout de trois ou quatre jours et continuèrent
ensuite a sVtendre lentement, en liquéfiant le terrain de culture. Dans la cage
vitree oü se trouvaient les cultures, on eut soin de ne jamais laisser s'élever la
température au-dessus de 22° C: le plus souvent elle restait au-dessous de i~° C).
Après avoir pratiqué avec ces colonies. dans les conditions indiquées, plusieurs
réinoculations régulières, donnant lieu a un développement vigoureux. je remar-
quai. au commencement de septembre, en faisant la huitièrae culture, qu'il n'était
plus possible d'obtenir la croissance sur gelatine. A la vérité, les cinquième,
sixième et septième-ensemencements avaient aussi déja présenté, dans le retard
et 1'irrégularité de la croissance, des phénomènës d'affaiblissement, mais je n'en
compris clairement le sens que lorsque, a la huitième répétition, rien ne se déve-
loppa plus.
i) Cette cage se trouve dans une partie de mon laboratoire ou il arrive seulen
de la lumière diffuse tres faible.
342
La premiere question qui se posait, était de savoir si la culture servant a
1'ensemencement avait dépéri par 1'une ou 1'autre cause. Pour résoudre cette question,
de larges lignes d'inoculation furent tracées sur des plaques de gelatine, puis, au
bout de plusieurs jours, examinées attentivement a la loupe. Cet examen y révéla
non seulement une légere liquéfaction du terrain de culture, mais aussi 1'existence
de tres petites colonies incolores, dont bientöt, toutefois, la croissance s'arrêta
complètement, et pour toujours.
D'une maniere différente, et plus définitive, je réussis pourtant a mettre en
evidence que la mort n'était pour rien dans Ie phénomène. En effet, lorsque les
bactéries qui avaient cessé de pouvoir se développer sur la masse formée de 10 °/o
de gelatine et d'eau de canal furent portées dans des solutions de '/a °/o de pep-
tone sèche dans de 1'eau de conduite, les phénomènes ordinaires se reproduisirent,
de telle sorte que c'est a'peine si quelque indice d'afïaiblissement se laissait remar-
quer. Le liquide devint d'abord d'un beau vert, ensuite il se forma contre Ie verre
un anneau méniscoïde bleu, et finalement le tout se colora en brun assez foncé;
seulement, cette couleur finale n'atteignit pas la profondeur d'intensité qu'elle
avait dans les cultures primitives, non affaiblies.
Avec cette culture peptonique furent maintenant pratiqués de nouveaux
ensemencements sur gelatine, mais ceux-ci ne donnèrent aucune tracé de développe-
ment, preuve que 1'affaiblissement était hereditaire.
Lorsque, au contraire, une gouttelette de cette même culture peptonique fut
introduite, a 1'aide d'un fil de platine, dans une nouvelle solution de lh0lo de peptone
dans de 1'eau de conduite, tout redevint, en apparence, normal ; la croissance et la
formation du pigment semblaient aussi intenses que dans la culture précédente. Les
autres conditions culturales avaient été maintenues, autant que possible, identiques;
la température, en particulier, n'avait jamais dépassé 22 °C.
De nouveaux ensemencements eurent ensuite lieu a de courts intervalles, chaque
fois avec la culture faite en dernier lieu. En quatre semaines de temps furent ainsi
obtenues six cultures peptoniques, qui devaient évidemment embrasser une longue
^rrie de générations. Quand, au commencement d'octobre, je pratiquai le septième
ensemencement, je soupqonnai qu'il en résulterait quelque chose de nouveau, telle-
ment le sixiéme ensemencement avait tardé a se développer normalement. Cette
présomption était fondée: il se produisit, a la vérité, une végétation bactérienne tres
caractéristique, jaune orangé, grossièrement granuleuse, mais celle-ci était extréme-
ment pauvre en substance, et, ensemencée a son tour, se montra incapable de
developpement ultérieur. La série de ces essais se trouva ainsi close.
Comme mes expériences sur plusieurs autres bactéries m'avaient préparé a ce
résultat, et que je savais qu'en certains cas une basse température previent les
difficultés culturales, j'avais, dés le mois de juin, établi quelques cultures dans la cave
du laboratoire, a une température presque constante de io° C. qui ne de descendit
au-dessous de ce point qu'au mois d'octobre. C'étaient aussi des cultures de B. cyaneo-
J'uuus dans des solutions a '/20/o de peptone sèche.
Aussitót qu'eut été obtenu le résultat d'affaiblissement ci-dessus mentionné,
j'opérai, au commencement d'octobre, un ensemencement sur gelatine avec une des
cultures établies dans la cave, culture qui datait du 10 juin. Au bout de trois ou
quatre jours on put observer les premières traces de developpement, et après dix
343
autres jours j'étais de nouveau en possession d'une belle et tres vigoureuse culture
en colonies, sur eau .Ie canal avec lO°/o de gelatine. Il ressortait en tout cas de la,
sans la moindre ambiguïté, qu'un processus de dépérissement spontane ne pouvait
etre la cause de l'aftaiblissement dont il s'agit. Mais dans Ia cave, a la basse tem-
pérature qui y régnaït, et en I'absence de réinoculations, la division cellulaire avait
ete extraordinairement retard. , rait. a cette température,
une lignée continuellement inoculée a nouveau et embrassant par consequent au
une longue suite de générations?
Pour resoudre cette question, des cultures pures avaient été commencées dans
la cave tout au début du mois d'octobre et furent continuées dans Ie laboratoire
aussitót que les froids de I'hiver se firent sentir; les boites de verre y etaient
placées sur une table de pierre, dont la température resta, en decembre, a environ
5° C. Dans ces conditions, la végétation était ralentie, mais pourtant tri ite.
Pour donner la première impulsion au développement, les plaques de gelatine etaient,
a chaque nouvelle inoculation, tenues pendant deux ou trois jours a une température
de 12 a 150 C, puis portées ^ur la table de pierre des que les colonies devenaient
visibles. Après une douzaine d'inoculations successives, ainsi conduites, la croissance
n'avait subi aucune atteinte, et des ensemencements de ces différentes générations.
dans des solutions de peptone. s'y développaient normalement et leur communiquaient
d'abord la couleur verte, puis la couleur noire. Par inoculation en retour, de ces
solutions sur la gelatine, on obtint aussi. jusqu'a la fin. des colonies ordinaires.
Dans Ie cas décrit plus haut, une influence thermique pouvait donc seule etre
la cause de 1'aft'aiblissement.
Bien que ce résultat s'accorde en gémral avec ce que Pexpérience a appris
des bactéries pathogènes, dont les formes mitigées naissent de la matiere virulente
par 1'influence d'une elévation de température, on ne saurait méconnaitre que, so
un rapport important, les phénomènes décrits pour Ie Bacillus cyaneo-fuscus étendent
la notion déja acquise. Tandis que jusqu'ici la chaleur n'avait été appliquée, pour
ainsi dire, que comme agent de laboratoire, on reste, avec mes expériences, <\-ax\>
les limites climatologiques d'un ete ordinaire. Ainsi M. Pasteur1), en 1880. et
M. Chauveau2), en 1883. ont obtenu Ie bacille du cbarbon a 1'état atténué en Ie
cultivant a des températures artificiellement élevées. M. Chauveau, avant ensemencé
du bouillon avec du sang de rate, laissa Ie développement s'opérer d'abord tout un
jour a 420 C. puis chaufta la culture pendant une heure a 470 C, ce qui donna
un premier degré d'attenuation. En continuant a ai)pliquer cette méme chaleur de
47° C, il obtint au bout de deux heures un second degré d'attenuation. et au bout
de trois heures une forme complètement privee de virulence. D'apres M. Chauveau.
cette proprieté était hereditaire.
M. Pasteur'1) a également employé cette methode pour obtenir Ie vaccin du
charbon, et MM. Koch. Gaffky et Löffler') ont constate, de leur cóté, les faits
en question.
') CompteZ rendus, T. 91, p. 673.
■) Ibid., T. 96, p. 615.
•) Ibid., T. 92, p.430; 1881.
') Mitth. Gesundheitsamt, T. 2, p. 150; 1884.
344
Chez moi, au contraire la température active de 1'afïaiblissement n'avait pas,
nous 1'avons vu, dépassé 220 C.
Il existe, toutefois, encore une autre série de recherches, qui se rapproche
plus de la mienne et que je rapporterai succinctement. Ce sont les observations
de M. Schottelius sur la perte de 1'aptitude a former du pigment chez Ie Bacillus
prodigiosus, la bacterie universellement connue du »pain saignant«. De cette bacterie,
qui suivant M. Schottelius végète Ie mieux aux températures comprises entre 15 et
250 C, il obtint, simplement par la culture sur des tranches de pomme de terre,
a 410 C, des modifications blanches, héréditaires. Quant a la température exigée,
il remarque ce qui suit'): »Au sujet de tous ces changements produits par la
chaleur, il faut retenir que la durée de 1'action et Ie degré de la température sont
dans une corrélation telle, que 1'effet déterminé par une exposition plus courte a
une température supérieure est également obtenu par un séjour plus long a une
température inférieure.«
Moi-même j'ai décrit des changements analogues, observés chez les bactéries
lumineuses a peptone3).
Je ne puis quitter ce sujet, sans dire encore un mot de la maniere dont on
doit se représenter 1'action de la chaleur dans les cas en question.
Rappelons d'abord qu'il existe plusieurs methodes d'aprés lesquelles peuvent
être produites des cultures atténuées3). La première et, a ce que je crois, la plus
importante découverte dans cette direction est due a M. Pasteur*), qui trouva que
des cultures du bacille du cholera des poules avaient, au bout de 9 a 10 mois,
perdu leur virulence et ne pouvaient plus donner lieu, chez les animaux inoculés,
qu'a des symptómes locaux. Plus tard on a reconnu, pour toute une série de
bactéries, que les vieilles cultures sont en partie dépouillées de leurs propriétés,
pathogènes ou autres, c'est-a-dire que, si 1'on en forme par ensemencement des
colonies séparées, on obtient des formes difïérentes, se distinguant entre elles par
la circonstance que les caractères spécifiques ne sont plus complets chez toutes.
C'est ainsi que quelques-unes ou la totalité des colonies des bacilles du cholera,
de I'érysipèle, du typhus, de la morve perdent peu a peu leur virulence; celles du
Photobacterium phosphorescens perdent leur pouvoir lumineux; celles des bactéries
butyriques du lactate de chaux, leur pouvoir de ferment. Ce qui donne a ces faits
un intérét spécial, c'ést qu'on ne saurait douter que Ie changement ne soit dü a
1'action exercée sur ces organismes par leurs propres produits d'excrétion. Quant
a vouloir expliquer cette action sur la maticre vivante des bactéries, nous devons
provisoirement y renoncer. Il convient seulement de remarquer que les faits cités
conduisent a la conclusion, sinon nécessaire au moins tres probable, que les influences
thermiques ne sont pas nuisibles directement, mais Ie deviennent en exaltant 1'action
nocive des «produits d'excrétion«. Si j'emploie ce terme, «produits d'excrétion«, ce
') Biologische Untersuchungen über den Micrococcus prodigiosus, Festschrift für
Kölliker, 1887, p. 12.
2) Sur l'aliment photogène ei ïalimeni plastique des bactéries lumineuses, dans Arch.
T. 24, p. 369.
') Un bon et court aper^u de ces methodes a été donné par M. Elfving, Studiën über
Lichtes auf die Pilee, p. 135, Helsingfors 1890.
*) Comptes rendus, T. 91, p. 670; 1880.
345
n'est nullement que je me figure les matières actives comme se trouvant nécessaire-
ment en dehors du corps des bacüles ; je crois, au contraire, qu'en cas ssance
tres vigoureuse, — cas si frequent a une température uu peu élevée, — les matières
en question i sans doute des corps protéiques, ne diffusant que tres lentemeuti ne
s'éliminent pas avec une rapidité suffisante et deviennent alors tont particulièrement
nuisibles, précisement parce qu' trouvent encore a ('intérieur des cellules
bactériennes, oü, a cause de la température, elles peuvent agir tres énergiquement.
D'après tout ce qui précède, je regarde 1'action débilitante de la température.
malgré sa haute importance, comme ne constituant que Ie facteur secondaire dans
la production de cette forme la plus simple de la variabilité.
§ 6.
Est-il possible de rendre leur a C t i v i t é aux cultures affaiblies
d u B il c i II u s cy au e o -fu s c u s .'
J'ai fait plusieurs expériences pour trouver la réponse a la question posée en
tête de ce paragraphe. Un résultat positif était évidemment a espérer de la culture
longtemps prolongée, a basses températures, des bacilles affaiblis. Antérieurement
déja, j'avais recueilli quelques résultats d'expériences dans cette direction, au sujet
de la bacterie lumineuse de la mer du Nord (Photobacterium luminosum , qui perd
tres facilement sa faculté photogénique, — pour cela il suffit par exemple de la
cultiver a la température ordinaire des appartements, — mais la récupère par une
longue croissance a des températures au-dessous de o° C. Ces expériences avaient
fait voir qu'il est particulièrement favorable d'établir des cultures dans lesquelles
line grande masse nourricière ne rec.oit qu'un petit nombre de germes, de fac.011
que des divisions tres nombreuses puissent avoir lieu avant que Ie terrain nourricier
ne soit épuisé et avant que les produits propres des échanges nutritifs ne deviennent
nuisibles.
Le Bacillus cyarwgenus, la bacterie du lait bleu. m'avait dom: sultats
analogues. A une forme qui, par suite de culture prolongée a une température
dépassant 20° C, était privée de la faculté de produire du pigment dans le lait
bouilli, j'avais pu restituer ce caractére en la cultivant longtemps a des températures
inférieures a 150 C.
Chez ces deux bacteries, j'avais dej.i remarqué que, outre la température, il y
a encore une autre circonstance dont il faut soigneusement tenir compte, a savoir
la concentration de la masse nourricière. Je trouvai avantageux, en eti'et, — et cela
pourrait bien être d'une application génerale aux microbes plus ou moins difficiles
a cultiver, — de ne dunner 1'aliment qu'a l'état dilué: l'affaiblissement est alors plus
facile a prévenir que chez les cultures en terrain trop riche. Pour les expériences de
stimulation du B. cyaneo-fuscus, je n'ai, en conséquence, employé que ution
de '/2°/o de peptone séche dans de 1'eau de conduite, et pour les cultun
quentes sur substratum solide, j'ai fait usage d'une masse ne contenant que io°/o
de gelatine, également dissoute dans de 1'eau de conduite. L'effet de la condition
dont il s'agit pourrait s'expliquer de la méme fac.011 que celui de la premiere: il tient
peut-être a ce que. dans les solutions nutritives étendues, les produits d'excn
346
(jui déterminent 1'affaiblissement, interviennent eux aussi a 1'état dilué, et agissent
alors avec moins d'énergie ').
Pour Ie Bacillus cyatuo-fuscus, partant de celle de ses formes qui continuait
encore a croitre avec sécrétion de pigment dans les solutions de peptone, mais
qui ne pouvait plus être cultivée sur gelatine, je me proposai de lui rendre cette
dernière propriété. Comme je ne suis pas encore parvenu a restaurer complètement
1'activité amoindrie, et que la solution précise de la question, si simple que celle-ci
paraisse au premier abord, laisse subsister maints doutes quand on y regarde de
plus prés, je ne veux pas me prononcer déja définitivement. Pourtant, je suis, dans
ce cas aussi, sur la voie qui conduit a des résultats positifs, et dés a présent je
puis afïirmer que les Bacillus cyaneo-fnscus affaiblis recouvrent leur activité, au moins
partiellement, lorsqu'ils sont cultivés pendant longtemps a de basses températures,
— assez élevées toutefois pour permettre encore une croissance sensible, - - et
lorsqu'en outre on fait usage de solutions nourricières étendues, renouvelées assez
fréquemment. Il m'a été possible, en effet, après six semaines d'inoculations répétées
dans des solutions a '/2°/o de peptone, a une température au dessous de 6° C, de
ramener une culture, devenue incapable de vivre sur une gelatine a io°/o, a un
état oü elle se développait, sur ce terrain solide, en un mélange de petites colonies
faiblement liquéfiantes, avec ou sans zone pigmentaire.
Lorsque, en opérant ainsi sur d'autres espèces adaptées a des degrés de chaleur
élevés, on les maintient pendant plusieurs semaines a une température tres basse
(voisine de o°C, oü la croissance est complètement arrétée), on observe, après
l'ensemencement sous des circonstances favorables au développement pour les formes
normales, une diminution qui ne disparait qu'aprés une ou deux inoculations nouvelles
sous ces circonstances favorables. J'appuie donc sur la remarque, déja faite plus
haut, que, la oü il s'agit de réveiller par un abaissement de température 1'activité
des formes affaiblies, je regarde comme efficace une température un peu supérieure
au minimum encore tout juste suffisant pour la croissance, mais pourtant beaucoup
plus basse que la température optimum de végétation des cultures fraiches. Sans
croissance aucune, Ie rétablissement de 1'activité des bactéries individuelies affaiblies
me parait impossible.
La conclusion pratique a tirer de ce qui précède, pour la culture des bactéries
dans Ie laboratoire, est, essentiellement, qu'il faut veilier avec soin a ce que les
préparations conservées pour des expériences ultérieures ne soient pas exposées a
des températures trop voisines de l'optimum de croissance. Ces préparations doivent
donc toujours être maintenues a de basses températures, qui peuvent toutefois être
différentes, selon les espèces. L'action longtemps prolongée de températures iris
') Pour plusieurs de mes bactéries, reconnues tres faibles et difficiles a cultivcr, j'ai
cherché a les maintenir constantes en mettant une tracé de la culture en suspension dans
dr 1'cau de conduite, ou de 1'eau de mer. Mais ces essais n'ont donné aucun résultat
positif. Peut-être atteindrait-on lc but en conservant a 1'état sec les formes qui ont prouvé
pouvoir supporter la dessiccation, J'ai entrepris des expériences dans cette direction. En
,ui concerne Ie Bacillus cyaneo-fnscus, je n'ai pas encore réussi a Ie dessécher de telle
sorte qu'il reste en vie. Sous ce rapport, toutefois, il y a a tenir compte de beaucoup
de circonstances, qui influent sur Ie résultat de la dessiccation; la plus importante de
celles-ci est la proportion des matières dissoutes dans la masse servant a 1'expérience.
347
basses doit également être évitée, vu qu'il peut en résulter une dépression —
passagere, il est vrai, mais pourtant bien sensible et temporairement hereditaire
des fonctions les plus importantes. L'emploi d'aliment dilué est aussi a recommander.
En suivant ces préceptes, il sera probablement tout aussi facile de cultiver,
la moindre perte de virulence, les bactéries du cholera, de 1'érysipèle, de la m<
du typhus, etc, qu'il 1'a été, dans mes expériences sur Ie Bacillus cyaneo-fu
organisme si extraordinairement sensible, de maintenir intactes la production pig-
mentaire et la force végétative.
§ 7.
Déperdition de la force végétative chez les plant' rieures
et chez les animaux,
Dans les lignes suivantes, je désire appeler I'attention sur une analogie qui
me semblerait mériter un examen plus approfondi. Je n'apporte a sou appui aucun
resultat d'expériences personnelle> : néanmoins, 1'importance du sujet me fait croire
que cette première tentative de généralisation, si imparfaite qu'elle soit, ne paraitra
pas inopportune.
L'histoire des sciences biologiques citera indubitablement, comme la seconde
oeuvre capitale de Darwin, la longue série de ses recherches sur la nature de la
sexualité. Le resultat général auquel il a été conduit, condensé en un<- proposition
unique, se laisse énoncer en ces termes: La matière reproductrice des plantes et
animaux supérieurs est susceptible d'éprouver une déperdition de sa force végé-
tative; le róle de la sexualité est de prévenir cette déperdition uu, si ellc a déja
en lieu, de la réparer1).
Darwin fait voir que cette perte de force végétative. qui s'accompagne souvent
de la régression d*autres caractères chez les descendants, peut ètre la conséquence
d'autofécondation ou de reproduction végétative prolongée.
Les recherches et les méditations de Darwin2) 1'amènent ensuite a conclure
que 1'essence de la sexualité est le fusionnement de deux protoplastes de la même
espèce végétale ou animale, lesquels protoplastes (gamètes, oosphere et spermato
ou contenu du pollen) ne différent 1'un de 1'autre qu'en ce qu'ils proviennent de
deux plantes ou de deux animaux qui out été engendres et se sont développés
dans des conditions vitales difïérentes.
Ces découvertes, qui, combinées avec la theorie de la descendance, ont jete
une vive lumière sur des milliers de phénomènes naturels obscurs et de construc-
tions organiques compliquées, constituent 1'un des plus grands progrès que les con-
naissances humaines aient jamais faits, et rivalisent avec eet autre triomphe de la
biologie expérimentale contemporaine, la réfutation, par Pasteur, du dogme de
1'abiogenèse.
Quand on se demande jusqu'a n. or the Preservation of
Favoured Races in the Struggle for Life, 6* ed„ p. 76, 234, London 1878. La vu
question se trouve aussi déja dans la première édition, de 1859.
348
végétatif, observcs par Darwin a la suite de 1'autofccondation, concordent avec
les phénomènes analogues ci-dessus décrits les bactéries, il semble que Ie rapport
soit assez intime pour qu'on puisse les considérer a un mi-me point de vue; dans
les uns et les autres, un effet, il ne s'agit que de deux catégories de faits, -
abaissement de 1'énergie de croissance et perte de caractères. — fait qui n'ad-
mettent qu'une interprétation unique, quelles que soient d'ailleurs les différences
qui peuvent exister quant a leurs causes plus lointaines. Que chez les organis-
mes supérieurs il n'ait pu se manifester, sous ce rapport, que des modifications
relativement légères, cela est tout naturel, puisque chez eux, oü les actes physio-
logiques sont si étroitement enchainés et si complexes, une régression un peu
profonde serait incompatible avec la vie elle-même. Pour cette raison seule, déja,
il était a présumer que les microbes inférieurs, avec leurs conditions vitales sim-
ples, présenteraient les phénomènes d'affaiblissement sous une forme plus aisément
accessible a 1'observation et dans une extension plus grande.
La facilité relative de 1'institution des expériences et la rapidite du développe-
ment des bactéries contribuent également a faire de celles-ci des sujets d'étude
extrémement favorables pour ces recherches comparatives.
En admettant maintenant que la déperdition dont il s'agit soit réellement
une propriété générale des organismes, tant des plus élevés que des plus rudi-
mentaires, la question se présente de savoir dans quelle mesure des conditions
extérieures semblables peuvent déterminer aussi des effets semblables dans les
sections les plus éloignées entre elles du système des êtres vivants. Pour obtenir
une réponse non ambigue, il faudra abandonner la voie de 1'investigation biolo-
gique, suivie par Darwin, et revenir a 1'enquête physiologique.
Le premier point a décider sera évidemment celui-ci: Les influences de tem-
pérature ont-elles chez les plantes et les animaux supérieurs, en ce qui concerne
les altérations héréditaires de leur énergie de croissance, la même importance que
chez les bactéries? En d'autres termes, ces organismes supérieurs éprouvent-ils
aussi un affaiblissement végétatif a la suite du développement et de 1'accroisse-
ment, longtemps continués, aux températures qui doivent être considérées comme
les plus favorables a cette fonction?
Chez les animaux a sang chaud, ce devrait être précisément la température
du sang qui, par elle-même, causerait le préjudice a la vitalité des cellules repro-
ductrices, préjudice pouvant être reparé par la fusion sexuelle avec un protoplaste
d'origine différente1).
Chez les animaux a sang froid et chez les plantes, ce seraient les suréléva-
') Un argument capital a l'appui de cettt- maniere «le voir est fotinii, me semble-t-il,
par le fait que, même chez les animaux a sang chaud (et plus encore chez les animaux
a sang froid), toutes les fonctions n'ont pas le même optimum de température. (
ainsi, par exemple, que dans le processus respiratoire Ia quantité d'acide carbonique
ve certaineinent encore quand la température dépasse l'optimum pour la croissance,
et des différences analogues se rencontrent probablement dans une foule d'autres actes
physiologiques. 11 ne parait donc pas impossible que, dans le corps d'un animal a sang
chaud, certains processus doivent s'accomplir, nécessairement et continüment, a une
température un peu supérieure a cello qui leur conviendrait le mieux dans la durée
des temps.
349
tions de la température du milieu extérieur qui devraient entrainer les effets
nuisibles.
Pour les bactéries, comme nous 1'avons vu, s'imposait l'hypothèse que la tem-
pérature n'exerce qu'une action indirecte dans la production de 1'affaiblissement;
ce seraient certains produits d'excrétion de la matière vivante qui détermineraient
primairement 1'altération proprement dite, hereditaire, du protoplasme, mai- 1'a
de ces produits serait considerablement exaltée par 1'élévation de la température.
En supposant que cette hypothese se laisse appliquer aussi aux i»lantes et ani-
maux supérieurs, il est incontestable qu'une foule de relations et de caractères
se trouveraient éclairés d'un jour tout nouveau.
Si dans Ie dernier énoncé il ne s'agit que d'hypothèses, souffrant a veine un
controle direct, Ie precedent se préte tout ou moins a 1'institution d'expériences,
qui, de haute importance si elles conduisaient a un résultat positif, ne pourraient
étre regardées comme inutiles dans Ie cas contraire. Sous ce rapport, Ie plus simple
serait d'expérimenter sur des plantes, et cela de la maniere suivante.
Des individus d'origine identique seront cultivés, les uns au-dessus, les autres
au-dessous de la température reconnue pour correspondre a 1'optimum de végé-
tation, mais dans des conditions d'ailleurs identiques, et telles, que ces individus
soient réduits a 1'autofécondation. Les descendants provenus des graines de ces
deux séries de plantes seront places dans des conditions égales sous tous les rap-
ports, — égales aussi en ce qui concerne la température, — et abandonm s a
eux-mèmes jusqu'a maturité. Finalement, Ie produit de la recolte sera apprécié
suivant la methode de mensuration de Darwin. c'est-a-dire que la hauteur et Ie
poids des plantes entières, ainsi que Ie nombre des fruits et des graines, seront
determinés pour chacun des deux groupes et comparés de 1'un a 1'autre.
Si l'hypothèse se confirme, les descendants par autofécondation des plantes
soumises a la chaleur donneront, è la récolte, des nombres inferieurs a ceu\ que
fournira la progéniture. également obtenue par autofécondation. des parents cul-
tivés a une température plus basse que celle de leur optimum de végétation.
Un point essentiel, dans 1'exécution de 1'expérience, serait que cette tempé-
rature plus basse, a laquelle on cultiverait 1'un des groupes de plantes, ne fut
pas trop éloignée de celle de 1'optimum. Il est probable, en ellct, que l'action
longtemps continuée de températures tres basses déterminerait, tout comme chez
certaines bactéries, un abaissement de l'énergie végétative, abaissement hereditaire,
au moins pour quelque temps, même a la température optima réelle.
Il est a présumer aussi. en ce qui concerne les plantes soumises a la cha-
leur, que des températures de beaucoup supérieures a celle de 1'optimum do
raient lieu a un affaiblissement végétatif plus énergique que les températures voisines
de ce point. On peut croire. enfin, que Finfluence de la température pourrait de-
venir sensible, probablemcnt suivant la nature des espèces, ou bi( a pre-
mière nouvelle génération, ou bien seulement après un certain nombn
rations, dérivées les unes des autres par propagation asexuelle ou par autofécon-
dation. Pour cette dernière raison, les recherches comparatives sur des plantes
vivaces. cultivées a température superieure et a température inferieure, offriraient
peut-être des chances particulières de succ< s.
350
§ 8.
Sur la présence du Bacillus cyaneo-fuscus dans Ie fromage.
Ce sujet demande, vu son importance pratique, a être traite a part ; a point
de vue de la science pure, il présente un certain intérêt, d'abord a cause des
phénomènes de coloration qu'on observe dans Ie fromage attaque, puis a raison
de 1'état d'affaiblissement et de dépérissement oü tombent les bactéries, par suite
des transformations chimiques qui s'opèrent dans la masse caséeuse dès Ie début
de la maturation, et peut-être aussi par suite des changements de température
dont ces transformations sont accompagnées.
Quelques mots sur la structure microscopique du fromage ne seront pro-
bablement pas déplacés ici, car dans les ouvrages traitant de 1'industrie laitière
je n'ai trouvé, relativement a cette structure, que des données insuffisantes, de
sorte qu'on doit la supposer peu connue. Ce que j'en dirai a principalement
rapport au fromage »d'Edam«, tres réputé aux Pays-Bas.
La caséine du fromage mür se présente au microscope sous 1'aspect d'une
masse compacte, amorphe, dans laquelle on ne découvre que par places des glo-
bules de graisse ( ƒ fig. 7), et qui doit, en tout cas, être imprégnée par imbibition
de cette dernière matière. Une coupe mince de fromage laisse encore reconnaitre,
outre ces gouttelettes de graisse, des bulles de gaz (/ fig. 7), disséminées dans la
masse caséeuse. Par suite de 1'inégalité de pression, les gouttelettes de graisse et
les bulles de gaz s'éloignent souvent beaucoup de la forme sphérique.
Si 1'observation de ces détails assez grossiers est facile, celle des autres élé-
ments structuraux du fromage 1'est un peu moins. Comme tels. un examen attentif
m'a fait distinguer: i° Des sphérocristaux (7 fig. 7) d'une substance analogue a
la tyrosine (peut-être, de la tyrosine elle-même), 2° Des cellules de levure (/i)
du Saccharomyces tyrocola, 30 Des bactéries en batonnets (m) du bacille de 1'acide
lactique. Parmi ces éléments, les plus importants, de beaucoup. sont les bactéries.
Considérons chacun d'eux un peu plus en particulier.
En ce qui concerne les sphérocristaux. (/ fig. 7), je dois faire remarquer q'uon
ne peut pas les rencontrer dans toute particule de fromage, qu'elle soit. Dans les
fromages fabriqués avec ce qu'on appelle du»petit-lait filant«, fromages qui mürissent
rapidement, les sphérocristaux sont extrêmement communs. La formation en dé-
pend évidemment de causes localisées, et je ne doute pas que 1'accumulation, en
certains points, des batonnets et microcoques Iactiques ne joue sous ce rapport
Ie róle principal. Ces sphérocristaux possèdent, tout comme les grains d'amidon,
une petite tache nucléaire, d'oü rayonnent les petites aiguilles cristallines a peine
visibles. Ce qui nous intéresse ici plus spécialement, c'est 1'aptitude de ces corps
a emmagasiner la matière colorante brune produite par Ie Bacillus cyaneo-fuscus et
a prendre ainsi une couleur presque noire; surtout Ie corpuscule nucléaire, ci-
ilrssus mentionné, a une grande affinté pour la matière colorante, et il consiste
peut-être en une substance protéique particuliere, qui se trouverait par rapport a
la caséine dans la même relation oü la calcoglobuline de Harting') se trouve par
rapport a 1'albumine, dans les sphérites calcaires que ce savant avait obtenues
par la prccipitation de solutions albumineuses.
') /• c, p. 59-
35i
Le Saccharomyces tyrocola i h fig. 7), «,„, a la propriet, d'agir comme ferment
sur le sucre de lait et de le transformer en alcool et acide carbonique, se trouve
disséminé, quoique assez irrégulièrement, -lans toute la m
manifestement actif que dans les premiers stades de la maturation.
Les bacilles lactiques (w fig. - dans les fromages préparés avec du
»petit-lait filant« je n'ai trouvé que des microcoques, .lont je n'ai toutefois pas
essayé la culture') — sont répandus en nombre immense dans la masse du fro-
mage et se trouvent, pour ainsi .lire. partout. Lorsq'uon préparé une gelatine au
serum de lait faiblement acide, et qu'on j tracé, avec une aiguille de platin<
alablement enfoncée dans le fromage, une ligne d'inoculation, on obtient souvent
une file continue de colonies uniquement composées de ferments lactiques, mais
seulement des colonies isolées, disséminées entre les premières, de la levure du
fromage. En étudiant séparément les colonies développées par le fromage d'Edam,
j'y ai trouve environ cinq variétés constante-, qui se laissent distinguer au m
de la forme des batonnets et se différencient encore par beaucoup d'autres particu-
larités accessoires, mais qui toutes se ressemblent en ce qui concerne 1'aptitude a
transformer en acide lactique le sucre de lait, le sucre de canne, la maltose, la
lévulose, la glucose et la galactose. L'acide lactique produtt est 1'acide de fermen-
tation ordinaire, dont le sel calcique renferme cinq molécules d'eau de cristallisation.
D'accord avec 1'extréme abondance des bacilles lactiques dans le fromage.
celui-ci renferme une tres forte proportion d'acide lactique. Dans divers titl
directs. j'ai eu besoin de 15 a 20cc de potasse normale pour neutraliser 100 gram-
mes de fromage. d'oü résulte une teneur en acide lactique de 1,35 a i.S° o:
premier abord, il parait singulier que d'aussi fortes quantités d'acide se fassent si
peu remarquer dans le fromage: cela tient évidemment a sa teneur en sel. sub-
stance dont le gout masqué celui de l'acide. Qu'une pareille proportion d'acide
détermine la mort complete d'un organisme aussi sensible que le Bacillus cyanio-
fuscus, il n'y a certes pas- lieu de s'en étonner.
Passons maintenant a ce qui concerne la présence de cette bacterie pigmen-
taire dans la masse caséeuse. et commenc.ons par examiner la structure micro-
scopique des taches foncées qu'elle y produit8). Ces taches se distinguent,
substance non altérée, en premier lieu par leur couleur. Celle-ci est due a la pré-
sence de grains noir bleuatre ou bruns et d'une matière colorante foncée diffusée
dans le fromage lui-mème, matière qui se trouve accumulée surtout dans les sphé-
rites de tyrosine. En second lieu. les taches se distinguent de la masse normale
par 1'entassement, a leur centre, de batonnets du ferment lactique; il peut arriver,
') Par contre, j'ai cultivé les bactéries du petit-lait filant» lui-même, de sorte qu'
me sont bien connues.
-) Si, comme expression probable de la fermentation lactique du sucre de lail
admet 1'équation
C« H"0" -f H'-O =4C*H*0>,
les nombres ci-dessus correspond> ment aussi a une p
de sucre de lait dans la 1 'est a peu pre- la moitié ou le n
la proportion de lactose dan- le lait, proportion qui n 3 a 5°
") Des taches foncées peuvent naturellen ormer dan- le from >utes
sortes de causes Quant a I'opinion qui irincipal dans ce phénomène revient aux
bacterie- du lait bleu (Bacih herehes ne lont pas confirn
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354
n'a été acquise, — je ne veux pas négliger de Ie dire, — que lorsque, dans uiie
masse de caseine préparée en faisant cailler du lait t'rais au moven de la présure,
j'eus réussi a provoquer expérimentalement, par 1'inoculation du R. cyaneo-fuscus,
1'apparition des taches. avec toutes leurs propriétés.
De quelle maniere Ie B. cyaneo-fuscus se laisse-t-il isoler des taches? Pour
répondre a cette question, je commencerai par décrire les résultats de 1'application
aux taches du procédé ordinaire a la gelatine.
Cent centimétres cubes de lait de vache, a 35° C, furent additionnés d'un
peu de présure en proudre ') et, après coagulation, filtrés. Le liquide filtré était
parfaitement clair, semblable a du petit-lait a fluorescence verdatre. On y méla
1 °/o de peptone sèche, 1 °/o de glucose et 7 ü/o de gelatine, puis le tout fut bouilli,
filtré et stérilisé. La réaction était amphotére, par suite de la présence de phos-
phates. Cette gelatine fut coulée en plaques épaisses dans des boites de verre, puis
utilisée de la fac,on suivante.
D'abord, a 1'aide d'une aiguille, on enleva une parcelle de la masse interne
d'un fromage d'Edam, vieux et sain 2). Cette parcelle fut écrasée a la surface
de la plaque de gelatine et étendue en lignes d'inoculation ; d'autres fois, elle
était délayée dans 1'eau, puis cette eau servait a arroser la surface de la gelatine,
qu'on laissait ensuite égoutter parfaitement. Les germes susceptibles de se déve-
lopper sur un terrain contenant du serum de lait apparaissaient au bout de quel-
ques jours, soit dans les lignes d'inoculation, soit en colonies isolées. Dans un
assez grand nombre d'expériences, le fromage sain ne m'a donné de cette maniere,
— ce qui est d'accord avec les résultats d'observation microscopique rapportés
plus haut. — que deux espèces bien caractérisées, a savoir: une levure du sucre
de lait, que j'ai nommée Sacdiaromyces tyrocola, et cinq variétés, appartenant a une
seule et même espéce, de bactéries lactiques baculiformes; ces dernières sont
identiques aux ferments lactiques qui sont les agents essentiels dans la fabrication
de 1'acide lactique industriel au moyen des céréales, aussi bien que dans Ia pré-
paration de 1'acide du commerce au moyen du lait mélange de sucre de canne
et de fromage putréfié. Les variétés se distinguent 1'une de 1'autre par la dift'e-
rence de longueur des batonnets, assez constante a la reproduction, par la couleur
plus ou moins jaunatre des colonies et par une aptitude différente a produire
de 1'acide avec le sucre de canne, le sucre de lait et la glucose; mais toutes ces
différences sont si peu importantes que je n'ai pas a m'en occuper davantage en
eet endroit, d'autant plus qu'il a déja été question ailleurs de la formation d'acide
dans le fromage.
Quand, au lieu de la masse saine du fromage. on choisit pour ces recher-
ches bactériologiques les taches bleues, on obtient les mêmes résultats; seulement,
dans ces taches bleues, les bactéries de 1'acide lactique sont souvent tres fortement
accumulées. Cette accumulation doit étre expliquee de la maniere suivante. Les
') Voyez la Note 1, pag. 356.
*) Pour extraire d'une substance un peu de la mature inférieure, sans emporter en
même temps quelque chose - morceau,
afin d'obtenir des surfaces de cassure fraïches, sans glissements internes. Cela est a
immander surtout lorsqu'il s'agit de 1'examen d'échantillons de terre, de parties de
plantes et. en général, de substances cassantes.
355
bactéries en question appartiennent au groupe des organismes a peptone-ca
c'est-a-dire que pour leur nutrition elles exigent, outre la peptone. 1'un ou 1'autre
composé carboné, par exemple, Ie sucre de lait comme elles ne sécretent pas
d'enzyme tryptique. la caseine ne peut satisfaire a leur besoin d'azote. Elles en
sont donc réduites, pour cela. aux peptones de la masse caseeuse. Or, Ie B
cyaruo-fuscus exerc,ant une tre> forte lytique et transforment alors la
caséine en peptone, les taches bleues sont, précisément a cause de la peptone qui
s'y forme en abondance, des lieux de reproduction tres favorables pour les bactéries
de 1'acide lactique. — De bactéries d'autre espéce que les ferments Iactiques, je
n'en ai pas trouvées dans les taches.
Par ce qui précède, il avait donc été bientót ctabli qu'au move: latine
nourricière indiquée il n'était pas possible d'isoler Ie Bacillus cyaneo-fuscus. J'ai
étudié les taches de deux autres manières: premièrement, en upérant sur la
provenant d'une dissolution de io°/o de gelatine pure dans de 1'eau de canal, sans
addition d*aucune autre matière: en second lieu, par rensemencement direct des
taches dans des solutions de peptone diluées. Ces nouveaux essais laissaient espérer
un résultat plus favorable, surtout par la raison que, comme nous 1'avons vu, ces
milieux de culture sont excellents pour Ie Bacillus cyaneo-fuscus, tandis qu'ils excluent
complètement les ferments Iactiques, dont la croissance exige. en outre des corps
azotés susdits, la présence d'une espèce saccharine. Les cellules de levure sont,
elles aussi, tout a fait incapables de se développer sur la gelatine pure ou dans
une solution de peptone pure.
Pourtant. méme ainsi instituées, les expérienecs de culture du B. cyaneo-fuscus
ne réussirent pas a 1'origine. et cela. aussi longtemps que j'y employai du fromage
vieux. Mais quand je m'avisai de mettre a l\tuvre du fromage tout a fait frais. qu*un
marchand m'avait spécialement fourni a eet effet, Ie résultat de trois ensemence-
ments différents révéla que Ie B. cyaneo-fuscus peut parfois se trouver encore a
1'état viable, et sans affaiblissement trop prononce, dans les taches du fromage.
Je dois insister. toutefois, sur la circonstance que la teneur en acide de ce fromage
jeune était petite, car elle correspondait tout au plus a 5CC de solution potassique
normale, pour ioo grammes de fromage. La condition d'une aussi faible proportion
d'acide me parait essentielle pour la reussite des expériences. Il n'y a point de
doute, en effet. que 1'abondance croissante de 1'acide libre. due a la transformation
du sucre de lait par les batonnets de 1'acide lactique, ne cause la mort du />'. cyaneo-
fuscus, ce qui explique pourquoi les taches du fromage vieux donnent toujours un
résultat négatif dans les essais de culture.
Ainsi qu'il a été dit, ce sont surtout les solutions peptoniques diluées qui
conviennent au developpement de notre bacterie pigmentaire : au-- avec
elles que j'ai obtenu les resultats positifs sus dits. La culture directe sur gelatine,
en partant du fromage, ne m'a jamais reussi. .Mais lorsque, avant obtenu au
moven du fromage des cultures de /.'. t/s dans la solution de peptone.
je les laissai, en decembre 1890 et janvier 1891, croitre pendant des sema'
des temperatures variant de 1 a 50 C, en répétant, dei que les liquides verdissaient
distinctement, 1'ensemencenient dans une nouvelle solution nourricière, je parvins
finalement a activer une culture- au point que la croissance put ensuite s'.
sur une gelatine a 10 ° o dans de 1'eau de conduite, avec ou sans additie
356
peptone. Les cultures ainsi réalisees étaient, sauf un certain degré d'affaiblissement,
parfaitement identiques aux formes spontanément isolées de 1'eau.
Il m'intéressait tout particulièrement de savoir si Ie B. cyaneo-fuscus ainsi
obtenu peut se développer dans Ie lait; que la croissance est possible dans la
caséine séparée du lait par la présure, c'est ce que m'avaient déja appris des
experiences antérieures. J'ai trouvé que Ie lait, bouilli ou non, peut effectivement.
a basse température, fournir un bon aliment au B. cyaneo-fuscus. Les phénomènes
de coloration qui se produisent dans ce liquide sont comparables a ceux qui
ont lieu dans les solutions de peptone: d'abord Ie vert, puis Ie bleu, ensuite Ie
brun et finalement Ie noir brunatre. Ce n'est qu'au bout d'un temps assez long
que Ie corps foncé s'oxyde aux dépens de 1'oxygène atmosphérique ; il laisse alors
au lait une teinte brun sale, perceptible pendant des mois. mais qui, comparée
a celle des solutions de peptone, palit tres fortement.
De ce qui vient d'étre dit, il ressort la possibilité que quelques rares bactéries
de notre espèce, entrees dans Ie lait, s'y multiplient avant la coagulation par la
présure. La lenteur de leur croissance explique pourquoi, dans Ie fromage mür. Ie
nombre des taches est, d'ordinaire. relativement petit.
Mais d'oü viennent les germes isolés de B. cyaiuo-fuscus qui causent 1'infection
première du lait?
D'après ce qu'on a vu au § i, la réponse a cette question ne saurait ètre
douteuse. Les germes arriveront dans Ie lait par 1'eau avant servi a nettoyer les
seaux et autres ustensiles de la laiterie, ainsi que par toutes les causes de souil-
lure amenant dans Ie lait des matières humides, exposées a 1'infection spontanée
par Ie B. cyaneo-fuscus.
J'appuie sur la remarque que Ie contact du lait avec des matières humides est
particulièrement a craindre. Plusieurs expériences, en efïet, ont eu pour but de décider
jusqu'a quel point Ie B. aaneo-fuscus peut étre desséché sans que la mort s'ensuive.
Des bandelettes de papier a filtre et des fils de platine furent chargés de culture de
ce bacille, séchés, puis introduits dans des solutions de peptone. Comme je n'ai pas
réussi, de cette maniere, a revivifier 1'organisme, je dois admettre que Ie B. cyaneo-
fuscus ne se trouve pas non plus a 1'état vivant dans les poussières de 1'air, et que
par consequent 1'infection du lait doit toujours avoir pour point de départ des objets
humides '). Les solutions tres étendues de corps albuminoïdes, — par exemple
Ie lait mêlé d'eau, — qui ont été longtemps abandonnées a elles-mémes a basse
température, seraient tout spécialement a suspecter comme foyers d'infection.
Comme sources originelles, toutefois, Ie róle principal parait devoir ètre attribué,
de mème que dans mes essais d'isolement, a 1'eau de conduite ou de canal, ainsi
qu'aux particules de terre. La pratique a donc a tenir compte de pareils habi-
') Les bactéries de la présure, au moyen de laquelle s'opère la coagulation du lait,
ne me sont qu'imparfaitement connues. J'ignore si Ie B. cyaneo-fuscus peut vivre dan»
la présure; la forte proportion de sel ainsi que la présenee de 1'acide borique dans cette
substance rendent la chose improbable. En tout cas, il est a recommander de se servir,
pour la fabrication du fromage, de présure en poudre sèche, qu'on fait dissoudre, a la
température convenable, dans du lait ou dans de 1'eau pure, préalaldement bouillie; dans
cette poudre, 1c B. cyaneo-fuscus est certainement mort. On peut se procurer une pré-
paration excellente dans la fabrique de produits de lait du docteur H.Graefe, a Alkmaar.
357
tats, et Ie seul moyen absolument sur de rester a 1'abri des atteintes de cette
bacterie et de toutes les autrcs espèces nuisibles serait 1'emploi général et ex-
clusif de lait retiré a 1'état stérile du pis des vaches. Dès 1'année 1878, M. Lister
a fait voir ' ) que Ie lait des vaches saines est stérile, et que 1'opération de Ie
recueillir en eet état exige a la vérité -
sorption d'oxygène, entraver ou prévenir Ie développement de ' aussi sen-
sibles que Ie B. cyaneo-fuscus, il n'y a certes pas lieu de s en étonner.
Laboratoire Bactériologique de la Fabrique Néerlam
de Levüre et d'Alcool a Delft.
') Transactions Pathological Soc. ot London, T. XXIX, 1878.
!) En Hollandais *langeweU. J'ai examiné cette matière remarquable par les methodes
bactériologiques, et j'ai trouvé que ['organisme mucipare est uu ferment lactique qui
produit aussi un arome agréable, et dont la propriété la plus interessante est de perdn
bientót, dans les cultures pures, la falculté de rendre Ie pétit-lait filant; elle se change
alors en un ferment lactique ordinaire. Je n'ai pas encore en l'occasion de recherchei
la cause de ce phénomène. Voyez aussi: II. Weigmann, / tmus der sogenannte»
tlange Wei*, dans: Milchzeitung, Jahrg. 8, p. 982, 1889
C'est un simple paysan d'Assendelft qui a découvert, .1 y a un quarantaine d'ani
1'utilité et 1'usage de cette substance, devenue populaire seulement dan- les derniei
temps par les efforts de Mr. Roekei.
358
Explication des Figures.
Fig. I. Couche de gelatine (lO°/o de gelatine et '/s°/o de peptone dans de l'eau de con-
duite), avec colonies de Bacillus cyaneo-fuscus, dans une boite de verre, gw Paroi
de la boite, dg couvercle tourné vers Ie bas. Les colonies, fortement liquéfiantes,.
consistent en une couche de bactéries bs, appliquée sur la gelatine ge; tout autour,
se trouve la zone brune ds de la matière colorante diffusée dans la gelatine, avec
cristaux disséminés de carbonate de chaux.
Fig. 2. CEuf cuit dur et dépouillé de sa coque, avec plages d'inoculation du B. cyaneo-
fuscus, liquéfiées au centre. (Comp. fig. 6.)
Fig. 3. Cultures de B. cyaneo-fuscus dans de l'eau de conduite contenant '/s°/o de peptone,
a la température de 6° C.
a. Premier stade, ou stade vert, au cinquième jour après 1'inoculation.
b. Stade bleu, au septième jour; la teinte brune est produite par oxydation a
partir de la surface et se change bientót en gris.
c. Stade brun, du neuvième jour.
d. Stade noir, au treizième jour.
e. Culture décolorée par 1'oxydation lente sous 1'influence de 1'oxygène de 1'air;
dérivée du stade noir. au bout de deux mois, a la température de 6° C.
Fig. 4. Aspects des bactéries des cultures peptoniques.
a. Le liquide bleu du petit matras b fig. 3.
a. Bactéries incolores, vivantes, souvent mobiles.
|3. Bactéries brunes, mortes.
-|. Corpuscules de matière colorante bleue.
&. Corpuscules de couleur foncée a facettes cristallines.
b. Pellicule bactérienne, provenant d'une culture d fig. 3. Toutes les bactéries
sont vivantes et. tres uniformément unies en une pellicule continue, dans
laquelle on voit disséminées les sphérites de matière colorante bleue.
Fig. 5. Cultures de B. cyaneo-fuscus sur gelatine (10%) dissoute dans de l'eau de conduite.
a. Bactéries vivantes.
|3. Bactéries mortes, brunes.
y. Sphérites bleues.
&. Corpuscules de matière colorante bleue, a facettes planes.
e. Aiguilles cristallines de tyrosine ( ?) et druses cristallines de carbonate de chaux.
Fig. 6. Culture sur 1'oeuf cuit de la fig. 2. Les bactéries sont fréquemment agglomérées
en masses membraneuses ou zoogléiques; on voit figurées deux lamelles ainsi
produites, colorées en gris uniforme.
Du reste, la masse est composée de bactéries vivantes. fusiformes ou baculi-
formes, de corps bactériens morts, bruns. de corpuscules de matière colorante
noire, a facettes planes, et de sphérocristaux du pigment bleu d'outremer.
Fig. 7. Représentation demi-schématique de la structure du fromage et d'une partie
d'une »tache bleue» formée par le Bacillus cyaneo-fuscus.
I. Cavités remplies d'air.
m. Ferment lactique.
y. Corpuscules de matière colorante noire et sphérite~.
f. Gouttelettes de graisse.
h. Cellules de la levur^ Saccharomyces tyrocola.
I. Sphérites de tyrosine, elles-mêmes de couleur intense, en tant que situées
dans la tache.
M. W. BEIJERIXCK. Bacillus
PI. 11.
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^ J f*
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Arch. Néerl. Tomé XXV
359
Die Kapillarhebermikroskopirtropfenflasche.
Centralblatt für Bakteriologie und Parasitenkunde, Jena, IX. Band, 1891, S. 589-
Zur Herstellung dieser kleinen, aber beim Mikroskopiren sehr nützlichen Ein-
richtung verfahrt man wie folgt:
Aus einer gewöhnlichen Spritzflaschc mit Kork (k) entfernt man das \ns-
flussrohr und setzt an die Stelle desselben einen »Kapillarheber (c), welcher
•durch Reibung im Korke zurückgehalten wird und sich leicht auf- und abschie-
ben lasst. Letzterer hat die Gestalt eines gewöhnlichen Hebers, wovon aber
das eine Bein in eine Kapillarröhre auslauft, so dass der mit Flüssigkeit ange-
füllte Heber, selbst in relativ schiefer Lage. die
Flüssigkeit. in Folge der Oberrlachenspannung an
der feinen Oeffnung, zurückhalt. Berührt man die
Oeffnung aber mit iigend einem Gegenstand. z. 11.
mit einem Objekttrager. so rliesst sofort ein
Tropfen aus, dessen Grosse man willkürlich re-
geln kann. Stellt man die Flasche sehr schief.
— wofür sich zweckmassig ein Kartonring ver-
wenden lasst, — oder drückt das Abflussrohr
durch den Kork nach unten. so lïndet man bald
einen Stand, worin der Heber von selbst zu ar-
beiten anfangt, derweise, dass ein Strom von
Tropfen in beliebigem Tempo herausfliesst, was
beim Auspinseln von mikroskopischen Preparaten
nützlich ist. Das Anfüllen des Kapillarhebers ge-
schieht durch Blasen in das zweite Rohr (6).
Durch Schiefstellung der Flasche nach rück-
warts fangt der Heber im entgegengesetzten
Sinne zu wirken an. Nimmt man deshalb die
Flasche in die Hand und taucht die Kapillar-
spitze in einer Flüssigkeit unter. so kann man beliebig diese Flüssigkeit einsaugen
oder die Flüssigkeit aus der Flasche auslaufen lassen. Dieses Spiel eignet
sich vorzüglich für das Einfangen von Infusorien und anderen kleinen Wasser-
thieren aus Uhrglasern, ferner für das Anfüllen der Kapillarröhre mit farbigen
Lösungen zur Yertheilung auf den Objekttrager. Füllt man dabei das Kapillar-
rohr nur theilweise an, so lasst der Farbstoüf sich daraus gründlich durch die
direkte Heberwirkung entfernen, ohne dass die Flüssigkeit im Kölbchen verun-
reinigt wird.
Diese Einrichtung entstand aus dem Wunsche, von einer Bakterienkultur
in einem Kölbchen. ohne Yermischung, und von jedem beliebigen Niveau Material
für Mikroskopie und Aussaat entnehmen zu können. Da auch ilieser /weck -• hr
gut erreicht wird, könnte der Apparat auch heissen das „Kapillarheberbakterien-
kulturkölbchen".
cKapillarheber. b Rohr zum An-
füllen des Kapillarhebers durch
Blasen. k Kork.
Imjir. : F. Bruckmann A.G. und J. B. Obernetter, München