er re er AmNIALY as_ FI 4 u Bi. ee Book __, \ Sl SMITHSONIAN DEPOSIT. KAISERLICHE AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN IN WIEN MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHE KLASSE > DENKSCHRIFTEN | 95. BAND (MIT 16 TAFELN, 45 TEXTFIGUREN, 1 KARTE UND 1 KARTENSKIZZE) WIEN 1918 DE, IN KOMMISSION BEI ALFRED HÖLDER K. U. K. HOF- UND UNIVERSITÄTSBUCHHÄNDLER BUCHHÄNDEER DER KAISERLICHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN KAISERLICHE AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN IN WIEN MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHE KLASSE DENKSCHRIFTEN 95. BAND (MIT 16 TAFELN, 45 TEXTFIGUREN, 1 KARTE UND 1 KARTENSKIZZE) WIEN AUS DER KAISERLICH-KÖNIGLICHEN HOF- UND STAATSDRUCKEREI 1918 Da #e „gr Fa Ex BI. 17 R: MM Imhalt Seite Hann J., v.: Untersuchungen über die tägliche Oszillation des Barometers. II. Die dritteltägige (acht- Sündise)PButdıuckschwankuner El Textlieun).. 2 aan. need Jakobson-Stiassny E.: Zur Embryologie der Aristolochiaceae (mit 2 Tafeln und 3 Textfiguren) . .65 Werner F.: Wissenschaftliche Ergebnisse der mit Unterstützung der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften in Wien aus der Erbschaft Treitl von F. Werner unternommenen zoo- logischen Expedition nach dem anglo-ägyptischen Sudan (Kordofan) 1914. III. Mantodea (Inseetagornopferar oothecania) (mit2d, Pextlauren)ı 1. nn a reinen 2,29 Höfler K.: Eine plasmolytisch-volumetrische Methode zur Bestimmung des osmotischen Wertes von ienzenzellene(mils2, VatelnzundeorVextnsunen) er. ee ee ee 99 Trauth F.: Das Eozänvorkommen bei Radstadt im. Pongau und seine Beziehungen zu den gleich- alterigen Ablagerungen bei Kirchberg am Wechsel und Wimpassing am Leithagebirge (mit ohatelnEund, 9, Texttieuren) . . 22 mer REGEN DassNeroplankton von Wien (mit U Tafel 2... 2 anna 209 Kerner v. Marilaum F.: Geologische Beschreibung des Valbonatales in Nordostalbanien. Ergebnisse der im Auftrage der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften im Sommer 1916 unter- nommenen geologischen Forschungsreise .nach Albanien (mit 2 Profiltafeln und 1 Karte) . . 315 Streicher M.. Zur Entwicklungsgeschichte des Fruchtknotens der Birke (mit 3 Tafeln) . . . . .355 Becke F.: Petrographische Beobachtungen an den von F. v. Kerner gesammelten Gesteinen aus Nordostalbanien. Ergebnisse der im Auftrage der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften im Sommer 1916 unternommenen geologischen Forschungsreise nach Albanien . . . .......8369 Szarvassi A.: Über die Grundlagen der statistischen Mechanik (mit 5 Textfiguren) . . . 2... .391 BIER Gas ehysik der kontinuterliehen@ Medien... 0... nenn. 46l Fortsetzung der Berichte der Kommission für ozeanographische Forschungen im N Roten Meere (nördliche und südliche Hälfte) 1895/96 — 1897/98. \n \ Seite R Michaelsen W.: Zoologische Ergebnisse XNXXII. Ascidia Ptychobranchia und Dictyobranchia des l aM Roren»Meeresı (niet kafel, 20 Texthisurentund T KRartenskizze) . . .. 2 an... 1 a R 16) Sr r a; Di‘ ) IE r A N I Di UNTERSUCHUNGEN ÜBER DIE TÄGLICHE OSZILLATION DES BAROMETERS Il. DIE DRITTELTÄGIGE (ACHTSTÜNDIGE) LUFTDRUCK- SCHWANKUNG VON JULIUS v. HANN W.M.K. A. MIT 1 TEXTFIGUR VORGELEGT IN DER SITZUNG AM 22. FEBRUAR 1917 Die nächste Veranlassung zu einer Fortführung meiner zwei größeren Arbeiten über die tägliche Luftdruckschwankung gab mir ein Einwurf, den P. J. Fenyi gegen eines der Resultate meiner ersten Abhandlung kürzlich gemacht hat. Ich habe dort nachzuweisen gesucht, daß eine Eigentümlichkeit in der jährlichen Periode der Amplituden der halbtägigen Luftdruckschwankung darin besteht, daß ein sekundäres Maximum derselben im Jänner auf beiden Hemisphären eintritt. Die beiden Haupt- maxima fallen bekanntlich auf die Äquinoktien. Ich meinte die Ursache in dem Perihelstande der Sonne um diese Zeit annehmen zu dürfen. Es ist auch die später erschienene große wertvolle Arbeit von A. Angot über die tägliche Luftdruckschwankung zu dem gleichen Resultate gekommen. ! J. Fenyi hat aber in seiner sehr beachtenswerten Untersuchung über den tägliches Gang des Luftdruckes zu Kalocsa (Met. Zeitschr. 1911, p. 451) dieses Jännermaximum der Amplitude nicht gefunden. Die Somrnermonate haben daselbst größere Amplituden als die Wintermonate. »Auf dieses 1 J. Hann: Untersuchungen über die tägliche Oszillation des Barometers. Diese Denkschriften, Bd. LV, Wien 1889. Auf p. 91 wird auch die dritteltägige Oszillation ganz kurz behandelt für 10 Stationen. — Derselbe: Weitere Untersuchungen über die tägliche Oszillation des Barometers. Diese Denkschriften, Bd, LIX, Wien 1892. Behandelt hauptsächlich den Einfluß der See- höhe auf die tägliche Luftdruckschwankung, die »thermische Druckwelle« auf Berghöhen. Meine zahlreichen anderen Arbeiten über die tägliche Luftdruckschwankung, die zumeist in den Sitzungsberichten der kaiserlichen Akademie erschienen sind, werden an den Orten, wo auf sie Bezug genommen worden, auch zitiert werden: Alfred Angot, Etude sur le marche diurne du Baro- metre. Annales du Bureau Central Met. de France. Memoires de 1887. Diese Abhandlung ist aber später erschienen als meine erste oben zitierte. Angot hat aus meiner Arbeit noch eine Anzahl von Stationen, die ich berechnet habe, in seine Abhandlung aufgenommen. Die Annales de 1887 sind eben erst viel später erschienen. Siehe dort: »Onde tiers-diurne«, B. 325 bis B. 336. — Frank N. Cole, Ph. D. The Diurnal Variation of Barometric Pressure. Weather bureau Bulletin Nr. 6, Washington 1892. Die dritteltägige Oszillation des Barometers an den amerikanischen Stationen wird auf p. 19 bis 20 behandelt. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. i 1 2 J vo. Hann, Ergebnis muß besonders hingewiesen werden, weil behauptet worden ist, daß das Hauptminimum der Amplitude (der halbtägigen Luftdruckschwankung) auf das Junisolstitium fällt. Der Widerspruch der Beobachtungen zu Kalocsa ist keineswegs eine Ausnahme; er wird von zahlreichen, vielleicht allen Beobachtungen der Inlandstationen Europas bestätigt (I. c., p. 456). In diesem Widerspruch fand ich eine Aufforderung, das ältere Ergebnis meiner Untersuchungen nochmals mit Hilfe des seither sehr erheblich zugewachsenen Beobachtungsmaterials einer gründlichen Nachprüfung zu unterziehen. Die Sicherstellung eines unmittelbaren solaren Einflusses als Folge der jährlichen Änderung der Sonnenferne gegen die Erde auf die jährliche Periode der Amplituden der halbtägigen Luftdruck- schwankung hat ja doch ein großes wissenschaftliches Interesse. Be ‚Jch begann zu diesem Zwecke schon früher alles neue Beobachtungsmaterial über die tägliche Luftdruckschwankung zu sammeln, namentlich jenes aus der südlichen Halbkugel, von welcher mir und Angot seinerzeit noch recht dürftige Beobachtungen vorlagen. In der meteorologischen Zeitschrift und namentlich auch in den Sitzungsberichten der kaiserl. Akademie habe ich von Zeit zu Zeit die Ergebnisse dieser Sammlungen schon bearbeitet mitgeteilt. Dieses ganze Materiale sollte nun einheitlich bearbeitet zur vollen Klärung der Frage dieses solaren Einflusses einer Bearbeitung unterzogen werden. Auf dem Wege zu dieser Untersuchung lenkte mich aber ein anderes Problem in der täglichen Luftdruckschwankung von einer sogleichen Inangriffnahme der eben charakterisierten Arbeit zunächst ab. Während ich früher der dritteltägigen Luftdruckschwankung keine besondere Beachtung geschenkt habe, trat mir diese bei meinen jetzigen vollständigen Berechnungen des gesammelten Materiales als ein ganz besonders interessantes Problem geradezu in den Vordergrund. Bei der Ableitung der Ampli- tuden und Phasenzeiten der achtstündigen Luftdruckschwankung wurde ich geradezu fasziniert von der außerordentlichen, Regelmäßigkeit mit der diese Elemente sich an den verschiedensten Orten, das heißt an Orten verschiedenster Lage und in ganz verschiedenen Klimaten aus den Rechnungen ergaben, trotz der im allgemeinen kleinen Amplituden. Gerade denjenigen, der mit klimatischen und meteoro- logischen Elementen sich regelmäßig beschäftigt, verblüfft diese Gesetzmäßigkeit, die ihm auf den genannten Gebieten fremd geworden ist, eine Gesetzmäßigkeit, die nicht bloß in den Mitteln, sondern auch in den Einzelfällen bei der dritteltägigen Luftdruckschwankung zu Tage tritt. Ich berechnete für 102 Orte auf beiden Hemisphären die Konstanten der dritteltägigen Luft- druckschwankung ganz oder doch zum größten Teile selbst, obgleich ich der Arbeit von Angot vieles hätte entnehmen können (von der südlichen Halbkugel finden sich jedoch bei Angot nur sehr wenige Stationen). Aber ich wäre dabei für meine Darstellungen zu Umrechnungen genötigt gewesen, die lästig und zum Teile recht unsicher gewesen wären. :; Zur Berechnung der Phasenzeiten und Amplituden ist man für einen großen Teil des Jahres auf sehr kleine Größen angewiesen, aus denen die Phasenzeiten (und Amplituden) zu bestimmen sind. Die derart berechneten Phasenzeiten (Quotienten sehr kleiner durch viel größere Zahlen) sind für die ein- zelnen Orte deshalb mit großen Unsicherheiten behaftet. Um diesen möglichst zu entgehen und um überhaupt zu einer größeren Übersichtlichkeit der Phasenzeiten und Amplituden zu gelangen, muß man daran denken, Gruppenmittel von Stationen zu bilden. Die Winkelgrößen, welche die Phasenzeiten angeben, variieren aber einen großen Teil des Jahres hindurch (Sommer und Winter zumeist aus- genommen) so sehr, daß man an eine Mittelbildung nicht denken kann. Mittel von Winkeln, die in verschiedenen Quadranten liegen, sind ja unzulässig. Man muß deshalb auf die ursprünglichen Sinus- und Cosinusreihen zurückgehen, aus welchen die Phasenzeiten und Amplituden erst berechnet werden können, also auf die Größen p sin 3r +g cos 3x. Aus den Konstanten p und q verschiedener Orte darf man aber unbedenklich Mittelwerte bilden. Diese Mittelwerte sind schon sicherer, und gestatten auch genauere Werte der Phasenwinkel A, und der Amplituden a, abzuleiten.! ! Die dritteltägige Druckschwankung ist bekanntlich gegeben durch die zwei Glieder psin 3x—+ge0s3 x. Direkt liefert die Rechnung die Konstanten p und g, p:g gibt dann tang Ay, wo 4, der Phasenwinkel, q:cos +1, liefert die Amplitude a2. Tägliche Oszillation des Barometers. 3 Es lag mir deshalb ob, überall die Konstanten p und q zu berechnen, auch dort, wo die A, und a, schon berechnet vorlagen. Die Zurückrechnung der ersteren aus diesen letzteren ist lästig und unsicher, so daß ich sie lieber direkt neu rechnete. Ich habe für Stationsgruppen nach Breitengraden die Mittelwerte der Konstanten p, und y, gerechnet und dann aus diesen die mittleren Phasenzeiten und die mittleren Amplituden. Diese Mittel- werte findet man in einer später folgenden Tabelle zusammengestellt. Es schien mir aber nötig zu sein, auch für jede Station die Monatswerte der p., und g, und die daraus berechneten Phasenmittel A, und Amplituden a, einzeln mitzuteilen und in einer Tabelle zu sammeln, damit man auch andere Gruppierungen der Stationen vornehmen oder auf selbe etwa andere Untersuchungen stützen könne. Es ist ja gewiß wünschenswert, die berechneten Konstanten der dritteltägigen Luftdruck- schwankung für jede Station mitzuteilen. Der große Zeitaufwand und die große Mühe, die mir diese Berechnungen verursacht haben, wird dadurch auch einigermaßen besser gelohnt. Es könnte scheinen, daß bei der großen Regelmäßigkeit des Auftretens der dritteltägigen Luft- druckschwankung die Berechnung der Beobachtungen einer geringen Zahl von Stationen genügt haben dürfte. Aber im vorhinein war das nicht so deutlich ausgesprochen, und es lag mir daran, die ver- schiedenen Einflüsse auf das Auftreten dieser Luftdruckschwankung untersuchen zu können, die regionalen sowohl als etwaige lokale Einflüsse, um etwaige voreilige Schlüsse zu vermeiden. Es wurde mit Hilfe dieser zahlreichen Stationen nicht allein die Abhängigkeit der Erscheinung von der geo- graphischen Breite untersucht, sondern auch die Einflüsse des Land- und Seeklimas, der Seehöhe und bis zu einem gewissen Grade auch jene der Witterung. Dieser Abhandlung habe ich außer der vollständigen Zusammenstellung der Konstanten der drittel- tägigen Druckschwankung für beide Hemisphären schon im voraus (für den I. Teil derselben) am Schlusse die Konstanten der ganztägigen und der halbtägigen Luftdruckschwankung auf der süd- lichen Halbkugel beigegeben, von welcher bisher so wenig darüber vorlag. Ergebnisse meiner Untersuchung der dritteltägigen Lufidrucksch wankung. Einleitung. Da die dritteltägige (achtstündige) Luftdruckschwankung in den Beobachtungen, in den Stunden- mitteln des Luftäruckes, nicht direkt zu Tage tritt, der analytische Ausdruck für selbe: «a, sin (A, + 45° h) [wo a. die Amplitude, A, der konstante Phasenwinkel, ı die Tagesstunde bezeichnet! nur den Ablauf derselben in der allgemeinsten Form darlegt, erscheint es zweckmäßig, diese tägliche Druck- schwankung in numerischen Werten auch direkt vor Augen zu führen. Ich wähle dazu die Form, in welcher die achtstündige Luftdruckschwankung unter den Breite- graden, wo ihre Amplitude auf der Süd- und Nordhalbkugel einen Maximalwert erreicht und wo sie mit entgegengesetzten Phasenzeiten auftritt, das ist um die Sommer- und Wintermitte der betreffenden Halbkugel. Aus der später folgenden übersichtlichen Zusammensteilung meiner Rechnungsergebnisse benutze ich die folgenden Gleichungen: 27° Südbreite. Sommer (Dezember und Jänner): .. 0:120 sin (173°+3 x) Winter (Juni und Juli): . . . . 0:158 sin (8°+32) 28° Nordhalbkugel. Winter (Dezember und Jänner): . 0:200 sin (3°+3%) Sommers ent und Juli)? .... .. .0:075 sin (176° +32). 4 7.” Hann, Ich kann schon hier darauf aufmerksam machen, daß die Umkehrung der Phasenzeiten vom Winter zum Sommer auf. jeder Halbkugel eine vollkommene ist und daß die Phasenwinkel des Sommers jenen des Winters auf der anderen Halbkugel entsprechen und umgekehrt die Amplituden sind in beiden Halbkugeln im Winter am größten, im Sommer (immer ist die Jahreszeit der betreffenden Halbkugel gemeint) am kleinsten. Die dritteltägige (achtstündige) tägliche Luftdruckschwankung auf der südlichen und auf der nördlichen Halbkugel in den extremen Jahreszeiten. Abweichungen der Stundenmittel vom Tagesmittel in der Breite der größten Amplituden dieser Schwankung. Unter 27° Südbreite Unter 28° Nordbreite Unter 27° Südbreite | Unter 28° Nordbreite - l Sommer 5 Winter : Sommer r Winter 3 Winter , „| Sommer Winter s Sommer Wzemer an) En Ver en) (ZT | (Juni-Juli) Jänner) i Jänner) Zn Jänner) | Jänner) ! 1 l Mittn. -015 -008 -010 -005 Mittg. os 00s — 010 — 005 1 _ 074 -118 -149 — 049 1 -074 — 118 — :149 :049 2 — :119* 158 200 — :075* 2 119 — : 158% — :200* | -075 3 — :080 -106 a oz 3 080 = H0eı 2134 057 4 — 015 — 008 — 010 — 005 4 015 008 -010 005 b) 074 — 118 — 149 "049 5 — :074 118 -149 — 049 6 119717. 2158327) 2008 075 | 6 — :119# :158 | 200 075% 7 080 | —'106 — 134 "057 7 — 080 106 154 — 057 8 0a -008 -010 "005 8 — 015 — 008 — 010 — 005 9 — 074 | -118 -149 — 049 ) 074 vailld ı =tik® 049 10 — :119* 158 200 — :075* 10 119 — :158# — :200* "075 11 — 080 106 134 — '057 11 -080 — 106 — 134 "057 Die Eintrittszeiten der Maxima und Minima sind: Südhalbkugel, Sommer: Maxima 6%a. 2Ep. 10bp. Minimar 2a sl ae ol: Winter: > 2 ar »lOuas Acın: » Ba une lo: Nordhalbkugel, Sommer: > bra. 2up OR >» 24.201082 Eee: Winter: > Da. NOLas Korp > braspe up 10rp In Bezug auf die Jahreszeiten stimmt der Eintritt der Extreme in beiden Hemisphären überein, natürlich aber nicht in Bezug auf die gleichnamigen Monate, in Betreff dieser ist also gleichzeitig der Eintritt der entgegengesetzte. ' Ich möchte auch darauf aufmerksam machen, daß in beiden extremen Jahreszeiten auf der Nord- wie auf der Südhalbkugel übereinstimmend der Luftdruck um Mitternacht höher und Mittag niedriger ist als im Mittel (in der achtstündigen Periode); das gleiche ist der Fall um 8% a. und um S" p. Wenn ich früher gesagt habe, daß die dritteltägige Luftdruckschwankung in den Stundenmitteln des Luftdruckes nicht direkt zu Tage tritt, so ist das nicht ganz richtig. Rykatschew hat schon 1877 nachgewiesen, daß in den mittleren Breiten der nördlichen gemäßigten Zone im Dezember und Jänner ein (kleines) drittes nächtliches Maximum des Luftdruckes sich bemerk- bar mache. Dieses Maximum wird ganz offenbar hervorgebracht durch das nächtliche Maximum der dritteltägigen Luftdruckschwankung im Winter, das nach unserer Tabelle um oh a. eintritt und nicht bloß für 28° Breite gilt, sondern auch für die höheren Breiten, allerdings in Tägliche Oszillation des Barometers. 5 verringerten Betrage, örtlich ist aber die Amplitude noch größer als O'2 mm, mit welcher wir gerechnet haben: Jänner Hongkong 0:23, Zi-ka-wei 0:24, Peking 0:22, Japan fast 0'23, Irkutsk (obgleich schon unter 52°), Washington fast 0:21 u. s. w. Auch die Phasenzeit, der Eintritt des Maximums, verändert sich nur wenig mit der Breite. Wir haben mit A=3° gerechnet, nach Norden zu liegt A, zwischen 360— 350°, größte Differenz 13°, die nicht einmal 20 Minuten, da eine Stunde Zeitdifferenz eine Ände- rung von A, um 45° entspricht. Wir lassen nun die Äußerung von Rykatschew über das nächtliche Luftdruckmaximum folgen: Das dritte nächtliche Barometermaximum. Im Bulletin der Petersburger Akademie vom 3./15. Mai 1877 (T. XXIV) findet sich eine Mitteilung von Rykatschew: Note sur un 3iöme maximum de la marche diurne du Barometre en hiver dans la Zone Temperee de l’hemisphere boreal, in welcher der Autor sagt: Bei der Bearbeitung eines Werkes über den täglichen Gang des Barometers in Rußland habe ich gefunden, daß im Winter und namentlich im Jänner der Luftdruck in seinem täglichen Gange noch ein drittes Maximum zwischen 1 und 2" nachts erreicht. Diese Tatsache konnte konstatiert werden sowohl durch Vergleichung der Resultate für verschiedene Beobachtungsperioden an einem einzigen Orte als auch durch Vergleichung der Luftdruckkurven verschiedener Stationen. ! Nachdem einmal dieses interessante Phänomen für die russischen Stationen festgestellt war schien es wahrscheinlich, daß es sich auch gleicherweise in anderen Gegenden würde auffinden lassen, und es hat sich in der Tat gezeigt, daß überall in Europa, Asien und in Amerika in der gemäßigten Zone im täglichen Gange des Barometers ein drittes Maximum (oder wenigstens eine Verminderung der Druckabnahme) zwischen I und 3° Nachts eintritt, wie in einer Tabelle gezeigt wird [siehe auch Zeitschrift der Österr. Gesellsch. für Meteorol. 1877, Bd. XII, p. 431 und 432), welche den täglichen Gang des Luftdruckes im Jänner an mehreren Stationen enthält. ® Man sieht, sagt Rykatschew, daß dieses dritte Maximum größer ist zwischen 40 bis 45° N als in höheren Breiten und daß es in den Tropen verschwindet. »Vor dem Nachweis dieses dritten nächtlichen Maximums konnte man annehmen, daß die Zunahme des Luftdruckes zwischen 1 und 2" Nachts im Winter an irgend einer Station eine zufällige Erscheinung sei und abhänge von der ungenügenden Zahl der Beobachtungen oder von Beobachtungs- und Rechnungsfehlern, und man hat versucht, diese scheinbare Unregelmäßigkeit mit Hilfe der Bessel’schen Formel oder anderswie verschwinden zu machen.« Rykatsichew warnt deshalb vor Ausgleichungsrechnungen, wie sie zum Beispiel auch Fritsche für Peking vorgenommen und dadurch das dritte nächtliche Minimum im Jänner unter- drückt hat. Einige Beispiele für das dritte nächtliche Maximum (die nicht bei Rykatschew stehen) mögen hier Platz finden. 1 Das Werk, auf welches Rykatschew anspielt ist später erschienen in Wild’s Rep. für Meteorologie, Bd. VI. Nr. 10 Petersburg 1879. Daselbst wird (p. 40) unter Nertschinsk bemerkt, daß daselbst in jeder der 3 Perioden, 1. 1842/45, 2. 1848/49 und 1851/55 und 3. 1856/62 sich ein drittes (kleines) Maximum des Luftdruckes im Jänner zwischen 2 und 38 einstellt, auch im Dezember und Februar ist es zu bemerken. - Die meiner und Angot’s Abhandlung beigegebenen Tabellen des täglichen Ganges geben fernere Nachweise dafür, namentlich für Petersburg, Kasan, Gröningen, Greenwich, Prag, Munchen, Bern, Neapel, Katherinenburg, Barnaul, Nertschinsk, Nukuss, Tiflis, Peking, Sitka, Toronto, Albany und Philadelphia. > Anschluß längerer zweistündiger Beobachtungen auf graphischem Wege an kürzere stündliche, siehe auch Zi-ka-wei. ) J. vr Hann; Abweichungen der: Stundenmittel vom Tagesmittel. Mittn..| 1 Da gi al Mittn a a oh ara Mei BROS LIE E bar se Farin >20 Bu Zi-ka-wei 31° 13° N 5 Jahre Irkutsk 52° 8 Jahre 2% ee ee | ee | Ben A Dazu. aA 01 | 0202| 504) 2222| Den... |, SoonWa | 14 | BB | —:28 m al oa a | ee) An a5 | en -03 | 06 | —:08 Ad ak ai Keen er e | e SL Zi-ka-wei 14 Jahre Bukarest 1 10 Jahre TORTE l Inge in | | | | | Tanne 18 | 12 ‚06 \ı, 10012205 ann or il | ‚005, 05 08 | dl Peking 39° 57° N 5. Jahre Washington 38° 54' 14 Jahre Er I en | | | | | Dez E00 7? 31 28. |, 01% 2107|) Deauan. at 22 202 5.509) ur 00 | 208 | = | | | | Mate 0.0 "39 | "23 | 30 | "25 -10 Jane '14| —'22 —'12| —'05 | — 17 | | | Osaka 34° 42! N 17 Jahre Baltimore 10 Jahre | | | | | Dez: 1 | 07 13 :09 | — 0:3 a ee — 11 — 14 — 09 — 19 Die Mittel von Zi-ka-wei aus 14 Jahren zeigen das nächtliche Minimum nicht, sie sind aber abgeleitet durch Verschmelzung zweijähriger bloß vierstündiger Beobachtungen mit 12jährigen stündlichen Beobachtungen, wobei offenbar das kleine nächtliche Maximum um 2" a. unterdrückt worden ist. In meinen »weiteren Untersuchungen über die tägliche Oszillation des Barometers«, diese Denk- schriften, Bd. LIX, 1892, p. 343 und 344, habe ich gezeigt, daß zu Tokio 1886/1890 Jahr für Jahr der Luftdruck von 1l"a. auf 2a. steigt, auch das dritte Maximum zu Eger findet man daselbst. Obgleieh zu Hongkong 22° N die Jänneramplitude der achtstündigen Luftdruckschwankung 023 mm beträgt, ist kein nächtliches Maximum direkt in den Beobachtungen vorhanden, es wird durch die großen Amplituden der halb- und ganztägigen Druckschwankung schon überdeckt, dasselbe gilt natürlich noch mehr für niedrigere Breiten. Auf der südlichen Halbkugel habe ich meinen Tabellen der stündlichen Luftdruckabweichungen zu Sydney, Buenos Aires, Cordoba etc.-36 bis 31° südl. Breite das nächtliche Druckmaximum nicht finden können. Die Amplitude der dritteltägigen Schwankung ist daselbst (auch im \Winter) wesentlich kleiner als auf der nördlichen Halbkugel. Über den Eintluß, welchen die rechnerische oder auch graphische Ausgleichung des nächtlichen Luftdruckmaximums auf die berechnete achtstündige Druckschwankung ausübt, findet man in einer Anmerkung die von mir abgeleiteten Werte. ! 1 Zi-ka-wei A. 5 Jahre stündlich, nächtliches Maximum im Jänner. 3. 14 Jahre kein nächtliches Maximum. Es liefert .\. 0:248 sin (2°8+-3 x), B. 0°245 sin (2°1 -- 3x), also kein Einfluß zu bemerken. Peking bei Fritsche 14 Jahre. 3. ohne nächtliches Maximum, A. 5 Jahre, nächtliche Maxima, die oben ersichtlicht gemacht worden sind. - B. Dez. 0'239 sin (348°6-+- 3) Jänn. 0'222 sin (345°6 +3.) ohne nächtliches Maximum, A. >» 0'246 sin (350°4--3x) Jänn. 0°196 sin (352°1 +3 x) mit nächtlichem Maximum. Es ist auch bier kein merklicher Einfluß der Verwischung des nächtlichen Maximums zu bemerken. Man darf also nicht besorgen, dafj die in den folgenden Tabellen berechneten \Werte von A. und a, durch Ausgleichung des dritten nächtlichen Maximums abgeschwächt worden sind. Zugleich sieht man, daß schon fünfjährige Beobachtungen verläßliche Werte für I, und a, liefern. =: Täsliche Oszillation des Barometers. Eingehende Besehreibung der dritteltägigen Luftdrucksehwankung. I. Die Phasenzeit der achtstündigen Luftdruckschwankung. Das am meisten charakteristische der dritteltägigen Luftdruckschwankung besteht in der Umkehrung der Phasenzeit vom Winter zum Sommer in jeder Hemisphäre. Diese Umkehrung erfolgt um die Zeit der Äquinoctien in den Monaten März oder April und September oder Oktober Au sleichen Zeiten sind die Phasenzeiten der beiden Hemisphären die entgegen- gesetzten. In den Monaten November bis Februar und Mai bis August bleibt die Phasenzeit konstant. Die folgende Tabelle zeigt in übersichtlicher Weise die mittleren Phasenzeiten und Amplituden unter den verschiedenen Breiten der südlichen und der nördlichen Halbkugel. Phasenzeiten und Amplituden der dritteltägigen Luftdruckschwankung unter den verschiedenen Breitegraden. Phasenwinkel 4. | Amplitude 23 reife Zahl der E ae = R SE Orte Nov.—Febr. | Mai—Juli | Nov.—Pebr. | Mai-Juli 36° Süd (7) 176° 6 43 -100 143 27°2 > (7) 171.8 1:0 2100 -150 17:9 » (5) 1780 54 -082 "131 8:7 > (6) 148-1 lo | or - 062 S> (6) 159° 3 02 -O18# "032 3:9 Nord (5) 52:8 1044 -044 -022* 16:5» (6) 366 1 176 1 "137 049 23°7 (5) 3669 170°6 :180 065 B2nea> (6) 3658 1779 179 079 38:3 > (7) 358 4 1655 "157 -055 42:2 5 (8) 3595 167 °3 142 -051 455» (9) 3508 142-1 “119 -049 DOzEE> (9) 351°0 1566 111 053 932.0, > (7) 3532 1410 084 -031 Sur (9) 3481 146° 0 -058 -030 (67°5) >» (1) 315°6 KOT -042 -017 (73-4) >» (1) 3641 298-6 -018 -012 Man sieht im allgemeinen, daß die Phasenzeiten mit der Breite sich wenig ändern, wenn man von den Sprüngen in der Äquatorialgegend, wo die Umkehrung derselben einsetzt, absieht. Die Breite, in welcher die Umkehrung erfolgt, wird am deutlichsten ersichtlich gemacht dadurch, daß die Ampli- tuden in dieser Gegend ein Minimum erreichen. Nach unserer Tabelle fällt auf der südlichen Halbkugel dieses Minimum auf etwa 4° südi. Breite (November/Februar), aufder nördlichen auf eine etwas höherer 3reite. Auf die später folgende Darstellung der Änderung der maximalen Amplituden mit der Breite muß hier vorläufig verwiesen werden, die bezüglichen Kurven lassen die geographische Breite der Minimum- und Maximumwerte viel genauer beurteilen als die vorstehende Tabelle der numerischen Mittelwerte nach Breitegruppen und damit dann auch die Gegend der Umkehrung der Phasenzeiten, Nach der graphischen Ausgleichung tritt selbe am Äquator selbst ein. Nach unserer Tabelle hält sich von November bis Februar die Phasenkonstante A, von 36 bis 18° S bei 1705, geht dann nach Nord hin zurück auf etwa 150°, dann in den ersten Quadranten und hält sich von etwa 17° bis 32° N bei 6°. Dann wandert sie in den vierten Quadranten und verweilt von 38° bis 53° N im Mittel bei etwa 355°. Unter 59° finden wir den Phasenwinkel 348° und unter 8 J.v. Hann, 70° etwa 340°. Diese Änderungen sind im Zeitmaße gering, denn die Änderung von 6° (d. i. 366°) bis 340° beträgt nur 26°. Dies entspricht einer Verspätung des Eintrittes der Extreme um 26° : 45° = — 0:58 Stunden oder 35 Minuten. Die Phasenzeiten bleiben also, nachdem sich die Umkehrung in der Äquatorialgegend einmal vollzogen hat, auf der ganzen Hemisphäre sehr konstant. Ähnlich verhält es sich von Mai/Juni mit den nun umgekehrten Phasenzeiten. Von 36 bis 18° S finden wir den mittleren Phasenwinkel 3°, der dann auf etwa 14° vorrückt. Bei 6° N springt er in den ersten Quadranten. Von 17° N bis 32° N finden wir die Phasenkonstante 175°, dann wieder rückschreitend von 38 bis 42° auf 166°, von 42 bis 59° auf etwa 146°, die ganze Änderung von 17° bis 59° N beträgt demnach nur 29°, also 0:65 Stunden oder 39 Minuten. Also wieder sehr konstante Phasenzeiten fast auf der ganzen Hemisphäre, wie wir dies auch für November/Februar gefunden haben. Im all- gemeinen tritt eine Verspätung der Phasenzeiten mit wachsender Breite ein, die aber, wie gezeigt, wenig über eine halbe Stunde beträgt. Bei einem Phasenwinkel von 175° tritt das erste Minimum um 2"a. ein, das erste Maximum um 6% a, beim Phasenwinkel von 6° finden wir das erste Maximum nach 2" a. das erste Minimum nach 6 a. u. Ss. w. Noch unter 59° N weicht der tägliche Gang der achtstündigen Druckschwenkung nur wenig ab von jenem, den wir für 28° N berechnet haben (siehe Tabelle, p. 4). Mittlere dritteltägige Druckschwankung unter 59° N. — - | Mittn. | ıh 2h | 3h | 4 Dez.-Jänn| — 014 -033 60 -053 | -014 | | | Mai— Juni | -017 — 007 — 027 | — 031 "017 Dezember/Jänner: Maximum etwa 2"20 a., Mai/Juni: Minimum etwa um dieselbe Zeit. Also nur eine kleine Verspätung gegen 28°N. Die folgende kleine Tabelle gibt eine Übersicht der Änderungen der Phasenzeiten nach Monais- abschnitten. Die Werte für die Übergangsmonate März und April, dann September und Oktober sind nicht genau, sondern nur beiläufige, da sie (wie die ausführliche Tabelle der Mittelwerte für Breite- gruppen zeigt) veränderlich sind, und Quadrantenwechsel vorkommen. Dagegen sieht man, daß die Phasenzeiten von Mai bis August und von November bis Februar sehr konstant bleiben. Mittlere Phasenzeiten. Jänn. | Febr. März April Mai | Juni Juli | Aug. ' Sept. Okt. | Nor. Dez. | | | | | 36° bis 18° Südbreite. | | | | | 175-5 118726 | 118-8 So EEE Da 1°0 3:6 26 E10228 | meh | 179-8 | | | 16° bis 38° Nordbreite. | | | | | 360-8 | 358:5 1338 | 1374 167 :3 In2227| 175°9 1820 AR) gern] S1 | BIT 42° bis 59° Nordbreite. | | 348-2 | 340-4 | 328-8 | | | | | 133°: 3548 [si I} | 159-2 149°7 j 145°3 | | v2 3436 3546 Die Übergangsmonate sind durch fette Striche abgegrenzt. Tägliche Oszillation des Barometers. ) Einer Abhandlung von Dr. Frank N. Cole! entnehmen wir das folgende lehrreiche Täfelchen über die Eintrittszeiten des ersten Maximums in der dritteltägigen Luftdruckschwankung an 6 Stationen in den Vereinigten Staaten in einer mittleren Breite von 40°5 N. Wir haben auch die Mittel der Amplituden beigefügt, in welchen die Übergangsmonate sich sehr kenntlich machen. Eintritt des ersten Maximums am Morgen. | | | | Ort | Breite | Jänn. | Febr. | März | April | Mai | Juni | Juli | | | | | | Boston. . 422217 1:40h 1:38h 1:10h 5.22h 6:06h 6:04 (5.22 New York.| 40 43 1:49 2-15 1:41 6°37 713 14 6:34 Philadelphia|l 39 57 2:16 2 1216 536 640 6722 716 Chicago . 41 50 1.59 2-17 222 4:08 6:31 45 7.04 St. Louis . 38 38 2:23 702220 3-20 5:04 6:30 648 6:05 Denver. . 39 45 2-01 2-18 1:31 6°57 6:06 6:09 6:38 Mittel . 40 32 2-01 2 1:53 5°37 6:31 6:24 6:30 | | Amplituden ® Mittel . | 40° 42'| 175 114 038 ® | -041 -064 071 064 | | | ° | | | D) | Nov./Febr. | Mai/August rt Breit Aug. | Sept. Okt. No 2. | reite | ug ep | | V - Mittel 1 Bostong.... | A272] 6:09h 1:29h 1-16 1-40h 1-48 [41h 5-55h Ncw York 40 43 6:32 1:42 1:23 1:36 1:58 2:09 638 Philadelphial 39 57 558 3:19 1743 1:53 2-16 2-10 6:34 Chicago .| 41 50 5-40 3-45 2-00 1:53 2-12 2:05 6:30 St. Louis . 38 88 9883 2:26 2:04 ZT 2-02 2:j4 14 Denver 39 -45 6:54 522 2-53 1:31 1:48 1°55 21. Mittel . 40 32 6:07 3-01 1:53 147 2:01 2.02 622 Amplituden * | | l | | 041 | Se -071 | 132 180 -150 -060 | Mittel | AD at = Ohne Denver, das 1630 m hoch liest. Mit Recht bemerkt Cole, daß die Amplituden und Phasenzeiten der einzelnen Stationen eine bemerkenswerte Übereinstimmung zeigen, größer noch als bei der halbtägigen Druckschwankung. Dabei liegen diesen Resultaten nur Aufzeichnungen von 3 bis 4 Jahren (selbst nur 3 Jahre, Denver) zu Grunde. Unsere Phasenzeiten beziehen sich auf mittlere Zeit, nicht auf wahre Zeit, der Einfluß der Zeitgleichung ist bei der achtstündigen Druckschwankung, bei der 45° gleich 1 Stunde, schon recht bedeutend und wäre zu berücksichtigen, wenn die Phasenzeiten mit der wahren Zeit (Sonnenzeit) in engere Beziehung gesetzt werden sollten.” 1 The diurnal Variation of barometric pressure. Washington 1892. Weather bureau Bulletin Ni. 6, p. 19 und 20. 2 Man vergleiche, was J. Fenyi in seiner interessanten und wichtigen Abhandlung »Über den täglichen Gang des Luft- druckes in Kalocsa« über die Phasenzeiten der dritteltägigen Luftdruckschwankung sagt. Met. Zeitschrift 1911, p. 456 usw. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 9 KO) Ve Hann, Die Amplituden der dritteltägigen Luftdruckschwankung. Infolge des Phasenwechsels dieser Druckschwankung in den entgegengesetzten Jahreszeiten, welche die Amplituden derselben um die Zeit der Äquinoktien nahe gleich Null werden läßt, hat ein Jahres- mittel der Amplituden keinerlei Bedeutung. Da die Amplituden im Winter größer sind als im Sommer, so ergibt sich allerdings ein kleiner Mittelwert, der auf Rechnung dieses Überschusses kommt. Der sehr geringe Betrag dieses Jahresmittels hat zur Folge gehabt, daß die dritteltägige Luftdruckschwankung so wenig Beachtung gefunden hat. In einer Tabelle auf p. 11 findet man die Mittelwerte der maximalen Amplitude in den Monaten November bis Februar und Mai/Juli nach Breitegraden zusammengestellt. Zu diesem Zwecke wurden aus der großen Tabelle im Anhange die Amplituden (und Phasenzeiten) der einzelnen Stationen in jedem Monate in Gruppenmittel zusammengefaßt und derart zunächst die Tabelle p. 16 und 17 erhalten. Die Amplituden in den extremen Monaten November bis Februar und Mai bis Juli zeigen eine vollständige Abhängigkeit von der geographischen Breite, welche am deutlichsten in der folgenden graphischen Darstellung der Größe der Amplituden zu Tage tritt. Mm 200 tr m ee —- 180 EEE 180 { \ 190 a 03 Ä \ Mai -Juli ° > \ 120 \ 100 DR N h \ \ 0 Nov -Febr an 59) 0,21 012230 2082) 010207 oe 022012 S-—-——N Änderung der Amplitude (a,) der dritteltägigen Druckwelle mit der geographischen Breite in den extremen Jahreszeiten. Gestrichelt Süd, voll Nord. Die Gesetze der Abhängigkeit der Amplituden von der geographischen Breite lassen sich kurz so aussprechen. 1. Die Maxima treten auf beiden Halbkugeln und in jeder der extremen Jahreszeiten unter 30° Breite ein. Es ist dies sehr bemerkenswert, weil der 30. Parallelgrad die Hemisphären in zwei gleiche Teile, in Hälften teilt. Unter dem 30. Breitegrad finden wir die höchsten Wellenberge und die tiefsten Wellentäler der dritteltägigen Druckschwankung (die also dreimal im Tage eintreten) zur Zeit der größten Entwicklung dieser atmosphärischen Oszillation, das ist beim höchsten und tiefsten Sonnenstande in jeder Halb- kugel. Wir stehen also vor einer allgemeinen Schwingung der Atmosphäre mit höchster Entwicklung in der Mitte jeder Halbkugel. Diese Schwingung zeigt sich dadurch unabhängig von der Unterlage der Atmosphäre, denn der 30. Breitegrad im Norden verläuft über 42°/, Land- bedeckung, der 30. Breitegrad der Südhalbkugel nur über 18°/, Land. 2. Die Maxima der Amplituden sind in den Wintermonaten in jeder Halbkugel am größten. Das Wintermaxima verhält sich zu dem Sommermaxima auf der südlichen Halbkugel wie 138 zu 100, (150: 109), auf der nördlichen Halbkugel wie 265 zu 100 (183:69), das Winter- maximum ist also hier relativ fast zweimal größer als im Süden. Tägliche Oszillation des Barometers. Kl Die Differenz der maximalen Amplituden beträgt in der südlichen Halbkugel 150-109 — 41, in der nördlichen 183—69 — 114, die Differenz ist hier somit fast dreimal größer als im Süden. Die viel extremeren Temperaturverhältnisse der nördlichen Halbkugel scheinen in diesen Zahlen zum Aus- drucke zu kommen. Man wird aber später sehen, daß die Temperaturextreme auf gleichen Parallel kaum einen Einfluß auf die Größe der Amplitude zu haben scheinen. Es dürfte schwer sein, einen passenden Ausdruck für diese Unterschiede zu finden. Nach den neueren Beobachtungen scheinen die Temperaturdifferenzen zwischen 80° N und S und dem Äquator etwa folgende zu sein. Jänner auf der Nordhalbkugel 67°, auf der Südhalbkugel nur 32°, im Juli: Äquator und 80° N etwa 27°, Äquator und S 80° aber 57°. Dem entsprechen die mittleren Amplituden Jänner: N, 185 mm,S, :109 mm, JuliN, 069 mm, S, *150 mm. Den größeren Temperaturdifferenzen zwischen den extremen Breitegraden entsprechen in der Tat auch größere Amplituden. Für eine Theorie der dritteltägigen Luftdruckschwankung dürfte dieser Hinweis eine Beachtung verdienen. Es kommen aber dabei jedenfalls nur die mittleren Temperaturen der Breitegrade in Betracht, denn es wird sich später zeigen, daß große Temperaturunterschiede auf demselben Breitegrad kaum einen Einfluß auf die Verteilung der Größe der Amplituden auf diesen Breitegrad haben. Auch das Kontinental- und Seeklima hat auf die Amplituden nur einen geringen Einfluß (wenn überhaupt). Die folgende kleine Tabelle enthält die der graphischen Darstellung entnommenen mittleren Amplituden unter den verschiedenen Breiten. Amplitude a, in Tausendstel Millimetern. 1 T T Äq. | OS 702 | 308 | 40° | 50° 60° | 70° | | | } 80° | 90° | | November—Februar 12# | 69 160 133 148 | 101 60 | z Mai— Juli Die jährliche Periode der Amplituden der dritteltägigen Luftdruckschwankung. Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht über den jährlichen Gang der Amplituden der acht- stündigen atmosphärischen Druckschwankung. Die Regelmäßigkeit und außerordentliche Übereinstimmung dieses Ganges unter allen Breitegraden gibt der dritteltägigen Oszillation fast den Charakter einer kosmischen Erscheinung. Dazu kommt noch, wie weiter nachzuweisen sein wird, daß die Eintrittszeiten der Maxima und Minima nicht dem jährlichen Gange der Temperatur, sondern dem Sonnenstande folgen. Die Minima treten mit größter Übereinstimmung um die Äquinoktien ein, die Maxima bei dem höchsten und tiefsten Sonnenstande, und zwar tritt höchst bemerkenswerter Weise das Hauptmaximum in jeder Halbkugel beim tiefsten Sonnenstande in derselben ein, November Februar in N, Mai—Juli in S, das sekundäre Maximum beim höchsten Sonnenstande. Diese Eintrittszeiten zeigen keine Gebundenheit an den jährlichen Gang der Temperatur auf dem betreffenden Breitegrade. Sic verspäten sich nicht gegen den Sonnenstand wie die jährlichen Temperaturextreme. Der jährliche Gang der Temperatur ist ja unter den verschiedenen Breitegraden von 36° S bis 59° N recht verschieden, trotzdem bleibt die jährliche Periode der Amplituden die gleiche unter allen Breitegraden. 12 J.w. Hann, Jährliche Periode der Amplituden der dritteltägigen (achtstündigen) atmosphärischen Druckwelle. | | | | Breite | Jänn. | Febr. | März | April | Mai Juni Juli ‘| Aug. | Sept. | Okt. | Nov. | Dez. | Mittel I Südliche Halbkugel 36° 108 61 19# | 77 141 143 | 144 ill 60 9% 83 109 DT 129 79 JE Sa 126) 157 162 131 72 25* 82 125 18 s2 »9 gi 8 119 130 147 119 60 15* mal 95 9 7 2I 18# 85 | 5 1 7 47 90 34 23 44 | Äquatoriale Zone 4° 5 I il) | e*| ı9 | 39 | 39 29 36 ai AO >| | 20%. | 25 | | 6 ae Bl ne a 4 Pa | | | | | | | Nördliche Halbkugel 16°5 158 | 115 69 18 | a7 55 55 27 22= | 64 |. 110. | 142 24 204 | 153 86 g9= | 58 67 71 48 (62 | 078 az 7200 32 205 | 149 67 14= | 64 s6 75 44 az 80 less 38 183 | 130 51 17= | 45 67 54 41 alla 17 42 156 | 111 53 8=ı| 9% I 250 59 36 50=® | 78 | 122 | 148 A525 128 | 100 44 10 43 33 52 40 14 67 107 123 50 121 | 83 42 || 7 55 57 34 16 | 6 ie 53 941 | 62 31 jo a4 35 38 22 14= | 46 73 S4 59 61 | 50 28 14= | 31 32 28 19 9= | 36 49 63 Mittelwerte 36—18° S 106 | 66 ge 72 os las se en 64 ie=| 79 | 109 16-38 N 188 | 137 68 14= | 51 69 64 40 a) iz 42 —53 125 | 89 42 DES te, 51 51 33 16* | 68 | 100 | 117 R EI N Aquatorial 25 21 25 32 29 26* 30 27 35 33 33 B2 1 Ein, wie es scheint, charakteristischer Unterschied im jährlichen Gange der Amplituden auf beiden Hemisphären besteht darin, daß die Minima auf der südlichen Halbkugel im März und September eintreten, also näher den Aquinoktien als auf der nördlichen Halbkugel, wo sie. etwa einen Monat später im April und Oktober sich einstellen. Die Übereinstimmung in den einzelnen Gruppenmitteln ist eine derartige, daß an der Realität dieses Unterschiedes wohl nicht gezweifelt werden kann. Da die jährliche Periode ..der Amplituden in beiden Halbkugeln einen entgegengesetzten Verlauf nimmt, ist es selbstverständlich, daß das Äquatorialgebiet zu einem Übergangsgebiet wird, in welchem der jährliche Gang unregelmäßig. verläuft und keinen ausgeprägten Charakter zeigt. Unsere große Tabelle der Amplituden (und Phasenzeiten) an den einzelnen Orten im Anhang gibt darüber Rechenschaft. Die Monatsmittelwerte der Amplituden im Äquatorialgebiet zwischen 4° S und 8°’N etwa, die wir in eine Gruppe vereinigt haben, können deshalb keine größere Bedeutung beanspruchen. Aber der allerdings wenig markierte Charakter des jährlichen Verlaufes dieser Mittelwerte hat doch große Wahrscheinlichkeit für sich. Wir haben seine Maxima um die Äquinoktien angedeutet sowie Minima beim tiefsten Tägliche Oszillation des Barometers. 13 Sonnenstande. Das entspricht ganz gut einem Übergangsgebiet zu dem entgegengesetzten Verhalten des jährlichen Ganges in den beiden: Halbkugeln.! Wir haben hier auch die Mittelwerte der Amplituden für jede Breitegradgruppe gebildet. Eine größere Bedeutung können allerdings diese Mittelwerte (Jahresmittel) nicht in Anspruch nehmen. Aber sie sind doch recht charakteristisch, wie folgende Zusammenstellung derselben nachweisen dürfte. Jahresmittelwerte der Amplituden für Breitegrade in Millimetern. NE6= 122116579 S 36° 21° r 089 | 096 -044 :026* 032 "073 .094 -035 | Diese Mittelwerte zeigen, so wie früher die Maxima, Höchstwerte bei 30° S und 30° N und | oo 4° SL 32 90 | 38° | | | | | | -09£ | 079 | -075 | -065 | -062 Ds | | | | ein Minimum am Äquator, das wohl nahe auf Null hinabgeht. Es wird also auch durch diese Mittelwerte konstatiert, daß die Amplituden der dritteltägigen Luftdruckschwankunsg in der Mitte jeder Halbkugel ihr Minimum errreichen und sowohl am Äquator wie an den Polen sehr klein werden, wenn nicht verschwinden. Ich habe den jährlichen Gang der Amplituden durch Sinusreihen ausgedrückt. Allerdings bringen selbe, wenn man nur die ganzjährigen und halbjährigen Glieder berechnet, die tiefen Minima um die Äquinoktien nicht mehr voll zur Geltung, der Sprung in den Amplituden ist um diese Zeiten zu groß, als daß er in einer übersichtlichen Formel noch zum Ausdruck kommen könnte. Und es sind gerade diese Sprünge in den Werten der Amplituden zu den Äquinoktien sehr charakteristisch. Mit dieser Einschränkung ihrer Bedeutung lasse ich meine Formeln folgen, die nur eine Übersicht über den jährlichen Gang geben und Vergleiche erleichtern sollen in Bezug auf die ganz- und halb- jährigen Änderungen. Die Maxima der Amplituden fallen in beiden Hemisphären auf den Dezember und auf den Juni der November hat eine größere Amplitude als der Februar, der Mai eine größere Amplitude als der August. Es bestimmt also der Sonnenstand den Eintritt der Maxima und nicht der Temperaturgang, der ja bekanntlich überall dem ersteren nachhinkt, im allgemeinen um einen Monat sich verspätet. 1 P. Julius Fenyi hat aus einjährigen stündlichen Aufzeichnungen zu Cap Flora 80°N (Franz Joseph-Land) die dritteltägige Welle gerechnet und das nachstehende interessante Resultat erhalten: ee | | Jänn. | Febr. März April | Mai | Juni Ja 1 Atness | Sep Okt. Nov. Dez. | | | | ER WU A, 304 214 255 254 273 83 152 139 110 289 222 364. a, -000# 008 -015 015 008 008 -000# -008 -008 015 015 -008 »Die Amplitude hat hier zwei Maxima zur Zeit der Äquinoktien (wie wir dies auch für die äquatorialen Stationen oben gefunden haben). Beide wurden gleich gefunden, wohl deshalb, weil zu den beiden Nachtgleichen die Erde dieselbe Stellung zur Sonne hat, in den Solstitien aber die entgegengesetzte. Die Phasenzeit ist zu beiden Zeiten voll- kommen gleich, der Phasenwinkel ist 255° und stationär, während im außerpolaren Gebiete die Amplitude Null ist und der Phasenwinkel sich überstürzt. Die Amplituden sind hingegen am Cap Flora 0° im Jänner und Juli und sind zugleich mit einem Phasensturz gleicher Art verbunden, während im außerpolaren Gebiete ihre beiden ungleichen Maxima mit stationärem Phasen- winkel und umgekehrter Phase auftreten. Der schönen Symmetrie in den tausendstel Millimetern ist kein Gewicht beizu- legen, sie ist eine Folge der Abrundung der »inches« und Umrechnung in Millimetern. Diese merkwürdigen Ergebnisse bedürfen sehr der Bestätigung. Halbjährige Beobachtungen in der Teplitzbai am Nordende von Franz Joseph-Land unter 81° 8N stimmen nicht überein (Fenyi in Met. Zeitschr. 1911, p. 457/58). — Leider besitzen wir keine mehrjährigen stündlichen Beobachtungen in so hohen Breiten, wo zudem die unregelmäßigen Druckschwankungen sehr groß sind. 14 J.v. Hann, Jährlicher Gang der Amplituden der dritteltägigen Druckwelle. |——— or Ben Do De So en Abweichungen vom Mittel | Die Amplituden selbst ee ro .,. Be 1 2 8 Aquatorial | 27° N | 47° N | (60°N) | 27° S Aquatorial | 27° N 47’ N | (60° N) hei e; | | = | | | e2 Jänn. -015 — : 005% 102 -061 028 -103 -024* 187 123 063 Febr. — 026 — 004 -047 -021 -oll "062 "025 132 083 046 März — 056% — 001 — 2022 — :023 — :008 -032* -028 "063 -039 "027 April — 036 003 — 055 — :038# — :014* 052 032 -030# 024 -021* Mai 026 003 — 044 —. 0097 — 009 114 052 -041 -035 026 Juni "077 -000 — :020* — 010 — 005 165 029 065 052 032 Juli og — :001* — :020# — 013 — 008 -159 -028# 065 049 -027 Aug. 014 -000 — "045 — :029 — 017 -102 -029 040 033 "018 Sep. — 042 -002 — 058 — :035* — :020* -046 -031 -027*# :027* -015* Okt. — :050*# 004 — :027 — 010 — 006 -038# 033 058 -052 -029 Nov. — 014 -002 -042 (065) -015 074 -031 127 -097 "050 Dez. -021 — 003 100 068 -031 117 "026 182 130 066 Die Gleichungen des jährlichen Ganges der Amplitude a.. 27° südl. Br. 0:088 + 0°030 sin (284°8 + x) + 0:050 sin (124°3 +2) Äquatorial 0:029 + 0:002 sin (2511 + x) + 0:003 sin (2570 + 2%) 27° nördl. Br. 0°085 + 0°063 sin (102:9 + 2) + 0°047 sin (1193 + 2%) 47 >» 0:062 + 0:040 sin (110 °7 +2) + 0'031 sin (127'6-+ 22) (60 N) 0:035 + 0:018 sin (1016 +2) + 0014 sin (133°9 + 22). Angot hat in seiner schönen gründlichen Untersuchung, die aber in diesem Teile viel zu schematisch gehalten ist, die jährliche Periode der Amplituden auch berechnet auf Grund von 15 Gruppenmitteln der Amplituden (7 kontinentale Gruppen, 1 von Höhenstationen, 8 maritime Gruppen zwischen 13 und 59° Breite) und findet für die Eintrittszeit der Extreme den 26. Dezember und den 26. Juni, also die Zeit der Solstitien, die Zeit der höchsten und tiefsten Sonnenstände.t J. Fenyi vertritt in seiner schon zitierten vortrefflichen Untersuchung über den täglichen Gang des Luftdruckes in Kalocsa (Met. Zeitschr. 1911, p. 459) die Ansicht, »daß die Amplitude der dreifachen Welle zur Zeit der Äquinoktien auf Null herabsinkt, wie es die Beobachtungen nur angenähert ergeben«. Daß dies in den Rechnungsergebnissen nicht eintritt, erklärt Fenyi so: »Es müssen nicht nur kleine aperiodische Unregelmäßigkeiten in der Erscheinung und Ungenauigkeiten in der Berechnung in der Regel einen kleinen Rest übriglassen, sondern auch durch die Mittelbildung selbst doch eine kleine Ampli- tude erhalten werden. Aus den Mittelzahlen eines Monates könnte nur dann durch strenge Rechnung die Amplitude Null erhalten werden, wenn diese den ganzen Monat hindurch Null bleiben würde oder dieser Wert genau auf die Mitte des Monates fiele und in beiden Hälften desselben die Amplitude symmetrisch im entgegengesetzten Sinne anwachsen würde, so daß sich die beiden Hälften gegen- seitig aufheben. Die Konstanz des ersteren Falles ist wegen der raschen Änderung der Amplitude nicht I A. Angot, Etude sur la marche diurne du Barometre. Annales du Bureau Central. Memoires de 1887, B. 335. Wie schon bemerkt, kann ich Angot in seiner Behandlung der Abhängigkeit der Amplituden von Breite und Jahreszeit nicht folgen, Jas wesentlichste Element, die Maxima unter den 30. Breitegrad in jeder Hemisphäre ist in seiner Darstellung gar nicht zu finden, die »Gesetze« auf p. 334 treffen wohl nicht den Kern der Sache. Der Einfluß des maritimen Klimas ist bei weitem nicht so ausgesprochen, wie Angot annimmt, wie wir dies noch zeigen werden, eine Reduktion der Amplituden auf das Meeresniveau scheint mir kaum statthaft, wie auch noch gezeigt werden wird. Tägliche Oszillation des Baromelers. 15 “ annehmbar, die Symmetrie der zweiten höchst unwahrscheinlich. Wenn also die Rechnung in der Regel noch eine kleine Amplitude ergibt, so liegt hierin kein Grund, eine Nullepoche der Amplitude abzu- weisen. < — Wenn die Amplitude nur durch die Phasenverschiebung bis auf Null herabgesetzt werden würde, so müßte durchaus (wie Fenyi speziell nachweist, p. 459/460) in der betreffenden Epoche eine Verschiebung um volle 360° stattfinden. Wir müssen also eine wirkliche Abnahme der Ampli- tude bis gegen Null in den Äquinoktien annehmen.« (Tabelle p. 16 und 17.) Einflüsse sekundärer Natur auf die Amplituden und Phasenzeiten der dritteltägigen Druck welle. I. Einfluß des Land- und Seeklimas. Der Einfluß einer Wasser- oder Landbedeckung der Erdoberfläche ist vorhanden wie der Unter- schied der extremen Amplituden der Druckwelle auf der südlichen Halbkugel im Sommer und Winter gegenüber jenem auf der nördlichen Halbkugel wohl ersichtlich machen. Im Süden beträgt derselbe bloß -QAl mm, auf der nördlichen Halbkugel hingegen "I14 mm, also fast dreimal mehr. Das dürfte auf den Einfluß der größeren Wasserbedeckung der südlichen Halbkugel zurückzuführen sein; durch rein solare Verhältnisse ist dieser Unterschied wohl kaum zu erklären. Die Mittelwerte der Amplituden werden davon nicht betroffen. Wir finden unter 30°S eine mittlere Amplitude von etwa 096 mm, unter 30° N etwa 095 mm, jedenfalls nahe den gleichen Wert. Auch die Mittel der Extreme im Sommer und Winter sind die gleichen: südl. Halbkugel !/, (Sommer + Winter) =0:'129, nördl. Halbkugel !/, (Sommer-+ Winter) = 126. Also nicht in der mittleren Höhe der Druckwelle, sondern nur in den Extremen, in dem Unterschiede derselben im Winter und Sommer spricht sich der Einfluß einer größeren Wasserbedeckung aus. Die südliche Halbkugel hat unter 30° eine Landbedeckung von 18 Prozent, die nördliche eine solche von 42 Prozent. Dieser Unterschied erscheint natürlich auch im jährlichen Gange der Amplituden, aber nur in der ganzjährigen Periode derselben, nicht mehr in der halbjährigen. Gleichungen des jährlichen Ganges der Amplituden. 27° südl. Br. -088+ 030 sin (285° +2)-+ 050 sin (124° +2) 27 nördl.» -085+:063 sin (108 +2)+ 047 sin (119 +22). Die Phasenzeiten bleiben die gleichen (mit Rücksicht auf den umgekehrten Gang der Haupt- maxima: 103+180 = 283, also genau umgekehrt), die Amplitude ist aber im Norden doppelt so groß. Die halbjährige Periode ist die gleiche, in Süd wie in Nord, nach Phasenzeit und Amplitude. Das ist bemerkenswert. Diese Übereinstimmung der Phasenzeiten der dritteltägigen Welle unter allen Breiten trotz ver- schiedener Landbedeckung und damit verbundenen ganz verschiedenen jährlichen Temperaturgang ist überraschend, die Phasenzeiten der halbtägigen Druckwelle sind nicht so konstant. Unter 60° nördl. Br. beträgt die Landbedeckung 64°/, und die Jahresschwankung der Temperatur 30°, unter 30° S bloß 18°/, und die Jahresschwankung der Temperatur nur 7°. Trotzdem ist die jährliche Periode der Am- plituden die gleiche. Der Phasenwinkel A, beträgt unter 60° N 102°, unter 27° S 105° (reduziert auf die nördliche Halbkugel). Die Amplituden allerdings hier '030, dort 018 (Unterschied gering für eine viermal größere Temperaturschwankung); A, beträgt unter 60° N 134°, unter 27° S 124°, Unterschied verschwindend klein für eine achtstündige Periode, bei der im zweiten Gliede 90° einer Stunde Zeitunterschied ent- 1 Ich habe den Nullwert selbst an keiner Station gefunden, wohl aber ziemlich zahlreiche Fälle, wo die Amplitude den Betrag von 0‘O1l nm nicht erreicht hat. "p pun °p uaufazurs op Jay ayoı zaya yaru Youyoasag °b pun ®d usjurjsuoy op UoNoMjoNIm Up sne puis ayıa AONIN Sal y 6r0- | 1.921 | Gl. | r-rol 680: 6:6 ca. | 7-61 lEr. 7.9 6PT- &.9 1.081 0.1 Er. &7 | en ee] Er EEE N rn jpSnygeH uayonp-ıou 1op 1owurog uoyotpns Jop JoyurM "TOL— IRA | | | ee) Fr0. | 3.78 SIo- | &-6<1 1F0- 1-87] «302 Kost ale | Co 207- 8- 127 00T- | 9.921 | | | | [PInygpey Uayoıpıou op our “usuprpns Jop Jowwog “UuUgf—'AON uoNozsalgen USWOLNNO OP JO S SI rrO- 7.08 Sc0- 9.9217 F70. 9.741 860. 1.681 SCH: &.0, 6GII- &-62l 60L- 2-82] I S 7.3 270. 6-18 ı #060. G.691 #660. vr. 181 120. 0.921 2108 0.891 80. 0.891 &30- S-921 ON Q 8-01 sH0- 0.99 10. (34 VE. 7:86 *S1[0- G-&ll 660.» G.GE #060 8.661 600. &:591 310 S DRG SEO. 6-79 070: 1.89 080. 6.67 090. 1.66 620. OST 820. 9-57 090. 9.95 das > 9.781 750. 7.66 180. 8-91 270. 8.66 6ll. IT IEl- T-T er 1.988 IIT- Lub “any 1.081 750. F-FIl IE0- Ss6 220. 6.91 ATI: 9.1 c9T- 8:6 091 - 8.808 in2& 8-0 zu 0-621 650: 6-OL1 650. 6:6 120. 8.66 0EI- 01 2ST- et 9ST- 0.0 erl: 6:2 Musa 83-021 610 0.28 680- 8.8 6°0. 9-61 SIT: Sir 651: 2-01 Ssel- l.7 IPI- 6-7 TEN 7:76 I0 G.09 680- 8.068 SEO: 1.C3 sE0. 6.7 180. 6:6 g80- 8.7 220. Tl dy I-91I 68: 8:09 610. 1.6 =ST0- 9.82 600 - S.2P& #110- 8.971 700.» 2.621 »610- 6.04 ZUEIN 0.2 980 3.68 =900- 7.6S1 600. 0.671 6°0- 6.991 620. 9.291 890- 7-991 190- 0.021 Seele Rs 170. | 0.78 070: | 8-.SE] 220. | F.8<1 @S0- | 8.027 661: -| 8-921 de 1.G27 SOL- | 2-F21 uurf &p er &p | er &p | er &p Sr &p er &p ey 197) er &p er | | i ) g 9 S E & Z Z SIOEDPEIUE7 0F or 062 08 T2T 057 082 OTI | ZEN N 59] GE N S 2s& L58 6621 162% 6046 1898 S EaychtE| 16 ‚'uspeısasıg yoeu usddnıssuoyeIS ıny uwopnyydwy op pun usyozusseyg 19p 2113 MJoNIm [5 llation des. Barometers. 2 Ä Tägliche Os | eg0- | 9.957 | L.ehl Ie0. | 080- | ©.9#1 1£0: | 0-TFl 670. | 8.291 600. | 2.691 2 | | | j9Faygjep] uoyoıpıou op 19WwWwoS mF—TBN a 2 Ren N | oo | ee 50. l-sr& 780. 1.0.8686 Orl- 0.19 6I1-. | 38-058 orl- G.65€ LST- 7.856 Ws | 081- | G.9 = | BEER a | ARE NE 0 va RAR N | er Fee oI3nygIeH UOYaIP-OU Aop Joyury UURL—'AON U9NI9ZSaIyUe LT USWS.LIXD Op [ON E90: 8.0°8 r80- 6.448 Ell- 6.86 sl r.T7IE 8rI- 8.096 29T- 3.94 8381 - 2.9 "zad 6r0- 9.0%% E20: 1.966 260. 2.9758 201 3.098 681- 9.098 Iel- G.0 rrI- Gl "AoN 9E0- 1.668 9r0. G.9°8 E90 - g9.FEE 290 3.0°8 820- ra 80: 2-1 680 - 0.61 10 :500- 7-88 +r1O- | r-0 +910- 1.968 +Pr LO: I-rrE& EA0Y AU 9:66 +rlO-. 7.848 Es 4005 6-66] dag: GI0- 6-191 30: G.881 12708 7.691 OFO.- 0-07] gE0- s-F91 IFO- 1 ZA! rrO0- G.981 "Any DYAUE c.rPl 360. | G-281 2LS0- 0-97] a0) 9.681 650 - 1.60%] 1410 891 GO. G.821 ung 280: | 1:21 | 880: | r.2er | eo. | e.ccı ‚<0- | 9-97 | 640. | ».291 | 290. | 6.297 | 980. | 0.221 yung 180» G-&G1 780. | 9-8#Hl 2P0. 9.891 ero- 8.661 6r0- 6.621 GrO- #091 F90. 6.821 en ‚10. 1 -061 310: | @.OFl +&10- 0 +010- 1er 800 - 0-F6l +2 10- 3.6681 PO. 6.621 Kar 880: 1-27 lE0- G.06€ sro. l. 23€ rrO- 6.66€ 80. 2.688 1E0O. 0:08 290- 9.948 a 080. | 0.CgE 290. | 8.198 los | rss | wol Duine Irma ncrıme OEL. | F.8r€ 64T: | 8.078 N, | “ U 190: 6-zrE& #60. | 2:2H8 Il: 9.478 sel: v.278 9ST- 9.298 &8L- 7.868 c08- 7.668 ae, a = iy Tea @B 3 | De en er en &Y 2 107) EG { F ep ji ] f er ze v &Y &p 6 b 6b 6 8 Z 9 G NO OP IyeZ 681 rel 081 rel 801 79 0% m 9£ yog N 268% 058€ 160% Soch och o8& 12-749 loee N ayro.lg| -uopesgonsag ydeu uaddnıssuorye4s ıny uapnyydwy J9p pun usyazuaseyg I9P SIMON Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 18 J.v. Hani, spricht. Der Unterschied der Amplituden ist allerdings bedeutend ("014 gegen 050), aber die Phase bleibt konstant unter allen Breiten, das Übergangsgebiet am Äquator ausgenommen, wo der Phasenwechsel zwischen Nord und Süd stattfindet. Die Vergrößerung des Unterschiedes in der Höhe der Sommer- und Winterwelle findet man auch zwischen ozeanischen Inseln und kontinentalen Orten, aber kaum mehr in den Mittelwerten maritimer und kontinentaler Orte, wie man dies nach Analogie mit anderen rein meteorologischen Erscheinungen erwarten möchte. Dafür sollen einige Nachweise geliefert werden. Leider besitzen wir nur sehr wenige Stationen, durch welche der erstere Satz illustriert werden Kann. Auf der südlichen Halbkugel können wir die kontinentale im östlichen Südafrika gelegene Station Boroma verwenden, deren dritteltägige Luftdruckschwankung wir J. Fenyi verdanken. Boroma liegt am Zambesi, 430 km von der Küste. Unter gleicher Breite liegt gleichfalls unter 16° südl. Br. die ozeanische Insel St. Helena. Die Mittelwerte und Extreme der Amplituden sind: Boroma kontinental: mittlere Amplitude 072, Sommer 079, Winter - 122, Mittel 100 St. Helena ozeanisch: > > -078, > -103 > -108, > - 109; Auf St. Helena ist der Unterschied Winter—Sommer fast Null, das dürfte doch mehr zufällig sein, zu Boroma ist der Unterschied recht bedeutend, 043, die Mittel der Extreme sind aber wieder gleich. Der Einfluß der ozeanischen Lage spricht sich demnach nur in der Differenz der Extreme aus, nicht in den mittleren Höhen der dritteltägigen Druckwelle. Samoa ist kaum zu verwenden, es zeigt zu große Unregelmäßigkeiten, dasselbe gilt von Manila unter ziemlich gleicher Breite auf der nördlichen Halbkugel (es fehlt hier das Minimum beim Frühlingsäquinoktium, es tritt dies erst im Mai auf, der sonst überall schon eine maximale Amplitude hat). ! Auf der nördlichen Halbkugel kennen wir die dritteltägige Druckschwankung von der ozeanischen Station Ponta Delgada unter 37°8 N. Als kontinentale Stationen in ziemlich gleicher Breite weiß ich keine anderen als Tiflis zu verwenden sowie St. Louis in den Vereinigten Staaten unter 38°6. Diese drei Orte geben folgende Vergleichsdaten. | | Mittel | Nov.—Jänn. | Mai-—Juli Mittel | Ponta Delgada, ozeanısch . 2 =. | 082 "137 | "083 Shi) Str Bouss kontinentalers er -089 | 165 | -086 >25 nl 066 DIS Mkontinenta lee a: -089 Trotz sehr verschiedenem jährlichen Temperaturgang unterscheiden sich diese in den mittleren Amplituden nur wenig: P. Delgada 082, Tiflis '089; Mittel Dezember—Februar: P. Delgada :137 Tiflis 157, dagegen Mai—Juni P. Delgada 083, Tiflis 066, also Tiflis extremer. Die höhere Sommer- temperatur scheint in Einzelfällen die Sommermaxima doch etwas abzuschwächen. Die beiden kontinentalen Orte haben etwas extremere Amplituden, aber nicht erheblich mit Rück- sicht auf den enormen Unterschied der Jahresschwankung der Temperatur. Ponta Delgada Februar 13° 9 August: 2220, "Diiietenze Si Iahr 17 73 St. Louis Jänner —0°6 Juli 202 » 26°8 >. 21872 Tiflis > Dep 245 > 24.8. Se Der Einfluß der Temperaturverhältnisse an der Erdoberfläche auf die Amplituden der acht- stündigen atmosphärischen ist somit nicht erheblich. Der Unterschied verschwindet fast ganz, wenn ı Durch doppelte Rechnung konstatiert. Tägliche Oszillation des Barometers. 19 man nicht bloß die extremst gelegenen Orte miteinander vergleicht, sondern auf dem gewöhnlichen Wege Gruppen von maritimen und kontinentalen Orten bildet, um mehr zufällige Unterschiede zu eliminieren. Auf diesem Wege habe ich erhalten: Vergleiche der mittleren maximalen Amplituden unter gleichen Breiten. Voran stehen die kon- tinentalen Orte, darunter die Küstenorte und Inseln; unter I stehen die mittleren Amplituden Dezember bis Februar, unter II jene von Mai bis Juni; die Amplituden in Tausendstel Millimetern. Kalkutta und Allahabad I 202 II 106 Sa Eouisen 2156 II 86 Hongkong und Taihoku I 218 I Lissabon I 163 Not Unterschied — 16 + 35 Unterschied — 7 + 35 sed II 66 Bukarest I 110 ii 58) Neapel I 120 I 54 Bolar 1 2109 II 50 Unterschied -+ 37 a Unterschied + 1 + 9 kalkanı Al 7 II 29 Nertschinsk I 108 I Falmouth I 113 II 60 Valentia 1 99 MI So Unterschied — 16 — Sl Unterschied + 9 — 6 Warschau und Irkutsk I 96 I 49 Moskau I 66 NS: Utrecht und Potsdam I 84 U 45 Ketumanl 79 AN Unterschied + 12 + 4 Unterschied — 6 — % Diese Beispiele dürften genügen, zu zeigen, daß trotz zum Teil enormer Unterschiede der Temperaturverhältnisse die Unterschiede der Amplituden sich nicht systematisch und erheblich unter- scheiden. Sammeln wir die Unterschiede, so erhalten wir im Mittel. Kontinentale Stationen Dezember — Juli + 0:002 mm, Mai—Juli + 0:006 mm. Die Unterschiede sind unbedeutend; doch sind Winter- wie Sommeramplituden etwas größer im Landklima. Ich habe dann noch die Amplituden der folgenden Stationspaare von nahezu gleicher Breite im Land- und Seeklima verglichen: Zi-ka-wei—N. Orleans; St. Louis—Washington; _ Tiflis—P. Delgada; Bukarest—Pola; Prag— Jersey; Krakau—Falmouth; Irkutsk—Liverpool; Moskau—Keitum. Das Jahres- mittel der Amplituden beträgt für die 8 kontinentalen Orte 076, für die 8 maritimen Orte 069 man, ist also kontinental um "007 mm größer. Der Unterschied: Wintermaxima weniger Sommermaxima (Mittel der Einzelfälle) beträgt kontinental 080, maritim- 076, also um 004mm kleiner. Auch diese Unterschiede sind im Mittel unbedeutend, schwanken aber stark nach den Orten. Weiter gehend habe ich die Monatsmittel für diese 5 Stationspaare gebildet, um einen mittleren jährlichen Gang der Amplituden im Land- und im Seeklima zu erhalten. Diese Monatsmittel der Amplituden sind: Jans | kebr: März | Apnil | Mi ° JImi Juli | Aug. Sept. Okt. | Nor. Dez. Kontinentale Orte. Mittlere Breite 40°5 N REN ET | :147 -100 | 046 0218-051 -060 | _-058 048 | -038% | -064 | 109 | -182 Maritime Orte. Mittlere Breite 39°?9 N | | | | | | | | 15 | 101 046 -019# 054) 062 | -060 "041 -016* | 060 | 085 | -182 Unterschied. Land-, Seeklima 002 | 001 -000 | 002 | —-003 ! --007 ' 002 002 | -017 -004 -024 - 000 20 J.v. Hann, Nur-im"September und November erreichen die Unterschiede einen merklichen Betrag, im ganzen ist die Übereinstimmung des jährlichen Ganges der Amplituden im Land- und Seeklima, über- raschend groß. Ich habe früher schon folgende Gruppen von Monatsmitteln gebildet, die ich trotz des Vorstehen- den doch nicht ganz unterdrücken möchte. Diese Gruppen sind: 1. Kalkutta, Allahabad, Kairo 26°, Hongkong, Taihoku, N. Orleans 26°. 2. St. Louis mit Peking 39°, Ponta Delgada mit Lissabon 38°. 3. Prag und Krakau 50°, Falmouth und Jersey 497°. 4. Warschau und Irkutsk 52°, Utrecht und Potsdam 52°. Diese Gruppenmittel auf Sinusreihen gebracht, liefern folgende Konstante für den ganz- und halb- jährigen Gang der Amplituden: Kontinentales Klima Maritimes Klima Gruppe | | | | Pı | Pa | 91 92 Pı | P2 dı 93 | re | = \ 1 I —+ 038 =2008 + 085 |" — :088 | + 066 — 04 A) — 018 11 Er GH —. ol) —+ 044 —ı —+ 045 — 016 —+ 087 — 027 II — 031 — >) —+ 017 — AR — "035 | — 012 + :029 — 017 IV Er OE| = 009 —+ "025 — 017 —+ 016 — 011 —+ 015 — 017 Mittel — 0405 02 = 2030 — || — 040 FE -013 — 034 — :020 Diese Konstanten liefern folgende Gleichungen des jährlichen Ganges: Kontinental 042 sin (106°5+2)+'039 sin (128°1+2%) Maritim -042 sin (108:0+x)+ 039 sin (120 °5-+ 22). Also ein vollkommen übereinstimmender jährlicher Gang der Amplituden. Diese große Überein- stimmung ist wohl doch nur eine mehr zufällige. Ich habe auch spezielle Differenzen der Monatsmittel gebildet: Bukarest—Pola, Moskau—-Keitum, Nertschinsk—Valentia (Irland). Die Mittel dieser Differenzen von November--Februar sind + 004, Mai—Juli — 0025 mm, also ein unbedeutend extremerer Gang im Kontinentalklima. Die Gleichung dieser Differenzen der Monatsmittel kontinental—maritim ist 003 sin (1562+x)+ 004 sin (241° +2x). Aus diesen Untersuchungen geht hervor, daß die Amplituden der dritteltägigen Luftdruckwelle ın ihren Mittelwerten von der Verteilung von Wasser und Land auf der Erdoberfläche nur in sehr geringem Maße beeinflußt werden und daß nur die Unterschiede: Winter- weniger Sommerwelle merk- liche Unterschiede zeigen, indem diese im Kontinentalklima ein wenig größer sind. II. Die Abhängigkeit der Phasenzeiten und Amplituden der dritteltägigen Luft- druckschwankung von der Seehöhe. | Zur Feststellung des Einflusses der Seehöhe auf diese Elemente wurden dieselben zunächst für die Gipfelstationen: Sonnblick, Säntis und Obir, sowie für die entsprechenden 'Basisstationen: Salzburg, Bern und Klagenfurt berechnet. Die folgende Tabelle enthält in übersichtlicher Anordnung die Haupt- Tägliche Öszillation des Barometers. 21 ergebnisse dieser Berechnung. Zur Ableitung richtiger Mittelwerte der Phasenzeiten wurden die Koeffizienten der einfachen Sinus- und Cosinusreihen benützt (die p, und q,, aus denen erst die _ Phasenzeiten und Amplituden berechnet werden). Im folgenden werden die Phasenzeiten und Ampli- tuden bloß in Form von Mittelwerten für die beiden Stationsgruppen (hoch und tief) mitgeteilt. Hochstationen Talstationen Hochstationen Talstationen Phasenzeiten (die Phasenwinkel As) Amplituden (as) en | Santis ı Obir [Salzburg Bern ie ie Säntis Obir . Sb Bern | a 3106 | 2467 |, 2041 430 | 973 | 448 3106 | 2467 | 2041 430 | 573 IR 448 men nn = | = — - = — ——— ————— 327 "351 343 365 "057 "077 "098 ‘121 130 054 318 330 340 335 "040 "052 -057. "087 084 | 045 315 330 346 345 020 2032) -023 050 049 033 195 213 338 181 -012# -010# -020# -013# -005# - 008# 130 164 155 166 -041 -039 "039 -064 :042 | 055 129 140 140 180 -042 :045 "043 "068 "054 "046 141 137 129 199 "031 040 044 062 "060 "053 162 173 151 162 030 "024 "028 "055 :029 "041 302 309 320 289 -012* -O10* -009# -029%# -008# -018# 354 340 348 290 "026 046. 050 068 062 "022 341 350 355 329 043 075 084 109 Sa I OB Sl 360 351 342 049 087 094 .095 126 -059 Mittel Nov. bis = | Feb. 327 343 339 348 347 343 | -047 073 083 103 -110 053 Mai bis | Aug. 141 138 140 153 144 177 "036 037 038 060 "046 049 Die Umkehrung der Phasenzeiten vom Winter zum Sommer erfolgt, wie man sieht, auf den Gipfeln wie in den Tälern in ganz gleicher Weise. Der Wechsel vollzieht sich im April und im Sep- tember. Der jährliche Gang der Größe der Amplituden ist fast vollkommen übereinstimmend. In Bezug auf die absoluten Beträge der Amplituden verhalten sich Obir und Klagenfurt im Winter abweichend von den anderen Stationen im Sommer aber kaum mehr. Sonnblick hat zu kleine, Obir zu große, Klagenfurt viel zu kleine Amplituden im Winter. Wie unsere große Tabelle der Amplituden (am Schlusse) zeigt, steht Klagenfurt hierin allein da. Wegen der Umkehrung der Phasenzeiten im Frühling und Herbst haben die gewöhnlichen Jahresmittel keine Bedeutung, man kann aber Mittel für Winter und Sommer bilden und vergleichen: November—Februar und Mai—August, oder vielleicht besser für Dezember—Februar und Juni—August, obgleich der Juni den Charakter des Sommers zumeist besser repräsentiert als der August. Da einem Phasenunterschied von einer Stunde eine Änderung des Phasenwinkels um 45° entspricht, muß die Übereinstimmung der Phasenzeiten für jede der 3 Stationen als sehr groß bezeichnet werden, Winter wie Sommer. Die jährliche Änderung der Phasenzeiten und Amplituden an den Hochstationen und in der Niederung ersieht man aus der folgenden kleinen Tabelle. Die Mittelwerte sind ganz legitim, nicht aus den °Mittelwerten, sondern aus den Sinus- und Cosinuskoeffizienten p, und q, berechnet. Letztere ‚sind weggelassen, um die Übersicht nicht zu stören. | 22 J.v. Hann, ] ] Fl ] l 1 1 | | | | Jänn. Febr, ' März April | Mai Juni Juli Aug. | Sept. | .Okt. Nov. Dez. | | | | E AL | | | m | | En | | Hoch | 334.8 | 318-4 sis 201.0 | 140-2217 1407 1446 1544 | 23123 ale, | Rue Tief 346°0 | 3835°2 32 211:0 | 162-6 | 150-5 | 153-4 1646 | 303°6 "3367 347°8 348°3 | | | Der jährliche Gang ist vollkommen übereinstimmend, auch die absoluten Werte zeigen relativ geringe Unterschiede (1° =60m:45 = 1'33 Minuten Zeitdifferenz). Im Mittel der vier Wintermonate hat man: Hochstationen A, = 331'8, Niederung A, = 3432, Unterschied 11°4, gleich rund !/, Stunde. Die Phasenzeiten verspäten sich also für etwa 2000 m Höhen- unterschied (oben) um !/, Stunde. Die Sommermonate geben: Hochstationen 146°6, Niederung 1562, Unterschied ist 9°6 oder rund 13 Minuten Zeitunterschied, mit Rücksicht auf die Fehlergrenzen übereinstimmend mit dem Ergebnis für den Winter. Man kann also im Mittel mit ziemlicher Annäherung eine Phasendifferenz von 10°5 oder 14 Minuten Verspätung der Phasenzeiten annehmen für 2000 »» Höhenunterschied. Diese Verspätung ist beiläufig dieselbe wie jene für die Phasenzeiten der doppelten täglichen Luftdruckschwankung, wobei zu berücksichtigen ist, daß bei dieser 30° Phasendifferenz einer Stunde Zeitunterschied gleichkommt. Der Phasenunterschied der halbtägigen Druckschwankung beträgt für Obir— Klagenfurt (Ah = 1600 m) im Winter 17°2, im Sommer 16:7, im Mittel also rund 17°, also etwas mehr als 10° pro 1000 m gegenüber 5° bei der dritteltägigen; für Sonnblick-Salzburg (Ah = 2700 m) im Winter 36°6, Sommer 35°1, Mittel 35'8, das ist allerdings 13° pro 1000 mn. Dies sind aber nur beiläufige rohe Vergleiche, bei denen bloß das eine feststeht, daß die Verspätung der Phasenzeiten im Winter und Sommer die gleiche ist. Ein Vergleich der Amplituden der dritteltägigen Luftdruckschwankung oben und unten zeigt folgendes: Rt Jährliche Änderung der Amplituden der dritteltägigen Luftdruckschwankung. | | Maj | Juni | Juli AUS. l | | Höhe | Jänn. | Febr. März | April | | | Sept. | Okt. |)‘ Nov. || "Dezz | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 2540| :070 | 0487) 2.0227, 2014= | 089 043714038 5) 5.0282, 7006220 2,038221,251066 076 Ass 222103. 102072 | - 040 -006* | 053 | | 053 | -054 | :042 | +018% -048 | -085 -094 | | Der Gang ist, wie zu erwarten, oben und unten ganz der gleiche. Die Amplituden nehmen, wie man sieht, mit der Höhe ab. Zur Berechnung der Abnahme dienen am besten die folgenden Mittelwerte. Hochstationen Nov., Dez., Jänn. ‘073, Mai, Juni, Juli 040 Talstationen » > > 09a > » "053 Merhältnis; 282 942==1027822210=553== 0276: Der mittlere Luftdruck an den 3 Hochstationen beträgt 580 man, jene der 3 Talstationen 720 mm das Verhältnis ist also 0°80, das heißt, die Amplituden nehmen etwas rascher ab als der Luftdruck. Die Rechnung mit Mittelwerten läßt aber auch keine genaueren Resultate erwarten. Nach diesem Ergebnis wäre es erlaubt, die Amplituden mit Rücksicht auf die Abnahme des Luft- druckes mit der Höhe auf das Meeresniveau zu reduzieren. Andere Stationen geben aber Resultate, die weniger günstig für diese Annahme sind. In meiner Abhandlung: Weitere Beiträge zu den Grundlagen für eine Theorie der tägliche Oszillation des Barometers, Sitzber. CVIl, Jänn. 1898, p. 125, finden sich die Ergebnisse zweijähriger gleichzeitiger stündlicher Aufzeichnungen des Luftdruckes auf Pikes Peak in Colorado in 4308 m, Tägliche Oszillation des Barometers. 93 38° 50’ N, Luftdruck 451 mm und nahe an dessen Fuße zu Colorado Springs in 1856 m 38° 5’ N, Luftdruck 610 man. Diese Aufzeichnungen liefern für Winter (Dezember—Februar) und Sommer (Juli— August) folgende Werte für die dritteltägige Luftdruckweile: Pikes Peak Winter 4, = 15°5, a, = 093: Sommer A, = 1864, a, = :040 Colorado Springs » A, 210, 2=230; > A—18430) 0, =. 104. | Die Umkehrung der Phasenzeiten vom Winter zum Sommer erfolgt demnach. noch in 4300 m Seehöhe ganz regelmäßig (wie unten, dort noch genauer). Im Winter beträgt der Phasenunterschied oben gegen unten + 13° nahe gleich 0:3 Stunden oder 18 Minuten, um welchen Betrag die Phasen oben früher eintreten als unten, ein unerwartetes Resultat; im Sommer besteht keine Phasen- differenz. Im allgemeinen kann man also annehmen, daß die Phasenzeiten oben und unten die gleichen sind. Die Amplituden zeigen aber eine sehr starke Abnahme mit der Höhe; das Verhältnis ist: Winter 0:40, Sommer 0:38, das Verhältnis 5: 5 beträgt 0:74. Die Amplituden nehmen also zu rasch ab mit der zunehmenden Höhe. Die Reduktion auf das Meeresniveau der Amplituden a, von Pikes Peak ergibt aber Winter 0:157, Sommer 0'067, Colorado Springs, Winter 0:286, Sommer 0'129. Da die Breite von Pikes Peak und Colorado Springs rund 40°N ist, wo im Mittel die Winteramplitude 0148, im Sommer 0'056 beträgt, so scheinen die Amplitude von Pikes Peak ziemlich normal zu sein, dagegen jene von Colorado Springs erheblich zu groß. St. Louis in etwas niedrigerer Breite hat Winter 0°152, Sommer 087. Die Winteramplitude von Pikes Peak stimmt mit St. Louis, die Sommeramplitude ist etwas zu klein. Die Amplituden von Colorado Springs sind Winter und Sommer viel zu groß. Pikes Peak stimmt demnach ziemlich mit den Stationen in den Alpen. 3 Ich habe diese Verhältnisse noch einer weiteren Prüfung unterzogen mittels der Beobachtungs- ergebnisse einiger indischer Höhenstationen. Dazu eignen sich jene der Stationen Trevandrum und Agustia Pik in Südindien und jene von Roorkee am Fuße des Himalaya mit den Himalayastationen Leh und Simla. Agustia Pik 8°37N 77°20E 1890 m Luftdruck 612 mn Trevandrum 8°'31N 76°59E 9 > 755 Konstanten der dritteltägigen Periode. | | November — Februar Mai— August | | 1“ | | P3 93 | A; a3 P3 | 93 | Az | az | | | R OR } Agustia | öll | .033 | 18:8 | :036 | — :020 — el | 223°8 029 Trevandrum 029 -080 | 20-2 085 = eo -019 | | 1 Die Phasenzeiten stimmen hier oben und unten überein, die Amplituden nehmen nur im Winter (NE-Monsun) mit der Höhe ab, im Sommer (SW Monsum, Regenzeit) nicht. Es ist aber hierzu zu bemerken, daß die dritteltägige Luftdruckschwankung in der Nähe des Äquators unregelmäßig wird und kleinere Amplituden hat als in den mittleren Breiten. Man kann demnach diesem Vergleich bloß entnehmen, daß die Umkehrung der Phasenzeiten vom Winter zum Sommer oben und unten regel- mäßig erfolgt. ! ! Indian Meteorological Memoirs, Vol. X, u. Met. Z. 1906, p. 137. 24 J.v. Hann, Die Himalayastationen sind: Roorkee nahe dem Fuße des H. im Duab (Ebene zwischen Ganges und Indus) 29° 52’ N, 77° 56’ E, 270m; L.eh im breiten Tale des oberen Indus 34° 2’/N, 77° 42! E, 3506 m; Simla auf einem Höhenrücken vor den Hauptketten 31° 6’ N, 77° 11’ E, 2282 m. Roorkee Dez. —Kebr. 4, 849.5 4, —=0-184 Juni August22,217575.02-2058 Leh » A,=808.4 a, 0147 >» As 218-022, = 2047. Hier zeigt sich keine Gesetzmäßigkeit der Änderung der Elemente mit der Höhe. Der August weicht aber in Leh wie in Roorkee schon erheblich vom Juni und Juli ab. Nehmen wir deshalb nur je 2 Monate, Dezember—Jänner und Juni—Juli, so erhalten wir folgende Vergleichsdaten: Dezember — Jänner Juni— Juli | Be | Az | a; | Az | 7 _— | Roorkee | 348-7 | 0.163 | 172-5 | 0109 Simla | 346-7 0:146 | 165-4 | 09-061 4 0-167 | a3 0041 Leh | 353- | 1 Die Phasenzeiten zeigen zwischen Roorkee und Simla eine geringe Abnahme nach oben, also eine Verspätung mit der Höhe. Leh in einem großen Hochtal verhält sich ganz abweichend. Die Amplituden nehmen nur in den Sommermonaten Juni—Juli mit der Höhe ziemlich regelmäßig ab. Hier in den Tropen verläßt uns also, wenigstens scheinbar, eine gesetzmäßige Änderung der Phasenzeiten und Amplituden mit der Höhe, die wir in mittleren Breiten gefunden haben. Die Amplituden der halb- tägigen Luftdruckschwankung zeigen hingegen auch in den Tropen die regelmäßige Abnahme im Ver- hältnis zur Abnahme des Luftdruckes. Ill. Der Einfluß heiterer und trüber Tage auf die Phasenzeiten und Amplituden der dritteltägigen Luftdruckschwankung. Zur Darlegung dieses Einflusses habe ich die in meiner Abhandlung: Der tägliche Gang des Barometers an heiteren und trüben Tagen (Sitzb. CIV, Juni 1895, p. 505 bis 564) mitgeteilten Stunden- mittel des Luftdruckes im Sommer an den Stationen: F. William (am Fuße des Ben Nevis, Schott- land), Hamburg, München, Zürich, Klagenfurt und Triest benützt, die Daten für die Gipfel- stationen aber weggelassen. An zitierter Stelle berechnete ich die ganztägige und die halbtägige Druck- welle. Hier wird die Berechnung der dritteltägigen Welle nachgetragen. Die Ergebnisse finden sich in der umstehenden kleinen Tabelle (p. 25). In bezug auf die Phasenzeiten besteht eine volle Übereinstimmung, an trüben Tagen findet eine Verspätung des Eintrittes derselben statt, die Änderung der Amplituden zeigt sich aber nach den Örtlichkeiten verschieden. Es ist hierzu zu bemerken, daß diese Resultate nur für den Sommer gelten, Mai— August. Die Mittelwerte, aus den p, und g, berechnet, sind: Heiter p, = '024, q, = —'0324, somit A, = 143°5, a, —= 040 mm Trüb p, ='034, q, = —'0055, somit A,= 99:2, a, = :0344 mm. Mittlere Differenz der Phasenwinkel 44°3, somit in Zeit einer Verspätung um rund 1 Stunde an trüben Tagen entsprechend. Die Amplituden sind bei trübem Wetter etwas kleiner, um etwa 006 mm. In meiner früher zitierten Abhandlung aus dem Jahre 1895 wird gezeigt, daß an den gleichen Orten die halbtägige Luftdruckschwankung von der Bewölkung fast völlig unabhängig sich herausstellt. Tägliche Öszillalion des Baromelers. 25 q3 | A; | 03 | | P3 93 | Ag a; I F. William Zürich | 1 | — 0475 1603 -050 Heiter -032 — 041 142-2 052 | Trüb | 049 | — 038 127-8 -062 Trüb -032 -—=-005 98:9 -032 Hamburg Klagenfurt | | | | Heiter ' 022 — 032 145 °5 -039 Heiter | 034 — 0836 | 136 °6 -049 Trüb -033 — 018 118-6 -037 Trüb | -008 — 020 | 21-8 -022 | | München Triest Heiter -029 — 031 1609 -042 Heiter -O11 — 009 | 129-3 -014 Trüb -053 — 013 1038 -055 Trüb :028 — 021 Dos -035 | Differenz: heiter—trüb. William Hamburg München Zürich Klagenfurt | Triest Phasenzeit 32°5 26°9 5721 | 43°3 11428 | 76°2 Amplitude — 012 -002 — 013 -020 -027 | — 021 A, heiter 140°9, trüb 134°1, Differenz 6°8 gleich 13 Minuten Verspätung an trüben Tagen; die Mittel der Amplituden sind: heiter 0'224 mm, trüb 0°244, ein an sich unwahrscheinliches Resultat, das durch die abnormen Werte zu Triest (heiter ‘251, trüb 342) veranlaßt wird, es sind ja gerade in Triest im Sommer die ganz trüben Tage selten, die Amplitude a, ist demnach kaum vergleichbar. Ohne Triest erhält man a, heiter = 0'217, trüb = 0'219 also gleich (halbtägige Schwankung). Der bekannte große Einfluß der Bewölkung auf die Elemente der ganztägigen Luftdruckschwankung tritt dagegen in den folgenden Mittelwerten, aus den Beobachtungen an den gleichen Orten abgeleitet, sehr klar hervor: Ganztägige Luftdruckschwankung: heiter A, = 352°2; trüb 1014 (\). Eintritt des Maximums heiter 61/," morgens, trüb 11" nachts, Differenz 17 Stunden. Nach Abschluß dieser Rechnung kam mir erst wieder die Berechnung des täglichen Ganges des Luftdruckes an heiteren und an trüben Tagen (in Abweichungen der Stundenmittel vom Tages- mittel) in den 12 Monaten zu San Jose (Costa Rica) und zu Magdeburg zu Gesicht (Buchan, Report. Ben Nevis Met. Observ. British Ass. Ypswich, Sept. 1895, p. 195). Ich berechnete hiernach die dritteltägige Luftdruckschwankung in den Monaten November und Dezember, Jänner und Februar, dann Mai, Juni, Juli und August zu Magdeburg; die gleiche Berechnung für San Jose hielt ich für überflüssig, da in dieser niedrigen Breite die dritteltägige Schwankung recht unregelmäßig ist und die trüben Tage fast fehlen. Die Ergebnisse meiner Berechnung für Magdeburg 52° 9’ N sind in Kürze folgende: Jänn.—Febr. heiter -092 sin (342 °3 + 3%) trüb 057 sin (3472 + 32). Magdeburg: I. Nov.—Dez. heiter ‘094 sin (343°5 + 31), trüb 079 sin ( 6:7 + 37), » » » >» Somit Wintermittel! heiter -093 sin (342:9-+3x) trüb 069 sin (3462 +32). 1 Berechnet aus der #5 und 3. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 26 N, Hann; Also keine Verspätung der Phasenzeiten, aber Verminderung der Amplitude. II. Heiter Mai—Juni 061 sin (158°3+32), Juli—Aug. '044 sin (157 '9+3x) weibl) > >» 051 sin (162:9-+3%), > » 048 sin (1199437). Somit Sommermittel heiter ‘053 sin (158°1+32), trüb 047 sin (1429 +32). Somit bei trübem Wetter eine geringe Abnahme der Amplituden und kleine Verspätung der Phasenzeiten. Wegen der geringen Anzahl der Tage, die namentlich im Sommer den Werten zugrunde liegen, bleiben diese Resultate ziemlich unsicher. So klar liegen die Verhältnisse hier nicht wie bei der halbtägigen Druckschwankung. Aber so viel steht fest: heiteres und trübes Wetter haben auf die Phasenzeiten und Amplituden der dritteltägigen Luftdruckschwankung einen viel geringeren Einfluß als auf jene der ganztägigen Druckschwankung. Die achtstündige Luftdruckschwankung ist viel weniger von der Witterung abhängig als diese. Übersicht der Resultate. Aus den vorstehenden Untersuchungen ergibt sich, daß die dritteltägige atmosphärische Luft- druckschwankung eine selbständige Existenz hat, so wie die halbtägige, daß sie nicht etwa 'ein bloßes Korrektionsglied der analytischen Darstellung der komplexen täglichen Luftdruckschwankung ist. Sie verläuft so regelmäßig wie die halbtägige Luftdruckschwankung, deren physikalische Existenz nicht mehr bezweifelt wird. Ihre Amplituden und Phasenzeiten tragen einen allgemeinen, terrestrischen Charakter, in strenger Abhängigkeit von der geographischen Breite. Der Einfluß der Wasser- und Land- verteilung auf jeder Hemisphäre ist gering und verschwindet fast gegen den der geographischen Breite. Die markantesten Erscheinungen der dritteltägigen Luftdruckschwankung sind: 1. Die Umkehrung ihrer Phasenzeiten beim Übertritt von einer Hemisphäre in die andere. Diese Um- kehrung bleibt unverändert bestehen in allen Breiten und auch bis zu 4km Seehöhe (also so weit die Beobachtungen reichen können). 2. Die Maxima der Amplituden findet man auf beiden Halb- kugeln streng ausgesprochen unter dem 30. Breitegrad, also gerade in der Mitte jeder Hemisphätre. Von da nehmen die Amplituden regelmäßig gegen den Äquator und gegen die Pole hin ab, wo sie zu verschwinden scheinen. Daß sie am Äquator nur ein Minimum erreichen und nicht ganz verschwinden, liegt wohl darin, daß der Parallel, wo die Phasenzeiten sich umkehren, im Jahreslaufe nicht immer derselbe bleibt. 3. Die Maxima der Phasenzeiten treten in jeder Hemisphäre im Winter und im Sommer ein, die Wintermaxima (besser vielleicht die Maxima der kälteren Jahreszeit) sind größer als die des Sommers (der warmen Jahreszeit). Die Minima treten zu den Äquinoktien ein im März—-April und September— Oktober, wo sie nahe auf Null herabgehen (vielleicht wirklich auf Null herabgehen würden, wenn nicht zeitliche Verschiebungen des Eintrittes derselben stattfinden würden). Sehr bemerkenswert ist, daß die Wintermaxima der Amplituden auf der nördlichen Halbkugel größer sind als auf der südlichen, während wieder umgekehrt die Sommermaxima der nördlichen Halbkugel kleiner sind als die der südlichen Halbkugel, so daß also auf der nördlichen Halbkugel der Unterschied der Winter- und Sommeramplituden viel größer ist als auf der südlichen. Die Mittelwerte aus den extremen Amplituden bleiben dabei die gleichen. Nimmt man die mittleren Ordinaten der Jahreskurve der Ände- rungen der Amplituden, unter 30° Breite, wo sie ihr Maximum erreichen, so sind selbe auf der nördlichen und südlichen Halbkugel die gleichen. Sie betragen daselbst im Süden wie im Norden rund 0:095 mm. 4. Die jährliche Periode bleibt unter allen Breiten auf der südlichen wie auf der nördlichen Halbkugel genau die gleiche bis zu 60° n. Br. wenigstens. Natürlich ist wegen der Umkehrung der Phasenzeiten beim Überschreiten des Äquators die Jahreskurve auf der südlichen Halbkugel die umgekehrte von jener aur der nördlichen Halbkugel. Die Amplitude der ganzjährigen Periode ist im Norden unter gleicher Breite viel größer als auf der südlichen Halbkugel, aber die Phasenzeit bleibt die gleiche, bis auf den Unterschied von 180°. In Bezug auf die halbjährige Periode der Amplituden bleiben Phasenzeit und Amplitude im Norden und Süden die gleichen. Diese Unabhängigkeit des jährlichen Ganges der Amplituden der dritteltägigen Druckschwankung von dem so verschiedenen Temperaturgang in den verschiedenen Breiten im Norden wie im Süden ist höchst bemerkenswert. # sie Fire EEE Eee er. ie Tägliche Oszillation des Barometers. 27 Zusammenstellung der Amplituden und Phasenzeiten der dritteltägigen Luftdruck- schwankung. A. Die Amplituden (a,) der dritteltägigen Luftdruckschwankung. | | Jänn. | Febr. | März April | Mai | Juni | Juli | Aug. | Fe & A. Südliche Halbkugel. Ort und Breite Sep. | Okt. | Nov. | Dez. Bopattone 2 re 717429)06223106957 103177086 -139.) 142 |:123° |-117 |-092 |:002%* |-080 076 Melbourne 372280 are 00 0 092060 Sl 148 145 |:103 |-042 |°020# |-081 "095 Gapstadt *. 2. 2 22. ..1 34-9 71107212047 :069= 12103 | 12 162 "158 122 058 |°047= |-081 "118 Monte Video. . . . . „| 34-9|-110 |-089 |-035* |-079 -134 | :143 |:138 |-114 |-054 |-046® |-086 124 Buenos Aires . . .» . .| 34°6|°105 |°:087 |:030# |-070 -129 | :126 |-143 |-095 |-061 |-O018# |-068 "117 Svelney an 3379]71067 170447 03557,2092 183 | :134 |-160 |-144 ,-083 |-013# |-074 083 Santiago (Chile) ... . . | 33-5|-163 |-090 |-026* |-054 | -133 | 160 |-ı41 \-103 |-041 |-044* |-ı27 | -182 Reosmom er 53 2 2134096502025 1102 141 -169 |-175 |:134 |-084 |:045# |-105 148 console 0 6 5 a 05 | een ek OR Nee "122 aan EEE 1218071204855 05 "189 um Berleya 287 0035030036 21508 221502 1716022 1212271211027 1702527 1074 107 Johannesburg . . . . .| 26:2 |-108 |-047 |-026* |-086 | -152 | -171 |-157 |-130 |-071 \-012* |-094 | -104 OrivDae a 255208 OA 079 -141 163 |:162 |:140 |-085 |:025= |-069 -117 Saosbaulon2 2 2 2.2 .2.2[023-2-.082 1703477202787 12104 -136 | :140 |:159 |:127 |-078 |-034# |-030 -054 Mangarewa . . ... .2.| 23°4\:1470 |-081 "028% |-068 126 | 144 1147 |:119 081 -041* |-097 -123 Rio de Janeiro . . . . .| 22:0):068 |:060 |-044#* |-110 157 | »113 \-1S£ |-160 |-093 \:060%# |-070 "052 Mares 7220271097 03722046 715.096 21322 150 I se LO CO: -057 -079 Nlelllendo 5 0 5 0 a | Naar Ile ee 21 925200 032 12102 137 Areeuie 5 | ee IR? 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Paulo de Loanda. . . 8:8|1:075 |:039 |:028 |-012* | -050 | -074 |-060 |-047 |-030 |-030# |-050 "058 SBENSIONIIG- = ke ans 7:9):075 |:038 |-044 |-017® | -036 | -06#£ |:040 |:021 |-025* |-043 |-007 "058 Dagessalamı 2. an... 6°81:034 |-021* |-031 "047 "041 -043 |-047 |:047 |-053 [074 |:028# | -039# Batayiae 062 0000670527 12073 :092 | 067 |-065 1|:059 |-049 |:034 |:023 "005 Quixeramobim . . .. . „| 5:3|-081 |:046 |-009= \-015 -042 | -048 |-047 |-046 |-047 |:072 |°083 "105 Maborasen ze ern 501-041 |°-020 |"042 1020 022) 030 \-036 17037 1047 1-005= 008 "019 STELL ol sr) REES TE 4:81-025 |:027 |-014*= |-055 039 | 035 |-056 |:031 |-055 |-027 ° |-010= | -042 INOLONhAsE EL nah: Sale 3-8 |-028#71-029 17051 7065 -075 | :050 |-051 [046 |-064 |:050 |-040 067 likerewien sa ae 2-0|:023 |-025 [017 |-050 027 | 020 031 0a 20280155030, -VO9®F Re ae 1:51:018%1:023 "0583 122 -064 -022 1-017# 1:018 -027 -045 -047 "030 Oo 022.034, 50245012571.039 047 | 023 \-027 |-029 |-021#* |-027 \:032 -021 SIDEAPOLenF EI er 131-059 |-048 |-037# |-055 |-055 |-042 066 \:042 |-046 |"051 |°056 063 lrevancdiumer ee s-5[:090 |:080 |°049 |-028 |-015* |-025 0258 012: 20228105028 .077 "086 Alhajuelasms ts 0.4 9-2|-065 |:066 1077 1°068 1053 [093 -073 091 113 |:095 |-095 "O7 Sam lose EI 0 co]. BO SE 043 11-031 11-021 |-005# | -015 |-018 |-027 |-048 |-047 "0837 en TO O9 03T 05100 -097 |:092 |:009* |-073 |°099 -098 Madras » © - 2 2... „1 138:21[2099 1069 [7052 |:067 |-0854 |-036 -074 1:069 |°040 |°016* |:078 "036 28 Ort und Breite J.v. Hann, \ Jänn. | Febr, | | März | April | Mai Manila Port au Prince . Bombay . Se Mexico Tonkin Hongkong . Kalkutta . Habana . Taihoku . Allahabad Neu Orleans . Kairo . Zi-ka-wei Kumamotu . Osaka Nagoya . . S. Fernando . P. Delgada S. Franeisco . St. Louis Lissabon Washington Peking Neapel Infliseree ee Coimbra . Hakodate Albany Lesina St. Martin de Hinx . Nemuro . Bukarest Bolamıar see Lyon Turin . Triest . Kalocsa . Ogyalla . Belgrad Minnesota . Jersey Paris Wien . Falmouth Prag Krakau Valentia . 49:2 148 190 168 086 222 "233 212 141 245 -198 191 "151 "235 203 "225 226 171 "178 157 182 182 204 224 132 ‘181 "154 182 170 2023 "131 163 121 125 149 "145 -098 124 :099 "136 166 132 137 "110 "138 106 124 "111 063 "068 -061 -017# "088 -101 "068 -096 104 -081 049 ( )LIF -087 082 069 - 088 -028 "056 "O7 -058 -006* -081 -081 - J06# -VOZE 032% -034# "0348 -030# -017 -Ol5# -018 -007# -O18# - 003# "009% -004* -017# -043 "0108 "020: :022* -010* -028* -OLl# -O11# -007# -010* -016* -016* 010: -013® -0| BES -018# -033 049 "055 "055 "067 "054 "062 "043 047 039 "038 -038 -038 040 "053 054 062 -053 049 050 "027 048 052 030 051 Ort und Breite Tägliche Oszillation des Barometers. | l a Jänn. | Febr. | März | April | Mai Juli | Aug. Dez. Kew 51:5| -124 | -085 |-057 |-010* 075 -001# Nertschinsk 51°3| 112 | 098 |-043 |-016* |-048 :039 | -044 |:020 |-010® | -083 |-103 "113 Utrecht 52-1| -076 | -040 |-040 |-024* |-033 | 039 | -056 |:039 |-022= | -042 |-073 | -082 Potsdam . 52:4] -107 | -086 |:049 |:019* |-046 -051 | 044 |-021* |-025 "056 [014 "113 Warschau 52-2| -098 | :050 |-028 |-019* |-038 | 054 | -049 |-026 |-024* | -037 |-070 | -081 Liverpool 53-4| -104 | -074 |-036 |-007* |-o41 | :043 | -o40 |-os0 |-020* | -062 |-078 | -089 Barnaul . 53°3| :063 | :028 |-021 |°-005 |'017 -003 | 007 |-O11l |-026 :040 |-056 (046) Irkutsk 52-3| -145 | :103 |:026 |:023* |-047 :049 | :056 |:030 |-016* 074 |:076 :122 Keitum 54:9 | :086 | 060 |-033 |-023* |-034 :043 | 045 |:036 |-009# 029 |-057 "070 Moskau . 55°8| -082 | -046 |-018* |-024 |:046 :026 | :030 |-020* |-020 :049 |-064 "071 Katherinenburg . 56°8| -054 | :038 |-028 1-026* |-039 -042 | :040 |-030 |'010* 036 |:042 060 Sitka . . S7Ea]0 2 03721020370 |1.02, 728 203623 1202583|2.0222 20322 0212 2021 015 |-(113) | -(051) Aberdeen 57:2| -085 | :071 |-041 |-O017# |-045 | -061 | 071 |-038 !-013* | -048 |-064 | -074 Petersburg . 59:9) 056 | -055 |:028 --018# |-020 -031 | :016 |-020* |-020 -049 |-042 056 Kristiania 59:9 | -080 | -066 |:024 |-002* |-038 -048 | :031 |-019 |-014* 044 |-069 079 Dovre . 62-1) -055 | -042 |-027 |-004* |-024 | 029 | -035 |-017 |-o18# | -043 |-054 | -053 B. Die Phasenkonstante (A,) der dritteltägigen Barometerschwankung. 4A. Südliche Halbkugel. Hobarton . || a ale 6 6 7 10 5 20012226 172 | 159 | 169 Melbourne . az 178, | 197, 145 2 Bil Alle 2 201 | 174 | 190 Capstadt 34-9) 171 | 149 13 Don > 1l- ® | 18 1 zz iz Sydney a az | Er 4 8 2 io 4 RE 30 a eat to Monte Video . 34:9.| 142 | 123 79 20 Sr 2 = 2 9 119% 7 15520 153 Buenos Aires 34:6| 181 | 151 69 9 7 le 2l- 2 9 | | Santiago (Chile) 3325| 1852|, 2010| 239 14 31 22 5 2A | Dil 201 | 206 | 197 Rosario B2ale 1782 eos 17 28 18 15 6 13 ia | 228 | az Cordoba . 31°4| 161 | 153 | 159 lee te le RR 0 is2H Elza 0168 Kimberley 287 | To 2 0 11 16 11 12 ia San Bez Johannesburg 26°2| 169 | 168 7 12 8 le = I 2 3, CS | 1 Curityba za ao | 21 11 5 le 2 | a (380 79 9 Sao Paulo . 23-4| 183 | 181 Sale © 7 le Bl 8 9 14 |: 181 149 Mangarewa 23323) ts 1790 6 31 19 12 12 | ol a2 || 17 Rio de Janeiro . 2ER, | ae 0) 14 one: ai || 30 62 | 147 | 162 Mauritius VE 149 32 17 22 17 11 as 227 | ee Mollendo zeit, oa) Ser | 25 ee ee au 197 | 196 | 190 Arequipa Sol CO | 7 14 1 1 10 | 20 21 97 | 148 Boroma . 16:0| 206 | 188 | 201 70 13 1 | il 6| 14 180 | 196 | 212 St. Helena . 15591 22152251252 22100 26 5 15 11 10 | 50 165 | 160 | 165 Samoa a a il! 56 27 6 0 3 2i| 45 78 99 | 108 S. Paulo de Loanda . 8:8| 185 | 179 | 198 | 276 49 23 8 21| 61 192 | 224 | 208 Ascension . 729 167 | 180.| 190.120 41 9 24 Sn 142 | 133] 167 Datessalam 7 Ro. 2% 6'8 145 127 45 47 30 32 24 24 36 By 104 167 Batavia e2| 0% = er le 51 5 26 29 34 | 46 35 5 6 1 Steht für 355 usw. Die mit — Zeichen behafteten Winkel sind Abweichungen von 360. 30 a Hanns Ort und Breite mesereen | | | | Jänn. | Febr. | März | April | | Mai | Juni | Juli | Aug. | Sept. | | | l | | | Quixeramobiım va. zellen 150 200 198 |— 43 39 16 |— Tabora, ar ai) 256 282 44 29 20 21 |— 175 190 47 146 |— 4 |— 10 Kwal’ en A TER NEATS 3 125 55 48 11 39 49 Noronka [0 oO Ukerewe Karat ae el Quitor-, en a MORE B. Nördliche Halbkugel. SINDADOTeme I 1:3 49 24 49 180 116 100 125 19 112 84 54 43 Dreyandrumaer er Erle 19 25 30 17 245 176 210 232 4 32 19 18 Nnayuelame u en RO? 87 82 126 104 128 106 106 105 7 72 180 74 Sanmlosesl CR 9 123 60 101 79 65 93 200 345 7 7 17 42 INden! Een ra. ae 2:8 19 19 25 357 325 229 187 246 56 348 13 351 Madrass 0: Bee le 357 358 r 40 128 157 149 187 167 223 2% 356 347 Manila a er 8 13 27 88 210 162 152 133 23 36 31 11 BRorbsausEuneessers el 16 13 29 181 182 183 160 316 11 9 19 16 Bombaya 358 360 19 98 167 166 164 174 327 358 11 4 Mexico et 351 328 242 178 188 182 178 220 264 317 349 356 onkin se. ee E20 352 351 15 124 185 270 149 225 12 17 356 Honskonst 2.0. 022112223 ı | -356 21 ae 159.72 zer tzane 293 22 10 1 Galcuttar ae er ee 22 392 394 0) 206 205 191 184 206 274 352 2 348 Habanas ae eu 2a 17 9 15 14 148 112 132 113 20 25 13 5) Mlanabademr ar. a ot 359 345 337 190 187 174 203 218 299 6 12 4 Taihoku u ERENTO) 2 4 22 79 158 156 145 137 D2 3) 64 11 NeusOrleansw re re, 355 354 322 197 188 183 203 zu 260 354 5 4 Kalos a NS ON 359 349 349 177 179 181 168 173 198 358 6) 0 Zi kan ven ee ar 2 1 3 67 154 169 171 148 BB 23 15 10 Kunamotuse BD 357 353 5) 261 194 175 170) 193 329 12 7 3 DSakal re a7, 1 356 ° 0) 206 184 175 182 197 338 6 3) [6) Nagoya na N an 1 | 360 2| 317 | ı90 | 165 | 175 | 199 | 309 >21 14 2 Sn Hlennandorr er rerl36d 346 342 392 103 157 168 179 177 254 2 Ü 358 Das Delsadan Eee 3 350 337 329 162 166 168 177 174 244 34 2 354 STH ITAn EIS COM le 359 349 34 112 136 156 157 161 135 332 1 5 St. LOWISE mE re 3856 8 3ol 2 163 174 162 158 174 13 53 6 358 Lissabon a ee 353 350 7 84 147 157 138 140 38 6 7 B) Washinstonsear 0380 343 332 356 155 165 150 169 179 330 392 399 348 Beking) Eu e399 346 338 342 s5 169 190 143 203 307 19 360 351 Neapel nr Ad 350 352 330 6 177 153 141 133 331 345 359 355 UNS A Ra 3983 346 328 201 181 196 195 202 379 347 396 360 @oimb1a2 Sr Per AND 350 338 336 75 153 78) 143 212 345 350 2 355 Hlakodateg. 7 wer. 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Be An er E u ea Bukarest ... ». .. ....| 44°4| 352 5 325 127 140 165 155 153 184 17% 13 5 ale 1:1: 20°) 336 322 316 167 159 145 142 152 259 340 343 338 NONE en do Be 326 334 17 155 155 139 141 4 15 354 354 Dnesteep ee... 021,40570018.888 324 308 100 133 130 116 103 16 346 340 338 une ko ll, 808 346 344 261 186 147 139 138 360 340 341 395 Ninmesotaa 22 ....22....14428 0301 359 304 128 129 147 134 142 17 359 360 359 Belstade 2 00.20.20...2..1044:8 350 330 331 66 153 141 124 142 312 346 346 5 IKalaesel eo 0. 0a a || RR 352 328 228 176 156 157 144 | 325 344 349 4 Weyallasar ee ATZE 333 321 136 140 129 135 147 334 343 344 343 Ve 48:3| 346 349 354 145 135 150 119 146 16 359 5 355 Beige 48] 35‘ 338 330 203 163 164 154 165 347 360 1 354 NOS eva er 290210049 337 336 162 171 158 145 140 18 17 1 1 Bahmontbae 2020225255021 7349 341 328 191 191 161 147 155 4 8 3 353 O0 | 854,336 299 139 141 120 132 164 6 355 2 26 Krakau 50 33l 330 319 6 155 128 121 117 337 329 346 332 Malentiar SE eo) 352 341 327 203 173 167 167 167 31 349 359 360 KEY er ee LE no 345 337 | 328 194 162 | 153 152 151 0) 357 353 349 Nentschinsko 2 2. 337 330 320 247 176 188 175 172 347 348 344 348 Bnechtes ea 359 340 0 93 115 123 120 103 61 13 2 4 Bossc ame ee 52 dr 330 324 183 165 145 130 143 346 350 350 352 Narschaukeat 2. 02.22 105222 353 348 319 219 179 137 147 184 282 348 3öl 353 Biverpoolse rn 253348 338 326 123 138 117 130 100 6 1 350 349: Bea oc oo | Bee ar 351 346 323 180 117 176 10 156 317 351 358 Inurske ee ae 92 0 3600 356 355 102 150 167 157 142 76 8 25 14 Keim oo 0 0 a5 ee 320 289 132 124 127 111 132 23 344 342 334 Nioskaumer 295587888 349 290 | 184 160 201 196 186 276 346 357 358 Katherinenburg . . . ... | 56:8] 339 318 273 198 157 145 159 174 172 315 8 353 Aberdesd 5 6 © 00 5 0] Seal So 346 349 153 153 133 142 143 11 3 5 354 Petersburg... . . ....|599| 354 | 346 319 232 160 156 182 198 292 343 356 357 Kita oo uro.0 Boerse] 332 309 245 134 117 102 106 3ll 342 | "345 345 wo D DS w [J%} ) 1O) Te} [0.0] - (>) m TR [11 Diane, ee ee ar 138 136 156 312 332 338 332 SR a on ae a a a le) 287 254 154 122 148 144 157 197 217 3a 77337 Helsinstors 2 2.22.2.2|76022))77349 336 19 250 201 343 59 183 319 325 335 353 Es folgen nun die Konstanten der dritteltägigen Luftdruckschwankung für die einzelnen Stationen: die p sin 3x, q cos 3x und die daraus folgenden Phasenzeiten A, und Amplituden a,. Es ist 9:9, = tang A,; 9,:cos A, = a,. Diese detaillierte Mitteilung ist nötig, um andere Gruppierungen der: Stationen zu ermöglichen, J.v. Hann, 211 T-021 OEL. .020% sıl- T-P2l Alte | ide 60. F-061 60-2 N EOS I 890- »-£81 800-4 0002 = 180: 9.921 180: — | 00. 180. 9.821 080. — | 600. en + 810: 8-913 300. SO 290: 2.981 0 I 080: 9.00% 970-5 E90 0a ee ee 190. ©.8 090- 600- gc0. 0-€] 9°0- (0 sH0. 8:61 0F0. Flo. are °60- 3.8CE 60. 00 8el- °-1 32l- 300: EOT- ©: 8CE gol. AU ee | a ee ET: 0.848 Erl. 00. — sc]. 1.208 Set. 800. — CHI. 0.F FRI. 010. a ee 921. SEI sel. 080: z91- #1 391. F00- srl. 8:9C8 8HI- Oro er 621- T-2 821- 910- ell- 0.848 @Ll- 900. — De g.pcE IT- MOL em se 020. 2-8 990. 330. E0l- 9.17 960- 8E0: 090- 6-1 090. 200. RE 080. 9.89 110. 870. 690. 9.71 290: gI0. 3°0. G.Frl 270. — | 080 ee 2 280. G.0C] 9202 — Eer0- IP0. 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Teils dieser Arbeit, der die ganztägige und halbtägige Luftdruck- schwankung noch einmal behandeln wird, gebe ich vielleicht ausführlichere Hinweise auf das Beobachtungs- material. Die Tabellen des täglichen Ganges des Luftdruckes in Form von Abweichungen der Stundenmittel vom Monatsmittel der hier übergangenen Stationen, welche zu meiner Berechnung der dritteltägigen’ Druckwelle gedient haben, findet man in meinen und Angot’s schon zitierten Abhandlungen. Mönte Video, Rosario (Fisherton), Kimberley, Johannesburg, Sao Paulo, Mangarewa, Rio de Janeiro, Mauritius, Mollendo, Arequipa, St. Helena, Samoa, S. Paul de Loanda, Ascension, Daressalam, Batavia, Quixeramobim, Tabora, Kwai, Fernando Noronha, Ukerewe, Para, Quito, siehe Meteor. Zeitschrift und Sitzungsberichte der kais. Akademie. Buenos Aires neu, ganz von mir berechnet, auch die Abweichungen, nach den Anales de la Oficina Met., Argentina 4 bis 5 Jahre. Cordoba ebenda, Tomo XII Clima de Cordoba, Buenos Aires 1900, x 1803, deito, 2 Beobachtungsreihen vereinigt, eine fünf- und eine sechsjährige 1887/92 und 1894/98. Die älteste Beobachtungsteihe, die ich in meiner ersten Abhandlung benützt habe, ebenso Angot, ist unbrauchbar, gibt falsche Phasenzeiten und zu kleine Amplituden, dagegen liefern die neueren Registrierungen auffallend große Amplituden. Santiago de Chile, 1811 bis 1815, Jahrbücher des Instituto Central Meteorologico y Geofisico de Chile. Enthält die Stundenmittel des Luftdruckes dieser 8 Jahre, die erst kopiert wurden. Der letzte Jahrgang 1815 wurde mir von Herrn Direktor Knoche gütigst handschriftlich mitgeteilt. Sydney, Results of Met. Obs. made in New South Wales during 1901/1905, 5 Jahre, ganz neu berechnet (dann auch die A, und a, und A, und a, mit einer älteren Reihe bei Buchan, Challenger, Report, von mir berechnet, vereinigt). Boroma, von Fenyi berechnet (Met. Zeitschr., 1911, p. 457). Aden, Ind. Met. Mem. Vol. V. Manila, 1887/98, ganz neu gerechnet nach Report of the Philippine Commission to the President, Vol. IV. Washington 1901, p. 138. Port au Prince, 6 Jahre, von‘ mir neu gerechnet nach den ein- zelnen Stundenmitteln in den Annales du ‚Bureau Central. Tonkin, Le Cadet. Observ. met. faites A l’Observ. Central de I’Indochine, Phu Lien, 1911. Hongkong, neuere Reihe, 1885/93, nach Bergholz, mitgeteilt in Met. Z., 1899, p. 320. i . Japanische Stationen. Japan. Harmonic Analysis of the hourly Observations of the Barometric Pressure in Japan by T. Okada. The Bulletin of the Central Met. Observatory of Japan Nr. 2. Tokio 1909. Enthält die Kon- stanten A,, A,,A, A, und a,, a,, a,, a, von 9 Stationen. Die Zeit ist »Central Japan time«, das ist die des Meridians 135° E, ausgenommen Taihoku auf Formosa, wo die Westjapan Zeit gilt, das ist die von 120° E. Ich habe daher die Phasenzeiten nach den angegebenen Längendifferenzen auf mitt- lere Lokalzeit reduziert und daneben die Abweichungen der Stundenmittel von den Monatsmitteln, die erst berechnet werden mußten, abe rnur von jenen Stationen gebildet, wo die Stundenmittel nahezu _ für eine volle Stunde Ortszeit gelten. Über die Lage der Sationen wird folgendes bemerkt. Taihoku 25° 2’ N, 121° 30’ E, 9:3 m, liegt im nördlichen Teil von Formosa; das Klima ist mehr kontinental als insular. Kumamoto liegt im westlichen Teil von Kiushiu (32° 49’ N, 130° 42’E, 39'2 m), nur wenige Kilometer von der Westküste. Matsuyama liegt im Nordwesten von Shikoku, wenige Kilometer von der Küste des Inlandmeeres (33° 50’ N, 132° 45’ E, 37:4 m). Osaka liegt an der Mündung des Flusses Yodo, der in die Inlandssee fließt (34° 42’! N, 135° 31’ E, 5:6 m). Nagoya liegt an der pazifischen Küste (35° 10'N, 136° 55’ E, 15:2 m). Tokyo liegt am Ufer des gleichnamigen Golfes (835° 41’ N 139° 45’ E, 21'3m). Hakodate (41° 46’ N, 140° 44 E, 3 in), liegt an der Bai von Hakodate im Südwesten von Hokkaido. Sapporo (43° 4’ N, 141° 21E, 17m), liegt im Tal des Flusses Ishikari in West-Hokkaido, in etwa 25%m Entfernung von der Küste der Japan-See. Nemuro (43° 20 N, Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 7 50 Jo. Hanns 145° 35 E, 27 m), liegt an der gleichnamigen Bai im östlichen Hokkaido. Die Orte Taihoku, Kuma- moto, Matsuyama und Sapporo liegen in der Ebene, die andern an der Küste. Die zitierte Abhandlung des Herrn T. Okada liefert einen sehr schätzbaren Beitrag zur Kenntnis der täglichen periodischen Luftdruckschwankung. Die neun berechneten Stationen haben einen Breitenunterschied von 18°3 und einen Längenunterschied von 24°. Hätten wir doch von den Ver- einigten Staaten von Amerika eine Ähnliche Arbeit! Material dazu wäre vorhanden, aber die Berechnung desselben fehlt. Amerikanische Stationen: Washington, siehe Bennett, Monthly Weather Rev. 1906. Ärgerliche Eigenbrödelei hier wie an einigen anderen Orten (Cordoba zum Beispiel). Es werden nicht die Phasenwinkel, sondern die Zeit des Eintrittes des ersten Maximums angegeben, bei der dritteltägigen Schwankung besonders unangehm, da man zurückrechnen muß. Man kann ja doch nur die Phasenwinkel brauchen, sowohl zu Vergleichen wie zum Rechnen! San Franeisco, St. Louis, Neu OÖ rleans, Minnesota (Mittel von 3 Stationen),*) alle vollständig neu von mirberechnet. Die Stundenmittel der 5Jahre, 1898/1902 ausgezogen, die Abweichungen gebildet und gemittelt. Da es sich dabei gezeigt hat, daß fünfjährige Mittel im nördlichen Teile der Union noch großen Störungen unterliegen (die genannten Orte liegen zumeist auf einer stark frequentierten Zugstraße der Barometerminima), so wurden sie mit älteren, etwa fünfjährigen Mitteln vereinigt, welche W. Greeiy (Chief Signal Officer U. S. Army) mitteilt: Diurnal fluctuations of Amospheric Pressure at Twenty-nine selected stations in the United States, Washington 1891. Über diese Mittel wird im zweiten Teile dieser Abhandlung noch mehr zu sagen sein. Sie sind z. Th. in den Nachtstunden graphisch ausgeglichen worden. Diese Stundenmittel gelten für Lokalzeit, die früher zitierten neueren für die Zeit des 75. Meridians. Eine Vereinigung beider Reihen war deshalb nur für jene Stationen tunlich, wo die Zeitdifferenz zwischen Lokalzeit und Zeit des 75. Meridians sehr nahe eine volle Stunde beträgt, die Zonenzeit wirkt hier außerordentlich störend. Rohes Material zu einer Darstellung des täglichen Ganges des Luftdruckes läge für die Union jetzt in genügender Menge vor. Aber ein einzelner kann sich um ihre Berechnung nicht annehmen. Bisher bildeten deshalb die Vereinigten Staaten eine große Lücke in unseren Kenntnissen über den täglichen Gang des Luftdruckes. Ein wenig behoben wird nun dieser Mangel von mir durch Berechnung der oben genannten Stationen. Von Kanada fehlen gleichfalls die Angaben über den täglichen Gang des Luftdruckes fast ganz, das wenige, was vorhanden, ist nicht berechnet. Toronto ist, wie sich auch Angot überzeugt hat, kaum zu verwenden. Die englischen Stationen: Valentia, Kew, Falmouth, Glasgow, Aberdeen nach: Harmonic Analysis of hourly Observations of AirTemperatur and Pressure at the British Observatories’ Published by Direction of the Met. Couneil. London 1891. Enthält schon die Konstanten p,, 9, P>, Is, Ps, I:, Pı und q, für die Monate von 7 Stationen, und zwar für jedes einzelne Jahr 1871 bis 1882 und die Mittel dieser 12 Jahre. — Bukarest, 10 Jahre, nach einer sehr gefälligen Mitteilung der Stundenmittel des Luftdruckes von Coalescu, Direktor des Astr. und Met. Observatoriums daselbst. — Belgrad. Von Prof. Dr. Conrad berechnet, 10. Jahre, siehe Met. Z., 1917, S. 89. — Warschau. Viktor Ehrenfeucht, Über den täglichen Gang der meteorol. Elemente in Warschau. 1893/98 in russischer Sprache. Der Autor hat mir in dankenswerter Weise die Köpfe aller Tabellen auch deutsch überschrieben. — Potsdam, nach Brückmann, siehe meteorol. Zeitschr. 1907, p. 470. — Irkutsk, ganz von mir berechnet nach den russischen Annalen, 8 Jahre (1887 bis 1894). — Moskau, nach Leyst: Über den täglichen Gang des Luftdruckes in Moskau, 1893/99. Enthält auch die Konstanten des täglichen Ganges, und zwar von 12 Gliedern! Dieselbe Abhandlung enthält auch die Konstanten des täglichen Ganges für Petersburg, 1871/90, gleichfalls bis zum 12. Gliede. Die norwegischen Stationen: Kristiania, Bergen, Dovre, Trondtjem hat Birkeland berechnet siehe Met. Zeitschr. 1906, p. 540 bis 546. *» *) Duluth, Marquette, S. Paul, letzterer Station das doppelte Gewicht gegeben. ol llation des Barometers. ı Fr E47 6 Tägliche Os | 956- | 892. 6-F91 r-7 GEL Ir SoE: | 9.97 199. 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Asuncion (Paraguay) 25° 1S\S, 57° 40" W, 105 2, 5 Jahre (1893/97) ENDET ae 0°76 0:36 — 0463 341'7 1501 "80 713 BeBruans 0 ae 0:32 | 0-80 0:40 — 0'59 338-2 145-7 -86 | "72 ze | | Marz — 0:24 0-77 0:34 | — 0-58 345-5 149-6 79 68 Apıil } — 0°18 0:66 0-26 — 0°'66 3443 158°5 88 71 Mai ke — 013 0-56 0:26 — 0:59 346°6 156°6 58 "65 ee... 0500 | 0:54 0'26 — 0.59 350°5 1563 6 65 ANDERE 0 9 8 0 len 0 lese 0:62 0-30 — 0:59 347°3 1534 | 64 66 September 0.0 au ol 2 glon] 0:72 0:34 = 70265 348-6 152-0 73 7: ober —_ Geh 0:79 0:29 | — 0-68 347:6 156-8 81 74 November — 0'24 0:80 0:26 — 0'62 343°1 157°3 83 67 Dezember — Ve 0:79 0227 — 0:58 338°5 159-1 85 63 Jahr . — 0:31 0:83 0:38 — 0°56 289-7 145°7 89 67 — 0°211 0:720 0310 — (AK) 3443 19321 "792 687 A | | | i a5 red. sa sep Ile “ | 02 760/662 X. Kimberley 28° 43'S, 24° 46' E, 1232 m, 7 Jahre (1898/1904) JEMIE eo. or nk Sad 155°2 180:9 508 "605 -091 695 Bebuuaier e e 353-7 151°7 182-7 836 -617 -033 708 Marz it: 3540 151°2 366: I .658 "620 -030 710 lu ee 1 „3533 1564 3676 "531 62a: -096 703 ala, 3545 1571 3564 -483 "582 150 | 868 Puue ee 348-0 1544 3463 "470 551 -150 | 832 a en. 3552 154° 1 3539 .579 "559 -160 641 AUENISE Di, Do 357°6 158°5 348 °4 -627 658 -122 | 755 September: 363-1 1646 DT 795 -709 -102 | | 814 Oktopen I: SR 3644 1694 125-3 .831 "658 -025 755 November Le. 899°7 165 °3 185 °5 -935 - 860 074 758 Dezempeis 0: 358-9 1599 184-3 -907 "612 - 107 703 Jahr . Sn67 | 8 3158-7 348 -701 -617 ‚0 | 712 64 J.v. Hann, Tägliche Oszillation des Barometers. XV. Mangarewa (Rikitea) Niedrige Inseln 23° 15'S, 134° 45'W, 3m, 2 Jahre (1902/94), wahre Zeit Jannerw Le PIE: 34-3 | 167.30 | 1814 255 se ie Kabrnars IS a A os-s 217849 | 179°3 222 "687 -081 a ee es Shaosoe: | lea) 264 | -685 -028 N Er Re a 5 31-6 | 171°4 31-1 292 | 709 | 068 Mala er DaB. 1707) 18-8 -281 -697 126 Tun. 2.7.2 A 24:6 | 173 202,,,\ Mose 276 | 673. 0] Set RE | ragen | 12:4 - | 209 -643 "147 BNLSH SER ee 21:8 1590 | 6:8 159 FE 119 September Da N ae 20-5 157-5 | 13-5. | 258 750. » | 2.0 OktobEniaN a 25-4 1650 | 116-3 ta -738 -041 November" ... u. 2 sts waere 31°0 158°8 151°9 196 | -688 -097 Dezembert se een. ee 27°3 168 1 173°9 172 642 "123 Jahr . 26-0 166-8 88-8 -226 -690 = Die Konstanten der harmonischen Analyse der täglichen Luftdruckschwankung auf der nördlichen Halbkugel werden im zweiten Teile dieser Abhandlung mitgeteilt werden, aber nur die neu be- rechneten. Für die in dieser Hinsicht bisher kaum bekannte südliche Hemisphäre sind sie oben sämtlich mitgeteilt worden. In dem zweiten Teile werden auch die Abweichungen der Stundenmittel des Luftdruckes vom Tagesmittel aber nur für die neuen Stationen auf beiden Hemisphären zur Mitteilung gelangen. Im übrigen muß auf meine früheren Abhandlungen und auf Angot verwiesen werden. ZUR EMBRYOLOGIE DER ARISTOLO- CHIACEAE VON EMMA JACOBSSON-STIASNY (GÖTEBORG). MIT 2 TAFELN UND 3 TEXTFIGUREN. VORGELEGT IN DER SITZUNG AM 26. APRIL 1917. Wenn ich die hier folgende Darstellung der embryologischen Entwicklung der Aristolochiaceen trotz ihrer Unvollständigkeit bereits veröffentliche, so dürfte dies aus dem Grunde nicht unberechtigt erscheinen, daß Aristolochia sich als Beispiel einer außerordentlich großen Mannipgfaltigkeit der Jugend- stadien erwiesen hat. Obwohl diese scheinbar größere Mannigfaltigkeit der morphologischen Verhältnisse bei dieser und verwandten Gattungen nun aber auch bis zu einem gewissen Grade für diese Gattungen respektive für diese Reihen charakteristisch sein dürfte, so könnte sie sich zum Teil auch damit erklären, daß diesen Entwicklungsstadien sonst bei der Beschreibung nur ungenügende Aufmerksamkeit geschenkt worden ist. Es dürfte daher von Wert sein, neuerlich darauf hinzuweisen, daß dieses Verhalten, wenn man auf Grund der Angaben zu allgemein gültigen Schlußfolgerungen gelangen will, eine eingehendere Behandlung erfahren müsste. Für die Betrachtung der jüngsten zur Makrosporenbildung führenden Stadien stand mir für die Gattung Aristolochia ein etwa vier und einhalb Tausend Schnitte umfassendes Untersuchungsmaterial zur Verfügung. Auf diese Gattung will ich mich in meiner Schilderung auch beinahe ausschließlich beziehen. Das für Asarum europaeum vorliegende Material war viel geringer und ist daher noch lange nicht ausreichend, ein Bild der Jugendstadien zu geben. Dies "ist vielleicht eine Ursache dessen, daß ich bei dieser Gattung bisher stets nur eine einzige Archesporzelle und vier aus dieser hervorgehende Makrosporen beobachten konnte, deren chalazale sich allein zu einem Embryosacke entwickelt. Daß aber auch das Verhalten dieser Art in Wirklichkeit nicht ganz konstant ist, geht schon daraus hervor, daß Jönsson (21, p. 95) für Asarım europacum einen Fall abbilden konnte, in welchem aus zwei benach- barten Makrosporen einer Tetrade zwei Embryosäcke zur Entwicklung gelangt sind. Wenn dieser Befund nun auch schon einen Beweis dafür bildet, daß das mir vorliegende Material nicht alle bei Asarım möglichen Modifikationen umfaßt, so dürfte sich aus demselben doch bereits ergeben, daß die Jugendstadien bei Asarım eine bedeutend größere Konstanz als bei Aristolochia aufweisen. Bei Aristolochia Clematitis tritt zu einem Zeitpunkt, wo noch nicht die geringste Differenzierung des Nucellus zu beobachten ist, als Wucherung der Epidermis das innere Integument auf. Frst in dem Stadium, wo das zweite subepidermoidale, äußere Integument sich zu entwickeln ‘beginnt oder Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 0 66 Emma Jacobsson-Stiasny, nachdem es schon deutlich zu erkennen ist, fängt eine zwei bis drei Schichten unterhalb der Epidermis gelegene Zelle an sich zu verlängern und zu einem Archespor auszuwachsen. Zum Unter- schied von verwandten Formen wie zum Beispiel Cabomba caroliniana (3%, p. 230, Abb. 1), wo das Archespor sich schon lange vor Ausbildung der Integumente herausdifferenziert und die Samenanlage selbst bei Auftreten der sporogenen Zellen noch einen fast ganz flachen Höcker darstellt, wo sie daher bis zur Ausbildung der Integumente noch bedeutenden Veränderungen unterworfen ist, findet die Differenzierung des Archespors bei Arisiolochia erst zu einem viel späteren Stadium statt. Hier stellt auch die Samenanlage selbst zu dem Zeitpunkt, wo die Integumente auftreten, bereits eine kugel- förmige Erhebung dar. Dieser Unterschied in der Verteilung der FEntwicklungsintensität dürfte sich auch mit einem andern Unterschied des Verhaltens in Verbindung bringen lassen, damit nämlich, daß die Nucellarcalotte bei Aristolochia schon vor Ausbildung des Archespors aus sterilen Zellen hervor- geht, während sie bei Cabomba aus sporogenen Zellen, aus den Tapetenzellen, aufgebaut wird. Wenn nun in meinem Material auch stets nur eine einzige ausgesprochene Archesporzelle festzustellen war, so ließ sich doch manchmal bei Nachbarzellen eine relative Größenzunahme beobachten. Daß es bei Aristolochia jedoch tatsächlich zumindest auch zur Ausbildung eines zweizelligen Archespors kommen kann, läßt sich aus Abbildung 4 (Taf. I) ersehen, wo zwei parallele benachbarte Makro- sporenreihen, die eine im zweizelligen, die andere im vierzelligen Stadium zur Darstellung kommen. Das Auftreten mehrerer hintereinanderliegender Archesporzellen habe ich bisher weder bei Asarum noch bei Aristolochia beobachten können. Ein Vergleich der Polycarpicae ergibt, was die Ausbildung des Archespors betrifft, sehr mannig- faltige Verhältnisse. Bei den Rafflesiaceae (11, Taf. V, Abb. 1, 3, p. 45, 4, p. 305, 54, Taf. I, Abb. 2) ist bisher ebenso wie bei den Ceratophyllaceae (56, p. 496), Lardizabaleae (62, p. 8), Magnoliaceae (28, p. 3) und Berberidaceae (1, p. 423) immer nur eine einzige Archesporzelle festgestellt worden. Bei den Sarraceniaceae konnte Shreve (52, p. 110) unter vielen hundert Exemplaren nur dreimal mehr als eine Makrospore beobachten. Ob die Einheitlichkeit der Verhältnisse bei den genannten Familien aber auch wirklich den Tatsachen entspricht oder ob sie bloß eine scheinbare ist, muß noch dahingestellt bleiben. Feststellen läßt sich einstweilen nur, daß bei den Ranumculaceae, die in dieser Hinsicht in mehreren Vertretern untersucht sind, auch eine größere Mannigfaltigkeit festgestellt worden ist. Neben dem so häufigen einzelligen Archespor konnte hier bei Ranunculus multifidus (10, p. 79) auch ein zwei- bis dreizelliges, bei Caltha ein fünfzelliges (33, Taf. XVII, Abb. 12), bei Anemonella thalictroides ein ein- bis mehrzelliges (33, p. 298), bei R. abortivus und recurvatus (10, p. 79 und 33, Taf. XIX, Abb. 44), bei R. septentrionalis (10, p. 78) ein zwei- bis vierzehn Zellen umfassendes Arche- sporgewebe beschrieben werden. Eine ähnliche Vielzelligkeit des Archespors bei R. .septentrionalis wurde auch sonst unter den Polycarpicae bereits bei den Cahrcanthaceae (26, p. 10) und Lauraceae (32, p. 270) festgestellt, deren Nucellus nach Mirande in dieser Hinsicht mit den Rosaceae Überein- stimmung zeigt. Von dieser Modifikation, einem der Anlage nach . vielzelligen Archespor, will Nitzschke (37) eine gewissermaßen sekundäre Vermehrung dieser Zellen unterschieden sehen, bei welcher das mehrzellige Archespor aus der Teilung einer einzigen primären Archesporzelle hervorgehen kann. Diese Modifikation, die sich sehr wohl als Zwischenstufe erklären läßt, ist auch früher schon, jedoch ohne die bewußte prägnante Unterscheidung, beschrieben worden (33, p. 298). Was aber diese Ver- hältnisse bei Cabomba betrifft, so scheinen sie mir bis zu einem gewissen Grade doch noch eine Nachprüfung zu fordern. Es dürfte nicht ausgeschlossen sein, daß es sich in manchen Fällen dort, wo Nitzschke eine vermehrte Zahl von Archesporzellen vor sich zu haben glaubte, um vier Makrosporen einer einzigen Tetrade handelt. Abbildung 12, p. 237 ließe sich zum Beispiel in diesem Sinne deuten. Was nun die Bedeutung des Archespors als systematisches Merkmal betrifft, sind die Meinungen überhaupt noch sehr geteilt. Während Lloyd (25, p. 63) behauptet, daß »the appearance of a pluri- cellular archespor may by no means be considered as primitive. It has been shown by several workers to oceur in widely separated families, and with certainty may be said to have no phylogenetic signi- Zur Embryologie der Artstolochiaceae. 67 ficance« und während er die verschiedenenen Modifikationen des Archespors ausschließlich als »reccurent morphological structures called out in response to physiological necessities« (25, p. 46) erklärt, sehen andere in dem vielzelligen Archespor, »a primitive character that has been retained or at least not entirely eliminated« (42, p. 131). Eine ähnliche Auffassung des Archespors als eines ursprünglichen Charakters dürfte wohl auch in Coulters Bemerkung zum Ausdruck kommen, daß »the evidence is clear that the single archespor of Ranunculus is but an remnant of an archesporial mass of cells« (10, p. 78), indem er hier nur darauf Rücksicht nimmt, daß das einzellige Archespor von Ranunculus sich von einem vielzelligen Monochlamydeenarchespor ableiten läßt und nicht darauf, daß diese Form gerade wieder einen Ausgangspunkt einer Reihe mit sekundärer Vermehrung dieses Gewebes zu bilden scheint. Noch weniger deutlich spricht sich in dieser Frage Nitzschke aus, indem er (37, p. 258) sagt, »das Merkmal mehrfacher Archespore ist, wo es bei andern alten Familien vor- kommt, .... — bei höher stehenden Familien: Asclepiadaceae, Rnbiaceae, Compositen ist das Vorkommen weit seltener — als eins von Ursprünglichkeit anzusehen... .« Es kommt hier nicht zum Ausdruck, ob wir es nach seiner Aufassung bei diesen höheren Familien mit einem rudimentären Charakter zu tun haben, der noch nicht verschwunden ist, oder ob es sich hier um eine sekundäre Vermehrung des Archespors handelt. Diese Frage läßt sich aber auch nicht endgültig beantworten, ohne die einzelnen Fälle auf ihre Ursprünglichkeit hin zu überprüfen. Eine solche Überprüfung ist aber augenblicklich infolge Unsicherheit der verwandtschaftlichen Beziehungen zumeist noch nicht möglich. Dies sei gerade an der Hand eines aus dem hier betrachteten Formenkreise gewählten Beispiels bewiesen. Die Polycarpicae umfassen neben Vertretern mit einzelligem Archespor auch solche, die ein mehr oder minder stark entwickeltes Archesporgewebe zur Ausbildung bringen. Bei den Monochlamydeen ergibt ein Vergleich der embryologischen Befunde eine geschlossene morpholo- gische Reihe von einem mehr als dreihundert Zellen umfassenden Gewebe beı Casuarina, zu einem bloß der Anlage nach umfangreichen sporogenen Gewebe, an dem aber aus unbekannter Ursache nur spärliche Zellen zur vollen Ausbildung gelangen (22, p. 319), wie bei Jnulans endlich zu einem einzelligen Archespor, wie es zum Beispiel bei den Myricales, den meisten Urticales und Tricoccae beobachtet worden ist. An die Polycarpicae wurden ihrerseits wieder die Rosaceae angeschlossen, die mit einer einzigen Ausnahme (36, p. 14) ein vielzelliges Archespor aufweisen. Haben wir es hier nun mit einer geraden Entwicklungsreihe in dem Sinne zu tun, daß die Polycarpicae oder zumindest diejenigen ihrer Vertreter, denen sich die Rosaceae anschließen lassen, von Monochlamydeen mit viel- zelligem Archespor abzuleiten sind, oder liegt hier eine gebrochene, zickzackförmige Entwicklung in dem Sinne vor, daß wir es bei den Polvcarpicae oder bei den Rosaceae mit einer sekundären Ver- mehrung dieses Gewebes zu tun haben? Wenn aber ein umfangreicher Vergleich dieser Verhältnisse einmal tatsächlich ergeben sollte, daß das vielzellige Archespor in manchen Fällen sekundär vom ein- zelligen abzuleiten ist, so wäre dieser Befund auch als Gegenargument gegen die so häufig geäußerte aprioristische Annahme einer stets geradlinigen Entwicklung der Merkmale von prinzipiellem Interesse. Mit dieser Frage, ob das vielzellige Archespor ursprünglich oder abgeleitet sei, oder ob es endlich zu verschiedenen Zeiten auftauchen kann, wurde zum Beispiel von Lloyd eine zweite Frage identifiziert, nämlich die Frage, ob diesem Merkmal ein systematischer Wert zukomme oder nicht. Hier handelt es sich aber um eine Vermengung heterogener Dinge. Es kann wohl zugestanden werden, daß es die systematische Verwertung dieses Merkmals erleichtern könnte, wenn es sich ergeben würde, daß wir es stets mit einer einsinnigen Entwicklung des Archespors von einem Gewebe zu einer einzigen Zelle zu tun haben. Allerdings würde auch in diesem Falle die Einzelligkeit des Archespors nicht als zwingendes Argument für eine abgeleitete systematische Stellung, die Vielzelligkeit als Beweis einer größeren Ursprünglichkeit anzusehen sein. Auch dann, wenn die einzig mögliche Modifikationsreihe einer Reduktionsreihe entspricht, könnte die Reduktion dieses Merkmals in verschiedenen Richtungen in ver- schiedenem Tempo erfolgen, die Modifikation eines Einzelmerkmals würde daher niemals einen Gradmesser für die Entwicklungshöhe einer Gattung bilden können. Jedesfalls erscheint es aber sehr wohl möglich, 68 Emma Jacobsson-Stiasny, dieses Merkmal auch dann für systematische Zwecke zu verwerten, wenn wir es hier nicht mit einer solchen einstimmigen geradlinigen Entwicklung, sondern wirklich, der Auffassung Lloyds gemäß, was allerdings erst des umfangreichen Beweises bedart, mit »recurrent morphological structures« zu tun haben. Auch dann können sich auf Grund dieses Merkmals Modifikationsreihen ergeben, deren Vergleich mit den Modifikationsreihen anderer Merkmale, wie Nitzschke ihn vorzunehmen versuchte, zur Klärung der syste- matischen Beziehungen innerhalb der Formenreihen beitragen könnte. Als Argumert dafür, daß den Modifi- kationen des Archespors aber tatsächlich systematische Bedeutung zukomme, könnte auch die Konstanz seines Auftretens sprechen. Es würde sonst, um ein Beispiel zu nennen, ganz auffallend erscheinen, daß die Rosaceen mit einer einzigen Ausnahme ein vielzelliges Gewebe, die nahe verwandten Leguminosen dagegen bisher ausnahmslos nur eine einzige Archesporzelle aufweisen. Daß diese Konstanz des Verhaltens nur eine scheinbare ist und bloß auf den Zufall der Formenwahl zurückgeführt werden soll, läßt sich, wenn es sich auch um große Formenkreise handelt, in Anbetracht der großen untersuchten Formenzahl nicht annehmen. Die große Einheitlichkeit des Verhaltens dürfte daher wohl tatsächlich für den systema- Fig. 1. Fig. a. Fig. b. Einige Beispiele für die mannigfaltige Orientierung der Tetradenzellen. (Sämtliche Figuren gezeichnet mit Zeiß Zeichenapparat bei Anwendung von Zeiß Ölimm. + Oecul. 6; Vergröß. ungef. 950.) tischen Wert dieses Merkmales sprechen. Jedesfalls läßt sich aber die Frage nach der systematischen Bedeutung des Archespors nicht jetzt schon negativ beantworten, die vorliegenden Befunde würden im Gegenteile eher im positiven Sinne zu deuten sein. Die Frage bedarf aber zu ihrer endgültigen Lösung erst eines umfangreichen embryologisch-systematischen Vergleiches. Vorläufig kann die Betrachtung der Morphologie des Archespors daher nur zu Fragestellungen anregen. So könnte man in der analogen Ausbildung des Archespors bei den Lauraceen vielleicht einen Hinweis auf eine nähere Beziehung dieser Familie zu den Rosaceen sehen, ebenso wie die nahe Zugehörigkeit der Calycanthaceen zu den Rosaceen sich in der gleichartigen Ausbildung des Archespors zu bestätigen scheint. Vielleicht läßt sich auch, um ein anderes Beispiel zu nennen, das Auftreten vielzelliger Archespore bei manchen ursprüng- lichen Helobien und Araceen als neues Argument ihrer Verwandtschaft betrachten. Die Nucellarepidermis von Aristolochia weist entweder nur eine einzige oder überhaupt keine Querteilung auf. Zur Zeit der Makrosporenbildung haben die beiden Integumente bereits eine größere Entwicklung erfahren, wenn es auch noch nicht zu ihrer Vereinigung über der Nucellusspitze Zur Embryologie der Aristolochiaccae. 69 gekommen ist. Ein Querschnitt durch den Fruchtknoten, der den Funikulus und die Samenanlage selbst im sagittalen Längsschnitt trifft, läßt entweder vier, drei oder auch nur zwei linear angeordnete Makrosporen feststellen. Eine Reihe von Vergleichen ergibt als das Mittel des Verhältnisses für das Auftreten dieser drei Modifikationen die Zahlen 1:25:25. Von diesen Modifikationen ist die scheinbare Dreizahl der Makrosporen in einer Schnittebene auf eine T-förmige Anordnung der Tetradenzellen zurückzuführen, die sich durch die Juxtaposition der vierten Makrospore mit irgend -einer der drei andern Makro- sporen erklären läßt. Auf diese Weise resultiert bereits durch die Lage der parallel gestellten Makro- sporen innerhalb der Tetrade eine große Mannigfaltigkeit der Verhältnisse, indem sich schon hiedurch drei Modifikationen ergeben. Als weitere Modifikation tritt aber noch der Fall hinzu, der im Schnitte nur zwei übereinander gelagerte Makrosporen erkennen läßt. Er entspricht einer mikrosporenartig haufenförmigen Orientierung der Tetradenzellen. Wenn es nun bereits recht auffällig ist, daß das Bild der Dreizahl der Makrosporen sich so ungleich häufiger beobachten läßt als das Bild der Vierzahl bei Juxtaposition eines Zellenpaares, so erscheint es aber noch auffälliger, daß das Bild einer massen- förmigen Vierzahl in diesem etwa‘ viertausend Schnitte dieses Stadiums umfassenden Material überhaupt nicht zu beobachten war. Dieses Bild stellt wohl aber die notwendige Ergänzung zu der so häufig beobachteten Zweizahl dar. Diese Erscheinung dürfte darauf zurückzuführen sein, daß die Teilungsebene der Makrosporen zur Samenanlage eine ganz fixe Orientierung zeigt und die vorlie- senden Schnitte, da sie durchwegs zur Sagittalebene parallel orientiert waren, nur eine bestimmte Ansicht zugänglich machen Die große Mannigfaltigkeit des Makrosporenbildes erschöpft sich aber mit den genannten Modifikationen noch nicht. Außer den erwähnten Grenzfällen finden sich auch alle Übergangsstufen zwischen der linearen und massigen Lagerung der Tetradenzellen vor, die sich durch die große Mannigfaltigkeit der Orientierung der Zellwände ergeben. Diese Zellwände können mit der Axe der Samenanlage jeden möglichen Winkel einschließen. Als eine häufige Erscheinung bedarf es auch der Erwähnung, daß die Querwände der linearen Tetrade, von der Chalaza gesehen, eine auffallende Konkavität zeigen. Dies dürfte sich vielleicht damit in Beziehung setzen lassen, daß die vier Tetradenzellen häufig statt strickleiterförmig stufenförmig aneinander gereiht sind. Das Auftreten einer massigen Orientierung der Makrosporen ist innerhalb dieses Verwandt- schaftskreises auch sonst häufig. Ihre extremste Modifikation, die Anordnung in T-Form ist innerhalb der Polycarpicae auch bei den Nymphäaceen (37, p. 261), ferner im Sinne der Schilderung, obwohl Abbildung 7, Tafel XXVII erst der Nachprüfung bedarf, auch bei den Berberidaceen (1, p. 424), den Sarra- ceniaceen (92, Taf. IV, Abb. 22), bei den Anonacecae (13, Taf. XV, Abb. 7 u. 8), bei verschiedenen Arten der Gattung Ranunculus wie bei R. abortivus (33, Taf. XIX, Abb. 36) und bei Myosurus (29, Taf. II, Abb. 9a) beobachtet worden. Sie konnte ferner auch bei nahen Verwandten, nämlich bei Neurada (36, p. 15) und Ruppia (35, p. 13), bei Potamogeton (16, p. 343) und Butomus (17, p. 66) festgestellt werden. Jedesfalls erscheint aber diese nichtlineare Anordnung bereits auf Grund meiner Zusammen- stellung keineswegs auf diesen Verwandtschaftskreis beschränkt. Sie konnte auch bei Urtica (99, p. 248), bei Cynomorium (20, p. 198), ferner bei Daphne (58, Taf. XXV, Abb. 46 und 39, Taf. XXIV, Abb. 46), bei Drosera (41, Abb. 27, p. 43), bei Garcinia (46, p. 5) und Diospyros kaki (64, Taf. XII, Abb. 26) beobachtet werden. Neben dieser extremen Modifikation und mit ihr oft durch Übergänge verbunden, findet sich auch eine massige Anordnung bei mehr oder minder ausgesprochener Schiefstellung einer Zellwand vor. Als Beispiele seien die Befunde bei Cytinus (3, Taf. VI, Abb. 4), Ranunenlus septentrionalis (33, Taf. XIX, Abb. 47), Ceratophyllum (56, p. 497) und Citrus (38, Taf. IX, Abb. 69) genannt. Diese Zusammenstellung kann nun aber keineswegs eine Einsicht in die Verteilung des Merkmals geben und zu Schlußfolgerungen berechtigen. Nicht nur daß diese hier gegebene Übersicht der Befunde einen mehr zufälligen Charakter trägt und keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben will, so könnte auch eine vollständige Zusammenstellung der Literaturangaben nur zu ganz hypothetischen Schlußfolgerungen führen, da diese Stadien in vielen Fällen nicht genügend ausführlich berücksichtigt 0 Emma Jacobsson-Stiasny, worden sind. Infolge dieser zu geringen Berücksichtigung dürften die Beschreibungen einerseits nicht alle vorhandenen Modifikationen dieser Stadien umfassen, anderseits aber auch, worauf bereits Murbeck (35, p. 13) und Malte (2%, p. 17) hingewiesen haben, eine Fehldeutung einschließen, indem in vielen Fällen eine Reduktion der Tetrade auf die Dreizahl der Makrosporen beschrieben worden ist, wo tatsächlich eine T-förmige Anordnung der Zellen vorgelegen hat. Von Nitz.schke ist bereits darauf hingewiesen worden (37, p. 257), daß »die zweite Form der Tetradenbildung ... die Teilung in T-Form ... ein systematisches Merkmal von Bedeutung zu sein scheint«. Er hat es auch in diesem Sinne als ein T'eilmerkmal zur Klärung der Verwandtschafts- beziehungen der Helobiae zu den Polycarpicae verwendet. Die Frage bleibt dagegen nach offen, ob das Merkmal der alinearen Anordnung der Makrosporen stets als ursprünglich betrachtet werden muß oder ob es zu verschiedenen Zeiten aufs neue aufgetaucht ist. Eine Lösung dieser Frage läßt sich aber augenblicklich noch keineswegs anstreben. Im Sinne der Homologisierung der Makrosporen- und Mikrosporentetrade müßte man allerdings erwarten, daß die massige Anordnung der Makrosporen die ne Big. 2. Fie. a. Fig. b. Fie. e. Fie. d. a und Dals Beispiele verschiedenartiger Lage der dominierenden Makrosporen; Fig. c, d und e zeigen verschiedene Fälle bedeutender Größenzunahme mehrerer einkerniger Makrosporen. (Alle Figuren gezeichnet mit Zeiß Zeichen- apparat bei Anwendung von Zeiß Ölimm. + Oeul. 6; Vergröß. ungef. 950.) ursprüngliche sei. Ob diese Erwartung sich aber auch tatsächlich bestätigt, wird sich jedoch erst an der Hand eines größeren Befundmaterials ergeben können. Überraschend wirkt aber von diesem Gesichtspunkte aus die Tatsache, daß diese Anordnung bisher bei den Monochlamydeen so selten beobachtet worden ist, daß insbesondere für die ursprünglichen Reihen keine Angabe einer T-förmigen Anordnung vorliegen dürfte. Dies bedarf allerdings noch der Überprüfung. Sollte sich dies aber bestätigen, so wäre es von Interesse festzustellen, ob in dem Sinne eine Korrelation der Merkmale vorliegt, daß die Ausbildung eines mehrzelligen Archespors das Auftreten einer alinearen Anordnung erschwert. Auffallend erscheint es, in Anbetracht der vermuteten Ursprünglichkeit dieses Merk- mals auch ferner, daß die massige Anordnung der Makrosporen, während die lineare in manchen Formen- kreisen mit absoluter Starrheit festgehalten wird, nicht fixiert zu sein scheint. Eine Gattung, die wie ‚Aristolochia, eine alineare Anordnung aufweist, bringt nicht nur eine ganze Modifikationsreihe dieser Orientierung, sondern neben dieser auch noch die lineare Anordnung zur Entwicklung. Wie weit die ganze Reihe der bei Aristolochia auftretenden alinearen Modifikationen aber auch sonst nebeneinander auftreten können oder wie weit die einzelnen Variationen zumindest für verwandte Gattungen konstant zu sein pflegen, muß vorläufig noch dahingestellt bleiben. Aus den bisher vorliegenden Angaben muß man schließen, daß es in der Mehrzahl der Fälle die terminalen Makrosporen sind, die Juxtaposition Zur Embryologie der Aristolochiaccae. 71 _ zeigen. Eine Parallelstellung der basalen Makrosporen, wie ich sie als eine spezielle Modifikation bei Aristolochia feststellen konnte, scheint soweit zumindest meine Literatureinsicht reicht, sonst noch nicht beschrieben zu sein. Jedenfalls ist sie äußerst selten. Dies könnte sich wenigstens zum Teil auch damit erklären, daß (36, p. 15) »die obere primäre Tochterzelle ebenso wie bei Ruppia verhältnismäßig niedrig ist und mit ihrem größten Durchmesser fast rechtwinkelig gegen den der unteren gestellt ist«, daß also die Größenreduktion der terminalen gegenüber der chalazalen Makrosporen, die sich durch die Lagerung gegenüber dem Nahrungsstrom erklärt, eine Ursache dessen bildet, daß die Juxtaposition vor allem bei den der Mikropyle benachbarten Zellen auftritt. Die gleiche auffallende Mannigfaltigkeit, wie sie in der Orientierung der Einzelmakrosporen zum Ausdruck kommt, läßt sich auch in der Zahl und Lage der zur Reife gelangenden Tetraden- zellen feststellen. Fig. a. Fig. a und 5b als Beispiele des Fortbestehens mehrerer Makrosporen während des Zweikernstadiums der dominierenden; Fig. c eine analoge Modifikation während eines späteren Stadiums; Fig. d. Fall der Ausbildung zweier lebensfähiger vierkerniger Embryosäcke. (Alle Figuren gezeichnet mit Zeiß Zeichenapparat bei Anwendung von Zeiß Ölimm. + Ocul. 6; Vergröß. ungef. 950.) Bei linearer Anordnung derselben ist zuerst eine ziemlich gleichmäßige Entwicklungsfähigkeit aller zu erkennen, so daß zu einem jüngeren Stadium in manchen Fällen auch eine andere als die chalazale Makrospore die größte Wachstumsenergie zu besitzen scheint. Trotzdem ist es bei der linearen Anordnung der vier Makrosporen doch zumeist die chalazale, die aus dem Konkurrenzkampf siegreich hervorgeht. Dagegen scheint bei einer massigen Lagerung die Weiterentwicklung mehrerer Makrosporen sehr häufig zu sein. In einer großen Zahl von Fällen konnte hier das Auftreten von vier außerordentlich großen einkernigen, häufig auch das Vorkommen einer zweikernigen neben einer oder mehreren einkernigen Makrosporen beobachtet werden. Die bei der Konkurrenz überwundenen Makro- sporen sterben nicht von selbst ab, sondern werden verdrängt. Die Reste dieser Zellen sind in der Regel im Vierkernstadium bereits verschwunden. In manchen Fällen konnten aber zu diesem Zeit- punkte neben der vierkernigen auch noch ein- oder zweikernige Makrosporen festgestellt werden. Zweimal wies das Material zwei benachbarte schief zueinander gelagerte vierkernige Makrosporen auf. Sehr selten konnten ferner neben einem reifen Embryosack auch die ungeschrumpften Reste ein- und zweikerniger Makrosporen beobachtet werden. Ein einziges Mal fanden sich zwei achtkernige Embryo- säcke neben den Resten einer dritten Makrospore vor. 72 Emma Jacobsson-Stiasny, Als Tatsache läßt sich daher unbedingt feststellen, daß eine Mehrzahl mehrkerniger in Weiterentwicklung begriffener Makrosporen zumeist in nichtlinearer Anordnung zur Entwicklung kommt. Die gleiche Beobachtung liegt auch für eine,andere Familie der Polycarpicae vor. Nitzschke hat bei Cabomba bereits feststellen können (37, p. 253), daß »die Makrosporen bei doppelten Embryo- säcken zu zwei und zwei übereinander angeordnet sind, während bei einfachen entweder vier Makro- sporen hintereinander liegen, oder die homöiotypische Teilung in T-form erfolgt, wie auch bei allen andern untersuchten Pflanzen«. Es drängt sich nun die Frage auf, ob diese Erscheinung darauf zurück- zuführen ist, daß die vier Makrosporen bei haufenförmiger Anordnung dem Nahrungsstrom gegenüber ähnlich situiert sind und daher beim Eintreten der Konkurrenz die gleiche Aussicht auf Weiter- entwicklung besitzen. Diese Erklärung erscheint wohl als wahrscheinlich, läßt sich aber deshalb durch das Verhalten von Aristolochia nicht als unbedingt bewiesen ansehen. In Anbetracht der stufenförmigen Orientierung der linearen Tetrade ist es hier auch möglich, daß auch bei dieser linearen Anordnung, wenn mehrere Makrosporen zur Weiterentwicklung gelangen, infolge verschiedener Verschiebungen während des Wachstums eine sekundäre haufenförmige Lagerung der Tetradenzellen resultiert, so daß die massig gelagerten mehrkernigen Makrosporen also ebensowohl auf eine ursprünglich lineare als auch auf eine alineare Tetrade zurückzuführen sein könnten. Bezüglich der Entwicklungsfähigkeit der Archespore liegt aber bereits ein analoger wie der hier gegebene Erklärungsversuch von Nitzschke vor. Während es bei Parallelorientierung, also bei einer zur Längsaxe der Samenanlage von Cabomba parallelen Neben- einanderlagerung dieser Zellen zu einer Vermehrung der Embryosäcke kommen kann, tritt dies dort nicht ein, wo zwei Archespore hintereinander liegen, da in diesem Falle »das Schicksal des einen, welches vor dem andern gelegen ist, bald besiegelt erscheint, da es schnell dem Wachstum des unteren, der Chalaza näher liegenden Archespore zum Opfer fallen muß.« (37, p. 238). Auf gleiche Weise wie die Parallelstellung in diesem Falle eine Voraussetzung für die Weiterentwicklung der Archesporzellen bildet, würde sie bei Aristolochia das Fortbestehen mehrerer Makrosporen ermöglichen. Auch hier müssen wir uns wieder vor die Frage gestellt sehen, ob dem betrachteten Merkmal, der Lebensfähigkeit aller vier Makrosporen, eine phylogenetische Bedeutung zukomme und ob es für systematische Zwecke zu verwerten sei. Hiezu hat Nitzschke bereits Stellung genommen. Er will »in dem Bestreben mehrerer Makrosporen, ihre Gleichwertigkeit lange zu bewahren, ein Merkmal großer Ursprünglichkeit sehen« (37, p. 257 und 258). Mir will es dagegen scheinen, als ob auch diese Frage, wenngleich viel dafür sprechen dürfte, daß dieses Merkmal in manchen Fällen sekundär wieder auftauchen kann, momentan noch nicht zu entscheiden ist. Zu welchem Resultat man bei der Frage nach der Ursprünglichkeit dieses Merkmals aber gelangen mag, so scheint festzustehen, daß es für systematische Reihenbildung sehr wohl zu verwerten ist. Hiefür dürfte auch schon die große Konstanz und Heterogenität des Verhaltens verschiedener Formenkreise sprechen. Während die Frage nach der phylogenetischen Bedeutung dieses Merkmals von Nitzschke aufgeworfen worden ist — aus seiner Darstellung ist es keineswegs zu entnehmen, daß er, wie Palm behauptet (43, p. 137), die phylogenetische mit der kausalen Betrachtung vermischt und verwechselt, es ist ihm vielmehr ausschließlich um die phylogenetische und nicht um eine kausale Erklärung zu tun — wurde von Palm der Versuch gemacht, die Erscheinung der gleichartigen Lebens- fähigkeit der Zellen mancher Tetraden kausal zu erklären. Er kommt hiebei zu dem Resultate (43, p. 144), daß »Etwa 75 Prozent aller bisher beobachteten Fälle... keimungsphysiologischer Gleichwertigkeit der Makrosporen .... durch die wegen des Vorkommens eines mehrzelligen Archespores gleichmäßigere Nahrungsverteilung im Nucellus sicher erklärt werden können . .“. Für das Verständnis der übrigen hier nicht erwähnten Fälle fehlt zur Zeit jede positive Grundlage«. Diese von Palm beobachtete Koinzidenz der keimungsphysiologischen Gleichwertigkeit der Makrosporen und der Ausbildung eines vielzelligen Archespors muß wohl zum Teil tatsächlich in seinem Sinne darauf zurückgeführt werden, daß diese beiden Faktoren zueinander in kausaler Abhängigkeit stehen, zum Teil aber auch darauf, daß sie parallel als Ausdruck der gleichen Ursache auftreten. Günstige: Ernährungsverhältnisse, die ee ME Zur Embryologie der Aristolochiaceae. Te bereits eine Weiterentwicklung mehrerer Archespore verursacht haben, ermöglichen auch die temporäre Weiterentwicklung mehrerer Makrosporen. Auf die Darstellung der folgenden Stadien gehen die meisten Beschreibungen leider nur sehr wenig ein. In der Regel liegen daher gar keine oder nur ganz ungenaue Angaben darüber vor, ob eine Mehrzahl benachbarter Makrosporen das Zwei-, Vier- oder Achtkernstadium erreichen können. Häufig fehlt auch dort, wo tatsächlich mehrere Embryosäcke beschrieben worden sind, eine Angabe darüber, welche Kernzahl sie aufweisen. Auch die Erscheinung des Auftretens mehrerer reifer Embryosäcke scheint nur ganz selten eine zweckbewußte Überprüfung erfahren zu haben; in den meisten Fällen ist die Angabe ihres Auftretens scheinbar bloß darauf zurückzuführen, daß sie sich zufällig der Beobachtung aufdrängten. Eine Einsicht in diese Verhältnisse wird auch dadurch erschwert, daß es dort, wo mehrere Embryosäcke vorliegen, in vielen Fällen — als Beispiel sei auf die Beschreibung von Delphinium (33, Taf. XVII, Abb. 9) und Cabomba piauhiensis (S, p. 378) hingewiesen — nicht zu entnehmen ist, ob sie von verschiedenen Archesporzellen oder von den Zellen einer einzigen Tetrade abzuleiten sind. Trotzdem ist aber die Bedeutung dieses Merkmals bereits von Mottier erkannt worden, indem er (33, p. 300) sagt »Although the presence of more than one embryosac has been observed by several investigators in widely separated families, yet further resurch will undoubtedliy show the phenomenon to be still more prevalent .., Just how far this fact will through light upon the origin of the angiosperms remains yet to be Seen. but it certainly contributes to the phylogeny of the seed plants«. Es ist ferner auch zweifellos, daß dieses Merkmal bei einer konsequenten Berücksichtigung für die systematische Reihenbildung von großem Wert sein könnte. Wenn man jedoch auf Grund des bisherigen Beobachtungsmaterials über- haupt zu irgendwelchen provisorischen Schlußfolgerungen berechtigt ist, so möchte man behaupten, daß es verhältnismäßig selten zur Ausbildung mehrerer reifer Embryosäcke kommt. Selbst in Formenkreisen, für die man ihr Auftreten als charakteristisch betrachten möchte, den Monochlamydeen und Rosaceen, liest nur eine begrenzte Zahl von Angaben vor. Dies dürfte sich aber vielleicht doch nur teilweise durch die wenig eingehende Behandlung dieses Merkmals erklären. Es könnte wohl schon jetzt als Tatsache erscheinen, daß selbst bei Vertretern mit mächtigen Archespörgeweben wie zum Beispiel bei Carpimus (2, p. 415) die Zahl der reifen Embryosäcke gering ist und keineswegs in Proportion zum Umfang des Archespors steht. Aber nicht nur die Ausbildung reifer Embryosäcke, auch das Vorkommen mehrerer Makrosporen mit geringerer Kernzahl ist im mächtigen Archesporgewebe seltener als man erwarten möchte. Darauf ist bereits von Conrad (B, p. 413) hingewiesen worden, der hervorhebt, daß es in Anbetracht der außerordentlich großen Mächtigkeit des Archesporgewebes, das zwanzig bis sechzig Zellen aufweisen kann, »has been a matter of surprise that the phenomenon of a twocelled stage or a fourcelled stage in more than one megaspore in the same nucellus does not more frequently occur This condition, however we may better appreciate when we have learned more of the causes which determine the fate of a cell«.. Gerade vom Standpunkt der Zellmechanik dürfte eine eingehendere Behandlung dieser Stadien aber von großem Interesse sein. Was nun die Beobachtung Nitzschkes betrifft, daß »die in Mehrzahl ausgebildeten Embryosäcke oder ihre Mutterzellen größer waren als die einfachen Embryosäcke« (3%, p. 235), so konnte ich sie auch für mein Material, wenn auch nicht ausnahmslos, bestätigen. Es scheint mir aber jedenfalls notwendig, an Stelle von Nitzschkes »recht eigentümlichem« (43, p. 120), gewissermaßen teleologischem Erklärungs- versuch dieser Erscheinung einen streng kausalen zu setzen. Diese von ihm beobachtete Vergrößerung der in Mehrzahl ausgebildeten Embryosäcke läßt sich wohl nicht damit erklären, daß »dort, wo zwei Embryo- sackanlagen sich in die von der Chalaza kommenden Nährstoffe teilen müssen, jede möglichst nahe an die Nährstoffquelle zu gelangen suchen, oder vielleicht durch ein Verbeiwachsen an der Nebenanlage dieser die Hauptmasse ihrer Nahrung abzuschneiden und sie dadurch nicht nur im Längenwachstum, sondern auch in ihrer Nahrungsaufnahme zu übervorteilen suchen wird« (37, p. 235), sondern damit, daß die günstigen Ernährungsverhältnisse, die gerade zur Ausbildung mehrerer Embryosäcke geführt haben, auch ihr besonderes Wachstum veranlassen können. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 10 4 Emma Jacobsson-Stiashy, Der reife Embryosack ist bei Aristolochia ebenso wie bei Asarum vier bis fünf Zellschichten tief unterhalb der Epidermis gelegen, achtkernig und bipolar gebaut. Die Polkerne verschmelzen in der Mitte des Embryosackes. Die polaren Kerne umgeben sich mit Membranen. Bis zu diesem Zeitpunkt zeigt die Entwicklung der beiden Embryosäcke große Übereinstimmung, in den späteren Stadien weist sie dagegen bedeutende Differenzen auf. Während bei Asarum zur Zeit der Reife eine ganz auffallende Prädominanz des chalazalen Poles zu erkennen ist, die in den bereits von Hofmeister (15, p. 568) beschriebenen haustoriellen Vergrößerung der drei Antipoden ihren Ausdruck findet, zeigen die chalazalen Zellen bei Aristolochia zu diesem Zeitpunkt nur ganz geringe Dimensionen und sind sogar vielfach bereits in Schrumpfung begriffen. Während jedoch die Synergiden und die Eizelle von Asarım stets eine ganz geringe Größe aufweisen, nehmen diese Zellen bei Aristolochia eine mächtige Entwicklung und erfüllen endlich etwa ein Dritteil des Embryosackes. Diese Verhältnisse dürften wohl von prinzipiellem Interesse sein. Sie lassen ersehen, daß die günstigen Ernährungsverhältnisse, die bei andern Polycarpicae zur haustoriellen Vergrößerung der chalazalen Endospermkammer führt, bei zwei so nahe verwandten Gattungen wie Asarım und Aristolochia ganz verschiedene Reaktionen auszulösen vermag, daß zwei so nahe verwandte Formen sich ferner auch, was die Morphologie der Synergiden und Antipoden betrifft, ganz verschiedenartig verhalten können. Der Embryosack liegt bei beiden Gattungen im Reifestadium noch vier bis sechs Zellschichten tief im Nucellargewebe eingebettet. Dieses Nucellargewebe besteht an der Chalaza aus langgestreckten größeren Zellen, die etwas dickere, stark tingierbare Zellwände aufweisen. Das innere Integument überragt zu diesem Zeitpunkt das äußere und ist an der Spitze bis auf einen schmalen Mikropylen- kanal verwachsen. Das Stadium der Endospermbildung lag mir leider nur für Asarım vor. Bei dieser Gattung folgt jeder Teilung des Endospermkerns unmittelbar eine Wandbildung nach. Die so entstehenden Wände sind zuerst senkrecht zur Längsachse des Embryosackes gerichtet. Auf diese Weise kommt es zur Aus- bildung des gleichen Strickleiterstadiums, wie es bereits für die Anonaceen beschrieben worden ist. Dieselbe Modifikation ist von Hofmeister auch für Aristolochia festgestellt worden (15, Taf. X, Abb. VID). Ob aber die chalazale Endospermzelle bei dieser Gattung eine Vergrößerung zeigt und die haustoriellen Antipoden von Asarım funktionell ersetzen kann, bedarf noch der Feststellung. Das Auftreten zellularen Endosperms bei Ausbildung mächtiger haustorieller Antipoden, wie es sich bei Asarum findet, bietet aber wohl auch vom Standpunkt der Korrelation der Merkmale großes Interesse. Die Entwicklung eines Embryos konnte in dem mir zur Verfügung stehenden, je von einem einzigen Standort, dem botanischen Garten von Göteborg, respektive von Wien, stammenden Material leider nicht festgestellt werden. Gerade in Anbetracht dessen erscheint aber die so überaus häufige Entwicklung des Endosperms bei Asarum auffallend. Die Vermutung läßt sich nicht abweisen, daß wir es hier mit einer parthenogenetischen Endospermbildung zu tun haben. In diesem Sinne würde es jedenfalls auch sprechen, daß Hofmeister (15, p. 569) »in einem Falle deutlich beobachten konnte, daß die (Endosperm-) Zellbildung im Embryosack eintrat, bevor der Pollenschlauch . .. . den Scheitel des Embryosackes erreicht hatte«. Sollte sich dies aber tatsächlich bestätigen, so könnte die Tatsache, daß wir es hier wohl mit der Ausbildung parthenogenetischen Endosperms, nicht aber mit der Entwicklung eines parthenogenetischen Embryos zu tun haben, mit der Art der Polarität des Embryosackes in Beziehung gebracht werden. Die relative Begünstigung des chalazalen Poles, wie sie in dem gewaltigen Wachstum der Antipoden zum Ausdruck kommt, dürfte es in diesem Sinne auch verständlich erscheinen lassen, daß der primäre Endospermkern über den Eikern die Vorherrschaft gewinnt. Auf diese morphologische Betrachtung möchte ich mich vorläufig beschränken und von einem embryologisch-phylogenetischen Vergleich der Polycarpicae einstweilen noch absehen. Für einen solchen Vergleich scheint nicht nur das Befundmaterial der andern Familien noch nicht auszureichen, er würde auch erst eine Ergänzung der hier gegebenen Beschreibung als wünschenswert erscheinen lassen. Zur Embryologie der Aristolochiaceae. 75 Es erübrigt mir nur noch Herrn cand. phil. Hans Neumayr für seine bereitwillige Materialbeschaffung meinen Dank auszusprechen. Bei der Herstellung von Präparaten leistete mir der unterdessen dahin- geschiedene Präparator des I. Zoologischen Instituts in Wien, Herr Karl Bergmann, vortreffliche Dienste, N0 O1 Literaturverzeichnis. . Andrews F.M., Development of the embryosac of Jeffersonia diphylla. Bot. Gaz XX, 1895. . Benson M., Contributions to the embryology of the Amentiferae. Trans. Linn. Soc. III, 10, 1894, . Bernard Ch. Sur l’embryogenie de quelques plantes parasites. Journ. d. Bot. 68 ser. 1903. . Chodat R. et Bernard C., Embryologie du Cytinus hypocystis. Arch. d. Scienc. phys. et nat. XII, 1902. . Conrad A. H., A contribution to the life history of Quercus. Bot. Gaz. XXIX, 1900. Cook M. T., The embryogeny of som Cuban Nymphaeaceae. Bot. Gaz, XLII, 1906. — Development of the embryo-sac and embryo of Castalia odorata and Nymphaea advena. 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Habitus der Samenanlage zur Zeit des Auftretens der Makrosporen. Zeiß Obj. £ + Oeul. 6. Vergröß. unget. 450. Reifer Embryosack. Zeiß Ölimm. + Oeul. 6. Vergröß. ungef. 950. Reifer Embryosack mit angrenzender zweikerniger Makrospore. Zeiß Ölimm. + Ocul 6. Vergröß. unget. 950. Ausbildung mehrerer Embryosäcke. Zeiß Ölimm. + Oeul. 6. Vergröß. ungef. 950. 11a. Reifer Embryosack; maximale Größe der Synergiden. Zeiß Ölimm. —+ Oeul. 6. Vergröß. ungef. 950. 11h. Eizelle dieses Embryosackes. Vergröß. wie oben. I1c. Antipoden dieses Embryosackes. Vergröß. wie oben. (Gezeichnet mit Anwendung von Zeiß Zeichenapparat.) Wien warn h.Bann en 1 = {7} c < = de = KlasseBd. 9. — ss.matlı.naturw Akad.d.Wi Ss schriften d.kai De ah ae A Yet, REN BE Ti ana a ji == RB h pruluzpik VEN ee BAR: 7 an u. 9 nr 2. E ira bikini e a a ee aan Re & re: Aydıkahım ivvra. — in, REES EN wo ” r N ge Dahn En, u S ; i Ku FE. le Ir. Bu day - WW y H ar ER v Asarum europaeum. Fig. I. Stadium der Makrosporenbildung. Zeiß Ölimm. —- Zeiß Ocul. 6. Vergröß. 1000 (halbe Größe). > 2a. Embryosack vor Verschmelzung der Polkerne; oben ist der Eikern, unten eine Antipode sichtbar. Zeiß Obj. 4 + Zeiß Oeul. 6. >» 2b. Die beiden andern Antipoden des reifen Embryosackes. Vergröß. wie in 2a. 3. Habitusbild der Samenanlage zur Zeit der Reife des Embryosackes. Zeiß Obj. 16 -+- Ocul. 12. Vergröß. beil. 300. » 4. Embryosack nach Verschmelzung der Polkerne. Zeiß Obj. 4 + Oecul. 8. » 5. Stadium der Endospermbildung; oben Reste der Synergiden, unten zwei mächtige Antipoden. Zeiß Obj. 4 + Zeiß Ocul. 6. » 6. Späteres Stadium der Endospermbildung; oben Eizelle, unten eine Antipode in maximaler Größe. Zeiß Obj. 4 + Zeiß Ocul. 2. (Fig. 1 gezeichnet mit Anwendung von Zeiß Zeichenapparat; die anderen Fig. frei.) Tafel I. Lith.Anst.Th.Bannwarth, Wien. is. Akad.d.Wiss.math.naturw.Klasse,Bd. 9. = = = E E ©) a Jacobsson — Stiasny, E.: Embryologie der Aristolochiaceae. Autor del. HRsı.tin WISSENSCHAFTLICHR ERGEBNISSE DER MIT UNTERSTÜTZUNG DER KAISER- LICHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN IN WIEN AUS DER ERBSCHAFT TREITL VON F. WERNER UNTERNOMMENEN ZOOLOGISCHEN EXPEDITION NACH DEM ANGLO-ÄGYPTISCHEN SUDAN (KORDOFAN) 1914. II. MANTODEA (INSECTA ORTHOPTERA OOTHECARIA) VON F. WERNER MIT 6 TEXTFIGUREN VORGELEGT IN DER SITZUNG AM 8. FEBRUAR 1917 Die Ausbeute der Sudan-Reise 1914 ist, was die Artenzahl anbelangt, hinter derjenigen von 1905 nicht zurückgeblieben (beidemale 26 Arten); an neuen Formen dagegen ist sie erheblich ärmer, denn es wurden drei neue Arten (aus den Gattungen Compsothespsis, Eremiaphila und Paroxyophthalmus) gefunden, gegen 8 im Jahre 1905, von denen 3 neue Gattungen repräsentierten. Von diesen damals neuen 8 Arten wurden 3 (Pyrgomantis septentrionalis, Ischnomantis attarensis, Calamothespis adusta) in Kordofan wiedergefunden; außerdem noch weitere 13 Arten, so daß also etwa zwei Drittel der diesmaligen Zahl beiden Reisen gemeinsam, außer den drei jetzt neu beschriebenen Arten noch vier neu für den Sudan (Carvilia agrionina, Calidomantis fenestrata, Danuria serratodentata und Idolo- . morpha defoliata), 4 weitere, zwar nicht neu, aber auf der früheren Reise nicht gefunden (Tarachodes dives, Danuria impanmosa und Blepharodes sudanensis) sind. Die Gattungen Compsothespis und Carvilia sind überhaupt neu für den Sudan. Wenn man den Entwicklungszustand betrachtet, in dem sich die Individuen der einzelnen Arten befinden, so fällt es auf, daß im Vergleich zu denjenigen, die auch im Imaginalzustande vorliegen, die bloß als Larven oder Nymphen gesammelten stark vorwiegen; denn von den 26 Arten sind bloß 10, also 40°/, in entwickelten Tieren vertreten. Bei der Reise im Jahre 1905, die zur selben Jahres- zeit stattfand, war das Verhältnis umgekehrt, da hier auf 15 im Imaginalzustande gesammelte Arten nur 11 bloß im Larven- oder Nymphenstadium vorliegende kommen. Betrachtet man die Sache aber näher, so ist es ganz evident, daß der Unterschied durch die- jenigen Arten hervorgerufen wird, die vom oberen Nil (Bor bis Gondokoro) stammen: Paramorphos- celis, Tarachina, Galepsus capitatus, Pyrgomantis septentrionalis und mabuia, Mantis rveligiosa, Cali- Denkschrilten der malhem.-nalurw. Klasse, 95. Band. 1 Ss) F. Werner, domantis pharaonica, die übrigen gehören zu Arten oder wenigstens Gattungen, die in Kordofan oder Nubaland auch schon im Imagostadium gefunden wurden: Tarachodes (dives in Nubaland, obtusiceps am Weißen Nil), Elaea Marchali, Tenodera herbacea, Hoplocorypha galeata, Oxythespis senegalensis. Es ist also der beträchtliche Breitenunterschied (etwa 5 Grade), der die frühere Erlangung der Geschlechtsreife bedingt, wie namentlich bei Galepsus, Pyrgomantis, Mantis und Calidomantis ersicht- lich ist. Aus der am Schlusse der Arbeit angehängten Verbreitungstabelle geht hervor, daß die Nuba- provinz in der Artenzahl dem Gebiete des Weißen Nils gleichkommt, und nur wenig gegen das Gebiet am Oberen Bahr-el-Gebel zurücksteht. Wir sind natürlich weit davon entfernt, eine auch nur einigermaßen vollkommene Kenntnis von der Verbreitung der Arten im Sudan zu besitzen; immerhin können wir aber schon jetzt erkennen, daß eine Anzahl von Arten eine recht weite Verbreitung haben, da sie in weit voneinander entfernten, Teilen des Landes gefunden wurden; hieher gehört zum Beispiel Galepsus capitatus, Pyrgomantis septentrionalis und singularis, Elaea marchali, Calidomantis Savignyi und pharaonica, Mantis reli- giosa, Hoplocorypha galeata, Solygia sulcatifrons, Oxypila annnlata, Psendoharpax virescens, Steno- vates pantherina, Danuria impannosa, Oxythespis senegalensis, Calamothespis adısta, Idolomorpha dentifrons und Idolum diabolicum, also etwa ein Drittel aller bekannten Arten; der Rest ist ziemlich lokal, auf eine einzige Provinz oder zwei benachbarte beschränkt. Über die Ökologie der einzelnen Arten habe ich kaum mehr etwas meinen früheren Ausführungen hinzuzufügen. Die Hauptmasse aller Arten bilden typische Steppentiere; den Wüsten von Kordofan und Dongola, Khartoum und Port Sudan gehören die Eremiaphilen, den Sumpfgebieten Pseudoharpax an; Akazienrindenbewohner ist zum mindesten Elaea, ausschließliches Urwaldtier wahrscheinlich Idolum (obwohl wir leider gerade über sudanesische Exemplare dieser überaus merkwürdigen Mantide gar nichts wissen). Der Umstand, daß Stenovates panltherina Sauss. den wüsten- oder steppenartigen, wesentlich paläarktischen Norden, die von ihr abzuleitende Aeterochaeta orientalis Kirby aber den äthiopischen Süden des Sudan bewohnt, dürfte wohl als Stütze meiner Ansicht über die Entstehung der Augen- und Coxalanhänge letzterer Gattung (Jahrb. Württ. Ver. f. Naturk. 1906, p. 376) anzu- sehen sein, die auch Griffini annimmt (Ann. Mus. Genova [3 Ill. 1907, p. 417), wenn er auch Stenovales von der westlichen Feterochaeta (tennipes Westw.) ableitet. ! Amorphosecelidae. Compsothespis Ebneri n. sp. og‘ vom Gebel Gulfan, 24./III. (leg. Ebner). Dieses ist die erste im Sudan gefundene Art der mit einer einzigen Ausnahme rein äthiopischen Gattung. Sie unterscheidet sich durch das Fehlen des kleinen äußeren Augenvorsprunges von €. anomala Sauss., durch die kürzeren, den Hinterrand des zweiten Abdominalsegmentes eben erreichenden Elytren von €. falcifera Rehn (von dieser auch durch die an der Basis nicht rosenroten, sondern gelben Hinterflügel), australiensis und natalica Westw. (von diesen beiden auch noch durch den trüben dunklen Randsaum der Hinterflügel); schließlich von Ailwana G. T. und marginipennis Wern. durch die besondere Breite des Hinterflügelrandsaumes und das dicht mit stachelförmigen Körnchen besetzte Pronotum (und Prosternum). Gesamtlänge 415, Länge des Pronotums 11°7, der Elytren 12°2 und der vorderen Femora 50 mm. 1 Reiseroute unserer Expedition und Karte des bereisten Gebietes siehe diese Denkschriften, 93. Bd., 1916 (Wiss. Ergeb. l., Lepidoptera, bearbeitet von Rebel u. Zerny); Schilderung der biolog. Verhältnisse ebenda, 94. Bd., 1917 (Wiss. Ergeh. II, Vögel und Säugetiere, bearbeitet von O. v. Wettstein. Zoologische Forschungsreise nach dem Sudan. III. Mantodea. Sl Färbung des dürren Grases, in dem das Tier lebt; Hinterflügel an der Basis gelb, mit sehr breitem schwarzem Randsaum. Orthoderidae. Eremiaphila Wettsteini n. sp. © (Nymphe) von Port Sudan, 1./V. (leg. Ebner). Gesamtlänge 21, Länge und Breite des Pronotums 4'4, Länge der vorderen Femora 5:5, der mittleren 7 und der hinteren 9:3 mm. Breite des Kopfes 5°2 mm. Clypeus trapezförmig, breiter als hoch, am Vorderrand jederseits eingeschnitten. Pronotum mit wenig vortretenden Höckern, konvexem Vorderrande, fast geraden, nach hinten schwach konvergierenden Seitenrändern, konvexem Hinterrande ohne medianen Zahn. Anterolaterale Ecke abgerundet, postero- laterale Ecke mit spitzem Zahn. Abdominaltergite am Hinterrande nicht wellig, ohne vorragenden Mittel- zahn. Vordere Femora innenseits mit zahlreichen kammartig angeordneten Dornen, die beiden basalen von den folgenden etwas getrennt, der zweite erheblich länger als der erste und alle folgenden; diese apikalwärts an Länge abnehmend; 5 äußere und 14 innere Tibialdornen; Metatarsus etwa ebenso lang wie die übrigen Tarsalglieder zusammen, Femora und Tibien der Mittel- und Hinterbeine nicht kantig, Geniculardornen lang. Oberseite hellvotbraun, dicht dunkler getüpfelt; Mittel- und Hinterbeine mehr grau, breit dunkel gebändert. Vordercoxen innen mit breitem schwarzem Querband, das aber basal- und apikalwärts noch ein beträchtliches Stück der weißen Grundfarbe frei läßt; Femur innen mit blaugrauem medianem Längsband, an dessen Basis ein schwarzer Fleck. Unterseite gelblichweiß. Fig. 1. Wr a Diese Art läßt sich von den verwandten Arten in folgender Weise leicht unterscheiden: Von E. (Centromantis) Hedenborgi durch die nicht rotbraune Inn:nseite der vorderen Femora. Von E. Klumzingeri durch die innenseits nicht ganz schwarzen Vordercoxen. Von E. cordofana durch das Fehlen der dreieckigen medianen Fortsätze der Abdominaltergite. Von allen zusammen aber unterscheidet sie sich durch einen rundlichen schwielenartigen Fleck auf dem Vorderrande der Innenseite der vorderen Femora, und zwar am Ende des zweiten Drittels. Bei genauerer Betrachtung erweist sich dieser Fleck aus lauter winzigen Dörnchen zusammengesetzt. Es ist möglich, daß es sich hier um einen Stridulationsapparat handelt; bekanntlich finden wir ja gerade bei Mantodeen einen solchen beim © ausgebildet (Sphodromantis, Hierodula), anstatt wie sonst sr bei den meisten Insekten im männlichen Geschlechte, Elaea Marchali (Reiche et Fairm.). Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, Bd. CXVI, 1907, p. 230. — Annuaire Mus. Zool., St. Petersbourg, XII, 1908, p. 114. — Zool. Jahrb., Syst. XXVII, 1908, p. 91, und XXXIX, 1913, p. 210. — Arch. Naturg., Si, 1915, Abt. A, p. 79. — Berl. Entomolog. Zeitschr., LVII, 1912, p. 14. Q von Bara, 7./II. © von Talodi, 4./V. 5 Nymphe von Bir Joghan, 8./IV. 5 Nymphe von Port Sudan, 1./V. Ich habe meinen Bemerkungen über diese weitverbreitete, wenn auch stets nur recht vereinzelt vorkommende Art nichts hinzuzufügen. Sie lebt überall in gleicher Weise an Akazienstämmen, wie ich auch dies bereits früher beschrieben habe. 5 Imagines habe ich auch diesmal nicht gefunden. 82 F. Werner, Tarachodes dives (Sauss.). Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, Bd. CXIV, 1907, p. 202. — Annuaire Mus. Zool. St. Petersbourg, XIII, 1908, p. 111. — Berl. Ent. Zeitschr., LVII, 1912, p. 15. | & von Homra, 30./IIl. (zum Licht geflogen \ ‚ leg. Ebner. & Nymphe vom Wege Keiga Tummero-Kadugli, 27./Il. } = Wie ich in der letzterwähnten Arbeit bereits hervorhob, hat Giglio-Tos ganz gegen die Priori- tätsgesetze der Saussure’schen 7. dives den Artnamen entzogen und sie in T. saussurei umgetauft, obwohl die 7. dives zuerst nach dem 5 beschrieben wurde, welches einen gebogenen Vertex besitzt und daher nichts mit der Art zu tun hat, die Giglio-Tos als dives betrachtet und sich auf ein © mit geradem Vertex gründet. Ich habe das Z von Homra mit der Type von T. dives Sauss. im Mus. Caes. Vindobon. verglichen und vollkommen übereinstimmend gefunden. Nach der Bestimmungstabelle von Giglio-Tos würde man auf die westafrikanische 7. macnli- sternum Sjört. kommen — da diese auch schon in Oberägypten (Kosseir am Roten Meer) gefunden wurde, wäre die Möglichkeit des Vorkommens im Sudan nicht von der Hand zu weisen; doch ist das Prosternum nicht mit einem großen dunklen Fleck, sondern mit einer dunklen Querbinde versehen und es fehlt auch die Behaarung an der Innenseite der Vorderfemora. Diese Art ist aus Sennaar, ferner aus Senegambien, Abessynien und Somaliland bekannt. Die Nachuntersuchung des T. dives Sauss. hat mich dazu geführt, nicht nur eine Anzahl von weiteren Arten nachzuprüfen, in denen gegenwärtig offenbare Verwirrung herrscht, sondern auch den Versuch zu machen, die mit der Arbeit von Giglio-Tos neu beschriebenen Arten an der richtigen Stelle einzureihen und ihre Verwandtschaft, beziehungsweise Identität mit den bisher bekannten zu eruieren, soweit dies ohne Untersuchung der meist ganz unzugänglichen Typen möglich war. Ich hoffe dadurch zur Kenntnis der ungemein schwierigen Gattung neuerlich einige brauchbare Daten bei- getragen zu haben. Ich stelle also nochmals fest: Nach abermaligem Vergleich der Type von T. dives Sauss. vom Senegal ergibt sich, daß diese Art einen etwas gebogenen, aufkeinen Fall einen quer abgestutzten Vertex hat. Die von Giglio-Tos für dives gehaltene Art ist daher nicht damit identisch. 7. Saussurei G. T. —T. dives Sauss. Die, Type von T. dives hat kein dunkles Querband des Clypeus und einen dunklen Fleck auf der Innenseite des Trochanter der Vorderbeine, dagegen keine dunklen Fleckenpaare auf der Unterseite der Abdominalsegmente. Das Exemplar von Homra hat keinen Punkt auf dem Trochantes und eine ziemlich deutliche Querbinde des Clypeus; Exemplare von Ghinda und Cheren, Erythraea haben eine sehr deutliche Cliypeusquerbinde, einen deutlichen Trochanterpunkt und einen breiteren und dunkleren Längsstreifen auf der Innenseite der Vorderfemora, als die beiden vor- erwähnten Exemplare. Dem Vorgange von Giglio-Tos folgend, müßte man diese vier Exemplare aut drei Arten verteilen. Dagegen ist mir keine Tarachodes-Art bekannt, die der von Giglio-Tos für dives gehaltenen Art (Saussure’sQ@ aus Benguella) entspricht, nachdem dieser Autor ihre Nichtidentität mit perloides festgestellt hat; am ähnlichsten ist sie noch T. insidiator W. M., die ich aber von sancla Sauss. nicht trennen kann. Die Querbänderung des Clypeus ist meines Erachtens als Artcharakter unwesentlich; 7. Karschii aus Ginga Country, Angola und aus Kamerun haben kein Querband, solche aus Erythraea (Asmara) und Abessynien (Dire Daua) ein sehr deutliches; dunkle Punktpaare der Abdominalsternite und irgend- welche dunkle Zeichnungen auf der Unterseite der Vorderbeine fehlen aber beiden und auch sonst existiert kein Unterschied von Belang. Ebenso hat das Z von T. dissimulator W. M. des Wiener Museums kein Querband auf der Stirn, wohl aber eine @ Nymphe in meiner Sammlung. T. sancta hat einen gerade abgestutzten Vertex; Giglio-Tos hat zwar das von mir unter- suchte @ von Bondei, Usambara nachgeprüft, jedenfalls aber nicht die Typen der Art im Wiener Zoologische Forschungsreise nach dem Sudan. III. Mantodea. 33 Museum; er gibt aber an »vertex leviter rotundatus«. Ebenso beschreibt er die Innenseite der Vorder- coxen als schwarz, obwohl Saussure nur schreibt »hanches anterieures....a face interne jaune ou obscurcie« (beim ©); das heißt sie sind manchmal braun (durch das Trocknen braun geworden). Damit fallen alle Unterschiede von T. insidiator W. M. zusammen. Giglio-Tos zieht das von mir als Tarachodes perloides 5 abgebildete Exemplar zu T. maura, da aber diese Art dunkle Fleckenpaare auf der Unterseite des Abdomens besitzt, ich aber meine T. perloides (p. 208) ausdrücklich durch das Fehlen dieser Flecke charakterisiert habe, so kann seine Identifizierung bei der großen Konstanz dieser Zeichnung nicht richtig sein. Das Z von T. maura habe ich übrigens (p. 212) beschrieben, konnte es also schon damals von meiner T. perloides unter- scheiden. Diese letztere Art muß also neu benannt werden und ich schlage dafür den Namen T. burmeisteri vor (Werner, Sitzber. Ak. Wiss. Wien, CXVI, 1907, p. 208, Taf. III, Fig. 1, 2 [perloides nec. Burm.)), falls es sich nicht herausstellen sollte, daß sie mit der mir unbekannten T. karnyi G. T. identisch ist. Bei der Identifizierung meines perloides hat Giglio-Tos übrigens dieselbe Abbildung (Taf. III, Fig. 2) einmal für maura (Mant. Esot., p. 100) einmal für dives (l. c., p. 108) in Anspruch genommen, obwohl ich für perloides (p. 209) ausdrücklich schwarze Vordercoxen angegeben habe, was weder für das Saussure’sche dives-Q noch für die echte T. dives (Saussure's d' Type von Senegal) zutrifft, die beide eine helle Innenseite der Vorderbeine haben. Giglio-Tos ist der Meinung, daß ich T. irrorata und afzelii verwechselt habe. Er hat aber übersehen, daß Stäl seine afzelii nur nach 29 beschrieben hat, daß ich eine der Stäl’schen Typen und außerdem 2 © vom Originalfundorte, von Afzelius selbst gesammelt, selbst untersuchte (p. 206) und ausdrücklich hervorhob, daß sich hier der Dimorphismus der Geschlechter auch auf die Form des Vertex erstreckt, der beim © nicht so scharfkantig ist wie beim J'; ich habe auch bereits darauf hingewiesen, daß (wie auch Sjöstedt angibt) die Beine bei afelii fast kahl, bei irrorata deutlich weiß behaart sind — ein Merkmal, das erheblich verläßlicher ist als die Vertexform und eine sichere Unterscheidung beider Arten erlaubt. Nach diesen Bemerkungen möchte ich noch kurz die Synonymie der mir aus eigener Anschauung bekannten Tarachodes-Arten hier rekapitulieren und die inzwischen (seit Giglio-Tos) neu be- schriebenen Arten an der ihnen zukommenden Stelle im System einreihen. Dabei möchte ich nicht unerwähnt lassen, daß ich jetzt mit Giglio-Tos darin völlig übereinstimme, die Gattung Achlaena (mit der einzigen Art A. ersypsichroma Karsch [Q |, wozu Auchmomantis rvohdii Werner |g| wohl auch der Art nach gehört: Werner, Verh. Zool. bot. Ges. Wien, 1916, p. 258) ganz aus der Gattung Tarachodes auszuscheiden, ja ich gehe sogar noch weiter und stelle sie in die Familie Mantidae in die Nähe der Gattung Gonypeta. Zu Ariusa gehört außer T. pantherina Gerst. und T. conspersa Stäl auch noch die ersterer nahe verwandte 7. nigricora Sjöst. (Ent. Tijdskr. Bd. 30, 1913, p. 270) von Kigonsera, D. O. Afrika (siehe auch 7. brevipennis Wern). Zu Tarachodes s. str. (Chiropacha Charp.): — maura Stäl. (hiezu alle Zitate bei Giglio-Tos mit Ausnahme von T. perloides Wern., aber außerdem noch T. werneri Rehn). — burmeisteri Wern. n. n. für T. perloides Wern. nec. Burm. (vielleicht identisch mit T. Karnyi G. T.) — bicornis G. T. (gute Art, aber nicht kleiner als 7. maura; Q aus Windhuk in Coll. m.). — irrorala Gerst. (hiezu nicht als Synonym T. afzelii Wern., wohl aber T. irrorata Sjöst, in Orthopt. Kamerun, ferner das von mir zu T. severini Wern. gezogene J') Q aus Abutshi, Niger im Mus. Wien (Coll. Br.). — ajfzelii Stäl (hiezu nicht als Synonym T. irrorata Wern.). 54 E. Werner, Tarachodes dives Sauss. (Type nur das Z‘ = T. Saussurei G. T.); alle anderen Zitate bei Giglio-Tos sind nachzuprüfen! — dissimulator Wood-Mason (5 von Bipindi; Kamerun im Mus. Wien, Coll. Br.). — severinü Wern. (Arch. f. Naturg., 81. Bd., 1915, p. 80); nur das © gehört hieher; verschieden von irrorata durch nicht granulirte Innenseite der Vordercoxen und breite dunkle Quer- binden der. Abdominalsternite (von den Rändern entfernt). — congolensis Wern. (ebenda, p. 81). — sancta Sauss. (hieher auch T. insidiatlor W. M. und vielleicht auch das von Saussure als O von dives betrachtete Exemplar, obwohl dessen Pronotum zwei auffallend starke Tuberkel hinter dem Vorderrande aufweist). — Werneri G. T. (nec. T. Werneri Rehn). — gilva Charp. (von mir in Zool. Jahrb., Syst. XXXIV, 1913, p. 210, als obliusiceps angeführt, von der diese Form wohl nur eine Farbenvarietät vorstellt). — obtusiceps Stäl. — lmeubrans Burchell (hiezu nach Giglio-Tos 7. perloides Burm. nec Wern). — fratercula Rehn (Arch. f. Naturg.,, 1912, 78. Bd., p. 109. — Ob von voriger überhaupt ver- schieden’). — ugandensis Wern. (Berl. Entom. Zeitschr, Bd. LVII, 1912, p. 15). — Karschii Wern. (J von Ginga Country, Angola in Mus. Wien, Coll. Br.), — vrolundiceps Wern. — macnlisternum SJöst. — gerstäckeri Wern. — sSjöstedti Wern. (von Rehn für Benguella, Angola angeführt). —_.ı milosipes Rehn (Broc2 U. >S..Nat. Mus, Vol 22, 2a 2EN NOT PpIADexine). — minima Wern. — signata Karny (Jena, Denkschr., XII, 1908, p. 364, Taf. XX, Fig: 3). — brevipennis Wern (Arch. f. Naturg., 1915, Bd. 81, p. 81). Diese Art könnte zur Untergattung Ariusa zu stellen sein, da es sich doch um ein © mit glattem Pronotum handeln kann. Der Name wäre in diesem Falle nicht zutreffend. Von 7. nigricora Sjöst. unterscheidet sich die Art leicht durch die geringere Größe, den gerade abgestutzten Vertex, das Fehlen der Querbinde des Cliypeus und die Färbung. Die Form des Clypeus und des dunklen Prosternalfleckes sind übereinstimmend bei beiden Arten. Giglio-Tos bezweifelt das Vorkommen von Sexualdimorphismus in bezug auf die Färbung der Innenseite der Vorderbeine, muß es aber freilich für die nahe verwandte Gattung Galepsus zugeben (zum Beispiel G. dispar Wern.). Auch sieht man häufig, daß an den vorderen Femora die schwarze Färbung beim 9 die ganze Innenseite bedeckt und bis an die Dornenreihe heranreicht, während beim 7 nur ein schmaler schwarzer Längsstreifen vorhanden ist (zum Beispiel T. sancta), daher kann man auch mit großer Wahrscheinlichkeit annehmen, daß zwei Individuen verschiedenen Geschlechtes zusammengehören, wenn keine anderen Verschiedenheiten als solche der Färbung der Innenseite der Vorderbeine vorhanden sind. Aber sosehr ich auch diese Merkmale für die Unterscheidung der Arten herangezogen habe, hier wie bei den Eremiaphilen, so darf doch nicht vergessen werden, daß auch sie variieren können; dies kommt bei den Vordercoxen am seltensten vor (wahrscheinlich niemals), dagegen ist die Breite des Längsstreifens des Femur und noch viel mehr die Größe, ja das Vor- handensein überhaupt eines dunklen Fleckes oder Punktes auf dem Trochanter sehr unbeständig. Nach Einziehung der mir als nicht distinkt betrachteten Arten bleiben noch 43 (inkl. 4 Ariusa) übrig, die sich in der Weise auf Nordost-, Südost-, Süd-, Südwest- und Nordwestafrika verteilen (Nordost- und Nordwestafrika südlich der Sahara, Südafrika südlich von Cunene und Zambesi), daß auf Nordost 10 (1 Ariusa), auf Südost 16 (2 Ariusa), auf Süd 9 (1 Ariusa), auf Südwest 9 (1 Arzusa) Zoologische Forschumgsreise nach dem Sudan. III. Mantodea. s5 und auf Nordwest 12 (keine Ariusa) kommen. Dıe Verteilung ist also eine ziemlich gleichmäßige und dem geringen Vorwiegen im Südost- und Nordostafrika kann insolange keine besondere Bedeutung beigemessen werden, bis’ wir über den Wert der derzeitig angenommenen Artenmerkmale durch Studium eines noch größeren Materials eine bessere Kenntnis erlangt haben werden. Galepsus capitatus (Sauss.). Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, Bd. CXVI, 1917, p. 227. — Annuaire Mus. Zool. St. Petersbourg, XIII, 1908, p. 112 (Tarachodes). Giglio-Tos, Boll. Soc. Ent. Ital., XLII, 1910, p. 165. &' Larve von Sennaar, 22./]I. %' Larve vom Weg Dilling-Gulfan, 23./IIl. Ich weiß nicht, warum Giglio-Tos meine Beschreibung von G. capitatus auf seinen Galepsus minutus bezieht. Bei nochmaligem Vergleich meiner Exemplare aus dem Sudan und aus Abessynien finde ich, daß sie wirkliche capitatus sind und sich weder in der Größe noch in der Form der Augen noch schließlich in bezug auf die Hinterflügel (deutlich entwickelt und schwarz gefärbt) von dieser Art unterscheiden. Es ist übrigens möglich, daß Giglio-Tos eine Art aus der verwandten Gattung Paroxyophthalmus dem G. mimntus zugrunde gelegt hat. Das Exemplar von Sennaar ist graubraun mit dunklerer Zeichnung, auf dem Hinterrande der einzelnen Abdominaltergite stehen abwechselnd weiße und dunkelbraune Flecken; die braune Mitte des Pro-, Meso- und Metanotums ist von einer dunkten Doppellinie durchzogen. Vordere Coxen und Femora innen mit schwarzen Tüpfeln. Das Nuba-Exemplar ist hellgelbbraun mit feinen, aus Punkten zusammengesetzten dunkler braunen Längslinien auf der Oberseite. Die mediane Doppellinie des Pro-, Meso- und Metanotums ist wie beim vorigen Exemplar vorhanden. Gliedmassen oberseits dunkel punktiert. Vordere Femora innen dunkel getüpfelt. Paroxyophthalmus ornatus n. sp. 2 vom Wege Umm Ramad-Nubbaka, 16./Ill. (leg. Werner). Von P. collaris (Sauss.) verschieden durch die in eine deutliche Spitze endigenden Augen den tiefer ausgeschnittenen Vertex (Fig. 2), das längere und über den Coxen kaum erweiterte, an den Seiten fein gezähnelte Pronotum. Clypeus mit 6 runden, glänzenden, gelblichen Höckern, davon 4 am Unterrand, 2 in der Mitte, mit den 2 mittleren des Unterrandes im Quadrat stehend (Fig. 3). Hinterflügel reichen bis zur Mitte des dritten Fig. 2. Big, 3. Fig. 4. Bie. 0. Fig. 6. oO g Oo x Abdominalsegmentes. Ränder der beiden Lappen der Lamina subgenitalis mit 6 starken Stacheln besetzt die vier vorderen besonders lang und nach vorn gebogen (Fig 4-6). Hinterflügel am Basalteil rosenrot, am Rand grün, mit einem großen, metallisch blauvioletten (aber nicht einheitlichen, sondern heller gefleckten) Mittelflecken. Innere Dornen der vorderen Femora sowie ein Fleck basalwärts vom Sulcus unguicularis schwarz. Sonst Färbung einförmig steppen- grasgelb. 86 A. Werner, 3:9 mm, Breite \ | des Kopfes 4:5 mm, Breite Gesamtlänge 49 Smm, & Oo" des Pronotums | änge > mm, Länge 114mm, Länge der Hinterflügel 15°4, der vorderen Femora 10:0 mm. Da ich P. collaris nur aus der Abbildung von Saussure kenne, die ein darstellt, so kann ich nicht sagen, ob es sich hier etwa um ein n. g. handelt, wie nach der bemerkenswerten Beweh- rung der Lappen der Subgenitalplatte vermutet werden könnte. Die Elytren des Originalexemplares, das ich im Steppengrase fing, sind wohl infolge einer Störung bei der letzten Häutung unentwickelt geblieben, stark verkürzt und geschrumpft. 3 Larven vom selben Fundorte unterscheiden sich von dem © durch den noch tiefer aus- gerandeten Vertex, die noch mehr zugespitzten, an Episcopus erinnernden Augen und das kürzere Pronotum. 2 dieser Larven, die Jg sind, fallen durch besonders lange Cerci auf. Die Anordnung der Höcker auf dem Clypeus, die Zeichnung der Vorderfemora bei der ältesten Larve und der Umstand, daß alle drei mit dem 9 auf einer Stelle gefunden wurden, macht es für mich zweifellos, daß sie zur selben Art gehören, Durch den Umstand, daß die Augen bei den Larven noch mehr zugespitzt und die Ausrandung des Vertex noch stärker ist als bei der Imago, könnte man zur Vermutung gebracht werden, es sei die Gattung von Episcopus abzuleiten und eine sekundäre Verkürzung der Augenfortsätze über P. ornatus zu collaris eingetreten. Es würden auf diese Weise Galepsus-ähnliche Formen entstehen können, die von der normalen Linie kaum zu unterscheiden wären. Eine solche Form könnte G. minntus G. T. sein. Paroxyophthalmus scheint bisher ein rein (ost)sudanesisches Genus zu bilden mit den beiden Arten collaris (Sauss.) aus Sennaar und ornatus aus Kordofan. Die Zugehörigkeit von P. Savatieri Rochebr. (Senegambien) ist noch fraglich. Pyrgomantis singularis Gerst. Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, Bd. CXVI, 1907, p. 229. 2 Larven vom Weg Dilling-Gulfan, 23./I1l. 1 La:ve von Tonga, 17./IV. Bei der großen Larve von Tonga ist eine feine laterale Zähnelung des Pronotums erkennbar. Die Färbung ist einförmig bleichgelb. Pyrgomantis septentrionalis Wern. \Miennler)nl.2cn, 30228: 1 Larve vom Weg Nubbaka-Sungikai, 18./III. 1 Larve von Gulfan, 24./IIT. Das Abdomen ist unterseits mit dunklen Punkten versehen, meist ein Paar auf jedem Segment wie bei manchen Tarachodes-Arten. Oberseite der Gulfan-Larve in der Mitte bräunlich angeflogen, Kopf und Außenseite der Vorderfemora mit kleinen schwarzen Punkten. Verhältnis der Augenlänge zur Länge des Vertexfortsatzes bei septentrionalis wie 1 :1:75, bei mc singnlaris wie 1:2'72. Calidomantis pharaonica Sauss. Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, CXVI, 1907, p. 239. Giglio-Tos, Mantidi Bkotiei, 1, 1911, p. 194. &' Nymphe von Talodi, 3./IV. Diese Art ist aus dem Ostsudan bisher aus Sennaar (Saussure) und vom Bor am Bahr-el-Gebel (Werner) verzeichnet worden. Das vorliegende Exemplar ließ sich nach Giglio-Tos einwandfrei als hieher gehörig bestimmen. Zoologische Forschumgsreise nach dem Sudan. III. Mantodea. 37 Calidomantis fenestrata Fabr. Giglio-Tos, Mantidi Esotiei, I, 1911, p. 185. Q® Larve von Sennaar, 20./ll. Diese Larve stimmt am besten mit der obigen Art überein, wenngleich die Vordercoxen an der Innenseite einfarbig grün sind. Sie wäre neu für den Sudan, ist aber sonst in Nordostafrika (Abessynien, Somaliland) mehrfach gefunden worden. Mantis religiosa L. Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, CXVI, 1907, p. 236. — Zool. Jahrb., Syst. XXXIV, 1913, p. 211. i Giglio-Tos, Mantidi Esotici, V, p. 12 (Boll. Soc. Ent. Ital., VLIII, 1911). 3 @ Nymphen vom Weg Nubbaka-Sungikai, 18./III. (siehe Bemerkung bei Tenodera herbacea). 1 2 Nymphe von Gebel Debri, 26./Ill. Alle 4 Exemplare stimmen darin überein, daß der dunkle Coxalfleck, der bei gleichalterigen Exemplaren aus Mittel- und Südeuropa immerhin schon angedeutet ist, nur als eine schwache rötlich- braune Schwiele auftritt. (Bei dem © aus Mongalla, das ich im März 1905 fing, ist ein einfarbig schwarzblauer Coxalfleck vorhanden). Die inneren Femoraldornen der Vorderbeine sind abwechselnd schwarz und hell gefärbt. Tenodera herbacea Serv. Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, Bd. CXVI, 1907, p. 235. Giglio-Tos, Mantidi Esotiei, V, p. 52. 2 @ vom Wege Nubbaka-Sungikai, 18./IIl. \ leg. Werner). © von Talodi, 2./IV. J n: Von dem von mir.seinerzeit bei Khor Attar gesammelten 5 unterscheiden sich diese 9 © durch den breiteren Kopf (der aber auch nur etwa ebenso breit wie lang ist) und das am Seitenrande stark gezähnelte Pronotum (das vor der supracoxalen Querfurche bei dem großen, 78mm langen Exemplare von Nubb.-Sung. stark, bei dem kleineren fast gar nicht granuliert erscheint, während das von Talodi die Mitte hält). Giglio-Tos gibt an, daß der Costalrand der Elytren gezähnelt sein soll. Das ist bei keinem der vorliegenden Exemplare der Fall und es ist dieser Charakter ein sehr trügerischer, wie ich bei Sphodromantis und Hierodula (wo er das Merkmal zur Aufstellung der Untergattung Parhierodula, deren Elytren gleichfalls gezähnelt sein sollen, benützt) feststellen konnte. Alle 3 Exemplare haben die Färbung des dürren Steppengrases. Der Fundort der erstgenannten beiden Exemplare war eine etwa 50 m? große, mit hohem Grase bewachsene Stelle in der Savanne nahe der Karawanenstraße, die an Heuschrecken ungemein reich war und wo es namentlich von der typischen Steppengrasheuschrecke Mesops wimmelte. Die ganze übrige Gegend, die eines solchen Graswuchses völlig entbehrte, lieferte keine Mantodeen und fast keine Acridier. Ich trage noch nach, daß die Exemplare von Tenodera superstitiosa, die ich im März 1905 bei Mongalla fing, der Var. bokiana G. T. angehören; sie haben aber nicht nur einen, sondern zwei schwarze Flecken an der Innenfläche der Vorderfemora, die voneinander und von den Enden des Femur ziemlich gleichweit entfernt sind. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Bd. 12 ss F. Werner, Sphodromantis viridis Forsk. (guttata Thunbg.) Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, CXVI, 1906, p. 235 (bioculata). Giglio-Tos, Mantidi Esotici, V, p. 144. © von Sennaar, 25./lI. D ebendaher, aus Larve gezogen, entwickelt 14/.1II., aber Flugorgane deformiert. 9 Nymphe aus Bara, 5./I1. Bei Sennaar war diese Art auf dem Öscherstrauch (Calotropis procera) auf einer sonst wüsten- artig kahlen Uferstrecke gegeniiber der Stadt nicht eben selten und gehörte wie der Acridier Poecilocerus hieroglyphicus und eine Trypetide (Leptoxyda longistyla Wiedem.) zu den regelmäßigen Gästen dieser Pflanze. Das große dreieckige, lebhaft gelbweiße Stigma der Elytren ist bei dem einen im Imagozustande gefundenen © sehr auffällig. j Außer bei Sennaar wurde diese Mantide nur einmal, bei Bara, angetroffen. Sie fehlt also dem mittleren und südlichen Kordofan höchstwahrscheinlich. Im Osten der Provinz wurde sie von Marno am Gebel Araschkol gesammelt (Werner, p. 236). Aus dem Gebiete des Blauen Nils ist sie mir auch von Capt. Flower mitgebracht worden. Ischnomantis attarensis Wern. Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, CXVI,. 1907, p. 240, Taf. I, Fie. 2. — Berl. Ent. Zeitschr., LVN, 1912, p. 17. &. Nymphe von Talodi, 2./IV, & (2) Larve ebendaher, 3./IV. Ersteres Exemplar wurde lebend bis Wien gebracht, lebte hier noch einige Zeit, ging aber bei der vorletzten Häutung zugrunde. Dimensionen: Gesamtlänge (inkl. Lamina supraanalis) 79, Pronotum 22, vordere Femora 16 mm. Vordercoxen am Innenrande mit 8 Dornen. Färbung oberseits graugelblich, Abdomen mit wenig dunkleren Längslinien. Prosternum und Vorderbeine fleischfarben, mit den typischen Zeichnungen. Abdomen unterseits hellgelbbraun mit wenig dunkleren Längslinien und unregelmäßig angeordneten dunklen Punkten. Die Anlagen der Flugorgane sind dunkelrotbraun mit weißem Costalrand. Bei der kleinen Larve sind die Zeichnungen kaum merk- bar, Supraanalplatte unterseits dunkel getüpfelt. Diese Art ist auch in Erythraea zu Hause (Asmara). Imagines sind mir nicht bekannt. Solygia sulcatifrons Serv. Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, CXVI, 1907, p. 241, Taf. I, Eie. I, Ia. 2 Larve vom Weg Nubbaka-Sungikai, 18./III. ® Larve von Gebel Debri, 26./IIl. © Larve von Kadugli, 28./III. 5 und 9 Nymphe von Gebel Semma bei Kadugli, 29./II. Diese stattliche Mantide lebt im Grase bis zum Gipfel des Gebel Semma, wo außer ihr von Mantiden nur noch Hoplocorypha galeata und Oxythespis senegalensis vorkommt. Die 3 von dort stammenden Exemplare sind von den übrigen einfarbig hell lederbraunen verschieden durch die hellgelbe Grundfärbung und durch Längsreihen rotbrauner Punkte auf der Metazone des Pronotums (nur bei einem 5 deutlich, eine laterale Reihe jederseits und eine mediane, in der Prozone zusammenhängende Linien bildend) und auf dem Abdomen (die beiden Mittelreihen am dunkelsten). Auch die Unterseite des Abdomens weist dunkle Punktreihen auf und bei den vorerwähnten 5 ist auch das Prosternum schwarz getüpfelt. Die Anlagen der Flugorgane haben ein weißes Costalfeld, das einwärts zu schwarzbraun gerandet ist; das Analfeld ist hellgelbbraun; diese Zeichnungen sind bei der @Q Nymphe viel blässer. Zoologische Forschungsreise nach dem Sudan. III. Mantodea. s9 Dimensionen der oberwähnten Exemplare: | A a TO Be ? ? En EEE Kadugli G. Debri Nubbaka- Gebel Semma | Sungikai | | | otallangen er TS 82 102 90 | 91 90 Bronotgm ar. sand 22°5 246 32 26°7 278 26 Vordere Remora . .. 15°5 | 15°8 20°5 176 18°5 1708 ! [ Carvilia agrionina Gerst. Gerstäcker, Arch. Naturg., NXXV, 1869, p. 209. — in V. d. Decken, Reisen O.-Afrika, Ins. (1873), p. 13. &g aus Tonga, 1#./IV. Diese Art ist neu für den angloägyptischen Sudan. Nach Vergleich mit Exemplaren aus Abessynien und Deutsch-Ostafrika muß ich alle derselben Art zurechnen, da die vorhandenen gering- fügigen Unterschiede zu einer artlichen Trennung nicht ausreichen. Ob Parasphendale minor Schulth. (Ann. Mus. Genov, XXXIX, 1898, p. 177) vom Somaliland eine besondere Art vorstellt, wage ich nicht zu bestreiten, obgleich mir die angegebenen Merkmale nicht überzeugend scheinen; von einer von Carvilia verschiedenen Gattung kann aber nicht die Rede sein und Kirby hat sie auch in seinem Syn. Cat. Orth., I, 1904, p. 267) zu der Stäl’schen Gattung gestellt. Die südlicheren Exemplare (Deutsch-Ostafrika) unterscheiden sich von den nördlichen (Tonga Dire-Daua, Abessynien) durch fast glashelle Elytren mit zwei schwarzbraunen Querbinden in der Basalhälftej jene haben rötlichbraune Elytren und das stets gelblichweiße Costalfeld ist durch einen dunkelbraunen Streifen abgegrenzt. Die Querbindenzeichnung des Clypeus und der Gliedmassen (auch auf der Innenseite der Vordercoxen), die Färbung der Dornen an den Vorderbeinen ist überall ganz gleich. Was aber die Unterschiede von Parasphendale minor anbelangt, so beschränken sie sich auf folgende: Der Metatarsus ist etwas länger als die vier übrigen Tarsenglieder zusammen. (Das Pronotum ist ebensowenig bei agrionina wie bei minor gekielt). Die Palpen sind einfarbig dunkel anstatt dunkel geringelt. Das Pronotum ist vor der Erweiterung seitlich nicht gezähnelt; nicht nur die Femora, son- dern auch die Tibien der Mittel- und Hinterbeine können dunkel gebändert sein (bei dem Tonga- Exemplare sind die Coxen und die Femora der Mittel- und Hinterbeine einfarbig dunkelrotbraun, mit Ausnahme des gelblichen Apex). Dimensionen: | | | Dieses €. minor. Tonga-Ex. |Dire-Daua-Ex. < ee (nach | Salaam-Ex. | ‚Schulthess) | | — | —— Gesamtlanger 2. 2. 34:6 373 | 414 32-0 BronoLumer 104 | 10°8 12-8 co) Blyirenee., al BD 29°8 29:6 | 29°4 25°0 | } Die Aufstellung eines C. costalis durch Kirby als besondere Art ist meines Erachtens nicht angängig. Man kann diese Form höchstens als Farbenvarietät betrachten. 90) E. Werner, Hoplocorypha galeata Gerst. Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, Bd. CXVI, 1907, p. 239. — Berl. Ent. Zeitschr., LVII, 1912, p. 16. 5 Nymphe von Sennaar, 21./ll. ® und y' Nymphen von EI Obeid-Bara, 4./5./lII. & Nymphe und ® von Umm Ramad- Nubbaka, 16./IIl. 5 Nymphen und 2 2 von Gebel Gulfan, 24./IIT. Jg‘ Larve von Keiga Tummero-Kadugli, 27./II1. 5 9 von Kadugli, 28./IIl. &' von Gebel Semma, 29./lIl. Q® von Gebel Lebu, 31./III. ® von Kororak, 1./IV. @ von Talodi, 2./IV. © von Bir Joghan, 8./IV. © von Tonga, 14., 17./IV. Wie aus der Zahl der Fundorte ersichtlich, ist dieses wohl die häufigste und verbreitetste der äthiopischen Mantodeen im Sudan und sie reicht sogar in das paläarktische Gebiet hinein. In morpho- logischer Beziehung sehr konstant, variiert sie nicht unbeträchtlich in der Färbung, die gelb-, rot- oder graubraun ist, einfarbig oder mit einer dunklen Medianlinie des Abdomens (Gulfan) oder mit unregel- mäßiger schwarzer Fleckenzeichnung (Umm Ramad-Nubbaka). Länge: Z 37 bis 39, © 45 bis 50 mm. Nach eingehender Untersuchung des ganzen mir zur Verfügung stehenden Materials komme ich zu dem Schlusse, daß die neuerdings von Sjöstedt (in Sjöstedt's Kilimandjaro- und Meru-Expedi- tion, XVII, 3, p. 61, 1909) hervorgehobene Verschiedenheit von H. macra Stäl von galeata Gerst. nicht aufrecht zu erhalten ist und alle denkbaren Übergänge zwischen beiden extremen Formen der Lamina subgenitalis und supraanalis des Z' vorkommen (Taf. 4, Fig. 10 und 11). Gerade die vor- liegenden Exemplare sind ziemlich genau intermediär. Harpagomantidae. Oxypila (?) annulata Serv. Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, Bd. CXVI, 1907, p. 243. &' Larve von Sungikai, 19./III. (leg Werner). Zahlreiche Larven aus einem Kokon von Nubbaka ausgeschlüpft, 24./I11. Die Larven sind einfarbig weißlich, der Vertexfortsatz ist am Ende gegabelt, aber ohne seitliche Zacken, das Pronotum glatt. Es könnte sein, daß eine neue Art vorliegt, wahrscheinlich handelt es sich aber um einen Jugendzustand. Die Larve von Sungikai wurde in der Steppe auf dem Boden laufend angetroffen. Pseudoharpax virescens (Serv.). Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, Bd. GXVI, 1907, p. 245. & Larve von Talodi, 3./lV. Ganz grün. Der Fundort innerhalb des ungeheuren Khors von Talodi (Khor Keilak) weist darauf hin, daß diese Art wie auch sonst im Sudan auch hier eine Sumpfbewohnerin ist. Vatidae. Danuria impannosa Karsch. Karsch, Ent. Nachr., XV, 1889, p. 273, 274. Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, CXVI, 1907, p. 245. — -—- und Zool. Jahrb., Syst. XXXIV, 1913, p. 211. — -—- .und Verh. Zool. bot. Ges., Wien, LXVI, 1916, p. 289, Fig. 92. og von Talodi, 2,/IV. (leg. Werner — als Larve gefangen, in Wien verwandelt). 29 Nymphen vom Weg Dilling-Gulfan, 23./lIl. Zoologische Forschungsreise nach dem Sudan. III. Mantodea. 91 Es war bisher erst ein 5 dieser Art bekannt, das ich im Zool. Jahrb. für den Bahr-el-Ghasal verzeichnete. Das vorliegende 3’ ist wohi die erste Danuria, die lebend nach Europa gekommen ist. Es ist nur 85mm lang (das vom Gazellenfluß 100 mn), Elytren dunkelrotbraun, an der Basis heller, Costalfeld gelbbraun; Hinterflügel dunkelgraubraun, Queradern im Analfächer weiß gesäumt. Sonst strohfarben, Knie der Mittel- und Hinterbeine sowie Genitalgegend schwärzlich. Pronotum 23'8, Elytren 43, vordere Femora 17'3 mm. Die größere der beiden Nymphen ist 87 mm lang; Pronotum 262, vordere Femora 187 mm Färbung gelbbraun. Der Originalfundort der Art (Gebel Fung) dürfte mit den in der sogenannten »Gesireh«, dem Landstrich zwischen dem Weißen und Blauen Nil gelegenen Dar Fungi identisch sein. Danuria (?) serratodentata Karsch. Karsch, Ent. Nachr., XV, 1889, p. 274. Werner, Verh. Zool. bot. Ges., Wien, LXVI, 1916, p. 289, Fig. 94, i, k. 5 Nymphe vom Gebel Debri, 26./III. Diese Bestimmung ist unsicher, es könnte sich auch um eine neue Art handeln. Gegen Danuria bolauana spricht das Vorhandensein von Vertexhöckern, deren Fehlen für diese Art sehr charakte- ristisch ist; gegen Thumbergi das Fehlen jeder Spur von dunklen Hinterrandsäumen der Abdominal- tergite, die deutliche Zähnelung des Lappens am Apex der Mittelfemora und das Vorhandensein einer lamellären Erweiterung an jeder Seite der Basalhälfte der Mlitteltibien. Es käme also nur mehr serrato- dentata in Betracht und mit einem 5 meiner Sammlung stimmt die Larve auch relativ noch am besten überein, wenn auch der äußere Genicularlappen der Mittelfemora erheblich länger und der Hinterrand derselben in den basalen zwei Dritteln lamellär erweitert ist. Freilich ist D. serratodentata bisher noch nicht nördlich von Deutsch-Ostafrika gefunden worden; dasselbe ist aber auch bis vor relativ kurzer Zeit mit den übrigen zum Vergleich herangezogenen Arten der Fall gewesen. Calamothespis adusta Wern. Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, CXVI, 1907, p. 237, Taf. I, Fig. 3. & Larve, Weg Dilling-Gulfan, 23./lIl. Diese kleine (23 mm lange) Larve unterscheidet sich von der Type durch die eintönig fahlgelbe Färbung. Das Abdomen läßt wie der Thorax einen dorsalen Mediankiel unterscheiden, seitlich davon aber je ein Paar von stumpfen Längsleisten, etwa wie bei Hoplocorypha. Die gekielten Femora und Tibien der Mittel- und Hinterbeine lassen die dieser Gattung früher gegebene Unterbringung bei den Mantiden untunlich erscheinen, dagegen ihre Einreihung bei den Vatiden, denen sie auch durch die platten Cerci nahesteht, als richtig betrachten. Die kurzen Mittel- und Hinterbeine, die wir auch noch bei der Vatidengattung Toxoderopsis finden, deuten demnach nicht auf Konvergenz, sondern auf nähere Verwandtschaft mit dieser indischen Gattung hin. Oxythespis senegalensis Sauss. Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, Bd. CXVIJ, 1907, p. 237, Taf. I, Fig. 6, 6a. 5 vom Weg Umm Ramad-Nubbaka, 16./I1l. ÖZ vom Gebel Semma bei Kadugli, 29./III. QO vom Weg Nubbaka-Sungikai’ 18./II1. Q® von Kadugli, 28./I1. Larven vom Weg EI Obeid, Bara, 4./III., von Talodi, 2./IV. und vom Wege Umm Ramad Nubbaka-Sungikai, 92 F. Werner, Diese kleine zierliche Art geht in Kordofan über die Grenze der äthiopischen Region hinaus, wenn auch nicht so weit wie im Westen ihres Verbreitungsgebietes, wo sie ja Tunesien erreicht. Sie gehört neben Hoplocorypha zu den häufigere Mantiden des dürren Steppengrases. Eigentlich scheint Oxythespis eher eine paläarktische Gattung zu sein, da von den 6 Arten keine einzige rein äthiopisch ist dagegen eine (maroccana Bol.) in Marokko, eine (senegalensis) in Tunis, eine (granulata) in Tripolis, eine (lemoroi) in Algerien, eine (furcomaniae) in Turkestan und eine (persica Bol.) in Persien vorkommt, während nur senegalensis und granulata auch im Sudan zu Hause sind. Empusidae. Blepharodes sudanensis Wern. Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, CXVI, 1907, p. 248. & Nymphe von Sennaar, 27./ll. (leg. Werner). Diese Art habe ich nach einem der Exemplare der zoologischen Sammlung des Gordon Memorial College in Khartoum beschrieben. Diese ermangelten einer genaueren Fundortsangabe. Durch die Auffindung des obigen Exem- plares in der Grassteppe gegenüber von Sennaar ist nun das Vorkommen für das Gebiet des Blauen Nils sichergestellt. Da ich es mit der Type, die sich jetzt in meiner Sammlung befindet, vergleichen konnte, war die völlige Identität in allen wesentlichen ‚Punkten festzustellen. Abweichend war nur (zweifellos Larvencharakter): die breit dreieckigen (nicht scharf zugespitzten) Fortsätze des Vertex- hornes. Nachtragen möchte ich noch folgende Einzelheiten: Clypeus etwa gleichseitig dreieckig, mit kon- vexen Seiten und starkem Mittelkiel. Auch der Vertex hat unterseits einen starken Mittelkiel und außerdem jederseits einen schwächeren Lateralkiel. Seitendornen des Pronotums etwa 12 (Type) oder 16 (Nymphe); auch die wenigen kleineren Dornen sind mitgezählt; die Dornen gehen fast bis zum Hinterrande, sind bei der Type aber an dem parallelrandigen Hinterabschnitt kleiner als bei dieser. Vordercoxen am Vorderrande mit 6 größeren Dornen, dazwischen meist je ein kleinerer; am Hinter- rande mit 4 großen und mehreren kleinen; bei der Nymphe 8 größere Dornen am Vorderrande, die basalen stärker, mehr genähert, die apikalen kleiner, entfernter, durch kleinere getrennt; 6 größere und mehrere kleinere Dornen am Hinterrand. Äußere Femoraldornen 5, innere 16, der 2. und 4. am längsten, alle schwarzspitzig; 3. Discoidaldorn sehr lang; äußere Tibialdornen 10, innere 15; Metatarsus länger als die übrigen Tarsenglieder zusammen; bei der Nymphe sind 15 innere Femoral- und 11 äußere Tibialdornen vorhanden. Vorderrand der Vordertibien fein gezähnelt; Außenkante der Vorderkoxen granuliert; Hinterecken der hinteren Abdominalsegmente stachelartig ausgezogen. Supraanalplatte drei- eckig, breiter als lang, median gekielt; hintere (3. bis 7.) Abdominaltergite in der Mitte dreieckig, vor- springend, gekielt, zum Teil in der Mitte eingekerbt (4., 5.); Subgenitalplatte trapezförmig, groß; Styli kurz, zugespitzt, einwärts gebogen. Die Färbung der Nymphe ist oberseits einfarbig grün; die dunkle Färbung der Basalhälfte und das dunkle Querband vor dem Apex der Vordercoxa, sowie der dunkle Mittelfleck des vorderen Femur (alles innerseits) deutlich vorhanden — Das Exemplar wurde längere Zeit lebend gehalten, ging aber noch vor der Verwandlung ein. Länge des Kopfes mit Vertexfortsatz 10, Länge des Pronotums 13, der vorderen Femora 12 mm. Gesamtlänge (mit dem Vertexfortsatz) 47 nm. Zoologische Forschumgsreise nach dem Sudan. III. Mantodea. 93 Idolomorpha dentifrons Sauss. Saussure, in Grandidier Hist. Madagascar, Orthopteres, Pt. I, p. 244. Werner, Sitzber. Akad. Wiss., Wien, CXVI, 1907, p. 247. — Verh. Zool. bot. Ges., Wien, LXVI, 1916, p. 295, Fig. 11a. & Larve vom Wege Keiga Tummero-Kadugli, 27./III. Nach eingehendem Vergleiche mit dem mir zur Verfügung stehenden Vergleichsmaterial möchte ich dieses Exemplar ebenso wie die im Jahre 1905 gesammelten Larven von Khor Attar, Morgalla und Gondokoro der obigen Art zurechnen. Ich stütze mich dabei auf die völlig übereinstimmende Färbung der Innenseite der Vordercoxen (basale Hälfte bräunlichweiß, dicht weiß getüpfelt; apikale Hälfte gegen den Trochantes immer dunkler werdend, bis schwarz, beiderseits weiß gesäumt; auch der dreieckige Endlappen der Coxa schwarz, hinten weiß gesäumt; ein größerer weißer elliptischer Fleck im Schwarzen, nahe der Mitte; Trochantes weiß, außen braun gesäumt) und den Besitz des dreieckigen Coxallappens. Die größte Breite der vorderen Femora liegt nicht in der Mitte, sondern etwas näher dem Apex. Der Stirnstachel ist noch sehr wenig nach vorn geneigt. Diese Merkmale kommen alle auch der spinifrons-Gruppe zu, bei der aber der Stirnstachel schon stärker gebogen ist. Verhältnis der Länge zur größten Breite der vorderen Femur bei ORAL anvesVvona Khao Attaue. ar. ern 90er] eutn SRadusie (sicheroben)e u 22.2.0924: 1#9=6.2 71 OBvoboRNoZambique rer er 17.26: 2A Te] & >». Namatave, Madagasenr 2 Sur oo Idolomorpha defoliata Serv. Serville, Hist. Nat. Ins. Orthopt. 1839, sp. 147. Werner, Verh. Zool. bot. Ges., LXXI, 1916, p. 295. Q Nymphe von Nubbaka, 17./III. Bei der höchst ungenügenden Beschreibung der so schwierig zu unterscheidenden Arten dieser Gattung durch die älteren Autoren ist die obige Bestimmung nur als eine provisorische zu betrachten. Tatsächlich steht nur fest, daß erstens dieses Exemplar von dem vorigen sicher verschieden ist und daß es mit der Serville’schen Beschreibung am besten übereinstimmt. Auffällig sind der kleine Kopf mit mehr als bei dentifrons vorstehenden Augen, der längere Vertexfortsatz (bei der dentifrons-Larve 1:56 mal, bei der defoliata-Nymphe 2:74mal so lang wie der Kopf), die schlanken vorderen Coxen und Femora (diese kaum erweitert, Länge zu größter Breite wie 10:1) und die Färbung der Innen- seite der Vordercoxen: basale Hälfte einfarbig grün, apikale einfarbig schwarz. Außenseite der vorderen Femora mit einigen gelben Punkten. Pronotum länger als bei der dentifrons-Larve. Die Auffindung einer /dolomorpha-Art, die zweifellos einer westafrikanischen Formengruppe der Gattung angehört, ist ein neuer Beweis für die Gleichartigkeit der Fauna des ganzen Sudan vom Atlantischen Ozean bis zum Nil. 94 F. Werner, Mantodeen-Cocons. Die Identifizierung von (wie dies weitaus am häufigsten der Fall ist) abgestorbenen oder leeren Cocons stößt meist auf fast unüberwindliche Schwierigkeiten. Von den gesammelten Cocons ergaben nur 2 junge Larven; die übrigen können nur provisorisch oder gar nicht bestimmt werden. Die merkwürdigsten unter ihnen sind die kurzen, fast durchsichtigen Cocons, von denen ich einen (Sitzber. Akad. Wiss., Wien, CXVI 1907, Taf. Il, Fig. 8) abgebildet habe. Es sind jedenfalls 2 Arten derselben Gattung. Die abgebildete -Art aus Mongalla und Gondokoro am Bahr-el-Gebel ist kleiner (12 bis 13 mm Länge der Raphe, S mm Querdurchmesser; eine zweite Art haben wir vom Gebel Gulfan im Nubaland mitgebracht, diese mißt bei 20 nm Länge der Raphe 13 mın im Querdurchmesser. Diese Cocons sind stets mit Hilfe eines erhärteten Sekretstranges, der um dünne Ästchen gewickelt ist, an diesen befestigt. Derselben Gattung gehören zweifellos die von R. Shelford in Transact. Ent. Soc. 1909, p. 509, Taf. XVII ausführlich beschriebenen und auch abgebildeten Cocons von Delagoa- Bay an (»Two remarkable forms of Mantid oothecae«). Diese Cocons variieren in der Größe von s0x 15 zu 14x 12mm. Es !st möglich, daß es sich auch hier um zwei verschiedene Arten handelt. Jedenfalls ist es gegenwärtig unmöglich zu sagen, zu welcher Gattung alle diese Cocons gehören. Durch die glatte Oberfläche dieser Cocons, wie sie für die Blattodeen die Regel ist, wird man auf die Vermutung gebracht, es handle sich um Formen, die diesen relativ nahe stehen. Bedeutend leichter war die Identifizierung von Cocons aus Dilling und Gulfan, die so sehr mit dem von Krauss im Zool. Jahrb., Syst. IX, 1897, Taf. 7, Fig. 2, abgebildeten Cocon von Empusa egena übereinstimmen, daß es sich nur um eine mit Empusa nahe verwandte Gattung handeln kann also jedenfalls um /dolomorpha, die von uns ja im Nubalande gefunden wurde. Aber auch aus Bara liegt ein solcher Cocon vor, neben kleineren, die auf eine andere, kleinere Empuside (Blepharodes cornutus?) zu beziehen sein dürften. Ein kleiner Cocon (1 mm lang, 5 breit, 6 hoch) entspricht vollkommen dem Empusa-Typus; die vertikalen Seitenlamellen stehen flügelartig in einem Winkel von etwa 60° nach hinten vor und sind am freien Rande in etwa 3 ziemlich lange, weiche Spitzen ausgezogen. Dieser Cocon ergab am 24./lll Larven von Oxypila, vermutlich annulata. Die große Ähnlichkeit der Cocons von Mantodeen zweier verschiedener, aber durch mancherlei Eigentümlichkeiten (Vertexfortsätze, Lappen an den Gliedmassen) sehr übereinstimmender Familien ist für die Deutung der Verwandtschaftsbeziehungen beider sehr von Belang. Eine große Anzahl von Cocons erwies sich schon nach der bedeutenden Größe und der Gestalt als zur Sphodromantis-Gruppe gehörig, wie sich auch durch Vergleich mit Cocons von S. gutlata aus Ägypten ergab. Aus einem Cocon von Tanguru schlüpften am 7./IV. zahlreiche Larven aus, die diese Bestimmung bestätigten, da sie nach der Form des Pronotums und der Breite des Abdomens zu keiner anderen Mantidengattung gehören können. Es ist höchst wahrscheinlich, daß diese Larven mit S. lineola Gerst. identisch sind, da in dieser geographischen Breite S. viridis (guttata) nicht mehr vorkommen dürfte (deren Südgrenze im Sudan durch eine Linie von Sennaar über den Gebel Araschkol bis Bara gebildet zu werden scheint). Ein äußerlicher Unterschied zwischen dem Tanguru- Cocon und sicheren Cocons von S. viridis aus Ägypten ist nicht wahrzunehmen. Dagegen lassen die zu Sphodromantis zu rechnenden Cocons aus dem Sudan zwei Haupttypen der Oberflächenstruktur erkennen, nämlich: 1. Wellig-schuppige Struktur: (Typisch für Mantis religiosa, S. viridis; anscheinend auch bei S. lineola). Cocons aus Nubbaka-Sungikai, Dilling, Gulfan, Talodi, Lebu, Tanguru; sichere viridis aus: El Obeid-Bara, Sennaar; Länge 20 bis 42 mm. Gestalt tonnenförmig (Länge zu Breite wie 4:22 bis 3), seltener nahezu kugelig (Durchmesser 25 mm). Zoologische Forschumgsreise nach dem Sudan. III. Mantodea. 95 2. Oberfläche dicht weißfilzig, ohne Spur von wellig-schuppiger Struktur oder konzentrischer 'Streifung: 2 Cocons aus Nubbaka-Sungikai (Länge 33, Breite 14, Höhe 13 mm). Diese schlankeren Cocons dürften weder der Gattung Mantis noch Sphodromantis angehören. Von den Cocons der 1. Gruppe dürften einige aus Sennaar, Dilling, Gulfan, Tanguru zu Mantis religiosa gehören. Ein kleiner, der Unterseite eines großen Blattes mit breiter Fläche aufruhender Cocon aus Nubbaka gehört wohl höchstwahrscheinlich zu einer Mantide; da aber die aus Nubbaka vorliegenden Mantiden durchwegs Grasbewohner sind, so ist es wahrscheinlich, daß es sich um eine von uns daselbst nicht gefundene Art handelt. Er ist lo mm lang, 10 breit und 8 hoch; an den ziemlich steil abfallenden Seiten regelmäßig vertikal gerieft. Cocons von Miomantis (Calidomantis) wie sie in der sehr guten Arbeit von E. W. Adair (Notes Preliminaires pour servir ä l’etude des Mantides, Bull. Soc. Entomol. Egypte, Le Caire 1914, p. 21 bis 36, Taf., Fig. 3, 16) abgebildet sind, wurden nicht gefunden. Zusammenstellung der gesammelten Kordofan-Mantodeen nach den Fundorten. Bara (13° 45’ n. Br.) Elaea: Marchali, Sphodromantis viridis. Bara-El Obeid (13° 15’ n. Br.): Hoplocorypha galeata, Oxythespis senegalensis. Umm Ramad-Nubbaka: Paroxyophthalmus ornatus, Hoplocorypha galeata, Oxythespis senegalensis. Nubbaka: Oxypila annnlata, Idolomorpha defoliata. Nubbaka-Sungikai: Pyrgomantis septentrionalis, 'Mantis religiosa, Tenodera herbacea, Solygia sulcati- Frons, Oxythespis senegalensis. Sungikai: Oxypila anmulata. Dilling (12° 'n. Br.). Dilling-Gulfan: Galepsus capitatus, Pyrgomantis singularis, Danuria impanmosa, Calamothespis adusta Gulfan: Compsothespis Ebneri, Pyrgomantis septentrionalis, Hoplocorypha galeata. Debri: Mantis religiosa, Solygia sulcatifrons, Danuria serratodentata. Keiga Tummero-Kadugli: Tarachodes dives, Hoplocorypha galeata, Idolomorpha dentifrons. Kadugli (11° n. Br.): Solygia sulcatifrons, Hoplocorypha galeata, Oxythespsis senegalensis. Homra: Tarachodes dives. Lebu: Hoplocorypha galeata. Kororak: Hoplocorypha galeata. Talodi (10° 40’ n. Br.): Elaea Marchali, Calidomantis pharaonica, Tenodera herbacea, Ischnomantis attarensis, Hoplocorypha galeata, Psendoharpax virescens, Damuria impannosa, Oxythespis sene- galensis. Bir Joghan: Elaea Marchali, Hoplocorypha galeata. Tonga (9° 30’ n. Br.): Pyrgomantis singularis, Carvilia agrionina, Hoplocorypha galeata. Denkschriften der mathem.-nalurw. Klasse, 95. Band. 13 96 F. Werner Das (*) bedeutet, daß es sich um nicht von mir selbst gesammelte Exemplare handelt. Eingeklammert sind einige in der Literatur angegebene Fundangaben für den Weißen Nil, die tiergeographisch noch zur Provinz Khartoum gehören. | | | m | | Ss |32| 2 |582|28 38 SE 88255 2829 N = r ei | 4 102) A [) > i@) aa} —— Amorphoscelidae. 1. Paramorphoscelis gondokorensis W ern 5 1 2. Compsolhespis Ebneri Wern. 1 ne Orthoderidae. 3. Centromantis Hedenborgi Stäl. 1 (1%) 1# 4. Eremiaphila cordofana Wern. 1 R 5, — Weltisteinin Wern.. 1 L 6. Tarachina rhaphidioides Wern. 1 7. Tarachodes obtusiceps Stäl .... 1# 1# 1# 1 1# b 8 — giwaCharp ....... 1= Ä 1# 3 9. — dives Sauss, 1 1# 10. — maura Stäl. 1* 11. Galepsus capitatus Sauss. 1 1# 1,1® 1% — lenticularis Sauss. . 1 1# 13. Paroxyophthalmus collaris Sauss. 1# . 14. — ornalus Wern. . 1 15. Pyrgomantis septentrionalis Wern. 1 1 ler 1 16. — singularis Gerst. 1 1 1 17. — mabuia Wern. 1 18. Elaea marchali R. u. F. 1 1 1 1 1 Mantidae. 19. Nilomantis Rloweri Wern. .... . 1* . 20. Calidomantis Savignyi Sauss. . 1# 18 21 — pharaonica Sauss.. 1 1 Nr 22 — annulipes Wern. o at Dan fenesirate Baba 1 24. Mantis religiosa L.. 1 1 1 1 25. Tenodera herbacea Serv. 1 1 1 26. — superstitiosa Fabr.. 1 27. Sphodromantis bioculala Burm. 1 AelE= 1 1 28. — lineola Gerst. 1® 1 1# 29. Hoplocorypha galeala Gerst. 1 1 1 1 1 1 30. Ischnomantis atlarensis W ern. 1 l 3l. — gigas Sauss. 1# 32. Solygia sulcatifrons Serv. l 1 1 33. — grandis Sauss. 12 34. Leplocola giraffa Karsch.. 1® 35. Carvilia agrionina Gerst.. 1 . 36. Eremoplana Guermı Stäl. „22: 1# Bug Zoologische Forschungsreise nach dem Sudan. III. Mantodea. EG Dongola Rot. Meer- Prov. Khartoum Nord- Kordofan Süd- Kordofan Gazellen- Fluß-Prov. (Bahr-el- Ob. Nil (Bahr- el-Gebel) Blauer Nil (Bahr-el- Asrak) Sobat 37. 38. Harpagidae. Oxypila annulala Serv. Pseudoharpax virescens Serv. Vatidae. . Stenovales pantherina Sauss. . Heterochaela orienlalis Kirby . Popa spurca Stäl . Danuria impannosa Karsch. — Schweinfurthi Wern. . — Bolauana Sauss. — serralodenlala Karsch. . Oxythespis senegalensis Sauss. . Calamolhespis adusta Wern. . Empusidae. . Empusa Hedenborgi Stäl.. — sStolli Sauss. . Idolomorpha dentifrons Sauss. . — defoliala Serv. . Blepharopsis mendica Fabr.. er . Biggliorönes Goran Somlliin = ol & alla ame ale Bao lee ES REHSESENNTENETIS Re a ee Eee lie lan | e- 1 Kloizormp ehesten SEC, orale cllern eilllar or oille omell| ano No kr 1# 1 1* EINE PLASMOLYTISCH-VOLUMETRISCHE METHODE ZUR BESTIMMUNG DES OSMOTISCHEN WERTES VON PFLANZENZELLEN VON KARL HÖFLER AUS DEM PFLANZENPHYSIOLOGISCHEN INSTITUT DER K. K. UNIVERSITÄT IN WIEN, Nr. 106 DER ZWEITEN FOLGE MIT 2 TAFELN UND 5 TEXTFIGUREN VORGELEGT IN DER SITZUNG AM 12. JULI 1917 I. Allgemeiner Teil. $ı. Das Grundprinzip. Die im folgenden beschriebene Methode setzt sich zum unmittelbaren Ziel, den osmotischen Wert lebender Pflanzenzellen mit möglichster Genauigkeit zu ermitteln. — Dem gleichen Zweck dient allgemein die von De Vries! begründete grenzplasmolytische Methode. Sie besteht, wie bekannt, im Aufsuchen der »plasmolytischen Grenzlösung«, der schwächsten, eben noch wahrnehmbare Plasmolyse bewirken- den Konzentration eines gelösten Stoffes, die als isotonisch mit dem Zellsaft angenommen wird. Diese Konzentration läßt sich indes nur für recht wenige Gewebe, wie zum Beispiel für die unterseitige Epidermis der Blattmittelrippe von Rhoeo discolor,? mit voller Schärfe bestimmen, für die Mehrzahl der Objekte läßt sie sich nur näherungsweise angeben, das heißt zwischen mehr oder weniger enge Grenzen einschließen. Unter dem osmotischen Wert einer Pflanzenzelle verstehe ich die Maßzahl, welche die dem Zellsaft genau isotonische Konzentration des zur Plasmolyse verwendeten Stoffes angibt.? Die gleiche 1 1884, Eine Methode zur Analyse der Turgorkraft. 2 De Vries (l. c., p. 445); Fitting (1915, p. 8f.), vgl. Literaturverzeichnis. 3 In der Wahl der Bezeichnung folge ich Ursprung und Blum (1916a, p. 88). Zur Terminologie der Turgor- erscheinungen vgl. außerdem Jost (1913, p. 26), Lepeschkin (1908); der Ausdruck »osmotischer Wert« einer Lösung bei Pfeffer (1897, p. 119). — Obige Definition entscheidet nicht, in welchem Maß die isotonische Konzentration angegeben wird, ob in Gewichtsprozenten oder im Grammolekül-Gehalt gewichtsnormaler oder, wie in dieser Arbeit, im GM-Gehalt volumnormal bereiteter Lösungen. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band, 14 100 K. Höfler, Größe wird vielfach als osmotischer Druck der Zelle bezeichnet. Zur Bestimmung ursprünglicher, unveränderter osmotischer Werte ist Rohrzucker nach dem heutigen Stand unserer Erfahrung das geeignetste Plasmolytikum.! Das Neue an der plasmolytisch-volumetrischen Methode gegenüber der grenzplas- molytischen ist nun, daß sie sich nicht wie diese auf die Beobachtung der schwächsten, eben wahrnehmbaren Plasmolyse in fast noch isotonischer Außenlösung beschränkt, sondern. die stärkeren Grade der Plasmolyse in stärker hypertonischen Lösungen in den Kreis der Betrachtung zieht. Der Grundgedanke ist hierbei der folgende: Eine Zelle sei in hypertonischer Außenlösung von gegebener Konzentration (die z. B. 0:60 GM Rohrzucker im Liter Lösung enthalte) plasmolysiert. Der Protoplast habe durch Wasserabgabe sein Volum auf den »-ten Teil (z. B. auf drei Viertel) des Innenvolums der Zelle verkleinert (Fig. 1). Ist der Zustand osmotischen Gleichgewichts erreicht und war die Semipermeabilität während des Eintrittes der Plasmolyse vollständig, ist also durchs Protoplasma weder Plasmolytikum ein- gedrungen noch gelöster Stoff des Zellsaftes ausgetreten, so muß im Protoplasten die Konzentration im selben Verhältnis zugenommen haben, in dem seine Größe abgenommen hat. Hat sich das Volunı, ae s 3 ; : - a 4 We lm aa, ana 7 des Anfangsvolumens verkleinert, so ist die Konzentration — mal größer geworden. Die Konzentration im endgültig plasmolysierten Protoplasten ist bekannt, sie ist genau isotonisch mit der plasmolysierenden Außenlösung. Sie ist 5; mal so groß wie vor Eintritt der Plasmolyse und gleich 0:60 GM Rohrzucker. Daher war der osmotische Wert des unplasmolysierten Protoplasten, der die entspannte Zelle ausfüllte (dessen Volum dem Innenvolum der entspannten Zelle gleich war), : 3 gleich 0:60 x = —= 0:45 GM Rohrzucker. Dies ist die gesuchte Größe. Wenn allgemein V, das Volum des plasmolysierten Protoplasten, V, das Innenvolum der ent- spannten Zelle, C die bekannte (volumnormale) Konzentration der plasmolysierenden Lösung und x die gesuchte, dem unplasmolysierten Protoplasten isotonische Konzentration bedeutet, so besteht die Beziehung Val 1) Denn das Produkt aus Volum mal Konzentration für den plasmolysierten Protoplasten V,.C muß, unter der Voraussetzung völliger Impermeabilität und völligen osmotischen Gleichgewichtes, dem des unplasmolysierten Protoplasten V,.x gleichgeblieben sein. 1. CV 2) Wir bestimmen hieraus die Konzentration für den unplasmolysierten Protoplasten, respektive die isotonische Konzentration des Plasmolytikums ) en ee 3) I Vgl. z. B. Ursprung und Blum (1916d, p. 532). Rohrzucker bietet auch den Vorteil, daß die den einzelnen Konzentrationen entsprechenden physikalischen osmotischen Drucke aus den Messungen Morse’s und seiner Mitarbeiter am genauesten bekannt sind; vgl. Findley (1914), Ursprung und Blum (l. c., p. 533), von Lehrbüchern der physikalischen Chemie, z. B. Jellinek (1915, p. 719f.). Plasmolytisch-volumetrische Methode. 101 Die Größe x ist der osmotische Wert der Zelle (ich werde sie weiterhin mit dem Symbol O bezeichnen). Die Grundgleichung (3) sagt aus, daß für eine endgültig plasmolysierte Zelle sich der osmotische Wert, der ihr vor dem Eintritt der Plasmolyse eigen war, bestimmen läßt, indem man die (bekannte) Maßzahl der Konzentration der Außenlösung mit dem (durch Messung zu bestimmenden) Quotienten aus Protoplastenvolum durch inneres Zellvolum multipliziert. Wir haben zunächst auf einige prinzipielle Bedenken kurz hinzuweisen: 1. Wenn das Volum des Protoplasten bei der Plasmolyse n-mal kleiner wird, so wird dadurch zunächst die Gewichts- konzentration der Zellsaftstoffe z-mal größer. Plasmolytisches Gleichgewicht herrscht aber, wenn Zellsaft und Außenlösung iso- tonisch sind, wenn sie (bei voller Semipermeabilität der Plasmamembran) gleichen »osmotischen Druck« haben. Wir nehmen also in Gl. (1)—(3) vereinfachend an, daß innerhalb der verglichenen Konzentrationen x und C der osmotische Druck der Gewichts- konzentration direkt proportional zunehme, daß das Mariotte-Van’t Hoff’sche Gesetz voll gelte; wir sehen ab zunächst von den kleinen Abweichungen, die allenfalls durch Änderungen im Dissoziationsgrad eventuell vorhandener ionisierter Zellsaftbestandteile erwachsen könnten. Solche Abweichungen müßten offenbar bewirken, daß dem durch Plasmo- Iyse n-mal konzentrierteren Zellsaft nicht »-mal so großer, sondern etwas kleinerer osmotischer Druck zukäme; daher müßte beim Schluß vom plasmolysierten auf den unplasmolysierten Protoplasten der osmotische Wert des letzteren etwas zu niedrig ausfallen. Tat sächlich läßt sich aber leicht durch Rechnung zeigen, daß wir diese Fehlerquelle der Größenordnung nach meist wohl vollständig vernachlässigen dürfen. Für Elektrolyte, wie KNO, oder NaCl, als Plasmolytika, wäre bei unserer Methode freilich auch der Wechsel im Dissoziationsgrad zu berücksichtigen (obwohl die Vernachlässigung auch hier nicht viel ausmachte); Salzlösungen sind aber ja bekanntlich für die Bestimmung ursprünglicher osmotischer Werte auch schon wegen der komplizierteren Permeabilitätsver- hältnisse weniger als Rohrzucker geeignet. 2. Wie besonders Morse’s Untersuchungen ergeben haben, gilt auch für die nichtionisierten Rohrzuckerlösungen das Van’t Hoff’sche Gesetz nicht ganz. Konzentrierte Lösungen haben hier höhere osmotische Drucke als nach der Proportionalität zu erwarten; besonders im volumnormalen Maß, das uns hier interessiert, ist die Abweichung groß: 0:30 GM Rohrzucker gibt 8:129 Atm., 0:60 GM gibt 17'772 Atm.,! der Druck ist nicht 2mal, sondern 2'186mal so hoch. Eine Überlegung zeigt nun aber, daß dieser Umstand für die plasmolytisch-volumetrische Methode nicht allzu sehr ins Gewicht fallen dürfte; physikalische Gründe machen es wahrscheinlich, daß die durch Plasmolyse konzentrierteren Zellsaftlösungen zu den unplasmolysierten bezüg- lich der Proportionalität von Druck und Konzentration sich wohl ähnlich verhalten dürften, wie die betreffenden isotonischen Rohrzuckerlösungen. Für andere Stoffe als Rohrzucker sind die osmotischen Atmosphärendrucke freilich nicht hinreichend genau gemessen. Nur Unterschiede in der Abweichung vom Van’t Hoffschen Gesetz für Zellsaftund Plasmolytikum — sofern solche bestehen sollten — könnten aber für uns zu Fehlerquellen werden, nicht die Abweichung selbst. Der Fehler bliebe voraussichtlich wohl auch hinter dem durch die elektrolytischen Zellsaftteile bedingten zurück. 3. Praktisch weit bedeutsamer ist ein drittes Bedenken. Die Volumverkleinerung bei der Plasmolyse betrifft ja streng genommen nur die Vakuole, nicht den Gesamtprotoplasten. Auf die hieraus entstehende Komplikation werden wir am Ende des allgemeinen Teiles noch ausführlich zurückkommen und es möge für jetzt die Bemerkung genügen, daß die Grundgleichung (3) und überhaupt die Ausführungen der ersten Paragraphen zunächst gültig sind für den Grenzfall einer Zelle mit so großem Salt- raum und so dünnem Wandproioplasma, daß dessen Volum dem Vakuolenvolum gegenüber vernachlässigt werden darf. Wo diese angeführten Faktoren keine nachträgliche Korrektur nötig machen, da ist das Prinzip unserer Methode, wie man aus Gl. (3) sieht, höchst einfach. Eine analoge Schlußweise ist übrigens in der Pflanzenphysiologie seit langem eingebürgert. Man pflegt aus der Größe des osmotischen Wertes * der entspannten Zelle im Moment der Grenzplasmolyse auf die der turgeszenten Zelle zu schließen nach dem Verhältnis der Volumverkleinerung, von der die Entspannung begleitet war;? auch unsere plasmolytisch-volumetrische Methode ergibt — worauf bei dieser Gelegenheit gleich ausdrücklich hin- gewiesen sei — wie die grenzplasmolytische natürlich direkt nur die osmotischen Werte entspannter Zellen. 1 Nach Ursprung und Blum (19164, p. 533). 2 Vgl. zum Beispiel Jost (1913, p. 560), Pantanelli (1904, p. 315), Höber (1914, p. 69) und besonders jüngst Blum (1917, p. 343). 102 TEN ERDE, Daß der einfache Grundgedanke der Methode m. W. noch nie für osmotische Größenbestimmung verwertet worden ist, das mag wohl in den Schwierigkeiten begründet sein, die exakte Volum- bestimmungen des Protoplasten und des Zellhohlraumes zu bieten scheinen. Darum sollen vor allem einige Beispiele für die Volumbestimmung gegeben werden. $ 2. Die Volumbestimmung. Wir betrachten als erstes Beispiel eine ganz einfach geformte Zelle, zunächst eine genau zylindrische mit kreisförmigem Querschnitt. Sie sei in einer Lösung von 0:60 GM Rohrzucker plas- molysiert und der Protoplast habe endgültige Größe und Gestalt angenommen, das heißt solche, die er bei fortgesetztem Verweilen in der Lösung im Laufe der nächsten Zeit unverändert beibehält, Nun geht aus obiger Gl. (3) vor allem andern hervor, daß wir die absoluten Werte für das Volum des Zellumens und des Protoplasten, V, und V, nicht zu kennen brauchen. Es kommt nur aufs Verhältnis V,:V, an. Das Innenvolum V, der zylindrischen Zelle ist gleich dem Querschnitt g mal der Innenlänge der Zelle h (Fig. 2). V, = geh. 4) Der endgültig plasmolysierte Protoplast zeigt erfahrungsgemäß oft die in Fig. 1 und 2 dar- gestellte Form. Sein Volum denken wir uns aus drei Teilen bestehend: einen mittleren rein zylin- drischen und zwei meniskusförmigen Kappen. Der mittlere Teil ist gleich seinem Querschnitt q mal Fig. 2. seiner Länge. Die Kappen nehmen in manchen Zellen (zum Beispiel bei Spirogyra) schließlich genau Halbkugelform an, wenn das lebende Protoplasma dem Bestreben, mit seiner freien Oberfläche Minimums- flächen zu bilden, hat folgen können und nicht etwa durch Adhäsion an der Zellwand gehindert war. Ist die halbkugelige Gestalt erreicht, so füllen nun die Menisci genau zwei Drittel des umgeschriebenen zylindrischen Zellabschnittes (in Fig. 2 durch aufrechte punktierte Linien begrenzt). Denn das Volumen der Halbkugel ist gleich DE. 2 — PRTZ— rg, 3 3 das des umschriebenen Zylinders =rg. Also sind die halbkugeligen Menisci um ein Drittel kleiner als der gleich hohe Teil des Zellumens. Das Volum des ganzen Protoplasten ist dem- nach gleich seiner Grundfläche qg (dem Zellquerschnitt) mal seiner größten Länge /, vermindert um den dritten Teil der Höhe der beiden Menisci. m m = ml=20 = =) 2% =—- D j: q q 3 q | 2 ) Aus (4) und (5) ergibt sich das Volumverhältnis zwischen Protoplasten und Zellhohlraum. 2 ee Plasmolylisch-volumetrische Methode. 103 En 6) Der Zellquerschnitt g fällt aus der Gleichung heraus, wofern er für die ganze Länge der Zelle konstant ist, wenn also die Zellenden gar nicht verschmälert sind. Seine Größe braucht in diesem Falle nicht bekannt zu sein. Wir haben also zur Bestimmung des Volumverhältnisses, in dem sich der Protoplast in Fig. 2 bei der Plasmolyse verkleinert hat, nur zu messen: diefinnere)Mleanvenden Zellen een... diegstnontenkamsendesrErotoplasten 7 = 2... 1 und. de Hoher jedes Meniskus .. -.. zu... ... „m, M, Da wir nicht die absoluten Volumgrößen, sondern nur die Verhältniszahl für V,:V, ermitteln wollen, so ist es unnötig, diese Maße im absoluten Längenmaß, in p, auszudrücken; die Maßeinheit kann beliebig gewählt werden. Ich nahm als solche stets einen Teiistrich des für die Messungen ver- wendeten Okularmikrometers an. Die Berechnung gestaltet sich dann für eine Zelle wie die in Fig. 2 abgebildete ganz einfach. Hier ist = 60’ (Mikrometerstriche), = 49, m, = m, =6". a £ Vr 3 3 Re Dr 60 0. War die Zelle in 0:60 GM Rohrzucker plasmolysiert, so ist ihr osmotischer Wert gleich 0:60 x 2 — 0:45 GM Rohrz. In zylindrischen Zellen aus Geweben höherer Pflanzen sind allerdings die Protoplastenmenisci, auch wenn bei der Plasmolyse die Endform erreicht ist, in der Regel nicht genau halbkugelig, sondern etwas schwächer vorgewölbt. Wie modifiziert sich nun in solchen Fällen die oben aufgestellte Gl. (6) für das Volumverhältnis V,:V,? Die Protoplaste nehmen auch hier in ihrer freien Oberfläche gleich- mäßige Rundung an. Wir dürfen die Oberfläche der Menisci, der direkten Beobachtung entsprechend und übrigens auch aus physikalischen Gründen, als echte Kugelflächen anschen und somit die Menisci selbst als Kugelsegmente in Rechnung stellen. Das Kugelsegment erfüllt nicht, wie die Halbkugel, zwei Drittel, sondern einen etwas kleineren Teil des umgeschriebenen Kreiszylinders von gleicher Basis und Höhe. Während also die halbkugeligen Protoplastenmenisci nur ein Drittel des gleichhohen Zellabschnittes leer lassen und ihre Höhen m in R. R 1 N N 3 Gl. (5) und. (6) dementsprechend mit dem Faktor = zu multiplizieren waren, ändert sich für kugel- segmentförmige Menisci dieser Faktor; wir wollen ihn »Meniskusfaktor« nennen und mit dem Symbol X bezeichnen. Er wird umso größer, je flacher die Menisci werden, das heißt, je kleiner ihre Höhe n im Verhältnis zur Zellbreite wird. Die Volumbestimmung von Protoplasten, deren Menisci Kugelsegmente sind, scheint auf den ersten Blick nicht leicht. Tatsächlich haben wir es in der Praxis fast immer mit Protop!asten solcher Form zu tun, rein halbkugelige Menisei sind relativ seltene Ausnahmen. So erscheint die exakte Behandlung des Falles als unentbehrliches Fundament unserer Methode. Ich vorausschicken, daß die nun folgende mathematische Ableitung, als solche, für den weiteren Zusammenhang nicht von Belang ist; nur das Resultat, die nach Gl. (7) berechneten und in der Schlußtabelle zusammengestellten »Meniskusfaktoren« sind für darf nur vielleicht den praktischen Gebrauch von großer Wichtigkeit. 104 K. Höfler, Mitwelchem Meniskusfaktor sind also die in den plasmoly sierten Protoplasten gemessenen Meniskus- höhen in jedem einzelnen Fall zu multiplizieren? Fig. 3 veranschaulicht die Verhältnisse. Auf die Zelle bezogen, würde der stark ausgezogene Teil des Kreises BFC der sichtbaren Kontur des Protoplasten entsprechen (der übrige Kreis ist Hilfsfigur). Die Geraden, denen die Strecken AB und DC angehören, wären die seitlichen Zellwände; m ist die gemessene Meniskushöhe; das Fig. ‚3. Rechteck ABCD ist der gleichhohe Zellabschnitt, der punktierte Teil desselben der neben dem Meniskus freibleibende Raum, um dessen Größe es sich uns handelt. Außer m kann in der Zelle noch die halbe innere Zellbreite r, jedoch natürlich nicht der Krümmungsradius az, gemessen werden. Mathematisch heißt unsere Aufgabe: »Wie verhält sich das Volum des Kugel- segmentes (dessen Höhe z und Grundradius r gegeben sind) zu dem des umge- schriebenen Kreiszylinders mit gleicher Basis und Höhe?« S sei das Volum des Kugelsegmentes, Z das Volum des Zylinders, m und r deren Höhe und Grundradius, @ der konstante Kugelradius. Zu bestimmen ist das Ver- hältnis S: Z, als unabhängig Veränderliche sind die Größen m und r oder deren Ver- hältnis m: r zu verwenden. In Fig. 3 ist 2? —=2 am—m? a) (als Scheitelgleichung des Kreises; im rechtwinkeiigen Dreieck OEB it @=r? — + (a—ın)>; daraus folgt r2 + m2 ye — -. In b) Das Volum des Kreiszylinders Z, der durch Rotation des Rechteckes ABCD um die N-Achse entsteht, ist Z=r?rm. c) Das Kugelsegment entsteht durch Rotation des Kreissegmentes BFC um die X-Achse. Sein Volum bestimmen wir am m Serlrdan () n1 — [@ am—ım?) dm aus Gl. a) ma\ 77 —=rlam2 — — J—=rm2|a— — |- 3 3 / raschesten mittels Integralrechnung Die Formel ist aus der Stereometrie bekannt und kann umständlich auch auf elementarem Wege abgeleitet werden. Der Kugelradius a ist nach Gl. (b) durch unsere gegebenen Größen wm und r auszudrücken. am — 3 4 (a N e = Zehn m? m ) 3 Sr? —= rm? > 2m 3 / 2 + m? — rm? - 6m am, a rm md — E (372 + m?) = 5 1 Feen d) Aus Gl. (e) und (d) folgt das Resultat: rem nm a S 2 6 1 IN, e Ber ie ) 7 rum 2 NG Der Quotient m: r ist hier die independent Variable. Aus ihm gewinnen wir den Quotienten S:Z, der angibt, einen wie großen Teil des umgeschriebenen Zylinders der kugelsegmentförmige Meniskus erfüllt. Der Meniskusfaktor X endlich, den wir in letzter Linie suchen, gibt an, einen wie großen Teil S vom gleichhohen Zellabschnitt der Meniskus neben sich leer läßt (in Fig. 3 punktiert); A=1— = ee Dh Fe ei ee ei See STE Me ee De Plasmolytisch-volumetrische Methode. 105 Die funktionale Beziehung zwischen X und dem Verhältnis mz:r ist also folgende: 7) \=l— = — — — S 1 1 2 RD 6 | Di) Die folgende Tabelle dient dem Gebrauch beim plasmolytisch-volumetrischen Arbeiten. Sie enthält in der ersten Spalte die (durch mikroskopische Messungen zu bestimmenden) Werte für m:r (Meniskus- höhe: halbe innere Zellbreite), in der zweiten die zugehörigen, nach Gl. (7) berechneten Werte des Meniskusfaktors \. MET IS | M:NV 6:10 0-44 L 0:10 VE: 2 7210 04183 1:10 04983 2 2 5 8:10 NIS 2.3110 0493 B) 3:10 0485 4:10 0.473 10:10 | 0-3 =, 5:10 0-4583 ; ı 1 1 1 i k ı* schwankt zwischen. a und > Der Wert — entspricht der Halbkugel. Bei geringer Ab- 127 oO weichung von der Halbkugelform ändert sich X erst rasch, später langsam. Für flache Menisci wird A 5 1 sehr annähernd = Zw = Wenn also der endgültig plasmolysierte Protoplast anstatt halbkugeliger kugel- segmentförmige Menisci hat, so wird doch dadurch die Bestimmung des Volumverhält- nisses um nichts weniger einfach. Nur tritt an die Stelle des FaktorsX = en diem ine dien: voranstehenden Tabelle gegebene Faktor. Gl. (6) heißt jetzt allgemeiner V, _ 121m V, #7. h 8) Bei der mikroskopischen Messung hat man zu den Größen h, I, m,, m, noch die weitere 7, als halbe innere Zellbreite, respektive als halben Durchmesser des optischen Querschnittes, zu bestimmen. Angenommen, es sei z. B. jede Meniskushöhe =8$' und die innere Zellbreite =20', daher r—=10'. Aus dem Verhältnis m:r—8:10 folgt nach der Tabelle A\=0':393—=0'4. Für eine Zelle wie die in $ 4, Fig. 5, abgebildete, ist 1 z. Bh=80, r= 10), m =m;—=8' und in 0'40 GM Rohız. =WT: Es folgt der osmotische Wert O—= 0:40 X 0:75 = 0:30 GM Rohrz. Allzugroße Genauigkeit ist bei der Wahl des Meniskusfaktors X meist nicht von nöten. Denn der Einfluß kleiner Abweichungen auf das Endresultat Vp: Vz ist höchst unbeträchtlich und und sinkt leicht in die Größenordnung der Messungs- fehler herab. Wird speziell für das Volumverhältnis Genauigkeit auf 2 Dezimalen angestrebt, so genügt es sehr oft, besonders ( 3 1 : E für schmälere Zellen, den Meniskusfaktor X auf -—-, 0:35, 0°4, 0-45, 0°5 abzurunden; dadurch wird die Berechnung des c 106 EK. Höfler, Vp Zählers im Bruch 2: so einfach, daß sie leicht im Kopf ausgeführt werden kann. Für ganz präzise Bestimmungen wird X der Tabelle entnommen oder nach Gl. (7) berechnet. Für gleiche Zelien eines plasmolysierten Präparates zeigt das Verhältnis m:r — und damit auch X — oft recht gleich- mäßige Werte und braucht nur einmal bestimmt zu werden. . In ganz gleicher Weise wie für die bisher betrachteten einfachen Zellformen kann die Bestimmung des Volumverhältnisses in einigen weiteren Fällen geschehen. Sind die Endflächen der Zellen nicht senkrecht, sondern schräg, also die Zelle in der Aufsicht nicht rechteckig, sondern trapezförmig (Fig. 4a), so ist natürlich einfach in Gl. (6) und (8) die mitt- lere Zellänge als hk zu verwenden. Liegt der Protoplast einseitig der Querwand an oder teilt er sich GUT WGPTLTIED GRRHIEEIEEEE 7 WO THLE VIIHIIBEILEEED, WAND VDE, bei der Plasmolyse in mehrere Stücke, so sind im Zähler entsprechend ein Meniskus oder 4, 6 m in Abzug zu bringen. ! Ist endlich der Querschnitt der Zelle nicht genau kreisförmig, sondern z. B. polygonal- rundlich oder mehr-weniger abgeplattet, wie das ja bei den meisten im Gewebeverbande befindlichen Zellen der Fall ist, so kann das Volumverhältnis V,:V- doch in der angegebenen einfachen Weise — wenigstens mit großer Annäherung — bestimmt werden,” wofern nur die Zellean allen Stellen gleich breit, respektive der Querschnitt überall konstant ist. 1 So ist in Fig. 4b die mittlere Zellänge h—=65', die Protoplasten sind Z,—22', ,—25', die nahezu halbkugeligen Menisci m; = ma — m; — my —3!. - m +1, +4 = 1% Ä 22 +25 —4 43 (pıtPp>) ER near Vz h 65 65 2 Die Menisei sind in Zellen, die sich der prismatischen Form nähern, freilich in Wahrheit komplizierter geformt. Ihre Höhen sind kleiner im optischen Querschnitt zwischen den Flächen, größer zwischen den Kanten. Für die praktische Bestimmung des Volumverhältnisses genügt es aber vollkommen, wenn die Zelle als Zylinder, der Meniskus als Kugelsegment angenommen und wenn zur Wahl des Faktors X eine mittlere Meniskushöhe » und eine mittlere Zellbreite 27 verwendet wird. Einige kom- plizierte Rechnungen, die demonstrieren, wie klein so der Fehler für V»: Vz bleibt, kann ich aus Raumrücksichten nicht in extenso mitteilen. — Denken wir uns einmal eine prismatische, im Querschnitt regelmäßig sechseckige Zelle und in ihr einen von einer Kugelfläche begrenzten Meniskus. Dessen Höhe »z» wird dann, zwis:hen den Flächen gemessen, nur halb so groß —- m m als zwischen den Kanten sein. Die Durchmesser sind r \Y/3 und 2r. Also wird — zwischen den Kanten = 1, — zwischen den 7 # 0'4 annehmen, so kommen wir der Wahrheit 2 m Flächen Most. Wenn wir als Mittelwert — =0'8 und demnach \ —= Y bleibt weit unter der Grenze der Messungstfehler. sehr nahe und der Fehler für Vy : Vz Hier sei im Hinblick auf eventuelle spätere Diskussion noch folgende Bemerkung erlaubt. Wenn wir die Protoplasten- menisci als Kugelsegmente annahmen, so dient dies vor allem dem praktischen Zweck der Volumbestimmung. Es soll damit keine kapillartheorethische Behauptung aufgestellt werden. Ich sage nicht, daß in genau kreiszylindrischen Zellen die Meniskus- oberfläche einen endlichen Randwinkel mit der Zellwand bilde. Ja vielleicht ist die — in Gewebszellen so oft zu beobachtende — Abweichung der Menisei von der Halbkugelform meist auch durch Abweichungen des Zellquerschnittes von der Kreisform bedingt. Plasmolytisch-volumetrische Methode. 107 Zellen von anderer als zylindrisch-prismatischer Form sind für genaue plasmolytisch-volumetrische Messungen im allgemeinen minder gut geeignet. Doch läßt sich die Volumbestimmung natürlich auch durchführen. Ich habe das, besonders in der ersten Zeit meiner Untersuchungen, mehrfach getan, bin dann aber zur alleinigen Verwendung zylindrischer Zellen zurückgekehrt; brauchbares Versuchs- material ist ja in reichster Auswahl vorhanden. Hier dürfen wir von der speziellen Berechnung für andere Zellformen wohl absehen. Volummessungen für plasmolysierte Protoplaste sind zum ersten — und, soweit ich sehe, bisher einzigen — Mal von Lepeschkin (1908, p. 209, 1909, p. 138), und zwar an den regelmäßig halb- kugelig begrenzten Protoplasten von Spirogyra, durchgeführt worden. Es lag indes nicht im Plan der Untersuchungen Lepeschkin’s, zum Zwecke absoluter osmotischer Wertbestimmung das Protoplasten- volum zum inneren Zellvolum in Beziehung zu setzen.! Über exakte vergleichende Bestimmungen der Zellgröße im turgeszenten und entspannten Zustand haben Ursprung und Blum in jüngster Zeit (1916d, Blum 1917) — nach Schluß des experimentellen Teiles dieser Arbeit — berichtet. $ 3. Der Grad der Plasmolyse. Der osmotische Wert einer in hypertonischer Rohrzuckerlösung plasmolysierten Zelle ist, wie im Anfang gezeigt wurde, gleich dem Produkt aus dem Wert dieser Lösung mal der Maßzahl für das Volumverhältnis des plasmolysierten Protoplasten zum Innenvolum der Zelle. Diese Verhältniszahl wurde im vorigen Abschnitt, zunächst für zylindrische Zellen, ermittelt. Sie ist von größter Wichtig- keit sowohl für die hier beschriebene plasmolytisch-volumetrische Methode, als auch, wie ich glaube, für die Betrachtung plasmolytischer Erscheinungen überhaupt. Sie gibt in sinngemäßer Weise an, wie stark eine Zelle plasmolysiert ist. Indem so außer schwächster, eben wahrnehmbarer »Grenz- plasmolyse« auch alle anderen, bisher qualitativ als »schwach«, »ziemlich stark«, »stark« bezeichneten Plasmolysen einer zahlenmäßigen, quantitativen Charakterisierung zugänglich werden, wird der Bereich exakter plasmolytischer Forschung — auch im Hinblick auf Permeabilitätsfragen zum Beispiel — wohl wesentlich ausgedehnt. Um daher die bisher gebrauchte etwas weitschweifige Umschreibung nicht jedesmal wiederholen zu müssen, möchte ich einen einfachen Namen einführen. Es bietet sich der Ausdruck: Grad der Plasmolyse; ich verstehe also darunter fortan die Maßzahl für das Volumverhältnis zwischen dem plasmolysierten Protoplasten und dem Innenvolum der entspannten Zelle Zur Bezeichnung schlage ich als Symbol den Buchstaben G vor. Also =. 9) G ist eine unbenannte Zahl, ein echter Bruch, kleiner als 1, für die unplasmolysierte Zelle gleich 1. Je schwächer die Plasmolyse, desto weniger weicht G von 1 ab. Während die Plasmolyse eintritt, nimmt der Grad der Plasmolyse allmählich zu (der Zahlenwert für G ab). Wenn in der endgültig plasmolysierten Zelle der Grad konstant (und meßbar) geworden ist, dann kann, wie ich wiederhole, aus der Maßzahl G und der bekannten Konzentration der plasmol. Lösung C — unter der Annahme voller Semipermeabilität des Protoplasmas für Lösung und Zellsaft- stoffe — der osmotische Wert O für die unplasmolysierte, entspannte Zelle bestimmt werden nach Gl. (1), die jetzt heißt: 1 Nach unserer einfachen Grundgleichung wäre das auch für Spirogyra nicht zulässig (vgl. $ 5 über eine interessante Bemerkung Lepeschkin's). Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Bd, 15 Vet ee, 10) OÖ berechnet sich also einfach als Produkt DENE 11) In Fig. 1 und 2 war die Konzentration der Außenlösung © =0'60 GM Rohrz. und der Grad der Plasmolyse G= 0:75. Daher der osmotische Wert der Zelle vor der Plasmolyse O= 04.026 0X 0750 HE ENERCHTZ Unter dem Grad der Plasmolyse für ein Gewebe aus gleichartigen Elementen werden wir passend den Mittelwert zwischen den Graden der einzelnen Zellen verstehen, wobei sich die größte und die mittlere Abweichung der Einzelwerte vom Mittelwert nach unserer Methode bestimmen läßt. Der Ausdruck »Grad der Plasmolyse« stammt von De Vries. Er begegnet in dessen deutschen Schriften 1884 in der grundlegenden Arbeit »Eine Methode zur Analyse der Turgorkraft«! und sehr häufig 1885 in den »Plasmolytischen Studien über die Wand der Vakuole». In dieser letztgenannten Arbeit hat unmittelbaren Bezug auf das Vorliegende die folgende Stelle (p. 550f, aus dem Paragraphen über Protoplasmapermeabilität für gelöste Stoffe, beurteilt aus der nachträglichen Ausdehnung plasmo- lysierter Protoplaste). »Als Resultat jedes einzelnen Versuches bekommt man also eine Reihe von Angaben über den Grad der Plasmolyse in den sämmtlichen, stets mehrere Hunderte umfassenden Zellen desselben Präparates zu verschiedenen Zeiten. Um diese Angaben in bequemer und übersichtlicher Form ausdrücken zu können, habe ich stets die Größe der Protoplaste mit der des Zellraumes verglichen und mich darauf beschränkt, in dieser Beziehung vier Hauptstufen zu unterscheiden. Ich entschied nach dem Augen- maß, was bei einiger Übung in der überwiegenden Zahl der Fälle nicht schwer war, ob die Protoplaste ein Viertel, die Hälfte oder drei Viertel des Zellraumes erfüllten und deutete diese Fälle mit den Ziffern 1 bis 3 an, während die Zahl 4 angab, daß der Protoplast den ganzen verfügbaren Raum einnahm. Dadurch konnten die Resultate in tabellarischer Form zusammengefaßt werden; es bedeutet somit in den Tabellen: l.....Der Protoplast erfüllt ungefähr ein Viertel oder weniger der Zelle. 2.....Der Protoplast erfüllt ungefähr die Hälfte (zwei Viertel der Zelle). 3.....Der Protoplast erfüllt etwa drei Viertel der Zelle oder mehr, aber nicht den ganzen Innenraum. 4.....Keine Plasmolyse (vier Viertel erfüllt)..... Die Vergleichung der Größe der Protoplaste mit der der Zellen bezieht sich selbstverständlich nicht auf das Volumen, sondern nur auf den Umfang der mikroskopischen Bilder.« An diesen De Vries’schen Gebrauch des Ausdruckes »Grad der Plasmolyse« schließt sich meine obige Definition vollkommen an, wie aus der angeführten Stelle wohl hervorgeht. Die Präzisierung des Begriffes dürfte erlaubt sein, nachdem ich die Bestimmung des wirklichen Volumverhältnisses zur Grundlage meiner Methode gemacht und im vorigen Abschnitte für zylindrische Zellen auch praktisch durchgeführt habe. Auch in der modernen Literatur wird der Ausdruck »Grad der Plasmolyse« mehrfach in durch- aus gleichem Sinne verwendet. Ein anderer spezieller Gebrauch fällt jetzt allerdings nicht mehr unter unseren näher bestimmten, darum umfangärmeren Begriff. In seinen für die plasmolytische Methodik so wichtigen »Unter- suchungen über die Aufnahme von Salzen in die lebende Zelle« (1915) zeigt Fitting, daß sich für das klassische Objekt der Blattnervepidermis von Rhoeo discolor die grenzplasmolytische Methode als so ausbildungsfähig erweist, daß Salzlösungen von nur 0:0025 GM Konzentrationsdifferenz deutliche Unterschiede in ihrer plasmolytischen Wirkung erkennen lassen. In benachbarten Lösungen zeigten 1 Z. B. p. 469, 518. Plasmolytisch-volumelrische Methode. 109 zum Beispiel! in 0:095 GM. KNO, vereinzelte Zellen, in 0:0975 GM etwa die Hälfte, in 0:1 GM drei Viertel, in O:125 GM fast alle Zellen Plasmolyse. Der Anteil der grenzplasmolysierten Zellen 1 an der Gesamtzahl der Zellen betrug also v, 7 =” ©. Diese Werte nennt Fitting gelegentlich Grade der Plasmolyse.” Vielleicht dürfen die Zahlen, die den grenzplasmolytischen Zustand näher charakterisieren helfen, künftig, wo Verwechslung möglich, anders bezeichnet werden. — Zur rein nomenklatorischen Frage möge hier noch eine Bemerkung Platz finden. Wir verstanden unter dem Grad der Plasmolyse das Volumverhältnis zwischen plasmolysiertem Protoplasten und Zellumen, dementsprechend gibt die Maßzahl G direkt an, einen wie großen Teil des Zellraumes der : E 4 Protoplast erfüllt. Hat sich der Protoplast auf = des Volumens vor der Plasmolyse (und nach Auf- hebung der Turgordehnung) verkleinert, also ein Fünftel dieses ursprünglichen Volums durch Wasser- : Re ; 4 £ At: entzug eingebüßt, so ist G = =. —=0'80: es ist Plasmolyse auf = eingetreten, entsprechend einer Volumverminderung um — . Nun werde die Zelle in konzentriertere Außenlösung übertragen und 6) dort noch stärker plasmolysiert, so daß dem Protoplasten z. B. ein weiteres Fünftel des Anfangs- volums durch Wasserabgabe entzogen werde; jetzt ist die Plasmolyse doppelt so stark, G be- 3 i : & 3 trägt nur mehr —: Der stärkeren Plasmolyse entspricht also nach unserer Bezeichnungsweise ein [9] kleinerer absoluter Zahlenwert für den Grad der Plasmolyse. Das mag als unnatürlich erscheinen. : ’ 5 i a Sa . i h Wis Die Disharmonie würde vermieden, wenn man anstatt für = = @G lieber für die Größe un: ein = 2 Maß einführen, also im obigen Beispiel statt von einer Plasmolyse auf = lieber von einer Plasmolyse um — (was ja dasselbe wäre) sprechen wollte. Trotzdem möchte ich das nicht tun. Die ungemein {6} klare Beziehung, daß der osmotische Wert einer endglütig plasmolysierten Zelle aus dem bekannten osmotischen Wert der Außenlösung durch einfache Multiplikation mit dem Faktor G erhalten wird wir - .. . V, .. . D läßt vielmehr die gewählte Fassung des Begriffes G= — wohl als zweckmäßig und berechtigt er- scheinen. So wird es sich im Interesse einer einheitlichen Benennung plasmolytischer Erscheinungen r empfehlen, stets mit dem Grad der Plasmolyse G = TZ , nicht mit der Differenz dieser Größe auf 1, zu 2 arbeiten. $S 4. Proportionalität im Grade der Plasmolyse. Nachdem nun der Begriff des Grades der Plasmolyse zur Verfügung steht, können wir über- gehen zu einem der wichtigsten Charakterisierungspunkte der plasmolytisch-volumetrischen Methode. Der osmotische Wert für eine Pflanzenzelle wurde in den bisherigen schematischen Beispielen aus einem einzigen Versuch berechnet. Es brauchte nur der endgültige Grad der Plasmolyse in einer Außenlösung von bekannter Stärke ermittelt zu werden. Nun liegt es im Wesen unserer Methode, daß sie nicht auf die Beobachtung nur eines Grades der Plasmolyse (wie die grenzplasmolytische Methode auf den schwächsten eben wahrnehmbaren) gem Veisuchn 20 5Pp2.16: nen ZUBIPNG: 110 K. Höfler, beschränkt ist, sondern daß sie, theoretisch zumindest, mit verschiedenen starken Graden in ver- schieden stark hypertonischen Außenlösungen gleich gute Resultate liefert. Von diesem Umstand können wir Gebrauch machen, zunächst, indem wir uns der gewöhnlichen, von der grenzplasmolytischen Methodik her üblichen Versuchsanstellung bedienen. Stehen mehrere Zellen, deren Übereinstimmung im osmotischen Wert angenommen werden darf, oder ein Gewebe aus gleichwertigen Elementen zur Verfügung, so bringen wir Zellen oder Teile des Gewebes direkt in Lösungen verschiedener Konzentration. Sie plasmolysieren hier verschieden stark, Nach der grenzplasmolytischen Methode wird bekanntlich die schwächste eben noch plasmolysierende Äußenlösung als isotonisch angenommen, obwohl sie ja in Wahrheit schwach hypertonisch ist. Wir richten unser Augenmerk nicht auf sie, sondern auf die sämtlichen stärkeren Lösungen und die in ihnen plasmolysierten Präparate. Aus jedem berechnen wir nach unserer Methode den wahren osmotischen Wert. Wir erhalten offenbar soviel unabhängige Werte, als Präparate untersucht wurden: Stimmen diese überein, dann wird dem Resultat hierdurch der Charakter weitgehender Zuverlässigkeit verliehen. Die Übereinstimmung im Resultat besteht aber, wenn die Produkte aus Außenkonzentration und erreichtem Grad einander alle gleich sind, wenn C,-G, = (,-%= (,-G,. dies bedarf nach dem Vorangegangenen wohl keiner Ausführung mehr. = Wir gehen einen Schritt weiter: Anstatt einer Reihe gleicher, respektive als gleich anzu- nehmender, Präparate verwenden wir ein einziges. Es wird in mäßig hypertonischer Außen- lösung bis zum Gleichgewicht plasmolysiert und in beliebig vielen Zellen der »Grad« abgelesen. Dasselbe Präparat wird darauf in konzentriertere Lösung gebracht und, nachdem hier plasmolytisches Gleichgewicht in Bezug auf Größe und Gestalt erreicht, in denselben individuellen Zellen wie früher der jetzige stärkere Grad der Plasmolyse bestimmt; dann wird neuerdings stärker plasmolysiert. Im Falle des Gelingens werden für jede Einzelzelle alle erhaltenen Grade auf denselben osmotischen Wert O vor der Plasmolyse hinweisen; diesen dürfen wir wohl als den wahren osmotischen Wert der (entspannten) Zelle vor der Plasmolyse ansprechen.! Da bei solcher Versuchsanordnung dasselbe Präparat stufenweise in Lösungen steigender Konzentration übertragen wird, so bezeichne ich derartige Versuche kurz als Stufenversuche. Beiden angeführten Versuchsformen ist gemeinsam, daß untersucht wird, ob die in verschieden konzentrierter Außenlösung erreichten Grade der Plasmolyse die zu erwartende Gesetzmäßigkeit zeigen, ob alle denselben osmotischen Wert O ergeben. Soll das der Fall sein, so müssen alle Produkte aus Außenkonzentration und Grad einander gleich sein. OR OO er Mit andern Worten, die erreichten Grade der Plasmolyse müssen den Konzentrationen der betreffenden plasmolysierenden Lösungen umgekehrt proportional sein: GG: ZEN SEC 12) o o Demgemäß fasse ich die zwei beschriebenen Formen und überhaupt alle plasmolytisch- volumetrischen Versuche, die zum Zweck sicherer Bestimmung des wahren osmotischen Wertes das- selbe Objekt in mehreren, verschieden stark plasmolysierenden Konzentrationen betrachten, unter dem Namen Proportionalitätsversuche zusammen. Erst diese geben unserer ganzen plasmolytisch-volumetrischen Methode ein festes Fundament. Die Zahl der zur Kontrolle vornehmbaren Bestimmungen des Grades der Plasmolyse kann beliebig groß 1 Diese Bezeichnung soll auch andeuten, daß der auf solchem Weg gefundene osmotische Wert die dem Zeilsaft genau isotonische Konzentration des Plasmolytikums angibt, während ja die »eben plasmolysierends Grenzkonzentration< in Wahrheit nicht isotonisch, sondern schon schwach hypertonisch ist. Plasmolytisch-volumetrische Methode. 111 gewählt werden. Wenn trotzdem überall gleicher Wert für O sich ergibt, so glaube ich darin ein eindeutiges und ausreichendes Kriterium sehen zu dürfen dafür, daß die Methode nicht nur prinzipiell berechtigt ist, sondern daß auch ihrer Anwendbarkeit in der praktischen Ausführung keine unvorher- gesehenen Schwierigkeiten entgegenstehen. ! Ob diese Proportionalität tatsächlich besteht, läßt sich aber im Experiment untersuchen. Hier werden daher die Versuche des II. experimentellen Hauptteiles dieser Arbeit einsetzen. Ich möchte noch hier im allgemeinen Teil die Art der Ablesung und Protokollierung jener folgenden Versuche an einer Abbildung vorführen. Sie soll zugleich die in diesem Paragraphen dargelegten Ver- hältnisse noch anschaulicher machen. Fig. 5 stellt schematisch einen Proportionalitätsversuch, und zwar einen mit einer Einzelzelle durchgeführten Stufenversuch vor. Die Zelle sei erst in 0:40 GM, dann in 0:50 GM dann in 0:60 GM Rohrz. jedesmal endgültig plasmolysiert. Die zur Bestimmung des Grades der Plasmo!yse erforderlichen Daten pflege ich in folgender Weise abzulesen. Ich bringe (Fig. 5) zuerst das Okularmikrometer mit der Längsachse der Zelle zur Deckung, derart, daß der Nullpunkt der Skala (respektive der als Anfangspunkt verwendete Teilstrich) über die Mitte der linken Zellenguerwand zu liegen kommt. Nun wird bestimmt: 1. die innere Zellänge: hier 80’ (Teilstriche). 2. Zwischen welchen Teilstrichen liegt der Protoplast? In Fig. 5a in 0°40 GM Rohrz zwischen 5t/, und 72. 3. Die Höhe der Menisci: Wir verschieben das Präparat streng rechtwinkelig zur Längsachse, bis die Mikrometerskala über der Längswand der Zelle liegt; jeder Meniskus ist hier 8’ hoch; 4. die innere Zellbreite; sie ist hier —= 20”. In den Versuchsprotokollen schreibe ich von diesen 4 Daten die zwei ersten, Zellänge k und Protoplastenlänge /, gleich während der mikroskopischen Beobachtung in Form eines Bruches an. daneben setze ich die Zahlen für die Meniskushöhen und die Zellbreite: zum Beispiel eh 2m b 1 ib) 3 —12 OLAULSNERoOhr ZEIT Son } DIA 20. 8 Die nachträgliche Berechnung geschieht dann nach unserer. in $ 2 (p. 7 |105]) abgeleiteten Gl. (8) DON ei % an l Im 8) 1% h Ich wiederhole kurz: Damit der Bruch 2: den Grad der Plasmolyse G gebe, müssen nur vom Dividenden / die mit dem verkleinernden »Meniskusfaktor« multiplizierten Meniskushöhen abgezogen werden. Den Meniskusfaktor X gibt die Tabelle auf p. 7 [105]. Hier ist A\=0'4, da die halbe Zell- ’ hievon abzuziehen 2X 8x 04=6'4 3 Breite 7 = 10, m:7=8:10. Also /= nn —172=66 = Gun (66-:5—6-4):80 = 60:1 :80—0:75. 0,075 X 0-40=:0:30GM Rohrz. D|- 1 Dann folgt auch z. B., daß diein $ | (p. 3 [101]) erwähnten Abweichungen vom Mariotte-Van’t Hoff’schen Gesetz praktisch nicht zur Geltung kommen, resp., daß Zellsaft und Plasmolytikum in gleicher Weise abweichen. 112 1 Jean, Den Symbolen G und O pflege ich Indices zu geben (G,, O,,), die anzeigen, in welcher Außen- konzentration die der Berechnung zugrunde liegende Beobachtung vorgenommen wurde. Folgende Versuchstabelle enthält die drei in Fig. 5 dargestellten Messungen. Gleich ihr sind sämtliche Tabellen des experimentellen Teiles zu verstehen: Links vom Doppelstrich steht das während der mikroskopischen Beobachtung aufgenommene Protokoll, rechts die nachträg- liche Berechnung des Grades, Fig. 2. Bestimmung des Grades der Plasmolyse. Dieselbe Zelle, ain 0:40 GM, b in 0:50 GM, e in 0:60 GM Rohrz.; schematisch. I 7-2 Am & C ma 2 m b —— EX C=® h h 1 5 = —ı2 \ ki 2 . 66°5 — 6°4 3 0'40 GM Rohrz. TIERE RE BOX 8 20 ee NND 0:75 X 0:40—=0'30 GM Rohrz. so so 1 12—66 — A 2 54:5 — 6-4 u ® 0'50 GM a8 20 —— — 0°60 0-60 X 0:50 =0'80 GM » so so 1 15 —62 f 2 46:5 — 6°4 kg 060 GM » rare > 8 20) = pa N) 0.50 X 0:60 —=0'30 GN » 80 80 Das Schema ist so angefertigt, daß die verschiedenen Grade genau auf denselben osmotischen Wert führen. Ist dies in einem wirklichen Versuch der Fall, so spreche ich vom Bestehen voll- kommener Proportionalität zwischen den Graden der Plasmolyse. In $ 8 werden wir sehen, wie nahe wirkliche Versuche diesem theoretischen Schema kommen können. a Plasmolytisch-vohımetrische Methode. 113 $ 5. Protoplasmakorrektur. Ehe wir die Proportionalitätsversuche vorführen, müssen wir am Schluß des allgemeinen Teils noch einem prinzipiell wichtigen Umstand gerecht werden, der schon theoretisch gewisse Abweichungen von der im vorigen Paragraph geforderten völligen Proportionalität im Grade der Plasmolyse erwarten lassen wird. Dem Grundprinzip dieser Arbeit lag eine wichtige vereinfachende Annahme zugrunde: daß der gesamte Protoplast bei der Plasmolyse sein Volumen der Außenkonzentration umgekehrt pro- portional verkleinere. Tatsächlich verkleinert sich nur der Zellsaftraum, beziehungsweise die Gesamtheit aller Safträume. Das wandständige Protoplasma ändert indes, solange es intakt bleibt, seinen Quellungszustand höchstwahrscheinlich gar nicht, oder wenn, so doch sicher nur in sehr geringem Grade. ! Ich darf wohl die Bemerkung einflechten, daß mir dieser Umstand anfangs bei der Aufstellung des Grundprinzips der plasmolytisch-volumetrischen Methode nicht gegenwärtig war. Ich machte viel- mehr sehr bald eine experimentelle Erfahrung, und zwar schon bei meinen ältesten Proportionalitäts- versuchen, von denen einer im nächsten Paragraph mitgeteilt werden soll. Die erwartete Proportionalität traf bei vielen Objekten nicht völlig ein. Die osmotischen Werte, deren Berechnung die in stärker hypertonischer Lösung beobachteten Grade der Plasmolyse zugrunde gelegt waren, waren fürs selbe Objekt ein wenig höher als die aus schwächeren Lösungen erhaltenen. — Wir wollen volle Volumkonstanz des Protoplasmas bei der Plasmolyse annehmen. Suchen wir klar zu machen, was für eine Bedeutung sie theoretisch für unsere Berechnungsweise haben würde. Mit andern Worten: Um wie viel wird der durch einfache Multiplikation C-G (Außenkonzentration X Grad) berechnete osmotische Wert vom wahren osmot. Wert abweichen? Diese Differenz bezeichnet die Überschrift dieses Paragraphen als »Protoplasmakorrektur«. — In einer Zelle mit relativ dünnem plasmatischem Wandbasleg und großer Vakuole erfülle das Protoplasma vor der Plasmolyse zum Beispiel ein Zehntel des Innenraumes der entspannten Zelle, der osmotische Wert des Zellsaftes (den wir noch nicht kennen) sei tatsächlich =0'30 GM Rohrz. Wir plasmolysieren die Zelle in 0:35 GM Rohrz.: das Plasma wird, wie wir angenommen haben, sein Volum nicht ändern, dagegen muß sich der Zellsaftraum, der nm der Zelle einnimmt, auf 30 39 Plasmolyse in 0:35 GM Rohrz.: SR i Re i = —- seines Anfangsvolums verkleinern. Somit ist der theoretisch zu erwartende Grad der Gr, = VRURS 3) (der Zellsaftraum) + 0:10 (das Protoplasma) = 0°'77u + 0:10 = 0'871. SE Kor) Wenn wir diesen Grad beobachten und der gewohnten Berechnung zugrunde legen, so erhalten wir für den osmot. Wert Oi = er > 08 = NEN ME somit einen etwas zu hohen Wert, da ja der wahre osmot. Wert 0=0:30 GM ist. Für die Plasmolyse in 0:40 GM Rohrz. ist die Abweichung schon doppelt so groß, wie aus einer analogen Überlegung folgt: 3 e Er GE 0.30 x 71 ı VO = (0:75:00 Eder O,, = 0:775 x 0-40—=0-310 GM. I! Lepeschkin (1910, p. 102, 384), findet, daß dem Plasma durch bloßes Plasmolysieren kein Wasser entzogen wird. 114 K. Höfler, Der Unterschied zwischen dem wahren osmotischen Wert und dem ohne Rücksichtnahme auf den protoplasmatischen Anteil errechneten wächst, wie leicht ersichtlich, proportional der Differenz zwischen dem osmotischen Wert der plasmolysierenden Außenlösung und dem wahren osmotischen Wert der unplasmolysierten Zelle; er wird umso größer, je stärker wir die plasmol. Lösung wählen. Er wird außerdem umso größer, je plasmareicher die Zelle ist. Im folgenden die allgemeine Formulierung: Wir bezeichnen den Anteil des Protoplasmas am Innenraum der entspannten Zelle als klein p und den wahren osmotischen Wert der Zelle als O ohne Index; hingegen ist wie bisher C die osmotische Konzentration der plasmol. Außenlösung, Gc der in ihr erreichte Grad der Plasmolyse, Oc — mit Index — der aus diesem Grad errechnete osmot. Wert, ohne Korrektur bezüglich des Proto- plasmas. Wir wollen die Größe der Differenz Oc—O bestimmen: Oc—0O sei als AO bezeichnet. Im obigen Beispiel hat die Plasmolyse in der Außenlösung € (0:35 GM Rohrz.) folgenden Grad erreicht: (0) Gel AD Ep) C wo (1—p) dem Volumanteil des Zellsaftraumes, p demjenigen des Protoplasmas am unplasmolysierten (turgorlosen) Gesamtprotoplasten entspricht. Die Berechnung des osmotischen Wertes ergab: Oe= CinC = (i—p).O+p:C =p (C-0)+0. Für die Protoplasmakorrektur folgt also: AO= 0c-0=p (C—O) 13) Die Abweichung der gefundenen von den wahren osmotischen Werten ist direkt proportional l.dem Volumanteil des Protoplasmas am Zellraum und 2. der osmotischen Konzentrationsdifferenz zwischen Plasmolytikum und Zellsaft. Der Anteil des Protoplasmas p wird sich freilich im allgemeinen nicht genau bestimmen lassen. Wenn aber die Erwartung, die wir uns aus der vorstehenden Überlegung bildeten, im Experiment ihre volle Bestätigung finden sollte, dann müßten die in Lösungen steigender Konzentration (bei gleichen Konzentrationsdifferenzen) gefundenen osmotischen Werte derselben Zelle eine arithmetische Reihe bilden. Im obigen Beispiel beim wahren osmotischen Wert O= 0:30 Rohrz. Oz 930,001, NO ZEINSTE 0 E0rr Aus diesen Werten folgt dann offenbar der wahre osmotische Wert durch Verlängerung der Reihe nach unten. Er ergibt sich theoretisch auch schon aus je zweien der Werte nach der Proportion (EZIIEWEZIZISEN SO) wo O ohne Index, der wahre osmotische Wert, die Unbekannte ist; im letzten Beispiel: (9,0) :X05 0) = (0500: 40)): (0-50 0) (0-32—0-31) :(0:32—Q) = 0:1:(0:50—0). Es folst O=0'30. Je mehr Werte, desto besser die Bestätigung. Anderseits ließe sich nach Gl. (13) auch die Größe p, der Volumanteil des Protoplasmas am un- plasmolysierten Protoplasten, bestimmen: OO == nr USER 14) ,—6, Plasmolytisch-volumetrische Methode. 115 Wäre eine Zelle noch reicher an Protoplasma, z. B. der Anteil desselben (mit Ausschluß aller Safträume) am unplasmol. Volum = --, so lägen die einzelnen unkorrigierten osmotischen Werte - für dieselbe Zelle schon sehr weit auseinander. Für eine Zelle vom wahren osmot. Wert 0:30 GM Rohrz. wäre nach Gl. (13) offenbar O5 = 0'315, 0 ee 02325 mern ON, RrE=E Vz So ganz unbrauchbare Resultate würden also hier unsere Methode bei Betrachtung starker Plasmolysen in hochhypertonischen Lösungen geben ohne Berücksichtigung der in diesem Paragraphen dargelegten Verhältnisse. Ich muß gleich bemerken, daß mir mitteilbare Proportionalitätsversuche mit so protoplasmareichen Zellen noch nicht zur Verfügung stehen. Es wird aber vielleicht nicht uninteressant sein, auch solche vergleichende Versuche vorzunehmen, und es liegt auf der Hand, daß auch für die hier gemachte Voraussetzung — daß der Quellungszustand des Protoplasmas bei der Plasmolyse (zumindest solange der Protoplast intakt ist) keine, auch gar keine Änderung erfährt — sich ein neuer, im Fall der Bestäti- gung beweiskräftiger Weg der Prüfung bietet. Dies besonders, wenn Zellen als Material verwendet würden, in denen der Anteil des Protoplasmas » auch im Voraus durch Messung ermittelt werden kann. In der Literatur finde ich nur eine hieher bezügliche Angabe. Lepeschkin (1909, p. 140) bemerkt, daß die plasmolysierten Protoplaste von Spyrogyra ihr Volum nicht genau umgekehrt pro- portional der Außenkonzentration ändern — wie ich vermute, eben wegen der Volumkonstanz des protoplasmatischen Anteils. Hiemit bin ich am Ende der allgemeinen Ausführungen angelangt. Zum Abschluß möchte ich noch die quantitativen Betrachtungen über das Phänomen der Plasmolyse zu einer analytischen Formulierung zusammenfassen. Der Grad endgültiger Plasmolyse hängt ab von der Konzentration des Plasmolytikums. Der einfachste Fall ist der unserer Grundgleichung (10) (= = P (& Wenn wir die funktionale Beziehung zwischen G und C graphisch zum Ausdruck bringen wollen in einem Koordinatensystem, in dem wir die plasmolysierenden Konzentrationen C als Abszissen, die in ihnen erreichten Grade G als zugehörige Ordinaten eintragen, so verbindet nach Gl. (10) ein Hyperbel-Bogen die G-Werte. Die Berücksichtigung des beim Plasmolysieren unveränderten Wandprotoplasmas führt zur modi-' fizierten Funktion Don IS) wo p wieder der Anteil des Protoplasmas am Gesamtvolum der entspannten Zelle ist. Gl. (10) ist als Spezialfall enthalten, wenn p sehr klein wird. / In die analytische Darstellung ließe sich auch die interessante Frage nach dem Gültigkeits- bereich des Gesetzes der proportionalen Plasmolyse zum Ausdruck bringen. Jedes Objekt wird sich nur bis zu einem gewissen Grad |zum Beispiel bis auf — | proportional plasmolysieren lassen, bei noch 6) stärkerer Wasserentziehung werden endlich Abweichungen (etwa durch Ausfallen gelöster Zellsaftstoffe oder Schädigung durch allzustarke Konzentrierung) auftreten. Wir werden sehen, daß auch nahe dem Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 16 116 K. Höfler, Punkte G=1, also für den Bereich ganz schwacher »Grenzplasmolyse«, Abweichungen vorkommen, wahrscheinlich infolge der Adhäsion des Protoplasmas an der Zellwand. Unserer Betrachtungsweise ließen sich endlich noch die Erscheinungen an turgeszenten Zellen einfügen. Der Grad G=1 entspricht der unplasmolysierten, entspannten, in genau isotonischer Außen- lösung befindlichen Zelle. In hypotonischer Außenlösung oder reinem Lösungsmittel kann der Protoplast, wie bekannt, weiter H,O aufnehmen und die Zellwand dehnen. Dem entsprechen (mit einer kleinen Begriffserweiterung) Werte für G, größer als 1.Jetzt ist G der Grad der Turgordehnung. In der turgeszenten Zelle hängt aber ja die Protoplastengröße außer von der Außenkonzentration in erster Linie von der Größe des elastischen Gegendruckes der gespannten Zellwand ab. Ursprung und Blum (1916d, p. 530f.) haben die einschlägigen Verhältnisse jüngst zum erstenmal methodisch untersucht. Sie finden die Turgordehnung und den Wanddruck in hypotonischer Außenlösung und in H,O inner- halb der Fehlergrenzen direkt proportional der osmotischen Wertdifferenz zwischen Zelle und Außen- medium. ! j Die Erscheinungen an turgeszenten Zellen sollen uns in dieser Arbeit nicht beschäftigen. Die Protoplasmakorrektur aber wird künftig auch für die übliche Berechnung des osmotischen Wertes der turgeszenten Zelle aus dem Wert der entspannten Zelle und dem Maß der Turgordehnung, wo es sich um größere Genauigkeit handelt, zu berücksichtigen sein. II. Experimenteller Teil. $ 6. Ausgangspunkt der Untersuchungen. Den Anlaß zur Ausarbeitung der plasmolytisch-volumetrischen Methode haben mir Erfahrungen gegeben, die ich beim Arbeiten mit der De Vıies’schen grenzplasmolytischen Methode gesammelt habe. Auf Anregung meines hochverehrten Lehrers, Herrn Prof. Dr. Hans Molisch, beschäftigte ich mich seit dem Frühjahr 1914 mit osmotischen Größenbestimmungen nach der plasmolytischen Methode. Es war anfangs meine Absicht, zur Kenntnis der Verteilung der osmotischen Werte in der Pflanze Beiträge zu liefern. — Seit dem März 1916 erschienen von Ursprung und Blum umfassende, seit Jahren systematisch durchgeführte Untersuchungen über denselben Gegenstand (1916a—c, Blum 1917); in Anbetracht dessen darf ich für jetzt von einer Mitteilung meiner ersten diesbezüglichen Ergebnisse aus den Jahren 1914 und 1915 wohl absehen. Meine Versuche machten mich mit einer großen Zahl verschiedener Objekte bekannt. Dem Wesen des Themas gemäß war mein Ziel stets möglichst genaue Bestimmung des osmotischen Wertes. Da überzeugte ich mich aber bald — gleich vielen Beobachtern vor mir — von den Mängeln der grenz- .plasmolytischen Methode. Während die für genaue Messung besonders geeigneten Gewebe, wie die Epidermis von Rhoeo discolor, Curcuma, Begonia, die De Vries als »Indikatorgewebe« bezeichnet hat, sich dadurch hervortun, daß bei einer Konzentrationsdifferenz von nur 0:01—0'02 GM KNO, alle Zellen von unplasmolytischen in den plasmolysierten Zustand übergehen, bedarf es zum gleichen Zweck bei »gewöhnlichen« Objekten weit größerer Abstände benachbarter Lösungen. Sehr oft sind Differenzen von 0:05—0'10 GM nötig. Doch selbst da verhalten sich nicht immer alle gleichartigen Zellen eines Gewebes gleich. Man hilft sich bekanntlich damit, daß man diejenige Außenkonzentration als isotonische »Grenz- konzentration« anzusehen pflegt, wo schätzungsweise eben die Hälfte der Zellen eben merkliche Plas- molyse zeigt. Man rechtfertigt allgemein dieses Vorgehen mit folgender Anschauung: Das verschiedene Verhalten der gleichen Zellen habe seinen Grund in deren verschiedenem osmotischem Wert. Ist eine 1 So würde sich in der graphischen Darstellung der Abhängigkeit zwischen C und G der Hyperbelbogen links vom Punkt G=1 fortsetzen als Gerade, die von C=Obis C=0 schwach nach links ansteigt. Plasmolytisch-volumetrische Methode. 7 Zelle plasmolysiert, eine benachbarte nicht, dann folge daraus unmittelbar, daß die letztere höheren osmotischen Wert habe. Die Indikatorgewebe seien ausgezeichnet durch ungewöhnlich wetigehende osmotische Übereinstimmung der Elemente, welche den meisten anderen Geweben mangle. Dort gebe die Grenzkonzentration »Mittelwerte« an. Nun machte ich an vielen Objekten die Wahrnehmung, daß in stärker hyper- tonischen Lösungen der Grad der Plasmolyse viel gleichmäßiger ist als gerade in der eben plasmolysierenden Grenzlösung und den dieser nahegelegenen Konzentrationen, wö ja so oft plasmolytische und unplasmolysierte Zellen regellos durcheinander liegen. Diese Beobachtung brachte mich auf den Grundgedanken vorliegender Arbeit: osmotische Wert- bestimmung nach dem Maß der Volumverkleinerung stark plasmolysierter Protoplaste, unabhängig vom Phänomen der Grenzplasmolyse. — Versuche mußten entscheiden, ob er als Grundlage einer Methode sich eigne oder ob nicht etwa Faktoren unbekannter Art die plasmolytischen Erscheinungen in stark hypertonischer Außenlösung beeinflussen. Als Kriterium für die Brauchbarkeit einer solchen Methode diente mir, wie im allgemeinen Teil ausgeführt, das Maß der Übereinstimmung der aus verschieden starken Graden der Plasmolyse unabhängig berechneten osmotischen Werte, die »Proportionalität im Grade der Plasmolyse«. 3 Unter etwa 60 Freilandpflanzen, deren »Salpeterwerte« ich im Sommer 1914 grenzplasmolytisch bestimmt habe, begegnete mir ein für solche Versuche außerordentlich günstiges Gewebe mit schönen langzylindrischen Zellen in der violetten Stengelepidermis von Gentiana Sturmiana Kern. Mit diesem Objekte habe ich die ersten messenden Versuche angestellt. Ich beschränkte mich anfangs nicht auf rein zylindrische Zellen von gleichmäßiger Breite. Aus den Mikrometermessungen berechnete ich in langwieriger Weise und mit ziemlichem Aufwand stereometrischer Formeln die Volumina der Proto- plaste, die Innenvolumina der Zellen und .das Verhältnis beider (den »Grad der Plasmolyse«, wie wir jetzt sagen). Von der Mitteilung jener wenig übersichtlichen ersten Versuchsprotokolle und Berech- nungen darf ich wohl absehen. Ich führe nur die Resultate eines solchen Versuches, die für die Einzel- zellen ermittelten Grade, an. Versuch 1. 16./IX. 1914. Ramsau bei Schladming, Steiermark (1100 m» Meereshöhe), Versuchspfl. Gentiana Sturmiana Kern.,t frische Freilandpflanze. Frisch bereitete volumnormale KNO,-Lösungen, Abstand benachbarter Lösungen 0:05 GM. — Benachbarte Flächenschnitte aus der Mitte der Stengelseiten und halber Stämmchenhöhe kamen in 0:30, 0:35, 0:40, 0:45, 0:50 :GM KNO,. Als »Grenzlösunge« war in Vorversuchen 0:35 GM KNO, ermittelt worden. Dauer der Plasmolyse 11/, bis 2 Stunden. 4 0:30 GM KNO, : —, nirgends Plasmolyse, j 0:35 GM KNO;: (in einem Teil des Präparats) 17 Zellen+, 2 ganz schwach +, 8 Zellen —. Erreichte Grade G—= 0'900, 0'911, 0'953, 0:930, 0'900, 0'965, 0929; Mittelwert Gz,—0 921. 0-40 GM KNO; : alle Zellen +.G=0'867, 0823, 0-78, O77e, 0:79, 0856, 0'806, 0.829, 0841, 0'777; Gy = 0'816. ; 02252 GMERNO 2G — 07760, 05790, 07733, 707722,.02750, 057715, 07706, 0.788, 0 @2= 0:50 GM KNO; :G — 0'667, 0681, 0702, 0689, 0'685, 0602, 0683, 0720, 0'715; G;, = 0'688. Was hier zunächst das Maß der Übereinstimmung des osmotischen Wertes in gleichen Zellen eines Epidermisschnittes oO ko} betrifft, so erwies sich diese in zahlreichen im Jahre 1915 angestellten Versuchen als tatsächlich noch größer. Plasmolysiert wurde jetzt mit KNO, und Rohrzucker. Für die Messungen dienten nur mehr reinzylindrische Zellen und J J 3 8 die Berechnung geschah in der im ailgemeinen Teil beschriebenen einfachen und zuverlässigen Weise. In Versuch 1 waren die größeren Unterschiede benachbarter Zellen wohl zum Teil durch die mangelhafte Berechnungsweise vorgetäuscht. 1 Gentiana Sturmiana A. et J. Kerner repräsentiert in der Ramsau (nördliche Kalkalpen) die als Genliana germanica Willd. s. I. bekannte, richtiger mit dem Sammelnamen Gentiana polymorpha Wettst. zu bezeichnende Artengruppe lilablütiger Enziane (vgl. Wettstein, R. v., Die europäischen Arten der Gattung Gentiana aus der Sektion Endotricha Froel. und ihr entwicklungsgeschichtlicher Zusammenhang. Diese Denkschriften, Bd. LXIV, 1896, bes. p. 25, 65 des Sep.). Für die Bestimmung sage ich Herrn Hofrat Ritter v. Wettstein meinen schönsten Dank. — Die anthokyanreiche Stengelepidermis und die Koroll- röbre von Gentiana polymorpha gehören zu den schönsten Demonstrationsobjekten für Plasmolyseversuche, die ich kenne, 118 K. Höfler, Die folgenden Versuche sind Beispiele aus vielen. Die Protokolle, die schon den in Paragraph 8 mitgeteilten gleichen, lasse ich auch hier im Interesse der Kürze weg. Versuch 2. 5./X. 1915. Ramsau bei Schladming. Gentiana Sturmiana, Stengelepidermis. Planze von einem feuchteren Standort als in Versuch 1, absoluter osmot. Wert niederer. 0:60 GM Rohız. : erreichte Grade G=0'68, 0°675, 0°:675, 0°66,° 0:68, 0:68, (0:72),1 0-70, 0268, (0-75 Gg = 0:68. Versuch 3. Ramsau, G. Siurmiana. 4.8. 1915: 0,60 GM. Rohrz. :/G — 0,82, 0:83, 0580, 70281, 0-84, 02307.0-82, 0231, 0281,.7.028077 028077 GC, = 02812 Versuch 4.? 72.287. 191:9. Ramsau, Genliana Slurmiana, kräftige Pllanze, 17 cm hoch, Epidermisschnitte aus der Mitte der Stengelseiten, I cm hoch. 0:40 GM Rohrz.: — , keine Plasmolyse. 0:45 GM Rohrz.:in den meisten intakten Zellen keine Pl.; wenige+, G=0'945, 0°94. 0:50 GM Rohrz.:G= 0'865, 0:82, 0:82, 0:83, 0-83, 0:86, 0:34, 0:83, 0'855; G,, = 0'840. 0-55 GM Rohrz.:G=0:79, 0:80, 0:80, 0-79, 0-79, 0:785, 0:80, 0-81, 0-77. 0:81; G,„—07%. OJ60LGMEROHLZ GC —I0576, 01.0773, 10277455, 027747 (0.278),22.027755:88. 057455, 0775 0 EEE Er: Schon die hier ermittelten Grade der Plasmolyse weisen auf einige wichtige Tatsachen hin. 1. Bei einer Konzentrationsdifferenz von 0:05 GM KNO, und Rohrzucker zwischen benachbarten Lösungen zeigen bei zuverlässiger Berechnung die stärkst plasmolysierten Zellen in jeder Lösung doch noch schwächere Plasmolyse als die schwächst plasmolysierten in der nächst stärkeren Lösung. 2. Wir berechnen im Vorversuch 1 die Mittelwerte für G (der Index nennt die Konzentration der plasmol. Lösungen) und aus diesem nach dem Prinzip unserer Methode die osmotischen Werte ©, als KNO,-Konzentrationen ausgedrückt. &,, = 0921,70, =10.92,%0783 — 0, 32>IGNERNG®: G. = 2816, On = L.EEXTVZI—ZVB2 ICH IRNG, Gy, = 7A, 0, — 074220545 — 05335. CMERNOE $ GG, = 0,683, 0,5, =.0:688xX 05500, 3% GMIRNO, Die Übereinstimmung der osmotischen Werte war für Vorversuche durchaus ermutigend. Sie übertraf fast meine Erwartungen. Die aus den stärker plasmolysierten Präparaten berechneten osmot. Werte fielen durchaus etwas höher aus als die aus schwächeren Lösungen gewonnenen. Diese Erscheinung war anfangs überraschend (denn der etwas kleinere lonisationsgrad der konzentrierten KNO,-Lösungen, an den man zunächst denken könnte, kann der Größenordnung nach bei weitem nicht verantwortlich gemacht werden). Heute sehe ich die Ursache, wie im letzten Abschnitt des allgemeinen Teils ausführlich dargetan, im Einfluß der protoplasmatischen Wandschichte. Die Versuche mit Rohrzucker zeigen dasselbe Verhalten (also ist auch die Durchlässigkeit für KNO, nicht schuld). Im Versuch 4 ist: GG, = 0222,50 el, \o Gr == O3 0.840 x 0:50 = 0'420 GM Rohrz. ==.0:7 96: X:0 99. =01,438/GM! Rohrz. 0:74 x 0:60 = 0'44s GM Rohrz. 1 Hier berührte der Protoplast die eine Zellquerwand. 2 Die Versuche 2 bis 4 sind Stücke aus Versuchen über die Verteilung des osmotischen Wertes in Pflanzen. ie Plasmolytisch-volumetrische Methode. 119 Die osmotischen Werte bilden auch hier eine aufsteigende Reihe. Ich bemerke, daß ich Gleiches auch an zahlreichen anderen Objekten gefunden habe. Da ich aber in der Folge keine Gelegenheit mehr haben werde, solche mit protoplasmareichen Zellen vor- genommene Proportionalitätsversuche vorzuführen, so mögen Versuch 1 und 4 für jetzt als Beispiel für die nach $ 5 zu erwartende Abweichung von der Proportionalität genügen. 3. In Versuch I sind in 0:35 GM KNO,, der plasmol. Grenzlösung, 17 Zellen plasmolytisch, 2 Zellen ganz schwach und 8 Zellen, ziemlich regellos zwischen den andern verteilt, gar nicht plasmo- Iysiert. Man würde nach der herrschenden Anschauung annehmen müssen, daß die osmotischen Werte dieser 8 Zellen höher als 0:35 GM sind. Dagegen spricht nun schon die viel größere Gleichmäßigkeit der Plasmolyse in den gleichen, stärker plasmolysierten Schnitten. Noch auffallender ist der Rohr- zuckerversuch 4: Bei 0:45 GM ist in den meisten Zellen gar keine, in 0:50 GM in allen starke Plas- molyse. Darnach müßte man die Grenzlösung bei 0:50, oder eventuell bei 0'475, suchen. Nun ergeben aber die Grade der Plasmolyse in den stärkeren Konzentrationen zweifellos einen osmot. Wert unter 0°45 GM. In 0:50 GM ist G=0'84, der osmot. Wert also 0:42 (und nach den Überlegungen des $ 5 werden wir den wahren osmot. Welt eher noch tiefer, bei 0°40 bis 0:41 GM, ansetzen müssen). Diese Umstände machen es schon in hohem Maße wahrscheinlich, daß an dem Ausbleiben der Plasmolyse in jenen 8 Zellen in 0:35 GM KNO, und in den meisten Zellen in 0:45 GM Rohrz. nicht ihr abweichend hoher osmot. Wert schuld sei, sondern Faktoren anderer Art. Als solche störende, äußere Faktoren kommen etwa in Betracht: 1. mangelndes Eindringen der Lösungen durch die Zellwand, 2. Adhäsion des Protoplasten an der Zellwand. Für die Annahme des letztgenannten Faktors spricht Folgendes: Wir können uns wohl vorstellen, daß ein schwacher »osmotischer Überdruck« von Seiten der Außenlösung zur Überwindung der Adhäsion nicht genügt, ein stärkerer indes wohl ausreicht; während kein. Grund vorliegt anzunehmen, daß schwächere Lösungen die Zellwände schwerer als stärkere passieren sollten. Wir sehen in den Versuchen aber Unregelmäßigkeiten im Eintritt der Plasmolyse nur in den schwach hypertonischen Lösungen. So wird schon jetzt wahrscheinlich, daß das ungleiche Verhalten gleicher Zellen solcher Gewebe die keine Indikatorgewebe sind, in schwach hypertonischen Lösungen und die daraus erwachsende Schwierigkeit einer genauen Bestimmung der plasmolytischen Grenzkonzentration begründet ist: meist nicht in entsprechend großen Unterschieden der osmotischen Werte dieser Zellen, sondern vorzüglich in der Adhäsion des Protoplasma an der Zellwand; ob diese überwunden wird oler nicht, darüber entscheiden möglicher Weise nur Zufälligkeiten im Eindringen des Plasmolytikums. Den Beweis dieser Annahme werden erst »Stufenversuche« erbringen können (neben direkter Beobachtung über schwieriges Ablösen des Protoplasten bei der Plasmolyse). Es wäre zu zeigen, daß dieselben Zellindividuen, die in der Grenzlösung und in schwach hypertonischen Lösungen, abweichend von ihren Nachbarn, unplasmolysiert geblieben sind, nach dem Übertragen in stärkere Lösungen solche Grade der Plasmolyse erreichen, die auf einen ursprünglichen osmotischen Wert, geringer als jene Grenzlösung, schließen lassen (vgl. $ 9e). Als ein wichtiger Vorteil der plasmolytisch-volumetrischen Methode ergibt sich nun schon der, daß sie durch die Möglichkeit der Betrachtung stärkerer Grade der Plasmo- lyse von dem durch die Adhäsion bedingten Fehler unabhängig macht. — Ich übergehe alle weiteren, während der Ausarbeitung der Methode im Jahre 1915 angestellten Versuche und wende mich gleich zur Vorführung einer kleinen Auswahl von Proportionalitätsver- suchen, die bei einer — zunächst zu schildernden — endgültigen und möglichst sorgfältigen Versuchs- anstellung durchgeführt worden sind. 120 Karklkofikers $ 7. Einzelheiten der Versuchsanstellung. In folgenden soll das Wichtigste über die Bereitung der plasmolytischen Lösungen und Herstellung und mikroskopische Untersuchung der Präparate zusammengestellt werden. Die von Fitting in seinen »Untersuchungen über die Aufnahme von Salzen in die lebende Zelle«1 bezüglich der plasmolytischen Methodik gewonnenen Gesichtspunkte habe ich durchwegs beobachtet, Herstellung der Normallösungen: Alle Lösungen wurden volumnormal, durch Lösen der abgewogenen Substanz- menge zur Volumeinheit Lösung bereitet.2 Rohrzucker und Salpeter habe ich stets in reinsten Kahlbaumpräparaten (pro analysi, in plombierten Originalpackungen) verwendet. Für alle Versuche, wo absolute osmot. Werte gemessen werden sollten, dienten Rohrzuckerlösungen als Plasmolytikum Deren Herstellung und Verdünnung erfolgte in gewohnter Weise. Trotzdem möchte ich den Vorgang, der sich mir schließlich 8 8 8 8 8 am besten bewährte, kurz im Einzelnen beschreiben. Die Vorsichtsmaßregeln hatten — neben Erreichung möglichster Genauig- keit der Konzentration — den Zweck, Infektion der Zuckerlösungen durch Mikroorganismen (Hefe) möglichst lange hintanzu- halten. 1 Ich bereite meist je 200 cm? Normallösung. Die zerkleinerte und abgewogene Substanzmenge (für Robrz. — GM) 5 wurde in einem Becherglas in etwa 100 bis 120 cm? heißem, zuvor aufgekochtem dest. H,O unter beständigem Umrühren mit 3 einem Kautschukglasstab gelöst. Die Lösung hatte ca on endgültig gewünschten Volum. Sie wurde aufgekocht und sodann noch heiß in einen langhalsigen geeichten 200 cm’-Meßkolben mit Glasstoppel, der zuvor mit etwas heißem H,O vorgespült war, filtriert; dies ist auch bei reinsten Saecharosepräparaten zur Entfernung der Fasern nötig. Becherglas, Glasstab, Filter und Trichter wurden darauf sorgfältig mit aufgekochtem H,O nachgespült und dieses mit der Lösung im Kolben vereinigt. Auch jetzt noch mußte die Flüssigkeit so weit von der Marke entfernt sein, daß sie nun im Meßkolben nochmals ohne überzuspritzen aufgekocht werden konnte. Nachdem dies geschehen, wurde heißes Wasser bis über die Marke aufgefüllt, so zwar, daß sich der Spiegel nach dem Abkühlen etwas unter der Marke einstellte. Der Stopfen blieb während des Abkühlens lose geschlossen. Die kalte Lösung wurde zuletzt mit einigen Tropfen H,O bis genau zur Marke aufgefüllt, kräftig durchgeschüttelt und stehen gelassen, bis alle Schlierenbildung aufgehört hatte. Hie und da bereitete ich auch gleich halbnormale Ausgangslösungen. Die in solcher Weise hergestellten Stammlösungen blieben zuverlässig einige Tage unverändert. Sie konnten etwa zweimal, sogleich nach dem Fertigstellen und 2 bis 3 Tage später, zur Bereitung der Gebrauchslösungen dienen. — Auch diese letzteren steril zu erhalten, erwies sich hingegen als fast undurchführbar. Zumindest wäre konsequentes steriles Arbeiten mit größerem Zeitaufwand verbunden gewesen als neuerliches Herstellen nach zwei Tagen. Ein Zusatz desinfizierender Stoffe (Kalium- bichromat) zu den plasmolysierenden Lösungen aber war für meine Zwecke natürlich zunächst ausgeschlossen. Verdünnung, Meßgefäße: Die Gebrauchslösungen wurden, wie üblich, aus der Stammlösung durch volumetrische Verdünnung mit H,O hergestellt; von jeder Konzentration bereitete ich meist 50 bis 70 cm?. Zur Aufnahme dienten fest- schließende breithalsige Glasstöpselfläschchen (»Pulvergläschen«) von etwa 75 cm? Inhalt. Zur Volummessung verwendete ich nicht Titrierröhren, sondern einerseits geeichte Vollpipetten zu 10, 20, 30 cm?, ander- seits zwei dünne, auf Zehntel cm? geteilte Meßröhren (mit blauem Emailstreifen) zu 10cm’. Wollte ich zum Beispiel 60 cm® einer 0:40 GM Rohrz.-Lösung (36 cm? H,O + 24cm? Normallösung) bereiten, so brachte ich in das Fläschchen erst mit der Vollpipette 30, dann mit der Meßröhre 6cm? H,O, hiezu dann ebenso 20 + 4 cm? N-Lösung. Meist hatte ich auf einmal eine Serie verschiedener Konzentrationen herzustellen, von denen ich, entsprechend den jeweils für die nächsten Tage geplanten Versuchen, verschiedene Mengen brauchte. Zum Zweck der Zeitökonomie verfertigte ich mir da kleine Tabellen, z. B.: 1 1915, 1. c., bes. p. 4 bis 8. ?2 Renner hat im Jahre 1912 darauf aufmerksam gemacht, daß in Morses direkten Messungen des physikalischen osmotischen Druckes gewichtsnormale (d. h. durch Lösen der Substanzmenge im Liter H,O bereitete) Rohrzuckerlösungen verwendet worden waren und daß solche den Vergleich mit kryoskopischen Werten besser zulassen; er empfiielt aber mit Recht (p- 494), trotzdem fürs plasmolytische Arbeiten die volumnormale= Lösungen beizubehalten. Die Umrechnung der Konzentra- tionswerte aus einem Maß ins andere kann, wenn man sie wünscht, leicht nachträglich geschehen (vgl. die übersichliche Tabelle bei Ursprung und Blum, 1916d, p. 533). — Daß für unsere plasmolytisch-volumetrische Methode nur volumnormale Lösungen in Betracht kommen können, liegt auf der Hand. Man müßte sie einführen, wenn sie nicht glücklicherweise ohne- dies die üblichen wären! Plasmolytisch-volumelrische Methode. 121 GM Rohrz. N-Lös. H,O GM Rohrz. N-Lös. H,O 020 : 10 cm? +40 cm? — 50cm? 0:40 : 24cm? +36 cm? 60 cm? 03255; 28 + 52°5 —0 02502: 20 —+ 20 — 40 0:30 : 21 —+ 49 —g70 0:60 : 24 —+- 16 — 40 0u35 : 21 — 39 — 60, Ich brachte in die mit Fettstift bezeichneten Pulvergläschen zuerst mit Vollpipetten alle durch die Zehnerstellen angegebenen Mengen H,O (also je 10, 20, 30...cm?), sodann mit der Meßröhre die den Einerstellen entsprechende Anzahl Kubikzenti meter; hierauf mit getrockneten Instrumenten entsprechend die Zehner und Einer cm? N-Lösung. Die Fläschchen wurden möglichst kurz geöffnet. Dadurch, daß jedes Volum in zwei Portionen gemessen wurde, scheint der Messungsfehler vergrößert zu werden. Tat- sächlich war indes bei sorgfältigem Arbeiten jeder Ablesungsfehler bei den dünnen Röhren wohl weit kleiner als die Hälfte von dem Fehler, der entstanden wäre bei Verwendung von Titrierbüretten solcher Dimensionen, daß die gewünschten Volumina auf einmal hätten gemessen werden können. Vollpipetten und Meßröhren sind ferner bequemer zu handhaben und — dies ist der Hauptgrund, warum ich ihnen den Vorzug gebe — viel sicherer und leichter rein von Hefe und Schimmelpilzen zu erhalten. 1 Der Ablesungsfehler betrug im ganzen kaum mehr als 2 cm?. Das entspricht im ungünstigen Fall z. B. bei Herstellung von 50 cm? 0:50 GM aus N-Lösung einem Verdünnungsfehler —= + 0'0005 GM, bei Bereitung von 70 cm? 0:30 GM einem Fehler — -+ 0°00036 GM. Dieser Fehler ist nur für die Beurteilung der genauesten plasmolytisch-volumetrischen Resultate nicht ganz zu vernachlässigen. Der wahrscheinliche Fehler ist weit kleiner. Die Konzentrationsdifferenz benachbarter Lösungen betrug meist 0:05 GM Rohrz. Wo ich Lösungen von nur 0:01 GM Abstand brauchte, wie beispielsweise im Versuch 18 und 19 solche von 0'26, 0:27, 0:28 GM, da stellte ich sie mir durch volumetrische Mischung aus 0'25 und 0°30 GM her; z. B. 0:28 GM aus 8cm? 0:25 GM + 12 cm? 0:30 GM. Schlierenbildung kann bei Rohrzucker-Plasmolysen, wir ich durch mehrfache unangenehme Vorkommnisse erfuhr, eine bedeutende Fehlerquelle werden, besonders wenn frischbereitete Lösungen im unteren Teil des Fläschchens noch etwas konzentrierter als oben sind. Versuch 7 gibt ein Beispiel. Ich schüttelte die verdünnten Lösungen gut durch und ließ sie dann noch womöglich vor dem Eintragen der Präparate 1/, bis 1 Stunde stehen. Herstellung und ‚Behandlung der Präparate: Alle Präparate schnitt ich aus freier Hand, eventuell zwischen Hollundermark, nie mit dem Mikrotom. Eine der wichtigsten Regeln für alles plasmolytische Arbeiten ist, daß die Schnitte nicht zu dünn sein dürfen. Die Zellen, iu denen der Grad der Plasmolyse beurteilt werden soll, müssen stets durch mindestens eine Lage unverletzter Zellen von der Schnittfläche getrennt sein. In der Randlage treten ver- schiedene Abnormalitäten auf. Allgemeine Regeln über die Dicke der Schnitte lassen sich. schwer aufstellen, für jedes Objekt muß die Erfahrung des Beobachters entscheiden. In den inneren Zellagen dickerer Schnitte tritt nur die Plasmolyse naturgemäß später ein. Wenn Grenzplasmolyse an dickeren Grundgewebsschnitten oft sehr schwer zu erkennen ist, so entfällt diese Schwierigkeit für die plasmolytisch-volumetrische Methode; die Konturen stark und endgültig plasmolysierter Protoplaste lassen sich, bei ent sprechender Übung und Aufmerksamkeit, selbst in hyalinen Zellen im Innern dickerer Schnitte stets deutlich wahrnehmen Eventuell hilft starkes Variieren in der Öffnungsweite der Irisblende. Ob die Schnitte direkt nach dem Schneiden in die Plasmo- Iytika gebracht werden oder erst in H,O liegen sollen, darüber läßt sich keine allgemeine Regel aufstellen.‘ Wir werden uns mit der Frage noch beschäftigen; ebenso mit der nach der Dauer der Plasmolyse. Zum Eintragen der Präparate in die Lösungen und zum Herausnehmen verwendete ich eine lange, glatte, sehr leicht federnde Nickelpinzette. Besondere Aufmerksamkeit ist darauf zu verwenden, daß während der mikroskopischen Untersuchung der Lösung-s tropfen, in dem das Präparat liegt, nicht konzentrierter wird. In dieser Beziehung ist die plasmolytisch-volumetrische Methode ungünstiger daran als die grenzplasmolytische, da die Beobachtung und Messung eines Präparates viel länger, oft bis 15 Minuten, dauern kann. Die Pipette, mit der der Tropfen auf den Objektträger gebracht wird, wurde stets erst nochmals mit der betreffenden Lösung ausgespritzt. Während der Beobachtung wurde alle paar Minuten Lösung durchgesaugt. Ich verwendete nicht Lösch papier, sondern brachte einen großen Tropfen Lösung mit der Pipette vorsichtig an die eine Seite des Präparates, so daß das Deckglas schwamm, und saugte unmittelbar darauf von der andern Seite her ab. Das geht viel rascher. Verdunstung wird ver- mieden. Die Protoplastenvolumina reagieren unglaublich fein auf Konzentrierung der Lösung. Zur Kontrolle wurde deshalb bei länger dauernden Messungen stets zuletzt revidiert, ob in den zuerst gemessenen Zellen die Protoplastenlänge die gleiche geblieben sei. Die Proportionalitätsversuche lassen sich, wie schon erwähnt, nach zwei Hauptarten ausführen: 122 K. Höfler, 1. Entweder werden, wie bisher bei grenzplasmolytischen Versuchen, gleiche, benachbarte Präparate in verschiedene Lösungen steigender Konzentration gebracht und nach Eintritt des Gleichgewichtes die erreichten Grade der Plasmolyse bestimmt. 2. Oder ein und dasselbe Präparat wird erst in schwächer hypertonischer Lösung bis zum Gleichgewicht plasmoly- siert und G@ abgelesen, darauf in konzentriertere Außenlösung überführt und hier die stärkere Plasmolyse, sobald sie perfekt geworden, in denselben Zellen gemessen, dann weiter in noch stärkere Konzentration gebracht u. s. f. Wir haben diese letzteren Versuche als Stufenversuche bezeichnet. Sie sind zweifellos zuverlässiger, da sie alle indivi- duellen Unterschiede zwischen Zellen benachbarter Präparate ausschließen. Sie sind zeitraubender, aber insofern bequemer, als die mittleren Zellängen und die Zellbreiten nur einmal (und ein zweites Mal zur Kontrolle) gemessen zu werden brauchen. Sie bedeuten einen Vorzug der plasmolytisch-volumetrischen Methode besonders in allen Fällen, wo der osmot. Wert individueller Einzelzellen sicher bestimmt oder wo z. B. osmotische Unterschiede zwischen den Zellen eines Gewebes oder zwischen benachbarten Gewebekategorien eines Präparates (Längsschnittes) sicher ermittelt werden soll. Ich habe die meisten plasmol.-vol. Messungen in Form von Stufenversuchen vorgenommen; zumindest pflege ich jedes Präparat, nachdem der Grad der Plas- molyse in einer Konzentration abgelesen, noch zur Kontrolle in einer stärkeren Konzentration zu plasmolysieren. Hiebei muß nur dafür gesorgt werden, daß die für die erste Messung gewählten Zellen die späteren Male sicher und rasch wieder aufgefunden werden können. Vor allem muß der Schnitt jedesmal von derselben Seite betrachtet werden. Wo Verwechslung möglich, sorgte ich dafür am einfachsten in folgender Art: Ich begrenzte z. B. Stengel- stücke, aus denen Längsschnitte hergestellt werden sollten, durch einen geraden und einen schiefen Querschnitt, so daß jeder aus ihnen median hergestellte Schnitt nicht rechteckig, sondern trapezförmig im Umriß wurde. In einer kleinen Skizze merkte ich mir die Lage des Schnittes und die der gemessenen Zellen an. Um Schädigung der Schnitte durch allzu häufiges Anfassen zu vermeiden, brachte ich sie nur aus den Fläschchen auf den Objektträger mit der Pinzette, zurück in die nächst- stärkere Konzentration aber, indem ich erst Lösung zusetzte und dann das Deckglas an einer vom Präparat entfernten Ecke mit der Pinzette faßte, samt dem Präparat abhob und rasch nach -Abstreifen des überschüssigen Lösungstropfens in das nächste Fläschchen tauchte. So wird auch jede Quetschung vermieden. Wenn ein Schnitt aber doch aus irgend einem Grunde geschädigt wird, so äußert sich das natürlich sogleich aufs schärfste durch Zurückgehen der Plasmolyse oder in Abweichungen von der normalen Gestalt und Proportionalität und es besteht — im Gegensatz zur grenzplasmolytischen Methode — kaum die Gefahr, daß alterierte Präparate für intakt gehalten werden können. Mikroskopische Beobachtung: Je stärker die Vergrößerung, desto genauer läßt sich für dieselbe Zelle der Grad der Plasmolyse bestimmen. Daher sind für die plasmol.-vol. Messungen stärkere Vergrößerungen, als sie für gewöhnliches plas- molytisches Arbeiten üblich sind, zu empfehlen. Für alle in dieser Arbeit mitgeteilten Versuche verwendete ich einheitlich etwa 400fache Vergrößerung (Zeiß Obj. D, Ok. 4, Tubus 150 2m). Ein Teilstrich mißt 3:9. Noch stärkere Objektive erschweren die Beob- achtung der inneren Zellagen in diekeren Schnitten. Gemessen wurde mit dem gewöhnlichen Okularmikrometer 10 man: 100, halbe (und ev. viertel) Teilstriche sind leicht zu schätzen. Mikrometer mit halbgeteilten Einheiten vermied ich, da sie bei dem oft stundenlang fortgesetzten Arbeiten die Augen zu stark anstrengen. Für genaue Messung der Meniskushöhen leistet ein ver- schiebbarer und drehbarer Objekttisch gute Dienste. Neuerdings verwende ich mit Erfolg das Zeiß’sche orthoskopische Okular Nr. 5 mit großem Gesichtsfeld, um auch lange Zellen auf einmal übersehen und ohne Längsverschiebung messen zu können. — Für dünne Objekte lassen sich auch noch stärkere Vergrößerungen heranziehen; ich benützte die Wasserimmersion J' mit Korrektionsfassung. Daß starkes Variieren in’der Öffnungsweite der Irisbiende die Wahrnehmung auch der zartesten Protoplaste erleichtert, wurde schon erwähnt. Alle Versuche fanden bei Zimmertemperatur statt (18 bis 22°, im Sommer auch etwas höher). Kleine Schwankungen waren für mich belanglos. Die Fläschchen standen in diffusem Licht oder dunkel. Für die in Ramsau bei Schladming (in Obersteiermark) an Freilandpflanzen vorgenommenen Untersuchungen brachte ich die Apparatur und dest. H,O aus dem Pflanzenphysiologischen Institut in Wien mit. Die für die Herstellung der Normallösungen nötigen Wägungen nahm ich in der modern eingerichteten Edelweißapotheke in Schladming vor; ich möchte deren Besitzer Herrn Mag. pharm. Josef Ottowitz an dieser Stelle für sein stets bewiesenes freundliches Entgegenkommen schönstens danken. Alle folgenden Versuche fanden, wo nichts anderes bemerkt, im Institut in Wien statt. Einige Bemerkungen über den aus der Ungenauigkeit der mikroskopischen Ablesung entspringenden Fehler werde ich im nächsten Paragraphen an der Hand der Protokolle nachtragen. Plasmolytisch-volumetrische Methode. 123 $ 8. Proportionalitätsversuche. Die folgenden Versuche sollen darüber Aufschluß geben, ob und wie weit die nach den Aus- führungen des allgemeinen Teiles dieser Arbeit erwartete Gesetzmäßigkeit, die »Proportionalität im Grade der Plasmolyse« wirklich zutrifft. Wenn dasselbe Objekt in verschieden starken Außenlösungen in verschieden starkem Grad plasmolysiert wird, so sollen die Grade der 'Plasmolyse sich den Kon- zentrationen der Außenlösungen umgekehrt proportional verhalten. Von der Gültigkeit dieses Satzes wird unser Urteil über die Berechtigung der ganzen plasmolytisch-volumetrischen Methode, soweit sie wahre osmotische Werte ermitteln soll, abhängen müssen. Die Versuche, die die Gültigkeit des Satzes prüfen sollen, sind insoferne die wichtigsten der ganzen Arbeit. Proportionalitätsversuche habe ich im Laufe der letzten zwei Jahre an zahlreichen niederen und höheren Pflanzen und an sehr verschiedenen Geweben angestellt. Für die Mitteilung in dieser Arbeit scheint es indes geboten, die entscheidenden Versuche zunächst auf ein bestimmtes, möglichst günstiges Objekt, das nach den verschiedenen Richtungen eingehend zu studieren ist, zu be- schränken. Für ein solches Objekt sind folgende Eigenschaften erwünscht: 1. Es soll gut meßbare, zylindrisch-prismatische Zellen in ausreichender Menge darbieten. 2. Die Vakuole soll den ‚größten Teil des Protoplasten ausmachen, der plasmatische Wand- -beleg soll dünn sein, so daß sein Volum dem des Zellsaftraumes gegenüber vernachlässigt werden darf. In dem Fall können wir von der komplizierenden, in $ 5 besprochenen »Protoplasmakorrektur« an den berechneten osmotischen Werten absehen. 3. Größere Zellen erlauben bei mäßiger Vergrößerung genauere Bestimmung des Grades; in langgestreckten Zellen sind meist die Menisci regelmäßiger geformt. 4. Schließlich sollen die Versuche zur Illustrierung der Methode geeignet sein, sie sollen stets überall leicht und bequem wiederholt werden können, die Versuchspflanze daher zu jeder Jahreszeit zur Verfügung stehen. Zur Einübung verdienen ferner Zellen mit gefärbtem Zellsaft den Vorzug. Diesen Anforderungen entsprechen die Grundgewebszellen aus der Stengelachse von Tradescantia. Ich wählte die langgestreckten äußersten Markzellen,? die an die peripheren Gefäßbündel (und die zwischen diesen gelegenen getüpfelten, schwach verholzten Prosenchymzellen) von innen angrenzen, und die Zellen der 3 bis 4 nächstinnern Reihen. Meine Versuchspflanze war Tradescantia gwianensis,? die mir aus dem Kalthaus des Pflanzenphysiologischen Institutes das ganze Jahr zur Verfügung stand. Das Objekt hat freilich einige Schattenseiten, die jedoch mehr formaler Art sind: Die Zellwände erhalten die Form, die sie nach Aufhebung der Turgeszenz beim ersten Eintritt der Plasmolyse haben, später nicht ganz, die leeren Zellenden sinken hie und da etwas ein. Die hiedurch bedingte nachträgliche Abweichung von der Zylinderform kümmert uns indes nicht. Wir verstanden ja unter dem Grad der Plasmolyse das Volumverhältnis des plasmol. Protoplasten zum Innenvolum der (eben) ent- spannten Zelle, diese ist aber meist überall genau gleich breit. Die Zellänge wird nach meinen Erfahrungen meist nicht nachträglich reduziert. Zweitens ist das Tradescantia-Maırk, wenn gerade kein »Indikatorgewebe«, so doch immerhin sehr gut plasmolysierbar, und auch die grenzplasmolytische Methode gibt brauchbare Resultate. Bei Geweben, wo die Adhäsion größer ist, die erste Plasmaabhebung schwerer erfolgt, würde der Nutzen der plasmolytisch-volumetrischen Methode vor der grenz- plasmolytischen besser hervortreten. Ich teile nun die Stufenversuche mit und verspare alle zur weiteren Kritik des Objekts angestellten Versuche auf den nächsten Paragraphen. Die Art der Ablesung und Protokollierung wurde schon. im $ 4 des allgemeinen Teils vorgeführt. Ich bitte das dort (p. 13 [111]) Gesagte vergleichen zu wollen. Genau wie in der schematischen Figur 5 geschahen in allen wirklichen Versuchen die Messungen. Die Abb. 1 bis 8 auf Tafel I stellen plasmolysierte Tradescantia-Zellen vor. Man denke in jede Zelle wie in Textfigur 5 (p. 14 [112]) in die Mediane den Maßstab eingetragen. 1 Es sei erlaubt, den innerhalb des äußeren Gefäßbündelringes gelegenen Grundgewebsanteil als »Mark« zu bezeichnen. Streng genommen ist ja der Ausdruck für den monokotylen Tradescantia-Stamm nicht ganz korrekt. 2 Tradescantıa guianensis Mig. — Tradescantia elongata G. F. W. Meyer. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Bd. : 1% 124 E. Höfler, In den. Tabellen bedeutet also: C die Konzentration der plasmolysierenden Rohrzuckerlösung, 2: h Protoplastenlänge durch Zellänge, 2 m die Höhen der Menisei, b die innere Zellbreite; rechts vom Doppelstrich ist für jede Zelle der Grad der Plasmolyse berechnet, G mit Index (G3,) ist der Mittelwert der in 0:30 GM Rohrz. erreichten Grade, O,, der hieraus (O=C X G) berechnete osmotische Wert. : Versuch 5. 19./V. 1916. Stufenversuch. Tradescanlia guianensis, Längsschnitt aus der Mitte eines oberen Internodiums, randständige Markzellen. Direkt nach dem Schneiden in 0:30 GM Rohrz. eingelegt am 18./V. 1916 abends; endgültige Plasmolyse abgelesen 19./V. vormittags. Dann in 0'35 GM, hier abgelesen nach 2 Stunden; dann in 0:45 GM, dann in 0:60 GM, nach je 2 Stunden abgelesen. Gemessen wurden 11 benachbarte gleichbreite Zellen derselben Längsreihe, 1 ——928% N), 4 ; daher der Meniskusfaktor (nach $ 2 ganz genau berechnet) A\—=0'385, die Meniskuskorrektur (hier überall gleich groß) —2xX6x 0'385 =4:6). Be br— et Bl 7 ', alle Menisci 6' hoch, also m: —=6:7 | 1 V2NMm c & 2m b „nt =) S h i h | | N sr, 0-30 | 2 2%X6 a Se 0-55 -30 GM Rohrz, 2 ERS IINE NEN 3 I eo en 61 Ä 2 61 | it BIN D 36—4:6 2 » » — 0:592 53 53 gi = 924-5—4:6 3. 2 2 = —_ —:07553 36 36 5 _39 Wa. 33.546 4. Me. ih 5 ; eg 1 47:5 A 2 5 4446 5 Ds 5 5 BEER — 0602 1 65°5 a 2 IE 48—4'6 6 w 2 » » —— = — (0 '6lı Zi 71 f Inn 27-5—4:6 3 ke RAR. » » == 5723 40 40 50) 42 —4'6 8. mn > > — 0:59 1 63°5 Be D 2 5 \ le 39-546 9 > » — 0'589 1 59:5 Do 2 = 30-46 10. En 3 s er En 1 445 Au 2 a 30-46 er N 5 Se rn re { 425 42 21 GHa=0:585 | Op — 0175 (Versuch 5. — 2. Messung.) Plasmolytisch-volumetrische Methode. 125 I 5 | SEN | (& & — 2m | —G | ‚ExXc=OoO © h | | | N | | | | | 1 19 — — 583 9 1 33'5—4'6 5 0:35 GM Rohız. lo 2x6 -—— — 0'474 61 2 61 3 9 — —4l i 4 31'3—4'6 \ Pa » — — — 0'504 53 53 1 9— 30 —- : 215—4'6 o8 » » — 0470 36 36 —- — 835 x 29:5—4'6 4. ra et » » — — 02924: 47°5 47 — 1 15 —92 — 2 37:5—4'6 ; ÖL » » — 0:502 1 659°5 65 — 2 12 — 93 41 —4'6 6. » » nn le 71 71 8— 82 24—4'6 fe — » » = — (0'485 40 40 2 — —48 2 35°5—4'6 8. » » — 0'487 1 63°5 63 — 2 14 — —48 — 34—4'6 9. — » » — 0'494 1 599 9 2 10--36 26—4'6 10. » » —— — 0'481 1 445 44 — 2 7— 33 26—4'6 le » > — 0'504 0:49: X 0'355 — 1 42°5 42 — 2 G3; = 0'494 O3 — 0'173 126 KR. Höyfler; (Versuch 5. — 3. Messung.) | ] 1 | | 2 | 1—2ım @ ı 8 2m a LER FT ne — GRI—IG | [?) hı | h ke) 1 22 —49 — 2 1 27'5—4'6 0:45 GM Rohrz. IR —— 2X 14 — — — 0'375 61 2 2 1 12 —37 — 2 25°5—4'6 2 » > — —0'394 53 53 11 — —29 175—4'6 3 » » — 0338 36 36 8—32 : 24—4'6 4. m » » — ee ne 3 1 47°5 47 — 2 1 19 —48 — 2 29:95—4'6 5. m » » ——— > (N PN 6959 - 69 — 2 16 — —49-— : a 2 33—4'6 : Te en 71 — 0'400 10.230 5 19:3—4°'6 . VER z 2 40 — 0'368 5 16—45 29—4'6 E Si j E 63°5 on 63 — 18 — —46 a 27:5—4'6 1 » > 59-5 —= (0'385 99 — 2 % 13—34 21—4'6 . 1 » » yamsz: — 0'369 44 — A 11—32 21—4'6 0:382 X 0:45 E — [2 » » ———— . nn 7 2 MS) = 1 42-5 zZ. 42 —- 2 Gu; = 0.382 05 042 Plasmolytisch-volumelrische Methode. 0 27 X0 WW = Op =0 172 (Versuch 5. — 4. Messung.) . ER a Emma 1 _mmanan—menme$Ö/]ÄÖÖÄoÄa an n_mRen—nRÄFFJLR „an n——————m—— I I | | l | 1—2 im C = 2 m || = 6 GXC=O © h | h Ss 0:60 GM Roh 1 ee 2% ie er > B z\ ohrz. 2 6 — (96 61 2 61 Zu 1 2 19 — — 34 — 2 3 192 —4'6 2 » zer .97r 53 53 Fr e 13—28 15—4'6 = DIT 36 36 a 2 1 10—28 — r 2 18°5—4°6 . » » No OXe; 1 47:5 — 01293 A ? 2 1 22 —49 — e 23:5—4'6 °. » » = . 1 65-5 0'288 65 — 2 21 —46 — } D 25:5—46 » » = 29 71 71 DEESL e 12—28 16—4:6 . > » — (0'285 40 40 ne 5 19— 42 23—4'6 . » » — (0'290 1 63-5 0 0 63 — 2 20 —44 9. ; x abnorm » (0:37) 59 — 2 15—37 10. 7 >° abnorm » (0:39) 44 — 2 13— 30 — 175—4'6 11. 2x6 > — 0304 42 — Jo 2 2 Go = 0:287 128 K. Höfler, Versuch 5 ist ein Beispiel eines ganz gelungenen Stufenversuches. Die vier unabhängig von einander bestimmten osmotischen Werte unterscheiden sich nur um drei Stellen der dritten Dezimale: O,, = 0175, 0, = 0.173,0,, = 0173, '0,, = OSWEZGNTRohtzE oder um Fe genau stimmen hier die Produkte Ex G überein, so genau besteht also die Proportionalität im Grade der Plasmolyse! Es sind hier alle 11 Zellen bis zur dritten Messung inklusive ganz intakt geblieben. Erst bei der vierten Messung in 0'60 weichen Zelle 9 und 10 von der Proportionalität weit ab. Wie das Protokoll bemerkt, ließen aber diese zwei Protoplaste schon, ehe sie gemessen wurden, an ihrer Form erkennen, daß sie stark geschädigt waren. 9 Zellen sind noch jetzt intakt. Das kommt nur selten und nur bei ganz sorgfältiger Versuchsanstellung vor. Meist treten früher in einzelnen Zellen Abnormalitäten auf. Es sei erlaubt, an dieser Stelle nebenbei auf die volle Objektivität der Messungen — im Ver- gleich zu allen auf Schätzung beruhenden plasmolytischen Beobachtungen — aufmerksam zu machen, Während der mikroskopischen Beobachtung sieht man den protokollierten Zahlen natürlich ganz und gar nicht an, was für Grade sie ergeben werden. Die Berechnung der ganzen, fertigen Protokolle pflege ich nachträglich, meist erst nach Tagen oder Wochen, vorzunehmen. Der folgende, in Taf. I, Abb. 1 bis 4, dargestellte Stufenversuch wurde mit ganz gleichem Material wie Versuch 5, mit einem benachbarten Längsschnitt aus demselben Internodium, durchgeführt. Nur die Konzentrationen waren 0:30, 0:35, 0:40, 0'350 GM Rohrz. Die zwei ausgewählten Protoplaste (die nur näher als in der Regel an der Schnittfläche lagen, um im Zeichen- apparat deutlicher wahrnehmbar zu werden), wurden jedesmal von mir gemessen, darauf von Herrn Assistenten Gicklhorn bei etwas schwächerer Vergrößerung gezeichnet. 1 Versuch 6. 19./V. 1916. Alles wie in Versuch 5. Zellbreite 20', Meniskushöhe 8', also Meniskusfaktor A — 04. Meniskuskorrektur—2 X 8X 04 — 6'4. 1 sd | 2 @ 2m d —G6 | 6Xc=0 ® h h 2 N | I 1 1 ee 0:30.GM 2 ae 0:56 0:16 s GN u 6) ' — 0° 5 2 95 1 = zo 59-5 59 — 2 1 wa Une. 3 35-3 6-4 0:35 GM Be re > 2 A A ee 0:170 1 595 59 — 2 I ee \ ar, 31:8—-6°4 0:40 GM Eee en. A a Br rc 0-171 1 59°5 59 — D 2 17 —43 3 26°7—6°4 0:50 GM SR R e Berne 0-171 59-5 Se 2 1 Ich danke Herrn Assistenten J. Gicklhorn herzlich für die Herstellung sämtlicher Abbildungen, sowie für sein stetes reges Interesse an meinen Arbeiten. PR dr > Plasmolytisch-vohrmetrische Methode. 129 | | : > C | I | 4 | 1—6°4 , | = | Sr | 2 m | | STE —G (& es S | h | n 2 x 18745 56-564 : 02307CM Be T. 2x8 20 5 — 0541 0163 20 --— — 7 en 2 ; 49-5—6-4 ; 35 G) Ze h > > ae — (468 (0° 164) 25— 68 Mi 2568 — 0-40 GM 2 43:5—6°4 i\ 92 ; || a 0:161 2 29 — 64 — A 0-50 GM b .35°7—6'4 j 50 G} Fee > > Val 0160 Zelle I zeigt vollkommene Proportionalität. Wie auch die Abbildungen 1 bis 4 auf Tafel I erkennen lassen, sind die Protoplastenvolumina und die Plasmolysegrade den Außenkonzentrationen umgekehrt proportional. — Bei der ersten Messung in 0:30 GM Rohrz. ist G,, = 0'565, daher der "osmotische Wert O,, = 0:565 x 0:30 — 0:16 GM. Die zweite Ablesung in 0:35 GM ergibt den Wert ©, = 00-170 GM. Aus der dritten Messung folgt O,, = 0:17ı GM, aus der vierten Messung O,,=0:17ı GM. Die vier berechneten Werte unterscheiden sich bloß um 0:0015 GM Rohrz,, um anderthalb Einheiten der dritten Dezimale. Die Übereinstimmung erreicht eine Genauigkeit yon 1%: Zelle II zeigt bei der zweiten Ablesung in 0:35 GM aus unbekannten Ursachen die morpho- logische Abnormalität, die in $ 10 als »Kerbplasmolyse« beschrieben werden soll (Taf. I, 2); hier berechnet sich ein etwas nach oben abweichender osmot. Wert, doch ist die Proportionalität mit größter Annäherung gewahrt. Vielleicht ist der kleine Unterschied nur durch .die unvollkommenere Volumsberechnung, in der die Kerbe des Protoplasten unberücksichtigt blieb, veranlaßt. Bei weiterer Kontraktion in 0:40 GM hat sich die Unregelmäßigkeit fast ausgeglichen (nicht ganz: eine kleine Ungleichmäßigkeit der Rundung ist in der Zeichnung nicht wiedergegeben); in 0:50 GM ist der Grad der Plasmolyse etwas zu stark, doch durchaus als proportional zu bezeichnen. Die gesamte Abweichung beträgt 0:004 GM oder 21), °/,. Sind nun die kleinen Differenzen der für dieselbe Zelle berechneten osmot. Werte in Eigenschaften des Objekts begründet oder liegen sie innerhalb der Fehlergrenze der Messungen? Wir bedürfen eines Urteils über die Genauigkeit der mikro- skopischen Ablesungen. Die Protoplastenlänge 2 wurde im allgemeinen auf halbe Teilstriche genau bestimmt. Der mögliche Fehler ist also Pr 1 S zumindest 4 —'. Das entspricht für die Berechnung einem Fehler im Dividenden von —+ 0:25; also für den Grad der Plasmo- lyse z. B. in Zelle I 0:25:59-5—= 00042; der Fehler für den osmot. Wert ist also in 0:30 GM Rohrz. = 0:0042 X 030 — — + 0:0013 GM, in 0:50 GM—=-+ 0:0021 GM. Das ist schon weit mehr als die halbe Differenz der gefundenen Werte. Denn diese schwanken ja in Zelle I nur um 0:0015 GM. Hier besteht also zwischen den in 0°30, 0-35, 0:45, 0:50 GM Rohrz. erreichten Graden der Plasmolyse innerhalb der Fehlergrenzen vollkommene Proportionalität. Vergleichen wir verschiedene Zellen, so kommt für die Beurteilung der Genauigkeit jedes Grades auch noch der Messungs- fehler der Zellänge h in Betracht. Die mittlere Zellänge läßt sich oft nicht so genau messen wie die der scharf konturierten 150 : KH öflen, 1 Protoplaste; wir müssen den möglichen Fehler hier mit =>; Teilstrich annehmen. Das gibt aber (wenn h z. B. 60’ 1 statt 59 —' wäre, in 0:30 GM) einen Fehler für G von -+0'005 GM (der Fehler wird für längere Zellen und für stärkere Grade kleiner). Sollten die Fehler für Z und A sich summieren, so wäre G schon um 0°005 + 0°:004—=0'01 falsch. Geringe Abweichungen von der idealen Zylinderform können natürlich noch größere Fehler bewirken. Auch für genau zylindrische Formen muß also mit einem Messungsfehler des’Grades G==+0'01l gerechnet werden. Der resultierende Fehler des osmot. Wertes O ist dann z. B. für 0:30 GM Rohrz. als Plasmolytikum gleich — 0'003 GM, für 0:60 GM gleich + 0'006 GM. Die wirklichen Fehler sind kleiner. Das wird schon durch die Tatsache bewiesen, daß die im Experiment gefundenen osmot. Werte nur um 0°002 bis 0:004 GM auseinandergehen also Übereinstimmung bis auf + 0'001 bis 0'002 GM Rohrz. erreichen. Betrachten wir nach dieser Ausführung nun noch an dem Beispiel der Versuchstabelle 5 folgende wichtige Frage, die die plasmol.-vol. Methode zu beantworten gestatten: Wie weit stimmen die gleichen Zellen derselben Längsreihe im osmot. Wert überein? Die größte Differenz der Grade der Plasmolyse ist in 0:30 GM 0°611—0 553 = 0 05s; die Differenz der osmot. Werte also 0:055 x 0:30 — = 0:'017ı GM Rohrz. — Entsprechend in A 0:33.GM. ... . 07524 —0:470 = 0058; 0:05+.x 0:35 = 0'018 GM 0:45:GM. . . .0'405 — 0:35: = 005; 0:05 x 0:45 = 0:'0225 GM 0-60/GCM. 2.2 22023020: 263 0035; 0:035 x 0:60=0:021 GM r Übereinstimmend erscheint hier die größte osmotsche Wertdifferenz der Zellen einer Reihe zirka = 0:02 GM Rohrz.? Den möglichen Messungsfehler für G haben wir oben auf = 0'01 geschätzt. Die Differenz der Grade beträgt nun hier in 0:30 GM 0:06. Etwa für den dritten Teil dieser Differenz könnten also direkt Ablesungsfehler verantwortlich sein. — Wirk- liche Unterschiede bestehen aber auch. Das geht schon daraus hervor, daß in Versuch 5 für die einzelnen Zellen meist in allen vier Messungen die Plasmolyse relativ stärker oder schwächer ist. — Diese Unterschiede sind wohl nicht größer als 0:02 GM Rohrz. Kleiner könnten sie in einem Falle sehr gut sein — darauf ist noch besonders hinzuweisen — wenn nämlich die subtilen Abweichungen der Zellvolumina von der geometrischen Form, die in entgegengesetztem Sinn wirken könnten, die Differenzen ganz oder zum Teil veranlaßt hätten. Aus den Genauigkeitsbetrachtungen folgt: 1. Der Grad der Plasmolyse läßt sich für zylindrische Zellen auf —-0'01 bestimmen, der osmot- tische Wert entsprechend z. B. auf +0:003—0:006 GM, wenn die plasmol. Lösungen 0 :30—0:60 GM Rohrz. enthalten. 2. Der wahrscheinliche Fehler ist noch kleiner. Im wirklichen Versuche stimmen die Werte für die Einzelzelle bis auf -0°001 — 0:002 GM Rohrz. überein. 3. Das Maß der osmotischen Übereinstimmung gleicher Zellen läßt sich nach der plasmol.-vol. Methode bestimmen. Der größte Unterschied ist beispielsweise für.unser Objekt für die Zellen einer Längsreihe höchstens = 0:02 GM Rohrz,, vielleicht kleiner. 1 Wenn aus mehreren Zellen die Mittelwerte für G gezogen werden, wie das meist geschieht, so werden sich die Ablesungsfehler, da sie nicht einseitig wirken, im allgemeinen aufheben; ebenso auch die durch die eventuellen Abweichungen des Zellumens von der Zylinderform entstehenden Fehler. 2 Diese Größe dürfte für unser Objekt charakteristisch sein; ich fand sie bei zahlreichen Messungen bestätigt, vgl. z.B. die folgenden Versuche 7, 13, 14f., Plasmolytisch-volumetrische Methode. 131 Von zahlreichen gleichen Stufenversuchen kann ich mit Rücksicht auf den dargebotenen Raum nur nech einen samt dem ganzen Protokoll mitteilen. Der folgende Versuch soll nebenbei in einer Lösung (0:35 GM) den erheblichen Fehler zeigen, der entstehen kann, wenn die Schlierenbildung in frischbereiteten Rohrzuckerlösungen noch nicht ganz ausgeglichen ist. Versuch 7. 23./III. 1916. Tradescantia guianensis, Stengellängsschnitt. Am Vorabend direkt in 0:30 GM Rohrz. eingelegt. Kam um 9% früh in 0'35 GM (eben bereitete Lösung), 11" abgelesen; dann in 0:40 GM, 1N abgelesen, dann in 0:50 GM bis 4" 10; in 0:60 GM bis 6. Von den gemessenen Zellen lagen die 3 ersten in der äußersten, die 5 anderen in der nächstinneren Parenchymreihe. In 0:35 GM war der Schnitt im untersten Teil des Fläschehens gelegen. Schon im Protokoll ist bemerkt: »Wert O,, ungültig, da Schlieren bildung noch nicht beendigt.«e A —= 0°4. 2 | | T—2ım & = ri 2m b ——z=— (6 GI C—O S 1 h 9—56 1 47 —5'2 { 0'335 GM Rohrz. 1 Te 2x6 — 17 — — (0'658 1 2 63°5 63 — 2 10—55 45—3:2 2. Er > » er — > = 62 10— 65 5—5'2 3: m > > — 0'615 si | s1 15—55 | 43 —5'6 4. 2x7 19 || — 0623 60 | 60 E 753 46—5:6 D» — 0'631 64 64 1 21—88 — 2 675—5'6 6. Tees » » OR: — 0'628 98 nr 2 vo 13—75 — x 2 62-5—5°6 > > er — 0:629 90 — Ba 2 1 9 64 — a 2 55°5—5'6 ac ° Fe » » — Nah 7 Ta 1 31:5 VEN SZ WE) = sl — 2 G3 = 0'630 [O3; = 0220] Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Bd. 18 K. Höfler, (Versuch 7. — 2. Messung.) | I | T—2ım C = ei 2m b ——— ee is GREEN © | hı h BE 12 —56 1 44—-5°2 0:40 GM Rohrz. IR 2x6 — 17 = — 0°601 9 nz = 65° 63 — 2 10—53 43—5'2 25 Te — (0'610 62 62 10 — —62 — 2 2 92—0'2 3 — 2978 sı s1 1 18 58 B 2 40:5—5'6 4. , DIRT, 19 == —— — 0:58 60 60 1 9 —52 — 2% 43:5—5'6 D> » » = — (593 64 64 21 — —86 — 9 2 65—5'6 6. > — 0'603 1 98°5 98 — 2 = Bo : 59:5—5°6 7 > — 0'59% 1 90°5 90 — 2 1 ar De 54-5—5:6 euere li. = — — = 0601 0595 X 040 — sı 81 Gy = 0:595 Oy = 0'238 | Die drei gültigen Werte sind O,,=0'23s, O,,=0'23s, O,, = 0'233 GM Rohrz. Der wahre osmot. Wert steht also außer Zweifel. — Wollte man aus der ungültigen Messung in 0'35 GM, wo der Schnitt im unteren konzentrierteren Teil des Fläschchens gelegen war, den Wert berechnen, so ergäbe sich, ganz abweichend, G,, = 0°63,, O,, = 0'220 GM Rohrz. Tatsächlich ist aber O =0:23s—0'23s GM. 6) 0 Plasmolytisch-volumetrische Methode. 133 (Versuch 7. — 3. Messung.) = 1 1— 2m (6; & | 2 m I a GER C——IO) MS h | | h | | 18 —54 36—6'4 0:50 GM Rohrz. . — 6+10 7 — 0'466 1 63°5 63 2 I 12 —46 — 2 N 34:5—5'2 2 DUB » _ — 0468 1 2 2 62:5 62 — 2 Al 13— 55 — 2 42:95—5'2 3. —— » » ee 05480 81 81 1 25—98 — 2 33:5—6°4 A. —— DEZE 19 — (452 60 60 1 13 — —49 — 2 - 5 ' 36—5°6 © 2 x { — 03475 64 64 1 21 — — 79 2 57°5—5°6 6 ; z — 02526 98 -_ 985 2 15 — —(öl — “ 2 2 48—5°6 { ) ö 2 — 0'480 9 Du oe 0°8 1 1 15 — —60 — 2 2 45—5°6 8. ; > — 0'486 0,.479%.0.: 50, — Sl 1 Gz = 0'479 50500239 Wir werden da besser umgekehrt hieraus die Konzentration C der Zuckerlösung am Grund des : OR eh: Fläschchens, dem Schnitt und Beobachtungstropfen entnommen sind, berechnen. Da en sie gleich 0:378—0'38 GM Rohrz. 134 K. Höfler, (Versuch 7. — 4. Messung.) I 1 | | | | | e | a 2 > ; T-2Am e EGXCc=O | za zm j) | m — : = | © | h | | h 3 ER | | 1 1 21 — —52 — 2 2 31—6'8 0°60 GM Rohırz. ie 10-—+7 17 er NER 1 63° 63 — 2 14— 44 30—5'6 2 DIT —07393 62 62 1 15—52 — 2 37'9—9'6 2 Pipe 3 — 0'394 s1 81 1 28 — —58 2 29 .5—6'4 4, u 2x3 19 7 7702355 60 60 1 16—47 — 2 31'9—5'6 5% — IX U » — —0(0'405 64 64 30 —76 : 46—5°'6 6. en > » ——— —, — 0'410 De 1 98:5 2 7. » EM _ 7 — (380 a 90:5 1 Bl 3 15 — — 99 — 2 2 40 —5'6 8 > — 0'425 VEITIZTOEENZ s1 si Go = 0° 397 Oco = 0'238 Dieser Vorgang mag ein Beispiel sein für die Konzentrationsbestimmung einer Rohrzucker- lösung auf physiologischem Weg, mittels der plasmol.-vol. Methode. Es leuchtet ein, daß wir im günstigen Fall die Konzentration einer mäßig hypertonischen Lösung bis auf + 0'001 — 0:002 GM genau bestimmen und dabei vielleicht mit 1cm’-Lösung ausreichen könnte — für eine physiologische Methode wohl eine seltene Leistung. Freilich vertragen die heiklen Protoplaste nur ganz reine Lösungen! — 2 ee Plasmolytisch-volumetrische Methode. 135 Von einem weiteren Tradescantia-Versuch teile ich nur die Resultate, die in den einzelnen Zellen und Konzentrationen enthaltenen Grade G und die berechneten Werte O mit. Versuch 8. 31./1. bis 1./II. 1916. Stufenversuch, Schnitt 31./l. 12% in 0:30 GM Rohrz., 4 abgelesen, dann in 0:40 GM 6h30 abgelesen; um 7% in 0:50 GM, 1./l. 11430 abgelesen, dann in 0:60 GM, 5h30 abgelesen, (Bei allen späteren Versuchen waren die Intervalle zwischen den Ablesungen kürzer.) Randständ. Markzellen einer Längsreihe. Das Protokoll wie in Versuch 5 bis 7. Zelle Nr. | 0:30 GM | 0:40 GM 0:50 GM 0:60 GM | il GB Ge 058 G —= 0'468 . G = 0393 2. 0'885 0611 0'480 0'412 3. 0:88 0'587 0'486 0.401 4. 0:87 0'583 0'473 0:393 9. adhär. 0'988 0.494 0413 6. adhär. 0613 0484 0'427 do adhär. 0602 0'482 Tonoplast 1 8. adhär. 0590 0.473 0'396 og: adhär. 0'606 0'528 0'436 2 Gy = 0°596 G5;0 = 0:485 Go = 0°409 Op = 0:238 O;0 = 0'243 Oo = 0'245 ? GM GM GM 1 Vel. 8 102. 2 Würde bei der 3. und 4. Messung die abweichende Zelle 9 von der Berechnung des Mittelwertes ausgeschlossen, so folgte bessere Übereinstimmung: O,, = 0'238, O,;,, = 0'240, Ogo = 0'243 GM Rohrz. Versuch 8 zeigt etwas methodisch Wichtiges: daß die in der schwachhypotonischen Lösung bestimmten Grade unbrauchbar sind: Die Protoplaste adhärieren in 0:30 GM an der Mitte der Quer- wand oder berühren dieselbe doch; bei Zelle 5 bis 9 läßt sich das Volum nicht bestimmen; wo die Berechnung gelang, ist die Plasmolyse zu schwach, schwächer als nach der Proportionalität zu erwarten. Vermutlich stört die Adhäsion die Erreichung des Gleichgewichtes, wie sie bei den Gentiana- Versuchen in $ 6 überhaupt den Eintritt der Plasmolyse gehindert hat. An der Querwand adhärierende Protoplaste sind von der Bestimmung des osmo- tischen Wertes auszuschließen. — Die anderen Werte stimmen leidlich überein. ? Weitere Proportionalitätsversuche an Tradescantia-Grundgewebszellen und verschiedenartigen anderen zylindrischen Zellen habe ich im Laufe der letzten 2 Jahre in großer Zahl angestellt. Empfehlenswerte Objekte für plasmol.-volum. Versuche sind nach meinen Erfahrungen z. B. folgende: Algen: Spirogyra longata, Weberi, besonders nmitida: ausgezeichnet durch den oft außerordentlich gleichmäßigen Grad der Plasmolyse in gleichlangen Zellen eines Fadens; Berechnung für G sehr bequem, da die Menisci genau halbkugelig.1 Proto- plasmakorrektur nicht zu vernachlässigen. — Mougeotia-Arten: Sie eignen sich insofern noch besser als Spirogyra zu allgemein 3 Vgl. übrigens 94; der Versuch war über 24 Stunden ausgedehnt. 1 An Spirogyra hat Lepeschkin (1908, 1909), wie erwähnt, die ersten Volumbestimmungen für plasmol. Protoplaste überhaupt ausgeführt. 186 K. Höfler, plasmolytischen Versuchen, als die linsenförmigen Hohlräume zwischen den Zellquerwänden im turgeszenten Zustand schmal, im entspannten breit sind und so gewissermaßen einen Indikator für die Turgeszenz abgeben (vgl. die Abb. bei Benecke, 1898, p. 458). Mikrospora bombycina, Oedogonium sp., Bulbochaete sp. Laubmoose:l Blätter von Bryum capillare, Phascum cuspidalum, Funaria hygrometriea, Physcomitrium pyriforme u. a. — Vielfach sind wenigstens die rektangulären Zellen des Blattgrundes meßbar; bei den meisten akrokarpen Moosen zumindest die gestreckten zylindrischen »Bauchzellen“ des Mittelnervs. — Viele Pleurocarpe zeigten Absonderheiten. Lebermoose: Diplophyllum albicans, Zellen des Mittelstreifs des Blattes. Sehr schöne Objekte sind die zarten Sporogon- stiele vieler Jungermaniaceae nach der Streckung (z. B. Lophocolea helerophylla). Blütenpflanzen: Wohl jedes Blatt, jeder Stengel, jede Wurzel bietet brauchbare Zellen. In krautigen Stengeln sind meist gestreckte Markzellen zur Messung gut geeignet, besonders die in der Nachbarschaft des Stranggewebes gelegenen; schön sind viele »Stärkescheiden«. In Blättern lassen sich gewöhnlich die gestreckten Epidermiszellen oben und unten an den Blattnerven verwenden, ferner die parenchymatischen Scheidenzellen der Bündel etc. — Korollröhren sympetaler Blüten: Gentiana Sturmiana, Euphrasia, Lamium purpureum u. v. a. Schöne Schauobjekte fand ich in der anthokyanreichen, subepidermalen Rindenschicht vom Blütenschaft verschiedener Liliaceen (Anthericum ramosum, Erythronium dens canis..). Allium Cepa: untere Epidermis der Zwiebelschuppen; nur vereinzelte Zellen haben annähernd regelmäßige Zylinderform, Elodea: Zellen der lamina; in die langgestreckten Nervzellen scheint die Lösung bisweilen schwer einzudringen. In den meisten Fällen fand ich bei sorgfältiger und dem Objekt entsprechender Versuchsanstellung das Gesetz von der Proportionalität im Grad der Plasmolyse im Großteil der Zellen bestätigt. Nur fällt oft in stärkeren Lösungen die endgültige Plasmolyse etwas schwächer aus, als nach der ein- fachen Proportionalität zu erwarten, und gibt also zu hohe osmotische Werte; das erklärt sich nach $ 5 aus dem Einfluß des plasmatischen Wandbeleges und bedeutet nichts Abnormales und keine Beschränkung in der Anwendbarkeit unserer Methode. Außerdem begegnen aber auch echte Abnormalitäten in großer Zahl. Pathologische Permeabili- tätserhöhung des Protoplasmas infolge von Schädigung ist hier am häufigsten. Doch nicht alle Abweichungen lassen sich in diese Kategorie stellen. Es wird in $ 10 unsere Aufgabe sein, die häufigeren Formen abnormaler Plasmolyse, die für osmotische Wertung nicht verwendet werden dürfen, zu charakterisieren. Vorher noch müssen wir uns im $ 9 mit unseren Versuchszellen und dem Verlauf und den Formen normaler Plasmolyse etwas näher beschäftigen, um womöglich einen provisorischen Überblick der plasmolytischen Erscheinungen in Rohrzucker zu gewinnen. Daraus soll sich ein Urteil über Umfang und Grenzen der Anwendbarkeit unserer Methode für direkte osmotische Wertbestimmung ergeben. Daß die plasmolytisch-volumetrische Methode, bei richtiger Anwendung, brauchbare Resultate zu liefern imstande ist, das haben die Stufenversuche dieses Paragraphen, wie ich hoffe, wohl bewiesen. 1 Nur wassergesättigte, von dem Plasmolysieren in H,O eingelegte Moosblätter geben zuverlässig proportionale Plasmo- Iyse. Halbtrockene und lufttrockene lebende Mooszellen verhalten sich ganz abweichend, wie zuerst inHolle’s schöner Arbeit (1915, p. 106f.) gezeigt wurde. Gleiches hatte ich in grenzplasmol. Versuchen im Winter 1914/15 beobachtet, und zwar an Byrırmn capillare: Trockene, sieben Monate im Herbar gelegene Stämmcehen zeigten, nachdem sie aufgeweicht, normale und gleich- starke Plasmolyse wie im frischen Zustande (Grenzwert 0:26—0'30 GM KNO,). Trocken in halbnormale oder normale KNO,- Lösung eingelegt, quollen sie ganz ohne Plasmolyse, wobei viele Zellen am Leben blieben. Blätter solcher Stämmchen, nach- träglich in H,O und dann wieder zurück in KNO, gebracht, gaben nun Plasmolyse, doch in schwächerem Grade als direkt plasmolysierte. Das bestätigt H olle’s Erfahrungen vollständig. — Ursprung und Blum (1916c, p. 136) haben für Funaria beim Eintrocknen rasches Ansteigen der plasmolytischen Grenzkonzentration beobachtet. Ich glaube nicht, daß daraus schon eindeutig auf Zunahme des osmot. Wertes geschlossen werden kann, da doch wohl auch die Permeabilitätsverhältnisse und besonders die Plastizität eintrocknender Plasmas sich ändern. Eine Analyse der genannten Erscheinungen auf plasmol-volum. Weg wird vielleicht zu interessanten Aufschlüssen führen. — Bender findet in seiner jüngst erschienenen Arbeit (Der osmot. Druck in den Zellen der Moose«, 1916, p. 8, 65), daß FEintrocknen bei vielen Mooszellen eine irreversible Permeabilitäts- zunahme für KNO, bewirke. Plasmolytisch-volumetrische Methode. 137 $ 9. Weitere Versuche an Grundgewebszellen von Tradescantıa gulanensis. Es erschien geboten, das Material für die maßgebenden Stufenversuche des vorigen Paragraphen, die randständigen Grundgewebszellen aus dem Stengel von Tr. guianensis, nach verschiedener Richtung so eingehend wie möglich zu studieren. Im folgenden will ich nun eine kleine Auswahl meiner plasmolytisch-volumetrischen Versuche an diesem Objekt vorführen, soweit sie entweder wichtige Gesichtspunkte bezüglich einer kritischen Handhabung unserer Methode zur osmotischen Wert- bestimmung abgeben oder sonst neu und mitteilenswert erschienen. — Wir beschränken uns auf die Erfahrungen an normalen gesunden Protoplasten und versparen alle abnormalen, an geschädigten Protoplasten beobachteten Erscheinungen auf den nächsten Paragraphen. a) Eintretende und endgültige Plasmolyse. Als eine wichtige Vorfrage war zu entscheiden, nach wie langer Zeit der Grad der Plasmolyse abgelesen werden soll. Bezüglich der grenzplasmolytischen Methode gehen da die Angaben der Autoren auseinander.! — Bei unserer Methode wird die Entscheidung durch den Umstand erleichtert, daß endgültige Plasmolyse sich schon durch ihre äußere Gestalt als solche kundgibt. Bringt man frischgeschnittene Stengellängsschnitte von Tradescantia ohne vorangehendes Verweilen in H,O direkt in die hypertonische Rohrzuckerlösung, so erfolgt der Eintritt der Plasmolyse sehr langsam. Er vollzieht sich in der gewöhnlichen Art. Das Protoplasma hebt sich an den Ecken und den Seitenwänden an einigen, meist gar nicht zahlreichen Stellen ab. Es kehrt hierbei den Zellwänden konkave Flächen zu. In die durch diese und die Zellwand begrenzten Räume dringt Außenlösung ein, sie allmählich vergrößernd. Die Konturen des Protoplasten bleiben dabei konkav nach außen (Tafel II, Abb. 9). Schuld ist offensichtlich die stellenweise Adhäsion des Protoplasten an der Zellwand, deren Überwindung Schwierigkeit bereitet. Gelegent- lich beobachtet man zwischen Plasma und Wand die bekannten Protoplasmafäden, ? deren Masse, nebenbei bemerkt, wenig- stens in Rohrzucker, für unsere Berechnung stets ganz und gar vernachlässigt werden darf. Die benachbarten konkaven Buchten werden oft sehr tief, bis endlich auch das zwischenliegende, zuletzt pfeilerartige Stück des Protoplasten von der Wand los- gelöst wird (Taf. II, 10); es zeigt dies, wie groß im Anfang die Adhäsionskraft im Vergleich gegen die aktive Oberflächenkraft des Protoplasmas ist. Endlich hat sich der Protoplast so weit verkleinert, daß die Außenlösung ihm kein Wasser mehr entzieht, und hat somit endgültige Größe erreicht. Seine Gestalt braucht jedoch in diesem Zeitpunkt noch nicht endgültig zu sein. Besonders adhäriert er oft noch in der Mitte der Querwand (vielleicht erschweren an dieser Stelle Tüpfel und Plasmakommunikationen die Ablösung). Oder unüberwundene Adhäsion an den Seitenwänden bewirkt, daß die freie Oberfläche des Protoplasten noch schwach konkav oder flach ist. In gewissen Fällen, vor allem in schwachhypertonischen Lösungen, bleibt die Adhäsion eine dauernde und nur die freien Oberflächenteile können relative, konkave oder konvexe Minimumsflächen annehmen. In der großen Mehrzahl der Fälle aber, so stets bei unserem Objekt, wenn es in hinreichend starkem Grad in Rohrzucker plasmolysiert worden ist, erreichen die Protoplaste als endgültige Gestalt die Minimumsoberfläche freier Flüssigkeiten, konvexe, gleichmäßig gekrümmte Kugelflächen oder Kugeikappenflächen. Vom Einlegen bis zur Erreichung dieser »Endplasmolyse« nach Größe und Form können 4 bis 5 Stunden vergehen. Es ist nun für die plasmolytisch-volumetrische Methode von prinzipieller Wichtigkeit, daß zur Bestimmung der Werte offenbar nur endgültig plasmolysierte Protoplaste zu verwenden sind; endgültig der Größe nach, sonst darf aus dem Grad der Plasmolyse nicht auf den osmotischen Wert geschlossen werden, der Form nach, sonst ist die Volumbestimmung undurchführbar. Mit Rücksicht darauf düifte sich an dieser Stelle eine ganz allgemeine »morphologische« Einteilung des Bildes der Plasmolyse empfehlen (wobei »abnormale« und »Absterbeformen« noch ausgeschlossen bleiben sollen). Die folgende Einteilung bezieht sich naturgemäß nicht nur auf unser Versuchsobjekt, sondern auf beliebige Proto- plaste; ferner nicht bloß auf Rohrzucker, sondern auch auf die durch andere unschädliche Plasmolytika bewirkten Erscheinungsformen der Plasmolyse. 1 Fitting’s eben (1917) erschienene Arbeit: »Untersuchungen über isotonische Koeffizienten....« wurde mir erst nach Manuskriptschluß zugänglich und konnte leider nicht mehr berücksichtigt werden; vgl. dort bes. p. S57f. 2 Vgl. Hecht (1912). Dort Beschreibung der Vorgänge beim Eintritt der Plasmolyse, bes. ausführliche Literaturübersicht. 138 K. Höflery, Es ergeben sich zwei Gegensätze. Einmal 1. Eintretende (= imperfekte) Plasmolyse, und 2. endgültige (= perfekte) Plasmolyse. Anderseits: 1. Konkave Plasmolyse, solange infolge stellenweiser Adhäsion der Protoplast nach außen konkave Flächen kehrt, und 2. konvexe Plasmolyse, wenn er konvex (vorzüglich kugelig) nach außen begrenzt ist. Durch Kreuzung beider Einteilungsprinzipien folgen vier Hauptformen normaler Plasmolyse: Kabntinetendeskenkkane arall,93r210); 2. eintretende konvexe, 3. endgültig konkave, 4, endgültig konvexe Plasmolyse (Taf. 1, IB) Diese letzte ist es, die allein für plasmolytisch-volumetrische Größenbestimmung sich eignet. Ich bezeichne sie als Endplasmolyse oder, für den Gebrauch in Protokollen u. dgl., mit dem Buchstaben v (vollkommene Plasmolyse). Eintretende Plasmolyse ist meist Konkav. Sie kann zur konkaven oder konvexen endgültigen Plasmolyse (von denen, wie gesagt, nur letztere »Endplasmolyse« heißen soll) führen. In Rohrzucker wird meist die konvexe Endform erreicht. Daß schon während des Eintritts der Plasmolyse die Protoplaste durch konvexe Fläche nach außen begrenzt werden (also »konvexe eintretende« Plasmolyse) und daß sie zudem von Beginn an kugelige Rundung zeigen, gehört entschieden zu den Ausnahmsfällen. Ich habe derartiges nur gelegentlich bei vereinzelten Objekten beobachtet, so bei Mougeotia-Zellen, wo das Plasmolytikum von der Seite der linsenförmigen Hohlräume, die zwischen den Querwänden liegen, her eindringt. Es ist hier der allmählich zunehmende Grad der eintretenden Plasmolyse in jedem Moment meßbar. Solche Fälle verdienen vielleicht ein gewisses Interesse, insofern sie die Geschwindigkeit des Eintritts der Plasmolyse, die ja bekanntlich zum Beispiel für KNO, weit größer ist als für Rohrzucker, für ver- schiedene Plasmolytika nach der plasmol.-vol. Methode zu bestimmen erlauben werden. Für die meisten Objekte wird dagegen erst die endgültige Plasmolyse konvex. Kugelförmige Begrenzungsflächen der Protoplastenmenisci sind dann ein bequemes Kennzeichendafür, daß wirkliche, zu gültiger Berechnung des osmotischen Wertes geeignete »End- plasmolyse«, der Gestalt wie auch der Größe nach, erreicht ist. 1 b) Absolute Höhe des osmotischen Wertes. Wie weit diese in den Zellen einer Längsseite übereinstimmt, haben unsere Versuche 5 und 7 gezeigt. Die Mittel- werte für korrespondierende Zellen verschiedener Tradescantia-Stämmchen (in gleicher Höhe untersucht) sind meist noch ähnlicher. Sie sind im Winter bedeutend höher als im Sommer, und zwar z. B. 0'235 bis 0:25 GM Rohrz. im Jänner,’ Februar, 0:16 bis 0°18 GM im Mai, Juni. Ähnliches haben Lidforss (1907), Winkler (1913), Ursprung und Blum (1916 >) an anderen Pflanzen beobachtet. — In den äußersten, schmalen, an das Stranggewebe grenzenden Markzellen fand ich den Wert meist um 0'01 bis 0:02 GM Rohrz. höher als in den breiteren, die ein.paar Reihen nach innen liegen, z. B. 1 Die erste Unterscheidung zwischen eintretender und endgültiger Plasmolyse ist eine prinzipielle; die zweite, zwischen konkaver und konvexer hingegen nur eine graduelle, indem es Zwischenformen, ebene oder ganz schwach konkave Kon- turierung des Protoplasten geben kann. Konvexe und doch ungleichmäßig gekrümmte Flächen sind übrigens meist nur ein kurzdauerndes Übergangsstadium. Als »Endplasmolyse« und mit dem Buchstaben v bezeichne ich nun aber nur die Form solcher Protoplaste, die nicht nur konvex, sondern auch gleichmäßig kugelig gerundet und zudem in ihrer Oberfläche frei sind, das heißt die Zellquerwände nicht berühren. Unser Terminus »eintretende« (»imperfekte«) Plasmolyse ist nicht dasselbe wie »beginnende« Plasmolyse; so nennt man ja bisher vielfach auch die endgültige, doch sehr schwache, eben nur wahrnehmbare »Grenzplasmolyse«. Plasmolytisch-volumetrische Methode. 139 Versuch 9. 19./V. 1916. 0:30 GM Rohrz.: Randständige Markzellen, 12' breit: G=0'623, 0'641, 0:64'6, 0'657, 0°633;— Gs, — 0'640, Os — 022105: Markzellen, 4 Reihen nach innen, 22—23' breit: G= 0'614, 0'57s, 0'573, 0:579, 0600; — G3, = 0'589, O3, = 0° 177. Die innersten, ‚breiten, kurzen Markzellen zeigen noch niederere Werte, sind aber wegen ihrer Form sehlecht meßbar. c) Über mögliche Exosmose und Osmoregulation. Sollen die Präparate vor dem Plasmolysieren gewässert werden? Meßbare Endplasmolyse tritt, wie erwähnt, in frischgeschnittenen Längsschnitten aus Trades- cantia-Stengeln erst nach mehreren Stunden ein. Ist es nun geboten, nach dem Perfektwerden den Grad der Plasmolyse möglichst rasch abzulesen oder bleibt G weiterhin unverändert? In der Literatur wird angegeben, daß die Plasmolyse in Rohrzucker lange Zeit konstant bleibt. Ich fand diesen Satz bestätigt. Wenn Protoplaste nach 4 bis 5 und wieder nach 12 bis 15 Stunden gemessen werden, zeigen sich meist keine oder keine nennenswerten Unterschiede. Die Endplasmolyse wird nur bei längerer Dauer vielfach noch schöner. Ich habe daher sehr oft, so auch bei den im vorigen mitgeteilten Stufenversuchen die Präparate am Vorabend des Versuchstages in die erste plasmol. Rohrzuckerlösung eingetragen und den hier erreichten Grad der Pl. erst nach 12 bis 15 Stunden abgelesen. Beim stärkeren Plasmolysieren in konzentrierteren Lösungen langen dann je 1!/, bis 2 Stunden zur Einstellung aufs neue Gleichgewicht reichlich aus. Das stundenlange Konstantbleiben zeigt, daß zumindest vom Eintritt der Endplasmolyse ange- fangen das gesunde Protoplasma weitgehende Impermeabilität für Zellsaftstoffe und Rohrzucker besitzt. Dürfen wir aber deswegen auch schon annehmen, daß der osmotische Wert der endplasmoly- sierten Zelle dem ursprünglichen Wert der unplasmolysierten entspannten Zelle ganz gleich ist? Könnten nicht während des Eintrittes der Plasmolyse Änderungen stattgefunden haben? — Als Faktoren, die solche Änderung veranlassen, und zwar den Anfangswert vergrößern würden, könnten in Betracht kommen: Eindringen des Plasmolytikums während der ersten Stunden der Plasmolyse und regulatorische Erhöhung des osmotischen Wertes; als Faktoren, die eine Abnahme bewirkten: Exosmose von Zellsaftstoffen und regulatorische Verminderung. Von diesen vier störenden Faktoren ist der erste, Eindringen des Plasmolytikums, für Rohrzucker wohl am wenigsten zu befürchten. Für die anderen war eine experimentelle Prüfung erwünscht. Fitting (1915, p. 11 bis 13) hat für die Epidermis von Rhoeo discolor, wenn Schnitte einige Stunden in H,O oder Rohrzuckerlösungen lagen, eine geringe Abnahme des plasmolytischen Grenz- wertes beobachtet und durch Exosmose der leichtest diffusiblen Zellsaftstoffe erklärt; da nach seinen Untersuchungen die Hauptmenge der exosmierenden Substanzen nach etwa vier Stunden herausdiffun- diert ist und bei mir die erste Ablesung, wie erwähnt, ehestens nach etwa der gleichen Zeit erfolgen konnte, so war — trotz der beobachteten Konstanz der Endplasmolyse — eine gleiche Exosmose auch für mein Objekt sehr gut möglich. Nach Fitting’s Beispiel brachte ich gleiche, benachbarte Schnitte einmal direkt, andrerseits nach längerem Aufenthalte in H,O, in die plasmol. Rohrzuckerlösungen: Versuch 10. 1. bis 3./IL. 1916. (Ein Vorversuch.) Aus zwei benachbarten Stücken desselben Internodiums wurden 6 gleiche Längsschnitte hergestellt; drei kamen unmittelbar in 0:30, 0:35, 0°40 GM Rohrz. (Serie A), die drei andern erst 48 Stunden in dest. H,O, dann in die Lösungen (Serie B). Plasmoiyse jedesmal nach 5 Stunden abgelesen. Serie A, Schnitt 1. 0:30 GM: G—0:84, 0:83, 0:8, 0:80, 0:81, 0:84, 0:83; — G,= 0'826, O3, = 0'245 GM. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Bil, 140 K. Höfler, Schnitt 2. 0-35 GM: G=0:68, 0:67, 0:70, 0:73 (0:78 adhär.), 0:23; — Gy, 0:708, O3, = 0'248 GM. Schnitt 3. 0-40 GM: G=0:55, 0:58, 0:59, 0:58, 0:57, 0:57, 0-60, 0-59; — G—= 0:58, On = 0232 GM. Serie B. Schnitt 1. 0-30 GM1: G=(0-45), 0:59, 0:53, 0-50, 0-52, 0:55; — G,—=0'53, O,,—0:16ı GM.) Schnitt 2. 0'35 GM: G=0:58, 0:55, 0-54, 0:54, 0:56; — G., o) — 0,557, 03, —0:194 GM. Schnitt 3. 0:40 GM: G= 0:50, 0'535, 0:50, 0°495, 0:50; — Gy= 0'506, Oy, = 0'202 GM. Versuch 11. 16 bis 18./II. 1916. Von drei gleichen benachbarten Schnitten kam Schnitt A nach dem Schneiden, B nach 24stündigem, C nach 48stündigem Aufenthalt in H,O in die Lösungen. Mit jedem Schnitt wurde ein Stufenversuch durchgeführt. Je 5—10 Zellen gemessen. Resultat: G39 — 0'833 G35 Ne Schnitt A 03, — 0'250 GM O,, — 0'252 GM. G30 = 0°675 G3, — 0:603 Schnitt B 03, — 0'203 GM O3, = 0'2lı GM j G3, — 0'816 G3, = 0'697 Schnitt € \ 055 —0:204 GM. Os, —0:209 GM. Versuch 12. 16. bis 17./III. 1916. Ein grenzplasmolytischer Versuch, wie V. 18—19 in $ 9e, Schnitte der Serie A direkt plasmolysiert, ein gleicher Schnitt B ers, 24 Stunden in H,O, dann in 0:25 GM plasmolysiert. Serie A.? Schnitt 1. 0729 °GM: G=0:825, 0-81, 0785, 0:78, 0:805; — Ga, — 0800, 059 — 0232 GM. Schnitt 2. 0728 CM: G=.0:79, 082, 0805, 0.79, 03827 — Gss — 07805, 05; — 072257 CM. Schnitt 3. 0:27 GM: @&,=0'835, 05, = 0'226 GM. Schnitt 4 0°26 GM: G5,= 0'863, O5, — 0'226 GM. Plasmolytische Grenze war zirka 0:23—0'24 GM Rohrz. (vgl. $ 9e, p. 49 [147]. SchnittB.23102 5. CN. @ 1052795 m O1 05772202056 9 0,7765, 0156 95 0516 55 OT Eee 02 05, = 0'181 GM Rohrz. Durch 24 bis 48stündiges Verweilen der Schnitte in H,O sinkt also der osmotische Weıt ganz beträchtlich! — In Versuch 10 ist in den gewässerten Schnitten O,, = 0'191, O,,=0'202 GM Rohız,, in den direkt plasmolysierten sind die O-Werte 0:24s, 0'248, 0'232 GM; in Versuch 11 ist O in ganz gleichen Schnitten 0:20—0'21 GM gegen 0°25. GM; in Versuch 12 0:18 GM gegen 0'2235—0 232 GM. 5 : il 5 Der Verlust ist zirka — des Anfangswertes. Mehrere während der Wintermonate vorgenommene 6. Versuche zeigten Gleiches. In Versuch 11 brachte längerer Aufenthalt in H,O durch weitere 24 Stunden keine neuerliche Abnahme. * Interessant war das weitere Verhalten der direkt plasmolysierten Schnitte A; sie blieben in den Rohrzuckerlösungen und wurden nach 24 Stunden wieder untersucht. In ihnen war der osmot. Wert 1 Der ungleichmäßige Grad der Plasmolyse deutet an, daß der Schnitt 1 geschädigt war; vielleicht herrscht pathologisch erhöhte Permeabilität. Vgl. 10a. Adhärierende Protoplaste, dienoch schwächere Plasmolyse zeigten, wurden von der Wertbestimmung ausgeschlossen. ww 3 Der Grad der Plasmolyse ist also in dem lange gewässerten Schnitt etwas ungleichmäßig. 4 Auch kürzeres Wässern durch einige Stunden bewirkt Wertabnahme. Die Abhängigkeit des Wertverlustes von der Dauer der Wässerung habe ich noch nicht untersucht. Plasmolytisch-volumetrische Methode. 141 nicht gesunken. Daß die in H,O zu beobachtende Wertabnahme in Rohrzucker nicht statt- findet, haben dann auch zahlreiche Konstanzversuche, in denen der Grad der Plasmolyse an aufein- anderfolgenden Tagen verglichen wurde, gezeigt. Wie sollen wir nun dieses Versuchsresultat deuten? Das Sinken des Wertes beim Wässern muß entweder durch Exosmose oder durch Osmoregulation im weitesten Sinne, das ist chemische Umsetzung osmotisch wirksamer Substanz in minder wirk- same, bedingt sein.! Der Wertverlust trat nur in H,O, nicht in hypertonischer Lösung ein, das scheint zugunsten der Regulation und gegen Exomose zu sprechen, man müßte denn die wenig wahrschein- liche Annahme einer Exosmose machen, die nur in umgebendes H,O hinaus stattfindet, in Rohrzucker aber unterbleibt. Wie verbreitet osmotische Wertänderungen an erwachsenen Zellen sind, das haben zudem jüngst die ausgedehnten Versuche von Ursprung und Blum (19165,c) bewiesen. — Eine wichtige Erfahrung, die ich bei den besprochenen Versuchen zuerst machte und später stets bestätigt fand, ist folgende: An Schnitten, die vor dem Plasmolysieren gewässert wurden, erfolgt die Ablösung des Plasmas von der Zellwand viel leichter und wird schöne »Endplasmolyse« viel schneller erreicht als in ungewässerten Präparaten. Die Adhäsion scheint leichter überwunden zu werden. Das gilt, wie ich einschalten darf, nicht nur für Rohrzucker, sondern ebenso für andere Plasmolytika. Bei Objekten welche, direkt plasmolysiert, nur konkave Plasmolyse geben, kann man durch vorangehendes Einlegen in H,O schöne »vollkommene« Endplasmolyse erzielen. Kehren wir zur ersten Frage zurück: Wenn beim Wässern der Wert sinkt, sollen wir deshalb bei unserem Objekt befürchten, daß an ungewässerten, direkt plasmolysierten Präparaten der osmot. Wert nach dem späten Eintritt der Endplasmo- lyse nicht mehr der ursprüngliche sei? Die beiden“Erscheinungen, die Fitting als erster an Rhoco discolor grenzplasmolytisch festgestellt hat (1915, p. 10— 13) — das späte Erreichen des plasmolytischen Endzustandes an ungewässerten Präparaten und das Sinken des Wertes beim Wässern — habe ich an meinem Objekt wieder gefunden. Fitting nimmt nun Exosmose an, weil der plasmolytische Grenzwert sowohl in H,O wie in Rohrzucker sank. Da bei mir der an gewässerten Präparaten beobachtete Wertverlust die direkt plasmolysierten nicht betraf, so glaube ich für diese letzteren Exosmose nicht annehmen zu müssen. — Andrerseits läßt sich nach der plasmol.- vol. Methode unmittelbar an der Protoplastenform erkennen, daß in den ungewässerten Zellen wirklich die Endplasmolyse erst so spät erreicht wird. (Ein solches Kriterium für Endplasmolyse gibt es ja bei der grenzplasmolytischen Methode nicht.) Ich möchte nun vermutungsweise auf die Möglichkeit hinweisen, daß dieser Faktor vielleicht auch bei Fitting’s Versuchen beteiliet sewesen und das späte Stillestehen der Grenzplasmolyse in ungewässerten Schnitten mit verursacht haben könnte — auch die erste Plasmaablösung erfolgt nämlich in ungewässerten Schnitten viel träger. Nach all dem müssen wir zwar einen kleinen Nachteil der plasmol.-vol. Methode darin sehen, daß die Messung in Rohr- zucker erst nach 4-5 Stunden möglich wird, denn es könnten ja geringe Stoffmengen in den ersten Stunden exosmiert sein. Es liegt aber zur Zeit, wenn ich recht sehe, kein Verdachtsgrund vor, der eine solche Exosmose wahrscheinlich machte. — Ein Nachteil gegenüber der grenzplasmolytischen Methode besteht insoferne nicht, als ja dort, wenn die Plasmolyse an unge- wässerten Schnitten nach kürzerer Zeit beurteilt wird, nicht so sicher zu entscheiden ist, ob der endgültige Gleichgewichts- zustand wirklich schon erreicht ist oder nicht. Ziehen wir die methodischen Konsequenzen: 1. Handelt es sich um genaueste Messung ursprünglicher, absoluter osmotischer Werte, so sind die Präparate direkt nach dem Schneiden, ohne vorheriges Wässern, oder höchstens nach kurzem Wässern, zu plasmolysieren, wobei der Gleichgewichtszustand freilich später erreicht wird. 2. Für alle sonstigen plasmolytischen Versuche empfieht es sich, die Präparate vor dem Plasmo- lysieren erst in H,O zu legen, wie es Fitting bei seinen Permeabilitätsversuchen tat. Endplasmolyse tritt dann schneller und schöner ein. Der so gefundene osmotische Wert darf aber ohne Kontrolle dem ungewässerten Schnitte nicht gleichgesetzt werden. (Fortsetzung des Textes siehe p. 47 [145]. 1 Die Wassersättigung an sich kann natürlich das Sinken nicht direkt bewirken. In H,O wird zwar zunächst die Turgordehnung erhöht und der Zellsaft verdünnt, doch wird dies beides ja vor Eintritt der Plasmolyse rückgängig gemacht. Denn der gemessene osmotische Wert bezieht sich ja immer auf die entspannte Zelle. 0 2) vo DE, 2 .0= 9r.0= Is £ Bir 2 #.9—0r 29-21 7.928 Mel 0, 02 02 - m — u — 2 P Ze A r.9- 17 ec—-HI 7.99.88 oe, j oe1 30} 29#.0 = 081 z 7.99.99 &8 z S — F1I-8% sıl SstT SIT ee en zer een ee en n : % . 7.979 00198 7.9779 96— 88€ &6 &6 &6 £6 n IHENTI TI rm SPY Oh BERN FE en R = x S 7-.9—-6F lezeze DIR il > - = ZZ x T © Rs eG 6 6 6 G 067.0 = Aa sr. : 7 . #.9— 89 VAN 9.99.79 x z @ Supre Dee] 1 eg eg eg =3 8.7.0 = 09.0 = ei Y R "ZIUOMN A ° 8X3 [ T ) a 68 2 IND 08-0 E 09-91 ee — 79-61 I 1 1 (/ er MUT IR Der q un z >= NG A WNG—1 1 SJIEYZ 9 Sunsso 'Z ZunssapN "I Te” — — — — — ——,, ST Yıopuwıoaun Sunssopy "7 OP Toq zu uayoysnysmuow 2lq 7.0 — Ielaqn IST -IIA/S we uapunyg Fz uersgtem you (Junsg’T uaqjasıop ur) Sunssam "7 !'ULOA -IIA/F we uepung GC] ypeu 'Jd Op Sapeıg sap Sunssapy- "I :7Sajogur "zıyoy N 08.0 Ur Uopmuyag wap yoru yyyalp ‘spuage ul ipafg we ‘sısuaupınd "pvAaL OA Yruyassdurjjesua]g "9167 "MA/S sıq 7’ 142 “ST yonsıaa ([e#r]) 25 'd Po S ayaıs ‘9YONSIOAZUBISUON) 143 Plasmolytisch-volumetrische Methode. FI.0=NO 67.0 = En c)H.0 = 179.0 — ICF.0 208.0 Sı 153 © oO | 601 7.989 7.988 +7.0= 10 27.0=%9 SS 195.0 — 7.99 66 (6TE.0)—. r 3.989 901 0 7:99.66 601 009.0 = #.9— 19 96 047.0— 9.99.19 68 (a0) ZA °F 9.90: 29 2.801 So el) ES re Tee 7.998 all 729.0 — : 7.99.69 29 I ea v9 G.ZE ()—+8 oT rl all aa! "Ol ‘zayoy WI 08-0 Wie oben; Wässern in 0:30 GM Rohrz. eingelegt am 5./VIL, Versuch 14. Zelle 1—5 aus der ersten, Zelle 2m K. Höfler, 5. bis 6./VIl. Messung I—-2 Am 1916. 2. Messung ji !—-2ım 6—11 aus der zweiten Grundgewebsreihe vom Gefäßbündel nach innen. Direkt ohne 1130 vorm.; \—=0'4. erste Messung 6N abends, zweite Messung 6./VII. 11%30 vorm. 0:30 GM Rohrz m ww a & [&>} x 382 — 0:39 313 — 0142 — 0'386 — 0'381 NT 30:5—4'8 67 Gy = 0:391 Or —0:117 — 0'386 1 46 GG’ O1 = 023103 1 Es ist lehrreich, daß sich hier in den endgültig plasmolysierten Zellen die Protoplaste nach langdauernder Plasmo- lyse so leicht verschieben. Die Adhäsionskraft des Protoplasmas an der Zellwand ist jetzt kliein, während des Ein- trittes der Plasmolyse war sie groß im Vergleich zur Oberflächenkraft. Ist die Zelle nicht ganz gleich breit, so erfolgt die Verschiebung nach der breiteren Seite hin, wie ja aus Gründen der Oberflächenspannung begreiflich. Vgl. Zelle 6, 7, auch Zelle 4, 8, 11 und 14 in Versuch 13. — Die Volumverkleinerung solcher Protoplaste, die sich verschoben haben, ist dann vielleicht nur eine scheinbare (Zelle 4 und 6, Versuch 14). 1. . Messung 9, | | Ei [ Er ig 28 — / E% ° 9 ir .R : } rer ee -38: — on — lg > any —— — 0'412 : > ee 2 a I ee N F 1 1 7 3 EG 5 m. 2 Sal \ > — Sa, ee er — (0'395 50 1 ne ;. ee! ) ren u en ar 1 7 9 . . ei No SV Er ER ua en gr ee ne ee I ur year N en. ern. an". 5 Me „Er Era | ee en 1 en 2 6) ı R A* .f . Ks Be > | ar ee y.in 1 D .r 3 2_46 BEENTSS | E > Ö ——— eye h RICH NEE EM er rer — AIG Fee “ kr 1 — (0'410 Ss ‚ sullg 8 a fo} fo} 2 R fo} = fe} , fe} o° Lo} ’ ’ > i A | Plasmolytisch-volumetrische Methode. 145 d) Bleibt Plasmolyse in Rohrzucker ganz konstant? Nach dem Perfektwerden erfährt der Grad der Plasmolyse, wie früher erwähnt, in gesunden Protoplasten mehrere Stunden lang keine sichtlichen, auffälligen Änderungen. — Es erschien der Untersuchung wert, ob diese Konstanz der Plasmolyse in Rohrzucker wirklich auch für längere Zeit vollkommen genau erhalten bleibe. — Gelegentliche Kontrollablesungen nach 24. Stunden ver- anlaßten mich zu systematischen Versuchen in dieser Richtung, über die ich hier kurz vorläufig berichte. Sie ergaben ein interessantes Resultat: Die meisten Protoplaste dehnen sich ein ganz klein wenig aus, etwa um 1!/, bis 4 Mikrometerstriche in 24 Stunden. Die Unterschiede sind frei- lich so subtil, daß sie mit früheren Methoden — ohne messende Betrachtung individueller Einzel- protoplaste — kaum hätten wahrgenommen werden können (vgl. Versuche 13 und 14, p. 44 bis 46 [142 bis 144] und die folgenden »Konstanzversuche«). Versuch 15. 26. bis 28./VI. 1916. Direkt in 0:30 GM Rohrz., eingelegt am 26./VI. 1130 nachm.: 1. Messung nach 5 Stunden 6h30 abends. 2. Messung am 27./V1. 14130 nachm. 3. Messung am 28./VI. Ih nachm. Die in den einzelnen Zellen beobachteten Werte für G stehen untereinander. (Die eingeklammerten G-Werte bei der 3. Messung bedeuten, daß der Protoplast nicht mehr ganz normal aussah.) Bei einer 4. Messung am 30./VI. war die Plasmolyse meist abnormial. Zelle 1 2 3 4 6) 6 1. Messung, 26./VI.: G = 0'572 0570 0565 0.572 0:55 0580 2. > EN VE 0:595 0579 0'572 0581 0606 3. » 28./VI.: G'— (062) (0:64) 0585 0583 tot tot Zelle 7 8 9 10 0558 0600 0600 0.572; — Gy, —= 0'577, O1 —0'172 GM Rohrz. Fortsetzung 0:574 0607 0605 0:59; — G3, = 0:59, Om = 0'177 GM Rohrz. tot 0632 0'627 0593; — Ga, = 0'604, Om=0'18ı GM Rohız. Versuch 16. 26. bis 28./VI. 1916. Ein ganz gleicher benachbarter Schnitt, wie in Versuch 15, doch vor dem Plasmolysieren 13/, Stunden gewässert, 1130— 3415 dann in 0:30 GM Rohrz., gemessen 7#15; 2. Messung 27./VI., 355 nachm. 3. Messung 28./VI. 2h45. — Durch das Wässern ist der osmot. Wert zunächrt auf 0:168 GM Rohrz. (gegen 0'172) gesunken, am nächsten Tag sind die Werte wleder gleich. Zelle 1 2 3 4 5 6 L.. Messung, 26..VT.: G — 0.5653, 0570 0584 0564 0553 0566 2. » 27.IN1.2.G!— 07568, 0603 0.584 0.547 0600 0615 3. » 28./V1.: G'—= 0576, abnorm . 0593 0.582 0:647 0.553 Zelle 7 8 0538 05405; — Gy, =0:560, Or —=0:163 GM Rohrz. Fortsetzung 0606 0°610; — Gy, = 0'591, Op = 0'177 GM Rohız. 0.612 0647; — Gy, —=0'606, Op 0'182 GM Rohız. Versuch 17. 27. bis 28./VI. 1916. Zelle 1—7 schmal (13' breit), aus der Reihe neben dem Bündel, Zelle 8—9 breit (30') weiter innen; bei der 3. Messung am 30./VI. meist pathologische Permeabilitätserhöhung. Zelle 1 2 3 4 b) 6 1. Messung; 27./VI.: G= 0633 0677 0681 0657 0'647 0.654 2» 5 28./VI.: G= 0671 0689 0.691 0.657 0.681 abn. Zelle 7 8 9 0:662; — Gy, =0:659, O1 —=0:193 GM Rohrz.—; 0.607 0611, — Ol —=0:182 GM Rohrz. Fortsetzung 0.662; — Gy, —= 0'675, Ol = 0'202 GM Rohrz.—; 0620 0.629; — Oı= 0187 GM Rohrz, 146 K. Höfler, Wenn wir die Resultate von Versuch 13 bis 17 zusammenstellen, so hat. sich der osmotische Wert von einem Tag zum nächsten verschoben, u. zw. zugenommen um Versuch 13: 0° 148s—0'142 = 0'006 GM Rohrz. 14: 0123 —0:117 = 0:006 >» > 15: 0°177«—0:172=0:005 >» > >» (6202 02165 = 0,009 » (gewässerter Schnitt) > 17: 0:202—0'198 = 0'004 » > 0.187 —0:182 = 0005 » » Viele Versuche verliefen ähnlich. Manchmal war die Zahl der Zellen, wo die Plasmolyse ganz konstant geblieben war, größer. Bei langdauernder Plasmolyse in Rohrzucker bleibt der Grad also nicht ganz konstant. In gesunden Zellen steigt der osmotische Wert ein wenig an. Die Zunahme ist freilich sehr gering. Die Zellen verhalten sich auch nicht ganz gleich. Im Mittel beträgt die Wertzunahme (auf die ent- spannte Zelle bezogen) in 0:30 GM Rohrz. etwa 0:004—006 GM Rohrz. in 24 Stunden. Bei einzelnen Protoplasten unterbleibt die Ausdehnung ganz. Ob es sich um eine außerordentlich kleine Permeabilität für Rohrzucker oder um eine regu- latorische Werterhöhung durch Stoffumsetzung im Inneren der Protoplaste handelt, vermag ich natür- lich noch nicht zu entscheiden. Das letztere ist mir viel wahrscheinlicher. Ich darf vorausgreifend bemerken, daß ich in Permeabilitätsversuchen mit Salpeter, über die in einer nächsten Arbeit berichtet werden soll, die gleichen Protoplaste in gleich stark plasmolysierenden KNO,-Lösungen sich etwa 40 mal rascher ausdehnen sah. Und die Durchlässigkeit intakter Zellen für KNO, ist ja nach Fitting’s Befunden (1915), die ich der Größenordnung nach an meinem Objekt völlig bestätigt fand, auch noch nicht eben groß. Zugunsten »aktiver« Regulation spricht auch besonders das ungleichmäßigere Verhalten der Zellen in Rohrzucker. In meinen KNO,-Versuchen erfolgte die Ausdehnung an allen Protoplasten (quantitativ allerdings auch dort recht ungleich). ! So wären denn die mitgeteilten Versuche vielleicht auch ein erstes Beispiel für die Anwendbar- keit der plasmolytisch-volumetrischen Methode zur Messung osmoregulatorischer Vorgänge an plas- molysierten Protoplasten.* Gelegentliche Angaben in der Literatur, daß auch in Rohrzucker die Plasmolyse zurückgehe, haben mit unserer Erscheinung natürlich nichts zu tun. Sie beruhen meist auf relativ grober Ver- suchsanstellung; der Rückgang dürfte nur in schwer alterierten Zellen durch direktes Eindringen der ‚Außenlösung erfolgt sein.” Bei beginnender Schädigung bewirkt: übrigens die erste pathologische Permeabilitätserhöhung in Rohrzucker Exosmose von Zellsaftstoffen und Verkleinerung der Proto- plaste (De Vries, 1885), vgl. S 10a. 1 Nach orientierenden Versuchen wie V. 15, 16, scheint es ferner, daß der osmot. Wert in vor der Plasmolyse gewässerten Schnitten, wo er erst gesunken ist, dann in hypertonischer Rohrzuckerlösung rascher steigt; dies würde, sollte es sich bestätigen, sehr für die Auffassung beider Vorgänge ais regulatorischer Prozesse (und gegen Exosmose und Permeabilität) sprechen. Ferner sprechen die in $ 10a (p. 53) mitzuteilenden Versuche gegen die Annahme einer Rohrzucker-Permeabilität der gesunden Protoplaste. 2 Von Interesse werden vergleichende Versuche in verschieden stark plasmolysierenden Lösungen sein. Vielleicht ergeben sie eine eindeutige Entscheidung über die lange diskutierte Frage nach der Gültigkeit des Weber-Fechner’'schen Gesetzes für Turgorregulationen (Rysselberhe’s Katatonose und Anatonose 1899). 3 Dagegen hat Fitting, wie ich aus seiner eben erschienenen Arbeit (1917, p. 558) mit Vergnügen ersehe, mit der ver- feinerten grenzplasmolytischen Methode nach langdauernder Plasmolyse in Rohrzucker (in gewässerten Schnitten) ein ähnliches schwaches Ansteigen des Grenzwertes beobachtet, Plasmolytisch-volumetrische Methode. 147 Wenn wir bei der früheren Diskussion über mögliche Änderungen des osmotischen Wertes während des Plasmolysierens zum Resultat kamen, daß Exosmose und Wertverminderung in ungewässerten Präparaten kaum zu befürchten sind, so müssen wir jetzt damit rechnen, daß vielleicht in den ersten Stunden eine Ähnliche ganz geringe Werterhöhung statt hat wie nach dem Perfekt- werden der Plasmolyse. Es könnte dann, wenn z. B. die erste Ablesung nach 12 Stunden erfolgt, der osmot. Wert vielleicht um etwa 0°002—0:003 GM Rohrz. gestiegen sein. e) Grenzplasmolytische Versuche. Ich habe weiters mit den Grundgewebszellen von Tradescantia gwianensis einige vergleichende osmotische Wertbestimmungen nach der alten grenzplasmolytischen und nach der plasmolytisch- volumetrischen Methode ausgeführt. Versuch 18. 21./I1. 1916. 13 gleiche Stengellängsschnitte kamen direkt in Rohrzuckerlösungen steigender Konzentration von 0:01 GM Abstand, und zwar je ein Schnitt in 0:20, 0°21....0°29 GM, 3 Schnitte in 0:30 GM; 2 von diesen kamen nach 2 Stunden in 0°35 und 040 GM. Da sich so viele Schnitte nicht aus einem Stengelstück herstellen ließen, schnitt ich sie aus 3 kurzen benachbarten Stückchen eines Internodiums. Eingelegt 21./II. 11" vorm., abgel. 5% nachm., revidiert 22./II. früh. 0:20—0'22 GM Rohrz.: —, nirgends Plasmolyse, 0-23 GM: —, 0-24 GM: —,1 0:25 GM: — in fast allen Zellen, —-in ganz wenigen, \ —-in manchen, rin der Mehrzahl der Zellen, \\ — in anderen, 0:28 GM: —+, meist nur schwach in den Ecken, 0:29 GM: —+- in allen; einige Protoplaste einerseits halbkugelig, andrerseits der Querwand anliegend, der Grad appro- ximativ meßbar: G— 0'895, 0'885. Am nächsten Morgen z. B. G=0'85, 0:30 GM: —-überall, G—= (0'887), (0:86 adh.) bei der Revision, als sicher Gleichgewicht eingetreten, G—0'82, 0:35 GM: Der Grad zuverlässig plasmolytisch-volumetrisch bestimmbar G — 0:72 (0:76 adhär.), 0:75, 0:73, 0'74, 0:73; Mittelwert G3, = 0'734, O5, = 0'257 GM, 0-40 GM: Mittelwert G,, = 0'637, O4, = 0'254 GM. Die plasmolytisch - volumetrische Bestimmung ergibt einen osmotischen Wert O,, = 0'257 O, = 0'254 GM Rohrz. Als plasmolytische Grenzlösung müssen wir 0:26—0°27 GM annehmen. Daß der Grenzwert etwas höher ausfällt als der wahre osmotische Wert (für: die unplasmolysierte Zelle), kann ja nicht überraschen. Die Übereinstimmung ist sonst nicht schlecht (ebenso Versuch 12 in 8 9). Es galt nun zu entscheiden, ob der grenzplasmolytische Wert den plasmolytisch-volumetrischen nur um soviel übertrifft, als dem Volumverlust des grenzplasmolysierten Protoplasten entspricht, oder ob die Differenz nicht noch größer ist, wie das z. B. bei Gentiana (8 6, p. 19 [117], Versuch 1 bis 4) der Fall war. Wir haben für das dort beobachtete Ausbleiben der ersten Plasmolyse in schwach hypertonischer Lösung die Adhäsion des Protoplasten an der Zellwand verantwortlich gemacht. 1 Nur in ein paar Zellen am Schnittrand starke »Scheinplasmolyse«, vgl. $ 10.c. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 0 148 K. Höfler, Um in dieser Hinsicht auch unsere Tradescantia-Zellen zu prüfen und alle individuellen Unterschiede zwischen benachbarten Schnitten auszuschließen, habe ich bei weiteren grenzplasmolytischen Ver- suchen denjenigen Schnitt aus der Reihe, der eben noch keine Plasmolyse zeigte, nachträglich in stärkere, vollkommene Plasmolyse bewirkende Konzentration übertragen und aus dem dort erreichten Grad den wahren osmotischen Wert berechnet. Versuch 19. 16./1II. 1917. 11 gleiche Schnitte in 0°20, 0°21....0:30 GM Rohrz. eingelegt am 15./IIl. 1916 7" abends, abgelesen 16./III. vorm. 0:20—0'24 GM: —, 0:25 GM: —, nur 2 Zellen ganz schwach —, 0:26 cm: J \ —+- schwach, one Ei — in manchen, 0727 GM: —- verschieden stark, meist schwach, in den stärkst plasmolysierten G—0'92, 0:90, 0:89. 0:28 GM: —+- überall. Plasmolytische Grenze ist also 0'26 GM Rohrz. Der Schnitt aus 0:25 GM und der aus 0:22 GM kamen unmittelbar nach der Musterung in 0'35 GM; hier trat schöne gleichmäßige Endplasmolyse ein. Die Ablesung nach 4 Stunden gab für den 0-25er Schnitt 0.35 GM G— 067, 072, 072, 0.72, 0.73, 0772, 0-68, 0.69, 066; Mittelwert "G3, — 0701, — O3, = 0'245 GM Rohrz. Der wahre osmotische Wert für die Zellen, die in 0:25 GM zum größten Teil unplasmolysiert geblieben waren, ist also im Mittel =0'245 GM, er ist um 0:01; GM kleiner als der Grenz- wert. Die Differenz ist nicht groß. Die Markzellen von Tradescantia sind eben, wie schon bemerkt, ein Gewebe, für das auch die grenzplasmolytische Methode ganz gute Resultate liefert. Der Plasmo- lyseverzug in ganz schwach hypertonischer Lösung ist verhältnismäßig gering und würde an unserem Objekt vielleicht nicht klar zur Wahrnehmung gelangen, wenn er nicht von der Gentiana-Epidermis (und vielen anderen in dieser Hinsicht drastischeren Geweben) her bekannt wäre. Nach jenen Erfahrungen aber können wir ihn auch hier wiedererkennen, und dies mit voller Sicherheit. In den Zellen, für die die plasmol.-vol. ‚Bestimmung den Mittelwert O=0'24 GM ergab, hätte doch auch zuvor in 0:25 GM ganz schwache Plasmolyse (vom mittleren Grad G=0'98) zu- mindest in der Hälfte der Zellen eintreten sollen. Noch mehr aber: Auch in 0:26 GM ist noch die Hälfte der Zellen unplasmolysiert geblieben, selbst in 0:27 GM noch einzelne Zellen. Diese haben gewiß nicht individuell so hohe Werte. Die Ablesung in 0:35 GM ergab ja zum Beispiel für die stärkst plasmolysierte der gemessenen Zellen G=0:'66, also O=0'23ı GM, für die schwächst- plasmolysiertte G= 0:73, O=0'255 GM. Auch in den zahlreichen Stufenversuchen mit dem gleichen Material begegneten mir nie so hohe Einzelwerte. Hier ist wohl bewiesen, daß die Plasmolyse in ganz schwach hypertonischer Außenlösung ausbleiben kann. Die wahrscheinlichste Ursache ist Adhäsion. Freilich, in welchen Zellen diese überwunden wird, in welchen sie als gleich- gewichtstörender Faktor erhalten bleibt, das scheint in hohem Maß von Zufällen in der Art, wie die Außenlösung eindringt, abzuhängen und entzieht sich noch näherer Beurteilung. Was die Möglichkeit einer Messung der absoluten Adhäsionsgröße — etwa aus dem geringsten zur Überwindung nötigen »osmotischen Überdruck« — betrifft, so will ich auf dieses Anwendungs- gebiet der plasmol.-vol. Methode jetzt nicht eingehen. Als »Indikationsgewebe« (De Vries) für grenzplasmolytisches Arbeiten werden sich uns jetzt vielleicht geradezu solche darstellen, bei denen (neben leichter Wahrnehmbarkeit schwächster Plas- molyse) die erste Loslösung des Plasmas, wenigstens an den Ecken, schon bei geringem osmotischem Zu ie > Plasmolytisch-volumetrische Methode. 149 Überdruck von außen her stattfindet — respektive solche Gewebe, wo die Adhäsion nicht stark ist. Klarer noch als die mögliche völlige Verhinderung der Grenzplasmolyse tritt in unseren Ver- "suchen eine andere Wirkung der Adhäsion hervor. In schwach hypertonischen Lösungen erreicht die Plasmolyse, auch wenn sie schon eintritt, doch oft bei weitem nicht den nach der Proportionalität zu erwartenden Grad. Die Tatsache ist methodisch so wichtig, daß sie schon in & 8 (Versuch 8) zur Sprache kommen mußte. Jeder grenzplasmolytische Versuch liefert reichliche Belege. In Versuch 19 war beispielsweise noch in 0:27 GM die Plasmolyse sehr ungleich- mäßig: Viele Zellen zeigten nur schwache oder stärkere Abhebung in den Ecken, viele konkave Plas- molyse und nur die ganz wenigen »vollkommen« plasmolysierten, die sich zufällig beiderseits von der Querwand losgelöst und kugelige Rundung erreicht haben, "wiesen mit ihrem Grad schon auf den wahren, in 0:35 GM bestätigten, osmot. Wert hin. Auch in 0'23—0'30 GM und weiter stört vielfach unüberwundene Adhäsion das Gleichgewicht. Für exakte osmotische Wertbestimmung sind also solche Protoplaste zu ver- meiden, die nach endgültiger Plasmolyse konkav sind, einer Querwand anliegen oder deren Gestalt sonst durch Adhäsion sichtlich beeinflußt ist. Die Volumbestimmung ist da nicht nur schwerer durchführbar, sondern kann direkt auf falsche, zu hohe, Werte führen. Stärkere Plasmolyse ist allgemein empfehlenswerter als ganz schwache. Wenn sich auch keine Regel in Zahlen aufstellen läßt, so soll doch der Grad G der Plasmolyse für schmale Zellen zumindest etwa 0°90—0'80, für breitere 0°:70—0:60 sein. Auf einen zusammenfassenden Vergleich der grenzplasmolytischen und der plasmolytisch-volu- metrischen Methode kommen wir im Schlußteil der Arbeit zurück. f) Geht Plasmolyse auch proportional zurück ? Bei den Proportionalitätsversuchen in $ 8 habe ich die Präparate stufenweise aus schwächeren in immer stärker plasmolysierende Konzentrationen gebracht. Sie vertrugen ohne Schädigung 3- bis 4- maliges Übertragen und erhielten die Proportionalität im Grad der Plasmolyse. Es erhob sich die interessante Frage, ob endplasmolysierte Protoplaste ebenso gut die Über- führung in schwächere, doch auch noch hypertonische Außenlösung ertragen und ob sie bei der hier erfolgenden Ausdehnung die Proportionalität ebenso gut wie bei fortschreitender Verkleinerung zu wahren imstande sein würden. Die Versuche wurden in der Weise angestellt, daß Tradescantia-Schnitte beispielsweise in 0:30 GM Rohrz. und nach einigen Stunden weiter in 0:50 GM kamen; nachdem. hier volles Gleich- gewicht erreicht und der Grad abgelesen, brachte ich sie in 0°45, in 0:40 oder in 0:35 GM. Das Ergebnis war folgendes: 1. In einem Teil der Zellen geht die Plasmolyse ebenso proportional zurück, wie sie in den Stufenversuchen in fast allen Zellen proportional zunimmt. 2. Ein nicht kleiner Teil der Protoplaste verhält sich aber anders. Die Ausdehnung erreicht oft nicht das erwartete Maß, manchmal überschreitet sie es. Die Zahl der sichtlich geschädigten Proto- plaste ist unverhältnismäßig groß. — Wir dürfen annehmen, daß die Protoplaste, die sich proportional ausdehnen, intakt geblieben sind. Die anderen sind alteriert, gleichviel ob sie durch die Umrißform sich auch äußerlich als geschädigt kennzeichnen oder ob sie bloß von der Proportionalität abweichen, was ja nur möglich ist, wenn sie permeabel geworden sind oder wenn sie sich nicht mehr aufs Gleichgewicht einzustellen imstande waren. , 150 RCHöflers Der Befund ist nicht überraschend. Schon De Vries (1884, p. 471), fand gelegentlich bei quali- tativen Versuchen, daß plasmolysierte Protoplaste gegen nachträgliche Ausdehnung minder widerstands- fähig sind als gegen nachträgliche weitere Kontraktion. Für die Methodik lassen meine bisherigen Versuche ohneweiters erkennen: Soll für ein gegebenes Objekt der osmotische Wert durch Vergleich der in ver- schiedener Konzentration bewirkten Grade der Plasmolyse (also durch Proportionalitäts- versuche) bestimmt werden, so plasmolysiere man stets erst in schwächeren, dann stufenweise in stärkeren Lösungen — nicht umgekehrt. | Ich hoffe, auf solche Ausdehnungsversuche später in anderem Zusammenhang zurückkommen zu können. Gerade sie scheinen mir einer vielseitigen methodischen Anwendung fähig zu sein. ! g) Systrophe und Plasmaströmung nach Plasmolyse. Schimper (1885, p. 221) hat beobachtet, daß in gesunden Pflanzenzellen die Chlorophylikörner ‘sich auf starke äußere Reize verschiedener Art zu Klumpen ansammeln, und hat diese Erscheinung als Systrophe bezeichnetet. Küster (1906, 1910a, p. 268) hat die interessante Tatsache festgestellt, daß auch Plasmolyse eine solche Systrophe hervorzurufen pflegt, und hat wahrgenommen, daß außer den Chromatophoren auch das Körnerplasma an der Bildung der Anhäufung teilnimmt, welch letztere meist auch den Zellkern enthält. In meinen Versuchen fand sich das Gleiche. In plasmolysierten Grundgewebszellen von Trades- cantia, die 12 bis 24 Stunden oder länger in den Rohrzuckerlösungen verweilt haben, tritt höchst auffallend die Häufung der Chlorophyli- und Stärkekörner hervor, die fast überall einen mehr oder weniger dichten Klumpen um den Kern bilden. Gleich nach dem Eintritt der Endplasmolyse sind die Chromatophoren oft noch diffus gelagert. ” Die Umlagerung geschieht dann durch Plasmaströmung. In einigen Fällen sah ich direkt, wie ruhende, vom Kern entfernte Chromatophoren plötzlich vom strömenden Körnerplasma ergriffen wurden und erst ruckweise, dann in zusammenhängender Bewegung bis in die Nähe des Kerns gelangten; hier kamen sie zur Ruhe; es sah etwa aus, als ob sie am: Zellkern und den ihm bereits anlagernden Körnern »hängen« blieben. Plasmaströmung ist in den plasmolysierten Tradescantia-Markzellen eine häufige Erscheinung. Sie beginnt während des Eintrittes oder auch erst nach dem Perfektwerden der Plasmolyse. Sie kann stundenlang dauern. Nach Vollendung der Systrophe hört sie auf, noch lange, ehe der Protoplast irgend welche Schädigung oder Abnormalität aufweist. Interessant war mir die Wahrnehmung, daß in gewässerten Schnitten — ebenso wie die Endplasmolyse — auch die erste Plasmaströmung viel schneller und gleichmäßiger als in direkt plasmolysierten eintritt und viel früher zum bleibenden Endstadium, zur Systrophe führt. Für unser Thema ist die durch normale Rohrzuckerplasmolyse im gesunden Protoplasten bewirkte Systrophe vor allem im Hinblick auf den nächsten Paragraphen von Bedeutung: Kern, Chromato- phoren und Körnerplasma liegen stets oder fast stets zu einem Klumpen gehäuft bei- sammen, wenn der Protoplast — eventuell nach mehreren Tagen — aus dem normalen in den abnormalen Zustand übergeht. 1 Bei solchen Versuchen wird — im Hinblick auf die von Klebs (1888) zuerst gefundene Membranbildung um plasmoi. Protoplaste und auf Küster's richtunggebende Untersuchungen über die Veränderung der Plasmaoberfläche bei Plasmolyse (1910 D) — vor allem auch die Zeitdauer der ersten Plasmolyse zu berücksichtigen sein. 2 Die auf Tafel I abgebildeten Stufenversuche zeigen schön das allmähliche Zustandekommen der Systrophe. ® Interessante Strömungsanomalien nach Eintritt der Systrophe beschreibt Küster (1910a, p. 276). Plasmolytisch-volumetrische Methode. 151 $ 10. Normale und abnormale Plasmolyse. Wenn aus dem Grad der Plasmolyse und der Konzentration der Außenlösung der wahre osmotische Wert einer .Zelle erschlossen werden soll, dann müssen zwei Hauptbedingungen erfüllt sein: Der Grad muß endgültig geworden sein und er darf noch nicht nachträglich verändert sein. Wie sich im vorigen Paragraphen ergeben hat, sind solche sekundäre Veränderungen für unsere in Rohrzucker plasmolysierten Tradescantia-Markzellen, solange sie intakt sind und die Plasmolyse normal bleibt, nicht anzunehmen oder doch höchstens von sehr geringer Größe ($ 9d). — Anders natürlich für alterierte Protoplaste. Hier bewirkt pathologische Veränderung des Plasmas und seiner Hautschicht in den meisten Fällen auch Volumsänderung. Eurzeinens tiehtigen Gebrauch Zunserer Methode :ist es’ daher eine unerläßliche Bedingung, daß alle Fälle abnormaler Plasmolyse prinzipiell von der Berechnung aus- geschlossen werden. So erwächst die Aufgabe, geschädigte Protoplaste von gesunden sicher zu unterscheiden. Wir verdanken bekanntlich De Vries die grundlegenden Arbeiten (1885, 18845) über diesen Gegenstand. Wie dort, so sollen im folgenden alle plasmolytischen Erscheinungen an gesunden Proto- plasten als normale Plasmolyse bezeichnet werden, so daß also hieher eintretende und endgültige konkave und konvexe Pl. gehören (8 9a). Abnormal soll hingegen die Plasmolyse geschädigter Protoplaste heißen, ! besonders auch solcher, die die Erscheinungen langsamen Absterbens zeigen. Ich muß mich in dieser Arbeit auf die Formen der Plasmolyse in Rohrzucker und auf unser Objekt, die Grundgewebszellen von Tradescantia, beschränken. Abnormale Plasmolyse kann.sich nun auf zweifache Weiseals solche kennzeichnen: durch abweichende Gestalt der Protoplaste, die sich im Mikroskop direkt beobachten läßt, oder schon allein durch deren abweichende Größe. Wir betrachten den letztgenannten Fall zuerst: Hier gibt uns die plasmol.-vol. Methode selbst ein neues Arbeitsmittel an die Hand. Ist nämlich für eine Art von Zellen durch Stufenversuche erwiesen, daß sie dem Gesetz von der Proportionalität im Grade der Plasmolyse in der Regel folgen, so kann eine auffällige Abweichung von der Proportionalität an sich schon ein Kriterium sein für eine eingetretene Veränderung des Plasmas, speziell eine krankhafte Alterierung der Permea- bilitätsverhältnisse, auch wenn sich die Oberflächenform des Protoplasten noch nicht geändert hat. a) Pathologische Permeabilitätserhöhung. Wie seit den grundlegenden Untersuchungen von De Vries (1885, p. 567 f) bekannt, kann Plasmolyse in Rohrzucker, nachdem sie erst einen konstanten Grad erreicht und durch einige Tage beibehalten hat, dann neuerdings beginnen zuzunehmen. Die Ursache dieser Erscheinung ist nach De Vries folgende: Bei eintretender Schädigung wird die Permeabilität der Hautschicht, die vorher fast Null war, allmählich erhöht. Der Rohrzucker der Außenlösung permeiert relativ schwer. Noch ehe er einzudringen vermag, können die leichtest diffusiblen Zellsaftstoffe exosmieren und dadurch wird der osmotische Wert des Zellsaftes kleiner und die Plasmolyse stärker. Nun begegnet es bei den Stufenversuchen gar nicht selten, daß in einzelnen Zellen diese erste Permeabilitätserhöhung im Verlauf eines Versuches eintritt. Dann müssen die Protoplaste in ihrer Größe vom Gesetz der Proportionalität abweichen, und zwar zu klein werden. — Das ist durch einen glücklichen Zufall in einem gezeichneten Stufenversuch (Taf. I, Abb. 5 bis 8) gerade zwischen der 8. und 4. Messung geschehen. { 1 Solche Protoplaste weichen also eigentlich — dies mag gleich ein für allemal bemerkt werden — nicht nur von der Normab, sondern zeigen zugleich pathologische Charaktere. 1) 152 K. Höfler, Versuch 20. 24/11. 1916. Trad. guianensis, Stengellängsschnitt, direkt eingelegt in 0:30 GM Rohrz. am 23./lIl. abends, gezeichnet und abgelesen am 24./III. 9—10" vorm., dann in 0'35 GM bis 12", dann in 0:40 GM bis 3h, in 0:50 GM bis 5h. Zelle 3 und 4 wurden gezeichnet. — Meniskusfaktor — 04. I l | 12. X 729504 | C = De 2 m b ee Ba € h | | h | l 0:30 GM Rohrz. lc adhär. 20 Dr adhär. » 1 - 14 — — 100 5 2 2% 855—6 5 & ZZ 2 7.8 » ———— — 0'697 114 114 1 15 — — 97 2 81'5—6 A » > — 0'681 110 110 1 17 — 88 = 2 70°5—6 ! 5) > » — (0'679 95 94 1 1 9 — — 77 — 2 2 68—6 g 6. » >» — 0'700 1 88°5 88 — 2 11—72 61 —6 7 —— > » = — 0'692 0:690 X 0:30 — 7 1 19-5 7 2 Gy — 0690 O3 = 0207 | © a 5 [6°] | oO -508 53:5—6 95 Gy = 0'513 Oo = 0205 1 ” Bei 2 40°5—6 0:40 GM Rohız. 1. BER EUB LEN 23x75 20 re ach 1 68-5 os 2 . 1 — —=0'41 | 0513X 040 = Plasmolytisch-volumetrische Methode. | | | | | I 1-2 X75X04 (6 ®& | u 2m b | 2 2 —=G| GxXc=0 S h h | | | = - 30—58 — 2 28:5—6 0:50 GM Rohız. lc — 2XETO 20 7 — [0328] | [0 = 0164] 68 — KR 2 0 — —36 25°2—6 2% > — (0'446 43 43 1 3 34 — —85 — 2 4 Sl ah > > == 0'397 114 114 37—80 43—6 4. > > — [0:336] | [O = 0°168] 110 110 1 33 —76 — D 43:5—6 r 5 > » —— — 0'396 0413 X 050 95 95 G5, = 0413 Oz; = 0206 Bei den 3 ersten Messungen (von denen die zweite in 0:35 GM nicht angeführt ist), waren alle Grade der Pl. proportional. 3 Zellen blieben bis zum Schluß normal, in Zelle 1 und 4 begann vor der 4. Messung die pathologische Exosmose von Zellsaftstoffen. — Die Abb. 8 (Zelle unten!) läßt erkennen, daß der Protoplast trotz der eingetretenen Permeabilität die kugelige Oberfläche bewahrt hat und äußer- lich wohl! für intakt gelten dürfte. Die Abweichung von der Proportionalität ist hier in ihrer Ursache unzweifelhaft. Sie illustriert das De Vries’sche Stadium »fortschreitender Plasmolyse in Rohrzuckerlösungen« (l. c.) schön quantitativ. Der wahre osmot. Wert ist O,,=0'20:, O,=0:205,, O,,=0'206 GM Rohrz.,, so müßte also in 0:50 GM Rohrz. in Zelle 4, wenn sie intakt wäre, der Grad der Pl. G=041 sein. Statt dessen ist G=0:'33s: es sind Inhaltsstoffe etwa vom Wert (0:41—0°33))xX0°50 = 0'037 GM exosmiert, d.h. Stoffe, die mit 0:037 GM Rohrz. isotonisch waren. Natürlich beobachtet man beginnende Permeabilitätssteigerung auch bei gewöhnlichen Konstanz- versuchen in Zellen, die zu kränkeln beginnen. Versuch 21. 27. bis 28./VI. 1916. Schnitt hergestellt 27./VT., 12h45, 1. Messung 6h abends, 2. Messung 28./VI. 12145; 0:30 GM Rohrz. — vgl. die Konstanzver- suche 13—17. Hier war aus irgend einem Grund die Mehrzahl der Protoplaste nach 24 Stunden nicht mehr intakt, vielleicht weil: der Schnitt zu dünn war. Zelle 1 2 3 4 5 6 1. Messung 27./VI.: G,—=0'51s 0:532 0560 0.522 0535 24. >... 28.)V.2 @,— tot 0:388 0-395 0:392 0°274 0°484, Versuch 22, Ebenso. 27. bis 28./Vl. 1916. Zelle 1 2 3 5 1. Messung 27./VI.: G, —= 0'538 0'587 0.556 0560 0.542 2. > 28./VI.: Gy, — 0'538 0453 tot tot 0542, 154 K. Höfler, Einige Protoplaste sind konstant geblieben, andere perm&abel geworden, andere tot. In Zelle 2 bis 4, Versuch 21, ist der Substanzverlust etwa (G\—G,) O=0'14x0'30 = 0'042 GM Rohız. Die Verkleinerung der Protoplaste beweist, daß das Stadium pathologisch erhöhter Permeabilität eingetreten ist. Die absolute Differenz ist viel größer als bei den Konstanzversuchen in & 9d, wo die intakten Protoplaste sich, vielleicht infolge. regulatorischer Werterhöhung, in 24 Stunden ein wenig vergrößert haben. Bei grober Schädigung kann natürlich auch in Rohrzucker die Plasmolyse unmittelbar zurück- gehen, wenn nämlich die Durchlässigkeit so stark erhöht ist, daß einfach von außen Rohrzucker ein- dringt. Dies beobachtete ich oft bei mechanisch (zum Beispiel durch grobes Anfassen oder Aufdrücken des Deckglases) lädierten Schnitten. Ebenso sah ich in alten, stark geschädigten Rohrzuckerpräparaten oft abnorm große Protoplaste, besonders in einzelnen noch lebenden Zellen, deren Nachbarn ringsum schon tot waren. In rein methodischer Hinsicht sind all diese Fälle Beispiele dafür, wie aus einer einzigen Ablesung des Grades ungültige osmotische Werte sich ergeben könnten. Sie zeigen den Nutzen der Stufen- und Konstanzversuche. b) Abnormale Plasmolyse, die sich an der Gestalt der Protoplaste kundgibt. Sehr viele Formen abnormaler Plasmolyse sind schon bei einfacher mikroskopischer Beobachtung und ohne Messung von normaler, endgültiger (»vollkommener«) Plasmolyse sicher zu unterscheiden (vgl. ralır, II, AND. AU OS 17) Ich bin mit diesen Formen bei meinen plasmolytisch-volumetrischen Versuchen bekannt geworden. Für ihre Charakterisierung im Rahmen dieser Arbeit ist der Anlaß zunächst ein negativer: Sie dürfen nicht mit normalen Protoplasten verwechselt und zur osmotischen Wertung verwendet werden. — Ich will nicht verschweigen, daß ich mir vom näheren Studium einiger Formen und von einer Analyse der Bedingungen ihrer Entstehung — ohne Hinblick auf unsern Zweck, rein um der Sache selbst willen betrieben — interessante Aufschlüsse in mehrfacher, auch protoplasmamechanischer Beziehung erwarten möchte und daß ich hier ein hoffnungsreiches, noch wenig bearbeitetes Feld pathologischer Zellforschung zu sehen glaube. Die folgende Übersicht bitte ich als eine ganz provisorische zu betrachten. Sie umfaßt bloß einige markante Fälle, deren Kenntnis fürs plasmolytisch-volumetrische Arbeiten unentbehrlich erscheint. — Wenn man einen Stengellängsschnitt von Tradescantia, der etwa 5 Tage lang in 0°30 GM Rohrz gelegen hat, betrachtet, so sind zwar viele Protoplaste noch lebendig unä plasmol!ysiert. Die Mannig- faltigkeit der Formen ist aber jetzt eine sehr große. Wenige Zellen sind unverändert, sie zeigen noch normale Plasmolyse, wie 12 Stunden nach dem Einlegen. Die große Mehrzahl ist verändert. Es ist zunächst nicht leicht, ein System in die Mannigfaltigkeit zu bringen. 1. In zahlreichen Zellen sind Kern, Plasma und Chromatophoren tot und nur die Vakuole oder die Vakuolen leben noch. Ihre Oberfläche ist wunderschön. gerundet, wie die Plasmahautschicht im Fall »vollkommener« Endplasmolyse. Ihr Volum ist leicht zu bestimmen. Solche Protoplaste könnten bei flüchtiger Betrachtung wohl für intakte gehalten werden, von denen sie sich aber aufs schärfste dadurch unterscheiden, daß Kern, Plasma und Chloroplasten der prall gespannten, kugeligen Oberfläche außen und nicht innen ansitzen (Taf. II, 11). Wir haben hier natürlich die von De Vries (1885) so eingehend studierten isolierten Vakuolen vor uns. — Dieses Stadium tritt in den verschiedensten Objekten bei Anwendung verschiedener Plasmolytika ungemein häufig auf und ist bei aufmerksamer Beobachtung stets gut charakterisiert; es ist die wichtigste Absterbeform, mit der wir es zu tun haben, und muß sorgsam von der plasmol.-vol, ED SERIE WR lüggr” A le u a DB En u Plasmolytisch-volumetrische Methode. 190 Berechnung ausgeschlossen werden. Ich nenne es zur Kürze mit Benützung des markanten De Vries- schen Ausdruckes Tonoplastenstadium! (=»Ton« in den Protokollen). Wie De Vries gezeigt hat, können die Vakuolen entweder (in KNO;) schon während des Eintritts der Plasmolyse isoliert werden oder es kann am endeültig plasmolysierten Protoplasten erst nachträglich Kern und Plasma absterben. An unserem Objekt kann man noch am fertigen Tonoplasten erkennen, auf welche Art er entstanden ist. Nur die zweite Art ist in Rohrzucker häufig. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß Kern, Plasma und Chromatophoren zu einem Klumpen gehäuft sind, der dem Tonoplasten äußerlich anliegt, infolge der erwähnten Systrophe, die im anfangs normal plasmolysierten Protoplasten Zeit hatte einzutreten. — Wünscht man eigene Namen, so schlage ich dafür den Terminus »sekundäres Tonoplasten- stadium« vor. Im anderen Falle, der »primäres Tonoplastenstadium« heißen soll, stirbt das äußere Protoplasma vor der End- plasmolyse oder doch vor der Systrophe. Das geschieht in Rohrzucker selten, unter welchen Bedingungen, konnte ich noch nicht ermitteln. Die Chlorophylikörner sind noch diffus, nicht systrophiert, sitzen aber außen an der runden Oberfläche. — Primäres Tonoplastenstadium ist noch leichter als sekundäres mit normaler Plasmolyse zu verwechseln. Nach Ausscheiden der Tonoplaste verbleiben zahlreiche abnormale Plasmolyseformen, wo Haut- schnitt, Kern und Plasma noch lebt, aber die Umrißform der Protoplaste nicht mehr die anfängliche ist, sondern von der Kugelrundung mehr oder weniger auffallend abweicht. Hieher gehören folgende Fälle: 3. (Taf. I, Abb. 12.) Die Menisken sind größtenteils noch gleichmäßig rund. Nur eine Stelle ist flach. Durchmusterung zahlreicher Präparate zeigte, daß die flache Stelle meist dort liegt, wo der systrophierte Kern-Plasma-Klumpen sich befindet. 4. (Taf. I, Abb. 13.) Neben dem Kern ist die Außenkontur nicht ausgeflacht, sondern konkav ausgerandet; so besonders, wenn der Klumpen zufällig nicht innen am Meniskus, sondern an der flachen Seitenwand liegt. 5. (Taf. I, Abb. 14.) Ein ähnliches, etwas vorgeschrittenes, wenig beständiges Stadium. Die Aus- buchtung noch tiefer. Die Kern-Plasmamasse deutlich getrübt. Die Konturen der vor der Isolierung stehenden Vakuolenwände beginnen im Innern des Protoplasten hervorzutreten. Ich konnte nun mit Sicherheit durch mehrmalige Revision derselben Zelle beobachten, daß die unter 3. bis 5. angeführten Formen Übergangsstufen zwischen normaler Plasmolyse und sekundärem Tonoplastenstadium sind. Abb. 12 führt zu Tonoplasten, die ähnlich wie Abb. 10 aussehen werden, Abb. 13 führt über ein Stadium, ähnlich Abb. 14, zu zweigeteilten Tonoplasten, wie in Abb. 15 dargestellt. Die Ursache der Ausfla:hung und Einbuchtung werden wir wohl in einer verminderten Oberflächenspannung suchen dürfen. An den übrigen Oberflächenteilen wird die Hauptlast der Spannung, wie sich zugleich zeigt, auch nicht mehr von der Hautschicht, sondern schon von der Vakuolenwandung getragen. Näher auf die Verhältnisse einzugehen, ist hier nicht der Ort? (vgl. Küster 1910a, p. 272). 6. Seltener begegnen andere abnorme Ungleichmäßigkeiten der Rundung, die keine Beziehung zur Lage des Kerns erkennen lassen. Ich konnte in sie noch kein System bringen. 7. Kerbplasmolyse. (Taf. II, Abb. 16, 17, Taf. I, Abb. 2, Zelle unten.) Nicht wenige Protoplaste mit lebendem Plasma und Kern zeigen folgende auffallende gestaltliche Absonderheit: Die freie runde 1 Die Einführung des Ausdruckes »Tonoplast« für die semipermeable Vakuolenwand (De Vries, 1885, p. 469) war ja nicht an die in derselben Arbeit ausgesprochene, in der Folge widerlegte Ansicht geknüpft, daß die Vakuolen nur durch Teilung aus ihresgleichen entstünden (hiezu Klebs 1890, Pfeffer 1890, Wisselingh 1909). Das Tonoplastenstadium ist oft als abnormale Plasmolyse schlechthin bezeichnet worden. Wir gebrauchen letzteren Aus- druck lieber als Sammelname. 2 Auch die interessante Frage, ob und wie weit die Permeabilitätsverhältnisse bei der ersten Alterierung und Ober- flächenänderung der äußeren Plasmahaut beeinflußt werden, muß weiteren Untersuchungen überlassen bleiben, für welche die plasmol.-vol. Methode vielleicht gute Dienste leisten wird. Zur osmotischen Wertung werden wir vorläufig beim Kern aus- gerandete oder flache Protoplaste nicht verwenden. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Bd. 156 K. Höfler, Oberfläche weist eine oder auch einige tiefe Kerben auf. Zwischen Kerbe und Zellwand ist das Plasma prall und die Kontur gleichmäßig rund. Die Kerbe selbst ist innen spitz, sie steht dadurch im scharfen Gegensatz zur früher besprochenen Ausrandung beim sich vorbereitenden Tonoplastenstadium; zur Lage des Kerns besteht hier keine Beziehung. Die Kerben können seicht sein mit stumpfem innern Winkel oder spitz, so daß sie Halbkugeln oder noch größere Teile vom Protoplasten abschnüren. Alle Formen fasse ich mit einem vom Herrn Prof. Molisch gebildeten Namen als Kerbplasmolyse (=K. in den Protokollen) zusammen, zunächst ohne Rücksicht auf die Art der Entstehung. Küster war der erste, der eine solche Kerbplasmolyse beobachtet und abgebildet hat (19105, p. 695). Er erhielt sie, indem er Epidermispräparate von Allium Cepa etwa 24 Stunden in N-Rohrzucker plasmolysierte und dann unterm Deckglas langsam Leitungswasser zusetzte. In vielen Zellen, wo an der Protoplastenoberfläche sich bereits eine »Haptogsnmembran« zu bilden begonnen hatte, ging die Plasmolyse nicht mehr normal zurück, sondern in der Art, daß »an irgend einer Stelle des Protoplasten das Plasma bruchsackartig vorquillt“. Ganz analog werden wohl zahlreiche Kerbplasmolysen bei meinen Ausdehnungsversuchen ($ 9f) entstanden sein. — Gar nicht selten sah ich aber gekerbte Protoplaste auch in Präparaten, die in derselben Lösung verweilten, oft schon nach 5 oder nach 12—24 Stunden. Ein Fall von Kerbplasmolyse ist höchstwahrscheinlich nicht durch nachträgliche Ausdehnung verursacht. Bei Stufen- versuchen sah ich manchmal, wie ein in schwächerer Lösung normal plasmolysierter Protoplast in den nächst stärkeren Kerben bekam. Ein drastischer Fall ist in Taf. 1,2 abgebildet. In Versuch 6 ist zufällig in einer von den zwei Zellen, die in 0:30 GM zum Zeichnen gewählt worden waren, nach zweistündiger weiterer Plasmolyse in 0°35 GM Kerbplasmolyse eingetreten. Der Protoplast war sonst gesund, er vertrug nachher sogar noch die weitere Plasmolysierung in 0'40 und 0:50 GM und die ungewöhnlichen Strapazen des mehrfachen Übertragens beim Messen und Zeichnen und bewahrte dabei die Proportionalität und, was das merkwürdigste ist, die Kerbe war bis zur letzten Messung in 0:50 GM wieder vollständig ausgeglichen. Der gewiß interessante Mechanismus dieser letzten Erscheinung muß vorläufig dahingestellt bleiben. Unter allen in diesem Paragraphen besprochenen abnormalen Plasmolyseformen ist die Kerbplasmolyse die einzige, deren pathologischer Charakter nicht durchwegs feststeht. Durch das von Küster festgestellte Entstehen der Kerbpl. durch bruchsackartiges Hervorquellen des Protoplasmas aus der erstarrenden Hautschicht und durch das abgebildete Auftreten von Kerben an gesunden, sich kontrahierenden Protoplasten wird bewiesen, daß die ähnlichen Bilder mindestens auf zwei ursächlich verschiedene Arten entstehen können. 8. (Taf. II, Abb. 17.) Selten zeigen einzelne Protoplaste anstatt Kerben tiefe, fjordartige, innen schwach erweiterte Einschnürungen. Abb. 17 ist eine innere Markzelle, statt der Chloroplaste sind hier die Stärkekörner um den Kern systrophiert. — Allerlei Abnormalitäten der Zellen mit lebendem Kern und Plasma sind hier freilich noch nicht einreihbar. 9. Bei der abnormalen fortschreitenden Plasmolyse in Rohrzucker ist, wie ich jetzt zu $ 10a nachtrage, die Meniskusrundung nur am Anfang gleichmäßig; später wird die Krümmung ungleich. Besonders heben sich die Protoplaste oft auch seitlich von den Längswänden auf weitere Strecken ab. 10. Noch später werden sie, wie bekannt, faltelig und schrumpfen endlich unregel- mäßig ein. Auch die isolierten Tonoplaste sind nicht immer, wie in Abb. 11, gleichmäßig rund. 11. Auch sie können Kerben aufweisen, wie in Abb. 16 beide Teiltonoplaste: »Kerb- tonoplast«. 12. Wenn sie die Semipermeabilität einbüßen, verlieren sie auch ihre pralle Spannung: schrumpfender Tonoplast. Die folgenden Versuche sollen ein ganz beiläufiges Bild geben von dem Mengenverhältnis, in dem die verschiedenen Formen in einigen speziellen Fällen auftraten. Ich durchmusterte in älteren, seit 3 bis 6 Tagen in Rohrzucker plasmolysierten Tradescantia-Längsschnitten die noch lebenden Zellen und versuchte, die beobachteten Abnormalitäten zu klassifizieren. Plasmolytisch-volumetrische Methode. 157 Versuch 2% 24. 2% 26. fe 28. 29. 0:30 GM Rohrz. 26.-30./V1. | 26.-30./VI. | 5.-11./VII. | 5.-11./VII. | 6.-11./VII. |11.-14./VII. 11.-14./VI. 4A. Der ganze Protoplast lebt: Ile Protoplast normal, intakt, v 19 13 4 3 13 18 37 2. Rundung etwas ungleich. . » 5 2 2 0) 1 3. Protoplast auffallend ver- Kine 6 2 2 4. Kerbplasmolyse. . .... 10 2 s : 3 4 2 5. Kerbplasmolyse, auch seitlich abgehoben ı 1 4 B. Tonoplastenstadium und dessen Vorstadien: 6. Protoplast beim Kern flach . ) 4 6) 6 3 3 3 » > » ein- EIDLICHe ee: ) 11 3 3 4 2 8. Tonoplast, Rundung v .. 4 7 12 4 11 2 Sh » SickerbDi 6, 5 : 1 10. » verkleinert . il 5 3 1 ale » geschrumpft . . 11 4 3 3 7 2 2% C. Andere Abnormalitäten 2 1 1 2 13. DERKOrOplastatolnE en z x x © m m m Bemerkungen: Zu 2: Hieher sind auch die seitlich abgehobenen Protoplaste gezählt. — Zu 3: Beginnende Permea- bilitätserhöhung, die nur durch Messung sicher erkennbar, ist hier nicht berücksichtigt; solche Protoplaste stehen even- tuell bei 1. — Zu 13: m = manche, 2 — zahlreiche, © — sehr viele Protoplaste. Zu 1 u. 8:v—= vollkommen, d. h. gleichmäßig kugelig gerundet. c) Scheinplasmolyse. Mit diesem Ausdruck bezeichne ich ganz provisorisch eine merkwürdige plasmolytische Erscheinung, die sich unter die bisher besprochenen Fälle nirgends einreihen läßt. In grenzplasmolytischen Versuchen mit Geweben aus gleichen Zellen, für die die Überein- stimmung im osmotischen Wert durch Stufenversuche feststeht, sind oft in schwachen, noch hypo- tonischen Lösungen einzelne Zellen am Schnittrand stark und schön plasmolysiert. Ebenso ist in hypertonischen Lösungen, wo alle Zellen Plasmolyse aufweisen, mitunter in einzelnen der Grad der Pl. ganz ungleich stärker. Die Protoplaste selbst sind schön gerundet, haben Kern und Plasma lebend, zeigen gelegentlich Plasmaströmung und unterscheiden sich, außer eben im Grad, in nichts von den normal und endgültig plasmolysierten Nachbarn. Die abnorm stark plasmolysierten Zellen liegen aber stets am Rande oder an dünnen Stellen der Präparate oder in der äußersten Zellage, die an die Wundfläche grenzt. An unseren Tradescantia-Schnitten ist »Scheinplasmolyse« seltener. Im grenzplasmolytischen Versuch 18 (8 9e, p. 49 [147|) war z. B. in 0:24 GM Rohrz. nirgends sonst eine Spur von Plasmolyse. 198 K. Höfler, Nur ein paar Zellen zeigten starke, scheinbar »vollkommene« Plasmolyse und dabei lebhafte Plasma- strömung — zZ. B. war G in einer gemessenen Een XD IE Diese Zelle lag am Schnittrand, die Nachbarzelle in der Längsreihe war halbiert. Der osmotische Wert der Zelle, aus G=0'39 berechnet, wäre O—=0:39 x 0:24=0'09ı GM Rohrz. — Da durch mehrere Hundert Versuche die Übereinstimmung des Wertes benachbarter Zellen auf zirka 0:02 GM feststeht und die Nachbarn =0'24—0:26 GM waren, so ist das ganz gewiß nicht der ursprüng- liche osmotische Wert! An anderen Objekten habe ich »Scheinplasmolyse« sehr häufig begegnet. An Flächenschnitten des Stengels von Gentiana Sturmiana (vgl. $. 6, Versuch 1 bis 4) fand ich fast regelmäßig am Rand der Präparate einzelne Zellen ungleich stärker plasmolysiert (namentlich wenn die Grenzen der Schnitte nicht vorher durch feine senkrechte Rasiermesserschnitte markiert worden waren), so im folgenden Versuch 30. 2./X. 1915. Gentiana Sturmiana, Stengelepidermis. 0:45 GM Rohrz.: G = 0'983, 0:92, 0-98, 0:91, 0:91, 092, 0:95, 0:90; die Zellen am Schnittrand leer, tot, daneben stark plasmolysierte, z. BB G = 0:68, 0:77. Bei Spirogyra pflegen alle intakten Zellen desselben Fadens im Grad der Pl. ausgezeichnet über- einzustimmen; vereinzelte findet man dazwischen außerordentlich viel stärker plasmolysiert. In einem Faden, wo in 0:45 GM Rohrz. der mittlere Grad G,=0'87 betrug, war in einzelnen »schein- plasmolysierten« Zellen G=0'48, 0:39; die Zellen lebten, die Menisci waren genau halbkugelig. Ich vermute, daß hier überall die gleiche Erscheinung vorliegt, die schon De Vries (1884, p. 447) für die Epidermis von Rhoeo discolor erwähnt: »Am Rande der Präparate beobachtet man häufig einzelne Zellen mit viel stärkerer Plasmolyse als die übrigen aufweisen, solche Zellen sterben aus irgend einem Grunde ab und müssen von der Bestimmung der plasmolytischen Grenzkonzentration durchaus ausgeschlossen werden.« Ohne Zweifel werden viele Beobachter in grenzplasmolysierten Präparaten solche vereinzelte starkplasmolysierte Zellen wahrgenommen haben. — Was nun die Deutung dieser abweichend hochgradigen Plasmolyse anlangt, so ließe sie sich einfach zur bekannten abnormalen »fortschreitenden Plasmolyse in Rohrzuckerlösung« (infolge beginnender Permeabilität für die leichtest diffusiblen Zellsaftstoffe ($ 10a) stellen, wenn Schein- plasmolyse nichi ebenso in KNO, wie in Rohrzucker begegnete; dort müßte aber ja bekannt- lich Permeabilitätserhöhung vom Anfang an Ausdehnung, nicht Verkleinerung der Protoplaste bewirken. Auch sind die Grade in scheinplasmolysierten Zellen noch viel abweichender von der Norm. Sie bleiben ferner, wie ich fand, in Rohrzucker merkwürdigerweise lange konstant. Das Protoplasma sieht ganz intakt aus und erweist sich nicht als permeabel. So hat »Scheinplasmolyse« also wohl mit den sub $ 10a behandelten Fällen gar nichts zu tun. Der Mechanismus des Zustandekommens bleibt ganz unerklärt. Eine nähere Analyse verspricht vielleicht in mehrfacher Hinsicht Interesse. Daß in dem dauerfähigen Zustand osmotisches Gleich- gewicht zwischen Außenlösung und Zellsaft besteht, ist außer Zweifel, ebenso aber, daß der osmotische Wert des scheinplasmolysierten Protoplasten nicht mehr der ursprüngliche ist. ! 1 Eine Möglichkeit wäre, daß unmittelbar nach dem Schneiden, vor der Plasmolyse, ein Teil des Zellsaftes in die verletzten toten Nachbarzellen hinüberdiffundiert wäre (bei Tradescanlia etwa durch die Tüp el in der Mitte der Querwand, wo das Protoplasma auch so stark adhäriert). Bei der Plasmolyse hätte dann der sich loslösende Protoplast sich gewisser- maßen wieder „ausgeheilt«? Plasmolytisch-volumetrische Methode. 159 Wenn einmal die wahre Natur der Erscheinung aufgehellt sein wird, dann wird auch der Name »Scheinplasmolyse« durch einen passenderen zu ersetzen sein.! Für unsere Methodik war die Erwähnung der Scheinplasmolyse unbedingt nötig. Die Berechnung des osmotischen Wertes für Gewebe müßte ja, würden zufällig scheinplasmolysierte Protoplaste zur Messung ausgewählt, notwendig fehlerhaft niedrige Werte vortäuschen. — Keine andere Abnormalität hat mir während der Ausarbeitung der plasmol.-vol. Methode so große Schwierigkeiten bereitet, wie die »Scheinplasmolyse«, die weder an der Protoplastenform noch nach dem Proportionalitätsgesetz exakt zu qualifizieren ist. Sie schien mir zeitweilig die Berechtigung des ganzen Prinzips in Frage zu stellen. Die Schwierigkeit fällt weg, wenn man beachtet: 1. die relative Seltenheit und die geringe Zahl scheinplasmolysierter Zellen im Vergleich zu den normalen; 2. ihre Lokalisation am Schnittrand und an Stellen, wo eine vorangegangene Schädigung evident ist; 8. wenn man es grundsätzlich vermeidet, zumal in schwach- und in grenzplasmolysierten Schnitten, solche Zellen für die Messungen zu wählen, die sich im Übersichtsbild der Aufmerksamkeit durch besonders starke und schöne Plasmolyse aufdrängen. IH. Anwendung. $ ı1. Osmotische Wertbestimmung. Vergleich der plasmolytisch- volumetrischen und der grenzplasmolytischen Methode. Die Versuche und Beobachtungen, über die im experimentellen Teil berichtet worden ist, galten in letzter Linie der Lösung der im Eingang der vorliegenden Arbeit ausgesprochenen Aufgabe, der senauen kritischen Bestimmung des wahren osmotischen Wertes lebender Pflanzen- zellen, auf den turgorlosen Zustand bezogen. Es ist ja das die Aufgabe, welche die Entstehung unserer Methode ursprünglich veranlaßt hat. — Schon während der Ausarbeitung zeigte es sich aber bald, daß die plasmol.-vol. Methode, zu weit vielseitigerer Anwendung geeignet, vielleicht zum Studium von Problemen bestimmend würde beitragen können, die heute noch mehr im Vordergrund des physiologischen Interesses stehen. Ich meine da Protoplasmapermeabilität, chemische Um- setzung im lebenden Protoplasten, speziell Osmoregulation, Charakterisierung zellpatho- logischer Zustände — ein paar erste diesbezügliche Versuchsanstellungen hatten wir ja schon in $ 9 und 10 zu erwähnen Gelegenheit. Wenn ich mich nun trotzdem entschloß, im Mittelpunkt dieser ersten Darstellung die genaue Bestimmung des absoluten osmotischen Wertes zu belassen, so geschah es deshalb, weil dies ja die Grundaufgabe ist, aus deren Lösung so viele wichtige Anwendungen direkt folgen; so schließen wir ja beispielsweise auf Permeabilität wie auf Regulation aus Änderungen des Wertes. — Freilich, nicht alle Anwendungen zählen hieher. Eine Reihe solcher wird sich, wie ich hoffe, mehr unabhängig von der Wertbestimmung, schon allein aus dem Begriff des Grades der Plasmolyse ergeben, respek- tive aus der näheren Charakterisierung, der das Phänomen der Plasmolyse durch unsere zahlenmäßige Bestimmung des Grades erst zugänglich wird. 4 1 Etwa »Wundplasmolyse«. 160 [RE Jul öfl eV, Für die absolute osmotische Wertbestimmung lebender Zellen hat bisher fast allein! die grenzplasmolytische Methode gedient. Mit ihr haben wir die plasmol.-völ. Methode im Laufe der experimentellen Untersuchungen bei mehrfacher Gelegenheit verglichen. Wir haben eine Reihe von Vorteilen der neuen Methode hervorgehoben, daneben auf Nachteile und Schwierigkeiten hingewiesen. Beide sollen nunmehr kurz rekapitulierend zur Übersicht zusammengestellt werden. Einen Fortschritt bedeutet die plasmol.-vol. Methode in folgenden Punkten: 1. Sie ermöglicht die osmotische Wertbestimmung für individuelle Einzelzellen, während grenzplasmolytisch in der Regel nur Mittelwerte für größere Zellkomplexe oder Gewebe gefunden werden können. 2. Schon eine Messung an einem Präparat gibt einen Wert. Die Forderung der grenzplasmo- lytischen Methode, daß mehrere möglichst gleiche Präparate. zur Verfügung sein müssen, fällt weg. 3. Durch Vornahme mehrerer Messungen an denselben Protoplasten in verschieden starken Lösungen läßt sich die Zuverlässigkeit des Resultates beliebig steigern — »Stufenversuche«; letztere sind freilich für plasmareiche Zellen zur Gewinnung der Protoplasmakorrektur ($ 5) direkt notwendig. 4. Man braucht zum Arbeiten nur wenige Lösungskonzentrationen. Das unbequeme Herstellen zahlreicher Konzentrationen in kleinen Abständen für die Grenzbestimmung kann erspart werden. °. Die starken Grade der Pl. mit denen die plasmol.-vol. Methode arbeitet, sind im Mikroskop besser wahrnehmbar als Grenzplasmolyse. Endgültige (perfekte) Plasmolyse kann von eintretender an der Umrißform der Protoplaste weit sicherer unterschieden werden, ebenso meist normale von- abnormaler. 6. Es läßt sich zeigen ($S 6, 9a), daß im Bereich der Grenzplasmolyse vielfach die Adhäsion des Protoplasmas an der Zellwand den ersten Eintritt der Pl. hindert, eine wichtige Fehler- quelle der grenzplasmolytischen Methode, die durch die Betrachtung der stärkeren Grade aus- geschlossen wird. 7. Dadurch mögen bisher osmotische Unterschiede zwischen benachbarten Zellen zum Teil nur vorgetäuscht worden sein. Wo sie wirklich bestehen, kann das nun durch Stufenversuche ein- deutig festgestellt werden. 8. Bei der grenzplasmolytischen Methode muß oft durch Schätzung entschieden werden, in welcher Konzentration eben die Hälfte der Zellen Plasmolyse aufweise; auch ist es Willkür, wie starke Pl. noch als Grenzplasmolyse zu gelten habe. An Stelle subjektiver Schätzung tritt nun objektive Messung. Ein günstiger Umstand im Interesse der Objektivität ist noch besonders, daß das Endresultat während der Mikrometerablesung absolut noch nicht zu ersehen ist, sondern sich ja erst bei der nachträglichen Berechnung zeigt. 9. Endlich ist die erreichbare Genauigkeit meist bedeutend größer. ? Dem gegenüber stehen die Schattenseiten der plasmolytisch-volumetrischen Methode: 1. Die weitaus größte Beschränkung ist natürlich dadurch gegeben, daß für unregelmäßig geformte Zellen die Volumbestimmung aus praktischen Gründen unmöglich wird. — Wenn man vielleicht auch hinfort für osmotische Wertung vorzüglich zylindrische Zellen zu wählen bestrebt 1 Alle Methoden, die den osmotischen Druck von Preßsäften bestimmen, liefern ja im günstigsten Falle Durch- schnittswerte für ganze Pflanzenteile. Für turgeszente Gewebe kommt außerdem die De \Vries'sche Methode der Gewebe- spannung (1884, p. 484) in Betracht, für turgeszente Zellen die so wichtigen, nach Schluß meiner Versuche von Ursprung und Blum (19164) beschriebenen Methoden, die auch auf Volummessung der Zellen beruhen. 2 Einige von diesen Vergleichspunkten betreffen die Mehrzahl der Objekte, doch nicht die klassischen »Indikatorgewebe“ der grenzplasmolytischen Methode und die an ihnen ausgeführten Untersuchungen. Plasmolytisch-volumetrische Methode. 161 sein wird (an denen ja wahrlich kein Mangel ist), wenn Inhaltsberechnung auch für andere Zellen sich durchführen läßt, so wird doch sicher für viele Zellen die Methode versagen und die grenz- plasmolytische allein anwendbar bleiben. 2. Eine Hauptfehlerquelle ist dann, daß die wenigsten Zellen völlig mathematischen Körpern gleichen, daß z. B. für annähernd zylindrische Zellen genaue Formeln verwendet werden müssen. — Dies sind die zwei wichtigsten Nachteile. 3. Das plasmolytisch - volumetrische Arbeiten ist mit größerem Zeitaufwand verbunden, Messung und Berechnung sind mühsamer als die direkte Beobachtung der Grenzplasmolyse. 4. Daran knüpft sich eine sachliche Gefahr: Die Ablesung am Einzelpräparat dauert, wenn als Norm z. B. zehn Protoplaste gemessen werden, etwa 10 bis 15 Minuten.! Während dieser Zeit muß jede Konzentrationsänderung des Lösungstropfens, in dem das Präparat liegt, aufs allersorgfältigste hintangehalten werden. Es sei hier eine allgemeine Bemerkung gestattet. Die plasmol.-vol. Methode darf zwar vielleicht als eine Präzisionsmethode gelten, sie liefert aber nur bei sorgfältiger Einübung des Beobachters und genauester Kenntnis des Objektes zuverlässige Resultate! Für mehr gelegentliche Beschäftigung mit osmotischen Messungen wird die alte grenzplasmolytische Methode immer empfehlenswerter bleiben. 5. Die starke Plasmolyse braucht oft stundenlang bis zum Perfektwerden. Daraus können Bedenken entstehen, ob der Wert im Moment der Ablesung dem ursprünglichen Wert noch gleich- gesetzt werden darf (vgl. aber $ 9c)?. 6. Der Einfluß des protoplasmatischen Wandbeleges bildet eine unliebsame Komplikation, doch wohl nur eine geringe Beschränkung in der Anwendbarkeit. 7. Ein Einwand wäre schließlich, daß doch nur eine beschränkte Zahl von Zellen gemessen werden kann, deren Auswahl ja subjektiv ist. In der Tat braucht es wieder großer Erfahrung am Einzelobjekt, um abnorme Protoplaste sicher auszuschließen (z. B. besonders die »scheinplasmoly- sierten«, $ 10c). Sonst darf beispielsweise aus 10 gemessenen Zellen, wenn die nachträgliche Berech- nung Übereinstimmung ergibt, wohl auf die Gesamtheit geschlossen werden. Es erübrigen noch ein paar Bemerkungen über die Genauigkeit der plasmolytisch-volumetrischen und der grenzplasmolytischen Resultate. Den Grad der Pl. haben wir für zylindrisch-prismatische Zellen im günstigen Fall auf 2 Dezimalen und darüber, allgemein auf—0'01 genau ermitteln können. Der osmot. Wert für die Einzelzelle ist dann, je nach der Konzentration des Plasmolytikums (z. B. 0:30—0'60 GM Rohrz.) als auf & 0:003—0:006 GM Rohrz. genau bestimmt anzunehmen. Der Mittelwert für Gewebe? wird noch genauer, denn die Messungsfehler, mit denen die Einzel- zellwerte behaftet sind, wirken nicht einseitig und gleichen sich aus. — Dazu passen nun unsere Stufenversuche gut. Sie beweisen, auch ohne alle theoretische Genauigkeitsüberlegungen, daß für ein günstiges Objekt die Übereinstimmung der durch unabhängige Messung gewonnenen Werte bis auf = 0:001—0:002 GM Rohrz. steigen kann. 1 Die Zeit würde kürzer, wenn die abgelesenen Zahlen einer zweiten Person diktiert würden. 2 Dafür ist die perfekte starke Pl., wie erwähnt, an der Rundung der Menisci sicher za kennen und die Gefahr einer Verwechslung mit imperfekter PI. besteht nicht. 3 Nur um die Wertbestimmung für Gewebe kann es sich eigentlich bei unserem Vergleich handeln. Zellen konnten ja strenggenommen grenzplasmolytisch überhaupt nicht gewertet werden. 162 K. Höfler, > Die mit der grenzplasmolytischen Methode erreichbare Genauigkeit ist nun zwar im Höchstfalle nicht eben viel kleiner. De Vries gebrauchte als Indikatorgewebe solche, wo bei einer Lösungs- differenz von nur 0:01—0'02 GM KNO, alle Zellen vom unplasmolysierten in den plasmolytischen Zustand übergehen, und Fitting. zeigte, daß nach verschiedenen methodischen Verbesserungen für die klassische Rhoeo discolor noch Abstufungen von 0'0025 GM KNO, als deutlich verschieden stark plasmolysierend erkannt werden. — Noch kleiner dürfen allerdings auch für dieses günstigste Objekt die Konzentrationsabstände, ohne daß die Klarheit leidet, nicht werden (Fitting, 1915, p. 8). Wenn wir aber die ganz wenigen Indikatorgewebe ausnehmen, so ist solch genaue Wert- bestimmung in der Regel grenzplasmolytisch ganz und gar nicht möglich. Es ist da lehrreich, sich in der Literatur der letzten zwei Jahrzehnte umzusehen. Die meisten Autoren haben (für gewöhnliche Objekte) Konzentrationsdifferenzen von 0:05 GM KNO, verwendet — und dies mit gutem Recht. Seltener gebrauchte man Stufen von 0:02 (—0:01) GM. Der plasmolytische Wert wurde dann im ersten Fall auf 0:05 oder auf 0:025 GM genau angegeben, je nachdem man die erste plasmolysierende Konzentration oder eventuell auch das Mittel zwischen ihr und der nächstunteren als Grenze annahm. Der mögliche grenzplasmolytische Fehler ist nun immer zumindest gleich dem halben Abstand benachbarter Konzentrationen.! Das ist selbstverständlich und ist in der über- wiegenden Mehrzahl der Arbeiten natürlich auch beachtet worden. Und dadurch, daß man einfach die Intervalle kleiner wählt, läßt sich für die meisten Gewebe die Genauigkeit der Wertung nicht, oder doch gar nicht viel, weiter erhöhen. Das zulässige Mindestmaß wird bald erreicht, wie das ja jedem, der plasmolytisch gearbeitet hat, gar wohl be- kannt ist. So dürfen wir zusammenfassend aussagen, daß für Gewebe aus zylindrisch-prismatischen Zellen (die nicht etwa gerade »Indikatorgewebe« sind) die Genauigkeit der grenzplasmolytischen Wert- bestimmung bis auf zirka +0°01—0'02 GM KNO, (also zirka = 0'015—0:03 GM Rohrz.), die der plasmolytisch-volumetrischen Methode bis auf = 0°001—0:005 GM Rohrz. sich steigern läßt. Die Genauigkeit der plasmolytisch-volumetrischen Methode ist 5 bis 10 mal größer. — Ich darf den Vergleich zwischen der alten und der neuen plasmolytischen Methode nicht beschließen, ohne noch mit allem Nachdruck auf einen Punkt hinzuweisen, der in der bisherigen Darstellung vielleicht zu wenig hervorgetreten ist. Die plasmolytisch-volumetrische Methode will die grenzplasmolytische nicht ersetzen. Beide Methoden sollen nebeneinander bestehen. Die grenzplasmolytische bleibt für unregelmäßig geformte Zellen allein anwendbar. Sie wird als die einfachere oft auch da vorzuziehen sein, wo beide möglich sind. Nur wäre es zu begrüßen, wenn auch beim grenzplasmolytischen Arbeiten zur Sicherung des Resultates stets der plasmolytische Zustand in stärkeren Lösungen (und der beiläufige Grad der Pl. in diesen) mit berücksichtigt würde. $ 12. Ausblick auf weitere Anwendungen. Das nächste Anwendungsgebiet, das sich der plasmol.-vol. Methode ganz unmittelbar eröffnet, ist die quantitative Bestimmung der Permeabilität gesunder plasmolysierter Protoplaste für gelöste, zur Plasmolyse verwendbare Stoffe Wie in Fitting’s entscheidender Arbeit 1 Vermutlich sehr oft größer; denken wir an den Adhäsionsfehler, auf den wiederholt hingewiesen wurde (vgl. p. 21, 50). 2 Durchaus nicht überall. Tröndle (1910, p. 184) hat mit Abständen von 0'044 GM NaCl und 0075 GM Rohrz. gear- beitet (für sein Objekt, die Palisadenzellen von Tilia und Buxus, wären kleinere Intervalle wohl auch nicht ratsam gewesen). Er gibt die Grenzwerte auf 3 Dezimalen genau an und berechnet daraus „Permeahilitätskoeffizienten«, als ob die 3. Dezimale gültig wäre! Plasmolytisch-volumetrische Methode. 163 (1915, 1. e.) werden direkt die in aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten in die Protoplaste eindringenden Lösungsmengen bestimmt. Doch ergeben sich zwei wichtige methodische Erweiterungen: Die Permea- bilitätsbestimmung gelingt für individuelle Einzelprotoplaste — sie dehnen sich in hypertonischen Lösungen permeierender Stoffe langsam aus, der Grad der Plasmolyse braucht einfach zu aufeinander- folgenden Zeiten gemessen und die Wertdifferenz berechnet zu werden — und die Größe der Permea- bilität läßt sich außer für isotonische auch für alle hypertonischen Konzentrationen direkt bestimmen. Die Versuchsanstellung wird sehr einfach. Normale und pathologische Durchlässigkeit ist unschwer auseinanderzuhalten. — Die ersten Versuchsreihen für KNO, und Harnstoff liegen mir fertig vor und sollen demnächst mitgeteilt werden. ! Am plasmolysierten Protoplasten werden ebenso unmittelbar wie die Permeabilität (aus der Wertzunahme infolge Eindringen wirksamer Substanz von außen her) auch andere osmotische Wert- änderungen gemessen werden können; unter diesen dürften regulatorische Vorgänge an Interesse oben- anstehen. Wertänderungen an unplasmolysierten Protoplasten (zum Beispiel osmotische Schwankungen intakter Zellen? oder Permeabilität in hypotonischer Lösung) lassen sich zwar nicht in ihrem ganzen Verlauf, sondern nur in ihrem Endeffekt durch nachträgliche Plasmolyse studieren. Neben der grenz- plasmolytischen tritt aber auch hier die plasmol.-vol. Methode in ihr Recht überall da, wo genaue osmotische Wertbestimmung nottut und wo die kritische Sicherung der Resultate durch Stufen- versuche willkommen ist. Wie zahlreich aber die hieher gehörigen physiologischen Probleme sind, die schon durch die grenzplasmolytische Methode gefördert worden sind, das ist bekannt und soll an dieser Stelle nicht erst ausgeführt werden. Auf Einzelfragen hinzuweisen, erscheint fast zwecklos. — Die mögliche Wertung individueller Einzelprotoplaste könnte wichtig werden für weitere Studien über die Verteilung des osmotischen Wertes in benachbarten Zellen und Geweben. Auf reizphysio- logischem Gebiete wird sich vielleicht die Frage, wie weit unter den unsichtbaren Vorläufern einer Bewegungsreaktion osmotische Effekte eine Rolle spielen, von neuem prüfen lassen, soweit nämlich die in Betracht kommenden Zellen zur Volummessung geeignet sind. Während all diese genannten Anwendungen auf osmotischer Wertbestimmung im weiteren Sinne beruhen, könnte eine zweite Gruppe von Fragestellungen ausgehen von der Möglichkeit, den Grad stärkerer Plasmolyse zu messen und in Zahlen zu beschreiben. Von dieser Möglichkeit werden viel- leicht manche zellphysiologische Probleme einigen Nutzen ziehen können. Hieher gehört z. B. die Frage: Wie starke Plasmolyse vertragen Protoplaste? Die Ant- wort wird verschieden nach den Objekten und wohl auch verschieden je nach der Wahl des Plasmo- lytikums ausfallen. Die unschädlichsten Plasmolytika dürften die Wirkung der Wasserentziehung als solcher am klarsten zeigen.” Wenn durch die Konzentrierung des Zellsafts Inhaltsstoffe ausfallen, so ist es mikrochemisch interessant zu erfahren, bei welchem Grad der Pl. die erste Fällung erfolgt. Die Fähigkeit plasmolysierter Protoplaste zur Regeneration der Zellmembran ist seit Klebs (1888) vielfach studiert worden. Wie sie vom Grad der Plasmolyse abhängt, kann nun untersucht werden. Eine wichtige Rolle spielen in vorliegender Arbeit die Proportionalitätsversuche. Sie prüfen, wie weit plasmol. Protoplaste beim Überführen in Außenlösung anderer Konzentration ihr Volumen dieser genau umgekehrt proportional zu ändern vermögen. In unseren Stufenversuchen haben sich die Proto- plaste in konzentrierterer Lösung tatsächlich genau proportional verkleinert. Die Fähigkeit hiezu beweist normale Semipermeabilität und normales Formänderungsvermögen des Plasmas. : So wie 1 Vgl. Lepeschkin’s (1909, p. 131f.) Methodik; die Beziehungen zu ihr sollen später erörtert werden. [5 Ursprung und Blum (1916, c). 3 Vgl. True (1898). Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band, [6e) [6] 164 K. Höfler, allgemein die Plasmolyse die »Lebensreaktion« in der Pflanzenphysiologie ist, so gewinnen wir nun in der Proportionalität im Grade der Plasmolyse eine »Gesundheits- reaktion« für pflanzliche Protoplaste, — falls ein so allgemeiner Ausdruck in der speziellen Bedeutung unveränderter Plastizität und Permeabilität zulässig erscheint. Sich in schwächerer Außenlösung proportional auszudehnen, sind die Protoplaste meist weniger gut imstande (8 9). Im Anschluß an Küster’s Untersuchungen über die Bildung von Niederschlags- häutchen um plasmolysierte Protoplaste (1910 b, 1. c.) wäre die Frage von großem Interesse, wie die Befähigung zur Voiumänderung und speziell zur proportionalen Volumänderung ohne Schädigung — Dehnung wie Kontraktion — von der Dauer der Plasmolyse abhängt. Wenn man in den Haptogen- membranen Vorläufer der Zellulosehäute sehen dürfte, mit denen lange plasmolysierte Protoplaste erfahrungsgemäß sich endlich umkleiden,! so wäre etwa zu untersuchen, auf wie kleine Konzen- trationsdifferenzen der Außenlösung die Protoplaste nach verschiedenen Zeiten noch mit ihrem Volum reagieren. Darauf ließe sich eine Art von Festigkeitsmessung der Niederschlags- häutchen, respektive der naszierenden Zellmembranen gründen. Die Art des Plasmolytikums wird vor- aussichtlich von bestimmendem Einfluß sein. Wenn einmal das Studium der abnormalen Plasmolyseformen, auf die in $ 10 hingewiesen wurde, in Angriff genommen werden wird,? dann kann dabei die »Gesundheitsreaktion«, wie wir sie oben nannten, ein gutes Arbeitsmittel zur Charakterisierung pathologischer Protoplasmazustände werden. Die nächste Weiterführung der Untersuchungen soll die quantitative Permeabilitätsbestimmung sein, die heute im Mittelpunkt des Interesses steht. Vielleicht wird späterhin die plasmolytisch- volumetrische Methode auf zellpathologischem Gebiet ein Hauptfeld der Anwendung finden. Am Ende dieser meiner ersten Arbeit angelangt, ergreife ich mit Freude die Gelegenheit, meinem hochverehrten Lehrer, Herrn Hofrat Professor Dr. Hans Molisch, für unermüdliche Förderung seit dem Beginn meiner Studien und für die Führung auf das Arbeitsfeld, dem die vorliegenden Untersuchungen angehören, den wärmsten und ergebensten Dank auszusprechen. Zusammenfassung der Hauptpunkte. 1. Unter dem Grad der Plasmolyse verstehe ich das Volumverhältnis zwischen dem plas- molysierten Protoplasten und dem Innenvolum der (durch die Plasmolyse entspannten) Zelle. Die Maß- zahl G für dieses Verhältnis ist ein echter Bruch (G= 1). Es werden Formeln abgeleitet, nach denen G sich für zylindrisch-prismatische, endgültig plasmolysierte Zellen in einfacher und bequemer Weise auf 2 Dezimalen genau bestimmen läßt? ($ 2). InKlleibiss Ic. 2 Die in $ 10 erwähnten Formen treten in Rohrzucker auf. Andere Plasmolytika bewirken andere Abnormali- täten. Vergleichende Untersuchungen über die pathologische Wirkung verschiedener Stoffe auf die Protoplaste erschienen als eine besonders dankbare Aufgabe. h 3 In der endplasmolysierten Zelle werden mikroskopisch gemessen: die mittlere Zellänge h, die Länge des Protoplasten 2, die innere Zellbreite b»=2r und die Höhen der Protoplasten-Menisci 7z. Dann ist 1—2im h G= 1 ge ; } ist der »Meniskusfaktor«. Für halbkugelige Menisci (m =r) ist Nee für kugelsegmentförmige Menisci liegt A ANSEONT.S 1 und und hängt als Funktion ab vom Verhältnis n:r; vgl. die Tabelle p. 7. 4 \ A u es ee Plasmolytisch-volımetrische Methode. 165 Durch die Ermittlung des Grades der Plasmolyse werden außer schwächster, eben wahrnehm- barer Grenzplasmolyse von nun an auch alle stärkeren Plasmolysen einer zahlenmäßigen, quantitativen Beschreibung zugänglich ($ 93). 2. Das Grundprinzip der plasmol.-vol. Methode ist folgendes: Ist nach Eintritt osmotischen Gleichgewichtes der Grad der Plasmolyse in einer Zelle=@G und ist die Konzentration der plasmoly- sierenden Außenlösung = C, so war — unter der Voraussetzung völliger Semipermeabilität des Protoplasmas für Lösung und Zellsaftstoffe — der osmotische Wert O der entspannten Zelle vor der Plasmolyse OZICHE Erfüllt z. B. in einer Rohrzuckerlösung, die 0:60 GM Rohrz. im Liter Lösung enthält, der end- plasmolysierte Protoplast drei Viertel des Zellraumes, ist also C=0'60 und G=0:'75, so war der osmotische Wert der Zelle O=0:60x0'75=0'45 GM Rohrz. (8 1). 3. Ob dieses Prinzip praktisch brauchbar ist, wird in folgender Weise experimentell geprüft: Die plasmolytisch-volumetrische Wertbestimmung wird an gleichen Zellen, die in verschieden stark konzentrierten Lösungen plasmolysiert sind, ausgeführt. Oder ein und dieselbe Zelle wird stufen- weise in immer stärker hypertonische Außenlösungen gebracht und die jeweils bewirkten Grade der Plasmolyse abgelesen (Stufenversuche). Alle Grade G müssen auf denselben osmotischen Wert O vor der Plasmolyse hinweisen; sie müssen den Außenkonzentrationen umgekehrt pro- portional sein (8 4). 4. Diese »Proportionalität im Grade der Plasmolyse« besteht nun in wirklichen Versuchen mit überraschender Genauigkeit ($ 8). Der Hauptteil der Versuche wurde an den zylindrischen, an die Gefäßbündel grenzenden Grundgewebszellen aus der Stengelachse von Tradescantia guianensis ausgeführt. Für dieses Objekt sind z. B. in Versuch 6 die in 0:30 GM, 0:35 GM, 0:40 GM, 0:50 GM Rohrz. für dieselbe Zelle gewonnenen osmotischen Werte O,,=0'169», O,, =0'170 O0, = — WER OT OZNZEGMTRohr7 2 me Versuch 9 ist (im Mittel fürn 10 Zellen) O,, =.03175, 0, 0173, DE UND ZICEMERONTZE In Versuch 7eist. 0, = 07233, O,, = 0235, O,, — 02383 GM. In Dersuen7207152:0,, — 02207, 0, = 07205, ©, = 07208 /GM Rohrz. Solche Übereinstimmung unabhängig voneinander berechneter Werte wird freilich nur bei ganz sorgfältiger Versuchsanstellung erreicht ($ 7). Sie beweist, daß die Genauigkeit der plasmolytisch- volumetrischen Methode bis auf = 0°001—0'002 GM Rohrz., das ist in unserem Fall zirka 1 bis 2°/,, steigen kann, also etwa 5- bis 10 mal größer als die der grenzplasmolytischen Methode (für gleiche Objekte) werden kann. | o. Die Grundgleichung O=(C.G gilt zunächst nur für Zellen mit relativ dünnem protoplas- matischem Wandbeleg und großer Vakuole. Für plasmareichere Zellen stimmen die Werte aus ver- schieden stark hypertonischen Lösungen nicht ganz überein, sondern bilden eine aufsteigende Reihe. Die Ursache ist wohl, daß durch die Plasmolyse nur dem Zellsaft, nicht dem Plasma Wasser ent- zogen wird. Eine Korrektur (die »Protoplasmakorrektur«, $ 5) liefert auch hier den wahren osmotischen Wert!. — 1 Ergäbe die Beobachtung in verschiedener Konzentration zum Beispiel für dieselbe Zelle die Werte: O,,—0'31 GM, 0x —=0'32 GM, 0, —=0'33 GM, O,,=0'34 GM, so wäre der wahre osmotische “Wert O—= 0:30 GM. £ 166 Kor Ders Die speziellen Versuche mit Grundgewebszellen von Tradescantia gwianensis haben den Zweck, an diesem einen Objekt ein Beispiel für kritische osmotische Wertbestimmung zu liefern, daneben sollen sie vorläufig ein paar Anwendungsmöglichkeiten der Methode zeigen. Plasmolytikum war Rohr- zucker. 6. Aus dem Grade G und der Außenkonzentration C darf nur dann auf den ursprünglichen osmotischen Wert einer Zelle geschlossen werden, wenn die Plasmolyse endgültig, und wenn sie normal, das heißt, wenn der Protoplast intakt ist. Es wird nun unterschieden zwischen 1. konkaver und konvexer, 2. eintretender (imperfekter) und endgültiger (perfekter) normaler Plasmolyse. Nur endgültige, konvexe Plasmolyse (»Endplasmo- lyse«) ist zur Wertung brauchbar. Sie ist kenntlich an der kugeligen Rundung der Protoplasten- menisci (8 9a). ; 7. Für die Bestimmung unveränderter Werte empfiehlt es sich, die Präparate direkt, ohne vor- herigen Aufenthalt in H,O, oder nach ganz kurzem Wässern in die plasmol. Lösungen zu bringen. Gewässerte Schnitte zeigen oft niederere Werte (für die entspannte Zelle).! Da die Wertverminderung bei direkter Plasmolyse und gleichlangem Verweilen in Rohrzucker ausbleibt, dürfte es sich nicht um Exosmose, sondern um Osmoregulation handeln. 8.. In gewässerten Schnitten tritt aber dafür interessanterweise osmotisches Gleichgewicht und schöne Endplasmolyse viel rascher ein (8 9c). 9. In hypertonischer Rohrzuckerlösung bleibt der Grad der Endplasmolyse lange konstant. Nach 24 Stunden zeigt sich jedoch in den meisten gesunden Protoplasten eine ganz geringe, mit früheren Methoden kaum wahrnehmbare, Volumausdehnung, also Wertzunahme (im Mittel um 0'004 bis 0006 GM Rohrz.) — wahrscheinlich infolge von Osmoregulation, nicht von Permeabilität ($ 94). Beginnende Schädigung und Permeabilitätserhöhung bewirkt dagegen in Rohrzucker, wie seit De Vries bekannt, Exosmose leicht diffusibler Zellsaftstoffe und also Volumabnahme von viel bedeutenderer Größe (8 10a). 10. Die von Küster gefundene Systrophe der Chloroplaste und des Körnerplasmas infolge Plasmolyse wurde stets beobachtet, sie tritt in gewässerten Schnitten schneller als in direkt plasmoly- sierten ein (8 99). 11. Während die Protoplaste im Stufenversuch mehrmaliges Übertragen in stärker plasmoly- sierende Konzentrationen ohne Schädigung aushalten (wie die Wahrung der Proportionalität im Grad der Plasmolyse beweist), sind sie viel empfindlicher gegen Rückübertragung in schwächere Lösungen; solche ist daher zur Kontrolle der Wertbestimmung nicht anzuwenden (8 9f). 12. Die Formen abnormaler Plasmolyse sind wohl zu beachten, denn sie müssen natürlich von der plasmol.-vol. Wertung ausgeschlossen werden. Es wird der vorläufige Versuch gemacht, ein System in die in Rohrzucker auftretenden Formen zu bringen. Wichtig sind vor allem das »Tono- plastenstadium« und dessen Vorstufen und pathologische Permeabilitätserhöhung. Weiteren Studiums bedarf die interessante »Kerbplasmolyse«. Ganz ungeklärt bleibt das vorläufig als »Scheinplasmolyse« beschriebene Phänomen (8 10). 13. Mit der grenzplasmolytischen Methode, die bisher allein zur osmotischen Wertung lebender Pflanzenzellen gedient hat, wird die plasmolytisch-volumetrische Methode nach ihrenLicht- und Schattenseiten verglichen. Der Hauptnachteil der neuen Methode ist ihre Beschränkung auf solche Zellen und Proto- plaste, deren Gestalt genaue Volumbestimmung erlaubt, die wichtigsten Vorteile sind, neben der großen 1 Nach 24stündiger Wässerung z. B. 0:20 statt 0:24 GM Rohrz, Plasmolytlisch-volumetrische Methode. 167 Genauigkeit, die mögliche Wertbestimmung für individuelle Einzelzellen und die weitgehende Zuver- lässigkeit, die die Proportionalitätsversuche den Resultaten verleihen ($ 11). 14. Eine wichtige, bisher nicht bekannte Fehlerquelle der grenzplasmolytischen Methode kann bei vielen Objekten die Adhäsion des Protoplasmas an der Zellwand werden. Zellen, deren wahrer osmotischer Wert durch Stufenversuche außer Zweifel steht, zeigen nämlich oft in ganz schwach hypertonischer Außenlösung anstatt Grenzplasmolyse noch gar keine Plasmolyse — wahrscheinlich eben wegen unüberwundener Adhäsion. Auch wo sonst der Protoplast den Wänden noch sichtlich anhaftet, ist die Plasmolyse schwächer als nach der Proportionalität zu erwarten. Schon deshalb ver- dienen bei der Wertbestimmung stärkere Grade der Plasmolyse den Vorzug (88 6, 9 e). 15. Wie die Plasmolyse die »Lebensreaktion«, so ist die Proportionalität im Grade der Plasmolyse ein gutes Kriterium für die Intaktheit der Protoplaste (»Gesundheitsreaktion«). 16. Es wird der Hoffnung Ausdruck gegeben, der Begriff des zahlenmäßig charakterisierbaren Grades der Plasmolyse möge sich — außer für die Bestimmung des osmotischen Wertes — auch beim Studium zahlreicher anderer physiologischer Fragen als fruchtbar erweisen. Die nächste Anwen- dung soll die quantitative Permeabilitätsbestimmung für Einzelzellen sein, wobei nach Fitting’s Vor- gang die in der Zeiteinheit durchs Protoplasma eintretenden Mengen gelöster Substanz direkt bestimmt werden können (8 12). 168 1916. 1898. 1912. 1914. 1915. 1915. 1913. 1888. 1890. 1906. 1910 a. 1910 2. 1908. 1909. 1910. 1907. 1904. 1890. 1897. Eon Den; Literatur. Bender F., Der osmotische Druck in den Zellen der Moose. Inaug.-Diss., Berlin-Schöneberg. Benecke W., Mechanismus und Biologie des Zerfalles der Conjugatenfäden in die einzelnen Zellen. Jahrb. f. wiss. Bot., Bd. 32, p. 499. Blum G., Zur Kenntnis der Größe und Schwankung des osmotischen Wertes. Beih. z. bot. Zentralbl., Bd. 33, I, p. 339. { Findlay A. Der osmotische Druck. Deutsch von Szivessy G., Dresden und Leipzig. Fitting H., Untersuchungen über die Aufnahme von Salzen in die lebende Zelle. Jahrb. f. wiss Bot., Bd. 56, p. 1. — Untersuchungen über isotonische Koeffizienten und ihren Nutzen für Permeabilitäts- bestimmungen. Ebd., Bd. 57, p. 993. Hecht K., Studien über den Vorgang der Plasmolyse. Cohn’s Beitr. z. Biologie d. Pfl., Bd. 11, p.: 137. x Höber R., Physikalische Chemie der Zelle und der Gewebe, IV. Aufl., Leipzig und Berlin. Holle H., Untersuchungen über Welken, Vertrocknen und Wiederstraffwerden. Flora, Neue Bolge, BdRSEpYTS: Jellinek K., Lehrbuch der physikalischen Chemie, Il. Bd., Stuttgart. Jost L., Vorlesungen über Pflanzenphysiologie. Ill. Aufl., Jena. Klebs G., Beiträge zur Physiologie der Pflanzenzelle. Unters. aus d. Bot. Inst. zu Tübingen, Bd. 2, p. 489. — Einige Bemerkungen über die Arbeit von Went: Die Entstehung der Vakuolen in den Fortpflanzungszellen der Algen. Bot. Ztg., Bd. 48, p. 349. Küster E., Über den Einfluß wasserentziehender Lösungen auf die Lage der Chromatophoren. Ber: d. Deutsch. Bot. Ges, Bd724,795253: — Über Inhaltsverlagerungen in plasmolysierten Zellen. Flora, Bd. 100, P267. — Über Veränderungen der Plasmaoberfläche bei Plasmolyse. Zeitschr. f. Botanik, Bd. 2, p. 689. Lepeschkin W. W., Über den Turgordruck der vakuolisierten Zellen. Ber. d. Deutsch. Bot. Ges, 9Bd9206,2p-21198 — Über die Permeabilitätsbestimmung’ der Plasmamembran für gelöste Stoffe. Ebd., Bd. 27, p. 129. — Zur Kenntnis der Plasmamembran, I u. II. Ebd., Bd. 28, p. 91 und 383. Lidforss, Die wintergrüne Flora. Lund. Pantanelli A., Zur Kenntnis der Turgorregulationen bei Schimmelpilzen. Jahrb. f. wiss. Bot., Bd. 40, p. 303. Pfeffer W., Zur Kenntnis der Plasmahaut und der Vakuolen. Abhandl. d. math.-phys. Kl. d. kgl. sächs. Ges. d. Wiss., Bd. 16, p. 187. — Pflanzenphysiologie, II. Aufl., Bd. I, Leipzig. Plasmolytisch-volumetrische Methode. 169 1912. Renner O., Über die Berechnung des osmotischen Druckes. Biolog. Zentralblatt, Bd. 32, p. 486. 1898. 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Bot., Bd. 14, p. 427. 18845. -—- Zur plasmolytischen Methodik. Bot. Ztg., p. 289. 1885. — Plasmolytische Studien über die Wand der Vakuole. Jahrb. f. wiss. Bot., Bd. 16, p. 465. 1913. Winkler A. Über den Einfluß der Außenbedingungen auf die Kälteresistenz ausdauernde. Gewächse. Ebd., Bd. 52, p. 467. 1909. Wisselingh C. van, Zur Physiologie der Spirogyrra-Zelle. Beih. z. bot. Zentralbl., Bd. 24, p. 133. 170 K. Höfler, Plasmolytisch-volnmetrische Methode. Inhalt. I. Allgemeiner Teil $ 1. Das Grundprinzip [5] $ 2. Die Volumbestimmung $S 3. Der Grad der Plasmolyse . S 4. Proportionalität im Grade der Plasmolyse 5 »Protoplasmakorrektur« un II. Experimenteller Teil 8 6. Ausgangspunkt der Untersuchungen 7. Einzelheiten der Versuchsanstellung . „Broporlionalitätsversuche. Saba 2.3 1. We RER re NE BET ERE Rn nn m 8 9. Weitere Versuche an Grundgewebszellen von Tradescantia gwianensis . a) Eintretende und endgültige Plasmolyse b) Absolute Höhe des osmotischen Wertes . . 40 [138] c) Über mögliche Exosmose und Osmoregulation. Sollen die Präparate vor dem Plasmolysieren gewässert werden? .. d) Bleibt Plasmolyse in Rohrzucker ganz konstant? . e) Grenzplasmolytische Versuche J) Geht Plasmolyse auch proportional zurück? g) Systrophe und Plasmaströmung nach Plasmolyse . $ 10. Normale und abnormale Plasmolyse . a) Pathologische Permeabilitätserhöhung . b) Abnormale Plasmolyse, die sich an der Gestalt der Protoplaste kundgibt . ...... 0)9>Scheinplasm1olys ec er II. Anwendung. ... . 8 11. Osmotische Wertbestimmung. Vergleich der plasmolytisch-volumetrischen und der grenzplasmolytischen Methodez...7 N De ker kee u ae ha Ten a arte ers) No ne RE Io ie RR BEER EE 8 12. Ausblick auf weitere Anwendungen ZasammentassunesderAklatuptpuniktegere En Titevatue . 41 [139] 61 [159] . 64 [162] . 66 [164] . 70 [168] F- BET TREE a: TE j I PR x hi EN hie en Tatel IE Alle Abbildungen stellen plasmolysierte Grundgewebszellen aus der Stengelachse von Tradescantia guwianensis Miq.! dar. Zwei Stufenversuche. Die Stengellängsschnitte wurden stufenweise in Rohrzuckerlösungen steigender Konzentration plasmolysiert. Aus den jeweils erreichten Graden der Plasmolyse G und den Außenkonzentrationen C folgt der osmotische Wert 0=G.C. Abb. 1—4: Versuch 6, vgl. Tabelle. und Text in $ S, p. 30, 31 [128, 129]. Der Grad der Plasmolyse G (das ist das Volum- verhältnis zwischen plasmolysiertem Protoplasten und Zellhohlraum) und der osmotische Wert O ist in Zelle 1 (oben) Zelle -2 (unten) Abb. 1, in0'30 GM Rohrz : Gy, = 0'565, Oz, = 0°1695. Gy, = 0'544, Oz = 0° 163 » 2,» 0'355 GM » :65,=0'48, O,—=0'170. Gy,—=0'468, Oz,— 0'164 » 3,» 040 GM » :69= 0427, On=0'171. Gp=0'40, Oyp—0:161 „ 4>050GM » :69=0'34, Oyp=0'171. Gp= 0'319, Oy— 0'160. Abb. 5—8. Versuch 20, vgl. die Tabelle $ 10a, p. 54 [152], in 0:30 GM, 0:35 GM, 0-40 GM, 0:50 GM Rohrz. Die Grade der Pl. sind den Außenkonzentrationen umgekehrt proportional. Alle ergeben denselben osmotischen Wert für die unplasmolysierte Zelle. Nur der untere Protoplast in Abb. 8 ist zu klein.? Hier herrscht pathologisch erhöhte Permea- bilität. In Abb. 2 unten, schwache »Kerbplasmolyse«. Die anderen Protoplaste zeigen endgültige (— perfekte), konvexe normale Plasmolyse. 1 — Tradescanlia elongata G. F. W. Meyer. 2 In Abb. 8 ist durch ein Versehen bei der Reproduktion die untere Zelle etwas zu klein gezeichnet, sie soll natürlich gleich groß sein wie in Abb. 5 bis 7. Tafel 1. Höfler, K.: Bestimmung des osmotischen Wertes von Pflanzenzellen. Lith.Anst.Ih.Bannwarth, Wien. Gicklhorn J: del. Denkschriften d.kais. Akad.d.Wiss.math.naturw.Klasse Bd. 95. “ ee er hun | I n Y ; | | | | | BR =. ie ig a Abb. Tafel I.- Formen der Plasmolyse, die für osmotische Wertbestimmung nicht geeignet sind: 9: Eintretende (imperfekte) konkave, normale Plasmolyse, vgl. S 9a, p. 40 [138]. 10: Ebenso, die Buchten tief konkav. 11—17: Abnormale Plasmolyse, vgl. $ 105, p. 56 bis 59 [154 bis 157]. 11: Sekundäres Tonoplastenstadium (Kern und Plasma tot, nur die Vakuolenwand lebt). 12, 13: Vorstufen des Tonoplastenstadiums, der Protoplast ist beim Kern flach (12) oder ausgerandet (13). (4: Ebenso, kurz vor der Isolierung der Vakuolen. 15: »Kerbplasmolyse*“. 16: Ebenso, Einschnitt tief fjordartig. 17: Sekundäres Tonoplastenstadium, »Kerbtonoplast«. Tafel II. Hofler, K.: Bestimmung des osmotischen Wertes von Pflanzenzellen. N Z Lith,Ansı.Th.Bannwarth, Wien. Gicklhorn J.del. Denkschriften d.kais. Akad.d.Wiss.mathnaturw. klasse Bd. 9. DAS EOZÄNVORKOMMEN BEI RADSTADT IM PONGAU UND SEINE BEZIEHUNGEN ZU DEN GLEICHALTERIGEN ABLAGERUNGEN BEI KIRCHBERG AM WECHSEL UND WIMPASSING AM LEITHAGEBIRGE VON DR- FRIEDRICH TRAUTH MIT 5 TAFELN UND 5 TEXTFIGUREN VORGELEGT IN DER SITZUNG AM 15. MÄRZ 1917 Vorwort. Als Mitarbeiter an den von den Herren Professoren Hofrat Dr. Friedrich Becke und Dr. Viktor Uhlig im Jahre 1906 inaugurierten und von der hohen kaiserlichen Akademie der Wissenschaften in Wien subventionierten geologischen Untersuchungen in der Östhälfte der Hohen Tauern und ihrer Umrahmung war mir u. a. auch die Aufgabe zugefallen, das 1889 von C. W. von Gümbel bei Radstadt im Pongau entdeckte und seither wegen seiner isolierten Lage am Südrande der nördlichen Kalkzone so merkwürdig gebliebene Eozänvorkommen eingehender zu studieren und seine Bedeutung für die erdgeschichtlichen Verhältnisse des Alpengebirges einer Klärung entgegenzuführen. Auf mehreren im August und September 1906 und 1907 veranstalteten Exkursionen bin ich zu der Überzeugung gelangt, daß dasselbe auf sekundärer Lagerstätte in Geröllen erscheint, bei dieser seiner wohl miozänen Umlagerung aber jedenfalls nur einen sehr kurzen Transport erlitten hat. Anstehende Eozänreste habe ich trotz eifrigem Suchen nirgends bei Radstadt auffinden können. Mein Wunsch, die mikroskopische Untersuchung der aufgesammelten Eozängerölle durch unseren ausgezeichneten Foraminiferen-Forscher Dr. Richard J. Schubert ausgeführt zu sehen, ist leider nicht in Erfüllung gegangen. Wenige Monate, nachdem er mir in liebenswürdiger Weise deren Bearbeitung zugesagt hatte, ist der blutigste Krieg über unser Vaterland hereingebrochen, der Dr. Schubert’s schaffenfreudigem Leben — mitten in seiner Vollkraft — ein jähes Ende gesetzt hat, ein herber Verlust für alle seine Freunde und seine geliebte Wissenschaft. So habe ich mich nun, sollte die Beschreibung der Radstädter Mikrofossilien nicht in allzu weite Ferne gerückt werden, entschließen müssen, mich deren mühsamem Studium selbst zuzuwenden. Die Ergebnisse davon erlaube ich mir hiemit der Öffentlichkeit zu übergeben. Die von Professor Dr. Karl Diener, Dr. Hans Mohr und Dr. Leopold Kober betonte Ähnlichkeit des Vorkommens der Eozänbildungen von Kirchberg am Wechsel und Wimpassing am Leithagebirge mit jenem von Radstadt — sie alle liegen südwärts von der Kalkalpenzone — haben es mir wünschenswert Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 23 172 F. Trauth, erscheinen lassen, dieselben, so wie es auch Dr. Schubert geplant, in die gleiche Arbeit einzuschließen und ihre gegenseitigen biologischen, fazielien und stratigraphischen Beziehungen genauer zu ermitteln. Für die mir hiezu aus dem Nachlasse Dr. Schubert’s freundlichst zur Verfügung gestellten, der k. k. geologischen Reichsanstalt gehörigen Dünnschliffe Nr. I bis IV des Wimpassinger und Nr. V bis IX des Kirchberger Eozäns! bin ich Herrn Chefgeologen Bergrat Dr. Julius Dreger aufrichtigst ver- bunden. Besten Dank schulde ich Fräulein Lotte Adametz, der bewährten Zeichnerin und Lichtbildnerin an unserem Museum, welche mir die Textfiguren und zahlreichen, die Tafeln füllenden Mikrophoto- gramme aufs schönste und sorgfältigste ausgeführt hat. Für die Erlaubnis, die Aufnahmen mit dem mikrophotographischen Apparate der mineralogisch- petrographischen Abteilung des k. k. naturhistorischen Hofmuseums machen lassen zu dürfen, fühle ich mich deren Direktor, Herrn Regierungsrat Prof. Dr. Friedrich Berwerth, für die dabei erteilte Anweisung zum Gebrauche des Apparates Herrn Kustos Dr. Rudolf Köchlin besonders verpflichtet. Die Herren Kustos Dr. Rudolf Sturany und Kustos-Adjunkt Dr. Otto Pesta haben mir in bereit- williger Weise die ihnen unterstellten zoologischen Sammlungen des Kk. k. naturhistorischen Hof- museums für vergleichende Studien geöffnet und mein Freund Dr. Julius v. Pia sich trotz der beschränkten Zeit eines militärischen Urlaubes der Mühe unterzogen, eine von mir in Dünnschliffen entdeckte Dasykladazee eingehend zu studieren und für diese Abhandlung zu beschreiben, wofür sie alle meiner aufrichtigen Erkenntlichkeit versichert sein mögen. Endlich drängt es mich, meinem Abteilungsvorstand Herrn Kustos Prof. Dr. Franz X. Schaffer für die verständnisvolle Förderung, die er mir während des ganzen Verlaufes meiner Untersuchung hat zuteil werden lassen, wie der hohen kaiserlichen Akademie der Wissenschaften in Wien für die meiner Arbeit im Gebiete von Radstadt aus der Bou&-Stiftung gewährte Subvention meinen ergebensten Dank auszusprechen. Wien, geologisch-paläontologische Abteilung des k. k. naturhistorischen Hofmuseums am 12. Jänner 1917. F. Trauth. 1 Hingegen befinden sich die als Nr. 1 bis 35, 36 bis 37 und 38 bis 39 bezeichneten Dünnschliffe von Radstadt, bezüg- lich Wimpassing und Kirchberg in der geologisch-paläontologischen Sammlung des k.k. naturhistorischen Hofmuseums. Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 173 I. Allgemeiner Teil. Das Eozän beı Radstadt ım Pongau. Entdeckung und spätere Mitteilungen. Der Entdecker der foraminiferenführenden Eozängesteine bei Radstadt im Pongau ist C. W.v. Gümbel! gewesen, welcher am 1. August 1889 in der südöstlich vom Radstädter Bahnhofe gelegenen und mit einem Steinbruche verbundenen Lobenauer Ziegelei (nahe der Kerschbaummühle) zahlreiche »Bruch- stücke« eines kalkigen und wegen seines Quarzgehaltes von ihm als »kalkkieselig« bezeichneten Gesteines voll Nummuliten auffand,? die er der Gruppe des Nummulites Lucasanus und N. intermedius zuschreiben wollte.? Wenn Gümbel meinte, daß diese Nummulitengesteine mit einer »großartig entwickelten tertiären Quarzbreccie« in Verbindung ständen, die allerdings meist schwierig von dem stark zerklüfteten, benachbarten Trias-(Mandling-)-Dolomit zu unterscheiden und auf der alten geologischen Karte fälschlich als dunkler Muschelkalk eingezeichnet sei und die mit mächtigen Felsen vom Flachautale (Feuersang) bis über den Paß Mandling (Pacher) die Nordseite der triadischen Mandlingkette zu begleiten scheine, so bedürfen diese Angaben einer entschiedenen Berichtigung. Wie unsere genaue Begehung des besagten Gebietes ergeben hat, handelt es sich dabei um keine tertiäre Quarzbreccie, sondern einen quarzfreien, rotweißscheckig verwitternden Breccienkalk von triadischem Alter und ziemlich geringer Mächtigkeit, der sich vom Lobenauer Steinbruche, wo er als Straßenschotter, insbesondere aber zum Kalkbrennen abgebaut wird, bis zu den Zaimbergen ostwärts hinzieht, den wir jedoch weiter gegen Osten und Westen nicht mehr angetroffen haben. Durch Übergänge sowohl mit dem hellen brecciösen Mandlingdolomit im Liegenden (Süden) als mit dem knolligen rotdurchäderten Dachsteinkalk, welcher namentlich die Nordabstürze der Zaimberge bildet, im Hangenden (Norden) verknüpft, dürfte er eine sedimentäre Grenzbildung zwischen beiden Niveaus dar- stellen. Er trägt wie diese oberflächlich die Eozängerölle — anstehendes Eozän kennen wir bei Rad- stadt nicht —, die wir hingegen, in Widerspruch mit einer Angabe Gümbel’s, niemals auf älterem phyllitischem Untergrunde beobachten konnten. Auch darin, daß Gümbel die nummulitenreichen Gesteine von Radstadt als eine mit den die sogenannte Tertiärbreccie angeblich unterteufenden Tonen (Letten) der Lobenauer Ziegelei und den lignitführenden, sandigen Schichten des Wagreiner Tertiärzuges zusammengehörige und dem Alttertiär von Reit im Winkel äquivalente Ablagerung betrachtet hat, vermögen wir ihm nicht zu folgen. Nur insoferne, als wir dabei nicht die Eozängesteine als solche, sondern bloß ihr geröllartiges Vorkommen auf sekundärer Lagerstätte vor Augen haben, dürften sie derselben Bildung wie jene Tone und Sand- steine zugerechnet werden, die aber wohl ein miozänes (mediterranes) Aiter besitzen. 1 €. W. v. Gümbel, Über einen Nummulitenfund bei Radstadt (1889), p. 231. 2 Wie F.R. v. Hauer (Jahresbericht für 1889, Annal. d. k. k. naturh. Hofmus, :Bd. V, p. 71) berichtet, ist dieses Nummu- litenvorkommen bei der Lobenau bald nach seiner Entdeckung von F. Berwerth besucht worden, der hier auch eine Auf- sammlung vornahm. 3 Während wir im Radstädter Eozän das Auftreten der Lutetien-Spezies Nummulites perforatus de Montf. konstatieren konnten, deren makrosphärische Form man früher als N. Lucasanus Defr. zu bezeichnen pflegte, fehlt hier nach unseren Beobachtungen der für das Oligozän charakteristische und zum Beispiel bei Reit im Winkel vorkommende N. intermedius d’Arch. gänzlich. 174 F, Trauth, In seiner 1890 erschienenen und hauptsächlich den Gasteiner Quellen gewidmeten Studie! hat sich C. W. v. Gümbel neuerdings mit dem Radstädter Eozän beschäftigt, wobei er aus dessen »kalkig- kieseligen«, von ihm nun dem Paläogen von Oberburg in Steiermark gleichgestellten Gesteinen außer den in großer Menge angehäuften kleinen Nummuliten aus der Gruppe des Nummnlites Lucasanus noch in den Dünnschliffen sichtbare vereinzelte Exemplare größerer Nummulitenarten, ferner zahl- reiche Orbitoiden, ähnlich Orbitoides papyracea, und ziemlich häufige große Alveolinen, an Alveolina Bosci erinnernd, anführt. Der von Gümbel schon 1899 begangene Irrtum, welcher in der Beschrei- bung des oben erwähnten weißroten PBreccienkalkes als tertiäre, von den Nummulitengesteinen begleitete Quarzbreccie besteht, begegnet uns auch hier wieder.? Nachdem F. Frech? 1895 trotz mehrmaligem Besuche der Lobenauer Ziegelei hier keine, wie Gümbel gemeint hatte, vom Tegel unterteuften, anstehenden Nummulitengesteine wahrnehmen konnte, hat (1897) M. Vacek* deshalb und auf Grund wiederholter eigener Exkursionen (1893 und vorher) die von uns später bestätigte Vermutung ausgesprochen, daß es sich bei Radstadt nur um lose, das heißt auf sekundärer Lagerstätte auftretende, nicht aber um anstehende Eozänkalke handle. Im selben Jahre traf E. v. Mojsisovics die Eozängesteine in drei beschränkten, dem Mandling- dolomit direkt auflagernden »Denudationsrelikten« an, die ihm zweifellos für eine einst viel größere Verbreitung des Eozäns auf dem Triasdolomit zu sprechen schienen. Das erste Vorkommen lag rechts am Wege von der Taurach zur Kranabetkapelle, das zweite etwas ausgedehntere westlich vom Hohen Zaun (= Ober-Zaim) im Lobenauer Walde — namentlich in dem dortigen schluchtartigen Graben — und das dritte in dem sich daran westwärts anschließenden Streifen von Wald- und Wiesengehänge- Es waren teils reinere, teils braune sandige und auch bis haselnußgroße Quarzgeröllchen einschließende Nummulitenkalkstücke, welche an den bezeichneten Stellen aus dem Sich auf dem Dolomit aus- breitenden humösen Boden zutage kamen. Während v. Mojsisovics — abweichend von uns — eine eigentliche Abrollung dieser Brocken leugnet und dieselben vielmehr für die Loswitterungen von gering- mächtigen, im Waldboden versteckt anstehenden Bänken hält, möchte er die von Gümbel in der Lobenauer Ziegelei entdeckten Eozängesteine bloß als zufällig von der sich dahinter erhebenden Dolomithöhe herabgerutschte, lose Rollstücke betrachten. Die hier gegen den Triasdolomit einfallenden und auch Lignitschmitzchen enthaltenden Tone (Letten), die v. Mojssiovics 1897 wegen einer geringen Gipsführung irrtümlich als Werfener Niveau, später (1900)° aber richtig als tertiäre Bildung auffaßte, sei von dem Komplexe der Nummuliten- schichten wohl zu unterscheiden. Ähnlich äußerte sich 1900 F. Frech: »Eine stratigraphische Beziehung der Braunkohlen- formation des Ennstales zu den auf der Höhe des Diploporendolomites übrig gebliebenen Nummuliten- reliefen besteht nicht. Beide Tertiärablagerungen sind der Bildungsart und dem Bildungsraum nach gänzlich verschieden und gehören zwei verschiedenen Transgressionen an.«’ 1 W. v. Gümbel, Geologische Bemerkungen über die warmen Quellen von Gastein und ihre Umgebung, p. 383. 2 Es erscheint rätselhaft, wie v. Gümbel (1. c.) diese räumlich ziemlich beschränkte und unzweifelhaft zur Mandling- trias gehörige Breccienbildung bei ihrer typischen Kalknatur folgendermaßen beschreiben konnte: »Diese auf weite Strecken hin bloß aus meist scharfkantigen, weißen, selten rötlichen Quarztrümmern mit quarzsandigem Bindemittel bestehende, mächtige Breccienbildung, unmittelbar an und auf Kalk oder phyllitischen Tonschiefer aufgesetzt, ist eine aus der jetzigen Oberflächen- gestaltung nicht zu erklärende Erscheinung.« 3 F. Frech, Über den Gebirgsbau der Radstädter Tauern (1897), p. 1255. 4 M. Vacek, Einige Bemerkungen über den Gebirgsbau der Radstädter Tauern (1897), p. 55. 5 E. v. Mojsisovics, Geologische Revisionstouren im obersten Ennsgebiete. Verhandl. d. k. k. geol. Reichsanstalt, 1900, p. 9. 6 F. Frech, Zur Geologie der Radstädter Tauern, p. 11. ß 7 Dieser Satz ist im allgemeinen berechtigt, wenn man die Eozängesteine als solche, nicht aber ihr geröllartiges Vor- kommen auf sekundärer Lagerstätte im Auge hat, das wohl der gleichen Ablagerungsphase (Miozän) angehört wie die a re er ee Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 175 Im folgenden Jahre hat F. Frech eine kurze zusammenfassende Beschreibung des Radstädter Eozänvorkommens veröffentlicht,' dessen petrographische Beschaffenheit eine äußerst mannigfaltige sei: Man könne rötliche oder braune dichte Kalke, wie sie in der Trias niemals beobachtet werden, graugrünliche Mergel ohne Versteinerungen, graue Kalke mit seltenen Nummuliten und Kalke, die ent- weder nur aus abgerollten Nummuliten oder aus Nummuliten und Glimmerblättchen oder aus Nummu- jiten und Quarzgeröllchen bestehen, unterscheiden. Wenn die Eozängerölle überhandnehmen, so ent- wickle sich ein echtes, rötlich gefärbtes Konglomerat, das auch bei Ober-Zaim und oberhalb Lobenau, hier mit braunem, etwas sandigem Kalke, vorkomme.? Die genannten, höchst bezeichnenden Gesteine, die bei Radstadt nur infolge ihres geschützten Auftretens in einem Längstale erhalten geblieben seien, hat Frech niemals in Moränen oder Glazialschottern wiederfinden können. Die 1905 von Mojsisovics ausgesprochene Behauptung,” daß der bei Radstadt vorkommende Nummulitenkalk an der Basis der braunkohlenführenden Tertiärbildung des oberen Ennstales erscheine und in ein zu ihr gehöriges Konglomerat übergehe, entspricht nicht den Beobachtungstatsachen. Auf Grund unserer in der Umgebung von Radstadt angestellten Studien haben wir 1908 das Auftreten der Nummulitengesteine als Gerölle auf sekundärer Lagerstätte nachdrücklich hervorgehoben, welche aus einigen wohl am Nordgehänge der Mandlingtrias liegenden Konglomeratlappen bestünde. Letztere könnten dasselbe geologische Alter wie die durch Lignit ausgezeichneten Tertiärablagerungen von Wagrein und des oberen Ennstales und die Letten bei der Kerschbaumermühle (Lobenauer Ziegelei) besitzen oder etwas älter sein als diese.* Daß das Radstädter Eozänvorkommen, welches von den den Nordrand der Alpen begleitenden Eozänschichten zirka 55 bis 60 km, von denen des Gurktales (Guttaring) fast 100 km entfernt sei, auf ostalpiner (Mandling-) und nicht auf lepontinischer (Radstädter Tauern-) Trias erscheine, ist 1909 von E. Suess,? seine geographische Nähe (bis zu zirka 3kım) zu den permisch-mesozoischen Gesteinen dieses an den Semmeringtypus erinnernden Tauerndeckensystems 1910 von H. Mohr‘ hervorgehoben worden, welcher »die Unmöglichkeit, Reste anstehenden Eozäns in der benachbarten Region zu ent- decken«, trotz Trauth’s Beobachtungen für »vielleicht doch noch nicht völlig erwiesen« hält. Im vorigen Jahre haben wir” der Wahrscheinlichkeit Ausdruck verliehen, daß die bisher nur als Gerölle — wohl eines der Mandlingkette aufruhenden Tertiärschotters — bekannten Radstädter Nummulitengesteine auch primär unweit von ihrer jetzigen Lagerstätte im Bereiche der Mandlingserie abgelagert worden wären, in welchem Falle sie als deren jüngstes Schichtglied zu betrachten seien und daß die einstige Verbindung dieses dem Lutetien angehörigen Eozänvorkommens mit den in der Nähe des bayrisch-salzburgischen Kalkalpenrandes befindlichen Alttertiärablagerungen (Kressenberg;» Reichenhall, Mattsee etc.) in der Richtung über Abtenau erfolgt sein könnte. Lignit führenden Schichten von Wagrein und des oberen Ennstales. Aut diese limnisch-fluviatile Bildung den Ausdruck »Trans- gression« anzuwenden, wie es F. Frech getan, ist aber natürlich unstatthaft. 1 F. Frech, Geologie der Radstädter Tauern (1901), p. 17 und 65. 2 Diese Bemerkung geht offenbar auf eine Angabe von Mojsisovics (Über das Auftreten von Nummulitenschichten bei Radstadt im Pongau, p. 216) zurück, welcher oberhalb der Lobenau an dem von der Taurach zur Kranabetkapelle führenden Wege »steil aufgerichtete Konglomerat- und Sandsteinbänke aus Urgebirgsgeröllen« erwähnte, in deren unmittelbarer Nachbar- schaft Brocken von braunem und etwas sandigem nummulitenführenden Kalk aus dem Waldboden hervorkamen. Vgl. dazu auch p- 9, 10 [179, 180] dieser Abhandlung. 3 E. v. Mojsisovics, Erläuterungen zur geologischen Karte ete., SW-Gruppe, Nr.219, Ischl und Hallstatt, p. 52. * F. Trauth in V. Uhlig, Zweiter Bericht über geotektonische Untersuchungen in den Radstädter Tauern, p. 41. 5 E. Suess, Das Antlitz der Erde, Bd. IIl/2, p. 180 und 185. % H. Mohr, Zur Tektonik und Stratigraphie der Grauwackenzone zwischen Schneeberg und Wechsel (Niederöster- reich), p. 203. 7 F. Trauth, Vorläufige Mitteilung über den geologischen Bau der Südseite der Salzburger Kalkalpen (1916), p. 2, und Derselbe, Die geologischen Verhältnisse an der Südseite der Salzburger Kalkalpen (1916), p. 78. 176 Pelrauth: Die in verschiedenen Veröffentlichungen F. Heritsch’s! enthaltenen Angaben über das Eozän von Radstadt gehen hauptsächlich auf unsere Mitteilungen zurück. Welche Rolle schließlich E. Haug und L. Kober dieser interessanten Ablagerung in tektonischer und paläogeographischer Beziehung vom Standpunkte der Deckenlehre aus zugewiesen haben, möge später angeführt werden. ? Verbreitung und Lagerung. (Vgl. das nachstehende Kärtchen Fig. 1 und das Profil Fig. 2, p. 7 [177].) Bevor wir uns der genaueren Beschreibung der Vorkommnisse von Eozängerö!len bei Radstadt zuwenden, scheint es nicht unangebracht, die Mandlingkette daselbst, in deren Bereich ja jene liegen, einer kurzen Betrachtung zu unterwerfen. Mit steilem (zirka 60° und mehr), nordwärts gerichtetem Fallen ruht die Serie der Mandlingtrias auf den grauen bis graugrünen und stellenweise ziemlich quarzhältigen Pinzgauer Phylliten auf, welche Biewalk Du gr Di an, De E REEL en EEE HEHE HE SEHE WE SESESE SE Be a , rt Bd ar +++ + en =; EDEN a Di a vr a ; AR 5 Bea rt ehe el ru ECIURL oo. EB F 7. I u Eue: er al es 2 2 re sel EN ae Ionertehen \ 2 (as a in a >> —u A zu ul il ee ; BA erschbaum-Wuhle GERELor > < FEZIITEZR 272 [L___IAMlmmmm Gold) UN Vachsteinkafk FG@Nlanun -Schuchtenv Plan —| Aamvsonwdolomuk Bi I mläoroise vRalk re] Ianian SS Yurcreikaik -Dokmur Eu] Iimgmier- Iaytlir Geologisches Kärtchen der Mandlingkette östlich von Radstadt, aufgenommen von F. Trauth. — zusammen mit Serizitquarziten — das Nordgehänge des südöstlich von Radstadt gelegenen Vorder- Foga-(= Fager-)Berges bilden, und aus denen etwas südlich vom Biberbach und östlich vom Kaspar- 1 Vgl. die Zitate in unserer Literaturzusammenstellung, p, 39 [209]. 2 Vgl. diese Abhandlung, p. 36—37 [206-207]. j j ü j Das Eozänvorkominen bei Radstadt. 177 bauern in Form einer kleinen. hellen Felsmasse eine. von F. Frech! fälschlich ‚als Triasdolomit, von M. Vacek? richtig als krystalliner Marmor bezeichnete weißliche Einlagerung wandartig aufragt. Als basale Werfener Schichten der Mandlingtrias betrachten wir einen relativ schmalen Zug von schwarzgrauen bis graugrünen und rötlichen kieselig-sandigen Gesteinen, die zum Teil in dunkle Soon Fr Yadwieinkofk Inumnkalk Imonwolomut Singen shnlät Mushulkofk „dolomitinchr Serinikopvonnik lmoimm LI] Iewvion (docoen Berotke) Geologischer Querschnitt durch die Mandlingkette östlich von Radstadt. glimmerige Schiefer übergehen und sich an der Nordseite des Biberbachgrabens vom Taurachtal gegen das Gehöfte Lobner hinziehen, um dort unter einer oberflächlichen Diluvial-(Moränen-)Decke zu ver- schwinden, dann aber wieder ein wenig nördlich vom Hackl-Bauern zum Vorscheine zu kommen. Auf diese »kieseligen Werfener Schichten« folgt dann gegen Norden zunächst ein allerdings nur stellenweise — so südöstlich von der Kranabetkapelle und nordwestlich vom Hackl — entwickeltes sehr schmales Band von dunkelgrauem, zum Teil etwas kalkigem Dolomit, welcher gewissermaßen die tiefste Partie des lichten Mandlingdolomites darstellt und wohl ein Muschelkalk-Niveau (Gutensteiner Schichten) repräsentiert, und weiterhin der eben erwähnte hellgraue bis weißliche, brecciöse Dolomit (Ramsau-, vielleicht zum Teil. auch Dachstein-, beziehungsweise Hauptdolomit) als Hauptbestandteil der Mandlingserie, über dem sich schließlich gegen das Ennstal hin der rotdurchäderte knollige Dach- steinkalk der Zaimberge (Lobenauer Steinbruch, Nordwände des Ober- und Unter-Zaims) einstellt.? Infolge einer untergeordneten, den Basaltteil der Mandlingkette durchziehenden Schuppenbildung erscheinen innerhalb der erwähnten Zone kieseliger Werfener Schichten nördlich vom Biber-Bach einige geringfügige Felschen von dunkelgrauem, weißlich durchäderten Kalkstein (Gutensteiner Kalk) aneinandergereiht, in deren Fortsetzung sich ein wenig westlich vom Lobner eine längliche Partie helleren Mandlingdolomites einstellt. Eine an deren Ostende sichtbare kleine Felsmasse von fleisch- bis rosa- rotem und auch etwas grauem, dünnbankigem Kalk dürfte wohl ähnlich wie der Kalkstein an der Nordwestflanke des Vorder-Foga-Berges paläozoischen Alters und als Unterlage der zur höheren Schuppe gehörigen kieseligen Werfener Schichten aufzufassen sein, so daß zwischen ihr und dem anstoßenden Dolomit die Wechselfläche durchziehen würde. 1 F. Frech, Geologie der Radstädter Tauern, p. 22. 2 M. Vacek, Über den neuesten Stand der geologischen Kenntnisse in den Radstädter Tauern. Verh. d. k. k. geol. Reichs.-A. 1901, p. 388. 3 Vgl. über diese Triasfolge F. Trauth in V. Uhlig, Zweiter Bericht über geotektonische Untersuchungen in den Rad- städter Tauern, p. 39 bis 41. 178 F. Trauth, Offenbar infolge einer vielleicht auch schuppenartig-synklinalen Einfaltung erscheint inmitten des typischen Mandlingdolomites etwas nördlich von der Hackl-Hütte eine schmale, langgestreckte Zone von hellem Dachsteinkalk, der dann weiter im Norden die gegen das Ennstal hin abstürzenden Fels- wände der Zaim-Berge zusammensetzt.! Hier ist er als hellgraues und weißliches Kalkgestein entwickelt, welches gewöhnlich einen gewissen Tongehalt in Form eines es durchziehenden, feinen, rötlichen Geäders aufweist und infolge- dessen auf den etwas knollig werdenden Anwitterungsflächen oft eine auffällig rote Färbung annimmt, wie man sie besonders schön schon vom Ennstale aus an den Nordabstürzen der Zaim-Berge wahr- nehmen kann. Von Fossilien haben wir in diesem mitunter auch Evinospongien enthaltenden Dach- steinkalk am Ober-Zaim Durschnitte von Megalodonten und in dem schluchtartigen nördlich von Gut-Moos und westlich vom Ober-Zaim gelegenen Graben bei der von Mojsisovics entdeckten Fund- stelle von Eozängesteinen Durchschnitte von Korallen (Montlivaltia cf. norica Frch.?, Thecosmilia sp.), Bivalven (Megalodon sp. u. a.) und Gastropoden (Chemnitzia sp. u. a.) aufgefunden. An der Grenze des auch stellenweise intensiv rotgrau bis rot werdenden, bröckelig-zerruschelten Mandlingdolomites gegen den ihn überlagernden Dachsteinkalk stellt sich der schon früher erwähnte von Gümbel irrtümlich mit einer Quarzbreccie verwechselte geringmächtige Breccienkalk ein, welcher aus kleinen unregelmäßig-eckigen Kalkbrocken von weißlicher oder hellgrauer Färbung besteht, die in einer etwas tonigen und bei der Verwitterung lebhaft rotbraun werdenden Kalkmasse eingebettet sind. Man kann dieses scheckige und wohl eine Sedimentär-(Primär-)breccie darstellende Gestein von dem bei der Lobenauer Ziegelei befindlichen Steinbruch, wo es namentlich zum Kalkbrennen abgebaut wird und eine wichtigere Rolle spielt als der hier bereits größtenteils denudierte Dachsteinkalk, ost- wärts bis zum Ober-Zaim klar verfolgen. Deutlich ist, es auch in dem durch das Vorkommen der Eozängerölle ausgezeichneten schluchtartigen Graben nordnordwestlich von Gut-Moos aufgeschlossen. Die von den Ennsalluvien verdeckte Grenze der steil nordwärts verflächenden, triadischen Mand- lingkette gegen die das nördliche Gehänge des Ennstales zusammensetzenden Grauwackenschiefer (Pinzgauer Phyllite) des Roßbrandrückens stellt nach unserer Überzeugung eine postgosauische oder vielleicht posteozäne Schuppenfläche dar, an welcher die Mandlingserie bis zu einer wohl nicht allzu- großen Tiefe hinabtaucht.? Daß an derselben aber auch später noch Dislokationen von geringerer Bedeutung zur Auslösung gelangen konnten, beweist das flache (mit zirka 15°) südwärts gegen die Mandlingtrias gerichtete Ein- fallen der wahrscheinlich miozänen Süßwassertone in der Lobenauer Ziegelei, welches C. W. v. Gümbel und E. v. Mojsisovics zu der Vorstellung führte, daß dieselben den Triaszug unterteuften, bezüglich 1 Diese Dachsteinkalke des Mandlingzuges sind zuerst von C. W. v. Gümbel beobachtet worden, welcher in seinen »Geologischen Bemerkungen über die warmen Quellen von Gastein und ihre Umgebung«, p. 383 sagt: »Am Zaumberge auf dem Sattel zwischen Radstadt und Forstau< (= Heiml-Scharte) »sind es dachsteinkalkartige unregelmäßig aufgehäufte Felsklötze mit Spuren von Versteinerungen wie in den Kalkalpen«. 2 Im Gegensatz zu E. Haug und L. Kober, die den Mandlingzug für die südlich unter den höheren ostalpinen Decken wieder zZutagetretende bayrisch-niederösterreichische Trias halten, ist er uns als Schuppe eine schiefe Mulde mit fehlendem Hangendschenkel, deren Anschluß an die Triasschichten des weiter nördlich gelegenen Werfen-St. Martiner Schuppenlandes über die Pinzgauer Phyllitte des Roßbrandrückens hinweg gesucht werden muß. Vgl. F. Trauth, Die geologischen Verhältnisse an der Südseite der Salzburger Kalkalpen, p. 78. Mögen wir auch mit E. v. Mojsisovics (Geologische Revisionstouren im obersten Ennsgebiete. Verh. d. k. k. geol. Reichs-A., 1900, p. 8) die besagte Nordgrenze der Mandlingtrias als die hervorstechendste tektonische Eigentümlichkeit des obersten Ennstales bezeichnen, so kommt ihr doch keinesfalls der ihr von dem genannten Forscher zuerkannte Charakter eines gewöhnlichen Bruches (»Ramsaubruches« v. Mojsisovics) zu. Die von F. Frech (Geologie der Radstädter Tauern, p. 28 bis 29) vertretene Ansicht, daß die Mandlingkette außerdem im Süden von einer Verwerfung begrenzt sei und so einen »Grabenbruch« darstelle, ist durch den von uns erbrachten Nachweis von Werfener und Guten- steiner Schichten an ihrer Südgrenze selbstverständlich hinfällig geworden. Das Eozinvorkommen bei Radstadt. 179 von ihm überschoben seien. ! Sicherlich handelt es sich dabei aber nur um eine ziemlich untergeord- nete sekundäre Absenkung dieser der Mandlingkette ursprünglich angelagerten Tertiärbildung?” gegen die letztere, eine Bewegung, wie sie völlig analog auch die Neigung des Wagreiner Tertiärzuges gegen die im Süden an ihn stoßenden Pinzgauer Phyllite hervorgerufen hat. Wenn auch in den schwarzgrauen, graugrünen und roten Letten der Lobenauer Ziegelei bisher keine Fossilspuren aufgefunden worden sind, so berechtigt uns doch ihre dem lignitführenden Wag- reiner Tertiärzug entsprechende Lagerung, ihr Auftreten in der gleichen Tiefenfurche (Wagreiner Sattel- Oberes Ennstal) wie letzterer und die braunkohlenhältigen Tertiärschichten bei Gröbming (Tipschern etc.) und Steinach und endlich das Vorkommen wenn auch ganz geringfügiger Pechkohle- stückchen und -schmitzchen darin, ihnen dasselbe geologische Alter zuzuschreiben. Nach Pflanzen- resten, die seinerzeit im Wagreiner Tertiär und bei Steinach aufgesammelt und von C. v. Ettings- hausen als Ouercus Drymeja Ung., Betula prisca Ett, Daphnogene (= Cinnamomum) polymorpha Ett. und Glyptostrobus oeningensis A. Braun bestimmt worden sind, handelt es sich um miozäne Bildungen von limnisch-fluviatiler Natur?, welche man mit größter Wahrscheinlichkeit den lignit- führenden Ablagerungen von Fohnsdorf und Leoben an der Mur, Göriach bei Turnau und Parschlug im Mürzgebiet, von Pitten am Steinfeld und Brennberg bei Ödenburg (»Stufe der Lignite von Pitten«, etwa der Zeit zwischen der I. und II. Mediterranstufe entsprechend) wird gleichstellen können.* Wenn wir uns nun den einzelnen Fundstellen der Radstädter Eozängesteine zuwenden, so wäre als erste ir die eben beschriebene Eobenauer Ziegelerube? zu nennen, in der, wie ‘bereits früher erwähnt, C. W. v. Gümbel 1889 zuerst derartige Stücke entdeckt hat. Obwohl nun nach ihm weder E. v. Mojsisovics, F. Frech und M. Vacek noch wir selber hier Brocken des Nummulitenkalkes zu bemerken vermochten und daher die von Mojsisovics geäußerte Meinung vieles für sich hat‘ daß Gümbel’s Funde nur lose Rollstücke gewesen seien, die von der benachbarten Triaskette zufällig in die Lettengrube hinabgerutscht wären, halten wir es gleichwohl für möglich, daß vielleicht doch einmal unter den im Tegel — besonders in seiner obersten roten Lage — vorkommenden, vielfach der Mandlingtrias entstammenden Geröllen auch ein aus Nummulitenkalk bestehendes angetroffen werden könnte. Ein solcher Fund wäre natürlich eine wertvolle Bestätigung unserer Annahme, daß die sekundäre Lagerstätte der Eozängesteine, welche wohl in einigen auf der Mandlingkette liegenden Konglomeratlappen besteht, der Tertiärablagerung in der Lobenauer Ziegelei etwa äquivalent sei. 2. Ein zweites Vorkommen ist von E.v. Mojsisovics festgestellt und folgendermaßen beschrieben worden (1897, 1. c., p. 216): »Ein dürftiger, nur bei genauer Beobachtung wahrnehmbarer Aufschluß der Nummulitenschichten liegt rechts am Wege, welcher von Taurach zur Kranabitkapelle oder über die Lobenau nach Forstau führt. Wenn man die Poststraße verlassen und die in der Höhe befindlichen Häuser passiert hat, bei welchen Triasdolomit ansteht, gelangt man zu steil aufgerichteten Konglomerat- und Sandsteinbänken aus Urgebirgsgeröllen. In der unmittelbaren Nachbarschaft der Sandsteinbänke streichen aus dem Waldboden Brocken des nummulitenführenden Gesteins hervor. Es ist dies ein brauner, etwas sandiger Kalk, dessen nahe chronologische Beziehung zu den vorher 1 Vel. C. W. v. Gümbel, Über einen Nummulitenfund bei Radstadt, p. 231, und E. v. Mojsisovics, Geologische Revisionstouren ete., p. 9. 2 Diese ursprüngliche Anlagerung ist bereits von F. Frech (Geologie der Radstädter Tauern, p. 17 bis 18) aus dem reichlichen Auftreten von Mandlingdolomit-Geröllen in einer Lage des Tones erschlossen worden. 3 Vgl. F. Frech, Geologie der Radstädter Tauern, p. 17 bis 18, und G. Geyer, Über den geologischen Bau der Warscheneckgruppe im Toten Gebirge. Verh. d. k. k. geol. Reichs-A., 1913, p. 307 bis 308. 4 Vgl. C. Diener, Bau und Bild der Ostalpen und des Karstgebietes, p. 471 bis 472, und R. Hoernes, Bau und Bild der Ebenen Österreichs, p. 949 bis 950. 5 Auf unserem Kärtchen der schwarze Fleck unmittelbar südöstlich von der Kerschbaummühle. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band, 24 180 F. Trauth, erwähnten Sandsteinen und Konglomeraten daraus hervorgeht, daß nicht selten Quarzgerölle bis zur Haselnußgröße in demselben neben den Nummuliten eingebettet sind. Es steht alsbald längs des Weges wieder Triasdolomit an, während die tertiären Schichten sich wahrscheinlich als Unterlage des Wald- und Wiesenbodens oberhalb des Weges noch ausbreiten dürften. Lose Brocken des Nummulitenkalkes finden sich am Dolomitgehänge gegen den Steinbruch und gegen die oben erwähnte Ziegelei.« Nach unseren über das Auftreten der Radstädter Eozängesteine gewonnenen Erfahrungen möchten wir auch bei diesem zwischen der Taurach bei Löbenau und der Kranabetkapelle gelegenen Vor- kommen, welches wir leider nicht wiederfinden und daher bloß ungefähr auf Grund der obigen Literatur- angabe in unser Kärtchen eintragen konnten, nicht an auswitternde Brocken eines dort im Waldboden anstehenden Nummulitengesteines, sondern nur an derartige Gerölle denken. Was ferner die von E. v. Mojsisovics beobachteten »steil aufgerichteten Konglomerat- und Sandsteinbänke« betrifft, wollen wir es dahin gestellt sein lassen, ob sie einen miozänen Konglomeratlappen mit Eozängeröllen dar- stellen oder, wie fast wahrscheinlicher, da Mojsisovics letztere nicht daraus anführt, eine etwa in- folge einer Rutschung dislozierte Diluvialbildung. | 3. Einige Gerölle von Eozängesteinen fanden wir zirka 250 m östlich von der Lobenauer Ziegelei, also fast südlich von der (an der Radstadt—Mandlinger Straße gelegenen) Häusergruppe Eggl-Dörfl. Sie lagen ziemlich tief unten am Gehänge der Mandlingkette, ungefähr an der Grenze zwischen Dachsteinkalk und Mandlingdolomit und demnach hauptsächlich im Bereiche des rot-weiß- scheckigen Breccienkalkes. 4. Von diesem Punkte aus beiläufig I km flußabwärts gehend, gelangen wir zu einem besonders reichlichen Vorkommen von Eozängeröllen, die hier auch von solchen aus Quarz, kieseligem Gestein, triadischem und krystallinem Kalk u. a. begleitet werden. Der Fundplatz liegt an und zwischen einigen sehr kleinen Wasserrissen, welche hier etwa süd- südöstlich von Doppellehen (Gehöfte an der Straße Radstadt—Mandling) in das tiefere Gehänge der Mandlingtrias eingeritzt sind, in geringer Höhe über den Ennstalalluvien nahe der Grenze des Dachsteinkalkes und (darüber aufgeschlossenen) Dolomites, teils auf diesem, teils auf jenem.! Die beim Durchschürfen der darüber gebreiteten Bodendecke in bemerkenswerter Menge zum Vorscheine kom- menden Rollsteine erwecken entschieden den Eindruck, daß sie an Ort und Stelle liegengebliebene, höchstens wenig umgelagerte Auswitterungsprodukte einer Konglomeratbildung darstellen, von denen, wenn iiberhaupt, wohl gerade an dieser Örtlichkeit noch anstehende Spuren einmal im Waldboden ent- deckt werden könnten. 5. In einem mit Baumwuchs bestandenen Gehängestreifen, welcher sich in der Gegend südlich vom Kreuzsacher (Bauernhof auf der bezeichneten Reichsstraße) zwischen den tieferen und höheren Dachsteinkalkwänden des Nordabsturzes der Mandlingkette hinzieht, und den wir vom Tale aus über einen Holzschlag erreichen konnten, der uns das Übersteigen des unteren Felsenhindernisses er- _ leichterte, sammelten wir mehrere sandige Nummulitenkalkgerölle auf. Es ist nicht sicher, ob dieselben aus einem hier früher vorhanden gewesenen Konglomeratlappen stammen oder von der sich darüber erhebenden Kammhöhe herabgerollt sind, woselbst wir gleich — in einem Bachgraben — die letzte Fundstelle der Eozängesteine kennen lernen werden. 6. Es ist dies das zuerst von E. v. Mojsisovies bemerkte und später auch von F. Frech? besuchte Vorkommen im Lobenauer Walde, oben — in etwa 1000 m absoluter Höhe — auf der 1 Man erreicht den Platz, an dem die erwähnten kleinen Wasserrinnen zu sehen sind, am leichtesten. wenn man auf der unmittelbar südlich von Doppellehen befindlichen Brücke die Enns überschreitet und dann an deren rechtem Ufer, ein prar Zäune passierend, zirka 500 bis 600 Schritte talab wandert. Zur Zeit unseres Besuches vor fast zehn Jahren lag.der ergiebigste Fundpunkt nur wenige Meter über dem Talboden knapp an der Westseite eines den Berg hinanziehenden schmalen Wald- durchschlages. 2 Vel. F. Frech, Geologie der Radstädter Tauern, p. 17, Fußnote 3. Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 181 Mandlingkette, westlich vom Ober-Zaim. Zirka 700 m nordnordwestlich vom Gehöfte Gut-Moos ent- fernt, nähert sich hier eine deutliche, im Auwald an der Südseite des Ober-Zaim beginnende Talfurche dem Nordabsturz der Mandlingtrias, über welchen sie hier in niederschlagsreicher Jahreszeit einen Wasserlauf als kaskadenbildendes Bächlein dem Ennstale zusendet. ! Kurz bevor man nun, von Süden kommend, die Oberkante des erwähnten Steilhanges erreicht, sieht man in dem hier fast schluchtartig erscheinenden Graben ungefähr an der durch den rotweiß- scheckigen Breccienkalk markierten Grenze zwischen dem Mandlingdolomit und hellem, knollig ver- witternden Dachstein-(Zaim-)kalk auf diesen steil nordwärts verflächenden Triasbänken die nummuliten- reichen Eozängerölle herumliegen. Die meisten derselben treten, von Rollstücken aus Quarz und anderen Gesteinen begleitet, im Bereiche des Dachsteinkalkes auf, dessen losgelöste, Fossildurchschnitte (Chemnitzia sp., Megalodon sp., Korallen etc.) zeigende Blöcke sich den Tertiärgeröllen beimengen. Eine Verwechslung beider ist aber bei genauerer Betrachtung schon deshalb ausgeschlossen, da erstere keine Abrollung und nie eine Spur von Sandgehalt erkennen lassen. Am einfachsten mögen die hier vorkommenden Eozängerölle als Überbleibsel eines heute der Abtragung bereits zum Opfer gefallenen Konglomeratlappens erklärt werden, welcher an dieser Stelle oder doch in ihrer nächsten Nähe einmal die Mandlingtrias bedeckt hat. Falls diese vermutlich einst weiter über die Mandlingserie ausgebreitete Konglomeratbildung, welche wir uns als sekundäre Lagerstätte der Eozängerölle zu denken haben, mit den Tonen der Lobenauer Ziegelei (Miozän, etwa Niveau der Lignite von Pitten)? gleichalterig wäre, so müßte wohl mit der Möglichkeit von Funden derartiger Rollsteine auch innerhalb der Lettenablagerung zu rechnen sein. Sollte hingegen jenen Konglomeraten ein etwas höheres geologisches Alter zukommen (vielleicht Oligozän)°, so könnten natürlich solche Gesteine nur im Liegenden der Tone, also in einer gewissen Tiefe unterhalb der Lobenauer Ziegelgrube erwartet werden. Da wir in einigen konglomeratisch-sandig entwickelten Eozängeröllen — so in den zu den Schliffen Nr. 13 und 20 gehörigen — neben den Quarzeinschlüssen auch solche von hellem, typischen Mandlingdolomit und etwas Zaim-(Dachstein-)Kalk wahrnehmen konnten, müssen die Nummuliten- schichten sicherlich vor ihrer Umlagerung im Bereiche oder doch in nächster Nähe der Mandlingtrias abgelagert worden sein, und zwar gewiß auch in keiner großen Entfernung von ihrer wahrscheinlich miozänen sekundären Lagerstätte, da sich sonst die nicht selten bis zu doppelter Faust-, ja in verein- zelten Fällen sogar bis über Kopfgröße reichenden Dimensionen ihrer Gerölle schwerlich erklären ließen. Die Mehrzahl der letzteren bleibt allerdings kleiner und hält sich etwa zwischen dem Umfange eines Eies und einer kleinen Faust. Wenn die Oberfläche der aus reinerem Kalk bestehenden Rollstücke ziemlich glatt und wohl- gerundet, der durch Quarzkörnchen und -geröllchen sandig oder konglomeratisch verunreinigten aber nur unvollkommen rundgescheuert und rauh ist, so hängt dies jedenfalls auch mit ihrer nachträglichen Verwitterung zusammen, welche ja die widerstandsfähigen Quarzkomponenten aus der weicheren Matrix von Nummulitenkalk deutlich herausarbeiten mußte (vgl. Textfig. 3, p. 12 |182)). Gesteinsbeschaffenheit und Fossilführung. (Vgl. die Tabelle p. 16 bis 17 |186 bis 187].) Die von F. Frech festgestellte petrographische Mannigfaltigkeit der Radstädter Eozängesteine finden wir in den von uns beobachteten Geröllen vollauf bestätigt. 1. Nicht selten erscheinen darunter solche aus Nummulitenkalk, welcher von vielen Sand- körnlein und erbsen- bis nußgroßen glatten Geröllchen aus weißlichem, hell-, dunkel-, gelblich- oder 1 Einem im Ennstale stehenden Beobachter stellt sich dieser Graben als auftälliger, südsüdöstlich vom Gehötte Brunn (an der Straße Radstadt— Mandling) gelegener Einschnitt in die Kammlinie des Mandlingzuges dar. 2. Vgl. F. Heritsch, Handbuch der regionalen Geologie (1915), p. 54 und 110. 182 Dani rötlichgrauem Quarz und mitunter auch von bräunlichen und grünlichen Glimmerschüppchen ver- unreinigt ist! und daher ein sandig-konglomeratisches Aussehen zur Schau trägt. Auch Bröckchen von hellem Dolomit (Mandlingdolomit) und Kalk (Zaim-Dachsteinkalk) und dunklerem Phyllit schließt er zuweilen ein. An der Oberfläche der kalkigen Gesteinsmasse (Matrix), welche weißlich-, gelblich- und bräunlichgrau oder rötlichgelb gefärbt ist, wittern oft die linsenförmigen Schalen größerer Nummuliten (mit einem Durchmesser bis zu 2cm) und Molluskenfragmente aus. Auch Echinodermenzerreibsel sind stellenweise zu bemerken. Diese Gesteinsausbildung zeigen u. a. die zu unseren Dünnschliffen Nr. 13, 20, 22, 27 und 29 gehörigen Gerölle. 2. Recht häufig sind weißliche bis hellgelblichgraue, mehr oder weniger sandhältige Kalksteine (Sandkalke), an deren rauh anzufühlender, nur selten gelblichbraun werdender Verwitte- Fig. 3. Bozängerölle von Radstadt im Pongau. a. Aus sandig-konglomeratischem Nummulitenkalk. 2 b. Aus etwas sandigem, dunkelgrauem Gastropodenkalk. 3 Zirka 4/5 der nat. Größe. rungsoberfläche häufig kleine Assilinen-Schälchen (Assilina exponens Sow.), daneben aber auch mitunter linsenförmige Nummulinen, spätige Echinodermenfragmente und Molluskenreste sichtbar werden. Diesem Typus folgen die Rollstücke, aus welchen die Schliffe Nr. 5, (8 bis 10), 18, 21, (25, 33) und 26 hergestellt sind. 3. Am häufigsten erscheinen gelblich-, bräunlich- oder rötlichgraue ziemlich sandige Kalk- steine (Sandkalke), welche beim Befeuchten durch den Geruch einen gewissen Tongehalt verraten. Sie pflegen mit gelbbrauner Oberfläche zu verwittern und zeigen dann hier viele kleine Schälchen von Assilinen (Assilina exponens Sow.) wie auch von Nummulinen, ferner Echinodermen- und Mollusken- bruchstücke. Mitunter vorhandene Alveolinen und Beimengungen von Biotit- und Chloritschüppchen und dunklen (kohligen?) Partikelchen beobachtet man mit freiem Auge erst bei sehr genauer Betrachtung. 1 Unter dem Mikroskop bemerkt man in den Eozängesteinen zuweilen auch winzige Körnchen von Apatit, Zirkon, Rutil, Turmalin u. a., die aus den krystallinen Schiefern der Umgebung stammen. 2 Davon Schliff Nr. 20 hergestellt. 3 Davon Schliff Nr. 19 und 30 hergestellt. Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 183 Diese petrographische Ausbildung tritt uns an den zu den Schliffen Nr. (6, 7), 11, 12, (14, 15) und 23 gehörigen Geröllen entgegen. 4. An sie schließt sich ein graubraunes, sandiges Kalkgerölle (Schliffe Nr. 24, 31, 32) an, das jedoch wegen der zahlreichen, an seiner weißlichgelben, rauhen Verwitterungsoberfläche hervor- tretenden und von einigen Gastropodenresten begleiteten Schälchen eines zierlichen Dentalium (Dentalium cf. nitidum Desh.) besondere Erwähnung verdient. 5. Durch eine auffällige Beimengung zahlreicher Glimmerschüppchen — vorwaltend silber- glänzender Muskovitblättchen mit einem Durchmesser bis zu zirka 5 mm — und auch bräunlichgelber und grauer Quarzkörnlein ist ein graugelbes Kalkgerölle (Schliff Nr. 28) charakterisiert, dessen rauhe, hellgelbe Verwitterungsoberfläche viele kleine Assilinen und linsenförmige Nummulinen und auch Bivalvenreste und Lithothamnienflocken zeigt. 6. Eines der vorliegenden Rollstücke (zu den Schliffen Nr. 19 und 30 gehörig) besteht aus einem ziemlich dunkelgrauen, durch umkrystallisierten Caleit etwas spätig gewordenen Kalkstein, welcher durch feinen Quarzsand verunreinigt ist und auch, wie namentlich das Mikroskop erkennen läßt, viele zarte Schüppchen von Glimmer (Biotit und Chlorit) und feine schwarze (wohl kohlige) Partikelchen enthält. Seine hellbräunlichgraue Verwitterungsoberfläche ist dicht mit Querschnitten von größeren und kleineren Molluskenschalen, besonders Gastropoden, bedeckt. 7. Das fossilreichste unter allen genauer untersuchten Geröllen (Schliff Nr. 16, 17, 34, 35) wird von einem festen, relativ schwach sandig verunreinigten und rötlich und gelbgrau gesprenkelten Kalkstein gebildet, welcher im frischen Bruche ziemlich viele spätigglitzernde Echinodermenfrag- mentchen aufweist. An der rauhen Verwitterungsoberfläche erscheinen kleine linsenförmige Nummulinen und hie und da auch flache Orthophragminen, die aber samt den Lithothamnienfragmentchen erst im Schliffe zahlreich und deutlich hervortreten. Durch seine feinscheckige, dem Strukturbilde eines kleinkörnigen Granites nicht unähnliche Zeichnung und die außerordentliche Menge der darin vorhandenen winzigen Organismenreste, die jeden Dünnschliff buchstäblich erfüllen, erinnert dieses Gestein überaus an den sogenannten »Granit- marmor« der südbayrischen Eozänablagerungen.! Daß der letztere hauptsächlich schmutzigweiß und schwarz, nicht aber rötlich gesprenkelt zu sein pflegt, ist fast der einzige Unterschied zwischen beiden. 8. Dem vorigen Gesteine steht zwar an Artenzahl, aber keineswegs an Individuenreichtum seiner Foraminiferen und sonstigen Organismenreste ein fester (dichter) und sehr reiner Kalk von gelb- lichweißer Färbung nach (Gerölle mit den Schliffen Nr. 1 bis 4), dessen Anwitterungsfläche von zahlreichen kleinen, linsenförmigen Nummulinen bedeckt ist. An einem durch das Rollstück gelegten polierten Anschliff erkennt man überdies viele hellweiße Flocken und schälchenumwachsende Krusten von Lithothamnien und besonders zahlreiche, verschiedenartige Orthophragminengehäuschen, deren auffällige Menge diesem Gesteine den Charakter eines Orthophragminen-Kalkes verleiht. 9. F. Frech hat außer Gesteinstypen, welche den von uns beobachteten und geschilderten gut entsprechen, auch noch »Kalke, die ausschließlich aus abgerollten Nummuliten bestehen, und 1 K. E. Schafhäutl hat den in Oberbayern als Granitmarmor bezeichneten, etwas quarzig-tonigen Kalk, der an verschiedenen Stellen (namentlich bei Sinning unweit von Neubeuern am Inn) als Bau- und Kunststein gebrochen wird, folgen - dermaßen beschrieben (Südbayerns Lethaea geognostica. Der Kressenberg, p. 5): »Die Masse ist dicht, einer schönen Politur fähig, schmutzigweiß, schwarz gesprenkelt. Bei näherer Betrachtung bemerkt man, daß die ganze Gesteinsmasse aus einem Aggregate von beinahe mikroskopischen, rundlichen, oft wurmartigen oder zu größeren Flächen ausgebreiteten Bryozoen, Korallen und Amorphozoen« (— Foraminiferen) «besteht, von welchen die einzelnen Individuen bald weißlich, bald braun, bald schwarz erscheinen, wodurch unser Gestein das fleckige Aussehen von feinkörnigem Granit erhält. Nur sparsam sind hie und da kleine Nummuliten aultretend.« 184 K Tranelır 10. »graugrünliche Mergel ohne Versteinerungen« aus dem Radstädter Eozän angeführt. Bei letzteren bleibt es aber wohl infolge des Fossilmangels einigermaßen fraglich, ob sie wirklich dieser Paläogenbildung angehören. Was die Fossilführung der einzelnen hiemit in lithologischer Beziehung gekennzeichneten und von uns mikroskopisch untersuchten Eozängesteine betrifft, so ist dieselbe genauer aus der nachfolgen- den "Tabelle (p. 16°'bis"17 186 bis7187]) zu ersehen. Wir haben im allgemeinen gefunden, daß die Mannigfaltigkeit und Menge der Organismenreste in den relativ reinsten Kalken, dem rötlich- und gelbgrau gesprenkelten (7) und dem weißlichen an Orthophragminen reichen Kalkstein (8) am größten ist, darauf folgen der graugelbe, sandige Glimmer- kalk (5) und die sandig-konglomeratischen Nummulitenkalke (1) und zuletzt, natürlich nur im großen Ganzen, der dunkelgraue sandhältige Gastropodenkalk (6) und die hellgrauen (2) und bräunlichen (3, 4) Sandkalke. Ein Gesamtbild der im Radstädter Eozön auftretenden Lebewelt, wie sie sich aus dem makro- und mikroskopischen Studium aller von uns aufgesammelten Gerölle ergeben hat, bietet gleichfalls die erwähnte Tabelle. Selbstverständlich konnten nur die durch eine charakteristische Gestalt und Struktur ausge- zeichneten, kleineren Organismen wie die Kalkalgen und Foraminiferen, einer näheren Bestimmung zugeführt werden, während eine solche auf Grund der dürftigen Auswitterungen oder Durchschnitte in den Dünnschliffen bei den übrigen Fossilien, den Korallen, Stachelhäutern, Würmern, Molluscoiden und Weichtieren nur in den seltensten Fällen möglich war. Die Namen der als neu erkannten Formen lauten: Furcoporella diplopora nov. gen. nov. spec. (Pia). Rotalia nov. spec. — .nov. spec. aff. Schroeteriana Park. et Jon. Psendogypsina multiformis nov. gen. nov. spec. Rupertia furcateseptata nov. spec. Orthophragmina radstadtensis nov. spec. — discus Rtm. var. nov. minima. Die letztgenannte Spielart und Rotalia n. sp. aff. Schroeteriana Park. et Jon. haben wir auch im Eozän von Kirchberg am Wechsel und Wimpassing am Leithagebirge festgestellt, während die anderen neuen Arten nur in den Radstädter Dünnschliffen zur Beobachtung gelangt sind. Von ihnen beanspruchen Furcoporella diplopora nov. spec. (Pia) und Pseudogypsina multiformis nov. spec. (Trth.) als Vertreter neu aufgestellter Gattungen besonderes Interesse. Geologisches Alter. Wird die alttertiäre Organismenwelt von Radstadt als solche auch durch das reichliche Vor- kommen von ÖOrthophragminen klar und deutlich charakterisiert, so könnte sich eine präzisere Alters- bestimmung doch schwerlich auf dieselben stützen, da die meisten der hierher gehörigen Arten fast im ganzen (besonders allerdings im mittleren und oberen) Eozän und auch im Unter-Oligozän auftreten.! Hingegen bieten uns die Nummuliten zur genaueren Ermittlung des vorhandenen Paläogenniveaus hinreichende Anhaltspunkte. Die in den untersuchten Geröllen enthaltenen Nummulitenarten sind die folgenden: Assilina exponens Sow. Nummnulina irregularis Desh. 1 Vgl. V. Uhlig, Mikrofauna aus dem Alttertiär der westgalizischen Karpathen, p. 152, und P. L. Prever, Fauna a Nuammuliti e ad Orbitoidi dell’Aniene, p. 11 und 13. [bin | Das Eozünvorkommen bei Radstadt. 18 Nummnulina Murchisoni Brunn. — atacica Leym. — millecaput Boub. — perforata de Montf. Dabei ist jede der Nummulina-Spezies in dem einen oder anderen Gerölle mit Assilina exponens Sow. vergesellschaftet und überdies Nummmulina millecapıt Boub. mit N. perforata de Mntf. in einem Rollstücke zusammen beobachtet. ! Wenn wir die von Ph. de la Harpe, H. Douville, Arn. Heim, P. L. Prever und J. Boussac entworfenen stratigraphischen Nummuliten-Skalen zurate ziehen, so können wir daraus für die genannten Nummuliten etwa nachstehende vertikale Verbreitung entnehmen. hh sehr häufig h häufig oder ziemlich häufig N. exponens |N. irregularis|N. Murchisoni, N. atacicus | N. millecaput | N. perforalus s selten und in beschränktem Gebiete Ober-Eozän — — = — 2 — (Italien, Dalmatien) Auversien s — —_ h h h Ober-Luteiien h h h Ih hh h Mittel-Lutetien h h h h hh h Unter-Lutetien h hh Ih h h hı 4 s Unter-Eozän _ (Italien) — = — _ 1 Vgl. die Tabelle auf p. 16 und 17 [186 und 187]. 2 Vel. Ph. de la Harpe, Etude des Nummulites de la Suisse (1881), p- 76 und 77; P. L. Prever, Le Nummuliti della Forca di Presta (1902), p. 119; H. Douville, Terrain nummulitigque du bassin de l’Adour. Bull. de la Soc. geol. de France, 4. ser., tom. V (1905), p. 55; J. Boussac, Sur le terrain nummulitique a Biarritz et dans le Vicentin (1906), p. 558 bis 559; Arn. Heim, Die Nummuliten- und Flyschbildungen der Schweizeralpen (1908), p. 291; J. Boussac, Etudes pal&ontologiques sur le Nummulitique alpin (1911), p. 107;P.L.Prever, La fauna aNummuliti e ad Orbitoidi dei terreni terziarii dell’alta valle dell’Aniene (1912), p. 16 und 21; vgl. auch die Abhandlung von J. Boussac, Etudes stratigraphbiques sur le Nummulitique alpin. Mem. pour serv. A l’explic. de la Carte geol. detaill. de la France (1912). Für die allgemeine Orientierung dürfte es nicht unzweckmäßig erscheinen, wenn wir bier die Gliederung des Eozäns, wie sie mit all den eben zitierten Untersuchungen am besten in Einklang steht, kurz anführen: Unter-Oligozän — Ligurien — Zone Nr. 7 Ph. de la Harpe's. j Ludien == Zone Nr. 6 Ph. de la Harpe’s Ober-Eozän — Priabonien \F Bartonien = >» DB er 1 » Auversien — oberstes Lutetien oder unterstes Bartonien anlorum. oberes = Zone Nr. 4 Ph. de la Harpe's - Mittel-Eozän Lutetien: mittleres = > N REEL Dnteteses— > So D5 ER, N = Unter-Eozän = Ypresien — Suessonien — Zone Nr. | Ph de la Harpe’s. Paleozän Trauth, F. | + ds (qunng vyvmmwung vuınmmng 00 RE es n. Er un a ee Er a a En en res 24 | © —+.| —+ E_ El) "UOof ja N.IBd DuDı1a7901y9S "ye "ds "u « ar > Hal « + Sir Sr TUN waUmDo N a U10N, = Er au A | Bere era se 0 ans e | . en ds 'uzu1g vivpng vuıngvounA]L + 5 - - . . : . : rg Lo,p SisuanvAaappom "To vuıngAowvIg Bee m. m re 2 $ . nl 2g]lro : SE ln | Da a oektg; es sie g1Q,P Psaanıum vunng4o Sr Sr 'q10,p sapıopng vmadıgors a : \ 8 $ i e ; 3 Denen nn nn ds Dmnog ee Pe, > \ : | e A | | ee Eee ae ea un er © 0ER A EZ at " «ds (g vunngoy) vııw2JS1419 4 E . . - 5 : 0 . rn ZEsmuer DipanmumaD 0 v1AVSopoN; male. . 6 o . ae . . . - : : . ne ls (oe) < A ; SE Io 1 Au All or ons rn re De et ? “ ae "q10,Pp Pjvuıamaıı (pumnsoj1a]L) vunoım nz R ‘q10,P S2pionng vunn2org + +/+|+I|+| + ++ S# + |+ ‚ds vjomm + + == = | se | Se Se | 7 “ "q10,P »Suorgo vunoaaıy -- + - Sr ds "we vıvuv]dınos "pp saropgao JE “ds unnuspıydorgdoft ee = En Se an Sie | oe oe. a ae nd De) 2 ae are ler are as Ze || u Su, u | © | u || 16 : ä R eg) RTL < Zr er een | || =, | + || 6 | een | Se 0 0 ana Sa) OO AERO TE dl 0 . . . . . . . . . er kerg) :ds su mlodojdıp, oja1odosung el | | Er E (e) | (m! @ Karl (ae a | | | @) | 2) (g) (DE Ne)E Elo)E lee Ele) Mz)E mie] ylısı) ir 'd Sungrsayosog op yaeu uadAjsurajsan | | | | Barca, | | es Eee Ba Ke we a IRSzE 222 ge | ss |ı TE | 82 | 73 | 18 | 08 Rn | 8T a sI=yL el | ale I ii 101-829 Sal | |$2 | | a | | | | ualjIsso J op uaWeN | KR ae ai ee! | IN UOYHYOSUUN USSLIEOUSSNZEP up yıuı 9[]0.199) | 186 'IpeIspey UOA 9]J0J19SueZzoN usIJyansısJun yosıdoysomymu 19p SuniynzjIssog 157 änvorkommen bei Radstadt. 7) Das Eo a +4 +4 +++ + 4 +4 +4 ++ +4 +4tt++te + + +++ +4 + + + + t+4+4+++ + +4 +++ +++ } Fr ("032 vaıpN) vpodonsvH "ysoq mmpiızm yo mmıpımac ("299 u379097 21750) PwiysmoAagı]amvT " avpınywAaganaL (rZoRsenER) DWIMOISOND) VOZONAT ° ds vındaası (wapıonmyoaz wapıonıy) vpom.ıapouyaT (999 vaodoau.ysy ‘SıwuNaY) vozoypuy ds < "wjeyg-unw 2j21wwL R 'gUNTYOS 10711an0CT « ds mog vsurdsıp < :ds "wy“M] Suvzıva « ds "u sısua1pvispvA « :ds "yorw 2WIg < vıammım "u "ıeA "wyy snasıp vunusvıydoy41o ds vuynmmmN puomw ap supmofßıad (vıjaqmnd) « "-qnog ındvaaıum « < wÄlaT snno0m « « - »uuniIg zuosızoammt « < "ysodq stamyndauı (B3Hu01DT) "NoS suauodxa (vuııssy) Saaınmınmn ds vouına12dg "ds "u vwıdasawsınf vınaadny ds "u szuuofızının vinsdiBopnasg ds uof 32 'yıed Szvjnaısan < ds 'ssy sımngojs vnısdiH 7189 mnuvjd vu2.mN]0T ds wyy]7 27n}04 vuıynmamg ie) Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band, 188 F. Trauth, Versuchen wir es nun, auf Grund dieser Tabelle die stratigraphische Position der verschiedenen, - im Radstädter Geröll-Paläogen vertretenen Gesteinstypen zu ermitteln, so gelangen wir dabei zu einem Ergebnisse wie folgt: 1. Von den sandig-konglomeratischen Nummulitenkalken könnte das zu Schliff Nr. 20 gehörige Gerölle nach der Führung von Nummnlites exponens, ? N. Murchisoni und N. perforatus dem unteren Lutetien entsprechen. Für die übrigen derartigen Rollstücke! läßt sich nur im all- gemeinen ein Lutetien- und höchstens ein Auversien-Alter ableiten. 2. Dasselbe gilt für die hellgrauen, sandigen Kalke, von denen bloß zwei Rollstücke — allerdings mit einer gewissen Reserve — eine nähere Horizontierung gestatten: Das zu Schliff Nr. 18 gehörige, welches Nummnlites exponens und N. irregularis enthält, mag vielleicht unterlutezisch, das zu den Schliffen Nr. 8 bis 10 gehörige mit N. exponens und N. atacicus eventuell oberlute- zisch sein. 3. Unter den bräunlichen, sandigen Kalken dürfte das Gerölle mit Schliff Nr. 12 und Nummnlites exponens, N. irregularis und N. Murchisoni dem Unter-Lutetien entsprechen, während sich die übrigen nur als lutezisch im allgemeinen oder höchstens auversisch kennzeichnen lassen. 4. Dieses ungefähre Alter kommt auch dem bräunlichen, sandigen Dentalien-Kalk (Schliff Nr. 24, 31, 32), E 5. dem sandigen Glimmerkalk (Schliff Nr. 28) und 6. dem dunkelgrauen Gastropodenkalk (Schliff Nr. 19, 30) zu. 7. Die in dem rot- und graugesprenkelten Kalkstein (Schliff Nr. 16, 17, 34, 35) enthaltenen Arten Nummnlites exponens und N. millecaput weisen vielleicht ebenso wie 8. die in dem reinen weißlichen Kalk (Schliff Nr. 1 bis 4) beobachteten Spezies Nummnlites millecapıt und N. perforatus auf mittleres oder oberes.Lut£tien, eventuell sogar auf Auversien hin, so daß diese beiden an Orthophragminen besonders reichen Gesteinsarten möglicherweise die jüngste Ablagerung des Radstädter Eozäns darstellen. Wer hingegen den Unterschieden in der Nummulitenführung der einzelnen Gerölle einen minder- großen chronologischen Wert beimessen will, wird geneigt sein, die verschiedenen Gesteinstypen als etwa gleichzeitig nebeneinander im Radstädter Fjorde abgesetzte Bildungen von differenter lithologischer Fazies zu betrachten. Mag dem aber auch sein wie imm«., jedenfalls wird man ihnen allen mit gutem Recht im allgemeinen ein mitteleozänes Alter zusprechen dürfen. Der alttertiäre Charakter der Radstädter Geröllfauna findet auch in einigen der übrigen Fora- miniferen einen nicht zu verkennenden Ausdruck, wenngleich sie natürlich den Orthophragminen oder gar den Nummuliten bei weitem an stratigraphischer Bedeutung nachstehen. So sind Alveolina oblonga d’Orb. bisher bloß aus dem Eozän, Pulvinulina bimammata Gümb. sp. und P. rotula Kfm. sp. aus dem Eozän oder Oligozän und Nodosaria acuminata Hantk. und Trumcatulina bullata Frnzn. sp. aus dem Oligozän bekannt gewesen, und Rupertia furcateseptata n. sp. findet in einer Spezies (R. Uhligi Lrd.) des oberitalienischen Eozäns ihre nächste Verwandte. Schließlich deuten auch Lilhothamnium torulosum Gümb. und Z. nummnliticum Gümb. wie Dentalium cf. nitidum Desh. auf eozänes Alter hin.” 1 Vgl. hier und bei den folgenden Zeilen die Tabelle auf p. 16 und 17 |186 und 187], welche für jedes genauer unter- suchte Gerölle den Gesteinstypus und die Nummulitenführung angibt. . 2 Vgl. die Tabelle auf p. 104 bis 106 [274 bis 276). Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 189 Fazies und Vergleich mit anderen Ablagerungen. (Vgl. die Tabelle p. 104 bis 106 [274 bis 276)). Die Annahme, daß das Radstädter Eozän in einer in die damalige »Alpeninsel« eingedrungenen, fjordartigen Bucht abgelagert worden ist, steht mit dem litoralen oder Seichtwasser-Charakter sowohl seiner Gesteine als seiner Fossilführung im besten Einklange. Daß der Eozänfjord im Pongau ein Gestade aus Pinzgauer Phylliten (Grauwackenschiefern) und Mandlingtrias bespült hat, wie sie bei Radstadt anstehen, verrät sich in den Quarzgeröllchen und Bröckchen von Phyllit, Mandlingdolomit und Zaimkalk, die wir in den konglomeratisch entwickelten und augenfällig ufernahen Nummulitenkalken mitunter beobachtet haben. Und auch die Sandkalke und die weißlichen und die rotgrauscheckigen Orthophragminenkalke müssen, wie schon aus dem Vor- handensein von Lithothamnienfragmentchen hervorgeht, in relativ geringer Tiefe abgesetzt worden sein, erstere an Stellen, denen reichlich feinerer Quarzsand zugeschwemmt werden konnte, letztere an solchen, die vor klastischer Verunreinigung geschützt waren und mit ihrem kalkig-schlammigen Boden die Entwicklung eines mannigfaltigen benthonischen Foraminiferenlebens besonders begünstigten. Die in fast allen genauer untersuchten Geröllen — und zwar in einigen besonders zahlreich — festgestellten Nulliporenreste und die auch vereinzelt angetroffenen stockbildenden Anthozo&n-Gattungen Actinacis und Astraeopora legen die Vermutung nahe, daß die Fjordküste, an einzelnen Punkten wenigstens, von Korallenriffen begleitet war, an deren Bildung sich wie gegenwärtig! die erwähnten Kalkalgen stark beteiligt haben mögen. Diese Rolle der Lithothamnien ist kürzlich wieder mit besonderem Nachdrucke bezüglich des Funafuti-Atolles, einer der Inseln der polynesischen Ellice-Gruppe, von F. Chapman beton worden ?, der auch auf die hervorragende Bedeutung des Foraminiferenbenthos für die Zusammen- setzung des die feste Riffmasse begleitenden und ummantelnden Kalksandes mit folgenden Worten hingewiesen hat:? »The Foraminifera, however, constitute the greater proportion of the enormous deposits of sand associated with the reef formation, and which speedily become consolidated into limestone-rock through the chemical changes, which so readily take place therein. The most impor- tant genera. of the Foraminifera which were found in these coral deposits, taken in the relative order of their abundance, are Amphistegina, Heterostegina, Polytrema, Tinoporus, Orbitolites, Carpenteria, Gypsina, Calcarina and Miliolina.«< Und später fährt er fort: »Among other active agents in the building of the limestonereefs may be mentioned the Alcyonarians, Echinoderms, Serpula and the Mollusca«, Tiere, deren Reste, wir ja auch zum Teil in unseren Radstädter Gesteinen wahrgenommen haben. Die meisten der in unserem Eozän beobachteten Foraminiferengeschlechter sehen wir auch freilich mit viel zahlreicheren und nur zu einem geringen Teile mit unseren identischen Arten in dem von F. Chapman* aus dem Bereiche des Funafuti-Atolles — dem Riffkalke, der Lagune, der Außenböschung oder dem relativ seichten Wasser (16 bis 200 Faden Tiefe) der Umgebung — Studierten Material vertreten. Es sind die Genera Haplophragmium, Orbitolites, Alveolina, Biloculina, Miliolina, Nodosaria, Cristellaria, Textularia, Bolivina, Globigerina, Orbulina, Discorbina, Planorbulina, Truncatulina, Rotalia, Pulvinulina, Polytrema und Gypsina. Das am Funafuti-Riff durch eine Art, COycloclypeus Carpenteri Brady, repräsentierte Genus, welches uns auch in einem Dünnschliffe des Eozäns von Kirchberg am Wechsel vorliegen dürfte, ist bei Radstadt noch nicht beobachtet worden. 1 Vgl. J. Walther, Lithogenesis der Gegenwart. (Einleitung in die Geolögie als historische Wissenschaft, III), p. 928 bis 929. 2 F. Chapman, The Journal of the Linnean Society. Zoology. Vol. XXVII (London 1900 bis 1903), p. 1. 3aVel2R. Chapman, b ec, pr 2. ZaVe Ei Ohraipımern:alcs Epeleiirapellbilaianmazosit. 190 FR. Trawen, Während die planktonischen Oberflächenformen Globigerina (Gl. bulloides d’Orb.) und Orbulina (O. universa d’Orb.) wegen ihrer kosmopolitischen Verbreitung für die fazielle Charakterisierung unserer Ablagerung ohne Belang sind!, erweisen sich die hier dominierenden Benthos-Gattungen dazu recht wertvoll. ? Unter ihnen gelten Alveolina, Miliolina, Bolivina, Discorbina und Rotalia — so wie Cycloclypeus ® — im allgemeinen als Bewohner von verhältnismäßig geringen Tiefen, desgleichen leben die im Rad- städter Eozän vorhandenen Arten, die freibewegliche Gypsina globulus Rss. sp., die wohl zum Teil angeheftete Gypsina vesicnlaris Park. et Jon. sp. und das -ausgesprochen sessile Polytrema planum Cart. gegenwärtig nur in der Seichtsee (höchstens in 731 m Tiefe), und zwar zumeist auf den Korallen- sanden der warmen Breiten (malayischer Archipel, Funafuti u. a.). Planorbulina mediterranensis d’Orb. ist eine ausgesprochene (bloß selten unter 91 m lebende) Flachseeart der gemäßigten und tropischen Meere. Die von uns angeführten Formen von Cristellaria, Textularia und Operculina können ferner am besten an rezente Seichtwasserspezies angeschlossen werden. Auch die Nummuliten und unsere aus- schließlich alttertiären Orthophragminen! und Pulvinulinen — Pulvinulina bimammalta Gümb. sp. und P. rotula Kfm. sp. — hat man bisher fast immer nur in Sedimenten von neritischer, höchstens von bathyaler Entstehung angetroffen. Endlich sind die nächsten Verwandten unserer Rupertia fwrcate- septata n. sp. — R. Uhligi Lrd. und R. incrassata Uhl. — gleichfalls aus litoralen Ablagerungen (Paläogen von Wola luzanska in Westgalizien und von Norditalien) beschrieben worden. Dieselben Anklänge, welche unsere Foraminiferen an die Seichtwasserfauna des Funafuti-Atolles, respektive Polynesiens im allgemeinen aufweisen, lassen sie auch mit der im Gebiete des malayischen Archipels (Java, Borneo, Celebes, Letti, Neu-Guinea, Bismarck-Archipel) vom Jung- tertiär bis zur Gegenwart auftretenden erkennen. Ein Blick in die dieser Region gewidmeten Veröffent- lichungen H. Douville’s, L. Rutten’s, R. J. Schubert’s® u. a. läßt es leicht ersehen. Wie bei Funa- futi finden wir auch hier die interessanten, bei Radstadt beobachteten Spezies Gypsina globulus Rss. sp., G. vesicularis Park. et Jon. sp. und Potytrema planum Cart. (zusammen mit dem Genus Cyclo- clvpeus) wieder und können die von uns als Rotalia n. sp. und R. n. sp. aff. Schroeteriana Park. et, Jon. bezeichneten Formen am ebesten mit solchen aus dem Altmiozän, bezüglich Quartär von Celebes in Beziehung setzen. Es hat den Anschein, wie wenn die an neritische, lithothamnienführende Ablage- rungen geknüpfte Foraminiferenwelt des europäisch-mediterranen Paläogens sich vom Jungtertiär an namentlich in die tropischen Seichtseegebiete des indomalayischen und polynesischen Archipels zurückgezogen hätte, wobei an die Stelle der arten- und indi- viduenreichen Nummuliten neben deren sporadischer Epigonenspezies Nummulites doeng- broeboesi Verb. (Altmiozän) und N. Cumingü Carp. (rezent) namentlich die Amphisteginen und Heterosteginen, an Stelle der damals blühenden ÖOrthophragminen und Lepidocy- clinen die allerdings ungleich seltenere Gattung Cycloclypeus getreten wären. 1 Denn ihre Schalen können daher in allen Meerestiefen vorkommen, von der Strandlinie an bis in die abyssischen Regionen. Vgl. J. Walther, Einleitung in die Geologie als historische Wissenschaft. p. 213 bis 215. 2 Vgl. Walther, 1. e., p. 213. Diese Gattung ist jetzt fast ausschließlich auf die tropischen und subtropischen Seichtseegebiete des pazifischen und = indischen Ozeans und der Sundasee beschränkt, wo sie gewöhnlich zwischen 50 und 400 m, am häufigsten in 100 »» Tiefe auf den koralligenen Sanden nahe den Riffen auftritt. : 4 Vgl. J. Boussaec, Etudes stratigraphiques sur le Nummulitique alpin, p. 649 ff. 5 Vgl. V. Uhlig, Über eine Mikrofauna aus dem Alttertiär der westgalizischen Karpathen, p. 184, und Z. Leardi Foraminiferi eocenici di S. Genesio (1904), p. 159 und (1905) p. 103. 6 Vgl. die Zitate im Verzeichnis der von uns benützten Foraminiferen-Literatur, p. 99 [269] ff. Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 191 Hat die Radstädter Lutetien-Fauna auch mit der durch V. Uhlig’s sorgfältige Untersuchung wohl- bekannten und dem obersten Eozän oder untersten Oligozän angehörigen Mikrofauna von Wola luzanska (unweit von Gorlice) in der westgalizischen Flyschzone!, wie es ja bei dem Altersunter- schiede zwischen beiden nicht zu verwundern ist, keine einzige Nummulitenart gemeinsam, so stimmt sie mit ihr doch in einigen "Orthophragminenspezies (Orthophragmina Pratti Mich. sp, O. varians Kfm. sp., ©. dispansa Sow. sp.) und mehreren anderen Foraminiferenformen, unter denen wir Rotalia lithothammnica Uhl. Pulvinulina bimammata Gümb. sp. P. rotula Kfm. sp. und Gypsina globulus Rss. sp. als besonders charakteristisch hervorheben, überein. Und Uhlig’s Rupertia incrassata Uhl. und Trumcatulina Dutemplei d’Orb. stehen unseren Arten R. furcateseptata n. sp. und Trumcatulina bullata Frnzn. sp. ziemlich nahe. Die fazielle Ähnlichkeit der beiden Ablagerungen tritt uns deutlich vor Augen, wenn wir die von V. Uhlig (l. c., p. 163) entworfene Schilderung der im Paläogen von Wola luzanska herrschenden Lebensverhältnisse lesen: »Während der Flysch im allgemeinen sehr arm an Tierresten ist, geben uns die untersuchten sandigen Kalke Kunde von einem reichen tierischen Kleinleben, das sich offenbar unter dem Schutze der Lithothamnienvegetation entwickelte. An einzelnen seichten, von Trübung und starker Sandzufuhr geschützten Stellen siedelten sich Lithothamnien an, neben welchen inkrustierende und ästige Moostierchen üppig gediehen. Diese Lithothamnien- und Bryozo@ngründe wurden von vielen litoralen Foraminiferen, von denen einige eine festsitzende Lebensweise führten, bewohnt und wurden überdies belebt von mehreren höher organisierten Tiertypen, die aber merkwürdigerweise stets nur durch zwerghafte Formen vertreten waren. Ziemlich häufig waren kleine Seeigel, von denen man kleine Täfelchen und zarte Radiolen vorfindet, schon seltener Crinoiden und kleine Asteroiden, deren Anwesen- heit sich ebenfalls durch einzelne Glieder verrät. Kleine Krebschen und Ostracoden waren ebenfalls. ziemlich häufig; dagegen scheinen beschalte Mollusken nicht gediehen zu sein, da sich nur ver- kümmerte Bruchstücke eines Pecten und einer Auster vorfanden. Ein wichtiges Glied der Fauna bildeten die kleinen Brachiopoden, welche nächst Bryozo@n und Foraminiferen am zahlreichsten ver- treten waren. Einige Selachierzähne beweisen das Vorhandensein von Fischen, aber auch diese Zähnchen sind viel kleiner als man sie sonst anzutreffen gewohnt ist.« Wenngleich wır nun allerdings die in dieser Darstellung besonders hervorgehobenen kleinen Brachiopoden (der Gattungen. Terebratulina, Argiope, Cistella und Thecidium) wie die Crustaceenreste und Haifischzähnchen in dem von uns untersuchten Eozänmaterial von Radstadt vermissen, so besteht doch in der reichen Entfaltung der Lithothamnien, Foraminiferen und Bryozoön eine so auffällige Übereinstimmung, daß sie trotz jener Differenzen entschieden betont zu werden verdient. Manche der im Paläogen von Wola luzanska auftretenden Foraminiferen sind auch dem damit gleichalterigen (obereozänen oder "unteroligozänen) Alttertiär von Bruderndorf bei Stockerau in Niederösterreich wie dem Radstädter Eozän gemeinsam, so Rotalia lithothammica Uhl. Pulvinulina bimammata Gümb. sp., P. rotula Kfm. sp., Orthophragmina Pratti Mich: sp., O. dispansa Sow. sp. ua, Weitgehend ist die Übereinstimmung, welche die mitteleozäne Organismenwelt von Radstadt mit jener der altersgleichen und in ähnlicher lithothamnienführender Seichtwasserfazies entwickelten Bildungen der südbayrischen Kressenberger Schichten (Mergel [Stockletten] und damit ver- knüpften Granitmarmors von Kressenberg, Eisenärzterkalks etc.) aufweist. ? 15Vel2 V. Uhlie, lee: 2 Vgl. A. Rzehak, Die Foraminiferenfauna der alttertiären Ablagerungen von Bruderndorf in Niederösterreich (1891), 12 p. 3. Vgl. besonders K. E. Schafhäutl, Südbayerns Lethaea geognostica Der Kressenberg ete., C. W. Gümbel, Beiträge zur Foraminiferenfauna der nordalpinen Eozängebilde, ©. M. Reis, Erläuterungen zu der geologischen Karte der Vorderalpen- zone zwischen Bergen und Teisendorf, I. Stratigraphischer Teil (Geognost. Jahresh., VIII [1895], bs. p. 30 ff. p. 76), und J. Boussae, Etudes stratigraphiques sur le Nummulitique alpin (1912), p. 554 bis 508, 192 Tv aıııe Zu den identischen Spezies Lithothamnium torulosum Gümb,., L. nummnuliticum Gümb,., Alveolina oblonga d’Orb., Globigerina bulloides d’Orb., Pulvinulina bimammata Gümb. sp. P. rotula Kfm. sp., Nummnlites exponens Sow., N. irregularis Desh., N. Murchisoni Brunn., N. atacicus Ley m., N. mille- capıt Boub. N. perforatus de Montf., Orthophragmina Pratti Mich. sp., O. varians Kfm. sp,, O. dispansa Sow. sp. und O. Taramellii Mun.-Chalm. werden sich gewiß noch verschiedene andere sonstiger gemeinsamer Gattungen (wie Cristellaria, Textularia, Discorbina, Truncatulina, Rotalia, Operculina) gesellen lassen, wenn unsere und C. W. Gümbel’s Untersuchungen über diese Foraminiferen- faunen durch weitere mikroskopische Studien einen Ausbau erfahren haben werden. Es ist wohl kaum zu bezweifeln, daß man dann auch die bisher in den Kressenberger Schichten noch unbekannten Ver- treter der Genera Polytrema, Gypsina und Rupertia wird feststellen können. Das Auftreten von Korallen, Echinodermen, Serpeln, Bryozo&n und Mollusken vervollständigt die zwischen beiden Faunen bestehen- den Beziehungen. Eine ähnliche Lebewelt findet sich auch in den von E. Fugger für Bartonien gehallenen Eozän- gesteinen, welche, die Nierentaler Schichten überlagernd, die nördlichen und westlichen Vorhügel des Untersberges bei Reichenhall bilden. Der genannte Forscher beschreibt sie mit folgenden Worten:! »Es sind teils mehr oder minder harte, graue, graublaue oder gelbliche Sandsteine, die unter Umständen konglomeratartig werden, teils graue Mergel, welche stellenweise die Zusammensetzung natürlicher Zementsteine. besitzen. Sandsteine und Mergel sind häufig reich an Versteinerungen, besonders an Nummuliten und anderen Fesesiait zen, aber „auch an Korallen, Muscheln, Schnecken; auch einige Echiniden, Bryozo£n, eine a näher bestimmbare Terebratula, eine Krebsscheere sowie Haifischzähne wurden darin gefunden.« i Ob es,sich bei dieser Ablagerung tatsächlieh um Ober-Eozän handelt, scheint indessen einiger- maßen zweifelhaft, nachdem erst kürzlich R. J. Schubert nachdrücklich das Vorkommen mitteleozäner Zonen im Reichenhaller Gebiete hervorgehoben hat.” In den sich südlich daran schließenden Stockletten und Sandsteinen des Tongrabens am Passe Hallthurm beobachtete Cl. Lebling? neben seltenen Nummulitenschälchen (Nummnlites striatus Brug. sp., einer Art des Auversien und Bartonien*) auch Reste von Lithothamnien, kleinen Gastropoden (Nerita?), Bivalven und kleinen Dentalien, welch letztere möglicherweise dem von uns aus dem Rad- städter Lutetien beschriebenen Dentalium ef. nitidum Desh. entsprechen könnten. Was die dem Kressenberger Mittel-Eozän äquivalenten und faziell recht nahestehenden Nummu- litenschichten von Mattsee am Nordsaume der salzburgischen Flyschzone betrifft, so zeigt zwar ihre Organismenwelt durch das Auftreten von Lithothamnien (Zithothamnium torulosum Gümb,, L. nummu- liticum Gümb.), Protozo@n, Anthozo@n, Echinodermen, Serpeln, Molluscoiden und Mollusken eine gewisse Analogie des Gesamtgepräges mit jener von Radstadt, gestattet es aber infolge der noch‘ unvollständigen Erforschung ihrer Foraminiferen leider nicht, den Vergleich mit dieser Fauna über die Nummuliten, von denen Nummnulites exponens Sow., N. irregularis Desh., N. atacicus Leym., N. mille- caput Boub. und N. perforatus de Montf. beiden gemeinschaftlich sind, und ganz vereinzelte andere Formen wie ÖOperculina cf. complanata Defr. sp., Orthophragmina discus Rtm. sp. und O. Pratti Mich. sp. auszudehnen. 1 Vgl. E. Fugger, Erläuterungen zur geologischen Karte der im Reichsrate vertretenen Königreiche und Länder der Österr.-ungar. Monarchie. SW-Gruppe Nr. 18, Hallein und Berchtesgaden, p. 23. 2 Vgl. R. J. Schubert, Über mitteleozäne Nummuliten aus dem mährischen und niederösterreichischen Flysch. Verhandl. der k. k. geöl. Reichs-A., 1913, p. 128. 3 Cl. Lebling, Geologische Beschreibung des Lattengebirges im Berchtesgadener Land. Geognost. iesn, 24. Jahrg. =p.269. i t Vgl. J.- Boussac, Etudes paleontologiques sur le Nummulitique alpin (1911), p. 42. 5 Vgl. ©. M. Reis, 1. c. (1895), p. 55 bis 57, E. Fugger, Das Salzburger Vorland, Jahrb. d. K. K. geol. Reichs-Anst., Bd. XLIX (1899), p. 390 bis 392, und J. Boussae, |, c. (1912), p. 560 bis 561. Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 193 Die vielfachen biologischen Beziehungen, welche zwischen den ungefähr gleichalterigen Eozän- bildungen von Radstadt, Kirchberg am Wechsel und Wimpassing am Leithagebirge bestehen, sind der- Ausdruck ihrer ähnlichen, ufernahen Ablagerungsverhältnisse. Als allen drei Vorkommnissen gemeinsam sind die Arten Lithothamnium torulosum Gümb., L. nummnliticum Gümb. L. (?) spec., Truncatulina bullata Frnzn. sp., Rotalia n. sp. aff. Schroeteriana Park. et Jon. Pulvinulina bimam- mata Gümb. sp., P. rotula Kfm. sp, Nummulites (Assilina) exponens Sow., Orthophragmina discus Rtm. sp. var. n. minima, O. Pratti Mich. sp. und Dentalium cf. nitidum Desh. sowie die Gattungen Miliolina (Triloculina und Oninqueloculina), Textularia, Discorbina, Opercnulina, Nummnlina, Ostrea und Pecten und nicht näher bestimmbare Echinodermen- und Bryozoenreste zu nennen. Dazu kommen dann noch einerseits Globigerina bnlloides d’Orb., Orthophragmina dispansa Sow. sp., O. Taramellii Mun.-Chalm. und die Genera: Actinacis und Serpula, die zugleich im Radstädter und Kirchberger, andrerseits Alveolina oblonga d’Orb. und die Gattungen Haplophragmium und Astraeopora, die im Radstädter und Wimpassinger Eozän auftreten. Ein merkwürdiger Charakterzug dieser und der Kirch- berger Ablagerung scheint das ziemlich starke Zurücktreten der bei Radstadt so häufigen Nummulinen hinter den Assilinen-Schälchen zu sein. Von dem nach J. Boussac mit Ausnahme des obersten Horizontes! dem oberen Lutetien ange- hörigen und von K. A. Penecke in einen roten Liegendton, dann bläulichschwarzen Modiola-Mergel, Brackwasserfossilien führende Glanzkohlenflötze, einen an marinen Conchylien reichen Gastropoden- Mergel, Nummuliten-Mergel, Nummuliten-Kalk und Variolarius-Sandstein (mit Nummnlites variolarius Lam.) im Hangenden gegliederten Eozän bei Guttaring im Krappfelde (Kärnten) ? kommen für einen faunistischen Vergleich mit den Paläogengesteinen von Radstadt nur die beiden Nummuliten-Niveaus (-Mergel und -Kalk) in Betracht, welche außer zahlreichen Foraminiferen. (vorherrschend Nummuliten) auch Anthozo&n, Echinodermen, eine Serpel (Serpula cf. gordialis Schlth.) und Terebratel (Tere- bratula tamarindus Sow.) und verschiedene Mollusken (Bivalven wie Ostrea, Pecten etc., Gastropoden, eine Nautilus-Art) beherbergen. Die meisten der bei Radstadt vorkommenden Nummuliten und Ortho- phragminen finden sich .auch hier bei Guttaring, so Nummnlites exponens Sow., N. Murchisoni Brunn, N. atacicus Leym. N. millecaput Boub., N. perforatus de Montf., Orthophragmina Pratti Mich. sp., O. varians Kfm. sp., O. dispansa Sow. sp., und die an letzterer Lokalität auftretenden Arten Orbitolites complanata Lam. und Operculina Karreri Pen. stehen den in den Radstädter Schliffen beobachteten Vertretern dieser Genera jedenfalls sehr nahe. Von den bezeichneten Gattungen und einer Alveolina (A. longa Cz.) abgesehen, ist die Foramini- ferenfauna des Krappfeldes noch unbekannt, so daß die Feststellung weiterer Analogien zwischen ihr und jener von Radstadt leider unterbleiben muß. ä Die von uns untersuchten kleinen Dentaliengehäuse schließen sich dem aus dem Eozän (sables inferieurs) des Pariser Beckens und dem Gastropodenmergel des Krappfeldes beschriebenen Dentalium nitidum Desh., die im Radstädter Dünnschliff Nr. 35 enthaltene Nodosaria an N. acuminata Hantk. aus dem Oligozän von Budapest an, aus welchem auch Truncatulina bullata Frnzn. sp. zuerst bekannt geworden ist. Als eine recht seltene Art ist Orthophragmina Domvillei Schlumb. zu bezeichnen, die man bisher nur im Eozän von Südfrankreich und des Anienegebietes bei Rom (Lutetien) ange- troffen hat. 1 Des hangenden Variolarius-Sandsteines, welcher dem Auversien oder Bartonien entsprechen mag. 2 Vgl. über das Eozän von- Guttaring K. A. Penecke, Das Eozän des Krappfeldes in Kärnten (1884), P. Oppenheim, Über einige alttertiäre Faunen der österreichisch-ungarischen Monarchie (1901), p. 145, P. L. Prever und A. Rzehak, Über einige Nummuliten und . Orbitoiden von österreichischen Fundorten (902) PB 190 und) Bomissate, al ca (191293607 bis 610. 194 F. Trauth, Das Eozän bei Kirchberg am Wechsel. Das 1879 von F. Toula! bei Kirchberg am Wechsel entdeckte Eozänvorkommen liegt auf der als »Goldberg« bekannten Höhe, welche von dem sogenannten »Ramsrücken« (Höhenzug Rams- sattel [$18 m]—Am Eck [881 »n]) nach Süden bastionartig gegen das Ottertal in zirka 2 km nordwest- licher Entfernung von Kirchberg vorspringt. Wir entnehmen die folgenden Angaben über sein Auftreten und seine petrographische Ausbildung teils der Beschreibung F. Toula’s, teils der Darstellung H. Mohr’s?, der sich vor einigen Jahren anläßlich seiner geologischen Studien im Semmeringgebiete näher mit dieser interessanten Ablagerung beschäftigt hat. In J. Boussac’s für die Kenntnis des alpinen Eozäns grundlegendem Werke »Etudes stratigraphiques sur le Nummulitique alpin« erscheint dieselbe nur ganz flüchtig erwähnt. ? Das Gebiet des »Goldberges«, welches durch das Vorkommen der Eozängesteine ausgezeichnet ist, reicht von der Höhe des Ramsrückens (nach F. Toula von dem etwas nordöstlich vom Rams- bauern-Wirtshause gelegenen Mies-Hofe und nach H. Mohr vom Gehöfte »Am Eck«) im Norden bis ins Ottertal (bei dem südwestlich vom Fankl-Hofe befindlichen Gehöfte Spies) im Süden und wird gegen Osten und Westen durch zwei Hohlwege (oder Wassergräben) begrenzt, die einerseits (im Osten] aus dem Ottertal gegen die Gehöfte Fankl und Rumpler, andrerseits (im Westen) vom Orte Otterta) am Fuchshofe vorbei nordostwärts gegen die Ramshöhe emporziehen. Es handelt sich dabei hauptsächlich um größere und kleinere in einer sandig-lehmigen, miozänen Süßwasserablagerung + eingebettete und daraus lose auswitternde Gesteinsbrocken und -blöcke, welche nur zum Teil Geröllform besitzen, zum Teil aber unregelmäßig-kantig erscheinen. Dieser Umstand wie hre mitunter auffällige Größe? und ihre Vergesellschaftung mit Blöcken und Geröllen von anderen aus der nächsten Umgebung als anstehend bekannten Felsarten (Granit, Glimmerschiefer, Quarzit Triasdolomit, Juramarmor etc.) zeigt schon, daß dieselben keinen weiteren Transport erfahren haben sondern aus unmittelbarer Nähe stammen. Und in der Tat ist es auch F. Toula und H. Mohr gelungen, einige Eozänfelsen von größerem Umfange aufzufinden, die sie für anstehend betrachten: Ersterer erwähnt von solchen Vorkommnissen einmal zwei Kalkpartien am steilen Südgehänge des Goldberges, eine kleinere tiefere, von der infolge ihres Verbrauches in einem dabei errichteten Kalk- ofen. schon 1879 nur mehr wenig übriggeblieben war, und eine größere weiter nördlich bei einem kleinen Stadel des Fuchs-Bauers nahe der Kammhöhe. Schöner war ein ziemlich ansehnliches Kalkriff am Westgehänge des Goldberges, welches ganz nahe dem westlichen Hohlwege unweit von einer Lichtung im Walde versteckt lag. »Das anstehende Eozän«, welches H. Mohr festgestellt und auf seiner geologischen Karte ausgeschieden hat, »befindet sich in einer Meereshöhe von etwa 620 m vielleicht 15 bis 20 m über der Talsohle des Ottersbaches«, eine im Verhältnis zu den von 850 bis 1 F. Toula, Über Orbitoiden und Nummuliten führende Kalke vom »Goldberg« bei Kirchberg am Wechsel, 14 p. 2 H. Mohr, Zur Tektonik und Stratigraphie der Grauwackenzone zwischen Schneeberg und Wechsel (N.-Ö.) p. 201 ff. 3 J. Boussae, 1. c. (1912), p. 607. Boussac’s Bemerkung, daß das Eozän von Kirchberg auf Gosauschichten liegt, ist natürlich eine irrtümliche. * H. Mohr (l. c., p. 210) hält diese mächtigen Geröll- und Konglomeratmassen für etwas jünger als die lignitführenden Süßwassertegel (Stufe der Lignite von Pitten), die ja stellenweise im Wechsel- und Rosaliengebiete unter ihnen liegen. F. X. Schaffer (Das Delta des norischen Flusses, Mitteil. d. geol. Ges. in Wien, II. Bd. [1909], p. 237), hat ihnen, der Deltabildung seines »norischen Flusses«, eine unter- oder mittelmiozäne Position zugeschrieben. Sie dürften wohl mit den jung- tertiären Süßwasserablagerungen von Wagrein und des oberen Ennstales (Radstadt, Gröbming, Steinach etc.) ungefähr gleichen Alters sein. Vgl. auch diese Abhandlung, p. 9 [179]. 5 So finden sich nach H. Mohr (I. c., p. 207) in der kleinen Schlucht westlich vom Goldberg zwei Eozänblöcke ent- blößt, von denen der eine bis 27m lang und 1'6 nm hoch, der andere mehr walzenförmige sogar bis 3°5 m lang und 2'5 m hoch ist und ein Gewicht von mehr als 20 Tonnen besitzen dürfte. »Aber auch Granit und Glimmerschiefer wurden unter ganz ähnlichen Größenverhältnissen in Blockform vorgefunden.« (H. Mohr.) Das Eozänvorkommen bei Radstadi. 19% 888 m (»Am Eck«) emporreichenden losen Eozänkalkblöcken auffällig tiefe Lage, welche er durch die Annahme eines dem Öttertale entlang streichenden Bruches erklären möchte. Dieses anstehende Vor- kommen umfaßt eine Partie von eozänem Glimmerschieferkonglomerat in dem den Goldberg nach Osten begrenzenden Graben und der ansehnlichen Rest (von 4:5 m maximaler Ausdehnung) eines gebankten, dichten, licht- bis gelblich-weißen und rötlichen Kalkes, der an dem vom Gehöfte Fankl ins Ottertal hinabführenden Fahrwege halbwegs zwischen beiden aufragt und unter 45° nach Westen einfällt. Das Eozän des Goldberges, dessen Ablagerungsbasis nach H. Mohr (l. c., p. 203) der in der nächsten Nähe zutagetretende Porphyrgranit darstellen dürfte, gestattet die Unterscheidung folgender Gesteinstypen: ’ 1. Sein tiefstes Niveau bildet nach H. Mohr (l. c., p. 203) ein an Glimmerschieferstücken armer Lehm, der neben diesen auch vereinzelte Brocken von Porphyrgranit. Pegmatit und Aplit führt. 2. Dann lagerte sich wohl ein reines Glimmerschiefer-Konglomerat ab, welches von H. Mohr in einigen Geröllen innerhalb der miozänen Blockablagerung und noch anstehend in dem erwähnten, den Goldberg östlich vom Fankl begrenzenden Bachriß aufgefunden worden ist, wo es auch roten hämatit- reichen Lehm aufnimmt. »Der blutrote Lehm ist ersichtlich schwer durch die Menge des beigemengten Eisenglimmers.« (H. Mohr, |. c., p. 203.) »Im gleichen Niveau scheint es eine Gesteinsfazies zu geben die neben Glimmerschiefer auch Quarzit, Triasdolomit und Juramarmor als Geröllbestandmassen erkennen läßt. (Durch Gerölle im Süßwassertertiär Merterem) RE LIRENToInN ler, 2.202) 3. Durch Zunahme des kalkigen Bindemittels geht das Glimmerschieferkonglomerat allmählich in einen vereinzelte Glimmerschieferbröckchen einschließenden Eozänkalk über, wie ihn H. Mohr unter den Blöcken des Süßwassertertiärs beobachtet hat. 4. Nach F. Toula (l. c., p. 126) stößt man unter diesen aber auch zuweilen — freilich recht selten — auf sandig-kalkige Stücke und — ein wenig häufiger — auf 9. breccienartige Kalksteine, die beide reich an organischen Resten zu sein pflegen, so wie es 6. die reinen und dichten Eozänkalke sind, die wir an der Geröll- und Blockkameradschaft des Süßwassertertiärs so überaus stark beteiligt, sehen und durch F. Toula und H. Mohr auch in einigen aller Wahrscheinlichkeit nach anstehenden Felspartien kennen gelernt haben. Sie sind zum Teil licht- oder gelblichweiße, vorherrschend aber licht- bis dunkelrot oder braunrot gefärbte Kalkblöcke, die von Lithothamnien, Orbitoiden (Orthophragminen), Korallen- und Bryozoönresten ganz erfüllt erscheinen und nach diesen geradezu als Lithothamnien-, Orbitoidenkalke usw. angesprochen werden könnten. Häufig treten die Fossilienschälchen aus dem Rot des Gesteines durch eine bräunlichgelbe Färbung hervor und erweisen sich. bei der mikroskopischen Untersuchung ihrer Dünnschliffe von Eisenerz- (besonders Limonit-)substanz infitriert, ein Erhaltungszustand, der ja bei dem Vorkommen von Hämatit- spuren in der vorhin erwähnten, roten lehmigen oder konglomeratischen Basalbildung des Goldberger Eozäns kaum überrascht und uns lebhaft an die häufig ähnlich infiltrierten Versteinerungen (nament- lich Foraminiferen) des eisenerzreichen Eozäns von Kressenberg ! und des eisenschüssigen von Mattsee erinnert. Die von uns in einigen Dünnschliffen (Nr. 38, 39, V bis IX) des braunroten Kalksteines fest- gestellten und die von F. Toula (zusammen mit F. Karrer) bestimmten Fossilienarten ?, welch letztere wir mit einem Sternchen (*) bezeichnen, ergeben folgende Versteinerungsliste des Kirchberger Eozäns: 1 Insbesondere ist es Eisenoxydulbydrat und kieselsaures Eisenoxydul, welches die Hohlräume der Kressenberger Fora- miniferen (Nummuliten, Orthophragminen ete.) ausfüllt; vgl. das Kapitel »Versteinerungszustand ‘der Nummuliten des Kressenberges« in K. E. Schafhäutl’s Monographie »Der Kressenberg«, p. 85 ff. 27ER. Toula, 1. c., p. 126 ff. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 05. Band. 26 „196 E. Tranth, Litholhammium torulosum Gümb. — nummnuliticum Gümb. — (sp. Miliolina (Qwinquelocnlina) sp. * ?Nodosaria sp. (oder ? Clavulina sp. )“ Cristellaria (Robulina) Sp. Textularia sp. Globigerina bulloides d’Orb. Discorbina sp. Truncatulina bullata Frnzn. sp. — sp. Rotalia n. sp. aff. Schroeteriana Park. et Jon. — sp. Pulvinulina bimammata Gümb. sp. — rotula Kfm. sp. Operculina sp. (O. cf. complanata Defr. sp.* nach F. Karrer). Nummnlites (Assilina) exponens Sow. s Nummnulina sp. Cycloclypeus n. Sp. Orthophragmina discus Rtm. sp. var. n. minima. — Pyatti Mich. sp. — dispansa SOWw. SP. — Taramellii Mun.-Chalm. ?Rhabdophyllia sp. (= ?Calamophyllia sp.) * Trochoseris sp. * Thamnastraea sp. * ?Trochocyathus sp. (cf. Tr. sinuosus Brgn. sp.) “ ?Flabellum sp.” ?Stylocoenia sp. * Astraeopora Sp. Porites sp. (?P. nummnlitica Rss.) * Pentacrinus sp. (cf. P. Bronni Hag.), Stielglieder. * — sp. (cf. P. Oakeshottianus Forb.), Stielglieder. * Cidaris sp. duae. Stacheln. * ?Psammechinus Sp., Fragment mit Stachelwarze und Ambulacralporen.* Serpula sp. duae.”* 2 cf. Radiopora sp. * 9 x Eschara cf. papillosa? Rss. 2 ch. Lumnlites sp.” 2 cf. Cellepora sp.” Terebratula sp. ind. * Pecten sp. (2 ef. P. bifidus Desh,) ? Östrea sp. * — sp. (2? cf. OÖ. subarcuata Desh.) * Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 197 ?Mytilus sp. * Dentalium cf. nitidum Desh. Turbo cf. obtusalis Baudow. * Trochus n. sp. ? (cf. Tr. fragilis Desh.) * Cerithium sp. ind. * Fusus sp. (? F. cf. subulatus Lam.). ” Daraus verdient Cycloclypeus nov. spec. deshalb besonders hervorgehoben zu werden, weil diese seit dem jüngeren Tertiär im indisch-pazifischen Gebiete nicht allzuseltene Gattung im Alttertiär, und zwar besonders in dem der europäischen Mediterranregion, zu den größten Seltenheiten zu gehören scheint. Als F. Toula (l. c,, p. 135) nach Vergleichung der von ihm untersuchten Fauna des Kirchberger Eozäns mit solchen anderer alpiner Eozänvorkommnisse zu der Meinung gelangte, »daß man die Orbitoidenkalke vom Goldberg am besten als Ober-Eozän bezeichnen könnte und daß sie mit den Orbi- troiden-Nummuliten-Kalken an der Basis der Ofner Mergel oder mit den oberen Etagen der Gruppe von Priabona als gleichalterig angesehen werden könnten«, gab er dabei vorsichtigerweise der Ansicht Ausdruck, es könnten selbstverständlich alle diese Vergleichungen nur als mehr oder weniger wahr- scheinliche Vermutungen hingestellt werden. Besitzt nun diese von F. Toula versuchte Altersfixierung des Goldberger Eozäns, die übrigens auch H. Mohr übernommen hat, schon deshalb keine zwingende Kraft, da er sich auf so wenig charakteristische Formen wie insbesondere die Korallen stützte und es ihm hinsichtlich der wenigen Molluskenspezies bereits auffällig war, daß sie mit den von Zittel beschriebenen Arten aus der oberen Nummulitenformation in Ungarn ganz und gar nicht übereinstimmen und nur Beziehungen mit solchen aus dem Eozän (Lutetien) des Pariser Beckens aufweisen, so vermögen wir ihm jetzt um so weniger beizupflichten, als uns in Assilina exponens Sow. ein stratigraphisch recht wertvolles Fossil! von dort bekannt geworden ist. Dasselbe beweist mit Entschiedenheit ein mitteleozänes (wohl lutezisches) Alter der fossilreichen Kalke des Goldberges, welches diese mit den Foraminiferengesteinen von Rad- stadt im Pongau und Wimpassing am Leithagebirge gemein haben. Die leider fossilleeren Lehm- und Konglomeratbildungen, welche nach H. Mohr die tieferen Partien des Kirchberger Alttertiärs darstellen, mögen vielleicht dem Unter-Eozän angehören. Die weitgehende biologische und sich auch in der benthonischen Foraminiferenfauna aus- drückende Übereinstimmung des Goldberger Eozäns mit den beiden anderen eben genannten Vorkomm nissen (vgl.p. 23 [193] und die Tabelle p. 104 bis 106 [274 bis 276]) ist vornehmlich in der Ähnlichkeit ihrer faziellen Entwicklung begründet’, die F. T.oula (l. c., p. 135) treffend mit nachstehenden Worten gekenn- zeichnet hat: »So viel geht aus dem beschriebenen Materiale aber als so ziemlich sicher und fest- stehend hervor, daß wir es bei den Ablagerungen am Goldberge mit einer Seichtwasser- oder Riff- bildung zu tun haben. Die häufigen Korallen und besonders die zahlreichen Lithothamnien sprechen sehr bestimmt dafür.« Insbesondere verdient auf den Umstand hingewiesen zu werden, daß sich die meisten Eozän- gesteinsstücke am Goldberge analog wie jene bei Radstadt in einer miozänen Süßwasserbildung auf sekundärer Lagerstätte finden, dabei aber jedenfalls nur eine geringfügige Umlagerung (einen »kurzen Transport«) erfahren haben., Schließlich möge noch bemerkt werden, daß man mitunter auch in den die Nordseite der »Buck- ligen Welt« begleitenden fluviatilen Schotterbildungen, welche dem Blocktertiär des Kirchberger Beckens 1 Vgl. diese Arbeit, p. 15 u. 79 [185 u. 249]. : ? Zuerst hat €. Diener (Grundlinien der Struktur der Ostalpen [1899], p. 207, und Bau und Bild der Ostalpen etc [1903], p. 470), und nach ihm H. Mohr. (Tektonik und Stratigraphie der Grauwackenzone [1910], p. 203) und L. Kober (Deckenbau der östlichen Nordalpen [1912] p 15) auf die Ähnlichkeit des Radstädter mit dem Kirchberger, bezüglich Wimpas- singer Eozän aufmerksam gemacht. 198 F. Trauth, entsprechen (Unter- bis Mittelmiozän), Eozänkalkgerölle angetroffen hat. So erwähnt F. X, Schaffer! ihr Vorkommen an der Ostseite des Rosaliengebirges (Gebiet des Brenntenriegels und Kohlenbergbaues Brennberg) und F. Toula” konstatierte unter den von F. v. Hauer bei Schauerleiten und Schleinz (östlich von Pitten) gesammelten und durch ihre Wiederverwachsung an sie durchsetzenden Bruch- flächen merkwürdigen Geschieben auch einige, »die mit dem Goldberger Vorkommen auf das über- raschendste übereinstimmen; besonders eines der Stücke aus Schleinz läßt neben anderen undeut- lichen Dingen Orbitoides, Porites, Lithothamnium sowie verschiedene Bryozoön unterscheiden, und kann nicht der geringste Zweifel darüber bestehen, daß es von demselben Gesteine, vielleicht sogar von derselben Lokalität herstammt«. (F. Toula.) Hingegen erscheint es uns zweifelhaft, ob der gleichfalls von F. Toula® mit dem Goldberger Eozän verglichene, 70 Pfund schwere und fossilführende Kalkblock, den A. v. Morlot! aus der Region von Pitten als erratisch beschrieben und abgebildet hat, tatsächlich eozänen Alters ist. Denn v. Morlot bezeichnet ihn als »einen roten, alpinen Encrinitenkalk oder Marmor, wie er in der Gegend des Schneeberges anstehend vorkömmt«. Das Eozän bei Wimpassing am Leithagebirge. Südöstlich von Wimpassing (Vimpäcz), einer am rechten Ufer der Leitha nordöstlich von Potten- dorf gelegenen Ortschaft, erscheinen an der Westseite des Lebzelterberges (331 m) zwei kleine Lappen eines ziemlich dichten lichtgelblichen bis rötlichen Kalksteines, der 1884 von L. Roth v. Telegd gelegentlich der geologischen Kartierung des Spezialkartenblattes Kismarton (Eisenstadt)? aufgefunden und nach einigen Fossilresten für mesozoisch, und zwar jünger als triadisch gehalten worden ist, bis 1910 H. Mohr® seine durch Gesteinsbeschaffenheit und Fossilführung (Lithothamnien, Bryozo&n, Orbi- toiden, Nummuliten) bedingte Ähnlichkeit mit den foraminiferenreichen Kalksteinen von Kirchberg am Wechsel und somit sein eozänes Alter richtig erkannt hat. »Es wird« von H. Mohr »als völlig sicher angenommen, daß die eingehendere Untersuchung dem Wimpassinger Eozän seinen Platz knapp neben dem Kirchberger anweisen wird.« Wie die von L. Roth v. Telegd aufgenommene geologische Spezialkarte zeigt, liegt der eine der beiden erwähnten Lappen zirka 900 m westlich vom Gipfelpunkt des Lebzelterberges bei einem kleinen Steinbruch nächst der Stelle »Hartl Är.« (=Hartläcker) an der Grenze eines bläulichgrauen, von Roth für paläozoisch betrachteten, von H. Vetters aber als mesozoisch sichergestellten Kalkes ° und den daran gelagerten jungtertiären (sarmatischen oder pontischen) Sedimenten. Die zweite Eozänpartie sieht man, schon größtenteils in ein Haufwerk von größeren und kleineren losen Blöcken aufgelöst, an beiden Seiten des Fahrweges, welcher am Nordhange des Hirschbühels von Wimpassing gegen Ostsüdosten zieht, bei einem die Inschrift »Luka u. Anna [ERERRTSSichhlariten:, [cp 9230> 22%, «Nola,imer, D. 189: 32. Nolan eu7.2.1353 4 A. v. Morlot, Über erratische Diluvien bei Pitten. W. Haidinger's naturw. Abhandl., Bd. IV (1851), II. Abt., p. 8. Taf. II, Fig. 1 bis 3. 5 L. Roth v. Telegd, Umgebungen von Kismarton. Erläuterungen z. geol. Spezialk. d. Länder d. ung. Krone. Budapest 1584, p. 18 bis 19; neue Ausgabe 1905, p. 12. 6 H. Mohr, Zur Tektonik und Stratigraphie der Grauwackenzone zwischen Schneeberg und Wechsel, p. 204. * H. Vetters fand in den blauen Kalken des großen Steinbruches bei Wimpassing Stielglieder von Enerinus liliiformis Mill. und in den mehr geschieferten des nahen Hirschbühels solche von Pentacrinen auf, weshalb diese angeblich paläo- zoischen »Grauwackenkalke« des Leithagebirges ebenso wie die hochtatrischen Kalke der Kleinen Karpathen und die Haupt- masse der Semmeringkalke ein mesozoisches, und zwar triadisch—liasisches Alter besitzen. (Verhandl. d. k. k. geol. Reichs- Anst..1.911, pP. 185) Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 199 Fanta« tragenden Kreuzstocke aus den jungtertiären (sarmatisch-pontischen) Ablagerungen der Um- gebung zutage treten. Wie H. Mohr bemerkt hat, ist namentlich bei diesem näher zu Wimpassing gelegenen Vor- kommen die petrographische Ähnlichkeit mit dem hellen Lithothamnienkalk beim Fankl auf dem Kirchberger Goldberg eine so verblüffende, »daß es fast unmöglich ist, sie makroskopisch auseinander zu halten«. »Und völlig analog mit letzterem« (dem Kirchberger Eozän) »transgrediert der Wimpassinger Eozänkalk über die Semmeringdecken des Leithagebirges und führt Brocken von Juramarmor, Penta- krinitenkalkschiefer, Triasdolomit und Quarzit.« (H. Mohr.) Die von uns durchmusterten Dünnschliffe Nr. 36, 37 und I bis IV sind aus einem graugelben durch OQuarzkörnchen und weißliche oder bräunliche Glimmerschüppchen verunreinigten Kalkstein angefertigt worden, den vor ein paar Jahren Fräulein Emilie Anders aus Wien bei dem erwähnten Kreuzstocke für Dr. R. J. Schubert aufgesammelt hat. Seine rauhe, gelbliche Verwitterungsoberfläche zeigt neben einigen Korallen- und Molluskenresten zahlreiche kleine Assilinenschnitte (Durchmesser bis zu 5 mm). Die von uns ermittelte und nach L. v. Roth’s Angaben (Fossilnamen mit *) ergänzte Verstei- nerungsliste des Wimpassinger Eozäns lautet: Lithothamnium torulosum Gümb. — nummnuliticum Gümb. — (0) sp. Rheophax sp. Haplophragmium sp. Alveolina sp. (? A. oblonga d'Orb.). Miliola sp. Miliolina (Triloculina) sp. — (Oningueloculina) Sp. Textularia Sp. Discorbina sp. Truncatulina bullata Frnzn. sp. Rotalia n. sp. aff. Schroeteriana Park. et Jon. — sp. Pulvinulina bimammata Gümb. sp. — rotula Kfm. sp. — sp. Operculina sp. Nummnlites (Assilina) exponens Sow. Orthophragmina discus Rtm. sp. var. n. minima. — Pratti Mich. sp. ne sp- (von L. v. Roth vermutlich als Orbitolites bezeichnet). Astrocoenia sp.* Astraeopora sp. Echinodermenreste (Crinoiden-Stielglieder).* Bryozo&n-Stämmchen. ° Brachiopoden-Rest (Gefäßeindruck).* Östrea sp.* Dentalium cf. nitidum Desh. Gastropoden-Reste. 200 F. Trauth, Nach dem reichlichen Auftreten der Assilinen (wohl A. exponens Sow.) werden wir das Eozän von Wimpassing so wie das am Kirchberger Goldberg als Mittel-Eozän, und zwar höchstwahr- scheinlich als Lutetien betrachten können. Die aus unserer Tabelle (p. 104 bis 106) |p. 274 bis 276] ersichtliche große Übereinstimmung, welche zwischen den Eozänvorkommen von Wimpassing, Kirchberg und Radstadt besteht, ist, abgesehen von ihrer Gleichalterigkeit, namentlich in der Analogie ihrer Ablagerungsbedingungen begründet: Wie an den beiden letztgenannten Örtlichkeiten handelt es sich auch bei Wimpassing um den Absatz eines Riffbildungen von Lithothamnien und Korallen bespülenden und an benthonischen Foraminiferen reichen Litoralmeeres. Paläogeographische Verhältnisse. Vergleichbar jenem seichten oberkretazischen Meere, welches sich an der Nordseite der Alpen von Südostfrankreich in die Gegend von Wien hinzog, um sich hier in die pannonische See zu öffnen, und welches einen großen Teil unserer nordalpinen Flyschbildungen sedimentierte und südwärts in die nördlichen Kalkalpen Buchten und Kanäle entsandte, in denen die Gosauschichten (Angoumien bis Campanien) zur Ablagerung kamen, sehen wir auch nach der darauf im Maestrichtien erfolgten Überflutung der ganzen Kalkzone! während des Alttertiärs einen langgestreckten Meeresarm die Süd- küste des mitteleuropäischen Festlandes und die Nordseite der damaligen Alpen bespülen. Da dieser sowohl im südöstlichen Frankreich mit dem Mittelmeere als andrerseits in dem etwa durch die heutige Donau bezeichneten Raume zwischen Alpen und Karpathen mit dem pannonischen Becken und durch dieses auch mit dem südlichen Mediterranmeere in Verbindung stand, müssen die Alpen — wenigstens ihre zentraleren Teile — damals aus diesen Gewässern als eine große Insel aufgeragt haben. ? Viel beschränkter als die Gosauschichten sind die paläogenen Ablagerungen, welche von der »helvetischen« Flyschzone ? aus buchtenartig in die nördlichen Kalkalpen eingegriffen haben. So bilden dieselben den unter der Bezeichnung der »Häringer« und »Reiter Schichten« bekannten Komplex, der sich von Rattenberg über Kufstein nach Reit im Winkel bei Kössen erstreckt und, aus brackischen, limnischen, durch Braunkohlenflötze ausgezeichneten und endlich aus rein marinen Sedimenten bestehend, hauptsächlich dem Unter-Oligozän (Ligurien) angehört. * Ein zweites derartiges Vorkommen stellen die marinen Eozänbildungen dar, welche aus der Region von Reichenhall und von der Nordseite des Untersberges zwischen diesem und dem Latten- gebirge bis zum Hallthurmpaß in die Kalkzone eingedrungen sind. Bestehen dieselben auch über- wiegend aus obereozänen Bänken (Bartonien, respektive Priabonien), so entsprechen ihre tieferen Lagen doch höchst wahrscheinlich noch dem Mittel-Eozän (Lutetien).? 1 Vgl. auch die Fußnote ! auf p. 34 [204] dieser Abhandlung. 2 Vgl. F. Koßmat, Paläogeographie (Sammlung Göschen, 1908), p. 108, und die Europa zur Lutetienzeit darstellende Kartenskizze in A. de Lapparent, Traite de Geologie, 4e Edit. (1900), p. 1451, Fig. 698. SEREeSp— helveto-lepontinische Zone im Sinne F. F. Hahn’s (Grundzüge des Baues der nördlichen Kalkalpen zwischen Inn und Enns. Mitt. d. Geol. Ges. in Wien, Bd. VI [1913], p. 239). * Vgl. C. Diener, Bau und Bild der Ostalpen und des Karstgebietes, p. 361 bis 362, und besonders J. Boussac, Etudes stratigraphiques sur le Nummulitique alpin (1912), p. 588 bis 606, wo auch die einschlägige Literatur (J. Dreger ete.) über die Reiter und Häringer Schichten besprochen wird. Manche Forscher, wie M. Schlosser (Zur Geologie des Unterinn- tales, Jahrb. d. K. k. Geol. R.-A., Bd. LIX 11909], p. 547 ff.), sind geneigt, den tieferen Teil der Häringer Schichten noch zum Ober-Eozän (Priabonien) zu rechnen. 5 Vgl. C. Diener, 1. c., p. 362. Abweichend von O. M. Reis (Erläuterungen zu der geologischen Karte der Vorder- alpenzone zwischen Bergen und Teisendorf. I. Stratigraphischer Teil. Geognost. Jahresh., VIII. Jahrg. [1895], p. 155) und K. Deninger (Beiträge zur Kenntnis der Molluskenfauna der Tertiärbildungen von Reit i. W. und Reichenhall. Geognost. Jahreeh., XIV. Jahrg. [1901], p. 222—223), welche das Nummuliticum des Reichenhaller Gebietes den Reiter Schichten gleich” Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 201 Wie aus den klaren Darlegungen F. F. Hahn’s über den Bau der nördlichen Kalkalpen hervor- geht, waren diesen bereits die wesentlichsten tektonischen Züge zur Zeit der Ablagerung der eben- erwähnten Paläogenbildungen aufgeprägt, so daß diese höchstens von mehr untergeordneten, späteren Bewegunssvorgängen betroffen sein können. Das vorwaltend auf der »bajuvarischen« Kalkalpenzone aufruhende Alttertiär des Unterinntales und von Reit im Winkel »ist nicht mehr normal dem Falten- wurf des Mesozoikums eingegliedert, sondern quer über reife austroalpine Sättel und Mulden ab- gelagert. Es muß hierzu ein kräftig ausgebildetes Querbruchsystem schon vorhanden gewesen sein, nachdem die alttertiäre Sedimentation längs recht scharf umgrenzter, querer Einbruchsstraßen erfolgte (M. Schlosser, Unterinntal, Jahrb. d. k. k. Geol. Reichsanstalt 1909, p. 59); die zahlreichen Land- pflanzen- und Säugetierreste weisen ja dort auf nahe Uferränder hin«.! Das in der Kufsteiner Region meist ungehindert erfolgende Verfließen der hier außer zum »Bajuvaricum« zum Teil auch zum »Tirolicum« gehörigen Alttertiärbildungen (Buchten) von Reit im Winkel und des Unterinntales, welch letzteres uns so deutlich den Zuleitungskanal für die marinen Sedimente des Tiroler Paläogens vor Augen treten läßt, zeigt, daß die »tirolische« Bewegung, die die Überschiebung der »tirolischen« Kalkalpen über die nordwärts benachbarte »bajuvarische« Voralpen- zone in südnördlicher Richtung bewirkt hat, hauptsächlich paleozänen — aber nur zu einem geringen Teile nacheozänen — Alters ist. ? Daß ferner die nordwärts gerichtete Förderung der »juvavischen« (Reiteralp- oder Hallstätter) Decke auf den »tirolischen« Sockel vorgosauisch erfolgt ist, geht klar und deutlich aus dem Auftreten der Gosaukreide im Berchtesgadener Lande und Salzkammergute und des Eozäns in der Reichen- haller Bucht hervor, welche die juvavische Überschiebungsfläche mit gleichbleibender fazieller Ent- wicklung überschreiten und demnach die beiden tektonischen Serien miteinander verschweißen. ® Die hiermit skizzierten Verhältnisse müssen natürlich auch in jener Region der Kalkalpen geherrscht haben, welche in ihrer ganzen Breite, vom Meere der Flyschzone aus, der Eozänfjord durchzogen haben wird, durch dessen Annahme uns das Vorkommen der neritischen, foraminiferen- reichen Lutetiengesteine bei Radstadt im Pongau am leichtesten verständlich erscheint. ! stellen und als Unter-Oligozän betrachten, ist J. Boussac (l. c., p. 575 bis 588) für sein ausschließlich obereozänes (Pria- bonien-) Alter eingetreten. Noch weiter gehend, hat sich R. J. Schubert (Über mitteleozäne Nummuliten aus dem mährischen . und niederösterreichischen Flysch. Verhandl. d. k. k. Geol. R.-A. 1913, p. 128) nach Nummulitenfunden E. Fugger’s bei Reichenhall (Plainer Schloßberg, Preischen, Groß-Gmain) mit Entschiedenheit für »die Vertretung mitteleozäner Horizonte in diesem angeblichen Bartonienkomplex« ausgesprochen und demnach wieder auf eine seinerzeit von Th. Fuchs (Versteinerungen aus den Eozänbildungen von Reichenhall. Verhandl. d. k. k. Geol. R.-A. 1874, p. 132) verfochtene Meinung zurückgegriffen. In ähnlichem Sinne deutet auch Cl. Lebling (Geologische Beschreibung des Lattengebirges im Berchtesgadener Land, Geo- gnost. Jahresh., XXIV. Jahrg. [1911], p. 65) den unter den offenbar obereozänen, hellgrauen Letten (»Stockletten«) am Paß von Hallthurm liegenden, nummulitenführenden Korallenkalk als Mittel-Eozän. ; IEVsiSR- ER. Hlahn, Ic. p. 268. 27Vesl-Rı E. Hahn, 1. c., p. 268 bis 269. 3 Vgl. F. F. Hahn, 1. c., p. 398, 401, 408, 420. Auf juvavischem (»Hallstätter«) Untergrund ist u. a. das von H. Krauß (Geologische Aufnahme des Gebietes zwischen Reichenhall und Melleck. Geognost. Jahresh., XXVI. Jahrg. [1913], p. 127) bei Punkt 643 in der Nähe des Kugelbachbauers (WSW von Reichenhall) entdeckte polygene Konglomerat abgesetzt, welches vollkommen mit der von E. Fugger (Die Salz- burger Ebene und der Untersberg. Jahrb. d. k. k. Geol. R.-A., Bd. LVII [1907], p. 467) aus dem Kühlbachgraben im Unters- berger Vorland beschriebenen und über Nierentaler Mergeln liegenden »Meinzinger Breccie« übereinstimmt. Diese besteht aus scharfkantigen Untersberger Plateaukalkstücken, abgerundeten, kleinen Quarzkörnern, Trümmern von Werfener Schiefer, Nummu- liten und anderen Foraminiferen, Korallen und Inoceramenfragmenten. Da letztere hier entschieden auf sekundärer Lagerstätte auftreten, dokumentiert sich darin, wie E. Spengler betont hat, das Vorhandensein einer Erosionsperiode zwischen den ober- kretazischen Nierentaler Schichten (Maestrichtien) und dieser wahrscheinlich dem Mittel-Eozän angehörigen Eozänablagerung. Vel. F. F. Hahn, I. c., p. 334 bis 335, und E. Spengler, Untersuchungen über die tektonische Stellung der Gosauschichten. II. Teil. Das Becken von Gosau. Sitzungsber. d. kaiserl. Akad. d. Wiss. in Wien, matb.-naturw. Kl., Bd. CXXIII, Abt. I, p. 24. * Der Umstand, daß im Alttertiär der größte Teil der Kalkalpen vom Meere frei war, hat G. Götzinger (Zur Frage des Alters der Oberflächenformen der östlichen Kalkhochalpen [1913], p. 56) zur Annahme seiner suba@rilen Abtragung schon 202 F. Trauth, Um bis hieher in den Ablagerungsraum der Mandlingkette vorzudringen, mußte der Fjord nach Durchquerung der juvavischen (Hallstätter) Zone noch das sich nach F. F. Hahn’s Vorstellung süd- wärts daranschließende Gebiet des Werfen—St. Martiner Schuppenlandes durchsetzt haben, das seiner Triasfazies nach dem primären tirolischen Südrande entspricht und mit seinem südlichsten Teile, eben jenem mit dem Eozän verknüpften Mandlingzug, sich dem weiter gegen Süden folgenden Meso- zoikum der Radstädter Tauern am meisten nähert. Je nachdem die Schuppenbildung der Werfen— St. Martiner Zone und somit auch die Aufrichtung der Mandlingkette in postgosauisch-präeozäner oder in posteozäner Zeit stattgefunden hat, wäre das Radstädter Lutetien von derselben noch nicht betroffen oder aber davon bereits tangiert gewesen.! Die Aufarbeitung dieser Eozänablagerung zu Geröllen eines dem Ennstale folgenden jüngeren Schotters möchten wir ins Miozän, und zwar in die Mediterranzeit (Ablagerungsperiode der Lignite von Pitten) verlegen. ? - F. Wähner hat zuerst (1894) das Radstätter Eozän mit dem Meer an der Nordseite der Alpen in Zusammenhang gebracht, indem er sagt:? »Daß noch das Meer der älteren Tertiärzeit von N her in das Gebiet der Zentralalpen gereicht hat, beweist die Entdeckung eines Nummulitengesteins bei Radstadt durch Gümbel.« Und in übereinstimmendem Sinne hat sich später C. Diener mit folgenden Worten geäußert: »In die von Gosaubildungen erfüllten Becken und Fjorde der Nördlichen Kalkzone drang das alttertiäre Meer nicht ein. An einer Stelle aber, bei Radstadt, muß es aus der Flyschregion quer durch die ganze Kalkzone bis auf den Rand der Zentralalpen übergegriffen haben, der von den oberkretazischen Sedimenten nirgends erreicht wird.«! »Auf welchem Wege die Verbindung des Rad- stätter Beckens mit dem alttertiären Meere am Nordrande der Kalkzone sich vollzog, ist durchaus unklar.« ° Obwohl auch heute noch diese Frage mangels eines genügenden Beobachtungsmaterials nur schwierig und bloß vermutungsweise beantwortbar erscheint, wollen wir es doch versuchen, sie auf Grund der wenigen vorhandenen Hinweise einer Klärung näherzuführen. Im Jahre 1832 hat A. Boue® an drei Stellen des Beckens von Gosau das Auftreten von Nummuliten verzeichnet, das allerdings später (1854), und zwar zum Teile mit vollem Recht, von A. E. Reuss’ geleugnet worden ist, der hier an keinem Punkte solche Foraminiferenschälchen aufzu- finden vermocht hat. Das erste derartige Vorkommen — »peut etre meme des Nummulites« — gibt A. Boue in den roten Konglomeraten (bezüglich den ihnen eingeschobenen Mergeln) der oberen Partie des Kreutz- grabens (W vom Igelsbach = Edelbach) an. Da dieselben aber hier die Basalbildung der Gosau- formation darstellen, muß Boue’s Angabe auf einer Täuschung, vielleicht einer Verkennung anderer scheibenförmiger Foraminiferengehäuse (Orbitoiden ?) beruhen. | zur damaligen Zeit geführt. Aus dem Vorkommen der Alttertiärgesteine bei Radstadt auf eine bereits damals angedeutete Längstalstrecke des oberen Ennsgebietes zu schließen, wie es G. Götzinger tut, scheint uns kaum begründbar zu sein. 1 Für die letztere Eventualität könnte vielleicht ein Analogieschluß nach der von H. Mohr als anstehend betrachteten und mit 45° nach W fallenden, also aufgerichteten Eozänpartie am Kirchberger Goldberg sprechen (vgl. diese Abhandlung, p. 25 [195]. | 2 Vgl. F. Trauth, Vorläufige Mitteilung über den geologischen Bau der Südseite der Salzburger Kalkalpen (1916), pag. 4, und Derselbe, Über die geologischen Verhältnisse an der Südseite der Salzburger Kalkalpen (1916), p. S4—85. 3 F. Wähner, Geologische Bilder von der Salzach, p. 68. 4 C. Diener, |. c. (1903), p. 603; vgl. über diese »Eozäntransgression« auch F. Frech, Über den Gebirgsbau der Alpen (1908), p. 225. Da IC 105 32 6 A. Boue, Description de divers gisemens interessans de fossiles, dans les Alpes autrichiennes. Mem. geolog. et paleont. Tome I], Paris 1832, p. 198, 201, 204. T A. E. Reuss, Beiträge zur Charakteristik der Kreideschichten in den Ostalpen. Denkschr. d. kaiserl. Akad. d. Wiss. in Wien, math.;naturw. Kl., Bd. VII, p. 2. Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 203 Unweit des Schwarzkogels (dieser bei Modereck, W vom Brillgraben und SO von Gosau) erwähnt er neben verschiedenen anderen kalkigen und mergelig-sandigen Gesteinen auch ein Kon- glomerat mit rotem Alpenkalk und »Nummulitenkalk«. Auch dabei dürfte es sich wahrscheinlich um einen Irrtum handeln, nachdem alle späteren Beobachtungen in dieser Region — dem Bereiche des Katzhofgrabens und Löckenmoosberges — übereinstimmend und ausschließlich nur Gosauschichten von der eben angedeuteten petrographischen Verschiedenartigkeit festgestellt haben. Hingegen scheint uns der von Reuss auch gegen die Existenz des dritten von Bou& angeführten Vorkommens erhobene Zweifel nicht ganz berechtigt und die Möglichkeit keineswegs ausgeschlossen, daß hier, mögen auch die besten gegenwärtigen Kenner des Gosaubeckens, J. Felix und E. Spengler, daselbst vergeblich auf Nummuliten gefahndet haben, vielleicht doch einmal ein solcher Fund glücken könnte. Diese dritte Stelle ist eine steile Schlucht an dem etwas nördlich von der Zwieselalpe gele- genen Hennarkogel (nach E. Spengler ist wohl darunter einer der Höllgräben zu verstehen?), wo Bou& außer kalkigen Mergeln, grauen mergeligen Sanden und Agglomeraten »feine Kalke mit Zer- reibseln von Korallen und mit Nummuliten« gesehen haben will. "In der jüngsten Zeit hat auch E. Spengler die Eventualität in Erwägung gezogen, es könnten gewisse im Becken von Gosau — bei der Bräuninghütte nördlich von der Zwieselalpe — auf die Nierentaler Mergel folgende, vorwiegend aus Quarzgeröllen bestehende und kalkig zementierte Kon- glomeratschichten* dem Reichenhaller Eozän entsprechen, und dafür außer dem von Boue& erwähnten Nummulitenvorkommen in der Steilschlucht am Hennarkogel noch zwei weitere Argumente geltend gemacht, die überaus große (zirka 500 m betragende) Stärke der wohl nur dem Maestrichtien, ja vielleicht bloß dessen oberer Abteilung entsprechenden Nierentaler Mergel, die es unwahrscheinlich mache, daß die darüber liegenden, selbst über 100 m mächtigen Konglomerate gleichfalls noch ober- kretazisch seien, und ferner die Ähnlichkeit, welche das Konglomeratgestein durch das Auftreten von Lithothamnien mit dem südbayerischen »Granitmarmor« erlangt. »Trotzdem überwiegen« für E. Spengler »die Gründe, welche« ihn »veranlassen, die Schichten für älter zu halten als das Mittel- und Obereozän von Reichenhall«. Sind wir nun auch von der Stichhaltigkeit des ersten seiner Gründe, daß nämlich die besagten Lithothamnien nicht mit den den Granitmarmor zusammensetzenden Formen übereinstimmen, sondern sich eher an das aus dem Pariser Danien bekannt gewordene Lithothamnium parisiense Gümb. an- schließen, nicht recht überzeugt’, so verdienen doch die beiden anderen Argumente Spengler’s jeden falls Berücksichtigung: »Da bei Reichenhall Nummuliten in so reichem Maße vorhanden sind, wäre das Fehlen oder zum mindesten die außerordentliche Seltenheit dieser Tiere hier sehr auffallend. Für die wichtigste Tatsache halte ich die Erscheinung, daß das Eozän des Reichenhaller Beckens transgressiv auftritt, während dies bei unserer Schichtgruppe nicht der Fall ist.« (Spengler). Denn hier im Gosauer Gebiete lagern jene Konglomerate den Nierentaler Schichten nicht nur völlig konkordant auf, sie sind vielmehr auch an der Grenze mit ihnen durch Wechsellagerung innig verbunden. Aus dem gänzlichen Fehlen von Gosaugesteinsgeröllen in diesen Konglomeraten und der gegen oben hin eher zu- als abnehmenden Geröllgröße folgert E. Spengler, daß dieselben keiner erneuten Transgression, sondern einem Seichterwerden des Meeres entsprechen. »Diese Regressionsphase wird dadurch eingeleitet, daß sich zunächst die Zone der Pinzgauer Phyllite und der Werfener Schiefer ZVelspsSpenelersl. cap 23: 2 Vgl. E. Spengler, |. c., p. 22. Entweder der »erste< oder »zweite Höllgraben«, die sich nach der vom Deutschen und Österreichischen Alpenverein herausgegebenen »Karte der Dachsteingruppe« (1915) an der Ostseite der Zwieselalmhöhe (= Hühner- oder Hennarkogel, 1585 m) zu dem dem Vorderen Gosausee entströmenden Gosaubache hinabziehen. 3, Spamaler Iu.c. 1% Alıys 23: * Sie enthalten auch Gerölle von Pinzgauer Phylliten und Werfener Schiefern und -Quarziten, aber nur sehr selten solche von Triaskalk. - 5 Vgl. diese Untersuchung, p. 48 bis 49 [218 bis 219]. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 27T 204 F, Trauth, südlich der Kalkalpen aus dem Meere« (der Maestrichtienzeit) »erhob und dem seicht gewordenen Meere im Gebiete der Kalkalpen Gerölle zukommen ließ, während die Kalkalpen selbst noch unter Wasser lagen. Wir haben hier wohl die außerordentlich weit verbreitete Regressionsphase‘ nach Abschluß der Kreide vor uns, welche E. Sueß beschreibt; und zwar ist dies der einzige Punkt der Kalkalpen, wo sich die Ablagerungen dieser Zeit erhalten haben.* Sonst sind sie überall in der unmittelbar darauffolgenden Festlandsperiode der Denudation verfallen. Nach den Lithothamnien gehören die Konglomerate dem Danien, vielleicht auch dem Paleozän oder Unter-Eozän an; sie sind jedenfalls nicht mit dem Reichenhaller Eozän, sondern mit der Lücke zwischen den Nierentaler _ Schichten und dem Eozän des Berchtesgadener Gebietes zu identifizieren.« (E. Spengler.) Daß aber in der nächsten Umgebung des Gosauer Beckens vielleicht auch Mittel-Eozän (Lutetien— Auversien) vorhanden ist, darauf könnten ein paar mit der Fundortsangabe »Abtenau« versehene, graugefärbte und kalkige Exemplare von Nummnlites perforatus de Monttf. hinweisen, welche 1852 von Exzellenz Vizepräsidenten R. v. Hauer durch das damalige k. k. Hofmineralien- kabinett erworben worden und jetzt in der paläontologischen Sammlung (Foraminiferenkollektion) des k. k. naturhistorischen Hofmuseums (Acq. Nr. 1852, I. 1067) aufbewahrt sind. Bedauerlicherweise ist dieses Nummulitenvorkommen durch keine späteren geologischen Feldbeobachtungen in der Abtenauer, Region gesichert und bestätigt worden, weshalb allerdings die Möglichkeit, es könnte sich dabei doch etwa um eine Fundortsverwechslung handeln, nicht völlig ausgeschlossen erscheint.” Viel wahrscheinlicher ist hingegen dieser Verdacht hinsichtlich einiger zusammen mit den erwähnten Nummuliten von R. v. Hauer seitens des Hofmineralienkabinetts übernommener und den gleichen Fundortsvermerk (»Abtenau«) zeigender Gehäuse von ÖOrthophragmina Pratti Mich. sp. (Acq. Nr. 1852, I. 1067), da sie denselben braunen, limonitisch-vererzten Erhaltungszustand aufweisen, den man häufig bei den Orthophragminen aus den Eisenerzlagern von Kressenberg in Bayern und zuweilen auch bei denen von Mattsee in Salzburg beobachtet. Kann nun wohl auch die Möglichkeit eines Vorkommens derartiger Fossilien im Abtenauer Gebiete nicht ohneweiters in Abrede gestellt werden, so möchten wir hier doch aus dem besagten Grunde die Vermutung für näher liegend halten, daß jene Orthophragminen einmal von Bergleuten oder Petrefaktensammlern aus Südbayern oder Mattsee nach Abtenau gebracht und dann von hier in den Besitz des Geheimen Rates v. Hauer gelangt sind. ? | | Mag man auch den hiermit auseinandergesetzten Gründen, welche für das Vorhandensein von Eozän im Bereiche des Oberkreidebeckens von Gosau-Abtenau sprechen — dem von Bou& erwähnten Nummulitenfund am Hennarkogel nördlich der Zwieselalpe, den Mitteilungen Spengler’s über die hier im Hangenden der Nierentaler Mergel auftretenden Konglomerate und den im Hofmuseum mit der 1 Nachdem die Transgression des Oberkreide(Gosau)meeres im obersten Turon (Angoumien), im Coniacien, Santonien und unteren Campanien nur zur Bildung relativ beschränkter Fjorde und Becken im Bereiche der nördlichen Kalkalpen geführt hatte, erweiterten sich diese im oberen Campanien durch die nun verstärkt einsetzende positive Bewegung der Strandlinie, die hierauf in Maestrichtien höchstwahrscheinlich die völlige Überflutung der Kalkalpen oder sogar eines noch größeren Gebietes durch ein ziemlich tiefes Meer bewirkte. Dafür spricht die überraschend gleichartige Ausbildung der dieser Stufe entsprechenden, teils als Nierentaler Schichten (Flysch- und Kalkzone), teils als Couches rouges (lepontinische Region), Seewenmergel (helvetische Region) und sogar als Scaglia (Südalpen) bezeichneten Sedimente, die sich nach ihrer lithologischen Beschaffenheit und dem ungeheuren Reichtum an Globigerinen- und Textularienschälchen am besten mit dem Globigerinenschlamm der jetzigen Meere vergleichen lassen. Vgl. E. Spengler, I. c., p. 50 bis 56. Im Danien oder Paleozän tritt hierauf die obenerwähnte Regressionsphase ein, der sich dann wieder als positive Bewegung — freilich von einigen regressiven Schwankungen unterbrochen — die bucht- oder fjordartige Ingression der Kalk- alpen durch das Meer des Mittel-Eozäns bis Unter-Oligozäns anschließt. 2 Vgl. diese Abhandlung p. 84 [254]. Leider ist auch dem gründlichen Kenner des Salzburger Landes Herrn Professor E. Fugger, wie er mir auf eine Anfrage mitzuteilen die Güte hatte, bei keinem seiner geologischen Streifzüge ins Abtenauer Gebiet ein Eozänfossil untergekommen. 3 Vgl. diese Abhandlung p. 90 [260]. Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 205 Fundortsangabe »Abtenau« aufbewahrten Gehäusen von Nummnulites perforatus — keine absolut zwingende Beweiskraft zuerkennen, so verleihen sie uns immerhin ein gewisses Recht zu der Annahme, daß das Eozänmeer über diese Region in einem Fjorde gegen Radstadt vorgedrungen sei. Wie wir uns die Verbindung des Radstädter Lutetien mit dem Gosau-Abtenauer Becken vorzustellen hätten, ob etwa über St. Martin i. Lammer und Eben oder weiter östlich, etwa von der Zwieselalpe gegen Süden hin, ist natürlich gänzlich ungewiß. Und ebensowenig vermögen wir uns eine konkrete Vorstellung darüber zu bilden, auf welchem Wege die vermutliche Eozänregion des Gosauer Beckens mit der Flyschsee im Norden in Zusammenhang gestanden habe. Wahrscheinlich öffnete sich der Fjord in dieses Meer, dessen Ausdehnung an der Nordseite unserer Kalkalpen zur Lutetienzeit durch die in fossilreicher Fazies entwickelten Ablagerungen bei Sonthofen (Bolgen, Grünten), Tölz, Neu- beuern am Inn (»Granitmarmor« von Sinning etc.), beiderseits des bayerischen Trauntales (»Kressen- berger Schichten. 5 Vgl. darüber €. Schwager, |. c., p. 93; wie sich diese Verhältnisse in einem Sagittalschnitt darstellen, zeigen die Abbildungen von Alveolina javana Verb. und A. Wichmanni Rutt. in L. Rutten’s Studien über Foraminiferen aus Ostasien (1914), Taf. XXVIl, Fig. 1 und 2. SO Altpeter, |. e.,p. [Ol und Tat VIT. TC. Schwager, |. c.,.p. 95ff. Vom lat. semis, semissis — Hälfte eines zwölfteiligen Ganzen (unter welchem im vorliegenden Falle ein voller Windungsumgang von 360° zu verstehen ist) und distans — abstehend. 9 Denn so ist es gemeint, wenn Schwager (l. c., p. 95 ff.) von 100fach vergrößerten Maßzahlen der semissodistanten Radien spricht. Tausendstel Millimeter werden demnach als erste Dezimalstelle behandelt. 10 Cheechia-Rispoli, 1. c., 1905, p. 153. 226 F. Trauth, seien. Seitlich von der Zentralkammer gelegene Sagittalschnitte können selbstverständlich nur semisso- distante Radialwerte von verhältnismäßig späteren Umgängen liefern, aber weder die der innersten Windungen noch den der. Zentralkammer. Nach Checchia-Rispoli! ist das durch die Reihe der semissodistanten Radien ausgedrückte Wachstumsgesetz der Spiralwand für bestimmte Alveolinenspezies innerhalb relativ enger Grenzen konstant und demnach für deren Artdiagnose von Wert. Nun einige Bemerkungen über unser Schliffmaterial. Wie aus den untersuchten Tangential-Schnitten (vgl. Taf. Il, Fig. 7) hervorgeht, besitzen die Rad- städter Alveolinengehäuse eine mit abgestumpften Polseiten versehene, subzylindrische Gestalt, deren Längsachse zum Sagittal(Medial)durchmesser in einem Verhältnisse von etwa 3'3:1 bis 1:9:1 steht, Schwankungen, welche den aus den bisherigen Abbildungen von Alveolina oblonga ersichtlichen gut entsprechen. Der subzylindrischen Scirsenn gemäß zeigen die Umgänge im schmalen Mittelteil der Tan- gentialschnitte gewöhnlich? einen ziemlich gestreckten, nur leicht gebogenen Verlauf, der erst an den Polseiten in eine enge, zum Teil aber selbst an den Achsenenden abgeplattete Kurve übergeht. Ein durch unseren abgebildeten Sagittal-Schnitt (Taf. II, Fig. 8) gelegter Durchmesser lieferte folgende Approximativreihe der semissodistanten Radien, ausgedrückt in Hundertelmillimetern: ..,,420,,.6:7,.8:7, 90,10 :0,211205 19:0, 173, 20.3.7288, 2377,.28509802077 3427 756 42:7, 46:7, 473, 51°3, 33°0. Es entfallen hier demnach 10 Umgänge auf einen Radius von zirka 0:51 mm, während nach den von C. Schwager und G. Checchia-Rispoli (1905) für Alveolina cf. oblonga angeführten Serien der semissodistanten Radien die gleiche Windungszahl (10) auf eine Radialstrecke von zirka 0:73, respektive 12mm zu liegen kommt, was einem langsameren Anwachsen der Spirallamelle als im vorliegenden Schnitte entspricht. Indessen konnten wir auch ein solches langsames Wachstum bei einigen anderen unserer Durchschnitte konstatieren. In den äußersten Windungen beträgt die Dicke der Spiralwand, deren Dachblatt hier höchstens ein wenig durch eine Basalblattlage verstärkt worden ist, mitunter bloß 13 bis 15. Die kleinen, in den Tangentialschnitten gewöhnlich als Reihen rundlicher Löchlein erscheinenden Sagittal-Lumina (Sekundärkammern) nehmen von innen gegen außen allmählich an Größe zu. Ihre Breite wurde in verschiedenen Umgängen unserer Schnitte mit 20 bis 55 . befunden. Die Dicke der Sagittalwände (Sekundärsepten), welche die Teilung der Hauptkammern in die Sagittallumina bewirken, ist wohl gewissen Schwankungen unterworfen, zumeist zo geringer (10 bis 26 u) als die Breite der letzteren. Während sich die von Checchia-Rispoli (1905) bei Alveolina oblonga festgestellte beträcht- lichste Schalenlänge auf 71 mm, das entsprechende Mittelmaß ausgewachsener Gehäuse auf 6 mm. und die von Gümbel an einem südbayerischen Exemplar ermittelte Achsenlänge auf 4:7 mm beläuft, erreicht die größte bei den Radstädter Tangential-Schnitten angetroffene Schalenlänge nur 3:5 mm. Auch einige unregelmäßig verzerrte oder gekrümmte Durchschnitte sind in unserem Schliff- material enthalten, wie sie ähnlich G. Osimo? von friaulischen Stücken dargestellt hat. Die in den Radstädter Alveolinen-Schnitten beobachteten Zentral(Embryonal)kammern besitzen in der Regel eine etwas nach der Gehäuseachse gestreckte Ovoidalgestalt, deren beide Hauptdurchmesser bei drei Exemplaren (Schliff Nr. 10, 20, 9) die Werte von 145 a: 120 1, 200 1: 155 a und 445 u.:380 p. ergaben. In den beiden ersten Fällen handelt es sich wohl um Mikro-, im letzten aber um eine Cheechia-Rispoli, I. c., 1905, p. 153. Abgesehen von den etwas unregelmäßigen und weniger in die Länge gezogenen innersten Windungen. 3 G. Osimo, l. c., Taf. VII, Fig. 3 bis 6. * Cheechia-Rispoli führt (l. e., 1905, p. 155) bei einem sizilianischen Exemplare dieser Art entsprechende’ Zentral- 1 92 9 kammermaße von 300 u:240y an. Das Eozänvorkommen bei Radstadt. DD - Makrosphäre. In einem schon fast sagittal orientierten Diagonalschnitt im Schliff Nr. 7 ist eine aus der Verwachsung zweier rundlicher Zentralkammern hervorgegangene, schöne Gigantosphäre! sichtbar, deren Länge 890 u und deren Höhe 760 1. beträgt. Im Gegensatz zu Checchia-Rispoli, der Alveolina oblonga d’Orb. als gute Spezies betrachtet, schließt sie Giuseppina Osimo der Alveolina bulloides d’Orb. nur als var. sphaeroidea oblonga (Fort.) an, wobei sie aber Schwager's und Checchia-Rispoli's (1905) Alveolina cf. oblonga davon ausschließt und zu Alveolina ovoidea d’Orb. stellt.” Soweit uns eigene Untersuchung wie Einblick in die Literatur ein Urteil über diese heikle Frage gestattet, möchten wir uns indessen lieber dem Standpunkte des letztgenannten Paläontologen anschließen. ° Im Sinne Checchia-Rispoli’s getaßt, ist Alveolina oblonga (respektive A. cf. oblonga) d’Orb. bisher im Eozän von Südbayern (Kressenberg, Trauntal), Frankreich, Italien (Friaul, Vizentin, Monte Gargano, Foggia, Sizilien), Ägypten, der arabischen Wüste und Östindiens nachgewiesen worden.? Die von Penecke! aus dem Eozän von Guttaring angeführte Alveolina longa Cz. gehört nicht hierher, sondern ist mit der getreidekornförmigen und durch zugespitzte Achsenenden ausgezeichneten Alveolina elongata d’Orb. (= A. granım festucae Bosc. var. elongata d’Orb. bei Osimo)? identisch. Die rezenten Alveolinen (Alveolina boscii Defr. = A. Ouoji d’Orb. und A. melo Ficht. et Moll) leben nur in geringen Tiefen (O0 bis zirka 73m) der warmen Meere, und zwar mit Vorliebe auf Korallenriffen®, Lebensverhältnisse, die auch für die fossilen Angehörigen dieser Gattung allgemein gegolten haben dürften. Während ihrer ins Eozän — besonders ins Mitteleozän — fallenden Blütezeit sehen wir sie so ziemlich im ganzen Verbreitungsgebiete der Nummuliten auftreten. Miliola spec. div. (Taf. II, Fig. 10.) In vielen unserer Schnitte von Radstadt (Schliff Nr. 6 bis 10, 19, 20, 22, 23, 26, 28, 29, 32, 33, 35) und Wimpassing (Schliff Nr. 36, 37, III, IV) finden sich Längs- und Schrägschnitte, die sich zwar der weitgefaßten Gattung Miliola zuweisen lassen, jedoch für eine nähere Bestimmung, sei es als Angehörige der engeren Genera Biloculina oder Miliolina (Triloculina und Owinqueloculina) Keine ausreichenden Anhaltspunkte bieten. Die Kammerräume der Schälchen, deren Länge sich zwischen O2 mm und 13mm hält, sind häufig durch Infiltrationen bräunlich- oder gelblichgrau verfärbt. Die Anwesenheit von Milioliden im Kirchberger Eozän ist durch F. Karrer” festgestellt worden. Biloculina bulloides d’Orb. (Taf. II, Fig. 11.) 1868. Biloculina bulloides F. Karrer, Foraminiferen-Fauna von Kostej, p. 12 (cum synonymis). 1882. — — H.B. Brady, Foraminifera dredged by H. M. S. Challenger, p. 142, Taf. II, Fig. 5. bis 6 (cum synonymis). 1895. — — T.R. Jones, Foraminifera of the Crag, p. 101 (cum synonymis). 1899. — — J.M. Flint, Recent Foraminifera dredged by the Albatross, p. 293, Taf. 38, Fig. 5. 1900. — — F. Chapman, Patellina-Limestone from Egypt, p. 4 (cum synonymis). VelS0 FAlltpieiven, 1 c, p%.96° = Osume, )6 Cr j: BB > Vgl. G. Checchia-Rispoli, ]. c., 1905, p. 159. 14 K. A. Penecke, Das Eozän des Krappfeldes, p. 21. 5 G. Cheechia-Rispoli, |. c., 1905, p. 160 und I. c., 1909, P269.6.,0/s71mlo, 12.c5, 9287. 6 Vel. J. Walther, Einführung in die Geologie als historische Wissenschaft. I. T., p. 216. ? Vgl. F. Toula, Orbitoiden und Nummuliten führende Kalke vom »Goldberg« etc., p. 126. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 30 228 F. Trambh, 1911. Biloculina bulloides R. Schubert, Foraminiferen des Bismarckarchipels, p. 122 (cum synonymis). 1912. — — R.M. Bags, Foraminifera from southern California, p. 23, Taf. I, Fig. 1 bis 4, 10; Taerar Tan VER: Dieser Spezies entspricht bestens ein in unserem Radstädter Schliff Nr. 28 enthaltener Quer- schnitt, dessen beide Hauptdurchmesser 465 und 545 p betragen. Das subglobose Schälchen ist durch starkgewölbte Kammern und dicke Wände (bis 47 p) aus- gezeichnet. Die Kante, mit welcher die letzte Kammer über die vorletzte übergreift, erscheint abgestumpft. | Bilocnlina bulloides hat im ganzen Tertiär eine weite Verbreitung. So kennt man sie aus dem Eozän von Frankreich (Pariser Becken), dem Miozän von Österreich-Ungarn (Wiener Becken, Wieliczka, Banat), Ägypten und Australien (Victoria) und dem Pliozän von England (Crag), Südkali- fornien, Kar Nikobar und des Bismarckarchipels. Gegenwärtig findet sie sich häufiger im Nord-Atlantic als in anderen Meeren und bevorzugt Tiefen von 549 bis 1830 m. Mitunter ist sie aber auch aus relativ seichtem Wasser gedredscht worden. Zwei weitere, aber nicht sicher bestimmbare Biloculinen-Querschnitte mit den maximalen Durch- messern von 445, respektive 665 u liegen in den Radstädter Schliffen Nr. 19 und 29. Miliolina (Triloculina) tricarinata d’Orb. spec. (Taf. II, Fig. 13.) 1867. Triloculina tricarinata A. E. Reuss, Fossile Fauna von Wieliczka, p. 55, Taf. 2, Fig. 4. 1868. — — F. Karrer, Foraminiferenfauna von Kostej, p. 16. 1881. — — A. Franzenau, Foraminiferen-Fauna der Rakoser Ober-Mediterran-Stufe, p. 9. 1882. Miliolina tricarinata H. B. Brady, Foraminifera dredged by H. M. S. Challenger, p. 165, Taf. II, Fig. 17 a, b (cum synonymis). 1888. — — H.B. Brady, W.K. Parker and T. R. Jones, Foraminifera from the Abrohlos Bank pa2lo ar aNEener32: 1895. — ıı. T..R.. Jones, Roraminifera ‘of "the Gras 7p= 119, "Rate, iez3s3upise Saale synonymis). 1900. — — F. Chapman, Foraminifera from the’ Lagoon at Funafuti, p. 174 (cum synonymis). 1911. — - R. Schubert, Foraminiferen des Bismarckarchipels, p. 123. 1912. — — R.M. Bagg, Foraminifera from southern California, p. 31, Taf. V, Fig. 5 abis f Taf. VI, Fig. 5 (cum synonymis). 1915. Triloculina tricarinata F. Toula, Tegel von Neudorf und seine Mikrofauna, p. 646. Unter den uns in mehreren Dünnschliffen von Radstadt (Nr. 4, 6, 7, 9, 13, 28) und Wimpassing Nr. 36) vorliegenden Triloculina-Querschnitten, deren Seitenlänge zirka 330 bis 600 1. beträgt, ist nur ein einziger (Radstadt, Nr. 28) vorhanden, der eine genaue Bestimmung zuläßt. Es handelt sich um einen dreieckigen Durchschnitt mit leicht bogenförmig geschwungenen, etwa 370 1 langen Seiten und mit scharfen Kanten, von denen zwei durch das letzte Kammersegment und die dritte durch den freien Rand des vorhergehenden gebildet werden. Die Übereinstimmung mit Triloculina tricarinata d’Orb. ist also eine vollkommene. Diese heute kosmopolitisch in allen Meeren und Tiefen lebende Spezies hat sich fossil im Gault von England (Folkestone), im Eozän des Pariser und Londoner Beckens, im Miozän von Südbayern, Österreich-Ungarn (Wieliczka, Neudorf a. d. March, Räkos bei Budapest, Kosteji im Banat) und Australien, im Pliozän von England (Crag), Italien und Südkalifornien wie im Quartär dieses Landes, Canadas, des Bismarckarchipels, Schwedens und Schottlands gefunden. Das Eozänvorkommen bei Radsladt. 229 Miliolina (Quinqueloculina) spec. (Tai. II, Fig. 12.) Querschnitte von Quinqueloculinen, die aber leider keine nähere Bestimmung erlauben, sind in den Radstädter Dünnschliffen Nr. 14, 15 und 22, sowie in den Wimpassinger Schliffen Nr. III und IV enthalten. Sie weisen Durchmesser von 360 bis 950 u auf. Oft hat das Innere ihrer Kammern durch Infiltrationen eine gelblich- oder bräunlichgraue Färbung angenommen. Das Vorkommen von Quinqueloculinen im Kirchberger Eozän ist von F. Toula (nach einer Diagnose F. Karrer’s) angegeben worden. Die lebenden Miliolinen halten sich mit Vorliebe in den Küsten- und Flachseegebieten der gemäßigten und tropischen Breiten auf. Familie: Lagenidae Carp. Nodosaria cf. acuminata Hantk. (Taf. II, Fig. 14.) cf. 1875. Nodosaria acuminata M, v. Hantken, Clavulina Szaböi-Schichten. I. T, p. 28, Taf. II, Bio. Tag Xi eis. An den von Hantken (l.c., Taf. II, Fig. 9) abgebildeten Querschnitt der in den Clavulina Szaböi- Schichten (Unter-Oligozän) von Ofen nicht selten auftretenden Nodosaria acuminata erinnert uns lebhaft ein im Schliff Nr. 35 von Radstadt sichtbarer Querschnitt durch seine Form und Größe. Derselbe besitzt die Gestalt eines ungefähr kreisförmigen Ringes, an dessen Peripherie 8 (gegen- über 6 bis 8 bei Hantken) den Rippen der Schale entsprechende, an ihrer Spitze ein wenig ab- gerundete Ecken merklich vorragen. Während aber bei Hantken'’s Figur diese kostalen Ecken etwa gleichweit voneinander abstehen, ‚sind sie auf der einen Seite unseres Schnittes enger zusammengedrängt als auf der anderen. Den Angaben Carpenter's! über die Innenstruktur der Nodosarien-Schale gemäß sieht man auch an unserem Schnitt, daß die verdickten Eckteile der Schale aus dichter, homogener Substanz bestehen, wogegen die dazwischen gelegenen Partien, die eine Art konzentrischer Zuwachsschichtung zeigen, von zahlreichen, ungemein feinen Kanälchen senkrecht durchbohrt erscheinen. An diesen Stellen beträgt die Dicke der Schale zirka 85p. und ihr Durchmesser 470p. Mit “inbeziehung der kostalen Vorragungen erhöht sich der letztere auf 570 bis 580 p. Die Lumenweite mißt zirka 300 p. Eine nahe Verwandte von unserer Art ist die nach Gümbel” häufig im südbayerischen Nummu- litenmergel vorkommende Nodosaria bacillum Defr., welche aber mit 9 bis 12 Rippchen verziert ist. Aus dem Kirchberger Eozän hat F. Karrer das Vorkommen von Nodosaria-artigen oder eventuell, wie er meint, CJavulina-artigen Formen erwähnt.’ Die heute lebenden Spezies der benthonischen Gattung Nodosaria leben teils in Fluß- astuarien, teils in der Flach- und teils in der Tiefsee. ! Cristellaria (Robulina?) spec. (Taf. V, Fig. 9.) Auf diese Gattung können wir einige in den Radstädter Schliffen Nr. 17 und 34 gelegene Quer- schnitte beziehen, deren größter eine Länge (Höhe) von 1'2 mm und eine Breite von O'8 mm besitzt I W. B. Carpenter, Introduction to the study of the Foraminifera, p. 161 bis 162. 2 C. W. Gümbel, Foraminiferenfauna der nordalpinen Eozängebilde, p. 40, Taf. I, Fig. 30, ’ Vgl. F, Toula, Orbitoiden und Nummuliten führende Kalke vom »Goldherg«, p. 128. * Vgl. J. Walther, Einleitung in die Geologie als historische Wissenschaft, p. 223, 230 F, Trautnh, (vgl. die Figur). Durch seine scharfgekielte Form erinnert er einigermaßen an Cristellaria crassa d’Orb., eine Spezies, die fossil aus dem Oligozän (Septarienton) von Norddeutschland und dem Miozän Österreichs (Baden bei Wien, Wawrowitz bei Troppau) bekannt und lebend bei Kandavu (Fidschi- Inseln) aus 384 m Tiefe gedredscht worden ist. ! Mit den von C. W. Gümbel aus dem südbayerischen Eozän beschriebenen Robulina-Arten zeigen unsere Schnitte keine nähere Ähnlichkeit. Familie: Textularidae Schultze. Textularia spec. div. (Taf. III, Fig. 9.) Die in vielen unserer Dünnschliffe (Radstadt Nr. 1, 3, 5 bis 7, 9, 11 bis 15, 24 bis 31, 323; Kirchberg Nr. 39, V, IX; Wimpassing Nr. 36 bis 37, III) enthaltenen, meist durch deutlich agglutinie- renden Schalenbau gekennzeichneten Textularien-Schnitte entsprechen nach ihrer wechselnden, bald ziemlich schlanken, bald relativ breiten Gestalt jedenfalls mehreren Arten, die sich u. a. teils an Textu- laria sagittula Defr. (Kreide—rezent), teils an 7. agglutinans d’Orb. (Eozän-rezent), teils an 7. gramen d’Orb. (Miozän—rezent) anschließen, drei Spezies, die gegenwärtig als Kosmopoliten dem Benthos der Seichtsee angehören und nur selten in tiefere Meeresregionen hinabsteigen. Zu einer sicheren Identi- fizierung mit denselben dürften indessen die vorliegenden Schnitte, die eine Länge von 210 bis 1200 u. aufweisen, doch nicht ausreichend sein. | Die von Gümbel? aus dem südbayerischen Eozän (Granitmarmor von Neubeuern oder Sinning) beschriebene Texrtularia flabelliformis Gümb. konnten wir in unserem Schliffmaterial nicht erkennen. Bolivina spec. (Taf. II, Fig. 10.) Zu dieser Gattung gehört ein im Radstädter Schliff Nr. 17 enthaltener Längsschnitt von zirka 670 u Höhe und 270 Breite und etwas sandiger Schalenbeschaffenheit. Seine allgemeine Form erinnert nicht wenig an die von M. Terquem’ aus dem Eozän des Pariser Beckens beschriebene Dolivina carinata Tqm., läßt aber nicht den für diese bezeichnenden seitlichen Randkiel erkennen, so daß von einer Identifizierung abgesehen werden muß. Die rezenten Bolivinen bewohnen mit Vorliebe den Boden der Flachsee, wogegen sie in größeren Meerestiefen nur selten angetroffen werden. Familie: Globigerinidae Carp. Globigerina bulloides d’Orb. (Taf. V, Fig. 5.) 1868. Globigerina bulloides C. W. Gümbel, Foraminiferen der nordalpinen Eozängebilde, p. 83, Taf. II, Fig. 106 a bis db. 1868. — alpigena C. W. Gümbel, |. c., p. 83, Taf. Il, Fig. 107 a bis b. 1868. — eocaena C. W. Gümbel, I. c., p. 84, Taf. II, Fig. 109 a bis D. 1879. — bulloides A. Andreae, Z. Kenntnis d. Elsässer Tertiärs. Taf. IX, Fig. 1 bis 2. 1884. — — H.B.Brady, Foraminifera dredged by H. M. S. Challenger, p. 593, Taf. LXXVIL, LXXIX, Fig. 3 bis 7 (cum synonymis). 1 Vgl. H. B. Brady, Foraminifera dredged by H. M. S. Challenger, p. 549, Taf. LXX, Fig. 1, und F. Krumpholz, Foraminiferen von Wawrowitz, p. 124. 2 C. W. Gümbel, Foraminiferenfauna der nordalpinen Eozängebilde, p. 69, Taf. II, Fig. 83 a, b.. > M. Terquem, Foraminiferes de l’eocene de Paris, p. 148, Taf. XXIII, Fig. 19a, b. Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 23] 1888. Globigerina bulloides H. B. Brady, W. K. Parker and T. R. Jones, Foraminifera from the Abrohlos Bank, p. 225, Taf. XLV, Fig. 15. 1896. — —. T. R. Jones, Foraminifera of the Crag, p. 280, Taf.ll, Fig. 1 bis 2 (cum synonymis). 1899. — — J.M. Flint, Recent Foraminifera dredged by Albatross, p. 321, Taf. 69, Fig. 2. 1900. — -— P. Oppenheim, Priabonaschichten, p. 32. 1901. — -— A. Martelli, Fossili di Paxos e Antipaxos, p. 409. 1902. — — F. Chapman, The Foraminifera, p. 205, Taf. 11, Fig. G, X, h. 1903. — -— F. Chapman, Foraminifera from the Lagoon at Funafuti, p. 187. 1904. — — Z. Leardi-Airaghi, Foraminiferi di S. Genesio, p. 169. Kahl: — — R.]J. Schubert, Foraminiferen des Bismarckarchipels, p. 99. 1915. — -— F. Toula, Tegel von Neudorf und seine Mikrofauna, p. 659. 1916. — — F.Krumpholz, Foraminiferen von Wawrowitz, p. 147 (cum synonymis). Auf diese von der Unterkreide an bekannte und heute weltweit verbreitete pelagische Foramini- fere (planktonische Oberflächenform) beziehe ich einige Schalendurchschnitte in Schliff Nr. 2, 4, 17 und 35 des Radstädter und in Schliff Nr. VII des Kirchberger Eozäns. Der in Schliff Nr. 2 enthaltene größte und schönste derselben (Taf. V, Fig. 5), welcher fünf Kammern erkennen läßt, besitzt einen Gesamtdurchmesser von 420 u und eine Wandstärke von 35 bis 40 u, der kleinste, in Schliff Nr. VII sichtbare Schnitt mit vier Kammern ist nur 190 u. groß. Zwischen den die Schale durchsetzenden Porenkanälen erheben sich an der Oberfläche kleine zugespitzte Knötchen. Im Kressenberger Eozän ist Globigerina bulloides von Gümbel festgestellt worden. Orbulina universa d’Orb. 1884. Orbulina wniversa H. B. Brady, Foraminifera dredged by H. M. S. Challenger, p. 608, Taf. LXXVIU; Taf. LXXXI], Fig. 8 bis 26; Taf. LXXXII, Fig. 1 bis 3 (cum synonymis). 1888. — — H.B.Brady, W.K. Parker and T. R. Jones, Foraminifera from the Abrohlos Banks p. 229, BaraxlıVar Rio. 7.8, 14. 1895. — — )J.G. Egger, Foraminiferen von Monte Bartolomeo, p. 38, Taf. IV, Fig. 15 bis 19. 1901. — — A. Martelli, Fossili di Paxos e Antipaxos, p. 409. 1902. — — T. Chapman, The Foraminifera, p. 206, Taf. 11, Fig. J. 1904. — — Z. Leardi-Airaghi, Foraminiferi di S. Genesio, p. 166. voll. — -— R.J. Schubert, Foraminiferen des Bismarckarchipels, p. 103, Taf. V, Fig. 2. O. (cum synonymis). 1914. — — .R. Jaeger, Flyschbildungen des Wienerwaldes, p. 159. 1916. — — F. Krumpholz, Foraminiferen von Wawrowitz, p. 148 (cum synonymis). Dieser vom Lias an häufigen und in den heutigen Meeren als pelagischer Kosmopolit (plankto- nische Oberflächenform) erscheinenden Spezies gehören zwei kugelige Durchschnitte in den Schliffen Nr. 3 und 19 von Radstadt an, welche einen Durchmesser von 270, bezüglich 650 u und eine Wand- dicke von 26, bezüglich 40 1. besitzen. Ihre Schale ist von vielen deutlichen Poren durchsetzt, welche alle ungefähr dieselbe Weite aufweisen, während die Art sonst gewöhnlich — aber durchaus nicht immer 1 — Perforationen von zweierlei Größe zeigt. Die Schalenoberfläche ist mit Kleinen, zwischen den Porenöffnungen aufragenden, zierlichen Knötchen bedeckt. I Vgl. H. B. Brady, I. e., p. 609. 232 E. Deankın, Nach neueren Forschungen bilden sich die sphärischen Orbulinengehäuse, indem Globigerinen- schalen bei besonders starker Zunahme des Protoplasmas von diesem vollständig umhüllt werden, worauf dieses dann gegen außen die neue Kugelschale absetzt, im Inneren aber die Globigerinen- kammern meist ganz oder teilweise resorbiert. Familie: Rotalidae Carp. Discorbina spec. div. Die in den Schliffen Nr. 5, 6, 7, 12, 13, 20, 21, 24, 25, 27, 33 von Radstadt, Nr. VII von Kirch- berg und Nr. 37 von Wimpassing enthaltenen, relativ dünnschaligen und dunkelbraungrau gefärbten Schalenquerschnitte, welche ich zu dieser Gattung rechne, besitzen eine mehr oder minder stark gewölbte Ober- und eine flache, in der Mitte meistens etwas eingetiefte Unterseite, an welcher der Schlußumgang nicht selten wie ein Flügel schräg gegen abwärts zu hängen pflegt. Die Länge (Längsdurchmesser) der untersuchten Querschnitte, die jedenfalls einigen verschiedenen Arten angehören, schwankt zwischen 0:16 und 0°66 mm, ihre Breite (Höhe) zwischen 0'07 und 0:27 mm. Den von €. W. Gümbel aus dem südbayerischen Eozän beschriebenen Discorbina-Arten (Dis- corbina, Rosalina p. p.) scheint mir keiner derselben zu entsprechen. Die rezenten Vertreter dieser weltweit verbreiteten Gattung bewohnen vorzugsweise das Gebiet der Flachsee. Unterhalb von 200 Faden nimmt ihre Häufigkeit schon entschieden ab. Planorbulina cf. mediterranensis d’Orb. (Taf. 11, Fig. 3.) cf. 1884. Planorbulina mediterranensis H. B. Brady, Foraminifera dredged by H. M. S. Challenger, p. 606, Taf. XCII, Fig. 1 bis 3 (cum synonymis). 1888. — — H.B. Brady, W.K. Parker and T. R. Jones, Foraminifera from the Abrohlos Bank pr 227 Rat NpvsBie.o1®. 1893. — — )J.G. Egger, Foraminiferen von S.M. Sch. Gazelle, p. 188, Taf. XIV, Fig. 24 bis 26: 1899. —_ . —_. J.@. Ezger, Foraminiferen von Monte Bartolomeo, 'p. 32, Taf. V, Big 12a ’bisze Fig. 13 abis c. 1896. — ._—_. 'T. R' Jones, Eoraminifera of the 'Crag, p: 298, Taf. I, Kie23, Warıy. Ries sr em synonymis). 1901. — — F. Chapman, Foraminifera from the Lagoon at Funafuti, p. 192 (cum synonymis). Sl: — — .R.J. Schubert, Foraminiferen des Bismarckarchipels, p. 108. Der Radstädter Schliff Nr. 34 enthält einen 2:3 mm langen und bis 0:29 mm dicken Querschnitt eines Foraminiferenschälchens, das, abgesehen von seiner relativ bedeutenden Länge (Durchmesser), ziemlich gut mit Planorbulina mediterranensis übereinstimmt. Seine Unterseite, mit der es offenbar aufgewachsen war, ist flach und leicht gewölbt, während die Oberseite infolge des Hervortretens der aufgeblähten und sich umgreifenden Kammern uneben- lappig und in der Mitte etwas eingesenkt erscheint. Die Kammerwände zeigen nur an der flachen Anheftungsseite deutliche Porenkanäle, so wie dies auch Egger von den durch die »Gazelle« gedredschten Exemplaren beschrieben hat. Mit seiner Länge von 2:3 mm überragt unser Schnitt den bei Planorbulina mediterranensis gewöhnlich beobachteten Schalendurchmesser (1 mm) um mehr als das Doppelte. Fossil ist diese Spezies bisher aus dem Oligozän von Elsaß, dem Miozän des Wiener Beckens und Australiens (Victoria), dem Pliozän von England (Crag), Belgien, Italien (Monte Bartolomeo am Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 233 Gardasee, Sizilien) und des Bismarckarchipels, wie aus dem Quartär von Norwegen, der britischen Inseln und von Ischia bekannt geworden. Heute bewohnt sie namentlich die seichten Regionen der gemäßigten und tropischen Meere, wobei sie selten unter 91 m hinabsteigt. Die größte Tiefe, in der sie die »Challenger« angetroffen hat, betrug 2056 am. Truncatulina bullata Frnzn. spec. (Ara DO) 1884. Heterolepa bullata A. Franzenau, Heterolepa, p. 217, Taf. V, Fig. 5a, b, c, 7,9, 11. 1584. — vraecincta A. Franzenau, Heterolepa, p. 216, Taf. V, Fig. 4a, b, c, 6, 10. In den Dünnschliffen Nr. 16, 17, 26, 27, 28, 34, 35 von Radstadt, Nr. 38, 39, V von Kirchberg und Nr. 36, IV von Wimpassing finden sich nicht selten Quer(Vertikal)-, Schräg- und Längs(Hori- zontal)schnitte von ziemlich Kleinen, im durchfallenden Lichte gelblichbraun gefärbten Schälchen, welche gut mit den von A. Franzenau aus dem oligozänen Untergrunde von Budapest (aus Tegein und Mergeln des artesischen Brunnens im Budapester Stadtwäldchen) als Heterolepa bullata und H. praecincta beschriebenen Formen übereinstimmen. Nach den an den uns vorliegenden Schnitten vorgenommenen Messungen besitzen die zierlichen Gehäuse eine Länge von zirka 0°3 bis 0:8 mm und eine Breite (Dicke) von 0:16 bis 0:5 mm. Nur an einem im Schliff Nr. 28 gelegenen Längsschnitte konnte ein Durchmesser von zirka 15 mm ermittelt werden, also eine im Verhältnis zu den anderen Schliffen extrem große Schalenlänge. Die Querschnitte zeigen in der Regel eine flache Ober(Spiral)seite, an welcher sich nur die den Anfangswindungen entsprechende Mittelpartie buckelförmig aufzuwölben pflegt. In einzelnen Fällen erscheint allerdings infolge einer mehr gleichmäßig-flachen Wölbung der ganzen Oberseite dieser Unterschied zwischen ihrer Mitte und dem Rande in einem gewissen Grade verwischt. Die Unter(Nabel)seite ist stark, ja zuweilen fast halbkugelförmig gewölbt. Der durch ihren Zusammenschluß mit der Spiralseite gebildete Schalenrand erscheint ziemlich scharf, also nur wenig abgerundet. Die Schale besteht, wie dies auch schön A. Franzenau's Figuren 10 und 11 erkennen lassen, aus vielen, zarten, parallel übereinander geschichteten Lamellen, welche im Bereiche der Außenwand von geraden, deutlichen Porenkanälen durchbrochen werden. Hingegen erscheint der dickschalige Innenteil der Gehäuse gleich den Septen höchstens von ganz vereinzelten Poren durchsetzt, die hier fast ausnahmslos bei fortschreitendem Wachstum der Schälchen durch eine kallöse Substanz ver- schlossen worden sein dürften. ! Die wenigen von uns beobachteten spiralförmigen Längsschnitte (vgl. Taf. III, Fig. 12) umfassen etwa 2 bis 3 Umgänge mit je 10 bis 12 Kammern. Die 6 bis 101. dicken Septen, welche diese von- einander trennen, ziehen mit einem gegen vorne leicht konvexen Schwunge schräg gegen vor- und einwärts und sind an ihrem Innenende schwach knöpfchenartig verdickt. Daß ihrem von A. Franzenau und A. Andreae: genau studierten und zur Aufstellung einer eigenen Gattung (Heterolepa Frnzn,, Pseudotrumcatulina Andr.) herangezogenen Lamellenbau kein allzugroßer systematischer Wert zu- kommt, da er sich außer bei verschiedenen Truncatulinen in ähnlicher Weise auch bei den Geschlechtern Carpenteria, Rupertia, Discorbina und vielleicht auch gelegentlich bei Rotalia® findet, 1 Vel. A. Franzenau, |. c., p. 214 bis 215. 2 A. Andreae, Zur Kenntnis des Elsässer Tertiärs, p. 213 ff. 3 V. Uhlig erwähnt ihn (Mikrofauna der westgalizischen Karpathen, p. 173) von einer feinporösen Rotalia. Wenn A. Franzenau unter den durch septalen Blätterbau interessanten Formen Rotalia propingua Rss. anführt (Schalenstruktur einiger Foraminiferen, p. 153, Taf. VII, Fig. 4), »deren Kammerscheidewände aus zwei porenlosen, dicht nebeneinander liegenden Lamellen gebildet sind«, so ist dies doch gerade hei einer Rofalia nichts absonderliches, da ja bei dieser Gattung 29. F. Tranth, ist von V. Uhlig eingehend dargelegt worden! und veranlaßt uns, die untersuchten Schälchen dem Genus Truncatulina zuzuordnen. Längsschnitte, bei denen die Poren verstopft oder samt der Blätterstruktur der Kammerscheide- wände infolge des Fossilisationsprozesses undeutlich geworden sind, können leicht mit solchen von Pulvinulinen verwechselt werden, denen sie habituell außerordentlich ähnlich sehen.” An einem im Schliffe Nr. 35 sichtbaren Horizontalschnitte wurde der Durchmesser einer makro- sphärischen Anfangskammer mit 140 j. bestimmt. Dagegen beträgt er bei Mikrosphären in den Schliffen Nr. 28, 34 und 35 bloß 34 u. Die von A. Franzenau 1884 als Heterolepa praecincta und H. bullata bezeichneten Formen stimmen in allen wesentlichen Merkmalen vollkommen miteinander überein, weshalb wir sie zu einer Spezies vereinigen wollen. Daß die eine bei seitlicher Betrachtung etwas dicker und die andere etwas flacher erscheint, ist sicherlich nur eine individuelle Schwankung, die uns im gleichen Ausmaße auch bei unseren Querschnitten entgegentritt. Und eine ebenso untergeordnete Bedeutung kommt wohl auch den kleinen Differenzen in der Aufwölbung des zentralen Buckels der Oberseite oder in der Größe der schwieligen Nabelscheibe an der Unterseite zu. Da nun F. Karrer bereits im Jahre 1868 eine Trumcatnulina praecincta beschrieben hat’, die sich von Franzenau’s Art trotz einer gewissen Ähnlichkeit hinsichtlich des Septenverlaufes und der hierdurch bedingten Skulptur der Oberseite namentlich durch die ausgesprochen bikonvexe Gehäuse- gestalt und die geringere Kammerzahl in der Schlußwindung (8 Kammern gegen meist mehr als 11 bei Franzenau’s Form) deutlich unterscheidet und ferner eine Gattung Heterolepa schwerlich von Truncatulina abgesondert werden kann, steht Franzenau’s Artname »praecincta« im Widerspruch mit dem nomenklatorischen Prioritätsgesetz. Daher haben wir für diese alttertiäre Spezies den Namen Truncatulina bullata anzuwenden, den der genannte ungarische Paläontologe bloß ihrer flacheren Ausbildungsform gegeben hat. Während Truncatulina bullata Fınzn. sp. kaum mit Tr. praecincta Karr. sp. verwechselt werden kann, zeigt sie überaus nahe Beziehungen zu der im ganzen Tertiär weitverbreiteten Trum- catulina Dutemplei d’Orb. sp.*, zu welcher ich außer Heterolepa simplex Frnzn. auch die mit dieser durch Übergänge verbundene Heterolepa costata Frnzn.° rechne. Bei etwas weiterer Artfassung könnte man unseres Erachtens sogar Truncatulina bullata noch der Tr. Dutemplei einverleiben oder sie eventuell als eine Varietät der letzteren betrachten, die von dem Typus durch den Besitz der jedes Kammersegment seine selbständige Wand besitzt und demnach in jedem Septum zweierlei Wandanteile aneinanderstoßen müssen (vgl. p. 66 [236]). Auffällig sind höchstens die für dieses Genus besonders weiten Poren. 2 Ve Vai )E 1% 172 0 ze 2 Vgl. mit den von A. Franzenau (Helerolepa, Taf. V) abgebildeten Horizontalschnitten den Längsschnitt von Pulvinu- lina bimammata Gümb. bei V. Uhlig, 1. c., Taf. V, Fig. 4. 3 Vgl. über diese Art F. Karrer, Foraminiferen-Fauna von Kostej, p. 69, Taf. V, Fig. 7, und F. Krumpholz, Foramini- feren von Wawrowitz, p. 143, wo sich weitere Literaturhinweise finden. 4 Vgl. über diese Art V. Uhlig, Mikrofauna der westgalizischen Karpathen, p. 173, und F. Toula, Tegel von Neudorf und seine Mikrofauna, p. 658, wo weitere Zitate zu lesen sind. Truncatulina Dutemplei d’Orb. ist bisher aus dem Mittel-Eozän von Norddalmatien (nach Liebus), dem Ober-Eozän oder Unter-Oligozän von Wola luzanska (nach Uhlig), Bruderndorf (nach Rzehak) und Oberitalien (Seealpen, Euganeen, Priabona nach Hantken, Oppenheim und Liebus), dem Unter-Oligozän von Ungarn (nach Hantken), dem Mittel-Oligozän von Norddeutschland (Septarienton nach Reuss) und Elsaß-Lothringen (nach Andreae), dem Ober-Oligozän von Südbayern (marine und brackische Molasse nach Liebus), dem Miozän von Galizien (Wieliezka nach Reuss), Österreichisch-Schlesien (Karwin) und Nordmähren (nach Schubert), des Wiener Beckens (nach d’Orbigny), Ungarns (Neudorf nach Toula, Kostej nach Karrer) und Siebenbürgens (Lapugy nach Franzenau, Thorda nach Reuss) bekannt geworden. Die im Pliozän auftretenden Formen (Monte Bartolomeo am Gardasee nach Egger und Neu-Guinea nach R. Noth und Schubert) schließen sich zum Teil schon mehr der rezenten Truncatulina Bradyi nov. nom. \ıTrth.) an, so die am Monte Bartolomeo vorkommende durch den lappig erscheinenden Gehäuserand. 5 Vgl. A. Franzenau, I. c., p. 216, Taf. V, Fig.2a, b,c und 8 (Helerolepa coslata) und Taf. V, Fig.3 a, b, c (Mittelform zwischen H. simplex und H. coslala). Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 235 kleinen Nabelschwiele auf der Unterseite, die auf der Oberfläche mehr leistenartig-erhaben erschei- nenden Kammersepten und den etwas massiveren Schalenbau! abweicht. Die lebende und von H. B. Brady’ und J. G. Egger?’ als Truncatulina Dutemplei bezeichnete Form unterscheidet sich, wie schon F. Toula* richtig erkannt hat, ganz merklich von D’Orbigny’s Tertiär-Art und verdient deshalb als eigene Spezies, für die wir den Namen Truncatulina Bradyi nov. nom. vorschlagen, zu gelten. Im Gegensatz zu Trumcatulina Dutemplei ist bei ihr der Scheiben- rand nicht kantig, sondern abgerundet und, von oben betrachtet, lappig, die Spira fast bis in die Mitte der Oberseite deutlich zu verfolgen und in der Regel die Größe des Gehäuses (Scheibendurchmesser 0:2 bis OA mm gegen 0°5 bis 1-5 mm bei der typischen, tertiären Tr. Dutemplei) und die Kammer- zahl der Schlußwindung (6 bis 8 bei 7r. Bradyi, 7 bis 14 bei Tr. Dutemplei) eine geringere. Truncatulina spec. Zu dieser Gattung, aber nicht zur vorhin beschriebenen Spezies dürften verschiedene, im durch- fallenden Lichte weiß-erscheinende, grobperforierte und oft durch zwei- oder dreiblätterige Septen aus- gezeichnete Schnitte gehören, die sich in den Schliffen Nr. 1, 2, 3, 10, 11, 14, 23, 27 von Radstadt und Nr. 38, 39, VI von Kirchberg finden. “Die Querschnitte zeigen eine ziemlich flache Ober(Spiral)- und eine stark gewölbte Unter(Nabel)- seite und erinnern so einigermaßen an ausgesprochen asymmetrische Rotalien oder Pulvinulinen, von denen sie sich aber leicht durch ihre weiten Poren unterscheiden lassen. Der Rand, an welchem Öber- und Unterseite zusammenstoßen, ist mäßig abgerundet. Der größte dieser Querschnitte (Schliff Nr. 11) besitzt eine Länge von zirka 0'9 und eine Breite (Höhe) von zirka O'5 mm. Für eine nähere Bestimmung, bezüglich eine Identifizierung mit den von C.W.Gümbel aus dem Eozän der bayerischen Alpen bekanntgemachten Truncatulinen-Formen sind sie leider nicht ausreichend. Genus Rotalia. (Taf. III, Fig. 4.) Rotalien-Schnitte sind in vielen unserer Schliffe von Radstadt — Nr. 1, 3,5, 8, 9, 10, 14, 16,17, 20, 24, 33, 34, 35 — in den Schliffen Nr. 39 und VI von Kirchberg, von welcher Lokalität bereits F. Toula das Vorkommen von Rotaliden erwähnt hat’, und im Schliff Nr. 37 von Wimpassing enthalten. | Sie sind bei durchfallendem Lichte hellfarbig (weiß bis gelblich), nur Quer(Vertikal)schnitte zeigen bisweilen im Bereiche der knotigen Nabelschwielen dunklere (bräunlichgraue) Infiltrations- flecken, die gerne eine von der Schalenmitte gegen die Oberfläche ausstrahlende Büschelzeichnung aufweisen. Die Größe der Gehäuse ist eine ziemlich mäßige, da ihre Länge (Längendurchmesser) den Betrag von 1'2 mm, ihre Breite (Dicke) den von 0:6 mm nicht überschreitet. Die spiralförmigen Längs(Horizontal)schnitte, die uns in den Schliffen Nr. 5, 9, 17 und 34 schön entgegentreten, lassen sich zwar kaum einer bestimmten Spezies zuordnen, zeigen hingegen den für die Gattung charakteristischen Schalenbau in seinen wesentlichen Zügen (vgl. die Abbildung) und 1 Vgl. diesbezüglich die Vertikalschnitte bei A. Franzenau, |. c., Taf. V, Fig. 9 und 11 mit dem in Fig. 8. 2 H. B. Brady, Foraminifera dredged by H. M. S. Challenger, p. 665, Taf. XCV, Fig. 5. J. G. Egger, Foraminiferen von S. M. Sch. Gazelle, p. 208, Taf. XVI, Fig. 22, 23, 30, 54 bis 56. 4 F. Toula, Tegel von Neudorf und seine Mikrofauna, p. 658. F. Toula, Nummuliten und Orbitoiden führende Kalke vom »Goldberg«, p. 126. [IC } au Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 31 236 F. Trautnh. stimmen in dieser Hinsicht mit den von W. B. Carpenter!, A. Andreae? und R. J. Schubert? reproduzierten Schnittbildern bestens überein. Da jedes Kammersegment von einer eigenen Wand gebildet wird, besteht jedes einzelne Septum aus zwei — einerseits- der vorausgehenden, andrerseits der folgenden Kammer angehörigen — Blättern, deren Trennungsspalt (Interseptalfissur) in den Längsschnitten wie ein Zwischenkanal erscheint. Während die Außenwand von vielen feinen Poren durchsetzt ist, erscheinen die Septen sowie das Zwischenskelett, welches die Schale namentlich in der Nabejpartie der Unterseite als Nabel- schwiele verstärkt und im Querschnitte sichtbar wird, fast überall oder überhaupt völlig dicht. Die Rotalien bewohnen gegenwärtig vorzugsweise die Seichtsee der tropischen und subtropischen Regionen. Nach der Ausbildung der Querschnitte können wir in den untersuchten Dünnschliffen etwa drei verschiedene Arten unterscheiden, die sich aber mit keiner der von C. W. Gümbel aus dem süd- bayerischen Eozän beschriebenen Rotalien-Spezies identifizieren lassen. Rotalia cf. lithothamnica Uhl. (Taf. III, Fig. 5, 8, Taf. IV, Fig. 2.) cf. 1886. Rotalia lithothammica V. Uhlig, Mikrofauna der westgalizischen Karpathen, p. 195, Taf. V, Fig. 9 bis 11 und Textfig. 6. 1888. — — A. Rzehak, Foraminiferen von Nieder-Hollabrunn und Bruderndorf, p. 268. An die von Uhlig abgebildeten Exemplare dieser Spezies schließen sich zwei in unserem Rad- städter Schliff Nr. 10 und 16 enthaltene Querschnitte, deren größerer (Schliff Nr. 16) zirka 0°7 mm lang und 0-48 mm breit ist, durch ihre dicklinsenförmige, beiderseits ziemlich gleichstark gewölbte Gestalt und die Ausbildung der in der Mitte der Unter(Nabel)seite gelegenen, außen glatten Nabel- schwiele bestens an. Die letztere erscheint als ein in das Schaleninnere eindringender Kegel, der durch eine deutliche Spalte ringsum von dem übrigen Gehäuse abgesetzt ist, dessen Oberfläche er — so wie auch bei Uhlig’s Abbildungen zu sehen — nur wenig überragt. a Da ihn aber Uhlig in seiner Beschreibung, abweichend von den Figuren, als einen stark vor- springenden Knopf schildert, glaube ich an obige Form auch einige weitere, in den Schliffen Nr. 24, 34 und 35 von Radstadt sichtbare Querschnitte anreihen zu können, die nur durch diese starke Vor- ragung der Nabelschwiele von jener abweichen, ihr sonst aber durch Gestalt und Bau wohl entsprechen (vgl. Taf. II, Fig. 8 und Tafel IV, Fig. 2). Die Länge dieser Schnitte beträgt 0:61 bis 0:86 mm, ihre Breite einschließlich des Schwielenknopfes 0:48 bis 0:61 mm. Durch dessen starkes Emporragen erinnern sie übrigens auchnicht wenig an die von M. Terquem aus dem Eozän des Pariser Beckens (Vaudancourt) beschriebene Rotalina Gnerini d’Orb.*, die sich von der an Gestalt ähnlichen Rotalia lithothammica durch den Mangel der durch eine Verzweigung der Septenfurchen und eine Körnelung an der Unterseiten-Peripherie gebildeten Skulptur unterscheidet, Merkmale, die selbstverständlich an den Querschnitten nicht zu beobachten sind. I W. B. Carpenter, W. K. Parker and T. R. Jones, Introduction to the study of the Foraminifera, Taf. XIII, Fig. S (Rolalia Schroeteriana Park. et Jon.). 2 A. Andreae, Zur Kenntnis des Elsässer Tertiärs, p. 215, Fig. 11 (Rotalia Schroedteri d’Orb., wohl = R. Schroeleriana Park. et Jon.). | 3 R. J. Schubert, Foraminiferen von S. Giovanni Ilarione, p. 20, Fig. 2 u. 3 (Rolalia papillosa Brady var. tuber- culata Schb.). 1 M. Terquem, Foraminiferes de l’Eocene de Paris, p. 69, Taf. VI, Fig. 3 a bis c. Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 237 Obwohl es natürlich nicht ausgeschlossen wäre, daß die mir vorliegenden Schnitte mit starkem Nabelknopf dieser französischen Art entsprechen, scheinen sie mir doch wahrscheinlicher eine extreme Ausbildungsform der Rotalia lithothamnica darzustellen. Auf diese Spezies möchte ich ferner auch einen jedenfalls nahe unter der Oberfläche geführten Längs(Tangential)schnitt im Radstädter Schliff Nr. 34 (vgl. Taf. III, Fig. 5) beziehen, der rings um die große (Durchmesser 270 u), subpolygonale Nabelschwiele die durch dunkle Nähte von ihr und von- einander getrennten, trapezförmigen Innenpartien der Kammern des letzten Umganges zeigt, der ja allein auf der Unterseite sichtbar ist. Die periphere Hälfte dieser Kammern ist infolge der Schalen- wölbung von der Schlifffläche nicht mehr getroffen. Rotalia lithothamnica scheint eine im nordalpin-karpathischen Alttertiär (Ober-Eozän oder Unter- Oligozän) ziemlich weit verbreitete Art zu sein. Nach Uhlig ist sie in Wola luzanska häufig. Rzehak hat sie im Melettamergel von Bruderndorf und noch an mehreren anderen Punkten der niederösterreichischen 'und mährischen Sandsteinzone aufgefunden. Rotalia lithothamnica steht der R. calcar d’Orb. sehr nahe, mit der sie R. J. Schubert! sogar vereinigt hat. Rotalia nov. spec. (Taf, III, Eie, 7.) Einer neuen Art dürfte ein im Dünnschliff Nr. 35 von Radstadt enthaltener Querschnitt von 0:71 mm Länge und 0:53 mm Breite angehören, welcher an seiner Unter(Nabel)seite ein stark ent- wickeltes, weitkegelförmiges und kompakt-homogenes Zwischenskelett zeigt, das sich über die benach- barte Schalenoberfläche mit einigen ungleichgroßen und durch unregelmäßige oberflächliche Vertiefungen voneinander getrennten Protuberanzen erhebt. { In der Mitte der gegenüberliegenden Ober(Spiral)seite bildet die Schale eine breite, ganz flach schildförmige Aufwölbung. Der von R. J. Schubert aus dem altmiozänen Lepidocyclinenkalk von Celebes unter der Bezeichnung Rotalia cf. annectens Park. et Jon. var. concinna Mill. abgebildete Querschnitt? besitzt eine gewisse Ähnlichkeit mit unserem Schnitt, die namentlich durch die Höckerskulptur seiner Unter- seite und die glatte Beschaffenheit der sehr flachen Oberseite bedingt ist. Doch werden zum Unter- schiede von der Radstädter Spezies diese Höcker durch tiefe, in das Innere der Schale eindringende Spalten voneinander getrennt und bleiben nicht auf die Nabelregion beschränkt, da man sie auch seitlich davon, wenn auch in geringerer Größe, wahrnehmen kann. Ganz verschieden von der vorliegenden Art ist die im oligozänen Septarienton der Umgebung Berlins auftretende Rotalina granosa Reuss°’, welche die körnige Skulptur in der Mitte der schwach gewölbten Spiralseite trägt, während die stärker geschwungene Nabelseite nur eine kleine, flache und glatte Schwiele sehen läßt. Rotalia nov. spec. aff. Schroeteriana Park. et Jon. (Taf. III, Fig. 6.) In größerer Anzahl beherbergen die Schliffe Nr. I, 3, 5, 8, 14, 33 und 34 von Radstadt, Nr. 39 von Kirchberg und Nr. 37 von Wimpassing Rotalien-Schnitte, welche ihrer besonders stark entwickelten Knotenskulptur nach einer neuen Spezies angehören dürften. Der größte unter ihnen besitzt eine Länge von zirka 0:87 mın und eine Breite von O'61 mm, einschließlich der beiderseits befindlichen Knoten. IR. J. Schubert, Foraminiferen von S. Giovanni Jlarione, p. 20. 2 R. J. Schubert, Foraminiferenfauna von Celebes, p. 150, Taf. VIII, Fig. 3. 3 A, E, Reuss, Foraminiferen der Septarientone von Berlin, p. 75, Taf. V, Fig. 36 a bis c. 238 FE, Trawtin, Von diesen ragen einige kräftige, ziemlich hohe und bald zugespitzt, bald mehr stumpf erschei- nende in der Mitte der Unter(Nabel)seite auf, deren Trennungsfissuren in konvergierender Richtung tief ins Innere des Gehäuses eindringen. An sie reihen sich seitwärts noch mehrere schwache Pro- tuberanzen an. In ähnlicher Weise trägt auch der Zentralteil der Öber(Spiral)seite ein paar durch Spalten geschiedene Höcker, welche zumeist fast ebenso hoch über ihre Umgebung aufragen wie jene in der Nabelregion der Unterseite, mitunter aber auch niedriger erscheinen. Schälchen, bei welchen die Spiralseite eine nicht viel geringere Wölbung und ungefähr ebenso starke Mittelknoten wie die Nabelseite besitzt, bieten im Querschnitt einen beinahe symmetrischen Umriß dar. In der Regel ist aber die asymmetrische Gehäuseform nicht zu verkennen. Nicht wenig erinnern die vorliegenden Schnitte an den von R. J. Schubert aus einem quar- tären Korallenkalk von Celebes unter der Bezeichnung Rotalia Schroeteriana abgebildeten Querschnitt!‘ dessen Knoten eine analoge Anordnung wie die unserer Schnitte zeigen, aber namentlich in der Nabelregion schwächer bleiben als bei diesen. Auch das von J. G. Egger? dargestellte Exemplar der Rotalia Schroeteriana läßt an beiden Schalenseiten die papillare Ornamentik wohl erkennen. Merklich weichen hingegen die von H. B. Brady’ und J. M. Flint! abgebildeten und: zur genannten Spezies gestellten Exemplare von den untersuchten Schnitten ab, Pulvinulina bimammata Gümb. spec. 1868. Rotalia bimammata C. W. Gümbel, Foraminiferenfauna der nordalpinen Eozängebilde, p. 71 Ta I Besoraibisger 1886. Pulvinulina bimammata V. Uhlig, Mikrofauna der westgalizischen Karpathen, p. 192, Taf. II, Fig. 7, 8; Taf. V, Fig. 4, 5, 8 (cum synonymis). 1888. — rotula A. Rzehak, Foraminiferen von Nieder-Hollabrunn und Bruderndorf, p. 267 (pars.). 1901. — bimammata R. J. Schubert, Foraminiferen von S. Giovanni llarione, p. 21. Ina — — A. Liebus, Foraminiferenfauna von Norddalmatien, p. 950. Mit dem von V. Uhlig, |. c., Taf.V, Fig. 5, abgebildeten Querschnitt von Pulvinulina bimammalta Gümb. stimmen emige in den Schliffen Nr. 10 von Radstadt, Nr. VI von Kirchberg und Nr. II und IV von Wimpassing enthaltene Schnitte von einer bei durchfallendem Lichte weißlichen Färbung bestens überein. Die ungefähr linsenförmigen Schälchen, deren größtes einen Längendurchmesser von zirka 1'3 mm und eine Dicke von zirka 0:7 mm Dicke besitzt, unterscheiden sich von den neben ihnen in beträchtlicherer Zahl auftretenden Exemplaren der Pulvinulina rotula, mit der sie übrigens durch gelegentliche Über- gangsformen verknüpft erscheinen, durch ihre schwächer entwickelte Nabelschwiele, die nicht viel stärker als die Spiralseite gewölbte Nabelseite und die. Gestalt des von diesen beiden gebildeten Randes, der fast niemals saumartig über den allgemeinen Umriß des Gehäuses vorspringt. In der feinen, dichten Durchbohrung der Schalenwände und deren schichtiglamellarem Dicken- wachstum herrscht mit Pulvinulina rotula völlige Übereinstimmung. Pnlvinulina bimammata ist bisher — stets zusammen mit P. rotula — im Alttertiär des Pilatus- gebietes (obereozäner Flysch), der südbayerischen Alpen (mittel- bis obereozäner Nummulitenkalk), des IR. J. Schubert, Foraminiferenfauna von Celebes, p. 149, Taf. VIII, Fig. 4 Schubert erwähnt die Art auch aus den altmiozänen Lepidocyclinenbreccien von Letti (Foraminiferengesteine der Insel Letti, p. 170, 173, 174). } 2 J. G. Egger, Foraminiferen von S. M. Sch. Gazelle, p. 230, Taf. XIX, Fig. 10 bis 12. 3 H. B. Brady, Foraminifera dredged by H. M. S. Challenger, p. 707, Taf. CXV, Fig. 7. 41 J. M. Flint, Recent Foraminifera dredged by the Albatross, p. 332, Taf. 76, Fig. 1. Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 239 Untersberges (Obereozän?)! von Bruderndorf in Niederösterreich und der mährischen Sandsteinzone (Obereozän oder Unteroligozän), der westgalizischen Karpathen . (Obereozän oder Unteroligozän von Wola luzanska, Michalczowa und Rajbrot), Norddalmatiens (Mitteleozän von Ljubäc) und des Vizentins (mitteleozäne Tuffe von S. Giovanni Ilarione) festgestellt worden. Nach M. Terquem’? scheint sie auch im Mitteleozän des Pariser Beckens (Septeuil, Vaudancourt) vorzukommen. Pulvinulina rotula Kfm. spec. (Taf. IV, Fig. 1.) . 1868. Rotalia campanella C. W. Gümbel, Foraminiferenfauna der nordalpinen Eozängebilde, p. 72, ara. Bio 86 aibisze: 1886. Pulvinulina rotula V. Uhlig, Mikrofauna der westgalizischen Karpathen, p. 193, Taf. III, Fig. 5, 6; Taf. V, Fig. 6, 7 (cum synonymis). 1888. — — A. Rzehak, Foraminiferen von Nieder-Hollabrunn und Bruderndorf, p. 267 (pars). 1901. — — .R.J. Schubert, Foraminiferen von S: Giovanni llarione, p. 21. re11. — — A. Liebus, Foraminiferenfauna von Norddalmatien, p. 950. Die in den Schliffen Nr. 10, 16, 34 und 35 von ‚Radstadt, Nr. 38, 39 und VI von Kirchberg und Nr. 36, 37, II und IV von Wimpassing sichtbaren, zahlreichen Pulvinulinen-Schnitte entsprechen größtenteils der von V. Uhlig eingehend behandelten Pulvinulina rotula Kfm. sp. Mitunter weisen die bei durchfallendem Lichte hellgelblich bis weiß erscheinenden Schalen _ infolge von Infiltrationen bräunlichgraue Flecken auf. Die zirka 0:35 bis 13 mm langen und 0:32 bis 1 mm dicken Querschnitte lassen schönstens die für Pulvinulina rotula charakteristische Gestalt erkennen: in einer bald schärferen, bald stumpferen Randkante stößt die ziemlich flache Spiralseite mit der hochgewölbten, glockenförmigen Nabelseite zusammen. : 3 Die Schale, welche bei starker Vergrößerung einen feinblätterigen Lamellenbau® darbietet, wird von vielen engen, geradlinigen Porenkanälchen senkrecht durchsetzt, die in den Kirchberger Schnitten häufig so wie die Kammern von tostbrauner Limonitsubstanz ausgefüllt sind. Infolge der starken Schalenkrümmung an der als Nabelschwiele bezeichneten, besonders dick- wandigen Scheitelpartie der Nabelseite lassen diese Kanälchen hier die Anordnung eines von der Anfangskammer gegen den Scheitel divergierenden Strahlenbündels erkennen. | Vereinzelte Querschnitte, bei denen die Wölbung der Spiralseite im Verhältnis zur Nabelseite etwas stärker, respektive die der letzteren etwas schwächer ist, schließen sich dem von Uhlig, |. c., Taf. II, Fig. 6, dargestellten Exemplare an, das von ihm als Übergangsform zu Pulvinulina bimam- mala Gümb. bezeichnet wird und die nahe Verwandtschaft zwischen beiden Arten dokumentiert. Das Vorhandensein derartiger Mittelformen hat A. Rzehak sogar zu der Ansicht geführt, daß Pulvi- nulina bimammata von P. rotula überhaupt nicht spezifisch verschieden und daher mit ihr zu ver- einigen sei, obwohl sie in ıhren extremen Typen ein recht abweichendes Aussehen darbieten. A. Liebus, der im dalmatinischen Mittel-Eozän Pnlvinulina bimammata bedeutend größer als P. rotula — so wie Uhlig — und durch keine Zwischenformen verbunden fand, hält es nicht für aus- geschlossen, daß die zutage tretenden Verschiedenheiten durch Altersunterschiede bedingt sein könnten. 1 Vgl. E.Fugger und C. Kastner, Naturwissenschaftliche Studien und Beobachtungen aus und über Salzburg. Salzburg 1885, p. 117. : 2 M. Terquem, Foraminiferes de l’Eocene de Paris, p. 66, Taf. XIII, Fig. 5 bis 13. 3 Ganz ähnlich wie bei der von H. B. Brady (Foraminifera dredged by H. M. S. Challenger, p. 700, Fig. 21) abgebil- deten Tiefseeform Pulvinulina partschiana d’Orb. sp. 240 F. Tr auch: Pulvinulina rotula ist wie ihre Begleiterin P. bimammalta eine auf das Alttertiär beschränkte Art, die vornehmlich in litoralen Ablagerungen, ab und zu aber. auch in solchen größerer Meeres- tiefe ! auftritt. Man kennt sie aus der Schweiz (Obereozän des Pilatusgebietes), den südbayerischen Alpen (mittel- bis obereozäner Nummulitenkalk), vom Untersberg (Obereozän?)?, von Bruderndorf in Nieder- österreich (aus glaukonitischen Tegelsanden, Orbitoidenkalken und Melettamergeln des Obereozäns. oder Unteroligozäns) und aus der mährischen Sandsteinzone®, den westgalizischen Karpathen (Ober- eozän oder Unteroligozän von Wola luzanska und Kobylanka), aus dem Untergrunde von Budapest (sandige Tone des ? Oberoligozäns)* und dem Tegel von Romhäny, Komitat Nögrad (= unteroligozäner Kleinzeller Tegel)5 in Ungarn, den Mergeln von Ljubäc, Benkovac, Kapelica und Grabovici (Mittel- . eozän) in Norddalmatien und den grünen Tuffen von S. Giovanni Jlarione (Mitteleozän) im Vizentin Falls die von M. Tergquem® unter dem Namen Rotalina campanella beschriebene Art der Pulvi- nulina rotula entspricht, würde diese auch im Eozän des Pariser Beckens (Septeuil, Vaudancourt) vorhanden sein. C. Schwagers Pulvinulina cf. campanella aus dem Eozän der libyschen Wüste”? ist, wie schon Uhlig bemerkt hat, mit P. rotula zwar nahe verwandt, aber doch kaum identisch. Polytrema planum Cart. (Taf. III, Fig. 17, 18.) 1876. Polytrema planım H. J. Carter, Polytremata, p. 211, Taf. III, Fig. 18, 19. 1900. — miniaceum var. involva F. Chapman, Foraminifera from the Funafuti Atoll, p. 17, 18, Kar Rio undsuNextne2, 1901. — yplanum F. Chapman, Foraminifera from the-Lagoon at Funafuti, p. 201, 202, Taf. XX, Fig. 6, 7 (cum synonymis). 1902. — — F. Chapman, Foraminifera collected round the Funafuti Atoll, p. 387, 393, 396, Taf. XXXV, Fig. 2, 4 (cum synonymis). 1905. — — F. Chapman, Foraminiferal rocks on the west coast of Santo, p. 270, Taf. V, Fig. 2. 1911. Gypsina inhaerens R. J. Schubert, Foraminiferen des Bismarckarchipels, p. 115, Taf. II, Fig. 3. 1913. Polytrema planum R. J. Schubert, Foraminiferenfauna von Celebes, p. 146, Taf. VIII, Fig. 1. 1914. — — R.J. Schubert, Foraminiferengesteine der Insel Letti, p. 181. Die Radstädter Schliffe Nr. 16, 18, 26 und 34 enthalten einige Schnitte, die sich mit Sicherheit auf Polytrema planum Cart. beziehen lassen. Sie gehören durch Bruch unregelmäßig begrenzten und plattig in die Länge gezogenen Schalenfragmenten an, die mit einem Teile ihrer Oberfläche auf Fremdkörpern (Gesteins-, Lithothamnien-, Echinodermen- oder Molluskenstückchen) aufgewachsen sind und stellenweise auch Partikel von solchen umwachsen haben. Ihre Länge schwankt zwischen 1'6 und 4'7 mm, ihre Breite (Dicke) zwischen 0:36 und 1:76 mm. 1 Wie zum Beispiel im glaukonitischen Tegelsand von Bruderndorf, dem A. Rzehak (Foraminiferenfauna der alttertiären Ablagerung von Bruderndorf, p. 7) mit Recht eine beträchtliche Ablagerungstiefe zuschreibt. 2 Vgl. E. Fugger u. C. Kastner, Naturwissenschaftliche Studien und Beobachtungen aus und über Salzburg. Salz- burg 1885, p. 117. 3 Vgl. A. Rzehak, 1838, 1. c., und IS L2c5 pP. 4, 10,12. t Vgl. A. Franzenau, Beitrag zur Kenntnis des Untergrundes von Budapest. Földtani közlöny, Bd. XVII. (1887), p. 169. 5 Vgl. A. Franzenau, Der Tegel von Romhany. Termeszetrajzi füzetek. Vol. XV (1892), p. 142. 6 M. Terquem, Foraminiferes de l’Eocene de Paris, p- 74, Taf. VII, Fig. 1 bis 4. 7 C. Schwager, Foraminiferen der libyschen Wüste und Ägyptens, p. 131, Taf. XXVIII, Fig. 8 a bis d. In der bei- gefügten Tafelerklärung erscheint hierfür infolge eines Druckfehlers Fig. 7 angegeben. Das Eozänvorkommen bei Radstad. DAN] Die krustigen Platten werden von kleineren und größeren, zelligen oder blasigen Kämmerchen aufgebaut, die in ungefähr parallelen Schichtlagen übereinanderfolgen, von denen zehn auf eine Plattendicke von etwa 175 bis 360 u entfallen. Die Kämmerchen sind häufig, so wie es schon das von Schubert abgebildete Exemplar von Fontalis im Bismarckarchipel! erkennen läßt, auf einer (wohl der Aufwachsungs-) Seite mehr großmaschig oder -blasig entwickelt, während sie nach der anderen (Ober-) Seite hin eine zierlichere, länglichflache Gestalt annehmen und so den Schichtenbau schärfer markieren. Doch treten nicht selten auch großblasige Zellen unregelmäßig innerhalb der Reihen der kleineren und schmäleren Kammern auf. lm Verhältnis zur Lumenweite der blasigen Kämmerchen, welche in unserem Schliffe Nr. 34 (vgl. Taf. II, Fig. 17) einen Durchmesser von 66 bis 80 u erreichen können, beträgt die Dicke der sie umgrenzenden Wände, die dunkelgrau oder rostbraun gefärbt erscheinen, in der Regel nur einige wenige Mikron. Eine sich an der Außenseite der Kammerwände öÖfinende gypsinenartige Perforation derselben, wie sie Brady” bei der Beschreibung der Gattung Polytrema erwähnt, konnten wir an unseren Schliffen nicht beobachten. Die Übereinstimmung der Radstädter Schnitte mit den von R. J. Schubert und F. Chapman? reproduzierten Mikrophotogrammen ist eine außerordentliche. Polytrema planıum ist bisher fossil in den altmiozänen Lepidocyclinenkalken von Christmas- Island, Celebes und Santo (Neue Hebriden) und den vermutlich quartären Korallenriffkalken von Celebes, Letti und des Bismarckarchipels festgestellt worden, Regionen, deren seichte Küstensee es auch gegenwärtig als sessile Benthosform bewohnt. Über seine Lebensverhältnisse sind wir insbesondere durch F. Chapman'’s interessante Unter- suchungen über die Foraminiferenfauna des Funafuti-Atolls (Ellice-Inseln) genauer unterrichtet worden, die folgendes ergeben haben: Im Litoralgewässer und in der Lagune des Funafuti-Riffes auftretend, zeigt Polytrema planum eine ausgesprochene Tendenz, mit konzentrischen Lagen von Lithothamnien alternierend, knotige Massen aufzubauen, die oft einen Durchmesser von 5 cm erreichen. Ein sandiger, von Strömungen beeinflußter Boden scheint für dieses Auftreten die günstigsten Bedingungen darzubieten. Indem die Polytrema-Krusten Fragmente von abgestorbenen Korallen, Algen (Halimeda, Lithothamnium) und Gesteinsstücke umwachsen, runden sie deren vielfach scharfeckige und kantige Form ab, die unter dem neugeschaffenen Überzug schließlich völlig verschwinden kann. Auch lebende Organismen, wie zum Beispiel Schalen der Foraminiferengattung Cycloclypeus, werden überrindet und endlich durch das rapide Wachstum von Polytrema planum ganz zugedeckt. Durch diese inkrustierende Tätigkeit, welche häufig auch durch Verkittung einzelner Gesteinsbrocken, respektive Organismenreste zur Ent- stehung fester Konglomerate führt, erlangt diese Foraminiferenspezies als Felsbildner am Funafutiriff eine nicht unbeachtenswerte Bedeutung. Krustenbildungen von Scm? Größe sind keine seltene Erscheinung, und gelegentlich hat Chapman selbst solche von 7X 5cm Flächenmaß und von 13xX5%xX4cm Raummaß angetroffen. Die große Ähnlichkeit des Wachstumshabitus von Polytrema planım mit manchen Lithothamnien und Lithophyllen kann bei oberflächlicher Betrachtung mitunter zur Verwechslung mit diesen Kalk- algen führen, von denen es sich aber bei der mikroskopischen Betrachtung von Dünnschliffen ohne Schwierigkeit unterscheiden läßt. Der Bereich der günstigsten Lebensbedingungen liegt am Funafuti-Atoll für unsere Foramini- ferenart zwischen 80 und 200 Faden (146 und 366 m) Tiefe; ihre reichste Entwicklung fällt hier in eine Tiefe von 80 Faden (146 m). IEpzes Larlll, Rıs. 3. 2 H. B. Brady, Foraminifera dredged by H. M. S. Challenger, p. 720. > F. Chapman, Foraminifera from the Lagoon of Funafuti, Taf. XX, Fig. ig. 6 7 LITE 242 F. Trauth, Gypsina globulus Reuss spec. (Taf. III, Fig. 1.) 1847. Ceriopora globulus A. E. Reuss, Die fossilen Polyparien des Wiener Tertiärbeckens. Haidinger’s naturw. Abhandl., II. Bd., p. 33, Taf. V, Fig. 7 a bis c. 1884. Gypsina globulus H. B. Brady, Foraminifera dredged by H. M. S. Challenger, p. 717, Taf. CI, Fig. 8 (cum synonymis). 1886. — — V. Uhlig, Mikrofauna der westgalizischen Karpathen, p. 197, Textfig. 7 bis-9 (cum synonymis). 1888. — — HB. Brady, W.K. Parker and T. R. Jones, Foraminifera from the Abrohlos Bank, p. 229, Taf. XLVI, Fig. 18. 1896. — — dC. Schlumberger, Tinoporus, p. 90, Taf. III, Fig. 4. 1900. — — P. Oppenheim, Priabonaschichten, p. 34. 1900. — — F. Chapman, Foraminifera from the Lagoon at Funafuti, p. 198. 1909. — — F. Chapman, Batesford Limestone, p. 290. 1Sılal, — — R.J. Schubert, Foraminiferen des Bismarckarchipels, p. 114 (cum synonymis). 1912. — — G. Checchia-Rispoli, Foraminiferi di S. Marco la Catola, p. 120 (cum synonymis). 1914. — -— L. Rutten, Foraminiferen-führende Gesteine von Niederländisch Neu-Guinea, p. 28, Taf. VI, Ri98. 1914. — — R.J. Schubert, Foraminiferengesteine der Insel Letti, p. 180. In den Schliffen Nr. 16, 17, 27 und 28 unseres Radstädter Eozänmaterials finden sich einige kreisförmige Durchschnitte von Gypsina globulus, welche einen Durchmesser von 0:5 bis 1:1 mm besitzen und die für diese kugelige.Form charakteristische und namentlich von V. Uhlig eingehend studierte Schalenstruktur schön erkennen lassen. Während die auf die runde Zentralkammer zunächst folgenden Kammern eine unregelmäßige Spirale bilden, nehmen die sich dann anschließenden eine zyklische und ziemlich genau radiale An- ordnung an, wobei die in einander benachbarten Radialreihen gelegenen Kammern alternieren. Die Decken der einzelnen Kammern sind von deutlichen Porenkanälen durchsetzt, hingegen ihre verdickten Seitenwände allem Anscheine nach undurchbohrt. C. Schlumberger hat die enge Verwandtschaft dieser Form mit der an der Südküste von Flores lebenden und durch radial gestellte Skelettpfeiler ausgezeichneten Bacnlogypsina Floresiana Schlumb. hervorgehoben. k Gypsina globulus bewohnt heute als typische Benthosform und meistens von der ihr überaus nahestehenden Gypsina vesicnlaris Park. et Jon. sp. begleitet die Korallensande der warmen Breiten von der Litoralzone bis in etwa 400 Faden (731 m) Tiefe. Kleine Exemplare hat man gelegentlich auch an der Nord- und Westküste der britischen Insel angetroffen. Fossil ist die Spezies bisher in folgenden Ablagerungen und Gegenden gefunden worden: im Alttertiär des Pariser Beckens (mitteleozäner Grobkalk von Parnes), der westgalizischen Sandstein- zone (Obereozän oder Unteroligozän von Wola luzanska), des Granergebietes in Ungarn (unteroligo- zäne Öfnermergel), von Öberitalien (obereozäne Priabonaschichten), von Foggia (Capitanata) und Sizilien (eozäne bis oligozäne Lepidocyclinenschichten), von Borneo (Oligozän) und Neu-Guinea (Eozän bis Oligozän); im Miozän des Wiener Beckens (Nußdorf) und Westungarns (Mörbisch bei Ödenburg), von Malta, Südwestfrankreich (Bordeaux), Westindien (Jamaica, San Domingo), ferner von Borneo, Celebes, Letti, Neu-Guinea, des Bismarckarchipels und des Staates Victoria in Australien (in diesem malayisch-australischen Gebiete besonders in den altmiozänen Lepidocyclinenkalken); endlich im Pliozän von Palermo und Costa-Rica und in den vermutlich quartären Korallenrifikalken von Celebes und des Bismarckarchipels. Das Eozänvorkommen bei Radstadl. 243 Gypsina vesicularis Park. et Jon. spec. (Taf. III, Fig. 2.) 1884. Gypsina vesicularis H. B. Brady, Foraminifera dredged by H.M. S. Challenger, p. 718, Taf. CI, ; Fig. 9 bis 12 (cum synonymis). 1897. — — T. Rup. Jones, Foraminifera of the Crag, p. 335, Fig. 25 (cum synonymis). 1900. Gypsina vesicularis? F. Chapman, Patellina Limestone from Egypt, p. 15. 1901. Gypsina vesicularis F. Chapman, Foraminifera from the Lagoon at Funafuti, p. 198, Taf. 19, Bis12. 1902. — -—. F. Chapman, The Foraminifera, p. 225, Taf. 12, Fig. P. 1909. — — F. Chapman, Batesford Limestone, p. 290. ILL. — — .R.J. Schubert, Foraminiferen des Bismarckarchipels, p. 115, Taf. III, Fig. 4. 2912 —— 7 —_ PT. Prever, Fauna a Nummuliti e ad Orbiteidi dell’ Aniene, p. 258, Taf. XT, Fig. 2, Nele meer Zu lz. Zu dieser Spezies rechne ich einen in Schliff Nr. 34 eines Radstädter Eozängerölles, das auch Gypsina globulus führt, enthaltenen Schnitt, der auf einer Seite ziemlich gleichmäßig gewölbt, auf der anderen aber mehr abgeflacht erscheint. Sein größter Durchmesser beträgt zirka 1 mm, sein kleinster zirka OS mm. Zum Unterschiede von der ihr engstens verwandten Gypsina globulus, deren regelmäßig sphä- tische Gestalt durch eine freibenthonische Lebensweise bedingt ist, scheint Gypsina vesicularis ihre etwas unregelmäßige Form einer stärkeren oder schwächeren Anheftung an einer Unterlage zu verdanken. Im Alttertiär kommt diese Spezies nur sehr selten vor: Prever erwähnt sie aus dem Eozän des oberen Aniene-Gebietes (östlich von Rom) und Waters! aus dem Oligozän von Oberburg in Steiermark. Im Jungtertiär ist ihre Verbreitung ungefähr die gleiche wie jene von Gypsina globnlus, die sie damals wie heute zu begleiten pflegte. So kennt man sie aus den altmiozänen Lepidocyclinenkalken von Celebes, des Bismarckarchipels und des Staates Victoria in Australien, den Miozänablagerungen von Südwestfrankreich (Bordeaux), Malta und Westindien (Jamaica), dem Pliozän von Costa-Rica und Ägypten (Patellina-Limestone des Niltales), als große Seltenheit in dem aus einem kühleren Meere abgelagerten Pliozän-Crag von England (Südbourne), in dessen Umkreis? sie auch jetzt noch vereinzelt und zum Teil mit Gypsina globuhıs angetroffen wird, und in größerer Häufigkeit in den wahr- scheinlich quartären Korallenriffkalken von Celebes und des Bismarckarchipels. Gegenwärtig lebt sie hauptsächlich in den Korallenmeeren der warmen Breiten (malayischer Archipel, Polynesien, bei Mauritius etc.), wo sie von den Korallensanden der Litoralzone bis in zirka 400 Faden Tiefe hinabsteigt. Pseudogypsina novum genus. Zur Aufstellung dieses neuen Foraminiferen-Genus gibt uns eine im Radstädter Eozän entdeckte sessile Spezies Anlaß, die wir unter dem Namen Pseudogypsina multiformis n. sp. beschreiben. Die Gattungsdiagnose faßt demgemäß nur die wesentlichen Eigenschaften dieses einzigen Repräsentanten zusammen. Die kleinen Schälchen, welche infolge ihrer festsitzenden Lebensweise eine sehr variable Gestalt vonplattig-krustigem Typus besitzen, werden von parallel übereinander liegenden, ziemlich dicken Skelettlamellen (Lagen) aufgebaut, zwischen die sich die 1 Vgl. V. Uhlig, Mikrofauna der westgalizischen Karpathen, p. 199. 2 An den Küsten der britischen Insel, Norwesens und Schwedens (Bohus) in geringer Tiefe. so [6 Denkschriften der matham.-naturw. Klasse, 95. Band, 244 F, Trawth;, - verhältnismäßig schmalen Kammerhohlräume einschalten. Die Verbindung zwischen diesen wird allem Anschein nach durch ein relativ feines, netzförmiges Spaltensystem hergestellt, welches die Skelettlamellen durchsetzt und so in einzelne subpolygonale Felder zerlegt. Von den ersteren erheben sich zackige, pfeilerartige Aufragungen. Die Querschnitte bieten durch die relativ beträchtliche Dicke der Skelettlagen ein ähnliches Bild dar wie die der Gattung Gypsina, unter deren Arten sich auch solche mit unregelmäßig gestalteten festsitzenden Gehäusen und von blätterigem Aufbau finden. z Doch wird zum Unterschied von unserer Form bei diesem Genus die Kommunikation zwischen den benachbarten Kammerhöhlen durch löcherige Perforationen ihrer Wandungen bewirkt. Die zur ausschließlich sessil lebenden Gattung Polytrema gehörigen, teils krustig-plattigen, teils baumförmig wachsenden Arten weichen von Pseudogypsina durch die meist blasige und etwas ungleichmäßige Gestalt'ihrer Kammern ab, die sich in ungefähr parallelen Lagen aneinander reihen. Dieselben werden nicht durch ein Spaltensystem wie wohl bei unserer Form miteinander verbunden sondern, wie Brady angibt, durch einfache Porenkanäle, welche die nur mäßig starken Wände durchbohren. Über die Frage, ob die Bildung von Pseudogypsinen-Schälchen mit spiral angeordneten Prim- ordialkämmerchen wie bei Gypsina und Polytrema beginnt oder nicht, geben mir leider die unter- suchten Schnitte keinerlei Auskunft. Pseudogypsina multiformis nov. spec. (Taf. IV, Fig. 1 bis 5.) Die Spezies, auf welcher wir die neue Gattung Pseudogypsina begründen, erscheint in zahl- reichen Schnitten innerhalb der Radstädter Dünnschliffe Nr. 16, 17, 34 und 35. Diese sind insgesamt aus einem und demselben Eozängerölle angefertigt worden, einem festen, rötlich und gelblichgrau gesprenkelten Kalkstein, der nur wenig durch sandiges Material verunreinigt ist und neben den zu beschreibenden Schälchen auch viele Reste von Lithothamnien, Echinodermen, Orthophragminen und anderen Foraminiferen-Geschlechtern beherbergt. Unsere interessanten Schnitte erscheinen bald dünn- oder dickplattig, bald sichel- oder halb- mondförmig mit verschmälerten Enden, bald auch in der Gestalt eines straff gespannten Bogens, dessen beide Enden bis zur gegenseitigen Berührung zusammengekrümmt sind, oder gar in der eines in der Mitte winkelig abgeknickten Körpers mit zusammengelegten Schenkeln. Der von den Bogen umschlossene Raum wird häufig von einer körnigen Calcitmasse eingenommen. In der so wechsel- vollen Form, die der gewählte Artname zum Ausdruck bringen soll, verrät sich schon auf den ersten Blick die sessile Lebensweise der untersuchten Schälchen, deren Aufwachsung auf Lithothamnien- partien wir übrigens auch in einigen Fällen (Schliff Nr. 35) beobachten konnten. Die Länge der einzelnen Schnitte, welche wir bei den bogenförmigen ihrem Umfange folgend von einem Ende bis zum anderen messen, hält sich zumeist zwischen 0:23 und 2:5 mm, ein Betrag, der selten überschritten wird. Nur bei einem zusammengeknickt erscheinenden Durchschnitt ergab die Summierung beider Schenkelhälften die extreme Gesamtlänge von 4 mm. Der Längenerstreckung entsprechend zeigen die Gehäuse einen Aufbau aus untereinander par- allelen Lagen oder Lamellen, die wir im folgenden näher betrachten werden. Die senkrecht zu ihnen ermittelte Gesamt-Breite oder -Dicke der Schalenschnitte schwankt in der Regel zwischen 200 und 330 u. Bloß in der Mitte der zusammengekrümmten, bogenförmigen Sektionen, die allerdings teilweise schon schräg gegen die Lamellen gerichtet sein dürften, erreicht sie aus- nahmsweise ein Ausmaß bis zu 800 n. Die parallelen Lagen, welche, wie erwähnt, die Schälchen aufbauen und in unseren Mikrophoto- grammen (bei durchfallendem Lichte) durch ihre helle Färbung deutlich hervortreten, sind dicker als Das Eozänvorkommen bei Radstadt. DAS die sie voneinander trennenden Hohlräume, die sich uns im Bilde als dunkle jängliche Streifen darstellen. Durch kleine Pfeiler oder Zacken, die von den einzelnen Lamellen gegen die folgenden auf- ragen, wird in den Querschnitten eine Art Teilung der Kammerhohlräume bewirkt oder angedeutet. In den Querschnitten zeigen sich die hellen Skelettlagen durch dunkle, mäßig weit (zirka 25 bis 30 u) voneinander abstehende Perforationen durchbrochen, welche die benachbarten und durch jene Lamellenlagen voneinander getrennten Kammerhohlräume in Verbindung setzen. Da diese Perfo- rationen aber in dem einer Lamelle folgenden Längsschnitt (vgl. Taf. IV, Fig. 3) nicht als runde Poren- öffnungen, sondern, wie ich es deuten zu können glaube, als ein dunkles, zartes Maschenwerk erscheinen, das die Lamellenlage in viele subpolygonale Felder zerlegt, müssen sie wohl als ein jene durchsetzendes, netzartiges Spaltensystem betrachtet werden, das sich von den Porenkanälen der Gypsinen wesentlich unterscheidet und auch eine generische Abtrennung unserer Schälchen von der- artigen habituell nicht unähnlichen Formen gerechtfertigt erscheinen läßt. Wie die genaue Untersuchung vieler Schnitte ergeben hat, entfallen zehn der parallelen Skelett- lamellen gewöhnlich auf eine Schalendicke von 150 bis 200 p, seltener auf mehr (bis 250 u). Diese Differenzen sind wohl zum Teil durch individuelle Schwankungen in der Stärke dieser Lagen und der Höhe der dazwischen liegenden Kammerräume bedingt, zum Teil aber auch durch die Schnitt- Orientierung, die jene bei schiefer Neigung des Schliffes natürlich größer erscheinen läßt als bei einem Verlaufe genau senkrecht dazu. ; Abgesehen von der vorhin erwähnten Strukturverschiedenheit der Gypsinen im allgemeinen unter- scheidet sich speziell die rein sessile, unregelmäßig-discoidale Gypsina inhaerens Schultze sp.!, eine ziemlich häufige Seichtwasserform der Nordsee (Skager-Rak) und der westindischen und australisch- malayischen Gewässer, von unserer Art durch die subpolygonale oder blasige Gestalt und die nicht schichtige, sondern irregulär-gehäufte Anordnung ihrer Kämmerchen, deren relativ mäßigstarke Wände wenigstens an ihrer Oberseite von Poren durchlöchert sind. Eine Verwechslung der Pseudogypsina multiformis mit Polytrema plamum Cart. erscheint bei ihrem ganz abweichenden Aufbau, der im Querschnitt besonders auffällig zur Geltung kommt, völlig ausgeschlossen. Rupertia furcateseptata nov. spec. (Taf. II, Fig. 13 bis 16.) Die Schliffe Nr. 3, 16, 17, 28, 34 und 35 des Radstädter Eozäns enthalten mehrere, teils voll- ständige, teils fragmentäre, hellgelblichbraun gefärbte Schnitte, die ihrem Baue nach der sessilen Gattung Rupertia entsprechen und besonders zu den durch V. Uhlig und Zina Leardi aus dem küstennahen Alttertiär von Wola luzanska in Westgalizien (OÖbereozän oder Unteroligozän) und von ÖOberitalien (Eozän von S. Genesio bei Turin, Lacedonia, Porcinaro bei Pozzoli, S. Martino bei Bobbio, Provinz Pavia) beschriebenen Arten Rupertia incrassata Uhl. und R. Uhligi Lrd. Beziehungen auf- weisen. ” Sie unterscheiden sich aber von ihnen durch die bifurcate Teilung der Septen an deren Innenseite deutlich, weshalb sie als neue Spezies angesprochen werden mögen. Diese Eigenschaft kommt namentlich in den parallel zur basalen Aufwachsungsfläche orientierten und den spiralen Verlauf der Außen(Spiral)wand zeigenden Schnitten zum Ausdruck, die von Uhlig als Quer- und von Leardi als Horizontalschnitte bezeichnet werden. Dieselben besitzen einen 1 Vgl. über diese Spezies H. B. Brady, Foraminifera dredged by H. M. S. Challenger, p. 718, Taf. CII, Fig. I bis 6, und F. Chapman, Foraminifera from the Lagoon at Funafuti, p. 198, woselbst sich weitere Literaturhinweise finden. 2 Vgl. Rupertia incrassatata Uhl. bei V. Uhlig, Mikrofauna der westgalizischen Karpathen, p. 185, Taf. IV, Fig. 3 bis 9 und bei Z. Leardi, Foraminiferi di S. Genesio, Il genere Rupertia, p. 101, Taf. II, Fig. 1, 2, 3, 10, 11; ferner Rupertia Uhligi Ende peiız2 Keardı, 1. e., pr 103, Dat, I, Ries, 6,8 9. 246 F. Trautn, Maximaldurchmesser von 0°8 bis 23mm und umfassen bis etwas über zwei Umgänge mit je 8 bis 10 Kammern. Das Spiralblatt besteht aus einzelnen, parallel aufeinanderfolgenden Schichtlamellen, die durch feine Linien voneinander getrennt sind und von der äußersten Kammer (hier anscheinend nur zwei Lamellen) gegen innen stufenweise an Zahl zunehmen, so daß die Spiralwand in dieser Richtung immer dicker wird. Wie unsere Horizontalschnitte schön erkennen lassen, besitzen auch die die einzelnen Kammern scheidenden Septen Lamellarstruktur. Während in besonders starken Scheidewänden zuweilen 2, bis 3 Spaltlinien verlaufen, ist es in der Regel nur eine, welche jedes Septum seiner Länge nach durch- zieht und es so in zwei Blätter zerlegt. Indem sich nun die Septen an ihrem Innenende — wie es scheint, samt ihrer Längslinie! — in zwei Äste gabeln, welche jeder für sich schräg an das nächst- innere Spiralblatt herantreten und mit ihm verwachsen, entstehen zwischen letzterem und den Septal- ästen kleine schiefdreieckige, kammerartige Hohlräume (Sekundärkammern), ähnlich wie sie Leardi’s Horizontalschnitt durch Rupertia Uhligi (l. c., Taf. II, Fig. 8) aufweist und jener durch R. incrassata (Leardi, ]. c., Taf. II, Fig. 10) wenigstens stellenweise angedeutet zeigt. Zina Leardi bezeichnet diese Hohlräume als »Kanäle«, wenn sie ihrer bei R. incrassata mit folgenden Worten Erwähnung tut (l. c., p. 102): »Nelle sezioni orizzontali si scorgono canali abbastanza grossi che giacciono nelle parti inferiori dei setti di separazione presso la base delle camere.« Bei Rupertia Uhligi findet sie die- selben stärker entwickelt, wie aus ihrer Beschreibung dieser Art (l. c., p. 104) hervorgeht: »....una seconda serie di canali che percorrono la parete di base delle camere. Questo sistema di canali & ancora piü sviluppato di quello che si osserva nella Rup. incrassata e che & appena accenato nella Rup. elongata sopra descritta. La posizione loro rispetto agli strati € corrispondente alla base del primo strato del setto.« Aus Leardi’s Horizontalschnitt dieser Spezies (l. c., Taf. U, Fig. 8) scheint übrigens hervorzugehen, daß sich das verschmälerte Innenende eines jeden Septums bogen- oder hakenförmig gegen die jeweils vorangehende Kammerscheidewand nach rückwärts aufbiegt und so mit ihr und der gegen innen benachbarten Spiralwand diese »kanal«artigen Spatien einschließt. Keines- falls liegt hier aber eine Bifurcation der Septen an ihrem Innenende vor, wie sie unsere Schnitte darbieten. Abweichend von Leardi’s Darstellung enthält Uhlig’s Beschreibung von Rupertia in- crassata keinerlei Hinweis auf das Vorhandensein der erwähnten sekundären Hohlräume. Wie an einem unserer in Schliff Nr. 28 sichtbaren Schnitte (Taf. III, Fig. 14) zu beobachten ist, können mitunter die benachbarten Gabeläste mehrerer aufeinander folgender Septen miteinander ver- wachsen, ohne dabei jedoch die gegen einwärts gelegene Spiralwand zu erreichen, so daß dann die entsprechenden sekundären Kämmerchen zu einem einheitlichen, langgestreckten Kammerraume ver- schmelzen, der sich als »Kanal« zwischen die Spiralwand einer- und die vereinigten Septenenden andrerseits einschiebt, eine Erscheinung, die in analoger Weise auch an Leardis Horizontalschnitt von Rupertia Uhligi (l. c., Taf. II, Fig. 8) wahrgenommen werden kann. Ungefähr senkrecht zu den Horizontalschnitien und daher als Vertikalschnitte im Sinne Leardi’s, respektive Längsschnitte im Sinne Uhlig’s zu betrachten sind wohl einige Schnitte mit ziemlich flacher Basis (Aufwachsungsfläche), deren. Länge mit 0:45 bis 1’2 mm ermittelt wurde, und mit einer sich darüber als breites Gewölbe erhebenden Oberseite, deren Höhe 0'27 bis 0°8 mm beträgt (vgl. Taf. III, Fig. 16). Die allgemeine Gehäusegestalt muß also breitblasig und mehr deprimiert gewesen sein als bei der sphäroidal aufgeblähten Rupertia incrassata Uhl. Von der sich zylindrisch erhebenden Rupertia Uhligi Lrd. weicht sie hierdurch schon ganz auffällig ab. Das Spiralblatt erscheint in unseren Vertikalschnitten in Form von konzentrisch übereinander- folgenden, dicken Halbkreisbogen, deren Zwischenräume durch die annähernd radial stehenden Septen in die einzelnen Kammern zerlegt werden. Diese Septen legen sich gewöhnlich mit deutlich wahr- ! Indem sich dann unter dieser noch ein ferneres Septalblatt einstellt. ee Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 247 nehmbarer Bifurcation an den gegen innen folgenden Bogen der Spiralwand an, während sie nur selten (bei einem Schnitte in Schliff Nr. 34) so, wie dies in Uhlig’s Längsschnitt durch Rupertia incrassata (re War IV, Bis, 7) zu sehen ist, mit kuselie verdickten Köpfchen endigen, ohne die Außenwand des nächstinneren Umganges zu erreichen. - Im Gegensatze zur Spiralwand, welche von vielen, zirka 6 bis 10 u breiten Porenkanälchen senk- recht durchsetzt wird (vgl. auch den peripheren Segmentalschnitt, Taf. III, Fig. 15), die auf deren Oberfläche als eng beisammen stehende, runde Löchlein erscheinen, sind die Septen fast stets völlig dicht. Nur ganz ausnahmsweise kann man an einigen Stellen Jerselben einige Perforationen beob- achten, welche dann ungefähr dieselbe Weite besitzen wie jene in der Außenwand, aber in größerer Entfernung voneinander abstehen. x Familie: Nummulinidae Carp. Operculina spec. Auf diese Gattung glaube ich einige kleine Längsschnitte (Durchmesser zirka 150 bis 350 %) beziehen zu können, die sich in mehreren der untersuchten Dünnschliffe, so in Schliff Nr. 9, 13, 21, 29, 32 von Radstadt, Nr. 38 von Kirchberg und Nr. 37 von Wimpassing finden, oft von anderen nicht . größeren Spiralschnitten begleitet, die von Cristellarien, Discorbinen, Pulvinulinen, Rotalien, Truncatu- linen und anderen stammen mögen. Eine nähere Bestimmung ist bei diesen winzigen Schälchen natürlich ausgeschlossen. Das Vorkommen von Operculinen im Kirchberger Eozän ist bereits von F. Toula! erwähnt worden, der nach F. Karrer’s Angabe eine an ÖOperculina complanata Defr. sp. und eine 7 mm eroße an O. granulata Leym. das ist O. complanata var. granulosa Leym.” erinnernde Form anführt. Diese beiden Formen treten auch im südbayerischen Eozän auf, aus welchem C. W. Gümbel die erstere unter dem Namen Operculina ammonea Leym. und die letztere als ©. granulala Leym. beschrieben hat. Aus dem Unter-Oligozän von Reit im Winkel und Häring in Tirol führt er! Operculina compla- nata und OÖ. ammonea an, und E. Fugger? erwähnt die letztere aus dem Mittel-Eozän von Mattsee. In den Eozänschichten von Guttaring wird das Genus Operculina durch O. Karreri Penecke vertreten, die nach P. Oppenheim® der O. complanata ungemein nahe steht. Das Hauptverbreitungsgebiet der letztgenannten Spezies bilden gegenwärtig die subtropischen und tropischen Regionen des Pazifischen und Indischen Ozeans, wo sie sich mit Vorliebe an den Korallenriffen zwischen dem Litoralsaum und einer Tiefe von 73 m aufhält. Fossil kennt man sie seit der obersten Kreide. ” 1 F. Toula, Orbitoiden und Nummuliten führende Kalke vom »Goldberg«, p. 126. 2 Der Name Operculina granulala Leym. wurde von CE. W. Gümbel- irrtümlich statt ©. granulosa Leym. gebraucht, eine Form, welche nach H. B. Brady (Foraminifera dredged by H. M. S. Challenger, p. 743) nur eine Varietät von O. com- planata Defr. sp. darstellt. 3 C. W. Gümbel, Foraminiferenfauna der nordalpinen Eozängebilde, p. 85 bis 87. 4 C. W. Gümbel, Geognostische Beschreibung des bayerischen Alpengebirges und seines Vorlandes, 1. Bd. (1861), p- 602 u. 608. 3 E. Fugger,- Das Salzburger Vorland. Jahrb. d. k. k. geol. Reichs-A., Bd. XLIX (1899), p. 392. 6 P. Oppenheim, Einige alttertiäre Faunen der österreichisch-ungarischen Monarchie, p. 147. ‘ Vgl. H. B. Brady, I. e., p. 744, und R. J. Schubert, Foraminiferen des Bismarckarchipels, p. 96. 248 IH. Doagnan) Genus Nummulites. (Taf. III, Fig. 6, Taf. IV, Fig. 6.) Als €. W. v. Gümbel! im Sommer 1889 die merkwürdigen Eozängesteine von Radstadt ent- deckte, hielt er die darin in großer Zahl enthaltenen Nummuliten für Angehörige der Gruppe des Nummnulites Lucasanus und N. intermedius und schloß daraus auf die Gleichalterigkeit derselben mit den Schichten von Reit im Winkel (Ligurien = Unter-Oligozän). Im Jahre darauf kennzeichnete er das Vorkommen der Radstädter Nummuliten mit folgenden Worten:? »Diese...Breccienbildung...ist eine aus der jetzigen Oberflächengestaltung nicht zu erklä- rende Erscheinung, welche noch dadurch bemerkenswerter wird, daß ich in den kalkig-kieseligen Begleitschichten in großer Menge angehäufte, kleine Nummuliten aus der Gruppe der N. Lucasana ent- deckte. An den Verwitterungsflächen gibt sich die Nummulitenstruktur in ausgezeichneter Weise zu erkennen, dagegen sind die einzelnen Gehäuse so fest mit dem umhüllenden Gestein verwachsen; daß es nicht gelingt, Exemplare mit gut erhaltener Oberfläche herauszuschlagen, um sie sich auf bestimmte Nummuliten-Spezies beziehen zu können. Neben diesen kleinen Nummuliten kommen, wie sich aus angefertigten Dünnschliffen ergibt, auch einzelne Exemplare größerer Arten ...... vor. Diese Nummulitenschichten dürften der Ablagerung von Oberburg in der Steiermark im Alter gleich- zustellen sein.« Während nun auch nach unseren Erfahrungen die in den meisten unserer Radstädter Dünn- schliffe (Nr. 1 bis 7, 9 bis 21, 23, 25 bis 31, 33 bis 35) enthaltenen Nummulitendurchschnitte, von wenigen Ausnahmen abgesehen, für eine Artbestimmung nicht auszureichen pflegen, sind wir bei der Untersuchung der auswitternden Nummuliten von mehr Glück begünstigt gewesen als Gümbel. Es ist uns nämlich gelungen, auf der Verwitterungsoberfläche einzelner Gerölle mehrere ganz oder teil- weise bloßgelegte, vorwaltend kleine Gehäuse zu beobachten, die infolge der Einwirkung der Atmo- sphärilien eine charakteristische Schalenskulptur erkennen lassen, die uns ihre Zuweisung zu einigen für das Mittel-Eozän bezeichnenden Arten ermöglicht hat. Darunter befindet sich auch Nummnlites perforatus de Montf. der offenbar mit Gümbel’s N. Zucasana identisch ist.” Hingegen haben wir kein einziges Exemplar weder auf den typischen Nummnlites intermedius d’Arch.*, noch auf den oft mit ihm verwechselten N. Fabianii Prev.° beziehen können, womit jedes Argument zugunsten einer Parallelisierung des Radstädter Alttertiärs mit den oligozänen Ablagerungen von Reit im Winkel oder von Oberburg entfällt. “ Erwähnenswert dünkt es uns zu sein, daß wir bei einigen unserer Gehäuse, deren für die Bestimmung benötigte Schalenskulptur gar nicht oder bloß undeutlich sichtbar war, wie bei verschiedenen derartigen als Vergleichsobjekte herangezogenen kalkig-mergeligen Nummuliten von anderen Fundorten, jene durch Behandlung der Exemplare mit Ätzkali befriedigendermaßen zum Vorschein bringen konnten. Mit einer Seite auf eine Glasplatte oder in. ein Porzellanschälchen gelegt, werden die Nummuliten auf ihrer oberen Seite mit den weißen krystallinischen Ätzkalistückchen bedeckt. Wenn nach einer Reihe von Stunden diese äußerst hygroskopische Substanz zerflossen ist, spült man sie gründlich mit Wasser ab und gewahrt nun auf der geätzten Schalenoberfläche, bald mehr, bald weniger deutlich, die früher vermißte Filets- und eventuell vorhandene Granulationszeichnung. Anwendung von Salzsäure hat uns hingegen in solchen Fällen zu keinem befriedigenden Resultate verholfen. 1 €. W. v. Gümbel, Über einen Nummulitenfund bei Radstadt, p. 231 bis 232. >C. W. v. Gümbel, Geologische Bemerkungen über die warmen Quellen von Gastein und ihre Umgebung, pP- 383 bis 384. 3 Vgl. J. Boussac, Nummulitique alpin, p. 66 ff, 22Vel.)]. Bonussac, lc, pr Säfte DEVel2I.SBoussac cap Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 249 Auch das Eozän des Kirchberger Goldberges, welches F. Toula! für Ober-Eozän zu halten und den Orbitoiden- und Nummulitenkalken an der Basis der Ofener Mergel oder den oberen Etagen der Priabonagruppe gleichzustellen geneigt war, hat sich wie die Radstädter Foraminiferengesteine als Mittel-Eozän erwiesen: ein hier seinerzeit von Herrn Hofrat Prof. Dr. F. Toula freigewittert gefundenes und in der geologischen Sammlung der Wiener Technik aufbewahrtes Schälchen, das mir Herr Dr. J. Porsche zu zeigen die Liebenswürdigkeit hatte, ist bereits vor ein paar Jahren von Dr. R. J. Schubert als ungeschlechtliches (A-)Exemplar der Assilina gramnlosa d’Arch = A. exponens Sow.? erkannt worden, und auf diese Spezies können wir auch einige der in unseren Kirchberger Schliffen Nr. 39 und VI sichtbaren Nummuliten-Schnitte beziehen. Offenbar sind auch F. Karrer’? derartige Schnitte vorgelegen, die er in die Verwandtschaft von Nummmnulites (Assilina) spira de Roiss.! stellen wollte. Schließlich gehört auch das von H. Mohr entdeckte Nummulitengestein von Wimpassing°, dessen von uns untersuchte Dünnschliffe Nr. 36, 37 und IV mehrere Assilinen-Schnitte vom Typus der Assi- lina exponens Sow. zeigen, jedenfalls dem Mittel-Eozän (wohl Lutetien) an. Das weitgefaßte Genus Nummnlites umfaßt außer den flachen Formen, die einfach aufeinander ruhende und daher insgesamt äußerlich sichtbare Windungen besitzen und als engere Gattung Assilina bezeichnet werden, noch die meist dickeren als Gattung Nummaulina angesprochenen Gehäuse, deren Umgänge sich vollständig bedecken, indem ihre die jeweils vorangehende Windung umfassenden Seitenflügel bis zum Zentrum reichen. Nummnlina ist. nun 1902 von P. L. Prever® nach der verschiedenartigen Ausbildung der Filets cloisonnaires und dem Vorhandensein oder Fehlen von Pfeiler-Granulationen an der Schalenoberfläche in die vier Untergattungen Drugmiereia und Laharpeia (zusammen als Camerina), Gümbelia und Hantkenia (zusammen als Lenticulina bezeichnet) zerlegt worden, welch letzteren Subgenusnamen — Hantkenia — er aber 1912 aus Nomenklaturgründen durch den Ausdruck Paronaea ersetzen mußte.” Wenn nun auch, wie R. J. Schubert® bemerkt hat, diese Gliederung keine allgemein durchgreifende ist, so wollen wir doch, seinem Beispiel folgend, obige Subgenus-Bezeichnungen dem Gattungsnamen eingeklammert beifügen, nachdem sie schon vielfach in die Literatur Eingang gefunden haben. Die Mehrzahl der von uns unterschiedenen Nummuliten-Spezies entspricht der Untergattung Paronaea. Gümbelia ist bloß durch eine einzige Art, G. perforata, vertreten. Was ferner die Größenverhältnisse der von uns untersuchten ausgewitterten oder in den Dünn- schliffen enthaltenen und bei durchfallendem Lichte weıß oder gelblich erscheinenden Nummulitengehäuse betrifft, so handelt es sich hauptsächlich um recht kleine Exemplare. Ihr Durchmesser hält sich zumeist zwischen weniger als Imm und zirka 8 mm. Relativ ansehnliche Stücke, die ich zu Nummnlites per- foratus stellen möchte, sind auf zwei zu den Schliffen Nr. 13 und 20 gehörigen Geröllen von Radstadt sichtbar. Ihr Durchmesser beträgt 15 bis 19 mm und ihre Dicke 5 bis 7 mm. Einen noch größeren - Diameter (zirka 30 mm) muß aber ein im Radstädter Schliff Nr. 3 wahrnehmbarer, fragmentärer Quer- schnitt von flacher Gestalt besessen haben, welcher etwa 3 mm breit ist. Sowohl bei den Assilinen als bei den Nummulinen, von welch letzteren wir Schnitte in den Radstädter Schliffen Nr. 1 bis 7, 9 bis 21, 25 bis 29, 34 bis 35 und in den Kirchberger Schliffen Nr. 39 und VI bemerken, sind, den vorherrschend geringen Dimensionen der Schälchen entsprechend, F. Toula, Orbitoiden und Nummuliten führende Kalke vom »Goldberg«, p. 135. je vw Vgl. J. Boussac, Nummulitique alpin, p. 100 ft. Save Toula,lesc-spl26: 4 Die engen Beziehungen und Übergänge zwischen Assilina spira und A. exponens sind kürzlich von J. Boussae, l.c. p- 100 u. 106, betont worden. 5 H. Mohr, Grauwackenzone zwischen Schneeberg und Wechsel, p. 204. 6 P. L. Prever, Nummuliti della Forca di Presta, p. 10 bis 13. P. L. Prever, Fauna a Nummuliti e ad Orbitoidi dell’Aniene, p. 240. 3 R. J. Schubert, Nördliche Adria, p. 16. 250 | F. Tranuth, Exemplare der makrosphärischen (ungeschlechtlich erzeugten oder A-) Generation entschieden zahl- reicher vorhanden (Taf. IV, Fig. 6) als solche der mikrosphärischen (geschlechtlich erzeugten oder B-) Generation (Taf. III, Fig. 6). ! Da die sie beherbergenden Gesteine ihrer petrographischen Beschaffenheit und Fossilführung (Lithothamnien etc.) nach strandnahe Bildungen darstellen, könnten wir in diesem Umstande eine Analogie zu der von Arn. Heim gemachten Beobachtung erblicken, daß in den neritischen Ablagerungen des Schweizer Fozäns die megasphärischen Nummuliten häufiger erscheinen als die mikrosphärischen. während in den bathyalen Sedimenten das umgekehrte Verhältnis herrscht.? Nummulites (Assilina) exponens Sow. (Taf. I, Fig. 11, Taf. II, Fig. 10.) 1868. Nummnlites exponens C. W. Gümbel, Foraminiferenfauna der nordalpinen Eozängebilde, p. 91. 1868. -— gramnlosa C. W. Gümbel, 1. ce, p. 91. 1868. — mamillata C. W. Gümbe], I. c, p. 91. 1882. — exponens H. Abich, Geologie des armenischen Hochlandes, I., p. 248, Taf. 9, Fig. 6, 6a. 1882. — grannlosa HM. Abich, |. c., p. 248, Taf. 9, Fig. 5, 58. 1884. — exponens K. A. Penecke, Eozän des Krappfeldes, p. 19. 1911. Assilina exponens J. Boussac, Nummulitique alpin, p. 100 (cum synonymis). 1912. -—- - P.L. Prever, Fauna a Nummuliti e ad Orbitoidi dell’ Aniene, p. 114. KON — mamillata »3 12, Bewer, se, pr lo: | Diese Art tritt uns in zahlreichen Schnitten (Querschnitten) der Radstädter Schliffe Nr. 5 bis 7, 9, 11, 12, 14,-18 bis 21, 23 bis 31, 33, 35 und in vielen Schälchen entgegen, welche an der Ober- fläche der meisten zu diesen Dünnschliffen gehörigen Gerölle ausgewittert sind. Ferner enthalten die Schliffe Nr. 39 von Kirchberg und Nr. 36, 37 und IV von Wimpassing derartige Durchschnitte. Ein schönes freigewittertes Exemplar vom Kirchberger Goldberg liegt in der geologischen Sammlung der Wiener Technik. ° Der Durchmesser unserer Schälchen hält sich zumeist zwischen 1 und 5 mm, erreicht aber gelegentlich auch eine Größe bis zu S mm. Die aus unregelmäßig gehäuften Granulationen in der Mitte und von ihnen gegen außen radial aus- strahlenden Pfeilern bestehende Oberflächenverzierung, welche besonders schön bei den auswitternden Exemplaren des dem Schliffe Nr. 14 entsprechenden Radstädter Gerölles zu beobachten ist, folgt den von Arn. Heim für Assilina exponens, mamillata oder granulosa gegebenen Abbildungen. ! Assilina exponens ist eine für das Mittel-Eozän (ganzes Lutetien, seltener Auversien) ® bezeichnende Spezies von ungemein weiter Verbreitung. Man kennt sie aus Spanien, Südfrankreich, den Schweizer Alpen, Südbayern (Grünten, Kressenberg, Siegsdorf), Salzburg (Mattsee)*, Kärnten (Guttaring), Italien, 1 Vgl. über den Generationswechsei (Dimorphismus) der Nummuliten Arn. Heim, Nummuliten- und Flyschbildungen der Schweizer Alpen, p. 208, Fußnote 3, und p. 275 ff. Die in unseren Nummuliten-Schnitten beobachteten Anfangskammern lieferten Durchmesserwerte von zirka 100 bis 600 ». 2 Arn. Heim, |.c., p. 161 u.277; über den biolithologischen Charakter der Nummulitiden vgl. auch unsere Fußnote 2, p. 87 [257]. 3 Vgl. diese Abhandlung p. 79 [249]. 4 Vgl. Arn. Heim, Nummuliten- und Flyschbildungen der Schweizer Alpen, Taf. VII bis VII. 5 J. Boussae nennt |. c., p. 102 u. 103 als Niveau das Lutetien und Auversien, welch letzteres von vielen Autoren als Ober-Lutetien bezeichnet wird. & Vgl. ©. M. Reis, Vorderalpenzone zwischen Bergen und Teisendorf, I, Geognost. Jahreshefte, VIIT. Jahrg., p. 55. Das Eozänvorkommen bei Radstadt. >51 dem kroatisch-dalmatinischen Litorale , den rumänischen Karpathen, der Krim, Thrazien, Klein-Asien, Armenien, Indien, Java, Madagaskar und Algier. Nummulites (Paronaea) irregularis Desh. (Taf. IV, Fig. 7.) 1863. Nummnlites Lyelli K. E. Schafhäutl, Kressenberg, p. 104, Taf. XII, Fig. 2 a bis h. 1904. Lenticulina irregularis G. Checchia-Rispoli, Foraminiferi eocenici del M. Judica, p. 44. 1911. Nummmnlites irregularis J. Boussac, Nummulitique alpin, p. 18, Taf. I, Fig. 17, 21, 22 (cum synonymis). 1912. Paronaea irregularis P. L. Prever, Fauna a Nummuliti e ad Orbitoidi dell’ Aniene, p. 10, 16, 21, 241. Der unregelmäßige Verlauf und die im Verhältnis zu den Septen beträchtliche Stärke der Spiral- lamina kennzeichnen zwei in den Radstädter Schliffen Nr. 12 und 18 gelegene Längsschnitte von 3'4, respektive 8:3 mm Durchmesser als zu Nummnlites irregularis gehörig. Wie die Untersuchung des Gerölles, von dem der Schliff Nr. 12 stammt, zeigt, erscheinen hier noch Assilina exponens Sow. und Nummnlites Murchisoni Brunn. als seine Begleiter. Während sich Nummaulites irregularis nach P. L. Prever”? in Italien mancherorts bereits im Unter-Eozän (Suessonien) findet, pflegt sein Auftreten sonst an das Lutetien und zwar mit Vorliebe an dessen untere Abteilung” geknüpft zu sein. Man kennt ihn aus dem Lutetien von Südfrankreich, der Schweizeralpen, Südbayerns (Sonthofen, Kressenberg), Salzburgs (Mattsee), Italiens (Vizentin etc.), Istriens, der Krim, von Tunis und Algier: Nummulites (Paronaea) Murchisoni Brunn. 1868. Nurmmnlites Murchisoni C: W. Gümbel, Foraminiferenfauna der nordalpinen Eocängebilde, p. 90 1901. —- -— P. Oppenheim, Alttertiäre Faunen der österreichisch-ungarischen Monarchie, p. 147 1911. — -— J. Boussac, Nummulitique alpin, p. 23, Taf. IV, Fig. 6 (cum synonymis). 1912. Paronaea Heeri P. L. Prever, Fauna a Nummuliti e ad Orbitoidi dell’Aniene, p. 107 (cum synonymis). | An der Oberfläche des sandig-kalkigen Gerölles von Radstadt, welches den Schliff Nr. 12 geliefert hat und auch Assilina exponens Sow. und Nummnlites irregularis Desh. beherbergt, sind durch die Verwitterung ziemlich zahlreiche, linsenförmige Nummuliten-Schälchen zum Vorschein gekommen, die größtenteils recht bescheidene Dimensionen (von bloß ein paar Millimetern) und nur ausnahmsweise einen Durchmesser von 8 mm und eine Dicke von zirka I mm erreichen. Ich glaube dieselben so wie einige bis 9 mm große Gehäuse, welche, begleitet von Nummalites perforatus Montf. und Orthophrag- minen, an der Verwitterungsoberfläche des zum Schliffe Nr. 20 gehörigen, konglomeratisch-sandigen Radstädter Gerölles sichtbar sind, nach ihrer Gestalt, den engstehenden und zum Teil flachsigmoidal geschwungenen Filets cloisonnaires * und dem relativ raschen Anwachsen der Spira, die wir an der Länge nach aufgebrochenen Stücken wahrnehmen, zu Nummnulites Murchisoni rechnen zu können. Bei den kleinen, verhältnismäßig stärker gewölbten Individuen fällt allerdings, wie bereits Ph. de la Harpe° und J. Boussac® bemerkt haben, die Unterscheidung dieser Art von Nummnlites irre- gularis außerordentlich schwer. 1 Vgl. R. J. Schubert, Nördliche Adria, p. 155 und 159, Derselbe, Dalmatien, p. 16 u. .35. 2 P. L. Prever, Fauna a Nummuliti e ad Orbitoidi dell’Aniere, p. 16 (Tabelle) u. p. 21 (Tabelle). 3 Vgl. J. Boussac, Sur le terrain nummulitique a Biarritz et dans le Vicentin, p. 558 bis 559 (Tabelle). 4 Vgl. besonders Ph. de la Harpe, Nummulites da la Suisse, Taf. IV, Fig. 6. SEPhrde la, Harpe, rc. ps 193. u 156: 6 J. Boussac, Nummulitique alpin, p. 25. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 33 252 BE Tann, Das ganze Lutetien, am häufigsten aber dessen untere Abteilung!, bildet das Lager von Naunmıu- lites Murchisoni, den wir aus Südfrankreich, den Schweizeralpen, Südbayern (Bolgen bei Sonthofen, Kressenberg), Kärnten (Guttaring), Italien (Vizentin) und der mährischen Flyschzone (Silimau bei Ungarisch-Hradisch) *, von Borneo und Celebes kennen. Nummulites (Paronaea) atacicus Leym. 1863. Nummnlites modiolus K. E. Schafhäutl, Kressenberg, p. 99, Taf. LXV, b. Fig. 20 a—c. 1868. — biarritzensis C. W. Gümbel, Foraminiferenfauna der nordalpinen Eocängebilde, p. 89. 1901. — atacicus P. Oppenheim, Alttertiäre Faunen der österreichisch-ungarischen Monarchie, p. 147. 1901. — Gwettardi?P. Oppenheim, |. c., p. 147. 1901. -— -— A. Martelli, Fossili di Paxos e Antipaxos, p. 426. 1902. — biarritzensis var. praecursor F. Chapman, Alveolina-Limestone from Egypt, p. 110. 1902. — Guettardi var. antiqua F. Chapman, |. c., p. 110. 1904. Lentienlina Guetlardi G. Checchia-Rispoli, Foraminiferi eocenici del M. Judica, p. 47, Taf. II, Fig. 4—6. 1911. Nummnlites atacicus J. Boussac, Nummulitique alpin, p. 28, Taf. II. Fig. 26, Taf. III, Fig. 15, Taf. V, Fig. 14 (cum synonymis). 1912. Paronaea atacica P. L. Prever, Fauna a Nummuliti e ad Orbitoidi dell’ Aniene, p. 86 (cum synonymis). 219127 I Ghertana (pass) EHE Previer Inch PIS& 1912. Nummnlites (Paronaca) biarritzemis (= atacica) R. J. Schubert, Nördliche Adria, p. 18 u. 160, Fig. 32 u. 398. 1913: — .atacicus G. Checchia-Rispoli, Foraminiferi di S. Marco la Catola, p. 111, Taf. VE I Te An der Oberfläche des sandig-kalkigen Gerölles von Radstadt, welches unsere Dünnschliffe Nr. 8 bis 10 geliefert hat, gewahren wir eine ungefähr zur Hälfte ausgewitterte, linsenförmige Nummuliten- Schale von zirka 5°5 mm Durchmesser, deren deutlich sichtbare Filets cloisonnaires sie als Nummnulites atacicus bestimmen lassen. Insbesondere erinnert der Verlauf dieser etwas unregelmäßig undulierten Linien an eine von K. E. Schafhäutl veröffentlichte Abbildung seines N. modiolus®, welcher nach Ph. de la Harpe* mit N. biarritzensis und demnach mit N. atacicus synonym ist. Diese für das Mittel-Eozän (besonders das obere Lutetien) charakteristische Spezies ist bisher in Spanien (Pyrenäen), Südfrankreich, den Schweizeralden, Südbayern (Sonthofen, Siegsdorf, Kressenberg), Salzburg (Mattsee), Kärnten (Guttaring), dem Vizentin, Mittel- und Unteritalien, der mährischen Flysch- zone (Silimau bei Ungarisch-Hradisch)’, dem österreichisch-ungarischen Litorale 6 Paxos, der Krim, in Thrazien, Klein-Asien, Indien (fide d’Archiac et Haime), Borneo, Madagaskar, Ägypten, Tunis und Algier aufgefunden worden. 1 Vgl. H. Douville, Le terrain nummulitique du bassin de l'’Adour. Bull. de Ja Soc. geol. de France, 4. ser., tom. V. (1905), Tabelle p. 55. 2 R. J. Schubert, Über mitteleozäne Nummuliten aus dem mährischen und niederösterreichischen Flysch, p. 124. 3 K. E. Schafhäutl, Kressenberg, Taf. LXVD, Fig 20a. 4 Ph. de la Harpe, Nummulites de la Suisse, p. 20 (Tabelle). 5 R. J. Schubert, Über mitteleozäne Nummuliten aus dem mährischen und niederösterreichischen Flysch, p. 124. 6 Vgl. R. J. Schubert, Nördliche Adria, p. 159. Das Eozänvorkommen bei Radstadıi. 253 Nummulites (Paronaea) millecaput Boub. 1868. Nummnulites complanata C. W. Gümbel, Foraminiferenfauna der nordalpinen Eocängebilde, p. 88. 1868. — Dufrenoyi C. W. Gümbel, I. c., p. 88. 1884. — complanatus K. A. Penecke, Eozän des Krappfeldes, p. 19. 1901. — complanata A. Martelli, Fossili di Paxos e Antipaxos, p. 420. 1904. Lenticulina Tehihatcheffi G. Checchia-Rispoli, Foraminiferi eocenici del M. Judica, p. 49. 1911. Nummaulites millecaput J. Boussac, Nummulitique alpin, p. 93, Taf. I, Fig. 7, 15, Taf. IV, Fig. 15, Taf. V, Fig. 9, 10 (cum synonymis). 1912. Paronaea complanata (= P. millecaput) P. L. Prever, Fauna a Nummuliti e ad Orbitoidi dell’ Aniene, p. 4. 1912. Nummilites (Paronaea) complanata (= millecaput) R. J. Schubert, Nördliche Adria, p. 16, 17, Kies zap 18, 1795 Ei0.238. 1913. — millecaput G. Checchia-Rispoli, Foraminiferi di S. Marco la Catola, p. 115, Taf. V. Fig. 42 — 45. In den Radstädter Dünnschliffen Nr. 1 bis 4, ferner in Nr. 16, 17, 34 und 35 liegende Schnitte sowie viele Schälchen, welche an der Oberfläche der beiden dazugehörigen, an Orthophragminen reichen Gerölle eines gelblichweißen und eines grau-rot-sprenkeligen Kalksteines auswittern, lassen sich am besten auf Nummulites millecaput beziehen. Die auswitternden Exemplare erreichen einen Durchmesser bis zu 6 min. Auf größere Dimensionen (rekonstruierter Durchmesser von zirka 3cm) weist nur ein einziges in Schliff Nr. 3 enthaltenes Schnitt- fragment von 4 mm Dicke hin, welches sich gut mit dem von J. Boussac, l.c., Taf. IV, Fig. 15, dar- gestellten Querschnitt vergleichen läßt. Die kleineren und dickerlinsenförmigen Transversalschnitte unserer Dünnschliffe erinnern durch die Gestalt ihres Spiralkanales und die oft sichtbaren, relativ großen Embryonalkammern insbesondere an die von F. J. Kaufmann unter dem Namen Nummnlites helvetica reproduzierten Schnittbilder. ! Nummnlites millecaput findet sich hauptsächlich im Mittel-Eozän (namentlich im mittleren und oberen Lutetien), steigt aber in manchen Regionen auch in höhere Niveaus empor. So tritt er nach R. J. Schubert in den österreichischen Adrialändern stellenweise auch im Ober-Eozän und nach P. L. Prever” und G. Checchia-Rispoli (l. c.) in Italien im Ober-Eozän und selbst zuweilen im Unter-Oligozän auf. Sein Verbreitungsgebiet umfaßt Südfrankreich, die Schweizeralpen, Südbayern (Grüwten, Siegs- dorf, Kressenberg, Adelholzen), Salzburg (Mattsee) ®, Kärnten (Guttaring), Italien (veronesisch-vizentinische Region, Apenninen, Sizilien), das österreichische Litorale (besonders Dalmatien) *, Paxos und Ungarn. Nummulites (Gümbelia) perforatus de Montf. 1868. Nummnlites perforata C. W. Gümbel, Foraminiferenfauna der nordalpinen Eozängebilde De 8) 1882. — -— NH. Abich, Geologie des Armenischen Hochlandes, I, p. 247, Taf. 9, Fig. 7 Datz Rio: 1884. — Lucasanus K. A. Penecke, Eozän des Krappfeldes, p. 19. 1 F. J. Kaufmann, Pilatus, Taf. VIII, Fig. 1 bis 12. 2 P. L. Prever, Nummuliti della Forca di Presta, p. 119 (Tabelle). 3 Da E. Fugger (Das Salzburger Vorland. Jahrb. d. k. k. geol. Reichs-A., Bd. XLIX. p. 392) einen wohl zu Nummmpylites millecaput gehörigen N. complanatus Lam. anführt. : ; 4 R. J. Schubert, Dalmatien, p. 16, 35. 254 F. Trauth, 1884. Nummuliles perforatus K. A. Penecke, ]. c., p. 19. Ion: — .— ). Boussac, Nummulitique alpin, p. 66, Taf. III, Fig. 1 bis 7, 13, 14, 16 (cum synonymis). 1912. Gümbelia lenticularis P. L. Prever, Fauna a Nummuliti e ad Orbitoidi dell’ Aniene, p. 78 (cum synonymis). 19122 — Meneghinii P. L. Prever, |. c., p. 80 (cum synonymis). 1912. Nummulites (Gümbelia) perforata R. J. Schubert, Nördliche Adria, p. 13, Fig. 6, p. 17, 18, pP: 1729, B1g286,,87 non 1911. — Liucasanus J. Boussac, |. c., p. 52, Taf. II, Fig. 14, 15 (cum synonymis). An der Oberfläche der sandig-konglomeratischen Eozängerölle von Radstadt, aus denen die Dünnschliffe Nr. 13 und 20 angefertigt worden sind, sehen wir zahlreiche, weißliche und verhältnis- mäßig große Nummuliten-Schalen auswittern, die wohl dem Nummnlites perforatus angehören. Das ansehnlichste dieser Stücke, welche am besten den von D’Archiac und Haime gelieferten Figuren ! entsprechen und wie diese hinsichtlich ihrer Dicke gewissen Schwankungen unterworfen sind, besitzt einen maximalen Durchmesser von 19 mm und eine größte Dicke von zirka 7 mm. An dem zu Schliff Nr. 20 gehörigen Gerölle scheint mir die Art von vereinzelten Exemplaren des Nummnlites Murchisoni Brunn. begleitet zu sein. Als N. perforatus konnten wir auch einige bis 20 mm große und 65 mm dicke, graugefärbte Gehäuse bestimmen, die 1852 von Exz. R. v. Hauer erworben, in der paläontologischen Sammlung (Foraminiferenkollektion) des k. k. naturhistorischen Hofmuseums liegen (Acquisitions-Nr. 1852 I, 1067) und die Lokatitätsangabe »Abtenau« aufweisen. Leider ist dieses Vorkommen, welches eventuell großes Interesse verdienen würde, durch keine späteren geologischen Feldbeobachtungen gesichert worden und daher die Möglichkeit, es könnte sich dabei um eine Fundortsverwechslung handeln, nicht ganz ausgeschlossen. Nummnlites perforatus ist eine für das Mittel-Eozän (ganzes Lutetien und Auversien) ” charakte- ristische Spezies, die bisher in Spanien (Balearen, Pyrenäen), Südfrankreich, den Schweizeralpen, Südbayern (Grünten, Kressenberg)®, Salzburg (Mattsee) ', Kärnten (Guttaring), dem veronesisch- vizentinischen Gebiete und den Apenninen, dem österreichischen Litorale (Dalmatien), Paxos, der mährischen Flyschzone (Silimau bei Ungarisch-Hradisch) ®, Ungarn, der Tatra (Zakopane), Algier, Ägypten, Armenien und Indien (Cutch) festgestellt worden ist. s Cycloclypeus nov. spec. (Taf. IV, Fig. 8, 9.) Im Schliffe Nr. VII von Kirchberg liegt nur ein schmaler, langgestreckter Querschnitt vor, welcher habituell sehr an den von F. Chapman aus dem Unter-Miozän von Santo (Neue Hebriden) abgebildeten eines Cycloclypeus (C. pustulosus Chpm.?)' erinnert, sich aber von ihm durch viel (zwei- bis drei- fach) kleinere Dimensionen der Schale und Kammern unterscheidet. 1 Unter den von J. Boussac, |. c., zusammengestellten Synonymen angeführt. 2 Das von J. Boussae, |. c., p. 71, neben dem Lutetien angegebene Auversien wird von vielen Autoren als Ober- Lutetien bezeichnet. i 3 Vgl. ©. M. Reis, Vorderalpenzone zwischen Bergen und Teisendorf. Geognost. Jahreshefte, VIII. Jahrg., p. 24, 26 etc. 22V 21.7 0.2N EReN Sales en on: ; 5 Vgl. R. J. Schubert, Dalmatien, p. 16 u. 35. Derselbe. Nördliche Adria, l. c. 6 Vgl. R. J. Schubert, Über mitteleozäne Nummuliten aus dem mährischen und niederösterreichischen Flysch,. p. 124, F. Chapman, Foraminiferal rocks on the west coast of Santo, p. 271, Taf. V, Fig. 1. Das Eozämvorkommen bei Radstadt. 255 Die Gesamtlänge unseres Schnittes, der sich von seiner Mitte gegen die beiden Enden hin allmäh- lich etwas verschmälert, beträgt zirka 1'5 mm, seine maximale Dicke 66 u. Von der zirka 16 ı. starken, kompakten oberen und unteren ‚Schalenwand wird eine ungefähr ebenso hohe Reihe von etwa 50 rechteckig erscheinenden Kammern eingeschlossen. Die Länge der- selben ist einigermaßen schwankend. Im mittleren Schalenteile kommen zehn davon auf eine Strecke von 280 u zu liegen, was einer durchschnittlichen Kammerlänge von 28 u entsprechen würde. Da die in unserem Schliffe als dunkle, zirka 3 bis 41 breite Vertikallinien sichtbaren Septen, welche die benachbarten Kammerräume voneinander scheiden, über den Kammerbereich hinaus in die obere und untere Schalenwand hineinragen, übertrifft ihre Länge (zirka 30 u) die Höhe der Kammer- lumina merklich, ein Verhältnis, welches sich auch ‘an den von K. Martin dargestellten Querschnitten von Cyeloclypeus annulatus Mart.! vorfindet. Doch weicht unsere Spezies von dieser aus dem Miozän des -malayischen Arechipels bekannt gewordenen Art abgesehen von den viel geringeren Dimensionen durch das Fehlen von ringförmigen — im Querschnitfe als knotige Höcker erscheinenden — Schalen- verdickungen ab. Falls der untersuchte Querschnitt, wie es wahrscheinlich ist, das Gehäuse nicht randlich, sondern nahe seiner Mitte durchsetzt, würde dieses eine flachscheibenförmige Gestalt ohne jene oberflächlichen buckel- oder protuberanzenartigen Verstärkungen der Zentralpartie besitzen, die für die Gattung Cyclo- elypeus gewöhnlich bezeichnend sind. Eine Verwechslung mit der im Folgenden beschriebenen, ebenso zarten und ähnlich gestalteten Orthophragmina discus Rtm. sp. var. n. minima ist durch den Mangel jeglicher Sekundärkämmerchen innerhalb der dicken oberen und unteren Schalenwände wohl ausgeschlossen. Wenngleich die von einigen Forschern, wie A. Silvestri’, R. J. Schubert? und L. Rutten! in verschiedenen Äquatorialschnitten festgestellte spirale Anordnung der innersten Kammern von Cvyelocly- peus gewisse Stammesbeziehungen dieser Gattung zu Heterostegina verraten mag, so ist doch ihre in dem sich bald einstellenden zyklisch-rektangulären Kammerbau ausgeprägte Verwandtschaft zu Orbitoides (Orthophragmina) entschieden viel augenfälliger und hat wohl mit Recht F. Chapman? und P. L. Prever® dazu geführt, beide Gattungen unter der Bezeichnung Cycloclypeinae, respektive Orbitoidinae als eine Unterfamilie der Nummulinidae zusammenzufassen. Aus dem Eozän ist das Vorkommen des Genus Cyclochrpeus bisher nur ganz vereinzelt festgestellt worden: So hat P.L. Prever’ eine wahrscheinlich zu Cycloclypeus commmnis Mart. gehörige Form ‘im tieferen Eozän (Suessonien oder Unter-Lutetien) des Anienegebietes östlich von Rom beobachtet und K.Martin® einen Oyclochpeus sp. gelegentlich einer Tiefbohrung im Eozän von Ngembak auf Java angetroffen. . | Der weiße Kalkstein von Takah an der Südostküste Arabiens, aus welchem H. J. Carter ” seinen Oycloclypeus mammillatus beschrieben hat, dürfte kaum, wie A. Silvestri!° meint, eozänen, sondern höchstens oligozänen Alters sein. 1 K. Martin, Die Foraminiferen führenden Gesteine. Studien über Cveloclvpews und Orbiloides, p. 4, Taf. I, Fig. 3 bis 4 (Anhang zu »Die Fossilien von Java«, I. Bd., Sammlungen d. geol. Reichsmus. in Leiden, N. F., Bd. I, 1. Abt., Leiden, 1891 bis 1906). ; 2 A. Silvestri, Sui generi Operculina, Heterostegina, Cycloclypeus, p. 58 bis 59. 3 R. J. Schubert, Foraminiferen des Bismarckarchipels, p. 98 und Derselbe, Foraminiferenfauna von Celebes, p. 147 bis 148. 5 1 L. Rutten, Studien über Foraminiferen aus Ostasien (Forts.), p. 304 bis 305. > F. Chapman, The Foraminifera, p. 245. 6 P. L. Prever, Osservazioni sulla sottofamiglia delle Orbitoidinae, p. 117 u. 119, “P. L. Prever, Fauna. a Nummuliti e ad Orbitoidi dell’Aniene, p. 26 u. 121. 3 K. Martin, Sammlungen d. geol. Reichsmus. in Leiden, Ser. I, Bd. 3, p. 326 u. 331. 3 H. J. Carter, On the fossil Foraminifera of Scinde. Ann. and Mag. Nat. Hist., Ser. 3, Vol. 8, p. 461. 10 A. Silvestri, Sui generi Operculina, Heterostegina, Cycloclypeus, p. 54. 256 E, Dransaı: Größere Häufigkeit erlangt unsere Gattung im Oligozän und namentlich im Miozän von Sumatra, Java, Madura, Borneo, Celebes, von Neu-Guinea, des Bismarckarchipels, der Neuen Hebriden (Santo) und der australischen Provinz Victoria (Batesford Limestone). Man kennt sie ferner aus dem Pliozän von Java und dem Quartär von Celebes. Ihre rezenten Vertreter bewohnen als typische Benthos-Formen fast ausschließlich die tropischen und subtropischen Seichtseegebiete des Pazifischen (Freundschaftsinseln [Tongatabu], Fidschiinseln [Kandavu], Elliceinseln [Funafuti], Salomonen, chinesische Südsee [Macclesfieldbank], Borneo) und des Indischen Ozeans (Laccadiven, Mauritius), wo man sie meist in einer Tiefe von zirka 50 bis 400 m . (am häufigsten von ungefähr 100 m) auf koralligenem Sandboden nahe den Korallenriffen findet. Die größte Tiefe, aus der ein Cycloclypeus — von der »Penguin« — gedredscht worden ist, betrug 978 m. Höchst merkwürdig ist das von A. Silvestri! erwähnte Vorkommen von Cycloclypeus Carpenteri Brd. (= C. communis Mart.) bei Crkvenic an der kroatisch-dalmatinischen Küste, der einzigen Stelle, an welcher eine lebende Cvycloclypeus-Art bisher innerhalb der gemäßigten Zone festgestellt worden ist. Genus Orthophragmina. (Taf. V, Fig. 1, 2.) Während die Orthophragminen-Schälchen im Gegensatze zu den Nummuliten nur höchst selten und undeutlich auf der Verwitterungsfläche unserer Eozängesteine zum Vorscheine kommen, sind sie in vielen der untersuchten Dünnschliffe und zwar oft in überraschender Menge sichtbar. Wir beob- achteten sie in den Radstädter Schliffen Nr. 1 bis 5, 8, 10, 13, 14, 16, 17, 20, 25 bis 29, 34, 35, in den Kirchberger Schliffen Nr. 38, 39, V, VI, VII, IX und in den Wimpassinger Schliffen * Nr. 36, 37, |], II, IV. y Ihr Durchmesser beträgt zumeist nur 0:5 bis 4 mm, selten mehr. -Das größte Exemplar (Quer- schnitt), welches wir auf einer Anschliffläche des zu den Schliffen Nr. 1 bis 4 gehörigen Radstädter Gerölles beobachtet und als Orthophragmina Pratti Mich. sp. bestimmt haben, besitzt eine Länge von 12 mm bei einer Dicke von etwas über 1 mım. Bei durchfallendem Lichte erscheinen die zur Ober- und Unterseite der Orthophragminen-Gehäuse parallelen Schalenwände hell, die die einzelnen Median- und Nebenkammerräume voneinander scheiden- den Vertikalwände aber dunkel. Bei den Gehäusen vom Goldberg bei Kirchberg sind oft die Lumina der Kammern und zuweilen auch die sie miteinander verbindenden Kanälchen durch eine limonitische Infiltration gelbbraun verfärbt, ein Erhaltungszustand, wie er sich ähnlich häufig bei den Orthophrag- minen von Kressenberg in Bayern findet. Die für die Gattungsdiagnose, also die Unterscheidung von anderen Orbitoiden ‘ maßgebenden Längs- oder Horizontalschnitte, welche die Median(Äquatorial)kammern als Orthogone zeigen, sind in den vorliegenden Dünnschliffen nur ausnahmsweise streng .durch die Mittelkammerschichte geführt. Einen derartigen im Radstädter Schliff Nr. 26 enthaltenen »Äquatorialschnitt« stellt Taf. V, Fig. 2, dar Ungleich häufiger sind natürlich nur ungefähre Längsschnitte, welche gegen die Fläche der Mediankammern schwach geneigt sind und daher die rechteckige Gestalt der letzteren bloß stellen- weise in kleineren Zonen innerhalb des unregelmäßig-polygonalen Maschenwerkes der Nebenkammern hervortreten lassen. Solche Sektionen, von denen wir eine im Schliff Nr. 13 von Radstadt sichtbare abbilden (Taf. V, Fig. 1), bemerken wir u. a. auch in den Dünnschliffen Nr. 1, 38, 39, II, IV, VI und IX. TEN SS velsurt ale po 2 He 2 Die von L. Roth v. Telegd (Umgebungen von Kismarton, p. 12) in dem von ihm für mesozoisch gehaltenen Wim- passinger Kalk wahrgenommenen »großen an Orbitolites gemahnenden Foraminiferen mit zweireihigen Kammern« dürften wohl solche Orthophragminen (Querschnitte) gewesen sein. u, ee en rn ren ee ne Dee re Lil ech ie ee TÜTE et ee. ur rei ee ee u Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 257 Die Abtrennung der einzelnen Arten wird durch die annähernd senkrecht zur Mediankammerlage stehenden Quer- oder Vertikalschnitte ermöglicht, die, wenn sie durch die Schalenmitte gehen (Meri- dionalschnitte) auch einen Einblick in den Bau der Embryonalkammern bieten. Das Genus Orthophragmina ist, wie P. L. Prever zuletzt dargelegt hat !, hauptsächlich für das Eozän charakteristisch, ohne jedoch zu dessen feinerer Gliederung benützt werden zu können, da im allgemeinen die gleichen Arten im Unter-, besonders aber im Mittel- und Ober-Eozän auftreten. Übrigens steigen sie gelegentlich auch noch ins Oligozän (namentlich ins Unter-Oligozän) empor. Gleich den Nummuliten finden sich auch die Orthophragminen vorwiegend in detritischen und organogenen Ablagerungen der Küstengebiete und nur ausnahmsweise in bathyalen Sedimenten. ? Orthophragmina discus Rtm. spec. var. nov. minima. (Taf. IV, Fig. 10, 11.) cf. 1908. Orthophragmina (Discocyclina) discus Arn. Heim, Nummuliten- und Flyschbildungen der Schweizeralpen, .p. 256, Taf. VIII, Fig. 19 bis 27. 1912. -— discus P. L. Prever, Fauna aNummuliti e ad Orbitoidi dell. Aniene, p. 132, Taf. I, Fig. 2 (cum synonymis). Zu ÖOrthophragmina discus, dieser verhältnismäßig dünnsten unter allen Orthophragminen-Arten rechnen wir einige (je einen) in den Schliffen Nr. 27, 28, 34 von Radstadt, Nr. 39 von Kirchberg und Nr. 36 und IV von Wimpassing sichtbare Querschnitte, die sich von den namentlich im Schweizer Eozän häufigen und mitunter einen Durchmesser bis zu 52 mm (oft von 9—30 mm) und eine Dicke bis zu 6°7 mm erreichenden Gehäusen durch ihre auffällige Kleinheit unterscheiden, weshalb sie ‘als var. nov. minima bezeichnet werden mögen. Ein vollständiger, im Schliffe Nr. 36 gelegener Schnitt besitzt eine Länge von 3 mm, und von den übrigen, kürzeren und fragmentar erhaltenen Exemplaren weist das dickste auf eine Länge (Scheibendurchmesser) von zirka 4:5 mm hin. Die Dicke der Gehäuse hält sich zwischen. 90 1 und 250 a. Danach würde das Verhältnis von Dicke zur Länge etwa 1:12 bis 1:18 betragen und so in die entsprechenden Grenzen, die Arn. Heim (l. c., p. 259) für die mikrosphärische (größere und häufigere) Generation der schweizerischen Orthophragmina discus ermittelt hat (1:8 bis 1:35), hinein- fallen, wogegen er dasselbe bei den nur bis 8 mm großen und selteneren makrosphärischen Schalen mit 1:5 bis 1:6 feststellen konnte. Die Höhe (Lumenweite) der Mediankammern beläuft sich in unseren Schnitten auf zirka 25 bis 60 u (zumeist 40 bis 50 u) und ihre Länge gleichfalls auf etwa 25 bis 60 1 (größtenteils 30 bis 50 ke), wobei kürzere und längere Kämmerchen oft ziemlich unregelmäßig miteinander abwechseln. Diese Dimensionen entsprechen nicht schlecht denjenigen, welche wir für die typische Orthophragmina discus aus den Mitteilungen und Abbildungen der Literatur zu entnehmen vermögen. 1 Vgl. P. L. Prever, Fauna a Nummuliti e ad Orbitoidi dell’Aniene, p. 13 und Tabelle p. 21. 2 J. Boussac kennzeichnet in seinen »Etudes stratigraphiques sur le Nummulitique alpin« (Mem. pour serv. a l’explic. . de la Carte geol. detaill. de la France. Paris 1912, p. 649) ihr Vorkommen innerhalb des alpinen Nummuliticum mit folgenden Worten: »Les Nummulites et les Orthophragmines sont moins uniformement reparties. On les trouve surtout, et presque toujours tres abondantes, dans les facies detritiques et organogenes de la zone cötiere. Elles sont deja moins frequentes dans les marnes bleues, et n’existent jamais dans les schistes marneux ou argileux; on les rencontre par contre en abondance dans les lentilles calcaires ou glauconieuses que contiennent ces schistes., Wola luzanska in Westgalizien), Lutetien (Ajka, Tokod, Mogyoros etc.) und Unter-Oligozän (Clavulina Szaböi-Schichten von Ofen) in Ungarn®, Eozän der Krim, von Klein-Asien, des armenischen Hoch- landes, von Indien (Scinde), Borneo und Ägypten. Orthophragmina radstadtensis nov. spec. (Taf. IV, Fig. 14.) Als neue Art müssen wir zwei in den Dünnschliffen Nr. 2 und 34 von Radstadt sichtbare, leider seitlich abgebrochene Querschnitte von 1:6, respektive 0:8 mm Länge und 320, respektive 280 u Breite betrachten, die durch ihre flache, abgeplattete Gestalt an Orthophragmina Pratti Mich. erinnern, 1 W. v. Gümbel, Geologische Bemerkungen über die warmen Quellen von Gastein und ihre Umgebung, p. 383. 2 T. Toula, Orbitoiden und Nummuliten führende Kalke vom »Goldberg«, p. 126. 3 Vgl. vorliegende Abhandlung, p. 84 [254]. : 4 Von ©. M. Reis (Vurderalpenzone zwischen Bergen und Teisendorf, p. 55) und E. Fugger (Das Salzburger Vorland, p- 392) als Orbitoides papyracea Boub. angeführt. 5 Von A. Rzehak (Foraminiferenfauna von Bruderndorf, p. 10) als Orbitoides cf. papyracea Boub. erwähnt. 6 Vgl. M. v. Hantken, 1. c. Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 261 sich aber durch ihre im Verhältnis zur Länge ungewöhnlich niedrigen Mediankammern wesentlich von ihr unterscheiden. Während nämlich bei der eben genannten Spezies diese beiden Dimensionen der Äquatorialkammern nicht allzusehr voneinander abzuweichen pflegen, besitzen die letzteren in den vor- liegenden Schnitten bei einer Länge von 70 bis 130 u eine etwa fünf- bis neunmal geringere, da bloß zivka 8 bis 14 m betragende Höhe oder Lumenweite. Ebensogroß ist auch ungefähr die Dicke der Wand, welche die Äquatorialkammerreihe gegen oben und unten begrenzt und an welche sich dann jederseits zirka 9 bis 10 Nebenkammerlagen an- schließen. An den Quersepten, welche die benachbarten Mediankammern voneinander scheiden und bis zur 1. oder 2. Nebenkammerreihe vorragen, gewahrt man dunkle flecken- oder streifenartige Verfärbungen, welche bei flüchtiger Betrachtung mit Ausfüllungen von Kammerhohlräumen verwechselt werden könnten und den Schnitten ein eigenartiges Aussehen verleihen. Die die Schale hie und da durchsetzenden Pfeiler sind schwächer entwickelt als bei Orthophrag- mina Pratli. Orthophragmina varians Kfm. spec. 1867. Orbitoides varians F. J. Kaufmann, Pilatus, p. 158, Taf. X, Fig. I bis 10. 1868. — (Rhipidocyclina) nummnlitica C. W. Gümbei, Foraminiferenfauna der nordalpinen Bozansenildemp PA ar Ve Kies 122723,216, 17, 18: 1886. — nummulitica V. Uhlig, Mikrofauna der westgalizischen Karpathen, p. 203. 1900. Orthophragmina nummnlitica P. Oppenheim, Priabonaschichten, p. 46. 1903. — Marthae (pars) Ch. Schlumberger, Troisieme note sur les Orbitoides, p. 284, Taf. X, Eio. 28,29, 32. 1904. — mnummnlitica P. L. Prever, Osservazioni sulla sottofamiglia delle Orbitoidinae, Taf. VI, Fig. 9. | 1904 °— = P.L. Prever und A. Rzehak, Nummuliten und Orbitoiden von österreichischen Fundorten, p. 194. Ba natanse zes Brevensund Se Rzehak, |. ep. 199, Taf. 11, bie. 36. 1908. — (Rhipidocyclina) varians Arn. Heim, Nummuliten- und Flyschbildungen der Schweizer- alpen, p. 266. 1912. — wvarians P. NL. Prever, Fauna a Nummuliti e ad Orbitoidi dell’Aniene, p. 152, Taf. 1, Fig. 7, 8, Taf. II, Fig. 11, 12 (cum synonymis). 2001905. — "Ch. Schlumbergen, I. ce, p. 281, Taf. X, Fig. 31, 33, 35 (= O0. Schlumbergeri Drew, wall, IL, Drewen, |, e, la) Too 2 ZzZen7Schlümbensier Inc, Taf X, Eie- 38 =0. strophiolata Gümb, vol. Balz Breszer. 120..p2 159) Dolls Marthae Ch. Sehlumberges, |. c., Taf, X, Kig. 27, Taf. XI, Fig. 39, 40 = ©. dis- pansa Sow., vgl. P. L. Prever, |. c., p- 193 und 158). non 1903. —: nummnlitica Ch. Schlumberger, |. c. p. 280, Taf. X, Fig. 34, Taf. XI, Fig. 41 GONISSenaskesevela ER 1 Breser |. ce. p..146, und 153). non 1905. — cf. varians J. Deprat, Depots &ocenes Neo-Caledoniens, p. 505, Taf. XVII, Fig. 20 bis 22 (=? O. Schlumbergeri Prev.). Auf diese von P. L. Prever eingehend behandelte Art möchten wir einige in den Radstädter Schliffen Nr. 2, 17, 26 und 28 sichtbare Querschnitte von 1 bis 1'6 mm Länge und zirka 0'4 bis 0:8 mm Dicke beziehen, welche sich durch die Ausbildung ihrer Pfeiler und die Dimensionen der 262 ER Tran, Äquatorialkammern kaum von den zu Orthophragmina dispansa Sow. gehörigen unterscheiden. Hin- gegen bieten sie nicht wie letztere einen in der Mitte aufgeschwollenen und durch Vermittlung einer konkaven Einbiegung gegen den Rand saumartig verdünnten, sondern vielmehr einen ungefähr breiter- oder flacherelliptischen Umriß dar, indem ihre Dicke gegen den stumpf bleibenden Rand fast allmählich abnimmt. Das Verbreitungsgebiet von Orthophragmina varians umfaßt das Alttertiär von Südfrankreich (Eozän der Landes und Basses-Pyren&es), der Schweizeralpen, von Südbayern (Lutetien von Kressenberg, Priabonien von Reichenhall), von Kärnten (Lutetien von Guttaring), von ganz Italien (besonders Lutetien und Pria- bonien) und der karpathischen Sandsteinzone (Ypresien bis Lutetien von Bohuslawitz a. d. Wlara in Mähren!, Lutetien von Silimau bei Ungarisch-Hradisch ?, Ober-Eozän oder Unter-Oligozän von Wola luzanska, Szalowa, Rajbrot und ? Cieklin in Galizien). Orthophragmina dispansa Sow. Spec. (Taf. V, Fig. 4.) 1868. Orbitoides (Discocyclina) dispansa (pars) C. W. Gümbel, Foraminiferenfauna der nordalpinen Eozängebilde, p. 123, Taf. III, Fig. 42 bis 47. 1875. -— dispansa M. v. Hantken, Clavulina Szaböi-Schichten, p. 82, Taf. XI, Fig. 3. 1882. — -— var. nov. H. Abich, Geologie des armenischen Hochlandes, I, p. 229, Taf. 2, Fig. 9, Aber, LO), nie ll, le, 8, 25 en en, 6 Wis, 1,2, 8% 18866. — -— V. Uhlig, Mikrofauna der westgalizischen Karpathen, p. 203. 1886. —- -— RD.M.Verbeek et R. Fennema, Java et Madoura, p. 1173, Taf. IX, Fig. 148, 149, Bat. X, Rig 198,bis 160: 1900. Orthophragmina dispansa P. Oppenheim, Priabonaschichten, p. 45. 1901. Orbitoides dispansa A. Martelli, Fossili di Paxos e Antipaxos, p. 418. ?1901. — nummnlitica A. Martelli, ]. c., p. 417, Taf. VII, Fig. 7. 1902. — (Discocyelina) dispansa F. Chapman, Alveolina Limestone from Egypt. p. 112. 1902. — (Lepidocyclina) dispansa A. Martelli, Fossili dei terreni eocenici di Spalato, p. 83, ar VI Be: 1903. Orthophragmina (cf.) dispansa L. Rutten, Foraminiferen-führende Gesteine von Neu-Guinea, p. 39 und 48, Taf. VIII, Fig. 1 und 2. 1903. — Marthae (pars) Ch. Schlumberger, 'Troisieme note sur les Orbitoides, p. 284, Taf. X, BRie. 27, Dat. X], Bis. 39, AV. 1903. - — n. sp. Ch. Schlumberger, i. c., .p. 282, Taf. XII, Fig! A6(vel. DI IE Preyer Raumes Nummuliti e ad Orbitoidi dell’ Aniene, p. 153 und 158). 1904. — dispansa G. Checchia-Rispoli, Foraminiferi eocenici del M. Judica, p. 56, Taf. II, Fig. 9 und 23. 1904. - — P.L. Prever und A. Rzehak, Nummuliten und Orbitoiden von österreichischen Fundorten, p. 199. 1905. — cf. dispansa J. Deprat, Depots Cocenes Neo-Caledoniens, p. 505, Taf. XVII, Fig. 19. ?1905. — nummnlitica? J. Deprat, |. c., p. 506, Taf. XVII, Fig. 23. 1908. — (Discocyclina) dispansa Arn. Heim, Nummuliten- und Flyschbildungen der Schweizer- alpen, p. 264. 1 Vgl. P. L. Prever und A. Rzehak, |. c., p. 199. 9 [s Vgl. R. J, Schubert, Über mitteleozäne Nummuliten aus dem mährischen und niederösterreichischen Flysch, p. 124. Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 263 ? 1908. Orthophragmina (Discocyclina) Marthae Arn. Heim., ]. c., p. 266. 1912. — dispansa P. L. Prever, Fauna a Nummuliti e ad Orbitoidi dell’ Aniene, p. 157, Taf. II, Fig. 2, 3, Taf. II, Fig. 13 (cum synonymis). non 1868. Orbitoides (Discocyclina) dispansa (pars) C. W. Gümbel, I. c., p. 123, Taf. III, Fig. 40, 41 (=Orthophragmina Isseli Prev., vgl. P. L. Prever, 1. c.,, p. 146). non 1903. Orthophragmina Marthae Ch. Schlumberger, nenn pr Zeisallatıı % Bier 28, 29732 * (ZOrthophragmina varians Kfm. vgl. P. L. Prever, 1. c., p. 152). Zahlreiche typische Querschnitte der Orthophragmina dispansa von 1 bis 3:2 mm Länge und ziika 0-4 bis 1:5 mm Dicke beherbergen die Dünnschliffe Nr. 1, 2, 4, 16, 17, 26, 28, 34, 35 von Radstadt und Nr. 38, 39, V, IX von Kirchberg. Die stark buckelförmig aufgetriebene Mittelregion geht durch Vermittlung eines flach-konkav ein- gebogenen Flankenteiles in die dünn auslaufende Randpartie über. Die Äquatorialkammern, welche, der geringen Größe der vorliegenden Gehäuse entsprechend, eine Länge von nur 25 bis 65 u (meistens von 30 bis 50 w) besitzen, nehmen vom Zentrum gegen den Rand allmählich an Höhe zu (zirka 20 bis 50 u). Die im Bereiche des Zentralbuckels deutlich entwickelten Pfeiler lassen bei stärkerer Vergröße- rung eine radial-fibröse Struktur erkennen. Einen besonders breiten und als grobe Protuberanz über die Schalenoberfläche aufragenden der- artigen Mittelpfeiler sehen wir in unserer Abbildung (Meridianschnitt), welche auch schön die makro- sphärischen Anfangskammern zeigt: Die innere kugelförmige, deren Höhe 215 u mißt, wird von einer äußeren von 350 u Längsdurchmesser umfaßt, die im Durchschnitte in Gestalt zweier die erstere beider- seits flankierender, etwas unregelmäßiger Bogen von zirka 130 m Höhe erscheint. Es gibt dies ein Bild, welches äuch bezüglich seiner Größe gut der von Ch. Schlumberger (I. c., Taf. XI, Fig. 40) gelieferten Darstellung der makrosphärischen Embryonalkammern entspricht. Die von P. L. Prever hiefür bei der Beschreibung der Orthophragmina dispansa angegebenen Maßwerte (240, bzgl. 400 1) übertreffen die obigen, von uns ermittelten ein wenig. In dem von F. Toula seinerzeit bei Kirchberg aufgesammelten Eozänmaterial hat bereits F. Karrer die bauchigen Schälchen der Orthophragmina dispansa nachzuweisen vermocht. ! Die Verbreitung dieser Spezies im paläogenen Mediterrangebiete ist eine außerordentlich weite. Wir kennen sie aus dem Alttertiär von Südfrankreich (Eozän der Landes und Basses-Pyrenees), der Schweizeralpen und von Südbayern (Eozän), von, Kärnten (Lutetien von Guttaring, hier selten), ganz Italien (besonders Lutetien und Priabonien, aber auch noch Oligozän), Dalmatien und Paxos (Lutetien) der karpathischen Flyschzone (Ober-Eozän oder Unter-Oligozän von Bruderndorf in Niederösterreich” und von Wola luzanska in Galizien, hier sehr selten), von Ungarn (Lutetien von Mogyöros und Padrag, Unter-Oligozän von Ofen), des armenischen Hochlandes (Eozän), von Indien (Eozän von Scinde), Java und Borneo (Eozän, zum Teil auch Oligozän), Neu-Guinea (Eozän), Neu-Kaledonien (Eozän), Arabien (Eozän) und Ägypten (Lutetien). Orthophragmina Douvillei Schlumb. (Taf. V, Fig. 6.) { 1903. Orthophragmina Dowvillei Ch. Schlumberger, Troisieme note sur les Orbitoides, p. 283, a IDG er 2 ons 2a 21912 - -— P.L.Prever, Fauna a Nummuliti e ad Orbitoidi dell’Aniene, p. 26, 29, 258 (Nr. 78) Nase (weib) ine Dafoxır Rie, 5, 9, 10. 1 F. Toula, Orbitoiden und Nummuliten führende Kalke vom »Goldberg«, p. 126. 2 Vgl. A. Rzehak, Foraminiferenfauna von Bruderndorf, p. 10 u. 11. 264 2 Dramen, _ Dieser durch eine ungewöhnliche Dicke ausgezeichneten Spezies entspricht ein in unserem Rad- städter Schliffe Nr. 3 gelegener Querschnitt bestens durch seine Gestalt, seine Dimensionen (Länge 1'4 mm, Dicke 0'8 mm) und die starke Entwicklung eines zentralen, knopfartig über die Oberfläche aufragenden Kegelpfeilers, an den sich seitwärts noch einige schwächere anschließen. Die von der Schalenmitte gegen die Seiten hin an Lumenweite zunehmenden Median(Äquatorial)- kammern weisen dort eine Höhe von 16 x und eine Länge von 24 u auf. Ober- und unterhalb der Mediankammern zählt man in der Mittelpartie des Gehäuses je zirka 12 Nebenkammerreihen. An diesen Schnitt möchten wir ferner zwei in den Dünnschliffen Nr. 17 und 34 von Radstadt beobachtete Transversalschnitte von zirka 1’1 mm Länge und 0'74, bezüglich 0:6 mm Breite (Dicke) anschließen, die aber, abweichend von dem vorigen, statt eines jederseits zwei besonders kräftige Kegelpfeiler in der mittleren, am stärksten aufgewölbten Schalenregion zeigen. Orthophragmina Dowvillei ist von Ch. Schlumberger im Eozän des südlichen Frankreichs (Landes, Basses-Pyrenees, Alpes-Maritimes) festgestellt worden. P. L. Prever hat sie aus dem Unter- Lutetien des Anienegebietes (Percile, Roccagiovane) östlich von Rom erwähnt. Orthophragmina Taramellii Mun.-Chalm. (Taf. V, Fig. 7.) 1868. Orbitoides (Asterocyelina) stellata (pars) C. W. Gümbel, Foraminiferenfauna der nordalpinen Eozängebilde, p. 135, Taf. II, Fig. 118c. 1904. Orthophragmina Taramellii Ch. Schlumberger, Quatrieme note sur les Orbitoides, p. 131, Taf. VI, Fig. 41 bis 46, Sl, 57. 1912. = — P.L.Prever, Fauna a Nummuliti e ad Orbitoidi dell’ Aniene, p. 179, Taf. I, Fig. 10, Taf. IN, Fig. 14. In den Schliffen Nr. 1, 2, 16, 17, 34, 35 von Radstadt und Nr. VI von Kirchberg treten uns einige Schnitte entgegen, die beiderseits von der dünneren Mittelpartie eine Anschwellung erkennen lassen und demnach exzentrische Transversalsektionen durch sternartige Orthophragminen-Schalen dar- stellen. Die beiden verdickten Stellen entsprechen zweien der vom Gehäusezentrum ausstrahlenden Radialrippen. Für die Zugehörigkeit unserer Schnitte zu Orthophragmina Taramellii sprechen wohl ihre recht bescheidenen Dimensionen (Länge von 0°9 bis 2:3 mm, maximale Dicke von 170 bis 520 ) und das vollständige Fehlen von sekundären, die Mediankammern unterteilenden Horizontalböden, Eigen-. schaften, die als Unterscheidungsmerkmale dieser Spezies von der habituell ähnlichen O. priabonensis Gümb. und O. lanceolata Schlumb. gelten. ! Innerhalb der angeschwollenen Schalenteile (Radialcosten) weisen die Mediankammern, deren Länge sich zwischen 15 und 40 p hält, eine dunklere Färbung und eine größere Höhe oder Lumen- weite (zirka 18 bis 24 u) auf als in den Intercostalpartien (hier zirka 10 bis 18 p). Die Zahl der in unseren Schnitten ober- und unterhalb der Mediankammern beobachteten Seiten- kammerreihen beträgt, je nach der Entfernung der einzelnen Durchschnitte von der Mitte der Schalen und deren Größe 3 bis 10. Orthophragmina Taramellii ist bisher aus dem Eozän von Südfrankreich (Biarritz), Südbayern (Schönegg bei Kressenberg) und von Ober- (veronesisch-vizentinisches Gebiet etc.), Mittel- und Unter- italien bekannt geworden. ya 1% 1, Prewen, IL, ya alaill. Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 265 Anthozoa. (Taf. I, Fig. 6.) Das Vorhandensein von Hexakorallen-Stöcken im Eozän von Radstadt läßt sich aus vereinzelten teils an der Verwitterungsoberfläche von Geröllen, teils im Dünnschliff Nr. 13 sichtbaren Spuren erkennen. Die letzteren, welche 2:4 mm große Kelchsternchen mit 12 groben und teilweise im Kelch- zentrum verbundenen Septen zeigen, dürften der Gattung Actinacis oder Astraeopora angehören, ohne aber infolge ihrer dürftigen Erhaltung eine genauere Bestimmung zuzulassen. Während die im Eozän von Kressenberg und Mattsee bekannt gewordenen Anthozoön haupt- sächlich Einzelkorallen (Ceratotrochus, Trochoceyathus) sind, hat F. Toula im Eozän des Goldberges bei Kirchberg a. W. außer solchen (Flabellum, Trochocyathus) auch mehrere stockbildende Geschlechter (Trochoseris, Rhabdophyllia ?, Stylocoenia ?, Thamnastraea, Porites) nachgewiesen, denen nach unseren Beobachtungen (Goldberg, Schliff Nr. VII und IX) noch das Genus Actinacis beizufügen wäre. Der Goldberger Schliff Nr. VIII zeigt ein paar, in einem grobsträhnigen Cönenchym gelegene, 1’4 bis 2:1 mm große, von einer dicken Pseudotheca umgebene Kelchröhrchen, deren 6 gegen die Kelchmitte reichende Primärsepten durch Verschmelzung mit den Pfählchen knopfartig verdickt erscheinen. Die 6 Sekundärsepten sind nur etwa halb so lang als die primären, die 12 des 3. Zyklus bleiben ganz kurz. Durch ihren Gesamthabitus und besonders durch die Ausbildung des Cönenchyms erinnert diese Spezies an die von P. Oppenheim! aus dem Friauler Eozän beschriebene Actinacis perelegans Opph., welche indessen bloß zirka 1 mm weite Kelche mit 2 Septenzyklen aufweist. Bei einem von den Schliffen Nr. I und II des Wimpassinger Eozäns getroffenen Korallenstock zweifle ich nicht an seiner Zugehörigkeit zur Gattung Astraeopora, welche im Alttertiär in reicher Blüte stand und an dem Aufbaue der Riffe des damaligen Mediterrangebietes hervorragenden Anteil nahm.” Seine in ziemlich geringer Entfernung voneinander abstehenden Kelchsternchen (Zentraldistanz 1:8 bis 2:2 mm), welche einen Durchmesser von 1'8 bis 2:2 mm zeigen, besitzen 6 zarte, fast bis zur Mitte reichende Primär-, 6 etwas kürzere Sekundär- und schließlich 12 Tertiärsepten von ganz geringer Länge und sind in ein lockeres Cönenchym eingebettet. Hie und da sind benachbarte Septen durch Synaptikel miteinander verbunden. Säulchen und Pfählchen fehlen. L. v. Roth? hat in dem von ihm für mesozoisch gehaltenen Wimpassinger Kalk eine Astrocoenia sp. beobachtet. Aus dem Eozän von Guttaring führt K. A. Penecke die Korallengenera Astraea, Maeandrina und Trochosmilia an. Echinodermata. (Taf. III, Fig. 17, Taf. V, Fig. 8.) Die meisten der von mir untersuchten Dünnschliffe der Radstädter Eozängesteine zeigen teils vereinzelte, teils häufige Echinodermen-Fragmente, die an ihrer typischen Gitterstruktur ais solche leicht zu erkennen sind. Vorwiegend handelt es sich um Zerreibsel von Echiniden-Täfelchen und -Stacheln #, welche aber nach den vorliegenden Schnitten keine nähere Bestimmung erlauben. Einzelne Reste dürften auch von Crinoiden stammen. 1 P. Oppenheim, Alttertiäre Faunen der österreichisch-ungarischen Monarchie. Beitr. z. Pal. u. Geol. Öst.-Ung. u. d. Or. Bd. XIII, p. 181, Taf. XII, Fig. 14 bis 14a. 2 P. Oppenheim, |. c., p. 200. L. Roth v. Telegd, Umgebungen von Kismarton, p. 12. 3 4 Vgl. E. Hesse, Die Mikrostruktur der fossilen Echinoidenstacheln. N. Jahrb. f. Min. ete., XIII. Beilagebd., p. 185. 266 | EF Tranth, Die Länge aller dieser Fragmente schwankt von kleinen Bruchteilen eines Millimeters bis zu mehr als 1 cm. Echinodermen spielen im Eozän von Kressenberg, Mattsee und Guttaring eine ansehnliche Rolle, und auch in dem des Goldberges bei Kirchberg a. W. und von Wimpassing am Leithagebirge finden sich ihre Reste nicht selten vor. Vermes. Serpula spec. (Taf. V, Fig. 10.) Als Serpula deuten wir einen etwas unregelmäßig kreisförmigen Röhrenquerschnitt im Radstädter Schliffe Nr. 14, dessen Durchmesser über 1'6 mm und dessen Lumenweite zirka 1:’1 mm beträgt. Die Schale, welche in durchfallendem Lichte innen heller und gegen außen dunkler erscheint, zeigt eine konzentrische Lagenstruktur, wodurch sie sich von den als Dentalien erkannten Röhren- schnitten deutlich unterscheidet. - Eine 8 mm lange und | mm breite Serpula-Schale ist auf der Oberfläche des zu Schliff Nr. 27 gehörigen Gerölles sichtbar. Serpeln finden sich auch gelegentlich im Eozän von Kressenberg, Mattsee, Guttaring und des Goldberges bei Kirchberg. Bryozoa. Aal ae 25 1a N a nl) In vielen Radstädter Schliffen erscheinen, namentlich als Begleiter von Lithothamnien und Ortho- phragminen verschiedenartige, bis zirka !/, mm große Bryozo@nfragmente I, welche teils der Uhnter- ordnung der Cyclostomata, teils jener der Cheilostomata angehören. Von einer näheren Bestimmung ist angesichts des unzulänglichen Bildes, welches Schnitte allein von der Beschaffenheit der Stöcke zu geben vermögen, abgesehen worden, zumal ja nach den Unter- suchungen von F. A. v. Reuss den alttertiären Moostierchen für genauere stratigraphische Feststellungen kaum eine besondere Bedeutung zukommt. | Zahlreiche ähnliche Bryozo&n-Schnitte wurden ferner in den Dünnschliffen des Kirchberger (vgl. Taf. V, Fig. 11) und Wimpassinger * Eozäns festgestellt. Bekanntlich nehmen Bryozo@n auch an der Zusammensetzung des sogenannten »Granitmarmors« des südbayrischen Eozäns einen hervorragenden Anteil. ? Brachiopoda. In unserem. gesamten Radstädter Schliffmaterial fand sich nur ein einziger Durchschnitt (Schliff Nr. 19), welcher als Brachiopodenrest gedeutet werden kann. Er besitzt herzförmige Gestalt bei einer Höhe von 3 mm und einer Breite von 2'3 mm und könnte etwa von einer glatten Terebratulide stammen. 1 Dünnschliffbilder von Bryozoen sind bisher ziemlich selten in der Literatur reproduziert worden. Eine größere Anzahl derselben enthält das für das mikroskopische Studium von Schichtgesteinen wichtige Werk von M. Hovelacque etM.W.Kilian,, Album de microphotographies des roches sedimentaires. Paris 1910. 2 Vgl. L. Roth v. Telegd, Umgebungen von Kismarton, p. 12. 3 Vgl. K. E. Schafhäutl, Südbayerns Lethaea geognostica. Der Kressenberg, p. 35. Das Eszänvorkommen bei Radstadt. 267 Im Eozän von Kressenberg und Mattsee erscheinen Brachiopoden, respektive Terebratuliden durch einige Formen vertreten und auch in jenem von Kirchberg, Wimpassing ! und Guttaring ist ihr Vorkommen durch vereinzelte Funde festgestellt worden. Lamellıbranchıata. Auf der angewitterten Oberfläche mehrerer mir vorliegender Gerölle sowie in einigen Dünn- schliffen des Radstädter Eozäns erscheinen teils glatte, teils berippte Bruchstücke von Muschelschalen, welche den auch im Eozän von Kressenberg, Mattsee, Guttaring, Kirchberg und Wimpassing ? vor- kommenden Gattungen Ostrea und Pecten angehören dürften. Scaphopoda. Dentalium cf. nitidum Desh. (dafzav. „Bien 1122) cf.1864. Dentalium nitidum P. Deshayes, Description des animaux sans vertebres decouverts dans le bassin de Paris. Tome II, p: 203, Taf. I, Fig. 29 bis 30. 18834. — -— K.A. Penecke, Eocän des Krappfeldes, p. 33. An diese von P. Deshayes aus den Sables inferieurs (Unter-Eozän) des Pariser Beckens beschriebene Art schließen sich kleine, glatte Röhrchen von schlank-zylindrischer und etwas gekrümmter Gestalt an, die an der angewitterten Oberfläche mehrerer unserer Radstädter Eozän-Gerölle zutage treten, und deren Schnitte auch in vielen unserer 'Dünnschliffe (Nr. 9 bis 11, 15, 21, 24, 27, 31 bis 33) sichtbar sind. Die Länge des größten, durch die Verwitterung fast zur Gänze freigelegten Röhrchens beträgt 11 mm, sein Durchmesser über 1 mm, Maßzahlen, welche den von Deshayes für die genannte Art angegebenen (zirka 13, respektive 1 mm) recht gut entsprechen. Die in den Dünnschliffen beobachteten Schnitte zeigen, daß ihre in durchfallendem Lichte gelb- lichweiß, in auffallendem hingegen. dunkler erscheinende Schalensubstanz aus sehr feinen Fasern besteht, die gegen die Röhrenoberfläche ungefähr senkrecht stehen. An die Innenseite dieser Schale schließt sich nun, wie bei allen untersuchten Schnitten festgestellt werden konnte, eine viel dünnere Schichte an, welche in durchfallendem Lichte dunkel, in auffallendem aber blendendweiß erscheint und keine feinere Struktur erkennen läßt. In Querschnitten hebt sich diese Pagesrdie rich ünsewe infiltrierte Kruste halten möchte, infolge des Färbungskontrastes scharf als schmaler innerer Ring von dem mit ihm konzentrischen breiteren äußeren der radialfasrig gebauten Schale ab. Eine derartige die Lumenweite der Röhrchen -einengende Innenschichte habe ich übrigens auch an verschiedenen, von anderen Tertiärfundorten stammenden Dentalium-Schälchen der paläontologischen Sammlung des k. k. naturhistorischen Hofmuseums wahrnehmen können. Da sich die Röhrchen unserer Art gegen ihr rückwärtiges Ende hin allmählich verengen und zarter werden, ist es erklärlich, daß die Dimensionen der untersuchten Schnitte gewissen Schwankungen unterworfen sind. So wurde an den Dünnschliffen für den Durchmesser der Röhrchen ein Betrag von 1450 bis 300 u und für die Dicke der radialfasrigen Schale ein. solcher von 180 bis 33 u ermittelt. Die Dicke der erwähnten Innenschichte beträgt 90 bis 25 » und die Weite des von letzterer umschlossenen Röhren- lumens 600 bis 180 u. I Vgl. L. Roth v. Telegd, Umgebungen von Kismarton, p. 12. ? L. Roth v. Telegd (Umgebungen von Kismarton, p. 12) fand eine stark abgewetzte Os/rea sp. in dem von ihm für mesozoisch gehaltenen Kalkstein von Wimpassing. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 35 268 F..Trauth, Identische Röhrchen wurden auch im Goldberger (Schliff Nr. V) und Wimpassinger Eozän (Schliff Nr. 37) festgestellt. K. A. Penecke beschreibt das Vorkommen von Dentalium nitidum Desh. im Eozän von Gutta- ring in Kärnten, und vielleicht gehören auch die von Cl. Lebling! im Ober-Eozän nahe dem Passe Hallthurm bei Berchtesgaden aufgefundenen kleinen Dentalienröhrchen der gleichen Spezies an. Von Dentalium eburnewm Lin.?, einer glattschaligen Form des Pariser Grobkalkes (Lutetien), die nach E. Fugger” auch im Eozän von Mattsee auftreten dürfte, unterscheidet sich unsere Art nament- lich .durch ihre viel geringere Größe. Was die Lebensweise der heutigen Dentalien anlangt, so lieben sie besonders sandige, mit Steinen durchmischte Strandböden, in denen sie im Niveau der niedersten Ebbe oder etwas tiefer aufrecht zu stecken pflegen. Während sie in den kalten Meeren nur äußerst spärlich vertreten sind, erlangen sie in der Richtung gegen den Äquator hin, eine immer reichere Entwicklung.t Gastropoda. Verschiedene bis 2 cm breite Gastropoden-Schalen sind auf der Anwitterungsoberfläche einiger unserer Gerölle und als Durchschnitte in mehreren Dünnschliffen sichtbar. Bis auf ein einziges ausgewittertes und zirka 4 mm breites Exemplar, das einer Natica ange- hören dürfte, lassen sie aber leider nicht einmal eine generische Bestimmung zu. | Die Gattung Natica findet sich auch unter den Schneckenformen des Kozäns von Kressenberg, Mattsee und Guttaring vertreten, wogegen sie am Goldberg bisher noch nicht festgestellt worden ist. 1 Cl. Lebling, Geologische Beschreibung des Lattengebirges im Berchtesgadener Land. Geognost. Jahreshefte, 24. Jahrg. (1912), p. 65. 2 Vgl. G. P. Deshayes, |. c., p. 215, Taf. II, Fig. 11 bis 18. 3 E. Fugger, Das Salzburger Vorland. Jahrb. d. k. k. geol. Reichs-A., Bd. NLIX, p. 392. 4 Vgl. G. P. Deshayes, |. c., p. 197, und Derselbe, Anatomie et monographie du genre Dentale. Mem. de la Soe. d’hist. nat. de Paris, tome II (1825), p. 344. Das Eozänvorkommen bei Radstadt. 269 Verzeichnis der benützten Foramıniferen-L.iteratur. Abich H., Geologie des armenischen Hochlandes, I. Westhälfte. Geolog. 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Kr Dreams, 274 UIWUION.ION\ 931SUOS Yuozaı—opıaıyy-iorup) Yıjodowsoy; ("uoyyuerd) '"Sejad R 2 See nn nee Re N res) = "Sunye 2 a Erb 9) BI DE a OA ORDER: De -ds vmıa1]og puap.nypne soquog-aosyaeL7 we Sıapuosag Se muadan zu "PWIOUULID SONNUO-99SILDIES Sap ualıy ayosımodowsoy uy x £ ei RE De a a SEE SHINE E x i Si a eo) NEE) .Q } ‘ a Q \ a een ti Rn Er ET ED. 0 -d Zungen 'pgqa] 29sJaL]L pun -yoe] Jop usmenysy ur SyıR Mu9san DS 0 ds < jsodepng uUoA (usOIYJaS-ogvzS vuınav]J)) URZOIHNO-13JUN ; 2 m ee yyurH Divunumsv 'J9 VIAVSopoN : : ze En En EEE SE 727771901 2n0210m,0)) « -"uojoIgodaasype]y pun -usIsny ; 2 usjs1ge was pun uayasıdo usp ur Sıapuosagq Sıyemuasag | Fr Se Yes . ‘ ne el ee ne eilen ia -ds 5 2 2 -Zunyrang.i 5 NeIqIoN . + | 2 2 2 2 q10,P Dvmavaııy (vunn90oJ1AL) vunomm 19OM UI JU9ZII — URZOIN !URZOoN J9uopuoT pun : vr E a ee "Zungralg.to‘ JONaM UI JU9SZAI—-UPBZOIN |UBZON AOsLıBd : ä SF Se man na 2 2 99 ao) SET RNIT . . . es De a ar a ee "uoıpuf ‘eNLY-PION “ware “yoramyumıy « « E >< € + De Eee DEU 070 DER DET -usıpu] pun edo.ıng UoA URZorf : —+ =P EEE ES BETA END AN OIETOES27 01040) 5 : ZI Sn EEE I EEE SUNTWERANAONAUER "ZUnNeg ausjaı.loA UaJaL]L pun ua.1ao]N wo uf = . . . 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(uaunoy puemnısa X “uaunıog ayoasyuapı —+) Jopulopnıg ® | z a 08 = | = 3 ı 08 (02) UOA URZOSIO -194uf) .I9PO UPZ0F-1990 uoA URZOH-[ONIN uaI]ISSO,] ‚ap UaUIEN "3410pun ] J9I9Pue UAUY9JOS Aw USIISSOA USUIGILIYISIg A9P Y9ISISIOA RD) ‘ ommen bei Radstadt. 3 v Das Eozänvork ‘(edo.mg-pnS) URZOSIO -ıajun) pun uPZoJ-iaegO WI 1ausy]os ‘ugzog-JoyIw wı Syney "(ENLIJV-PION “UaISY -png ‘edoıny-pnS) 39121419 MOM URZOF-JSYIN "Moppau um - (padıyoıy "Sejeu “edoimg-pnS) JopIIagısA Jam UPZOF-[ONIN LoyLpaur un (eyLuy -PION “edoiınz[-pnS) 4o1a.1q10A aM UBZOF-JoNIN LoyIpau uw "(BNLIJV-PION “UaISY -pns ‘edo.mg-pnS) J9}loıgIoA Nom UBZOF-JoYIM "Loyrpau u "us1]ej]-PION UOA URZoN WI USIY SJPpuUrAM.IoN 36 "sn ngo]ls 9 IM Zungalgqlo‘ Jayaruye ur Inıemuada pun e1ojsunf un {uorje}] uOA uRrZog "uapaıg UOULIEM 19p JorqaSaasyoe]g pun -JeIoyrT wr Sıopuosagq Sem -u9da8 ‘099 sjediyaıy "Aepeur sap ‘sedoimg urzomy— urzog + |+| +4 4 + -uordoy "saufjod-"Arpew 19p UI JU9ZOI—UBZOIN-I]Y UOA JISSIS uıedun LOA UBZOSIO E o « « « « + :gqnog nmdwaaımn « « 2 9.0 Sea SAHNE < « " wunIg zuostmyoAanT & « "2 eusaq Sumndauı (vavuoımg) < nr Mog suauodıa (wurıssy) SarıymammnyT OT Er ED ED REDE FUSS DIENEN «ds vuın912do ES Ee EEE EEE Er ti E77 00807091 ABETN BEZ SEE SZU NORA EDIASCHBONIST: 02000. 000 Das -uof Jo yıe] Smvynarsan ea En Eee EZ E SEESISHTESI TI OTSEHMAESALN) a un) TEE DERART + "suonewjell-p-IoN ‘suarfe}]-PION ‘ZIOMy2S ap URZoy Zungen apuaga] usIa9Lg93a9s}y9TaS uayosıdo.ngns pun uayosıdo.n ur 3y1eMU9899 :saq9]99 uoA „JejlenO WI (Vuvi1a201y2S 'y) « « + -s9g2[29) UOA UPZONN-NY WI uno] 3Jpuwaloa aury . . . . . . . . . . «ds "ury M vn704 & "or. re eds gung vvrmmwıng vuınuaang . . 0.08 .. . . . . . DT er, -ds & i + See Tym Dormmompongg "0 vıDjoN sodepng uUoA URZOSIO "us}oIgeZa9s}y9T9S usysıgewos pun uayosrdo.y ur IY.ımmuadad ‘YUIZAI—UBZOSIO "Zungen 2j>12.1q19A 99sYoe]] op ur JomyjoM . #4 + u9zaı— ser] ‘yıjodowsoy ("uoyyuejd) "Sepod BOTEN EDNWORTO ERLERNTE Fa IR -ds « er eds U Zur sg BONN OUNNDIUNAE 0200 °q.10,P SISWOHDAIaHPIH ‘9 vun ng4ouDIg . . . . . . . . . . . . . . O . «ds DU1QA0ISUT = u a od PRLARIZEP. RING) Band. ). Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, '. Trauth, F. [26T sıq G61] 27 sıq ez 'd ISA uayıy pun uadunyen uaYJ2}S93745%7 eInoy] ‘q UOA Old r X X x . wo AL lo Toon on nn Kae Borg) as) "SUINI2g AOSLIe] Sap URZOoY-AsJUN . = x 5 + + a ee Usoag unpmm J mRpURT . (Ei X X x X + I1r+ m | een (9 mal0ad 2450) vIoDIyamwAgIaUwT ; x ae x ; WER upruu PREBERLUSEEREUERLEESEEEEEEEE 7777777777777; . x . 5 528% + Dee + tree (Bwmorsomay) "viwmoJsop>Kd) vozonig ö 3 x EN > . mE | ee en eds minduası © x I x > = I-+ + tern (papıomyag “vapıomııy) vIDWmAapomIyIHT . 5 . x x u | ern (oa vuodoanıgsy ‘Sıapmızoy) vozoymy “edoing-png uoA UeZoyl . Se - : ._ + | 0°. > wijeyg-ung. 22712WvAVL, « -uarjey] pun YOTSAyUEIy-PNS UOA UVZoY . 9 . : 9 ° a | 9007007 oa FeeNgE « "uaIsaufJod io: 2 x on ao 0 en 7. < ‘USISY-PNS ‘BNLıfy-pIoN “edoingy-pnS uoA UBZOSIO pun URZOoY a zn a = = SET "S9J91999)-"1191paJN uayosıedo.Ame sap ueZoS1]g-IaJuN pun URZoJ ae RT: + S ? A | 0 DO ne 0 0 a OR TREND « o ö . ö . . . ng ES u EEE Z ISEUESISHIIPRISERY < 3 ES EIN ae a Re ne an SL 4 | een ne eds "yoIN DAA 7 -PION ‘uaIsY-png ‘wdoıng-pnS UOA URZOFING-I2JUN pun UROoZA Be '.ıy opuaya.ıy s R RE Are 5 di -ne suoipe}] pun zIamyog Jop (uayaınT Siopuosag) uezoq u] x < Suz =s Se vum “u ea wyy snosıp vunmdvAndor4o "puagaj USYLI -U2]JEIOM UP aleu 99S}yPLagS Aap ur "uoyyuag ‘Sunyeg, ; = R : N er nennen een eds u S12d1120M opUSWWONLIOA SULaZOQ "yosıpur pun "nzed sap 491999 £ ; wr Ju9zaI—URZOIIOQ WOA eAer pun uarey] uUoA urzoy uf : x x RE x SE an | een nenn neds punmmmy. (eNLIJV-P-ION "U9ISY x & 3 a = ; r -png ‘edoıng-png) JaylaıqıaA aM URZOF-JNIN "11ayıpaur um a | Si a == Duo In Sp ad am) et eysurzn] = 5 a 3 & zu vom 2. © © = a: 5 ( BMIOL | 1 ayos En ee o =. in 8 en (uaunog puemisa X ‘usunoy ayosyuapr +) USWUOYNLION AINSUOS- sans, ® Ss A UPZOIIO og er) uarıssog JA9p UoueN -123uN ‚9po DE a UPZ0F-1990 uoA UBZOF-JoNIN Vorwort Das Eo:änvorkommen bei Radstadl. Inhaltsverzeichnis. I. Allgemeiner Teil . Das Eozän bei Radstadt im Bongausssee ee: Entdeckung und spätere Mitteilungen . . .. 2... Verbreitung und Lagerung. . . . Gesteinsbeschaffenheit und Fossilführung . BEOIO SI SCHESEEA TE Se Fazies und Vergleich mit anderen Ablagerungen Das Wozän bei Kirchberg am Wechsel Das Eozän bei Wimpassing am Leithagebirge Paläogeographische Verhältnisse Literatur über das Eozän von Radstadt, Kirchberg und Wimpassing . IMPAlSontoloSIScheneil ne ne, Thallophyla . . Familie: Dasyeladaceae (Endl.) Cram. em. Von Dr. Julius von Pia. Furcoporella diplopora nov. gen. nov. spec. (Pia). Familie: Corallinaceae (Gray) Harv. Von Dr. Friedrich Trauth Litholhamnium torulosum Gümb. — nummulilicum Gümb. — (VOIRE 0 00a 000 00000 JFOYREIREOD A oueso le aloe eo a ee Familie: Zituolidae Brady ..... Rheophax spec. Haplophragmium spec. Familie: Miliolidae Carp. . Orbitolites cf. complanala Lam. spec. . Alveolina oblonga ODER ee ar Miliola spec. div. ... Biloculina bulloides d’Orb. Miliolina (Triloculina) tricarinala d’Orb. spec.. . — (Omingueloculina) spec. Familie: ZLagenidae Carp.. ..... Nodosaria cf. acuminala Hantk.. Cristellaria (Robulina2) spec. - . 2: x...» Familie: Textularidae Schultze . . Deximlamanspechdivy an BOUUIMARSBECH Se ee Familie: Globigerinidae Carp. ..... . Globigenma bnlioiaes, Orb ann. » OKDUREDUNMerSar Ob nn Hamile-WRotdndaek Cap Discorbina spec. div. Planorbulina cf. mediterranensis d’Orb.. Truncatulina bullala Frnzn. spec... L&S) =] =] 218 FE Trauth, Truncalilina spec... u.» su rn ee ne nm ee ee ee. 26] Genus-Rolglan en een a sol le N RE RE E «69 RotahaNet \1RolRamdmeaRUDT. 2 Se ER . ==) MOVISDEC ee nee ee ee el [237] — I. novesspeerBall., Sehroelenanı Rianles et, Von RuliimulinalbunommotaNGnimb. spec. Er ERBE — Wwolula Rtmalspec-h in". 2.0 wre ee ee ee ee al ER ER ERGO 2A Bolytremarplanımablaut.. 2. 2 ee GYPSINANZIOBWIMSARENISISESDEC. re — nV estec1laraswRlan Betr [om 2 SPRECHE Aa, Mer | PSeudogypSinamoy. gene 2.2 8 neue ee ee ee ee Be RE || —H MUNDTORHESENONE SPEC. zn 0a ee ee Er I [ [ IRamenkio JURCATESEHTAMEN OYEE SD CHE ee ten) BamilieeN ann DHaRen Gap OpeHculinasSspe Ce Se Pre SS N Genuse N tntmWIaleSSE EN 2 re ee N Su EL Namunilalesa di ssilna)nexponensSo)wer N SEAN — ee lBaronden)Wirkesulanıs Dies. eo re el N EVEIKEHT SON BISUmm 2 12 £ — IE @EaGIcHSWIIEIyEm. 2 0 Re ee ee Eee 321229 — ie —nillecapuEaBio uber 3 — Se lGunıbeha)perjoratnsı die, Month ee OYElgelypBewsnanoyRSPELT a. ee ER SEE ] ] | ] ] ] GenuslOrtnophragmnD 3 3 OntnophragmanardıseussRtm. spec: var mov. nina ee ara EI ENEDSNDICCH ES EC. ee % 0080. 1258] —.radsiadtensisimoVv. \SPeco. rs ea el ee rer 05 —EVHAANHSSIRIMERSDECH., ei a ver ee | ] N AISPANSAISOWEESPEC.. nn nee lee en ee Ra | —— Donvsller SIchilumbe 2...000. 12 en ey ae Er ] 1, Maramelia Noms Ch alm... = as ee R RA | ArlNOZOR. =". Sale are ee ee ee te ae ee ee RE Er ! Echinodermata 0... SE ee en ee Lege rar EEE ee 0} | Vermessn En le ee ee Et EI OH a Serpula spec. u seen onie dern er ee aan ee Kae oa Er eGe El BRYOZONNE Su) SUR ne Re er een rare ers Ne REN ke ee TE RER Le ar RIHUNLHB BEL EHLOB OT: a ee ee Ense Lamellibranchiala ... .» 9 Scaphopoda. a ame ee a ek ae ee RL ESRR- EEE TER Were) u 12.07 Dentaliumnck. nıhdınm Deshiiı. sun ee ee 976 Gasiropoda >. Di ne ee le ee RE Sr Verzeichnis der benützten Roramıiniferen-Triteratun.e 2.22. Er 9926]] Tabelle: Vergleich der beschriebenen Fossilien mit solchen anderer Fundorte... 2... 2... 2.20. 104 [274] D ‘ or . . x = z be, ’ r ft Be \ . . * e m \ ö >» ‘ . #2 Fig. lauellll m . Furcoporella diplopora n. gen. n. sp. (Pia). Der Längsrichtung genäherter Schrägschnitt. Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 19 2. — —n.gen.n. sp. (Pia). Querschnitt. Vergrößerung 33:1. Radstadt, Schliff im Besitze Dr. J. v. Pia’s 3. Litholhamnium torulosum Gümb. Längsschnitt durch ein Ästchen. Vergrößerung 65:1. Wimpassing, Schliff Nr. IV : 4. — -— Gümb. Querschnitt durch ein Ästchen. Vergrößerung 65:1. Kirchberg, Schliff Nr. VI 9%. — — Gümb. Schnitt mit Tetrasporangien. Vergrößerung 21:1. Radstadt, Schliff Nr. 26 . 6. — Gümb. Sehnitt mit Conceptakeln (unten) » 2... ca. Anthozoön-Stock. Schrägschnit (oben). Vergrößerung 21:1. Wimpassing, Schliff Nr.I 7. Lithothamnium toruloum Gümb. Längsschnitt durch ein Ästchen von bryozo&nähnlichem Erhaltungszustand. Vereroßerung@2 1ES1PaRadstadt,aS chlittoaN ea ter 8 — — dGümb. Längsschnitt durch ein Ästehen von bryozo&nähnlichem Erhaltungszustand. Mer stößeruns 70 -alBEsıclper2rSchlitteN 1:28 0 m re 9. -— — dGümb. Querschnitt durch ein Fragment von bryozo@nähnlichem Erhaltungszustand. Vergrößerung 70:1. Wimpassing, Schliff Nr. 36 10. — -— dGümb. Querschnitt durch ein Fragment von bryozo@nähnlichem Erhaltungszustand. Vergrößerung 165:1. Wimpassing, Schliff Nr. 36 . 11. Nummulites (Assilina) exponens Sow. Querschnitte. Vergrößerung 15:1. Radstadt, Schliff Nr. 21 . 43 [213] . 80 [250] impassing. Trauth F.: Eozän bei Radstadt, Kirchberg und W Lichtdruck v. Max Jaffd, Wien. 11 Lotte Adametz, phot 95. Bd. lasse, r N naturw. F math 1SS, W d Denkschriften d. kais. Akad. \ a . Ya y Le N i ij i nr i E a wi Er} ei ri s ' x > j | N \ NE 4 " m 2 ’ 1 i 1 c N 4 r x - ZurE 2, ’ u Du ; A r SICHT tale E 1 ? j 5 ; \ ’ N LK 3% b u KL 4 0 “ . % 5 | r [er 2. — (sp. Zwei aus je zwei Zellenreihen bestehende Fragmente (Schrägschnitte). Vergrößerung 30:1. Rad- stadt, Schliff Nr. 22: u... Ge 2 ee ee 3. —(?)sp. Ein aus zwei Zellenreihen bestehendes Fragment (Schrägschnitt). Vergrößerung 92:1. Radstadt, Schliff: Nr. 22: ms 0 Anh sea. CE ei NE A Orbitolatessei. complanatanBa m Rsp a0 vers chnittz (unten) Bryozoön-Rest (oben). Vergrößerung 21:1. Radstadt, Schliff Nr. 28 2. . 2. 2. 2 22 220. 5. Orbilolites cf. complanala Lam. sp. Querschnitt. Vergrößerung 21:1. Radstadt, Schliff Nr. 6 -_ Tafel IE 9221 S\Vimpassin es chlitteN22 0 02 We Es ?— — Lam. sp. Querschnitt. Vergrößerung SOrAlmRadstadt,SchliteNs- lo Eee 7. Alveolina oblonga d’Orb. Tangential- (Längs-)schnitt. Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 6 8. — — dOrb. Sagittal- (Quer-)schnitt. Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 30. . .... 9. — — d’Orb. Peripherer Tangentialschnitt. Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 18 .... 10. Miliola sp. Längsschnitt (Mitte unten) ....... Nummntites (Assilina) exponens Sow. Querschnitt (Mitte). Vergrößerung 21:1. Radstadt, Schliff Nr. 6 . . Biloculina bulloides d’Orb. Querschnitt. Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 28 . . 2. .2.... . Miliolina (Ouingueloculina) sp. Querschnitt. Vergrößerung 30: 1. Radstadt, Schliff Nr. 6 ER 12 13. — (Triloculina) Iricarinata d’Orb. sp. Querschnitt. Vergrößerung 70:1. Radstadt, Schliff Nr. 28 14. Nodosaria cf. acuminata Hantk. Querschnitt. Vergrößerung 70:1. Radstadt, Schliff Nr. 35 ..... Seite . Lithothamnium nummnliticum Gümb. Größtenteils aus nur zwei Zellenreihen bestehender Rest. Vergrößerung .49 [219] . Trauth F.; Eozän bei Radstadt, Kirchberg und Wimpassing. s Feier = > % ” Ä e , THUN en WERT RT ” FRE a J, 3 ne e ET TTILLLLN o....nn seo. Er aPtuonı.u, , 2 Pe. - « | 4%‘ A ae; Lotte Adametz, phot. Lichtdruck v. Max Jafie, Wien Denkschriften d. kais. Akad. d. Wiss. math.-naturw. Klasse, 95. Bd. ; N) Fr ss % G = ; % S N Y N = e i ® 4 > ‘ r fi zn Pi 2 * Ä 2 $ j Ne N EEE & a AN A, Sn i \ iy% & j - DR ‚ E 6. =] & al UNE . Gypsina globulus Reuss sp. Durchschnitt. Vergrößerung 30: 1. Radstadt, Schliff N re | 7 — wesicularis Park. et Jon. sp. Durchschnitt. Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 34 . . Planorbulina cf. mediterranensis d’Orb. Querschnitt. Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 34... . Rotalia sp. Längsschnitt. Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 34 . . — cf. litholhamnica Uhl. Tangentialer Längsschnitt. Vergrößerung 70:1. Radstadt, Schliff Nr. 34 — ne spez atl SchroeteranoaBlanzkemeba Ilona O uerschnittz (0 Dei) re Nummulina sp. Querschnitt einer mikrosphärischen Form (unten). Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 34 . Rotalia n. sp. Querschnitt. Vergrößerung 33:1. Radstadt, Schliff Nr. 35 . ...... . 78 [248] — cf. lithothammica Uhl. Querschnitt. Vergrößerung 30:1, Radstadt, Schliff Nr. 34... ..... ..66 [236] . Textularia sp. Längsschnitt. Vergrößerung 21:1. Radstadt, Schliff Nr. 28 co ...n . Bolivina sp. Längsschnitt. Vergrößerung 70,1" Radstad Schlitten Salz re . Truncatulina bullala Frnzn. sp. Quer-(Vertikal-)schnitt. Vergrößerung zirka 126: 1. Kirchberg, Schliff Nr. 39 . — — Frnzn. sp. Längsschnitt. Vergrößerung 70:1. Radstadt, Schliff Nr. 28 . 3. Rupertia furcateseplata n. sp. Horizontal-(Quer-)schnitt. Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 16 . — — .n. sp. Ungefährer Horizontal-(Quer-)schnitt. Vergrößerung 21:1. Radstadt, Schliff Nr. 28 . — — n. sp. Peripherer Segmentalschnitt. Vergrößerung 21:1. Radstadt, Schliff Nr. 28 . m — —n. sp. Ungefährer Vertikal-(Längs-)schnitt. Vergrößerung 70:1. Radstadt, Schliff Nr. 28 . EEONIKENIOEBIARUND.G am Q uerschmittulViLte) er Or Io rd Bd ct Echinodermen-Rest (rechts oben). Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 34 . . Polylrema planum Cart. Ungefährer Querschnitt. Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 18. Trauth F.: Eozän bei Radstadt, Kirchberg und Wimpassing. Taf. I. Lichtdruck v. Max Jaffe, Wien Denkschriften d. kais. Akad. d. Wiss. math.-naturw. Klasse, 95. Bd. Fe - ’ se ö E Mi Be f - = a) ce fi C Mn } AS . $ : 3 . » , ‚ > e S a7 Sn f- Fig. 1: ww Tarel 82 Pulvinulina votula Kfm. sp. Querschnitt (links unten) Pseudogypsina mulliformis n. gen. n. sp. Durchschnitt (rechts oben). Vergrößerung 21:1. Ne. 162. ee ne — .n. gen. n. sp. Verschiedene Durchschnitte ala ya m) le . Seite . 69 [239] Radstadt, Schliff Rolalia ef. litholhamnica Uhl. Querschnitt (links unten). Vergrößerung 21:1. Radstadt, Schliff Nr. 34 — ..n.gen. n. sp. Querschnitt. Vergrößerung 70:1. Radstadt, Schliff Nr. 35 — n. gen. n. sp. Querschnitt. Vergrößerung 70:1. Radstadt, Schliff Nr. 34 . Cycloclypeus n. sp. Querschnitt. Vergrößerung 30:1. Kirchberg, Schliff Nr. VII n. sp. Querschnitt. Vergrößerung 165 :1. Kirchberg, Schliff Nr. VI. . — Rtm. sp. var. n. minima. Querschnitt. Vergrößerung 70:1. Radstadt, Schliff Nr. 34 . Pratlti Mich. sp. Querschnitt. Vergrößerung 21:1. Radstadt, Schliff Nr. 26 . — Mich. sp. Querschnitt. Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 3 radstadtensis n. sp. Querschnitt. Vergrößerung 70:1. Radstadt, Schliff Nr. 2 . . Psendogypsina mulliformis n. gen. n. sp. Längsschnitt. Vergrößerung 70:1. Radstadt, Schliff Nr. 35 . . . Numamnlites (Paronaea) irregularis Desh. Längsschnitt. Vergrößerung zirka 5:1. Radstadt, Schliff Nr. 18. . Orthophragmina discus Rtm. sp. var. n. minima. Querschnitt. Vergrößerung 21 : 1. Wimpassing, Schliff Nr. 36 . . Nummaulina sp. Querschnitt einer makrosphärischen Form. Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 20 .78 [248] Trauth F.: Eozän bei Radstadt, Kirchberg und Wimpassing. ir 2 ER Eh PORN a Kae; 13 Lichtdruck v, Max Jaffe, Wien. Denkschriften d. kais. Akad. d. Wiss. math.-naturw. Klasse, 95. Bd. KR 2 il ch UNO N U Ar IE „ ie a R er ui 3 3 £ x . Karelayz Seite Fig. 1. Orthophragmina sp. Längs-(Horizontal-)schnitt, hauptsächlich die Neben- und nur in einer schmalen Zone die Hauptkammern zeigend. Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 13. . 2. 22 .2......86 [256] — sp. Äquatorialschnitt. Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff-Nr. 26 . . 2». 2. 2 2. .2.2.2..2.86 [256] 3: — Pratti Mich. sp. Tangentialschnitt. Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 17... .... ..88 |j258] — dispansa Sow. Quer-(Meridian-)schnitt. Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 335 . ... . .92 [262 {So} v Mn » 5. Globigerina bulloides d’Orb. Durchschnitt. Vergrößerung 70:1. Radstadt, Schliff Nr. 2... .......60 [230 » 6. Orthophragmina Pralti Mich. sp. Schrägschnitt mit beiden makrosphärischen Anfangskammern (oben) . . 88 [258 — Dowvillei Schlumb., Querschnitt (unten). Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff Nr. 3 . .....9 Ge — Taramellii Mun.-Chalm. Querschnitt. Vergrößerung 70:1. Radstadt, Schliff Nr. 17.» 2... .94 >» 8 Bchinodeimen Bragment, Verstoßerung30r:21. Radstadt,2S chlittaN ne 1 Or » 9. Cristellaria (Robulina 2) sp. Querschnitt. Vergrößerung 21:1. Radstadt, Schliff Nr. 17 ......2..2...9 > 105 Serpulaı sp Querschnitt-„Vererößerune2308312 Radstadt, Schufa Nr [ss EEE > N EBryozoen Restess\lerstößenunes orale KızchbeneyS chlikieoNTnege One » 12. Dentalinm ef. nitidum Desh. Quer- (rechts oben) und Schrägschnitt (links unten). Vergrößerung 30:1. Radstadt, Schliff: Nr. I 2a. 9 Sa ie era ne de ee ee Er 7a 2 Trauth F.: Eozän bei Radstadt, Kirchberg und Wimpassing. A Ra Lotte Adaımetz, phot Lichtdruck v. Max Jaffe, Wien. Denkschriften d. kais. Akad. d. Wiss. math,-naturw. Klasse, 95. Band. | | | DAS AEROPLANKTON VON WIEN VON DR- FRIEDRICH PICHLER AUS DEM PFLANZENPHYSIOLOGISCHEN INSTITUT DER K. K. UNIVERSITÄT IN WIEN Nr. 105 DER ZWEITEN FOLGE MIT 1 TAFEL VORGELEGT. IN DER SITZUNG AM 12. JULI 1917 Einleitung. Die Streitfrage, ob es eine Urzeugung gibt oder nicht, war der eigentliche Anlaß, die Luft zu untersuchen und sie auf lebende Keime zu prüfen. Obwohl schon von einigen Forschern die generatio spontanea bekämpft wurde, so hat doch erst Ehrenberg (6, 8) mit Sicherheit auf mikroskopischem Wege die Anwesenheit von Infusorien und Pilzsporen in der Luft nachgewiesen. Dadurch aber war noch nicht. das Vorhandensein der Bakterien, welche mit dem Mikroskope allein schwer nachweisbar sind, erwiesen. Erst durch die wichtigen Untersuchungen Pasteur’s (42, 43) wurde auch diese Frage gelöst und festgestellt, daß es heutzutage höchstwahrscheinlich keine Urzeugung gibt und daß alle, angeblich durch generatio spontanea entstandenen Lebewesen sich aus schon vorhandenen Keimen gebildet haben. Seither lenkte man das allgemeine Interesse auf diese Keime, da man bald ihre große Bedeutung sowohl. für die Gärungsindustrie als auch für die Medizin und die Hygiene erkannte. Zahl- reiche Luftuntersuchungen wurden an verschiedenen Orten, namentlich in Städten, wie in Berlin (6, 7, 47), Carlsberg in Dänemark (22), Dresden (18), Freiburg i./B. (57), Graz (56), Königsberg (58), London (30), Paris (35), St. Petersburg (44), Tokio (49, 52), Vaxholm (51) und in anderen unternommen. Für Wien waren solche Untersuchungen noch nicht vorgenommen worden. Daher hat mich Herr Hofrat Professor Dr. Hans Molisch mit der Aufgabe betraut, die Wiener Stadtluft auf ihre schwebenden Staub- teilchen, welche von G. Bonnier (3, p. 13) als »plankton atmospherigtue», von Molisch (38, 39) als »A&öroplankton« bezeichnet werden, zu untersuchen. Mein Arbeitsplan war, sowohl die Algen- und Pilzkeime als auch die anderen organisierten Bestandteile der Luft wie Pollenkörner, Pflanzenhaare, Stärkekörner u. a., zu untersuchen, da letztere nicht nur von allgemeinem Interesse sind, sondern einige auch für die Hygiene Bedeutung haben. Die Untersuchungen dieser organisierten Partikelchen, worüber ich im ersten Teile meiner Abhandlung berichte, fanden mit Hilfe von Glyzerintropfen statt, da sie meist mit dem Mikroskope leicht erkennbar sind. Beim Untersuchen der mit dem Mikroskope schwer wahrnehmbaren Keime, wovon ich im zweiten Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 37 280 PR. Pichler, Teile meiner Arbeit spreche, bediente ich mich passender Nährböden in Petrischalen. Wegen des großen Umfanges, den die Arbeit bei gleichzeitiger Untersuchung auf Bakterien-, Schimmelpilz-, Hefe- und Algenkeime erhalten hätte, habe ich mich nur mit den Schimmelpilzen und Hefen beschäftigt. Auch war es der gegenwärtigen Verhältnisse halber nicht immer möglich, die für die Bakterien not- wendigen Nährböden zu erhalten. Deshalb werden Bakterien und Algen später behandelt werden. l. Tenb Methodisches. Um die in der Luft suspendierten Staubteilchen zu untersuchen, bediente man sich verschiedener Methoden. Unger (56) sammelte mit einem ganz reinen Fischpinsel den Staub ein, der sich zwischen den Doppelfenstern eines unbewohnten Zimmers in der Zeit von Ende Oktober bis April niedergelassen hatte, ein Verfahren, das selbstverständlich nicht einwandfrei ist. Dieser so gesammelte‘ Staub wurde dann mikroskopisch untersucht. Im Jahre 1860 veröffentlichte Pasteur (42) eine Methode mikroskopischer Luftuntersuchung. Diese beruht auf der filtrierenden Wirkung der Schießbaumwolle. Es wurde eine große Menge .Luft durch dieselbe gesaugt, hierauf die Schießbaumwolle in einem Gemisch von Alkohol und Äther auf-. gelöst und der Rückstand schließlich mikroskopisch geprüft. Zur selben Zeit konstruierte Pouchet (46) ein A&roskop, welches aber keineswegs für Luft- untersuchungen sehr geeignet ist. Durch einen Trichter‘ wird in eine Glastrommel Luft eingesaugt, welche an einem unmittelbar unter der Trichteröffnung liegenden, mit Glyzerin benetzten Glasplättchen vorbeistreichen muß. Dabei soll sie ihre suspendierten Staubteilchen an die klebrige Flüssigkeit abgeben. Dieses Adroskop wurde später von Miquel (33) angeblich verbessert, doch, wie Petri (45, p. 9) mit Recht bemerkt, eigentlich verschlechtert. ä Im Jahre 1890 hat John Aitken (1) eine neue Methode angegeben, um die Staubteilchen der Luft quantitativ zu bestimmen. Sie beruht auf der von ihm gefundenen Eigenschaft des Wasserdampfes, sich um feste Stäubchen zu kondensieren. Wird nun die zu untersuchende Luft in einem Behälter eingeschlossen und der Wasserdampf darinnen künstlich übersättigt, so fällt dieser in Gestalt einzelner Tröpfchen aus, welche auf .eine Glasplatte niedersinken, wo sie leicht mit einer Lupe gezählt werden können. Die Zahl der Tröpfchen ist aber gleich der Zahl der in der Luft befindlichen Staub- partikelchen. Gemünd (19). und später Wolodarski (58) fanden nun, daß der gewöhnliche Straßen- staub und Pilzsporen keine Kondensationskerne bilden, also bei dem Aitken’schen Apparat nicht mit- gezählt werden können. Eine andere, aber durchaus nicht genaue quantitative Staubuntersuchung beruht auf Gewichts- bestimmungen. Es werden größere Mengen von Luft durch Baumwolle oder Wasser hindurchgesaugt, wobei die Staubteilchen zurückbleiben. Hierauf wird die Gewichtszunahme dieser Filter festgestellt. Es ist aber klar, daß das spezifische Gewicht des Staubes nicht immer gleich ist, so daß eine mit mineralischen Bestandteilen geschwängerte, relativ staubarme Luft eine größere Gewichtszunahme er- geben kann als eine staubreiche, aber mit leichten organischen Teilchen erfüllte. Eine sehr einfache Methode wurde auch von Vörner (40) ausgearbeitet, die auf der Beobachtung beruht, daß auf schwarzen, glatten Flächen der daraufliegende Staub leicht und deutlich mit einer Lupe wahrzunehmen ist. Eine geschwärzte Harzmasse erwies sich am geeignetsten, da auch die Staub- partikelchen fest an ihr haften bleiben. Aeroplankton von Wien. 281 Doch für qualitative und für grobvergleichende quantitative Bestimmungen größerer, mit dem Mikroskope leicht erkennbarer Teilchen ist die Glyzerintropfenmethode von Molisch (39, p. 60) die einfachste und auch die beste. Es wird ein Tropfen konzentriertes Glyzerin auf einem reinen Objektträger einige Zeit der zu untersuchenden Luft ausgesetzt. Das Glyzerin hat nämlich die angenehme Eigenschaft, nicht zu verdunsten und die angeflogenen Staubteilchen infolge der klebrigen Beschaffen- heit festzuhalten. Ich bediente mich daher bei meinen Versuchen, insofern es sich um größere, organi- sierte Partikelchen handelte, immer dieser Methode, da ich mit dem Miquel’schen A&roskop keine befrie- digenden Resultate erhiel. Auch war es mir mehr um eine qualitative als quantitative Bestimmung der Staubteilchen zu tun. Versuche und ihre Ergebnisse. Es wurde von Anfang April 1916 bis Anfang April 1917 die Luft auf Staubteilchen untersucht. Ich ging dabei so vor, daß ich auf einem Öbjektträger einen Tropfen (im Durchmesser zirka 1 cm) sehr reines, konzentriertes Glyzerin gab und ihn auf dem Dache der Universität (Ecke Reichsrats- straße und Universitätsstraße) auslegte. Die Expositionszeit war nach den Witterungsverhältnissen ver- schieden. Meistens betrug sie 24 Stunden. Am Schlusse derselben wurde der Tropfen mit einem Deckglas bedeckt und mikroskopiert. Das Ergebnis der Versuche war nun folgendes: Die Luft ist im Winter bedeutend staubärmer als in den wärmeren Jahreszeiten, was schon aus der einfachen Überlegung hervorgeht, daß ja die Pflanzen einen beträchtlichen Teil zum Staubreichtum durch ihre Haare und ihre Pollenkörner beitragen. Auch sind die durch die Feuchtigkeit meist kotigen Straßen und die langandauernde Schneedecke schuld an der Staubarmut der Luft im Winter. Deshalb finden wir im Glyzerintropfen in der kalten Jahreszeit immer nur nebst mineralischen Bestandteilen Ruß, Baumwollhaare, Leinenfasern, Schafwollhaare, Stärke, Teile von Haferspelzen und Stroh. Diese bilden, wie ich sagen möchte, die Grundlage; während des ganzen Jahres treffen wir die oben angeführten Partikel- chen an. Was dann noch dazu kommt, ist nach den Jahreszeiten verschieden. Die in der Luft suspendierten Staubteilchen zerfallen in zwei Gruppen: in anorganische und in organische. Unter den mineralischen Teilchen fand ich solche aus Quarz, welche scharfkantig und glas- hell sind und andere aus Feldspat und Glimmer, dessen dunkle Splitter vom Granit des Straßen- pflasters, die silberweißen nach Sueß (54, p. 273) vom Wiener Sandstein herrühren sollen. Außerdem kamen öfters sowohl Kristalle von verschiedener Gestalt als auch Uneetonmes Velen von verschiedener Farbe (rot, dunkelblau, dunkelgrün) vor. Überdies sind nicht selten Partikelchen von Mauerschutt, Mörtel und kleine Teilchen von Ziegelsteinen anzutreffen. Die organisierten Bestandteile sind teils lebend teils tot. Von den lebenden sind vor allem die Pilzsporen zu erwähnen. Sehr oft kommen runde, kleine Sporen vor, welche meistens eine dunkelbraune oder grüne Farbe besitzen. Die Konidien von Cladosporinum sind nicht selten anzutreffen; einige Male waren sogar ganze Myzelstücke von dem erwähnten Pilze vorhanden, wobei ich ihn einmal begleitet von Dematium pullulans vorfand. In der Zeit von Ende Mai bis Ende Juli enthielten meine Präparate oft, manchmal in großer Zahl, die Sporen von Coryneum. Sie sind länglich, spindelförmig, braun und mehrzellig. Auch den Sporen von Astero- sporium begegnete ich zweimal. Außerdem zeigten sich noch mehrere Sporen, die ich nicht bestimmen konnte und deren Beschreibung ich daher in folgendem gebe: Stabförmige, braungefärbte, mit 1 bis 3 Scheidewänden (kamen oft vor). Dr Einzellige, elliptische, schwarze, die eine Masse von mehreren Hunderten bildeten. Einzellige, keulenförmige, grünbraun gefärbte. >» . Einzellige, kugelige, braune, mit netziger und stacheliger Skulptur (Myxomycetes?). Zweizellige, elliptische, braune (Diplodia?). o1 282 Er PHchTer, 6. Mauerförmige, braune, von länglichrunder Form. Bei meinen Luftanalysen fand ich auch hie und da einzellige, kugelige Chlorophyceen (Plenro- coccus?) vor, einmal mehrere zu einem Haufen vereint. Doch am häufigsten ist der Blütenstaub (Pollen) der Phanerogamen anzutreffen. In den der Schneeschmelze folgenden wärmeren Tagen (heuer (1917): nach Mitte März) findet sich bereits der erste Pollen, und zwar von Corylus und Almus in der Luft vor. Ersterer ist meistens ın größerer Menge anzutreffen als letzterer. Ihnen folgen die Pollen von Ulmus, Populus und Fraxinus, die beiden letztgenannten oft in großer Zahl. Von Anfang April (vorigen Jahres)! an treten die Pollen von Betula und Carpinus auf, von denen diese fast doppelt so groß sind als jene. Beide kommen bis gegen Ende April vor und darunter der von Betula häufig in beträchtlicher Menge. Auch ist bereits anfangs April der Blütenstaub der Koniferen in der Luft vorhanden, und zwar zuerst der der Lärche. Dieser besteht aus großen, mehr oder minder rundlichen, dickwandigen Pollenkörnern, die sich von denen der Föhre, Fichte und Tanne durch das Fehlen von Luftsäcken unterscheiden. Am 13. April (heuer: Mitte Mai) trat der erste Fichtenpollen auf. Anfangs Mai kam’ auch der Föhrenpollen vor, der bedeutend kleiner als der Fichtenpollen ist. Beide Pollenarten waren um Mitte Mai am zahlreichsten vorhanden und ihre: Menge nahm dann allmählich ab, bis sie Anfang Juni gänzlich verschwanden. ” Auch waren die Pollen der Tanne öfters, doch nur in sehr geringen Mengen, anzutreffen, was darauf zurückzuführen ist, daß der Wald in der Umgebung von Wien, abgesehen vom Laubwald, zumeist aus Föhren und Fichten besteht. Am 10. Mai (heuer: 25.) fand ich den ersten Roggen pollen vor. Er erreichte sein Maximum im Auftreten gegen Ende Mai und nahm hierauf allmählich ab. Von Mitte Juni an findet man ihn nur mehr selten vor. Dieser Pollen, ausgezeichnet durch bedeutende Größe, ovale Form und Stärkereichtum, kommt am häufigsten von den Gramineenpollen vor und ist in unserer Gegend wohl der Haupterreger des Heufiebers (60). Von Anfang Mai bis Ende September enthält die Luft Pollen von Wiesengräsern, am häufigsten zu Beginn des Juni, von Ende August an nur mehr sehr selten. Ende Mai bis Mitte Juni fand ich auch den Pollen der Gerste, Ende Juni, anfangs Juli Weizen- und Haferpollen, alle drei jedoch in geringer Menge. Dies ist darauf zurückzuführen, daß in der Umgebung Wiens hauptsächlich Roggen gebaut wird.” Ebenfalls in kleiner Menge waren die Pollen von Fagus nach Mitte April, die von Ouercus und Juglans anfangs Mai und die von Urtica anfangs Juli anzutreffen. Außer diesen Pollen begegnete ich noch bei meinen Luftanalysen gegen 20 Pollenarten, die ich leider nicht bestimmen konnte. Von den toten Teilchen sind vor allem die Pflanzenhaare zu erwähnen, da sie in den wärmeren Jahreszeiten in beträchtlicher Menge vorkommen. Als eines der ersten Haare fand ich das, welches von den jungen Blättern von Aesculus Hippocastanım stammt. Es ist fadenförmig, braun und vielfach gewunden. Im Mai erschienen sehr oft die Samenhaare von Populus, welche lang, schmal und hyalin sind und deren Grund mit Zähnen an dem Samen befestigt ist. Auch die Haare (Pappus) der Früchte von Taraxacum fand ich einige Male. Sie sind vielzellig, durchsichtig und besitzen an beiden Seiten dornartige Fortsätze. Vom Wollfilz der Tussilago- und Populus-Blätter sind auch öfters Haare in der Luft, welche dem ‘Aussehen nach der Baumwolle gleichen, jedoch keine Streifung besitzen. Ebenfalls vom Wollfilz der Blätter stammen die stern- oder astförmig verzweigten Haare der Platane, welche aber auch von ihren kugeligen Früchten herrühren können. Sie ver- ursachen häufig Husten und Augenentzündungen, was schon den alten Römern bekannt war (59). Sie erscheinen anfangs Mai (heuer: gegen Mitte Mai) und sind dann bis gegen Mitte Juni fast alle Tage j) l Die Daten beziehen sich, sofern kein besonderer Vermerk dabei ist, immer auf das vergangene Jahr (1916). 2 Ich möchte nur erwähnen, daß ich im Juli lange nach der Blütezeit noch hie und da ein Pollenkorn von Pinus: vorfand. 3 An dem spärlichen Vorkommen der Pollen von Weizen und Gerste dürfte vielleicht auch der Umstand schuld sein, dafs bei diesen Pflanzen öfters Kleistogamie eintritt. FREE Fr | Aöroplankton von Wien. 983 anzutreffen und häufig sogar bis anfangs Oktober vorzufinden. Die Platanenhaare gehören zu den Pflanzenhaaren, welche man noch im Herbste in der Luft findet. Außer den erwähnten gibt es noch eine große Zahl von Pflanzenhaaren, deren Bestimmung nicht möglich war. So sah ich in der Zeit von Mitte April bis Mitte Mai oft einzellige, gerade Haare, die an der Spitze meist U-förmig gebogen waren. Ferner einzellige, gebogene Haare, welche häufig mit Höckern versehen waren, einzellige Zwiebelhaare und andere mehrzellige Trichome. Alle diese treten namentlich im ' _Frühjahre (Mitte April—Mitte Juni) am zahlreichsten auf. Anfangs Oktobei verschwinden ebenso wie die Pollen die Haare aus der Luft. Außer den Pflanzenhaaren sind in der Luft noch eine Menge von Pflanzenteilen vorhanden, wie Stengelstücke, Blattfetzen, Gewebefragmente von Getreidespelzen (sehr oft aus dem Pferdemist stammend), Rindenstücke, Blattepidermen, Gefäßbündel, Nadelholzfetzen, Holz- gefäße mit Hoftüpfeln, Ring-, Schrauben- und Netzgefäße, Bastfasern, Parenchymzellen ganze oder nur Teile derselben, losgelöste Schrauben- und Ringverdickungen u. a. m. . Fast in jedem Präparate kam Stärke vor, entweder einzelne Körner oder Klumpen, zusammen- gesetzt aus Groß- und Kleinkörnern. Merkwürdigerweise fand Ehrenberg (6, 7), was schon Unger (96, p. 231) erwähnt, keine Stärke im Staub von Berlin. Die Stärke stammte meistens von Getreide- arten (namentlich Weizen); doch konnte ich auch Kartoffel-, Leguminosen- und Reisstärke nachweisen. Was die tierischen Teilchen anbelangt, so traf ich öfters ganze Lebewesen an, und zwar: zwei Arten der Holzlaus (Psocus), eine Schildlaus, eine Blattlaus (Aphis) und einen Blasenfuß _-(Thrips). Auch Teile von Insekten waren nicht selten vorzufinden. Einige Male sah ich in den Präparaten die feinsten Fiederchen, welche von Vogelfedern herrühren. Auch Säugetierhaare kommen nicht selten vor. Der Farbe nach sind sie braun, weiß (Pferdehaare?) oder schwarz. Teile, welche man. immer — ohne Unterschied der Jahreszeit — in der Luft findet, sind Baumwoll- haare, Leinenfasern, Schafwollhaare und Seide. Diese stammen von unseren Kleidern her, von denen sie sich durch die beständige Abnützung loslösen. Sie sind entweder farblos oder schwarz, blau, rot, grün, gelb oder violett gefärbt. Bei allen Untersuchungen traf ich Baumwollhaare und Leinen- fasern, sehr häufig auch Schafwollhaare, doch nur selten Seide. Zum Schlusse ist noch ein Bestandteil zu erwähnen, der in jedem Präparate, bald in größeren, bald in kleineren Mengen vorkommt, nämlich Ruß. Dieser stammt teils von der Kohle teils vom Holze und bildet oft runde Kugeln oder Körner; auch läßt er häufig seine Herkunft vom Holze durch die noch deutlich wahrnehmbare Struktur erkennen. Außer diesen erwähnten Teilchen finden sich aber in der Luft noch zahlreiche, deren genaue Bestimmung unmöglich ;ist. | IL. Deal Methodisches. Es gibt zwei Methoden, um die in der Luft enthaltenen Keime zu ermitteln: die Absetz- oder Sedetions- und die Filtrier- oder Aspirationsmethode. Eine Vereinigung beider ist die Hesse’sche Röhre, ein zirka 60 cm langer und 3 bis 4 cm weiter Glaszylinder, welcher mit Nährgelatine nach Art der Esmarch’schen Rollröhrchen beschickt ist. Durch diesen wird die zu untersuchende Luft in be- stimmter Menge durchgesaugt. Die Keime setzen sich auf der Gelatine ab und wachsen zu Kolonien heran (24). Eine Abart der Aspirationsmethode ist auch das von Giacosa (20) und Ficker (11) angewandte Versuchsverfähren. Sie benützten bei ihren Luftuntersuchungen luftleer gemachte Probe- - röhren, welche sterilisierte Nährgelatine enthielten. Durch Abbruch des einen zugespitzten Endes der Eprouvetten wurden diese im Momente der Untersuchung mit der zu bestimmenden Luft gefüllt. 984 F. Pichler, Bei der Aspirationsmethode wird eine bestimmte Menge Luft durch ein flüssiges oder festes Filter, welches die Aufgabe hat, die Keime zurückzuhalten, hindurchgesaugt. Als Flüssigkeit wurde entweder eine Nährlösung (4, 32, 35), flüssig gehaltene Nährgelatine, welche später erstarrte (3, 26, 50, 53), oder Wasser, welches dann mit einer Nährlösung, beziehungsweise mit Nährgelatine versetzt wird (37), benützt. Als festes Filter wurden entweder lösliche Stoffe wie Zucker (15), Natriumsulfat (36) oder unlösliche wie Sand (45), .Glassand (10), Glaswolle (15) verwendet. Bei der Sedetionsmethode werden Petrischalen, welche mit Nährgelatine beschickt sind, frei eine gegebene Zeit hindurch der Luft ausgesetzt (48, 49). Die meisten Forscher, namentlich Petri (45), sind nun der Änsicht, daß die Aspirationsmethode weit genauere Resultate für die quantitative Bestimmung der Luftkeime liefere als die Absetzmethode. Dieses ist wohl nicht zu bestreiten, doch sind die Versuche, welche nach der Sedetionsmethode ausgeführt werden, keineswegs zu verwerfen. Denn auch die Filtrationsmethode ist nicht völlig frei von Fehlern, was schon der Umstand beweist, daß fast jeder Forscher, der sich bei seinen Luftunter- suchungen des Aspirierens bediente, eine »neue Methode« erfand. Selbst in Bezug auf die Schnellig- keit des Aspirierens herrscht keine Einigkeit. Während Pawlowsky (44) für einen langsamen Aspira- tionszug ist, fordert Petri (45, p. 15) in einem seiner fünf Punkte, denen eine gute Aspirationsmethode genügen muß, möglichst schnelle Entnahme der Luft. Beide Verfahren lassen sich rechtfertigen. Ich selbst bediente mich bei meinen Versuchen der Schalenaussetzmethode, und zwar aus folgenden Gründen: 1. Besitzen wir, wie oben erwähnt, keine ganz einwandfreie Aspirationsmethode. 2. Ist die Filtriermethode umständlich und in belebten und verkehrsreichen Straßen schwer oder überhaupt nicht durchführbar, da, um genaue Resultate zu erlangen, größere Mengen (50 bis 100 2) von Luft durchgesaugt werden müssen. Dagegen ist die Absetzmethode einfach und bequem und es lassen sich daher an verschiedenen Punkten, wie auf dem Dache, auf der Straße, in Parkanlagen, weit vom Laboratorium entfernt, ohne jede Hilfs- mittel leicht Untersuchungen ausführen. Diese Methode kann außerdem auch zu vergleichenden quanti- tativen Bestimmungen herangezogen werden, da die Fehler doch bei allen Versuchen ziemlich gleich sind. Während man bei der Aspirationsmethode ermittelt, wieviel Keime in einem bestimmten Luft- volumen vorhanden sind, erfährt man durch die Absetzmethode, wie viel Keime in einer bestimmten Zeit auf eine bestimmte Fläche auffallen. Ja Kowalewsky (28) empfiehlt geradezu das ruhige Niedersinkenlassen der Keime aus der Luft bei vergleichenden Bestimmungen und zieht es dem Aspirieren vor. Versuche und ihre Ergebnisse. Meine Untersuchungen wurden durch ein ganzes Jahr, und zwar von Mitte April 1916 bis Mitte April 1917 ausgeführt. Vorher hatte ich zur Orientierung durch 1!/, Monate Vorversuche durchgeführt. Für meine sämtlichen Untersuchungen diente mir, wie schon erwähnt, die Aussetzung von sogenannten Petrischalen, die mit Nährgelatine beschickt waren. Der Durchmesser dieser Schalen ist zirka 10 cm, so daß die Fläche ungefähr 70.cm? betrug. Meistens verwendete ich bei einem Versuche zu gleicher Zeit zwei Nährböden. Der erste, Nährboden 4, bestand aus: 1000 cm? Bierwürze, 100—150 gr Gelatine. ! 1 Gelatine erwies sich bei den Vorversuchen für Schimmelpilze bei weitem geeigneter als Agar-Agar. Vgl. auch Bitting A. W. (2). R. } Aöroplankton von Wien. 285 Der zweite, Nährboden B, hatte folgende Zusammensetzung, die der von Saito (49, p. 6) ähn- lich war: Bepionen..y a. N. 5 IRRE AR Beitumeswasserh 23.22. 2...90)em2 Rohrzueker nm. He ET IKebie/sBleischextrakt‘. .. . Spur Konzentr. Zwiebeldekokt . . 10 cm? Gelatine no u ee 0 ae Diese beiden Nährböden waren elektiv für Schimmelpilze und Hefen, da auf ersterem höchst selten, auf letzterem nur wenige Bakterienkolonien aufkamen. Dieser erwies sich stets auch als »empfindlicher«, das heißt es kamen meistens mehr Kolonien auf. Doch war auf beiden eine üppige Entwicklung zu Kkonstatieren. Nach der Aussetzung wurden die Schalen unter einer Glasglocke bei Zimmertemperatur auf- bewahrt und die entwickelten Kolonien gewöhnlich nach 1 Woche, wenn es aber die Umstände erfor- derten, auch früher oder später, abgezählt und. bestimmt. Die Versuche wurden an drei Orten, die durch Lage und Höhe verschieden waren, aber immer an derselben Stelle ausgeführt, und zwar: 1. Auf dem Dache der Universität, Ecke Reichsrats- und Universitätsstraße. 2. Im Türkenschanzparke (18. Bezirk) an einer geschützten Stelle, einen halben Meter über dem Boden. 3. Auf der Alserstraße, gegenüber dem Allgemeinen Krankenhause, 1 Meter über dem Straßen- pflaster. Die Versuche wurden auch meistens zur selben Zeit gemacht, und zwar auf dem Dache zwischen 12 und 1", im Türkenschanzparke zwischen 2 und 3" und in der Alserstraße zwischen 3 und 4". Zwischen dem Versuche auf dem Dache und dem auf der Straße war meistens ein Inter- vall von höchstens 3 Stunden, da ein gleichzeitiges Aussetzen an den drei verschiedenen Punkten auf Schwierigkeiten stieß. Die Ergebnisse meiner Versuche habe ich in vier Tabellen, welche sich im Anhange meiner Arbeit befinden, zusammengestellt. Ich möchte zur Erklärung derselben folgendes sagen: In der Kolonne 1 bezieht sich die erste Nummer auf den Nährboden A, die zweite auf den Nährboden B. Die Angaben der Rubrik 7 und 8 sind entnommen den monatlichen Mitteilungen der k. k. Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik im Anzeiger der kaiserlichen Akademie der Wissenschaften in Wien. In Kolonne 7 bezeichnet der Buchstabe die Windrichtung, während die Ziffer die Stärke nach der 12stufigen Skala angibt. Die Angaben von 7 und 8 beziehen sich auf die Ablesungen um 2" (immer Ortszeit), also meistens in der Mitte meiner Versuchszeit. Die relative Zahl der Kolonnen 15, 16, 17, 21, 22, 23 und 25 gibt die Berechnung auf 10 Minuten an, um Ver- gleiche zu erleichtern, ein Vorgang, der aber nicht. ganz einwandfrei ist. In Rubrik 24 und 25 ist das Mittel, berechnet aus den Ergebnissen auf den Nährböden A und B, angegeben. Aus diesen Tabellen geht deutlich hervor, daß die Zahl der Schimmelpilz- und Hefekeime vom Ort und von den.meteorologischen Verhältnissen sehr abhängig ist. Was den örtlichen Einfluß betrifft, so ist die Luft im T. ! am »reinsten«, während die Straßenluft die meisten Keime enthält. 1 In der Arbeit werden folgende Abkürzungen gebraucht: A. »Z2. — Absolute Zahl (gefundene Zahl). R. Z’=Relative Zahl (berechnete Zahl). P. = Schimmelpilze. H. = Elefe. K. = Keime, Kolonie. G. NK. = Gesamtkolonie (Hefe und Schimmelpilze). D. — Dach. St. = Straße (Alserstraße). T. = Türkenschanzpark. - 286 IB el Auf dem Dache sind bedeutend weniger Keime anzutreffen, so daß mit der Höhe die Keimzahl rasch abnimmt. Während ich im T. nach einer Expositionszeit von 10 Minuten durchschnittlich 14 Keime ! auf einer Fläche von zirka 70 cm? vorfand, betrug die Zahl derselben auf dem D. 27 und in St. sogar 104, so daß sich T.:D.: St. verhält wie 1:2:7. Doch ist dieses Verhältnis für Schimmelpilz- und Hefe- keime verschieden. Während das Verhältnis für Schimmelpilzkeime T.:D.:St.—1: 127. 228), ish istzes für Hefekeime 'T.:D.:St.=1:31/,:30!/,. Daraus geht deutlich hervor, daß die Straßenluft sehr reich an Hefekeimen ist (durchschnittlich 73°5 K.), die Gartenluft hingegen arm (2°4 K. durchschnittlich). Dagegen ist diese relativ reich an Schimmelpilzkeimen, die Straßenluft im Vergleich zu ihrem be- deutenden Keimreichtum arm, eine Erscheinung, die ich noch nirgends erwähnt fand. Von den meteorologischen Faktoren haben namentlich Windstärke und Feuchtigkeit einen großen Einfluß auf die Zahl der Keime. Bei steigender Windstärke oder bei zunehmender Feuchtigkeit wächst die Zahl der Keime wesentlich. Dafür einige Beispiele: Beispiel: Versuchsnummer Windstärke Feuebtigkeit Keimzahl © 3 ro 13 l Il 2 34 6 17 1 mo 10 j 22 2 56 107 DIE 7 | 28 . 4 30 2 J 64 \ 8 + 3 7“ r | 73 | 44 15 Auch die Windrichtung hat auf die Zahl der Keime einen Einfluß. Doch ist dies nicht immer so leicht zu ersehen, namentlich auf der Straße, wo die Windrichtung durch die Häuser vielfach geändert wird. Im Türkenschanzpark enthielt die Luft bei sonst gleichen Verhältnissen bei SE- und E-Winden mehr Keime. Das ist dadurch zu erklären, daß ja diese Winde aus der Stadt kamen und die Aussetzungsstelle gegen sie weniger geschützt war. Das mag auch der Grund sein, daß im Dezember im T. die Keimzahl zunimmt gegenüber November, da im ersteren Monat die SE, im letzteren die NW-Winde vorherrschten. Die Temperatur wirkt ebenfalls auf die Zahl der Keime ein. Für Pilze gilt allgemein der Satz: Je wärmer, desto mehr Schimmelpilzkeime. Deshalb ist im Juni oder Juli das Maximum. Ich selbst fand dieses im Juni und obwohl es im Juli feuchter und wärmer war, fiel die Keimzahl aus mir unbekannten Gründen. Für Hefen gilt der oben angeführte Satz nicht und ich fand, daß das Maximum im April liegt. In der Straße konnte ich noch ein zweites, kleineres Maximum im November und Dezember beobachten. Die Wirkungen aller dieser Faktoren (Feuchtigkeit, Windstärke u. s. w.) sind aber meistens des- halb nicht so deutlich zu ersehen, da sie doch zusammen in verschiedener Weise einwirken. Dazu kommen noch andere Einflüsse, wie Verkehr, Bespritzung der Straße u. aa War zum Beispiel der Verkehr ein lebhafter während der Expositionszeit, so fiel natürlich die Keimzahl größer aus. Die während des ganzen Jahres in der Luft gefundenen Keime waren folgende: Saccharomyces, Penicillinm sp., Cladosporium sp. I, Cladosporium sp. Il, Cladosporium sp. IN, Aspergillus glaucus, Aspergillus niger, Aspergillus candidus, Aspergillus sp., Sachsia sp. (2), Gemmophora purpurascens, Alternaria sp., Botrytis sp., Torula sp. Pers., Verticillium sp., Penicillium Intenm, Mucor racemosus, Rhizopus nigricans, Cephalothecium roseum, Oidium sp. Pyknidenbildner und sterile Myzelien. 1 Vgl. die Tabelle im Anhang. Aöroplankton von Wien. 287 Dazu kommt noch eine Anzahl nicht bestimmter Pilze, deren Bestimmung entweder nicht mög- lich war oder deren Namen ich nicht mit Gewißheit angeben kann. Von diesen ließen sich mit Bestimmtheit 16 verschiedene Arten unterscheiden, von denen eine Oospora, eine Dematium pullulans und eine Verticillium sehr ähnlich war. ZRN Was die Saccharomyceten betrifft, so waren die Kolonien entweder weiß — was am häufigsten der Fall war — oder lebhaft gefärbt. Von den 1797 H. K., welche im Laufe des ganzen Jahres auf- gegangen Sind, waren: WEB ln! gefärbte ee ll! Die weißen Kolonien waren entweder matt oder glänzend und die Oberfläche in den meisten Fällen glatt, selten wellig. Oft waren sie auch verschleimt. Gelatine wurde in vielen Fällen verflüssigt. Die Zellen selbst waren nach dem Cerevisiae-, Ellipsoideus- und Pastorianus-Typus, von denen ersterer vorherrscht, letzterer seltener war. Eines möchte ich noch erwähnen, nämlich, daß ich heuer im März viele Hefen antraf, die sich durch einen sehr großen Fettgehalt auszeichneten. Die ‚Zelle war oft fast ganz von einer großen Fettkugel erfüllt. — Die gefärbten Kolonien waren ent- weder licht- oder dunkelrosa, hellrot oder rotbraun, einige dieser Kolonien verflüssigten die Gelatine. Unter den Pilzkeimen kam in der Luft am häufigsten Cladosporium vor, welches in. drei ver- schiedenen, makroskopisch leicht erkenntlichen Arten auftrat. Die erste, Cladosporium sp. 1, bildet eine Penicillium ähnliche Kolonie, die sich aber durch die geringere Größe und durch die olivgrüne Farbe deutlich von Penicillium unterscheidet. Die Zellen der Hyphen sind lang und braun; die Konodien, welche elliptische oder längliche Form besitzen, haben öfters eine Scheidewand. Spinatgrün ist die Kolonie von Cladosporium sp. I. Auch sind die grünen Zellen der Hyphen kurz oder länglich gebogen. Die Konodien unterscheiden sich von der I. und II. Art durch bedeutendere Größe und sind elliptisch und rauh. Die häufigste Art ist aber die dritte, leicht erkenntlich an der graugrünen Farbe der Kolonie, welche behaart erscheint. Die Zellen der Hyphen sind lang, braun gefärbt, manche auch hyalin. Die Konidien haben runde oder längliche Form und besitzen öfters eine Scheidewand und eine rauhe Oberfläche. In der Häufigkeit des Auftretens kommt dem Cladosporium am nächsten Penicillium. Es war dies immer eine grüne Art von Penicillium, welche sonst meist schlechtweg als » Penicillium glaucum« bezeichnet wird. In Anbetracht der vielen grünen Spezien der Gattung Penicillium, welche in letzter Zeit festgestellt wurden (63), habe ich es unterlassen, die Art anzugeben. Von den Aspergillus-Arten möchte ich nur erwähnen, daß Aspergillus niger zweimal von Peni- cıllium luteum begleitet war (62, p. 105) und durch die schwarzgelbe Färbung sofort auffiel. Asper- gillus sp. bildet eine Kolonie, welche in der Mitte grün ist und einen breiten, weißen Rand besitzt. Leider kann ich die Art nicht mit Bestimmtheit angeben. In meinen Luftanalysen traf ich öfters einen Pilz an, den ich nach Engler-Prantl als Sachsia (?) bestimmt habe und der in Nordamerika aus der Luft kultiviert wurde. Er kommt namentlich in den wärmeren Jahreszeiten häufig vor, fehlt im Winter aber ganz. Ein Pilz, welcher infolge seiner schönen roten Farbe sehr auffällt, ist Gemmophora purpurascens Dieser kommt nach Molisch und Schkorbatow (61, p. 474, 475) häufig in der Luft vor und ich selbst begegnete ihm oft, namentlich in den wärmeren Monaten, während er in den kälteren (Dezember — März) nicht gefunden wurde. »Der Pilz bildet unter Purpurrotfärbung des Substrates ein zartes Myzelium aus, jedoch ohne Anzeichen irgend welcher Fruktifikationsart« (61, p. 475). Alternaria und Botrytis traf ich auch nur immer ‚in den wärmeren Jahreszeiten an, so daß im Winter meistens nur Penicillium, Cladosporinm und sterile Myzelien zu finden waren, während im Sommer das Kulturbild mehr Abwechslung bietet. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band, y 38 288 F. Pichler, Von den Mucorineen begegnete mir in meinen Luftanalysen Mucor racemosus und Rhizopus nigricans, und zwar nur einmal. Sie sind also höchst selten in der Luft anwesend. Häufig kam ein Pilz mit rotbraunen Pykniden auf, welchen ich nach Saito (49, p. 45) als Pyknidenbildner bezeichne. Fast in jeder Schale waren aber ein oder mehrere sterile Myzelien, welche keine Frukti- fikation zeigten, vorhanden. Diese waren meistens weiß, seltener braun oder grünlich gefärbt und bildeten kleinere oder größere, fast die ganze Schale überwuchernde Kolonien. Um die Häufigkeit im Auftreten der einzelnen Pilze ersichtlich zu machen, möge folgende Zusammenstellung dienen. Von den 1878 Schimmelpilzkeimen, welche während des ganzen Jahres in meinen Kulturen auf- fielen, waren Keime von Penicillium SINE NET RR Re N N SR JraRe 1211) Oladospor mm: Sp. 1. la. De ke SB 0 >» De DE, a N ES en are | 748 > 3 NER EREITE E RNS | Asper&illus Slauens a in. a a ae ee ee > WISH 2.5 De RR LE me en Se er, a en ee RR 3 | >» EANAIENS. ae an Sn ur ee a Se | | > SECNSIA- Sp. U WEHR EN EN EEE ENTE NEE REEL GemmOophora PUNPUNOSGENS: 2.2.2 „ur A er Allernoria. Sp»... 30,2. 0 a ee ee ee ei) Botnylis« sp. ala AR ar ee en En A =] DOoynla.!Sp: VAREL REEL OT RR. Vertichhum SP... n.S sen er en ee Pemicilliumlmieum 0 0 Se a re ne N ee rn EEE IMUCOF. VAGEMOSUSS, ame ler ee ee A a | Rhizopus mericans 2 RD en. 2 a a Gephalotecium. FOSENIM TE. en a EL. 1 en eV EEE. Te re Oldmm..Sp: San ee ae Tele el ee Pyknidenbildner "a8 arme re en re a ee > Nicht:ibestimmte: Pilze Te IH. rar ae Sterile'Myeelien "3. Kr 0, EN SE REED] \ Zum Schlusse möchte ich noch folgendes erwähnen: Obwohl ein Vergleich der Ergebnisse verschiedener Arbeiten infolge der ungleichen »Empfindlichkeit< der angewandten Nährböden nicht möglich ist (28), so möchte ich doch meine Resultate enen Saito’s gegenüberstellen. Dabei fällt sofort die große Differenz in den gefundenen Keimzahlen auf. Während ich als rößte Schimmelpilzkeimzahl bei starkem Wind in drei Minuten auf einer Fläche von ungefähr 70 cm? 53 P. (Nr. 61) erhielt, ekam Saito (49, p. 30) bei Windstille (!) in 10 Sekunden (!) 632 Kolonien auf einer Fläche von ungefähr 36 cm?. Berechnet man meine gefundene Keimzahl und die Saito’s auf gleiche Fläche und Zeitdauer (60 cm?, 10 Minuten), so ergeben sich 151 gegenüber 63.200, also ungefähr 418 mal mehr Pilzkeime. Sollte die Wiener Luft um soviel reiner sein als die von Tokio oder 1 Bei meinen Vorversuchen im März 1916 traf ich zweimal Mucor racemosus und einmal Rhizopus nigricans. Aeroplankton von Wien. 289 ist der von Saito angewandte Nährboden um soviel empfindlicher gewesen? Mein Nährboden 5 war dem Saito’s, soweit es ging, ähnlich, Auch zeigten die auf den.Nährböden aufgegangenen Keime üppiges Wachstum. Doch folgendes Bedenken scheint mir sehr berechtigt zu sein. Saito hat immer nach 1 Woche die Pilzkolonien gezählt. Da ihre Entwicklung bei einer sehr guten Temperatur (18°) vor sich ging, so mußten sie innerhalb dieser Zeit zu einer Kolonie mit einem Durchmesser von 0'5 bis 1 cm herangewachsen sein. Nun hat Saito bei seinen Versuchen Petrischalen mit einem Flächenraum von 6 cm? (!), also mit einem Durchmesser von ungefähr 3 cm (!) verwendet. Sechs solcher Schalen wurden ausgesetzt, was eine Fläche von 36cm? ergibt. Nun sollte Saito imstande gewesen sein, auf dieser kleinen Fläche nach einer Woche die Pilzkolonien abzuzählen und sogar genau zu bestimmen! Ich glaube jedoch, daß das Kulturbild ein Chaos von ineinandergewachsenen Pilzen gewesen sein muß, bei dem eine genaue Abzählung und Bestimmung nicht mehr möglich war. Ferner fiel mir in der Arbeit Saitos auf, daß er in der Tabelle A auf p. 30 in Versuch Nr. 18 angeblich 300 Pilzkolonien gefunden hat. In Tabelle B auf p. 31 werden ihre Namen angeführt. Zählt man sie zusammen, so ergeben sich nur 81! Weiters gibt er in Tabelle A auf p. 30 in Versuch Nr. 73 80 Pilz- kolonien an. Nach der Tabelle B aber 128! Und so könnte ich noch mehrere solche mir unerklärliche Widersprüche aufzählen. Es erübrigt mir nur noch die angenehme Pflicht, meinem hochverehrten Lehrer, Herrn Hofrat Professor Dr. H. Molisch, für die Zuweisung des Themas und für mannigfache Unterstützungen und Anregungen meinen aufrichtigsten Dank auszusprechen; desgleichen danke ich den Herren Hofrat von Höhnel, Professor Schiffner und Professor Zikes für die Hilfe beim Bestimmen der Pilze und Herrn Professor Werner für die Bestimmung der Insekten. 1 Ich möchte nur erwähnen, daß Hefekolonien bedeutend kleiner sind, also auf meiner Fläche leicht 100 abgezählt werden können (Nr. 190). In Versuch 61 bereitete schon damals die genaue Abzählung der Schimmelpilzkolonien Schwierigkeiten. Manche Kolonien, zum Beispiel von Boirylis, überwuchern in kurzer Zeit überhaupt die ganze Petrischale. 290 P.sPichtens Literatur. 1. 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Pichler, 2 3 4 5 6 7 8 13) 10 11 Wetter vor und Aus- Versuchs- Banps Windrichtung | Feuch- während Wetter setz- nummer Man Nas || SEE mn ya und Stärke [tigkeit] des Aussetzens tags vorher |° zeit Er 5 der Schalen in Min, 120, 123 4 12 11 fast still SE | 54 klar ztw. Regen 5 DSL Oktober 20 1235 6°5 schwach NNE 1 59 bewölkt bewölkt 5 136, 139 31 1220| 12 fast still Sl 86 bewölkt, Nebel schön, i. d. Früh Nebel 5 142, 145 3 1230 | 10-5 fast still NNW 1 81 bewölkt, i. d. Früh Nehel bewölkt 5 149, 151 10 1220| 12 schwach NNWI 78 bewölkt bewölkt, ztw. Regen ) 154, 155 17 1230 1 mäßig N 22 54 bewölkt bewölkt, November Schnee ) 156, 159 22 1225| 8 fast still WNWI 67 tlw. bewölkt, i. d. Früh Regen | Regen, Nebel 5 161, 164 28 1225 6:5 | - schwach NNW 2 71 |schön, i. d. Früh Nebel Regen 5 167, 170 1 1235| 7 schwach SSE 2 86 bewölkt, Nebel schön B) 103,1776 11 125 8 schwach SSE 1 78 bewölkt bewölkt, Nebel 5 179, 182 Dezember 15 1215| 8 sehr schwach 3, il 83 schön, Nebel Regen 5 185, 188 20 125 2 fast still SE 1 62. _ sehön Schnee, abds. starker Wind b) 191, 194 12 125 1 fast still WNW1 71 bewölkt schön, abds. Nebel 5 = - Jänner a SE .. 2 = 197, 200 16 1220| 8-5 mäßig SE 1 81 bewölkt bewölkt 5 —, 205 23 125 | -8| fast still ENE I d8 heiter heiter 5 208, 211 Februar 13 1210| 0-5 schwach NW 2 81 bewölkt vorm. ztw. Schnee] bewölkt, Nebel 5 218, 221 Du Er schwach NNE 2 | 63 bewölkt schön 5 224, 227 8 1235| 8 ziemlich stark Ww 4 75 bewölkt, vorm. Regen, während d. Expon. hat es getropft bewölkt, 2 Nebelreißen 3 230, 233 14 1210| 11°5 schwach Nez 57 bewölkt bewölkt, März Regen = 236, 239 20 1230| 11:5 | schwach SE 1 58 bewölkt bewölkt, j abds. schön 5 242, 245 23 1220| 5 schwach NE I 55 bewölkt bewölkt 5 248, 251 27 1215| 4 ziemlich stark WNW4 87 bewölkt, bis 114 Regen bewölkt, abds. Ausheit. 5 254, 257 30 12 14 ziemlich stark SSE 3 44 bewölkt schön 5 260, 2683 4 12 10 schwach WSW 2 46 |schön, vorm. Regen teilw. bewölkt 5 266, 269 Aal 10 1230| 9 schwach WSW1i 41 |bewölkt, i. d. Früh Re starker Wind bewölkt, : ö Regen 5 272, 275 13 1230 | 17 mäßig NNW 2 50 schön schön 5 Aeroplankton von Wien. Nährboden A Nährboden B Mittel 12 13 14 15 16 17 18 19 20 zul 22 23 24 25 Zahlede | Zahld: | Zanllaz2ır. ZI a.R. 2. a.R Ze. ZahledalZanltdn Zahld2 IR. ZI aLR2 ZI a.|R. 2. d. ges. Pilz Hefe ges. Pilz Hefe ges. Pilz Hefe ges. Pilz Hefe INS Reezz Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol Kol. 1 11 9 2 22 18 4 6 3 12 6 6 8 17 4 4 0 8 8 0) 5 4 1 10 8 2 4 9 8 % 1% 16 14 2 9 8 1 18 16 2 8 17 4 4 0 8 8 0 4 3 1 8 6 2 4 8 6 b) 1 12 10 2 9 6 3 18 12 6 7 15 22 21 1 44 42 2 14 8 6 28 16 12 18 36 1 1 0) 2 2 0 4 & 1 8 6 2 2 0) 3 3 0 6 6 0 5 3 2 10 6 4 4 8 d 5 0) 10 10 (0) B) 1 4 10 2 8 5 10 8 4 4 16 8 8 9 2 7 18 4 14 8 17 2 2 ) 4 4 0) 3 3 0) 6 6 0 2 5 102 2 10 24 4 20 10 4 6 20 8 12 11 22 2 2 0 4 4 0 2 2 0 4 4 0 2 4 14 4 10 28 8 20 il 8 3 22 16 6 12 25 — = _ — _ = 4 2 2 8 4 4 — — 2 0 2 4 0) 4 0 0 0 0) 0 0 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 1 4 2 2 2 4 v 5 2 3 16 6 10 4 1 3 13 3 10 4 15 3, 3 0 6 6 ) 0 0 0 0 0 0) 1 3 | (0) 3 6 0) 6 9 2 7 18 4 14 6 12 4 1 3 8 2 6 6) 2 3 10 4 6 4 9 2 1 1 4 2 2 3 3 0) 6 6 0 2 B) 28 4 24 56 8 48 30 8 22 60 16 44 29 58 10 4 6 20 8 12 8 3 5 16 6 10 9 18 7 5 14 4 10 4 2 19 8 4 6 13 24 4 20 48 8 40 18 1 17 36 2 34 21 42 298 EPr chillen Türkenschanz- 1 2 3 4 5 6 7 8 ) 10 11 Wetter vor und Aus- Versuchs- Nanige: Windrichtung | Feuch- während Wetter setz- nummer NLOREN: az Seelen "ale und Stärke |tigkeit| des Aussetzens | tags vorher | zeit 265 ° der Schalen in Min. 2, b) 14 315 12425 stark ) By! bewölkt, Regen bewölkt m. ztw. Sonne und Regen 6) Sl Na 19 250 18 mäßig w 2 34 bewölkt pril a 25 m. Sonnenschein bewölkt, Regen B) ah 26 230 | 215 fast still IN 12 bewölkt m. Sonnenschein bewölkt, Regen 6) DO 23 2 220 | 24 fast still SE 2 6 schön schön 6) 26, 29 B) 250 | 27:5 stark Ss 4 99 bewölkt m. Sonnenschein schön b) 32, 8 Mai 10 240 | 24 fast still SE 2 44 heiter heiter ) 38, 4 19 2010272229 stark NNW 4 30 schön schön 5 —, 47 26 235° | 29 fast still mo 54 heiter schön B) 50, 53 2 235 24:5 schwach SE 2 6 schön bewölkt 5 —, 56 9 3 29-5 fast still SSE 2 By! schön schön ) 9, 62 16 245 14°5 mäßig WNW2 68 bewölkt, vorher Regen Regen m. ztw. Sonnen- Tu Pr schein 6) 64, 66 21 230 e)o5) fast still wi 55 bewölkt ztw. Sonnen- schein, abds. Regen ° SR, ie 30 2415 27. fast still WNW1 44 bewölkt m. Sonnenschein schön, abds. Regen B) 7, — 240 | 29 still NNW 1 55 - schön heiter 5 79, — 12 PAD 025 fast still NW 3 60 schön, Juli bis 10% Regen | nachts Regen 5 8, 8 14 235 | 25'5 still N 67 bewölkt m. Sonnenschein schön b) 8891 25 230 | 28°5 mäßig WNW2 39 heiter meist heiter 6) oo ar Io) 280 a fast still ESE 1 | 58 schön ztw. Regen | 5 97, 100 6 5 | 21 fast still Nee 74 bewölkt, bis 11 Regen ztw. Regen D) 05 0 a E 15 äbig 3 ei ztw. 5 105, 108 September 3 2 23 mäßig WNW4 48 heiter ztw. Regen —, 112 26 sl | 21 fast still SE .2 68 schön heiter ) 115, 118 29 230 | 21 mäßig De) 68 bewölkt bewölkt B) ME Aa a ET a a In 4 Aeroplankton von Wien. 299 B park. Nährboden 4A Nährboden B Mittel 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 4 95 Zahl d. | Zahl d. | Zahl d. |R. Z. d.|R. Z. d.|R. Z. d.|| Zahl d. | Zahl d. | Zahl d. |R. Z. a.|R. Z. d.|R. 2. d. ges. Pilz Hefe ges. Pilz Hefe ges. Pilz Hete ges. Pilz Hefe 2. R. Z. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. 8 8 0 16 16 v 13 7 6 26 14 12 10 21 5 2 3 10 4 6 6 6 0) 12 12 ) 5 1 3 3 0 6 6 [0) 10 10 (0) 20 20 (0) 6 13 4 1 3 8 2 6 14 11 3 98 2 6 9 18 11 11 22 22 19 15 4 38 30 3 15 30' 3 3 6 6 8 4 4 16 8 5 11 14 10 98 20 18 15 3 36 30 6 16 32 W > a N 23 ur 14 13 1 38 26 2 — — 17 15 2 34 30 4 16 12 4 32 94 8 16 33 x a a a = — 238 27 1 56 54 2 — a 10 8 2 20 16 4 16 14 y 32 28 4 13 26 18 15 3 36 30 6 | 20 20 0) 40 40 0) 19 38 6 6 0) 12 12 0) 6 6 0) 12 12 ) 6 12 4 4 ) 8 8 ) an an 7 7 0) 14 14 0) u au EZ 2 D 2: 0 4 4 0) 4 4 0 8 8 0) 3 6 14 14 0) 28 28 0 8 7 1 16 14 9 11 22 7 6 1 14 12 2 = en 12 12 24 24 0 12 12 0 24 24 0 12 24 10 10 20 20 (0) 2 10 2 24 20 4 11 22 = — = en — = 4 3 1 8 6 D = = 10 9 1 20 18° 2 8 7 1 16 14 2 9 18 300 En Prch le, 1 2 3 4 7 8 9 Wetter vor und Aus- Versuchs- Namaz Windrichtung | Feuch- während Wetter setz- Aa x a 2a =® 4 2 9 20 10 10 = — 11 8 3 55 40 15 10 8 2 50 40 10 10 52 Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band, 40 304 F, Pichler, l 2 3 4 5} 6 7 8 9 10 11 Wetter vor und Aus- Versuchs- Henne Windrichtung | Feuch- während Wetter setz- Monat Tas |Stundelratur in Wind 8 ; ; s nummer ; und Stärke |tigkeit| des Aussetzens tags vorber | zeit (G> j der Schalen in. Min. 122, 1195 4 330 | 12 schwach SE 1 54 klar ztw. Regen 2 127, 130 13 20 | Ach mäßig WNWA4 47 klar schön 2 ar a | ae on I om | 7 schwach NNE 1 59 bewölkt bewölkt D 138, 141 31 320 | 145 fast still Ss ı 86 bewölkt, Nebel schön, i.d. Früh Nebel 2 144, 147 3 330 11 fast still NNW 1 si bewölkt, i. d. Früh Nebel bewölkt 2 150, 153 10 315 | 12-5 fast still NNW 1 78 bewölkt bewölkt, ztw. Regen 2 a, | Nom 2 | 28 | Won | sei wNnwi | 7 bewölkt, h i. d. Früh Regen | Regen, Nebel 2 163, 166 28 315 6 fast still NNW 2 71 bewölkt, i. d. Früh Nebel Regen 2 169, 172 1 320 6:5 schwach SSE 2 86 bewölkt, Nebel schön 2 Nas, ee 11 315 ‚schwach SSE 1 78 bewölkt, kurz vorher Regen bewölkt, Nebel 2 181, 184 Dezember | |, 315 8-5 mäßig il 83 schön, vorm. Nebel Regen 2 187, 190 20 320 2 fast still SE 1 62 schön Schnee, abds. starker Wind 2 193, 196 12 310 | 1-5 | fast still WNWI 71 bewölkt schön, abds. Nebel 2 199, 202 oe le reron mäßig STR! 81 bewölkt bewölkt 2 204, 207 23 235 —6 fast still ENE 1 63 heiter heiter 2 210, 213 13 | 315 | 0-5 | schwach Nw2 | gı bewölkt bewölkt 2 aa, au | Maar | eo | wen still Om 76 ‚heiter heiter 2 220,078 0 2 310 10% mäßig NNE 2 63 bewölkt schön “2 226, 229 8 335 7-5 schwach Ve 75 bewölkt, vorm. Regen bewölkt, Nebelreißen 2 232, 235 14 335 | 12:5 | Schwach. NHL 57 teilw. bewölkt bewölkt, Regen 2 März 238, 241 20 3 11:5 | schwach SE 1 58 bewölkt bewölkt, abds. schön 2 244, 247 23 3 5 schwach NE 1 55 bewölkt bewölkt 2 250, 253 28 315 5°5 stark NNW3 53 teilw. bewölkt Regen 2 256, 259 30 320 | 15 mäßig SSE 3 44 teilw. bewölkt schön 2 262, 265 A AR schwach | wsw2 | 46 schön, vorm. Regen |teilw. bewölkt 2 268, 271 10 35 10:5 schwach WSW I 41 bewölkt, April i. d. Früh starker Wind bewölkt, Regen 2 274, 277 13 315 | 15 mäßig schön schön 2 NNW 2 50 Aeroplankton von Wien. 305 Nährboden A Nährboden B Mittel 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Zahl dd. | Zahl’d. | Zahl d. |R. Z. d.R. Z. d|R Z. da. Zahl d. | Zahl’d. | Zahl d. |R. Z. AR. Z. d.R. Z. d ges. Pilz Hefe ges. Pilz Hefe ges. Pilz Hefs ges. Pilz Hefe A.Z R. 2. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. Kol. 9 5 4 45 25 20 15 5 10 75 25 50 12 60 12 2 10 60 10 50 13 7 6 65 30 30 12 62 15 5 10 75 25 50 36 2 34 180 10 170 25 127 14 13 1 70 65 5 11 5 6 55 25 30 12 62 73 4 69 365 20 345 80 Ü 73 400 35 369 76 382 | 11 4 (d 55 20 35 19 4 15 95 20 75 19 75 5 3 2 25 15 10 — — — — _— — — _ 5 2 25 15 10 13 5 (06) 25 40 9 45 9 6 45 15 30 6 40 30 10 42 3 2 1 15 10 } 8 7, 1 40 39 5 5 27 y | 7 3 4 35 15 20 11 4 7 55 20 35 9 45 76 5 71 380 25 355 107 5 102 535 25 510 91 457 4 1 20 5 15 4 2 ® 20 10 10 4 20 8 6 2 40 30 10 11 5 6 55 25 30 9 47 v 2 1 l 10 5 5 1 0 1 5 0 5 1 7 4 4 0) 20 20 0 1 0 5 5 0 2 12 7 B) 2 35 25 10 5 4 1 25 20 5 6 30 15 11 4 75 55 20 16 11 5 80: 55 25 15 77 5 4 1 29 20 5 3 2 1 15 10 5 4 20 il 1 20 105 5 100 21 2 19 105 10 95 Dil 105 9 4 5 45 20 25 8 2 6 40 10 30 8 42 6 3 3 30 15 15 1 5 30 5 25 6 30 8 3 5 40 15 25 45 0) 45 225 ) 225 26 132 1) 2 7 45 10 35 2 3 60 15 45 10 52 13 3 10 65 15 50 30 2 28 150 10 140 21 107 22 18 110 20 90 29 3 26 145 15 130 25 127 ol 48 298 15) 240 23 1 22 115 > 110 37 185 FePichVer, 306 Artenname USIPOÄN S]LISIS az] Sywwnsagq JUOIN JOup|ıquaprunsd "ds zunpıo umaso4 mımı2ar}ojwılda) SNSOMAIV.L ODMN swvaL4S1U SHAOoZIyNT ee ar | | | Ve a TEE I Te Tee Sp ee ee en nn wumayn] munı]]191M37 Sl oa ls 81126 ler rolle ala also alle. ol also el ll oval ol o| ojl olee OR: Kal ll, lc ! | | | | | | | | | | I I I & Bu u ee a a a ee er Al ae "ds vyn.10 3 Seel anal oo vll all.oni ll oe Sl Bell ou on] ol ol ln oe 5 S vnAoL | else elle > | | | | le lee ee Be Sl Fe Fee Fl SA EN EEE en a EA EEE ERS Ze > | ME EI HE SE SE Bea RERER I B | ds zenıppror1a | 0 I en son ee oe Role ee elek; online ee jaja nl © It | a A 1 Y I I Li I / Lu Pi | ds sro el ect all aszleen re|esl | eee | liren| Beae lea ee sul | ca an es es | ea Tree ze res 1 ee Eee N ar er | | — | I -ds D1.ADU.1a 7 welt sul@e . . . a ie . . . . . . . . . . . . . . . . el . . . . . . . . . . . . : | | | l | 1 | | | - ————————— en Li | | „ındand vıoydonmman cd aa = a as) en | BB En] ne rl ar harte Drae rule | ces oe erde ass as ea ee le el le | le ee gell anlen 2 | | | | | | | | | | ds vısypous rs le 2 nl Zu == au = AED - | - SIIIESIESHES r LEN | | | | = = :ds snyystadsy ” | | snpıpuvo snp1.s1adsy | | oo Ye 3 = | 1 ‚as Sn]1SAadsY | IK - a n | snonv]s sn]]1.S12dsY | o E Se) | ZI —- al = u SUE EIS SEE SEE SE Se — III ds zunnıodsopv]J | | S a - anne | | j -_ - II ds zunnodsopv]I | | | | ] | — T I :ds mıaodsopp]d ol © ° a De ee O0 D . c o . . . u © . . ö u . o Su = = . 5. || 30 5 ” ‘ 5 . 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Bar | EIER® | | | | | Apr le, REINER Son ea 31 123 186 15 2 3 240 467 1933 Velen niet alt Sl 247 (995) 238 184 4-9 100-5 3:9 56:6 ET ae en ER SR 86°7 Tale, (5°) 304 2 a! 12557 7a0) Do Noll os Se 18:8 72 126 8:5 85 (0) 1° 40 a >) AUKISE OR OR 32 2. 6 193 18 105) 88:3 35 DOu8 Sserieanlget ko aob oo Ro ee 22-4 Dei 194 18 1:4 92-8 35°7 571 Olkielaet u. SR 14:3 11:6 2 a 202 07 ve 27°5) 50-6 - et 1 je [6.) I 0) (>) ) =] nm {SC} == 1 er DD en Nowembar Se 14 Dez oe Dar 7:8 13:2 10-7 225 Bol) Bio Die N a mar lan 72 6 4:6 3-3 1:3 25 125 12-5 alba: 12 oe RE RRE MER 2 (0) 2 j 4 3°5 049 21022 16°5 807 Nino ME 15 4:3 10:7 7-4 3-5 3:8 Se ee 48:2 Spell, Io BEE oe a | 6 18-3 8 4 A 140 13-3 126°7 269 18-2 8:6 14-5 12-1 Da | 103-8 30:3 73-5 1 Bei einer Expositionszeit von 10 Minuten auf einer Fläche von zirka 70 cm?. a rn mn “ TREE BBESE FUTTER RE; lz £ I Be. N he? u ne a t WERNE FEN, BT ei 2 E AR ler En N ul j nr . = o B 2: Bm = Oraphische Darstellung des -ı monatlichen Keimgehaltes ... Dach =--------------—-____- Türkenschanzpark Straße Gesamtkolonien Schimmelpilzkolonien Hefekolonien SEE un ES — |BRPFE - NT SR T ASS man S zn — -——bhnnm Pichler, F.: Aeroplankton von Wien. Dezember Jänner Februar März April November Juni Juli August September Oktober Denkschriften d.kais. Akad.d.Wiss.matl.naturw.Rlasse,Bd. 95. Mai April Lith.Anst. Th. Bannwarth, Wien Autordel. GEOLOGISCHE BESCHREIBUNG DES VALBONATALES IN NORDOST- ALBANIEN ERGEBNISSE DER IM AUFTRAGE DER KAISERLICHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN IM SOMMER 1916 UNTERNOMMENEN GEOLOGISCHEN FORSCHUNGSREISE NACH ALBANIEN VON BERGRAT FRITZ KERNER v. MARILAUN K. M. k. Akad. MIT 2 PROFILTAFELN UND I KARTE VORGELEGT IN DER SITZUNG AM 13. DEZEMBER 1917 Im vorigen Jahre wurde ich von der Balkankommission der Kaiserlichen Akademie der Wissen- schaften mit der Aufgabe betraut, eine geologische Forschungsreise nach Albanien zu unternehmen. Von Seiten des k. u. k. Armee-Oberkommandos wurde die Bewilligung zu einer solchen Reise erteilt und der zu ihrer Durchführung nötige militärische Schutz gewährt. Die Kosten der Reise trug die Kaiser- liche Akademie. Die Wahl des Reisezieles blieb mir freigestellt und fiel auf die Südostflanke der Nordalbanischen Alpen und das ihnen ostwärts vorliegende Hügelland. Dieses die Schluchten von Valbona und das Krumatal umschließende Gebiet war geologisch noch ganz unerforscht. Franz Baron Nopcsa’s höchst wertvolle Aufnahmen und Studien dehnten sich rechts vom Drin flußaufwärts bis zum Tale von Curaj aus. Von da ostwärts vermißt man Nachrichten über den Gebirgsbau, bis man im Berglande östlich vom Flusse Kruma auf dem schon von Amie Bou& begangenen Pfade über die Cafa Prousit wieder von Geologen und Geographen schon beschriebenes Gebiet betritt. Der nächste im Norden schon aufgenommene Reiseweg Viquesnel’s führt jenseits des wasser- und länderscheidenden Kammes der Nordalbanischen Alpen durch Südmontenegro. Das vor der jetzigen militärischen Besetzung über- haupt erst einmal von einem Fremden, dem deutschen Ingenieur Steinmetz, durchzogene Valbonatal war bis in die jüngste Zeit auch in topographischer Hinsicht eine der noch am wenigsten gekannten Gegenden Albaniens. Die bis vor kurzem gezeichneten Karten waren fehlerreich; erst die neueste, vom Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Bd. 42 316 F. Kerner v. Marilaun, Militärgeographischen Institute gegebene Darstellung auf Blatt Krajsnici, Zone 36, Kol. XXI, liefert — sich noch jeder Aufzeigung fraglicher Details enthaltend — in ihren allein eingetragenen Grundzügen sein annähernd richtiges Bild. Das von mir zur geologischen Erforschung ausersehene Gebiet war nicht sehr ausgedehnt und konnte so nach vielen Richtungen hin durchstreift werden. Es lag mir als seit mehr als zwanzig Jahren mit Detailaufnahmen betrautem Geologen vielleicht näher, von einem ganzen kleineren Gebiete ein übersichtliches geologisches Bild zu liefern als einen oder zwei Reisewege von größerer Länge geologisch aufzunehmen. Die besonderen Umstände, unter denen meine Expedition stattfand, ließen es aber auch als passender erscheinen, das Arbeitsziel so abzustecken, daß es leichter durch ein längeres Verweilen an einigen wenigen Standplätzen als durch eine von Tag zu Tag erfolgende Weiterverlegung des nächtlichen Lagerplatzes zu erreichen war. Entsprechend der so einer geologischen Übersichtsaufnahme nahe gekommenen Art meiner Arbeit wurde es versucht, im folgenden die Mitteilung der Forschungsresultate nicht nach Reisewegen, sondern nach Geländeabschnitten zu gliedern. Das Fehlen einer kartographischen Grundlage erwies sich bei einer Übersichtsaufnahme aller- dings als störender, als wie es bei Begehung einzelner Reisewege empfunden worden wäre. Ein auf- getauchter Plan, einen Militärgeographen der Expedition beizugeben, ließ sich nicht verwirklichen. Allerdings wäre eine gleichzeitig mit geologischen Begehungen durchgeführte tachymetrische Auf- nahme ersteren noch nicht zugute gekommen. Sie hätte es aber ermöglicht, an Ort und Stelle als Freihandzeichnungen entworfene geologische Kartenskizzen nachträglich auf richtige Maße zu bringen. Von mir unternommene Versuche, mir die nötigsten topographischen Grundlagen selbst zu schaffen, kamen über bescheidene Anfänge nicht hinaus, da es mir sogleich klar wurde, daß schon der geringste hier notwendige Zeitaufwand die Hauptziele meiner Sendung beeinträchtigt hätte. So ist das gebrachte Übersichtskärtchen in seinen Einzelheiten wohl von den allen nach Augenmaß gezeichneten Kartenskizzen anhaftenden Fehlern nicht frei, welche in einer Überschätzung der Stärke von Krüm- mungen und in einer Überschätzung der Größe reich gegliederten Geländes bestehen. Betreffs der geographischen Nomenklatur schloß ich mich in Text und Karte genau an das schon oben erwähnte, vom Militärgeographischen Institute ausgegebene Blatt Krajsnici an. Eine Erkundung von Flurnamen bei den Eingebornen fand nicht statt; es wurde versucht, die vielen im Texte angeführten Gräben, Schluchten, Bergsporne und Hügel durch ihre Lagebeziehung zu den auf dem besagten Kartenblatte eingetragenen Ortsnamen zu bezeichnen. Ich überlasse es da gerne späterer, von mit der nordalbanischen Sprache und ihrer Transskription vertrauter Seite einsetzender Forschung, die geographische Wissenschaft zu bereichern. Der größere Teil des der geologischen Erforschung unterzogenen Gebietes erwies sich als aus Massengesteinen aufgebaut. Die mikroskopische Untersuchung der dort gesammelten Gesteinsproben und die Berichterstattung über die aus ihr gewonnenen Ergebnisse wurde von Hofrat F. Becke übernommen. Die sedimentären Schichten westlich des Valbonatales zeigen bei teils nur sehr spär- licher und unzureichender Fossilführung, teils völligem Fehlen von organischen Resten eine ziemlich große lithologische Manigfaltigkeit. Es lassen sich aber nur lokale Schichtfolgen und keine durch- greifende regionale Gliederung erkennen. Da ein zusammenfassendes Bild der stratigraphischen Ver- hältnisse bei dieser Sachlage im wesentlichen auf eine bloße Wiederholung der in der geologischen Gebietsbeschreibung anzuführenden einzelnen Profilbefunde hinausliefe, wird hier am Schlusse vom Entwurfe eines solchen Bildes abgesehen und nur ein tektonischer Überblick gegeben. Eine kurze Orientierung über die Gebietstopik sei dem Expeditionsberichte vorangestellt. Das Gebiet, dessen geologische Verhältnisse im! folgenden beschrieben sind, ist die von den Flüssen Valbona und Kruma gegen den Drin zu entwässerte nordöstliche Ecke Albaniens. Es zerfällt in zwei landschaftlich ganz verschiedene Teile, in einen westlichen gebirgigen und in einen östlichen mit den Formen des Hügellandes. Die Grenze zwischen beiden wird durch das untere und mittlere | Geologische Beschreibung des Valbonatales. 31 Valbonatal und durch das Tal des Tropojaflusses gebildet. Das im Westen dieser Täler sich erhebende Gebirge gehört den Nordalbanischen Alpen an und dürfte die höchsten Gipfel dieses Berglandes tragen. Es gliedert sich in zwei, vom obersten West-Öst streichenden Valbonatale, dem Tal von Dragobjs, geschiedene Abschnitte. Zur Rechten steht die bis gegen 2600 m aufragende Gebirgsgruppe der Maja Hekurave und Stüla Gris. Einen südlichen Vorbau derselben stellt die 1750 m hohe Korja Merturit dar. Links vom Tal von Dragobjs erhebt sich zunächst ein West-Öst streichender scharfer Grat und, durch die Klamm von Begaj von ihm getrennt, die bis gegen 2400 m emporsteigende Kette des Skülsen. Die Hekurave-Gruppe gipfelt in einem N bis S streichenden zerscharteten Felskamme, an dessen Östhang sich zahlreiche Schluchten zum Valbonatale hinabsenken. Die Skülsenkette streicht von SW gegen NO und birgt an ihrer, dem Tropojatale zugekehrten Südostflanke mehrere in ihren Anfangs- teilen schluchtartige, in ihren Endstücken sich zu flachen Gräben weitende Einschnitte. Gegen Ost streicht diese Kette bis zur Klamm, aus welcher der Tropojafluß hervorbricht. Das östlich vom Valbonatal liegende, sich bis zur Ebene des Erenik (bei Djakova) erstreckende Hügelland umgreift den Taleinschnitt des Krumaflusses in Gestalt eines gegen S sich öffnenden Huf- eisens. Dadurch, daß sich das Krumatal in seinem Anfangsstück gabelt und an die Zinken dieser Gabel jederseits eine dem Rande des Gebietes zustrebende Talfurche angeschlossen ist, Kommt es zu einer Abtrennung des Mittelstückes der hufeisenförmigen Bergmasse von ihren Seitenteilen. Das Quell- gebiet des Kruma, die Mulde von Bitüci erscheint so als eine zentrale Einsenkung in dem in Rede stehenden Hügellande, von welcher drei Tiefenzonen gegen NO, SO und W ausstrahlen. Die gegen SO abgehende Furche wird durch das Krumatal selbst gebildet, die nach NÖ ausstrahlende Senke durch den linken Quellgraben des Kruma, durch die Einsattlung der Cafa Skols und die von dieser zum Ereniktale verlaufende Talfurche. Die westwärts streichende Tiefenzone setzt sich aus dem rechtsseitigen Quellgraben des Kruma, aus der Einkerbung der Cafa Lusz und aus dem Tälchen der in den Tropoja mündenden Bistrica zusammen. Das nördliche Teilstück des Hügellandes wird selbst wieder durch eine W-—-O streichende Tiefenzone gequert, die durch den flachen Sattel der Cafa Morins und die sich beiderseits von ihr entwickelnden Taleinschnitte zustande kommt. Der südwärts von dieser Zone liegende Gebietsteil wird durch die Mulde von Majdan in eine östliche und west- liche Hügelgruppe zerlegt. Das östliche Hügelland reicht bis zur Cafa Prousit und den von ihr gegen N und S abgehenden Gräben, jenseits welcher die Bergmasse des Bastriku beginnt. Das rechterseits des Krumaflusses ausgebreitete Gelände erfährt durch zwei südwärts gegen den Drin verlaufende Gräben und die nordwärts gegen den Valbona zu sich öffnende Talmulde von Pjani eine Gliederung in mehrere Rücken. Das untere Valbonatal. Westhang. Das untere Valbonatal stellt einen ziemlich engen Einschnitt dar, in dessen Grund es nut in sehr beschränktem Maße zur Entwicklung einer Talsohle kommt. Seine rechtsseitige Flanke wird durch die Östhänge der Korja Merturit und des nordwärts von ihr aufragenden Gebirgskammes gebildet. Zur Linken wird es durch die Karma Krajsnic und den in der nördlichen Fortsetzung dieses Hügels hinstreichenden Höhenzug begrenzt. Die Korja Merturit war der östliche Grenzpfeiler des von Nopcsa nordwärts des Drin geologisch untersuchten und topographisch aufgenommenen Gebietes. Über die geologischen Verhältnisse der Südseite der Korja berichtet dieser Forschungsreisende folgendes: »Am Abhange der nördlich von Raja emporragenden Korja kommen in weichen, matten, braunen, blätterigen, zum Teil aber sandigen Tonschiefern unweit der Fusa Cafs zahlreiche Gerölle von Caprotinenkalk vor. Der Schiefer fällt im großen und ganzen gegen Südosten und oberhalb der Fusa Cafs kann man die Auflagerung des 318 F. Kerner v Marilaun, Schiefers auf die erodierte Oberfläche eines massigen, grauen, etwas breccienarligen, gleichfalls süd- ostfallenden Kalkes erkennen, der, überall von Tonschiefer überlagert, von der FuSa Cafs zur Kisa Ancitit hinabzieht. Kleinere und größere Brüche lösen die Schieferdecke des Korjaabhanges in ein- zelne Streifen.« Die von Nopcsa angegebenen Merkmale der Korjaschiefer beziehen sich auf die vor- herrschende Ausbildung derselben. Mehrorts sieht man auch mit feinsten Glimmerschüppchen über- streute seidenglänzende Schiefer, die Farbe ist zuweilen grünlichgrau, die Absonderungsart erscheint manchmal auch griffelig oder engklüftig. Die Kluftflächen weisen teils rostfarbige, teils violettschwarze Überzüge auf. Neben sandigen Tonschiefern kommen auch braun anwitternde kubisch-klüftige Sand- steine vor, die auf den Kluftflächen gleichfalls dunkelviolette hämatitische Belage zeigen. In einem der Gräben bei Raja sieht man auch einen grauen, gelb anwitternden körnigen Kalk in dünnen Lagen mit dem Tonschiefer wechseln. Der Kalk am Südhange der Korja ist durch das Vorkommen vieler, sich bei wenig gewundenem Verlaufe öfters kreuzenden weißen Kalzitadern ausgezeichnet, von denen die breiteren manchmal zu Knauern und Linsen anschwellen. Diese Aderung erwähnt Nopcsa von einem Vorkommen desselben Kalkes bei Kokdoda südlich des Drin. Die brecciöse Ausbildung gibt sich durch das Erscheinen eckiger dunkler Flecken und gesprenkelter Gesteinspartien deutlich zu erkennen. Stellenweise ist der Kalk an der Oberfläche mit kleinen gelben Kalzitdrusen besetzt oder mit kleinen Sinterbildungen über- krustet. An den unteren Südhängen der Korja herrschen Schiefer weitaus vor. Man sieht sie in zahl- reichen tiefen Wasserrissen bloßgelegt, zum Teil auch auf den diese Einschnitte trennenden Rücken zutage treten, wogegen die Hänge selbst größtenteils schuttbedeckt sind. Die Schiefer erscheinen verquetscht und verdrückt und weisen örtlich sehr wechselnde Lagerungsformen auf. Oberhalb der Kirche von Raja sieht man auch Sandsteine reichlich entwickelt. Unterhalb der Quelle Marnats treten massige, dickbankige Kalke auf, teils als lose Blockeinschlüsse in den Schiefern, teils als Klippen der erodierten Unterlage dieser Gesteine erkennbar. Sie zeigen stellenweise 30 bis 35° steiles Einfallen. gegen OSO, wogegen die in ihre Hohlformen hineingepreßten und an ihren Riffen klebenden Schiefer mannigfach verbogen und zerknittert sind. Eine große, weiter oben anzutreffende, zum Teil zerworfene Kalkmasse fällt scheinbar steil bergwärts ein, doch dürfte es sich hier nicht um Schicht-, sondern um Kluftflächen handeln. Bergaufwärts von diesem Kalkvorkommen folgt wieder eine Schieferzone, die mit vielen, von den höheren Hängen stammenden Kalktrümmern bestreut ist. Der hier anstehende Schiefer ist von etwas größerer Härte und von etwas festerem Gefüge als jener an den unteren Hängen und enthält keine Sandsteinlagen. Beim weiteren Aufstiege trifft man wiederum Kalk, der hier in dünne Bänke gut geschichtet ist und 40 bis 45° steil gegen SO bis SSO verflächt. Dieser Kalk läßt mehrorts eine Wechsellagerung mit Schieferbänken erkennen und auch die Auflagerung der vorgenannten festeren Schiefer auf ihn ist eine anscheinend konkordante. (Taf. I, Fig. Il.) In diesem Kalke fand ich ober- halb des Quelltümpels am Wege von Raja zur obersten Alm an zwei Stellen sichere Rudistenreste, und zwar Längs- und Querschnitte von Radioliten. Betreffs der petrographischen Beschaffenheit stimmt der dünnbankige, mehrorts mit Schiefer wechselnde Kalk ganz mit dem massigen Kalke über- ein, der die erodierte Unterlage der Schiefer an den tieferen Korjahängen bildet. Nopcsa erwähnt das Vorkommen eines rudistenhaltigen Kalkeinschlusses in den blättrigen Tonschiefern von Trovna auf der Südseite des Drin. Am Rande der über den Südhang der Korja hinstreichenden Geländestufe, über welche sich die Gipfelregion der Korja erhebt, zeigt der dünnbankige graue Kalk steiles ostsüdöstliches Fallen. Die grasige Stufe, welche als Almboden dient, verdankt dem Auftreten eines Schieferbandes ihr Dasein. Der aber nur an wenigen Stellen unter vielem Kalkschutt hervorsehende Schiefer fällt zunächst dem Stufenrande steil gegen NNW, dann nimmt er Seigerstellung an, um gegen den Fuß des Gipfelkammes hin wieder mäßig steil (30°) gegen NNW zu verflächen. (Taf.I, Fig. III.) Der hier anstehende Schiefer (reologische Beschreibung des Valbonalales. 519 ist sehr dünnplattig bis blättrig, rostbraun gefärbt und sieht wieder mehr den weicheren Tonschiefern an den unteren Hängen ähnlich. Die Gipfelregion der Korja baut sich aus einem Kalke auf, der von jenem an den unteren Hängen sehr abweicht. Man hat es hier mit einer eigentümlichen, wohl durch tektonische Vorgänge mitbedingten Gesteinsausbildung zu tun. Der Gipfelkalk der Korja erweist sich im frischen Bruche als feinflaserig bis körnig, zum Teil auch oolithisch, stellenweise breccienartig, er ist von grauer Farbe und von feinen Kalzitäderchen durchtrümert, seine gebleichten Anwitterungs- flächen zeigen eine eigentümliche, aus unregelmäßigen, eckigen oder ovalen Flecken, parallelen feinen Streifen und gewundenen Bändern bestehende Zeichnung und erscheinen wie mit mehligem Staub bestreut. Mehrorts, so besonders gleich oberhalb des vorgenannten Schieferbandes führt der Kalk Durchschnitte von großen Bivalven, unter denen manche durch ihre Herzform an Megalodonten erinnern. Man hat es hier vermutlich mit jenem Gliede des tieferen Mesozoikums zu tun, das Nopcsa in seiner Übersicht der Schichtfolge in der nordalbanischen Tafel als »hellen geflaserten Kalk mit relativ häufigem Vorkommen von mehr als eine Spanne Durchmesser aufweisenden Megalodontenquer- schnitten« anführt. In abgestürzten Blöcken sah ich solche Querschnitte auch noch unterhalb des Schieferbandes, das den Gipfelbau der Korja von ihrem Sockel trennt. Der besagte Kalk ist in mäßig dicke Bänke abgesondert, deren Schichtköpfe ziemlich scharfkantig erscheinen. Sein Einfallen ist am Hange ober jenem Gesteinsbande ein mittelsteil gegen SSO gerichtetes. Unterhalb des Gipfels maß ich 50 bis 60° steiles Verflächen gegen SO, auf diesem selbst wieder 45 bis 50° steiles nach SO bis SSO. Den Schiefern lagert der Kalk somit diskordant an. Der Kamm der Korja gipfelt in einer Anzahl kleiner felsiger Kuppen. Westwärts spaltet er sich in zwei Grate, die ein grasiges Hochtälchen umschließen. Am Ostfuße der Korja Merturit, dem der von Raja nach Gegusenj führende Pfad folgt, zeigt sich nachstehender Befund: Zunächst nordwärts vom Kirchlein von Raja quert man mehrere verzweigte Wasserrisse, in denen stark gefaltete Tonschiefer und sandige Schiefer bloßliegen, die ein regionales ONO- bis O-Fallen zeigen. Die Rinnsale sind mit vielen Blöcken von grauem, weißgeädertem Kalke erfüllt, an denen stellenweise noch Reste der in sie hineingepreßten Schiefer kleben. Unterhalb des Kirchleins reichen die Schiefer bis zum Valbonafluß hinab, weiter nordwärts, wo dieser etwas gegen W ausbiegt, bestehen die stark zerklüfteten Uferfelsen aus verwittertem Peridotit, der vom linken Flußufer herübergreift. Ein etwa tausend Meter nordwärts vom Rajaner Kirchlein sich an den Ostfuß der Korja lehnender Hügel baut sich gleichfalls aus Olivinfels auf, der auch hier sich vom frischen Gestein scharf abhebende Verwitterungskrusten zeigt. Eine hinter diesem Hügel höher aufragende Kuppe und der Abhang weiter talaufwärts gehören der Schieferzone an. Im Hintergrunde der Wald- schlucht, die gleich südwärts vom Olivinfelshügel gegen den Valbona hinabzieht, steht aber schon Kalk an, der weiter talaufwärts dann bis zum Flusse herantritt. Dieser Kalk ist sehr feinkörnig, im Bruche grau, sehr licht anwitternd, ohne deutliche Schichtung und führt stellenweise viele, aber nicht näher deutbare Durchschnitte von Bivalven. Seine Lagebeziehung zum Tonschiefer läßt sich nicht erkennen. In einem dicht bewaldeten Graben, der nicht weit taleinwärts vom Olivinfelshügel zum Valbona- flusse hinabzieht, tritt wieder wechselnd steil gegen ONO und NNO verflächender Tonschiefer auf, der dünne Lagen eines harten, eisengrauen und mattglänzenden Schiefergesteins enthält. Er wird bald wieder durch Kalk ersetzt, der an einer Stelle 65° steiles NNO-Fallen zeigt und einen größeren Geländevorsprung formt. (Taf. I, Fig. VL.) Dann folgt nochmals Tonschiefer, der an den Scheitel des vom Unterlaufe des Valbona beschriebenen, gegen W konvexen Bogens die steilen Uferböschungen bildet, und hierauf neuerdings ein Kalk von ähnlicher Beschaffenheit wie in den vorgenannten Zügen Dieser formt, mittelsteil gegen NNW verflächend, einen bis an den Valbonafluß vortretenden Felssporn Jenseits dieses Spornes kommt man zu einem Quelltopf, dessen Wasser bei hohem Stande über die den Topf vom Flußbette des Valbona trennende Barre überfließt, bei tiefem Stande aus dem Fuße dieser Barre in den benachbarten Flußlauf gelangt. Gleich nordwärts von diesem Quell zeigt sich 320 F. Kerner v. Marilaun, nochmals am Ufer ein räumlich beschränktes Vorkommen von Schiefer, das sich aber nicht weit am Abhang hinan verfolgen läßt. Man hat es bei diesem wiederholten Wechsel von Tonschiefer und Kalk wohl mit durch Staffelbrüche bedingten Wiederholungen zu tun, wie sie Nopcsa auch auf der Südseite der Korja sah. Taleinwärts von dem letztgenannten kleinen Schiefervorkommen führt der dem Westufer des Valbona folgende Weg eine längere Strecke über Kalk. Derselbe weist hier jenes brecciöse Gefüge und jene Kalzitdurchtrümerung auf, welche die kalkige Schieferunterlage an den Hängen ober Raja zeigt. Der Übergang des lichten in den dunkelgrauen Kalk erfolgt rasch, läßt sich aber nicht genauer ver- folgen, da man nur einzelne kleine Riffe von beiden Gesteinen im Schuttboden bloßliegen sieht. Der graue weißgeäderte Kalk hält bis zur schluchtartigen Mündung des auf der Nordseite der Korja ein- geschnittenen Grabens an, wo er in Wechsellagerung mit braunem Tonschiefer tritt. Gleich weiter nordwärts tritt die Schieferhornsteinformation zutage, die jenseits des Geröllbettes von GeguSenj von Olivinfels abgelöst wird. Die flußaufwärts von der Mündung dieses breiten Wildbachbettes folgende Strecke des Valbonatales ist eng, felsig und unwegsam. Das untere Valbonatal. Osthang. Der Hügel Karma Krajsnic, welcher östlich von der Mündung des Valbonatales aufragt, ist mit dichten Waldungen bedeckt, an seinem vom Valbona und vom Drin bespülten West- und Südwest- fuße bieten sich aber viele Aufschlüsse dar. An der Stelle, wo der Weg von Firza ins Valbonatal mittels einer Fähre den Drin quert, etwa 1 km aufwärts vom Zusammenfluß des Valbona mit dem Drin, steht am rechten Ufer dieses letzteren ein sehr dunkler, knollig abgesonderter Schiefer an, welcher mäßig steil gegen ONO verflächt. Er enthält weiße Kalkspatadern und graue kalkige Linsen und Nester, die auch von weißem spätigem Kalk durchtrümert sind. Der Ufersaum ist da mit Blöcken eines grünlichgrauen, ockergelb verwitternden Olivin- und Pyroxengesteins übersät. In der Waldschlucht, welche gleich flußaufwärts von der vorgenannten Fähre in den rechten Uferhang des Drin eingreift, sieht man beiderseits an jähen Böschungen steil gegen NNO einfallende Schiefer aufgeschlossen, die mit grauen Kalken wechseln. Diese Schiefer sind grobblättrig und von silbergrauer Farbe und so von den vorgenannten in Textur und Farbenton verschieden. Über diesen Schiefern zeigen sich rechterseits am Hange oberhalb des Drin harte, dunkelgraue Sandsteine auf- geschlossen, noch höher oben trifft man das die Blöcke am Drinufer formende Massengestein verwittert in vielen Trümmern an. Das durch die Schlucht dem Drin zustrebende Bachrinnsal ist mit Serpentin- blöcken erfüllt. Talabwärts von der Mündung dieses Rinnsales steht an der rechten Uferböschung des Drinflusses grünlichgrauer Schiefer im Wechsel mit grauem, klüftigem Kalke an. Das Schichtfallen ist auch hier zumeist ein steil gegen NNO gerichtetes. Eine der den Schiefer durchziehenden Kalkbänke formt eine von Epheu überrankte Felswandstufe, an deren Fuß dicht am Flußufer Quellwasser ent- springt. Am Felssporne östlich von der Mündungsstelle des Valbona in den Drin steht ein im Bruche dunkelgrüner, außen grünlichgrauer, von weißem Kalkspate durchäderter, feinschuppiger Schiefer an. Er ist sehr stark zerklüftet, undeutlich geschichtet und scheint mittelsteil gegen Ost zu fallen. Dieser Schiefer macht den Eindruck eines sehr gequälten und zerrütteten Gesteins. Nach oben zu geht er in eine ganz zermürbte, von Kalzitbändern durchtrümerte weiche Gesteinszone über, die von dunklem Knollenschiefer überlagert wird. Die Grenze gegen letzteren ist scharf. (Taf. I, Fig. 1.) Innerhalb dieses Knollenschiefers liegt eine kleine Masse von sehr dunklem, braun anwitterndem feinkörnigem Sandstein, welcher von großer Härte ist und einen Zerfall in scharfkantige Trümmer zeigt. An der linken Uferböschung des Valbona zeigt sich Nlußaufwärts vom eben genannten Sporn schwarzer, glänzender, von Adern weißen Kalkspates durchzogener knolliger Tonschiefer. An einigen Stellen ist er zum Teil mit brauner Verwitterungsrinde behaftet, anstehend zu sehen, reichlich trifft man ihn in losen Massen, Über ihm folgt Olivin- und Pyroxenfels, der sich weiter talaufwärts zum Geologische Beschreibung des Valbonatales. 321 Flußufer herabsenkt und so den Aufschluß von Knollenschiefer zum Auskeilen bringt. Dieser Schiefer entspricht dem von Nopcsa als Gjanischiefer bezeichneten und von ihm als Reibungs- und Quetsch- produkt erkannten eigentümlichen Gesteine. Das Übergreifen dieses für die Tektonik Nordalbaniens hochbedeutsamen Gesteins auf das östlich vom Valbona liegende Gebiet ist vom genannten Forscher für den Südfuß des Hügels Karma Krajsnic bereits festgestellt und für dessen Westfuß auch schon ‚ angenommen worden. Auf p. 46 seiner Arbeit über die Stratigraphie und Tektonik des Wilajets Skutari heißt es: »Nördlich von Poravi ist am Fuße des Karmahügels im Stammesgebiete vom Krajsnic tatsächlich unmittelbar unter dem Serpentin Gjanischiefer vorhanden. Auf der jene Arbeit beglei- tenden Kartenskizze tritt der Aufbruch mittel- und älterer mesozoischer Schichten von Thaci, beider- seits von Zonen von Gjanischiefer besäumt, bis an den Drin heran, wobei die breite westliche dieser Schieferzonen gleich östlich von Raja diesen Fluß erreicht. Auf der neuen Kartenskizze Nopcsa’s ist jener Aufbruch auf das rechte Drinufer hinübergezogen, jedoch so, daß er dort rasch zum Auskeilen kommt. Der Besuch der Karma Krajsnic führte somit zu einer Bestätigung des vom genannten Forscher gegebenen kartographischen Bildes. Das Massengestein, unter welchem der Gjanischiefer kurz vor der Mündung des Valbona auf- taucht, begleitet die linksseitige Uferböschung nur eine kurze Strecke weit. Der aus dem östlichen Talhange weit vortretende Felssporn, welcher eine starke westliche Ausbiegung des Valbonalaufes kurz oberhalb seiner Mündung mit sich bringt, besteht aus Korjaschiefer. Dieser zeigt hier jene Aus- bildung, die an den oberen Hängen der Korja herrscht; der ihn begleitende graue, weißgeäderte Kalk tritt hier aber nicht in zwischengeschalteten Bänken, sondern in unregelmäßig eingelagerten Linsen auf. (Taf. I, Fig. X.) Solche Linsen sieht man an der Uferböschung gleich flußabwärts von der äußersten Spitze des Felsspornes, die selbst aus einer vom Schiefer umwallten Kalkmasse besteht. Der Schiefer ist mehrorts gefältelt und verbogen. Die Richtung des 30 bis 40° steilen Verflächens schwankt zwischen OÖ und NO. Die vorgenannte Kalkmasse fällt gegen ONO ein. Talaufwärts vom Felssporne tritt der Olivinfels wieder an das linke Flußufer heran. Er greift dort, wie erwähnt, auch auf die rechte Tal- seite hinüber. Die Lagebeziehung des Schiefers zum benachbarten Peridotit ist nicht zu ersehen, da Schutt und dichtes Buschwerk die Gesteinsgrenze verhüllen. Ein zweites Übergreifen der Olivingesteine auf das rechte Ufer des Valbona findet — wie auch schon angegeben wurde — etwa I km nordwärts vom Rajaner Kirchlein statt. Von da talaufwärts bildet dann das Flußbett selbst die Grenze zwischen den sedimentären Schichten und dem Intrusivgebiete bis zur Mündung des Wildbaches von Gegusenj, wo ein neuerliches Übergreifen der Olivin- und Pyroxengesteine auf die westliche Talflanke erfolgt. Das untere Valbonatal enthält im Gegensatz zum mittleren Talabschnitte nur junge fluviatile Bildungen. Flußabwärts vom genannten Sporne ist auf dem linken Ufer eine 2m hohe Lehmterrasse sichtbar. Eine größere, aus Schotter bestehende Terrasse zeigt sich in der Erweiterung der Talsohle bei DuSaj, 2 km talaufwärts von Raja. Rezente Flußanschwemmungen sind wohl reichlich vorhanden, doch treten sie nicht sehr hervor, da der Valbona ein das ganze Jahr hindurch sein Bett zum großen Teil ausfüllendes Gewässer ist. Er tritt hierdurch in Gegensatz zu seinem größten Nebenflusse, dem Tropoja, welcher im Sommer sehr wasserarm wird und alsdann riesige Geschiebemassen bloßlegt. Außer den nur schwach entwickelten Terrassen im Talgrunde sieht man in der Mündungsregion des Valbona auch noch Anzeichen einer Hochterrasse, welche in das Anstehende einschneidet. Am deut- lichsten läßt sich eine Stufenbildung auf dem linken Hange des Drintales bei Firza und Gropa wahr- nehmen. Auf dem rechten Ufer des Valbona ist in den Profilen der Gehängevorsprünge nordwärts von Raja eine leichte Einkerbung erkennbar. Auch auf der Westflanke der engen Strecke des Valbonatales zwischen Demusaj und Grigaj sind Andeutungen einer höheren früheren Talsohle vorhanden. Das Gelände flacht sich dort unterhalb der mittleren Gehänge ab und senkt sich dann steil in die Schlucht hinab, zu der sich die Talrinne des Valbona oberhalb der Mündung des GeguSenjbaches verengt. Auf der Strecke zwischen der Talweitung von DuSsaj und der eben genannten Mündunsgsstelle ist das DD D F. Kerner v. Marilaun, Flußtal auch schon eng und der Valbona reißend. Vor der noch stärkeren Einengung weiter flußauf- wärts kommt es aber noch zur Entwicklung einer kleinen Talsohle, die einem sehr flachen Schotter- delta des Gegusenjbaches entspricht. Das mittlere Valbonatal. Das mittlere Valbonatal stellt eine weite Mulde dar, die zwischen den Vorhöhen des Gebirgs- kammes der Stüla Gris und dem ostwärts von diesen Höhen gelegenen Hügellande liegt. Der Fuß der westwärts aufragenden Höhen gibt dieser Mulde nach dieser Seite hin einen deutlichen Abschluß. Gegen Osten und Norden ist sie aber nur sehr undeutlich begrenzt und geht hier in das sich zu ihr hin öÖffnende Talbecken von Lusz und in das in sie mündende Tropojatal allmählich über. Ersteres erscheint so wie eine Nische in der östlichen Talwand, letzteres erweist sich aber als die nördliche Fortsetzung der Valbonamulde. Das vom Oberlaufe des Valbona wild durchschäumte Tal stellt dagegen nur einen engen westlichen Ast der Haupttalmulde dar. An den Westhängen des mittleren Valbonatales kommen die als Schieferhornsteinformation zusammengefaßten Bildungen zu mächtiger Entwicklung. Die über diesen Hängen sich erhebenden Berggipfel werden durch mesozoische Kalk- und Dolomitmassen geformt. Das hohe Hügelland im Osten baut sich ganz aus Olivin- und Pyroxen- gesteinen auf. Sie reichen großenteils noch auf die rechte Talflanke hinüber, das Fußgestell der Schiefer und Kalkberge bildend. Der Talgrund kommt so noch in das Gebiet der Intrusivgesteine zu liegen. Da diese Gesteine im Westen aber doch nur eine geringe Rolle spielen und das Gesamtbild des Geländes kaum beeinflussen, erscheint das mittlere Valbonatal als schönes Beispiel jener Art von Tälern, in welchen ein durch geologische Verschiedenheit bedingter großer landschaftlicher Gegensatz zwischen beiden Talseiten besteht. Da die geologische Beschreibung der Talhänge mit jener der in sie einschneidenden Seitengräben zusammenfällt, kann in diesem vorausgehenden, das Haupttal betreffenden Abschnitte nur die Ausfüllung des Talgrundes Gegenstand der Besprechung sein. Diese Ausfüllung besteht aus flach gelagerten Konglomeraten, wie solche mehrorts in Albanien und in den anstoßenden Gebieten angetroffen werden und für die jüngste geologische Geschichte dieser Länder sehr bedeutsam sind. Sie füllen den Grund des mittleren Valbonatales fast vollständig aus. Der Hauptfluß dieser Talmulde, die Endstücke der ihm rechts zustrebenden Bäche und die große östliche Ader des Valbonaflußes, der Tropoja, haben in die konglomeratische Decke tiefe Einschnitte gegraben, zwischen denen sich ganz flaches Gelände ausdehnt. Flußabwärts reichen diese Konglo- merate bis an die Mündung des Wildbaches von Grigaj, wo das Valbonatal die auf seiner engen Strecke unterhalb Gegusenj eingehaltene Richtung gegen SSW mit einer westsüdwestlichen vertauscht. Sie sind hier aber aui die rechte Talseite beschränkt und bilden auch hier nur einen schmalen, von zwei Bachrinnen durchquerten Ufersaum längs der aus Peridotit bestehenden untersten Talwandung. Zur Linken reichen in diesem Talabschnitt die Massengesteine bis an das breite Flußbett des Valbona, welches hier die aus der Mulde von Pjani kommende Busterica aufnimmt. An der Mündung dieses Wasserlaufes zeigt sich eine mächtige Entwicklung von rezenten Bachgeschieben und eine Uferbank von älterem Kalkschotter, der durch seine blendend weiße Farbe gegen das rötlichgelb verwitternde Gebirge scharf absticht. Die Konglomerate rechts vom Bette des Valbona bestehen aus nicht besonders großen Kalkgeschieben, die unter Beimengung von Quarz- und Hornsteinkieseln und von Schieferbrocken durch ein kalkiges Zement verbunden sind. Von der Bustericamündung bis zur Vereinigungsstelle des Valbona und Tropoja besteht auch das rechte Flußufer wieder aus Olivinfels, von da lalaufwärts trifft man aber beiderseits des mittleren Valbona nur noch Konglomerate an. Zur Rechten bilden sie da eine steile, stellenweise überhängende Uferböschung, links erhebt sich ein von Felsbändern durchzogener hoher Uferhang. Er entspricht dem Westabfalle eines durch die genannten beiden Flüsse aus der Konglomeratdecke herausgeschnittenen Tafelberges, welcher sich entsprechend der Verlaufsrichtung jener Flüsse in Nordsüdrichtung erstreckt, das mittlere der drei durch diese Zerschneidung zustande kommenden Deckenstücke bildend. { 1 h Geologische Beschreibung des Valbonatales. 88) ID wu Das westliche dieser Stücke, das als eine an den Westabhang des mittleren Valbonatales sich anlehnende Terrasse erscheint, wird selbst wieder durch tiefe Einrisse, die sich teils erst in dieser selbst entwickeln, teils die Enden der aus dem Gebirge kommenden Gräben sind, in mehrere Teile gegliedert. Südwärts von Bunjai breitet sich über die konglomeratische Decke viel rostfarbiger Ver- witterungslehm der westlich angrenzenden Olivinfelshügel. Sehr reichlich trifft man hier auf sekundärer Lagerstätte Quarztrümmer an. In dem Endstücke des Grabens nördlich von der Djamja von Bunjai stehen die zu Konglomerat verfestigten alten Schotter beiderseits in dicken, flach liegenden Bänken an. Sie gehen talaufwärts, wo sie zur Bildung eines Wasserfalles Anlaß geben, in grobe Breccien über. In einem tiefen Canon mit teilweise senkrechten Wänden durchbricht der aus der großen Schlucht von Marghegai herab- kommende Bach die alte Flußterrasse am Westufer des Valbona. Hier kann man den mit Annäherung an das Gebirge sich vollziehenden Übergang des Konglomerates in eine Trümmerbreccie gut verfolgen. Weiter nordwärts folgt dann noch ein kleiner Cafon in der Konglomeratterrasse, den man wie die beiden früheren am Wege von Bunjai nach Djakova durchqueren muß, ehe man den Valbona in tief eingeschnittenem Bette überschreitet. Der Steilabfall der rechten Uferseite ist hier in zwei breite Stufen gegliedert. Auch an der linken Uferböschung läßt sich weithin ein Fortstreichen zweier Felsbänder erkennen. Man trifft da ein sehr grobes Konglomerat aus faust- bis kopfgroßen Geschieben. In seiner Zusammensetzung spiegelt sich die große lithologische Mannigfaltigkeit des südlichen Vorlandes der Skülsenkette wieder. Als Kittmasse wird in der Gegend um Bunjai oft reiner Kalksinter angetroffen. Das wie ein langgestreckter Tafelberg erscheinende Mittelstück der Konglomeratdecke zwischen Valbona und Tropoja ist großenteils ganz eben und mit von Eichenwald beschatteten Dickichten von Adlerfarn überwuchert. Der die rechte Uferwand der letzten Strecke des Tropoja bildende Südabfall dieses Tafelberges ist sehr reich an den für junge Konglomerate oft bezeichnenden Reliefformen, wie kleinen Höhlen, Hohlkehlen und Gesimsen. Der linke Uferhang gegenüber baut sich aus Massen- gesteinen auf. Bemerkenswert ist das Aufquellen von Grundwasser im breiten Endstücke des Geschiebe- bettes des Tropoja und im Flußbette des Valbona gleich oberhalb der Mündung des ersteren. Fluß- aufwärts von der Einmündung der Bistrica bleibt das Tropojabett noch lange ziemlich breit und von steilen Konglomeratstufen begleitet. Nicht weit nordwärts von der Stelle, wo der Weg von Bunjai nach Djakova nach Überquerung des zwischen Valbona und Tropoja stehenden Tafelberges an dessen Östrand gelangt, endet dann die Konglomeratablagerung als zusammenhängende Decke; in kleinen Resten läßt sie sich aber noch weit in das untere Tropojatal hinein verfolgen. Der zur Linken des Tropojabettes ausgebreitete östliche Teil der Konglomeratdecke reicht bis zum Westfuße des Berges Kodra Lusz und der ihm nordwärts vorgelagerten Höhen. Gegen Süd fällt dieses ausgedehnte, ebene bis flachwellige Gelände zum breiten Bachbette der Bistrica ab. An diesem Steilabfalle zeigt sich längs der untersten Verlaufsstrecke der Bistrica eine bedeutende Lehmentwicklung die — obwohl im Aussehen den Verwitterungsschichten neogener Mergel ähnelnd — aus jüngerer Zeit stammen dürfte Von Gesteinsarten sind in den alten Schottern dieser Gegend neben Schiefern auch Quarzkonglomerate viel vertreten. Das obere Valbonatal. Das obere Valbonatal erweist sich als ein enger und sehr tiefer Einschnitt im Gebirge westlich von der weiten Mulde, die der Mittellauf des Valbona in Nordsüdrichtung durchfließt. Es bildet nur in hydrographischer Beziehung den oberen Abschnitt des Valbonatales; als orographisches Anfangsstück dieses Tales könnte man wohl eher das untere Tropojatal bezeichnen, da es als unmittelbare rück- ‚läufige Fortsetzung des ersteren erscheint. Lange galt das obere Valbonatal auch nur als die bedeutendste der in den mittleren Talabschnitt von Westen her einmündenden Felsschluchten. Erst spät rang sich die Ansicht durch, daß es sich da um eine sich sehr weit gegen West erstreckende Tal- furche handle, und als dieser Fortschritt in der Erkenntnis schon gewonnen war, fiel er wieder der Denkschriften der malhem..nalutw. Klasse, 95. Band. 43 324 F., Kerner v. Marilann, Vergessenheit anheim, bis erst in jüngster Zeit der richtige Sachverhalt neuerdings zur Klarstellung gelangte. (Siehe Baron Nopesa: Zur Geschichte der Kartographie Nordalbaniens. Mitteilungen der k. k. Geographischen Gesellschaft, Wien 1916.) Das obere Valbonatal entwickelt sich in dem vormals als Prokletje bezeichneten zentralen Knoten der Nordalbanischen Alpen, beschreibt zunächst einen gegen Nord konvexen Bogen und wendet sich dann gegen Ost, um so unter rechtem Winkel auf die nord- südstreichende breite Rinne des mittleren Valbonatales zu stoßen. An der Stelle, wo der vorgenannte Bogen mit dem westoststreichenden Talabschnitt zusammentrifft, zweigt rechts ein Seitental ab, aus dem man über einen Sattel, die Cafa DroSks in das Curajtal gelangt. Ich konnte in das obere Valbona- tal bis zur Einmündung jenes Seitentales vordringen. Der äußere Teil der bis dahin durchmessenen Talstrecke ist eine wildromantische Schlucht, der innere ein von steil aufragenden Bergen eingerahmtes enges Tal, in dessen Grund die Hütten von Dragobjs stehen. Vor ihrer Mündung in das mittlere Valbonatal verengt sich die genannte Schlucht zu einer beiderseits von senkrechten Felswänden begrenzten Klamm. Zur Rechten dieser Klamm steht ein tiefgrauer, weißliche, wie mit Staub bestreute fleckige und gestriemte Anwitterungsflächen zeigender Kalk an, dessen scharfkantige Bänke — insoweit sie nicht lokal zerworfen sind — steil gegen NNW einfallen. Er sieht sehr dem die Gipfelregion der Korja aufbauenden Kalke ähnlich, enthält aber keine Fossilien. Taleinwärts von der Klamm bestehen die zu beiden Seiten des mit Blockmassen erfüllten Flußbettes ansteigenden Gehänge großenteils bis weit hinauf aus Schutt und erst hoch oben beginnen die Felswände. In diesem Schutte trifft man neben vielen Trümmern des soeben genannten Kalkes auch solche von hellgrauem körnigem und von dichtem, gelblichweißem, rotgestriemtem Kalke sowie solche von grauem Platten- und Schieferkalk; auch der dunkelgraue, weißgeäderte Kalk, wie er an den Abhängen der Korja auftritt und dort als zur oberen Kreide gehörig erkannt wurde, ist hier vertreten. Es scheint hier sonach ein wiederholter und vielleicht durch Störungen bedingter Gesteinswechsel Platz zu greifen. Die wenigen aus den Schutthalden aufragenden Felsen scheinen aus steil aufgerichteten Schichten zu bestehen. Weiter taleinwärts reicht dann der Fels am rechten Uferhange mehrmals, am linken eine kurze Strecke weit bis in die Nähe des stark eingeengten Flußbettes hinab. An dem rechterseits am meisten vortretenden Felssporn steht gleich oberhalb einer aus Blockschutt austretenden Quelle dichter bis sehr feinkörniger, hellgrauer Kalk an, der 30 bis 40° gegen NNW verflächt. Dann folgt ein Schrofen aus dunkelgrauem, von weißem Kalzit durchtrümertem Kalke mit nordwestlichem Fallen. In ihrem obersten Teile engt sich die Talschlucht wieder zu einer Klamm ein. Auf der Nordseite, wo gegenüber dem vorbezeichneten Sporne wieder ein breiter und hoher Schuttsaum vorhanden ist, treten nun senkrechte ja selbst überhängende Wände bis hart an das Ufer. heran und auch auf der südlichen Seite bauen sich hier sehr steile Felsgehänge empor. Vorherrschend ist da der graue, weißgeäderte bankige Kalk; er fällt gegenüber den jähen Abstürzen der nördlichen Talwand 30 bis 40° gegen SW, weiter einwärts 40° steil gegen WSW ein. Untergeordnet erscheint ein schiefriger, schmutzig gelblich anwitternder Kalk und ein rötlich gestriemter Kalk, beide ohne organische Reste. Flußaufwärts von der vorgenannten Klamm erweitert sich der Einschnitt des Valbona zu einem kleinen, von sehr steilen Hängen eingerahmten Talboden. Weiterhin folgt links vom Flusse ein aus enger Schlucht herabkommender Schuttkegel, dann ein jäh aufstrebender Bergvorsprung, der durch einen tiefen Spalt von einem nächsten Vorsprung getrennt ist. Auf der gegenüberliegenden Talseite treten zwei Felssporne bis dicht an den Fluß heran, die eine halbrunde Gehängenische umschließen, in welcher die Djamja von Dragobjs steht. Der westliche dieser Sporne baut sich aus 50° steil gegen N einfallendem erauem Kalke auf; weiter taleinwärts folgen 60° steil gegen N bis NNW geneigte Plattenkalke als faziell abweichende Entwicklung des grauen, weißgeäderten Kalkes. Am gegenüber- liegenden Ufer treten schmale Riffe und Felsrippen vor, die man als Schichtköpfe sehr steil nach N bis NW geneigter Kalke erkennt. Streckenweise scheint Seigerstellung zu herrschen; dann sieht man die Kalke steil gegen den Berg zu und auch steil talwärts einfallen. Es findet hier eine starke Ver- (reologische Beschreibung des Valbonalales. 925 knetung und Schichtenverdrückung statt. (Taf. I, Fig. VIIL) Am Eingang in die vorerwähnte Gebirgs- spalte, welche dem Talsporne westlich von der Djamja gegenüberliegt, scheinen, soweit sich das vom anderen Ufer aus erkennen läßt, steil aufgerichtete nordsüdstreichende Kalkschichten anzustehen. In den Trümmerhalden, die den Fuß des rechts von der genannten Gebirgsspalte aufstrebenden Gebirgs- pfeilers umhüllen, herrscht der graue, weißaderige Kalk vor. Er baut wohl jenen Pfeiler und die ihm benachbarten Talwände auf. Daneben trifft man rötlichgrauen oolithischen Kalk, gelblichgrau an- witternden Kalkschiefer und weißen, zuckerkörnigen Dolomit, vereinzelt auch grünen Schiefer der Horn- steinformation und ein sehr eigentümliches Gestein, einen Diaphthorit von Granitgneis. Dieser muß — aus dem obersten Valbonatale stammen. (Dünnschliff Nro. 2984) gleich dem Grünschiefer Taleinwärts von Dragobjs hält am südlichen, zum Teil schuttreichen Talgehänge das steile nordnordwestliche Schichtfallen an. Man trifft dort grauen Kalk, der mit Kalkschiefer und mit blättrigem grünlichgrauem Schieferton wechselt, der selbst wieder kleine Kalklinsen enthält. (Taf. I, Fig. IX.) Der gestriemte und fleckige Flaserkalk der Korja ist hier, wie auch bei Dragobjs, in vielen losen Stücken, aber nirgends anstehend zu sehen. Er muß da wohl den höheren Gebirgsteilen entstammen . Kurz vor der Mündung des schon früher erwähnten Seitentales legen sich zwei Riegel quer über den Talgrund; es scheinen wohl nur deformierte Schuttkegel zu sein. Auch stufenförmige Geländeformen welche sich hier an die Talwände lehnen, mögen angeschnittene solche Kegel sein, doch birgt das obere Valbonatal auch Flußterrassen. Ein aus grobem, zu Konglomerat verfestigtem Schotter bestehen- der Ufervorsprung findet sich als Rest einer Terrasse in der schluchtartigen Talstrecke etwas unter- halb der früher erwähnten Stelle, wo am nördlichen Gehänge die Felsen bis zum Bache hinabreichen Eine kleine Bachschotterterrasse schaltet sich taleinwärts von der Djamja von Dragobjs zwischen das rezente Bachbett und den Schuttsaum an der nördlichen Talwand ein. Nicht unerwähnt mag bleiben, daß das obere Valbonatal aufwärts von Dragobjs den Eindruck eines alpinen Trogtales macht. Die beiderseits vortretenden Felssporne zeigen Stufungen und Kerben, aus denen man, wenn man wollte, eine Ineinanderschachtelung von mehreren Taltrögen herauszulesen vermöchte. Das schon genannte südliche Seitental birgt in seinem untersten Teil einen kleinen alluvialen Boden, sein Hintergrund erscheint von hohen Kalkbergen umrahmt. Den Talboden von Selimaj am Scheitel des vom obersten Valbona beschriebenen, gegen S offenen Bogens umgibt gleichfalls ein Kranz von schroffen Gipfeln, wie ich aus einer Photographie ersah, die von einer Militärpatrouille, die kurze Zeit nach meinem Besuche von Dragobjs bis Selimaj vordrang, aufgenommen wurde. Der Westast jenes Bogens fällt noch in den Bereich des schon von Nopcsa aufgenommenen Gebietes. Der Gebirgskamm, an dessen Osthang der Hauptast des Valbonatales seinen Ursprung ninımt, bezeichnet im Bereiche der Einsatt- lung Cafa Valbons den Abschluß eines vom genannten Forscher auf der Westseite jenes Kammes aufgenommenen Triasprofils und das sich von jenem Sattel bis zur Cafa Jeserze hinziehende Gebirgsgelände wurde von ihm als ein Fundgebiet von Liasschichten erkannt. (Zur Stratigraphie und Tektonik des Vilajets Skutari in Nordalbanien, p. 11 u. 9.) Der Graben östlich von der Cafa Koleit. Der erste größere Geländeeinschnitt auf der Westseite des unteren Valbonatales ist der zu der Cafa Kolöit hinanziehende Graben. Sein rechtsseitiger Hang wird durch die Nordflanke der Korja Merturit, sein linksseitiger Steilhang durch den Südabfall der südlichen Vorberge der Stüla Gris gebildet. In seinem untersten Abschnitte engt sich dieser Graben zu einer Felsklamm ein, die gleich talabwärts von dem Dorfe Gegusenj in das untere Valbonatal ausmündet. Zur Linken des geröllerfüllten Bach- bettes im Grunde dieser Klamm steht steil gestellter, parallel zum Hange streichender Tonschiefer an, zur Rechten der Klammündung klebt ein Rest von solchem Schiefer einer Felsmasse von grauem Kalke an, der steil gegen ONO verflächt. (Taf, I, Fig. XL) Weiter drinnen in der Klamm sieht man 326 F. Kernerv. Marilaun, dann rechterseits den Schiefer mit grauem, weißgeädertem Kalke mehrmals wechsellagern und muß hier Gleichaltrigkeit dieser beiden am Südhang der Korja in diskordantem Schichtverbande anzutref- fenden Gesteine anerkennen. Der Tonschiefer ist hier dunkler als bei Raja, von feinen weißen Kalk- spatäderchen durchtrümert und enthält viele mannigfach gewundene und verbogene härtere Sandstein- bänkchen eingeschaltet, die gleichfalls eine Durchtrümerung mit Kalzit aufweisen und mit ocker- farbigen Verwitterungskrusten überzogen sind. Diese Schichten ziehen sich in das oberhalb der Mündungsklamm gelegene, minder enge Grabenstück hinauf. Am Südhange desselben hindert dichter Wald großenteils einen näheren Einblick in die geologischen Verhältnisse. An den höheren Teilen dieses Hanges sieht man Kalkzüge auf- tauchen und dann gegen die Korja hinan den Kalk zum herrschenden Gestein werden. Auf der linken Grabenseite sind die steilen unteren Lehnen teilweise mit Schutt bedeckt; höher oben trifft man hier im äußeren Teil des Grabens noch die Schieferhornsteinformation an, eine bunte Mischung von Gesteinen, graue, grüne, dunkelrote und violette Schiefer, graue, weiße, rot und weiß gefleckte und gebänderte Marmore, graue und grüne Kalkschiefer und Glimmerkalke sowie Jaspisse kann man am Wege, der sich hoch über dem Schluchtgrunde am Nordabhang des Grabens hinzieht, sammeln. Bei dem Versuche einer Feststellung der Schichtfolge sieht man sich aber durch reiche Schuttentwicklung und Waldvegetation gestört. Dieselben Umstände behindern auch eine Erkenntnis der Verhältnisse an der Grenze .der Schiefer- hornsteinformation gegen die Gesteinsentwicklung auf der Korja. Jenseits der durch ein Haufwerk von Lehm und Felsschutt gekennzeichneten Bahn eines Bergschlipfes stößt man auf dem vorbenannten Wege schon auf braun anwitternde Tonschiefer. Sie sind da stark zerknittert, lassen aber doch ein sanftes Einfallen gegen NNO bis N erkennen. Zum Teil als Ein- und Zwischenlagerung, zum Teil aber auch in dem am Südhange der Korja auftretenden Verbandsverhältnisse erscheinen in diesen Schiefern graue, weißaderige Kalke. Es folgt nochmals reiche Schuttbedeckung mit Gesteinen der Schieferhornsteinformation und dann wieder sanft gegen N verflächender Korjaschiefer und eine breitere Zone von hellgrauem Kalk. Die Wurzelregion des Grabens östlich von der Cafa Koleit ist ganz in Schiefer eingefurcht, dem sich auch Sandstein einschaltet, und zwar in Form kleiner Linsen, aber nicht in länger fortstreichenden Zügen. Man trifft solchen Sandstein, der im Gegensatz zu dem blättrig oder griffelig zerfallenden Schiefer eine polyedrische Klüftung zeigt, gleich oberhalb der höchsten Quelle, in deren Nähe ich mein Lager aufschlug, und dann noch mehr gegen den Sattel zu Die Streichrichtung der Schiefer schwankt hier zwischen W—O und SW-—-NO, die Fallwinkel sind gleichfalls wechselnd. Bei einem ebenflächig spaltenden Glanzschiefer nicht weit unterhalb des Sattels kurz vor einer Anhäufung von Trümmern grauen Kalkes ergab sich 40° steiles Verflächen gegen SSO. Die Cafa Kollit ist eine kleine Scharte zwischen zwei sich zu den beiderseits benachbarten Berggipfeln hinanziehenden Rücken. Der gegen Nord ansteigende trägt drei Felskuppen, der die Ver- bindung mit der Korja im Süden herstellende Rücken zeigt eine Spaltung in zwei Wälle, deren west- licher erst etwas oberhalb der tiefsten Einsattlung beginnt. Diese schneidet in eine steil aufgebogene Felsmasse von dünngeschichtetem, hartem, scharfkantige Schichtköpfe zeigendem Sandsteinschiefer ein. (Taf. I, Fig. V). In Blöcken findet sich dort auch ein breccienartiger, von Eisenocker überkrusteter Kalk mit Schieferlinsen und großen Trümern von Kalzit, der eine höchst vollkommene rhomboedrische Spaltbarkeit aufweist. Von den beiden Wällen auf der Südseite des Sattels besteht der östliche, bis an die Scharte reichende, zumeist aus Schiefer, der westliche baut sich aus einer Kette von Kalk- klippen auf, deren erste einen schroffen Felsturm formt. Der diese Klippen bildende Kalk ist teils grau, breccienartig, teils rein weiß, subkrystallin. Sein Einfallen scheint ein steil gegen SSO gerichtetes zu sein. Das Hügelchen gleich nordwärts von der Scharte besteht aus einem äußerlich gebleichten, im Bruche dunkelgrauen oolithischen Kalk, der anschließende zweite Hügel baut sich großenteils aus Schiefer, Geologische Beschreibung des Valbonatales. 327 die große dritte Kuppe vorzugsweise aus Kalk auf. Obschon die ganze Sattelregion gut aufgeschlossen ist und ein zu ihrer Längserstreckung queres Streichen zu vermuten ist, läßt sich doch keine deut- liche Schichtfolge erkennen. Man gewinnt den Eindruck einer stark gestörten Region. Auf der linken Seite des im Vorigen beschriebenen Grabens zieht sich das Gelände vorerst sanft, dann steil zu den südlichsten Vorbergen der Stüla Gris hinan. Die sanft ansteigenden unteren Lehnen liegen noch im Bereich der Schieferformation; die über ihnen aufstrebenden jähen Hänge gehören dem Kalkgebiete des Hochgebirges an. An dem mit vielem Schutt vom überragenden Gebirge überstreuten Hange nordwärts vom erwähnten Lagerplatz traf ich zunächst Korjaschiefer mit einer Einschaltung von gegen S geneigtem, reichlich von weißen Adern durchzogenem, grauem Kalke an wogegen eine nächstfolgende Kalkfelsmasse sich als stark zerworfen erwies. Höher oben nimmt der Schiefer noch eine breite Zone ein und fällt hier mit sehr wechselnder Steilheit gegen NNO bis N. Dann folgen Kalke vom Aussehen jener in der Gipfelregion der Korja. Am Fuße des Steilhanges bilden sie eine hohe Stufe, die aus seiger stehenden W—O streichenden, bis sehr steil gegen S und SSO einfallenden dicken Bänken besteht. Man sieht die jenem Kalke eigentümlichen Anwitterungs- flächen mit matten dunkelgrauen und weißen, wie mit Mehlstaub überzogenen Flecken, Striemen und Streifen, die brecciösen Strukturen und auch radiär struierte, mannigfach gewundene bandförmige Figuren mit lichter Mitte und dunklem Rand. Seigere Stellung, die bis zur Überkippung und sehr steilem NNW-Fallen führt, hält dann am Abhang hinauf an und verleiht den aus ihm vortretenden Schrofen Mauer- und Zinnenform. In der Beschaffenheit der Kalke tritt insofern eine Änderung ein als die korallenstockähnlichen, anscheinend aber nicht organogenen radiären Zeichnungen ver- schwinden und ein außen und im Bruche sehr lichtgrauer, dichter Kalk mit spärlicher Kalzitdurch- trümerung vorzuherrschen beginnt. Stellenweise kommen in ihm Hornsteinputzen vor. Dann schalten sich auch Bänke mit hanfkorngroßen Oolithen ein. Den ersten Grat über dem Steilhang formt ein dichter, grauer Kalk, der in Spaltstücke von geradezu vollkommen ausgebildeter rhomboedrischer Gestalt zerfällt. Er bildet, sehr steil gegen SSO einfallend, das Liegende der am Steilhang anstehenden Schichten. (Taf. I, Fig. IV.) Ein noch tieferes Niveau nehmen blaßziegelrote und wachsgelbe Plattenkalke ein. Sie fallen an dem Nordrande des ersten Grates, wo dieser zu einem in das Curajtal ausmündenden wilden Tobel abstürzt, unter Winkeln von nur 20 bis 30° gegen OSO und SSO, biegen sich aber dann rasch steil gegen S hinab. Sie zeigen sich auch — mittelsteil bis steil gegen S einfallend — auf der Südflanke der hinter jenem Grate höher aufragenden Spitze und auf dem weiter ostwärts folgenden Kammstücke. (Taf. I, Fig. VII.) In ihrem Liegenden folgen wieder graue, massige Kalke. Die Schichtfolge konnte so hier auf dem Kamme nördlich von der Cafa Koleit etwas tiefer hinab verfolgt werden als auf der Korja. Abgesehen von einigen teils herz-, teils kommaförmigen Schalendurchschnitten, welche sich in den dem Gipfelgestein der Korja gleichenden Kalken fanden, lieferte das Profil leider keine organischen Reste. Der massige Kalk im Liegenden der Plattenkalke setzt den Boden und die Ränder einer stark verkarsteten Hoch- mulde zusammen, welche hinter der erwähnten Spitze liegt. Die Schlucht von Gegusen]. Im Gegensatz zu dem östlich von der Cafa Kol£it eingeschnittenen Graben, welcher sich nach unten hin zu einer Klamm verengt, Öffnet sich der nächste schluchtartige Einschnitt rechts vom unteren Valbonatale mit einer breiten Rinne. Man hat hier das von abgerundeten Felsblöcken und mehr als kopfgroßen Rollstücken übersäte Bett eines mächtigen Wildbaches vor sich. Zur Hauptregenzeit mögen sich durch dieses Bachrinnsal manchmal gewaltige trübe Wasserfluten wälzen; im Sommer ist es von einem nur den vierten bis sechsten Teil seiner Gesamtbreite einnehmenden und in Adern aufgelösten klaren Bache durchrauscht. 328 E. Kerner v. Marilaun, Eine Musterung der Geschiebemassen läßt die große petrographische Mannigfaltigkeit der Ein- zugsgegend dieses Wildbaches erkennen. In buntem Durcheinander sind hier alle die vielen Gesteins- ausbildungen der Schieferhornsteinformation zu sehen. An der rechtsseitigen Uferböschung sind schuppige, sehr verwitterte Schiefer von zwischen dunkelgrün und violett oft wechselnder Farbe auf- geschlossen. Sie fallen 40 bis 50° steil gegen O. Ihre Neigung nimmt bachaufwärts zu. Höher hinan zeigt hier der bewaldete Hang auch die Formen des aus weichem Schiefer bestehenden Geländes. (Dünnschliff Nro. 3049) Die nördliche Talseite baut sich aus Olivingesteinen auf. Gleich links vom Eingange in das Bachrinnsal steht eine Felsmasse von tief hinein zersetztem Peridotit. Er ist oberflächlich gelblichgrau, im Bruche hellbraun und ölgrün gefleckt und dunkelgrün bis schwarz getupft; die Kluftllächen sind glatt und glänzend und von der Farbe des lichten Serpentins. Die spornartig vortretende Felsmasse zeigt sich stark zerklüftet, die vorherrschende Richtung der sie durchkreuzenden Flächen ist 50° SSO. Ein wenig weiter taleinwärts zieht sich am linksseitigen Hange der von Raja nach Grigaj und Bunjai führende Weg hinan, die Talfurche des Valbona eine Strecke weit rechts tief unter sich lassend, da sich dieselbe beim Durchbruch des Flusses durch die Olivingesteine gleich oberhalb des Gegusenjer Bachrinnsals zu einer schwer durchgängigen Schlucht verengt. An dem besagten Wege trifft man, wo er sich nach Querung des groben Blockgerölls rechts emporzieht, zunächst noch Schieferschutt, dann scharfkantige Trümmer und Blöcke und höher oben auch Felsen von Peridotit, dessen glatte serpentinartige Krusten zum Teil eine grünlichweiße Farbe zeigen. Weiter taleinwärts verengt sich das geröllbedeckte Bett des Wildbaches von Gegusenj und beginnt dann auch mehr anzusteigen. Die Grenze zwischen der Schieferhornsteinformation und den olivinreichen Tiefengesteinen verläßt nun, sich rechts wendend, das Bachbett, so daß dieses ganz in geschichtetes Gebirge eingreift. Am südlichen Hange sieht man viele Aufrisse von bläulichgrauem Schiefer, links vom schäumenden Bache ragen zu Häupten großer Trümmerhalden zwei Schrofen von mittelsteil bergwärts fallendem Jaspisschiefer auf, die durch ihre karmoisinrote Farbe schon von Ferne den Blick fesseln. (Taf. II, Fig. 1.) Höher oben erfährt die Bachschlucht eine Teilung. ihr südlicher Ast gestaltet sich zu einem wilden Tobel, durch dessen Grund das Wasser zwischen wirr durcheinander geworfenen Blöcken tost. Die Mannigfaltigkeit der Schiefergesteine ist hier — vom bunten Farbenwechsel ganz abgesehen — besonders groß. Schuppige und dünngeschichtete, blättrig und stenglig zerfallende Schiefer, Griffel- und Knotenschiefer treten auf. Steil ansteigend löst sich dann dieser enge Wasserriß in mehrere Wurzelgräben auf, welche schon in die Zone der braunen Schiefer fallen, die sich von der Südseite auf die Ostseite der im Norden der Cafa Kollit aufragenden Berge hinüberzieht. Der nördliche Ast der Schlucht von GeguSenj ist weniger wild; auch er zerspaltet sich durch wiederholte Gabelung in mehrere bis in die Braunschieferzone hinaufreichende Gräben. Die starke Schuttentwicklung verwehrt hier einen näheren Einblick in die tektonischen Ver- hältnisse, auch die Art der Verknüpfung der Schieferhornsteinformation mit den höher oben am Gehänge anstehenden Schichten entzieht sich leider dem Blicke. Gelegenheit, die oberen Teile der hier beschriebenen Schlucht zu erkunden, bot der Ritt von Bunjai zur Cafa Kolcit, auf welchem man einem Pfade folgt, der die Wurzeln der Schlucht in großen Schleifen umzieht. Der Weg von Bunjai nach Raja überquert den Rücken linkerseits der GeguSenjschlucht vor den früher erwähnten Jäspis- felsen, nahe der Grenze des geschichteten Gebirges gegen den Peridotit. Man kommt dort an einer Stelle bei zickzackförmig gebänderten, grünlichgrauen Schieferkalken vorbei, welche durch Aus- waschung einer mächtigen Schuttdecke bloßgelegt wurden. Vorher, noch in der Einzugsregion des gleich zu beschreibenden Grabens, sind in einem Wasserrisse 35° gegen OSO verflächende, rot gestriemte Kalke sichtbar. Geolosische Beschreibune des Valbonatales. 329 fo) fo} Die Gräben von Griga]. Der dritte Einschnitt auf der Westseite des unteren Valbonatales stellt im Gegensatz zu den beiden vorgena:inten nur einen steil ansteigenden Graben dar. Seine schluchtartige Mündung liegt in dem gleich oberhalb des Bachbettes von Gegusenj beginnenden verengten Teil des Haupttales. Es scheint dort gleich talaufwärts von dem Talsporne, welcher dieses Bett nordwärts begrenzt, die Schieferhornsteinformation bis oder fast bis an den Fluß hinabzureichen und der Peridotit erst jenseits des nächstfolgenden Grabens wieder das westliche Flußufer zu gewinnen, so daß der unterste Teil - dieses Grabens an der Gesteinsgrenze verlief. An dem aus Schiefern aufgebauten rechtsseitigen Hange des Haupttales rechts von der Grabenmündung sieht man einen rot gefärbten Jaspisschrofen emporragen. Weiter einwärts findet dann eine Gabelung des Grabens statt. Sein linker Ast gestaltet sich zu einer engen, in ihren oberen Teilen dicht bewaldeten Schlucht, in welcher gleichfalls rote Felsen sichtbar sind. Sie bestehen aus weiß und licht- bis dunkelrosenrot gebändertem Quarzit in Verbindung mit grobkörnigem, weiß und rot gestreiftem und geflammtem Kalk. An der rechtsseitigen Uferwand fallen diese Schichten 60° OSO, zur Linken 60 bis 65° SO. Der Bach im Grunde der. Schlucht rauscht über schief sein Bett durchziehende Köpfe so gestellter Schichten hinab. In der Nachbarschaft dieses Vorkommens von Bänderjaspis und grobkörnigem Kalk sind grünlichbraune Schiefer aufgeschlossen, welche gleichfalls steil gegen OSO verflächen. Da — wie erwähnt — auch mehr gegen GegusSenj zu mittelsteil gegen OSO geneigte Kalke angetroffen wurden und auch im oberen, an Aufschlüssen armen Schluchtteil steil gegen SSO einfallende Schiefer sichtbar sind, wird taleinwärts von Gegusenj steiles südöstliches Schichtfallen als regionaler Befund innerhalb der Schieferhornsteinformation zur Rechten des Valbonatales erkennbar. An dem steilen Geländesporn zwischen den beiden Ästen des in Rede stehenden Grabens ragt hoch oberhalb ihrer Vereinigungsstelle ein weithin durch seine Farbe auffallender roter Schrofen auf. Er besteht aus einer stark zerstückten und zerworfenen Masse von mit lichtem, dolomitischem Kalke wechselnden dicken Lagen von Jaspis und weißem bis grauem Quarzit. Ein Stück dieser Masse ist sanft gegen W, ein anderes sehr steil gegen W geneigt. In der Umgebung dieses Gesteinsvor- kommens trifft man dunkelrot, violett und grünlichbraun gefärbte Schiefer mit Knauern von weißem Quarz und graue, gebänderte Kalkschiefer. Der nördliche Ast des Grabens greift weniger tief in das Gehänge ein. Zur Linken des durch ihn abfließenden Baches lenkt ein stark zertalter großer Aufriß durch seine Grünfärbung den Blick auf sich. Man trifft dort stark verwitterten Serpentin. Zu Häupten dieses Aufrisses zieht sich eine viele ein- und ausspringende Ecken zeigende Felsmauer hin, welche den Südabfall des nordwärts anschließenden Geländerückens bildet. Auf diesem flachen Rücken sieht man viele gelb und braun verwitterte rauhe Blöcke von Peridotit, wogegen an seinem mauerähnlichen Steilrande glatte, glänzende Felsflächen von der Farbe des Serpentins vorwiegen. Im oberen Teil des nördlichen Grabenastes entzieht dichter Wald die geologische Beschaffenheit großenteils dem Blicke. Stellenweise sind dort Schieferaufschlüsse zu sehen. Auch ein auf das Vorkommen von Serpentin hinweisender spangrüner Fleck wird sichtbar. Der hier beschriebene Graben wird vom Wege von Raja nach Bunjai in der Höhe des unteren Serpentinaufrisses, vom Wege von, GeguSenj nach Bunjai in der Höhe der zer- worfenen Jaspisfelsen gequert. Der nordwärts von diesem Graben folgende Einschnitt auf der Westseite des unteren Valbona- tales ist auch von kleineren Dimensionen. Sein unterer Teil stellt einen sanft ansteigenden seichten Graben zwischen zwei flachen Rücken von Olivingesteinen dar, der nur kurz vor der Mündung ein wenig enger und steiler wird. Er ist in seinem von Eluvien erfüllten Grunde von einem Rinnsal durchzogen, das im Hochsommer trocken liegt. Ein linker engerer Seitengraben legt neben ocker- gelben und rostbraunen Erden blaugraue Lehme bloß. Auf den begleitenden Rücken trifft man viele Trümmer und Riffe von Peridotit. 330 F. Kerner v. Marilann, Der mittlere Teil dieses Grabens liegt in verwittertem Serpentin, welcher zur Bildung eines reich zertalten Geländes Anlaß gibt. Man quert diese bei nur spärlicher Bewachsung spangrüne Ravinen- landschaft auf dem Wege von GegusSenj nach Bunjai. Neben dem in den früher genannten Graben - hinüberführenden flachen Sattel erhebt sich aber noch eine rötlichgelbe Kuppe von Peridotit, die durch einen wieder in Serpentin gelegenen Wasserriß von dem rechtsseitigen der beiden vorerwähnten Peridotitrücken getrennt wird. Der dicht bewaldete obere Teil des Grabens scheint wieder in Schiefer einzuschneiden. Da wo sich die Talrinne des Valbonaflusses nach etwa 3 km langer Finengung wieder weitet, zweigt von ihr rechts eine Schlucht ab, die sich weit in das Gebirge hinaufzieht. Ganz kurz vor ihrer Mündung nimmt diese rechts noch einen Graben auf, der den fünften Einschnitt auf der Westflanke des Valbonatales bildet. Sein unterer Teil verläuft zumeist in Serpentin, der auch hier bis tief hinein verwittert ist und zum Auftreten reich zerfurchter Hänge Anlaß gibt. Weiter oben bricht dieser Graben durch eine Felsmasse von mittelsteil gegen ONO einfallendem, ziemlich deutlich gebanktem, grauem Kalk. Es ist dies eines der seltenen rein kalkigen Gesteinsvorkommen innerhalb der Schiefer- hornsteinformation. Der den Graben durchrauschende Bach überwindet die Kalkbarre unter Bildung eines Wasserfalles. Der dicht bewaldete obere, sich in zwei Äste spaltende Teil dieses Grabens schneidet wieder in Schiefer ein. Sie verflächen teils auch in nordöstlicher, teils in südöstlicher Richtung. Die Schlucht von Demusa,. Die große weit in das Gebirge westlich vom Valbona eindringende Schlucht von DemuSaj geht im Bereich des Vorgeländes der Steilhänge in einen Graben über, der sich vor seiner Mündung in das Haupttal zu einer kleinen Talebene ausweitet. Der Boden derselben wird durch Schottermassen gebildet, die sich gegenüber den gleich weiter talaufwärts das Flußbett des Valbona rechts be- säumenden Konglomeraten als jüngere Absätze zu erkennen geben. (Taf. II, Fig. XIII.) Sie setzen sich gleich den rezenten Rollsteinmassen in dem die kleine Ebene durchziehenden Bachbette aus Gesteinen der Schieferhornsteinformation zusammen. Nach kurzer Einengung beim Durchbruch durch die auf das Westufer des Valbona übergreifenden Peridotite wird der Graben wieder breiter. An der rechts- seitigen Böschung des Bachbettes treten dunkle, braun anwitternde, dünnplattige Schiefer auf. Dann tritt der Graben in ein ausgedehntes Serpentingebiet ein, das sich auch hier landschaftlich in derselben Weise wie die früher erwähnten Vorkommen von Serpentin sehr auffällig kennzeichnet. Nach Überwindung der vielen reichverzweigten Runste desselben tritt man in die große Gebirgs- schlucht ein. Ihr unterer Teil gestaltet sich zu einer von steilen Felshängen eingerahmten Enge, durch die der Bach zwischen mächtigen Blöcken hindurchschäumt. Zur Linken stehen sehr stark gegen OÖ Seneigte, bis fast seigere Glimmerkalke und Kalkschiefer an. Kurz vor dem Schluchteingange, wo 70° steiles östliches Schichtfallen zu beobachten ist, sieht man dünnplattige, dunkle Schiefer von grauen, grobbankigen Glimmerkalken überlagert. Weiter einwärts schaltet sich rosenrot und weiß gebänderter Marmor den genannten Gesteinen ein (Taf. Il, Fig. I); auch Zwischenlagen von violetten und grünen Tonschiefern treten auf. Das Verflächen wird ein mittelsteil gegen NO gerichtetes. Im Bachbette trifft _ man neben großen Blöcken naher Herkunft viele Rollsteine aus grauem, weißgeädertem Kalke, die aus höheren Geländeteilen stammen. Die Hänge. linkerseits des Baches sind mit dichtem Wald bedeckt, an den steilen Lehnen gegen- über ragen aber mehrere Schrofen auf, die aus ganz außerordentlich stark gefälteltem und zerknittertem Glimmerkalke bestehen. Er enthält Einschaltungen von grau und weiß geädertem Kalke und Zwischen- lagen von zerblätterndem, silberglänzendem Schiefer. Das generelle Schichtfallen ist 35 bis 45° gegen ONO bis NO. Oberhalb eines zu einer malerischen Klamm verengten Schluchtabschnittes tritt eine Spaltung der in Rede stehenden Gebirgsschlucht ein. Ihr Südast greift in dicht bewaldetes Gelände ein. Mehrorts Geologische Beschreibung des Valbonatales. 3 gewahrt man in seinem unteren Teil Schieferaufrisse von brauner und violetter Farbe. Höher oben streichen einige Kalkzüge durch; die Wurzelregion dieses Schluchtastes ist ein äußerst wilder, groß- artiger Felszirkus, an dessen Nordrand schroffe Zinnen emporragen. Der erößere nördliche Ast der Schlucht bietet an seiner linken Flanke gute Aufschlüsse dar. Man trifft da zunächst dieselben Kalke mit Glimmerschuppen und Knauern von zerfressenem Quarz, welche tiefer unten am steilen Nordhang der Hauptschlucht anstehen. Wie dort erscheinen sie auch hier in der abenteuerlichsten Weise zerknittert und verdrückt. (Taf. II, Fig. V.) Diese Gesteine haben eine auffallende, bis zur Verwechslungsmöglichkeit im Handstücke gedeihende Ähnlichheit mit den wegen der durch ihre Fältelung hervorgerufenen eigentümlichen Zeichnung von mir mit dem Namen Holzmaserkalk belegten Gesteinstypen des Brennerrhät. Sie fallen 30 bis 45° steil gegen ONO bis OÖ) Höher oben am Hange gehen diese Glimmerkalke in dunkelgraue, von Quarzadern durchzogene, unregelmäßig geschieferte Gesteine über, die ein altes, an manche Karbonschiefer erinnerndes Aussehen gewinnen. Sie sind teils ebenflächig, teils uneben spaltend, sehr dunkel und mattschimmernd oder von phyllitähnlichem Glanze. Stellenweise gehen sie in Sandsteinschiefer über. Diese Schiefer wechseln mit srauen, von weißen Kalzitadern durchtrümerten Kalken ab. Letztere sehen den Kalken am Südhange der Korja Merturit ähnlich, sind aber deutlicher geschichtet, ärmer an Trümern von Kalzit und diese nehmen im Gestein einen mehr geradlinigen Verlauf. Es handelt sich da aber nur um Merkmale von geringer unterscheidender Kraft. Im Grunde des nördlichen Schluchtastes trifft man auch. die vorgenannten Gesteine in mehr- fachem Wechsel an. Oberhalb der Quelle, welche den Ursprung des die Schlucht durchrauschenden Bächleins bildet, stehen graue, weißadrige Kalke an. Der Boden der Schlucht wird dort durch mäßig steil gegen NO geneigte Schichtflächen solchen Kalkes geformt. Über ihm folgt eine wenig mächtige Lage von Kalkschiefer und Glimmerkalk und dann dunkler, sehr brüchiger Schiefer, welcher 40° gegen O bis OSO einfällt. (Taf. II, Fig. IV.) Über den Nordhang des obersten Schluchtteiles streicht zu Häupten mehrerer dem Schiefer eingeschalteter kleinerer Kalkvorkommen ein sehr mächtiger Zug aus grauem, von weißen Adern durchtrümertem Kalke hinan, welcher eine Unterbrechung jenes Hanges durch eine hohe Steilwand bedingt. Im Hangenden dieses Zuges trifft man wieder dunklen Schiefer, welcher mit 30° gegen NNO verflächt und ober der genannten Wand in spießigen Schicht- köpfen vortritt. Die Zone dieses Schiefers reicht bis zu den verkarsteten Kalkmassen hinauf, in welchen die Anfänge des nördlichen Schluchtastes liegen. Man sieht dort einen im Gegensatz zu dem wilden Felszirkus ober dem Südaste teilweise übergrasten Felshalbtrichter, der aber auch von einem Halbrund schroffer Gipfel überragt wird. Die Gräben von Bunjat. Nordwärts von der eben beschriebenen Felsschlucht folgt ein Teilstück des Gebirgsabhanges, in welches nur drei kleine Gräben, aber keine tiefen Talfurchen einschneiden. Die Endstücke dieser Gräben durchbrechen einen Zug von Olivingesteinen, welcher den auf die Westflanke des Valbona- tales übergreifenden Randpartien des Intrusivgebietes entspricht. Von den so entstehenden Abschnitten dieses Gesteinszuges stellt der erste eine flach gewölbte Kuppe, der zweite einen hohen, weit vor- tretenden Hügelrücken dar. Der zwischen diesen beiden Vorbauen des Gehänges hinanziehende erste der drei vorgenannten Gräben weitet sich höher oben im Bereich der Schieferhornsteinformation zu einer schuttbedeckten seichten Mulde aus, an deren Rändern mehrorts Serpentin zutage tritt. Die Aufschlüsse zur Rechten des die Mulde querenden Bachgerinnes stehen mit den im Vorgelände der Felsschlucht von DemusSaj entwickelten Serpentinmassen in Verbindung. Ein Serpentinvor!sommen liegt links von jenem Bachgerinne an der Abgliederungsstelle des genannten Rückens, welche der Westgrenze des Peridotites entspricht. Zunächst dieser Grenze sind dort steil gegen NW fallende, braune, bröcklige Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Bd. 44 ID F. Kernerv. Marilaun, Schiefer bloßgelegt. Weiter aufwärts am Gehänge sieht man phyllitähnlichen Schiefer mit einem grünlichgrauen Tuffsandstein mehrmals wechseln, der in einer feinkörnigen Grundmasse stellenweise größere Körner eingeschlossen enthält. Das Verflächen ist 30° bis mittelsteil NW. Am Abhang oberhalb der Mulde tritt inmitten dieser Schichtfolge wieder Serpentin auf, der hier reichlich mit hellspargelgrünen, feinstengeligen, glänzenden Krusten von Pikrolith überzogen ist. Dieses Vorkommen steht wohl mit zwei in sehr reich zerfurchten Aufrissen bloßgelegten Serpentin- stöcken in Verbindung, die sich bergwärts von einer auf der Nordseite der Mulde aufragenden, dicht bewaldeten Hügelkuppe befinden. Oberhalb dieser Serpentine trifft man zunächst wieder den phyllitischen Schiefer und das grünlichgraue, braun anwitternde Tuffgestein, gegen N bis NNO verflächend. Beim weiteren Anstiege kommt man aber zu sehr stark zerknitterten Kalkschiefern, ähnlich jenen, die an den von dort nicht weit entfernten Nordhängen der Schlucht von DemuSaj anstehen und dann in ein Gebiet, wo man sehr an die Befunde am Südhang der Korja erinnert wird. Man sieht da Blöcke und Trümmer grauen, weißgeäderten Kalkes in eine Masse von dunklem Tonschiefer eingehüllt; daneben treten auch linsenförmige Einschaltungen solchen Kalkes in diesem Schiefer auf, der auch lithologisch jenem auf der Korja ähnelt. Der Graben nordwärts von dem weit vortretenden Hügelrücken reicht nur bis zur Wurzelregion desselben hinan und wird so rechterseits ganz von Peridotit begrenzt. Zur Linken seines oberen Teiles stehen Schiefergesteine an. An einer Felsstufe neben dem Rinnsal ist 50° steiles Ostfallen erkennbar. Der dritte Graben verläuft nur mehr eine kurze Strecke weit durch Peridotit, da sich dessen Grenze gegen die Schiefer nordwärts rasch absenkt. Auf dem Rücken rechterseits von diesem Graben zeigt sich am Westhang ein Aufriß von mit Serpentinkrusten überzogenem Olivinfels; an der dem Haupttal zugekehrten Lehne sieht man kleine, reichlich von Chalzedon durchäderte Riffchen jenes Gesteins aus einer Halde von Trümmern desselben hervorragen. An der Ostflanke des Rückens stehen nicht weit oberhalb der Djamia von Bunjai schon stark verwitterte Schiefer an. Ober der Halde mit dem Chalzedonvorkommen sind spangrüne schuppige und schwarze dünnspaltige Schiefer mittel- steil gegen NW verflächend aufgeschlossen. Dieselbe Fallrichtung läßt sich auch weiter westwärts in Entblößungen von grauen, stark zerblätternden und härteren grünen Schiefergesteinen erkennen. Beim Eintritt in den dritten Graben sieht man nach Durchquerung der aus dem Haupttal noch in ihn hineinreichenden alten Schotter (Tafel Il, Fig. XII) rechts vom Bachbette zunächst noch einen roten, auf Olivinfels weisenden und dann einen grauen, auf Schiefer deutenden Lehmaufriß. Auf der linksseitigen Böschung zeigen sich in aufsteigender Folge: Schwarzer, etwas glänzender, blättriger Tonschiefer. Glimmerreicher, glänzender, spießig zerfallender Schiefer mit vielen Rostflecken. Braun anwitternder, im Bruche grüner, engklüftiger Schiefer. (Taf. II, Fig. Ill.) Das Verflächen ist hier 40° N bis N vers W. Etwas weiter einwärts stößt man an der linken Uferseite auf verwitterten Serpentin, der sich von da bis zur Höhe des den Graben gegen N begrenzenden Rückens emporzieht. Dann gelangt man zu der Mündungsstelle eines rechten Seitengrabens und sieht dort den aus diesem kommenden Bach über 35 bis 40° gegen W bis WNW geneigte Schichtköpfe eines graugrünen, von weißen Kalzitadern durchtrümerten Schiefers herabschäumen. Höher oben ragt zur Linken dieses Seitenbaches eine mittelsteil gegen NNW einfallende Felsmasse von phyllitischem Schiefer auf, dessen stark zerknitterte Lamellen kleine Quarzlinsen umschließen. Das Bächlein im Hauptgraben, welches eine geringere Wasserfülle als das des Seitengrabens zeigt, stürzt nicht weit oberhalb der Mündung dieses letzteren über eine Barre von jungen Schutt- breccien aus eckigen Trümmern von Grünschiefer und Serpentin. In der dicht bewaldeten Wurzel- region des Grabens sind mehrorts wieder phyllitähnliche Gesteine mit Quarzlinsen aufgeschlossen; daneben kann man dort viele Blöcke und stellenweise auch kleine Riffe eines von Kalzitadern und Geologische Beschreibung des Valbonalales. 333 dünnen Glimmerlagen durchzogenen, gefältelten und so eine unregelmäßige Streifung und Bänderung zeigenden Schieferkalkes sehen. Die Spärlichkeit der Aufschlüsse hemmt eine nähere Erkenntnis der Lagebeziehung beider Gesteine. Es scheint, daß die Blöcke von Glimmerkalk als Zerfallsprodukte widerstandsfähiger, aus den phyllitischen Schiefern ausgewitterter Einlagerungen zu deuten sind. Das generelle Schichtfallen ist in dieser Gegend 30° N. Die Schlucht von Marghegaı. Diese Schlucht greift ähnlich der von Demusaj weit ins Gebirge ein. In ihren untersten Teil ziehen sich noch Ausläufer des das mittlere Valbonatal erfüllenden Diluviums hinein, das der Schlucht- bach nach dem Verlassen des Gebirges in einem steilwandigen Canon durchbricht. Dieses Diluvium ändert mit der Annäherung an den Gebirgsfuß seine konglomeratische Beschaffenheit in das Aus- sehen einer Breccie um. Im Bereiche der Schluchtmündung sieht man links vom Bache hohe Wand- stufen, die den Schichtköpfen dicker, söhliger Bänke einer klastischen Ablagerung entsprechen, die bei der sehr wechselnden Größe ihrer zumeist kantigen Stücke als grobe Trümmerbreccie zu bezeichnen ist. (Taf. II, Fig. XIV.) Das Grundgebirge, welchem diese Breccienbänke angeklebt sind, ist hier Serpentin. Man sieht ihn in einem tieferen Aufschlusse in zerklüfteten Felsen und an einer höher gelegenen Stelle in stark verwittertem Zustande entblößt. Auf der rechten Uferseite hindert Schuttbedeckung des Gehänges einen näheren Einblick in dessen geologische Beschaffenheit. Das. breite Bett des die Felsschlucht zur Regenzeit durchschäumenden Baches zeigt sich weithin mit abgerundeten, blendend weißen und hellgrauen Blöcken von dolomitischem Kalke übersät. Der im Sommer großenteils trocken liegende Boden des Bachbettes wird durch ausgewaschene und geglättete Felsen einer Breccie gebildet, die -in reichlicher weißer Kalkspatmasse viele eckige Serpentinbrocken erkennen läßt. Daneben zeigen sich am Rinnsalgrunde auch Felsflächen eines außen und im Bruche schmutzig gelblichen Gesteins, das von einem grobmaschigen Netze von Kalzittrümern durchzogen ist und wohl ein verwitterter Serpentin sein mag. Das Gelände linkerseits des unteren Schluchtteiles zeigt in weitem Umkreise die reichliche Zertalung und spangrüne Färbung der Aufschlüsse von verwittertem Serpentin. Das mehrorts auch zutage tretende noch frische Gestein weist hier verhältnismäßig wenige glasige Krusten auf. Die ersten Schieferfelsen, welche man bergwärts vom Serpentin links von der Schlucht erreicht, fallen 40° N. An diese reiht sich dann eine mächtige Schichtmasse von mittelsteil gegen NO bis ONO verflächenden, teils grobklüftigen, teils feinzerblätternden Grünschiefern; dann folgen, in konkor- dantem Schichtverbande mit ihnen, graue, streifige Schieferkalke, wie sie in den vorbeschriebenen Gräben ober Bunjai mehrorts sichtbar sind. Manche der ersteren Gesteine ändern ihre auf Eisen- oxydulverbindungen hinweisende Farbe oberflächlich in die den Eisenhydroxydverbindungen zukommenden Farbentöne um, so daß man mehrorts rote Gesteinsentblößungen sieht. Die steilen waldigen Hänge auf der südlichen Schluchtseite bieten nur wenige Aufschlüsse dar. Es herrschen dort dieselben Gesteinstypen wie an den nördlichen Lehnen vor. Die Fallrichtung der Schichten ist dort NO bis N, die Neigungswinkel sind geringer als links von der Schlucht (30° und darunter). Oberhalb der ganz mit großen weißen Rollsteinen übersäten Strecke des Bachbettes trifft man in diesem viele Blöcke von weiß, lichtgrün und gelb gebändertem Glimmerkalke, der sich in ganz ungewöhnlich starkem Maße gefältelt und zerknittert zeigt. Weiter talaufwärts erscheint die Schlucht von einer mächtigen Schottermasse ausgefüllt, deren Material vorwiegend aus dolomitischem Kalke besteht. Der Bach hat sich sein Bett zwischen dieser Masse und den Schiefern zu seiner Rechten gegraben. (Taf. II, Fig. XIV.) An der hohen, steilen, linksseitigen Böschung seines tiefen Einschnittes kann man den Aufbau der Füllmasse aus unregelmäßig wechselnden und stellenweise sich verkeilen- den Lehm-,und Schotterlagen gut erkennen. In der Tiefe der Schlucht tritt aber auch auf dieser 334 F. Kerner v Martlaun, Seite unter den Schöttern Grünschieferschutt und anstehender Schiefer zutage. Durch das reichliche Vorkommen von Bachschotter unterscheidet sich die Schlucht von Marghegai von jener von Demusaj, die bei sonst ähnlichem Verhalten keine solchen fluviatilen Bildungen führt. Als Ursache ist wohl eine stärkere Entwicklung von sehr zum Zerfalle neigenden Dolomiten und dolomitischen Kalken in der hoch oben im Gebirge liegenden Wurzelregion der ersteren Schlucht zu betrachten. Oberhalb der Schottermassen dehnt sich ein mit üppigem Gesträuch bewachsener Abhang aus und dann folgt eine Lehne mit vielen Kalksteintrümmern, die hier als Produkte des Zerfalles einer anstehenden Gesteinsmasse zu deuten sind. Man sieht da einen dunkelgrau anwitternden, im Bruche lichtgrauen subkrystallinen Kalk, welcher von einem engmaschigen Kalzitnetze durchtrümert ist, das in dünnen sich kreuzenden braunen Rippen auswittert. Er enthält Durchschnitte von Bivalvenschalen sowie Krinoiden- und Korallenspuren, jedoch in schlechtestem, jede nähere Deutung ausschließendem Zustande der Erhaltung. Daneben findet sich, anscheinend auf sekundärer Lagerstätte, ein zucker- körniger, im Bruche blendend weißer, an der Oberfläche sich mit Mehlstaub bedeckender Dolomit. Rechterseits der Schlucht stehen oberhalb der ihren Grund erfüllenden Bachschotter Kalke an, die mit den vorgenannten in Verbindung stehen dürften. Der obere Teil der Schlucht von Marghegai zeigt manche physiognomische Ähnlichkeit mit der von Demusaj. Eine hohe, oberhalb mehrerer isolierter Kalkschrofen sich am linken Schluchtgehänge hinanziehende Kalksteinwand erscheint wie eine größere Wiederholung des im Hauptaste der Demusajschlucht sichtbaren Landschaftsbildes. Vermutlich handelt es sich auch hier um linsenförmige Vorkommen grauer weißaderiger Kalke innerhalb brauner Tonschiefer wie dort. Die Schlucht führt in ein stark verkarstetes Hochtal hinauf, in das man aber von den gegenüberliegenden Höhen aus weniger Einblicke bekommt als in die Wurzelregionen der vorhin beschriebenen Gräben. Dem manchmal allerdings trügerischen Anblicke aus der Ferne nach zu schließen, nehmen am Aufbau der den Hintergrund jenes Hochtales umrahmenden Gipfel Dolomite einen großen Anteil. Zwischen der eben beschriebenen Schlucht und dem Eingang in das enge obere Valbonatal ist noch ein kleiner Graben zu bemerken, der sich aber nicht weit am Gehänge hinanzieht. Sein unterster Teil trifft auf die Richtung des Haupttales unter stumpfem Winkel, da er sich hinter einen Rücken einschiebt, der, von den Höhen links von der Schluchtmündung ausgehend, gegen Norden streicht. Dieser Rücken besteht aus Serpentin, der an drei Stellen der dem Valbonaflusse zugekehrten Rückenseite aufgeschlossen ist und die Fortsetzung des großen Serpentinstockes ober Marghegai bildet. Das Gelände hinter diesem Rücken baut sich aus Schiefern auf, deren Zone man am Wege zum Eingange in das Tal von Dragobjs quert. Diese Schiefer sind von dunkelgrauer Farbe, zeigen rostige Ablösungsflächen und sehen denen auf der Korja etwas ähnlich. Oberhalb dieser Schiefer besteht das Talgehänge aus Kalken, die in der Fortsetzung jener liegen, die die vorhin genannte Felswand bilden. Der besagte Graben löst sich noch innerhalb der Schieferzone in mehrere Zweige auf, die im Bereich der Kalke beginnen. Die Schlucht von Bega). Nordwärts des scharfen, steil aufragenden Grates, welcher das Endstück des Dragobjstales linker- seits begrenzt, zieht sich als oberster Ast des Valbonatales auf dessen linker Seite die Talschlucht von Begaj hin. Sie stellt eine bei großer Tiefe weit in das Gebirge einschneidende Furche dar und weicht so morphologisch sehr von den rechtsseitigen Zweigen jenes Tales ab, die sich verhältnis- mäßig rasch und steil zu den Hochmulden des Gebirges hinaufziehen. Oberhalb der Vereinigungsstelle des Valbonabaches mit dem aus der Schlucht von Begaj kommenden Bache ragt .ein dicht bewaldeter Hügel auf, dessen Untergrund wohl Schiefergesteine sind. Von ihm zieht sich ein Bergrücken sanft zum Ostabfalle des scharfen Trennungsgrates zwischen Z (Geologische Beschreibung des Valbonalales, 330 den Talfurchen von Dragobjs und Begaj hinan, Dieser Rücken scheint der Zone jener braun verwitternden dunklen Schiefer anzugehören, welche auf der Westflanke des mittleren Valbonatales zwischen der Schieferhornsteinformation und dem aus Kalk bestehenden Gebirge hinstreicht. Der Gefällsknick an der Stelle, wo der Rücken auf den Gratabfall trifft, .zeigt die Lage der Kalk-Schiefer- grenze an. Links von der Einmündung des Begajbaches in den Bach von Dragobjs steigt dicht bewaldetes Gelände zu einer ziemlich ausgedehnten grasbewachsenen Terrasse an. Auf diesem flachen Graslande findet man verstreute Stücke von einem sehr harten und festen Quarzkonglomerat und in dem die Grasebene gegen W begrenzenden Rinnsal besteht etwa die Hälfte aller Rollsteine aus solchem Konglomerat. Man trifft dasselbe auch noch in dem folgenden, sich zwischen den Hütten von Begaj hindurchziehenden Bachbette in mehreren großen Blöcken an. Es besteht aus weißen, unvollkommen abgerundeten Quarzkieseln und aus einer körnigen quarzitischen Grundmasse von graurötlicher bis grauer Farbe. Anstehend wurde ein solches Gestein in dem durchforschten Gelände nicht gesehen, Die Häufung seiner Vorkommnisse in großen Rollstücken und Blöcken in einem ziemlich eng um- srenzten Raum spricht dagegen, daß es aus weiter Ferne hergebracht wurde. Die in den Schottern um Tropoja und am Sattel von Morins zu findenden Geschiebestücke von solchem Konglomerat weisen nicht auf eine Herkunft aus dieser Richtung, sind vielmehr als Anzeichen einer gegen Osten erfolgten Verfrachtung aus der Gegend ihres häufigsten Vorkommens zu deuten. Nicht weit ostwärts von Begaj liegt ein bald näher zu erwähnendes Vorkommen von Quarz- schiefer und Sandstein, das — obwohl es nicht mit Konglomeraten in Verbindung steht — vielleicht doch einen Fingerzeig dafür abgibt, daß auch als Ursprungsstätte für gröbere klastische Quarzgesteine die Schieferhornsteinformation zur Linken des Valbonatales in Betracht zu ziehen ist. Jenes Vorkommen von Sandstein hebt sich allerdings als rötlichbrauner Schrofen vom Tonschiefer- und Serpentin- gelände in der Landschaft deutlich ab; oberhalb der erwähnten Grasfluren östlich von Begaj ist aber an den Hängen, welche die Wurzeln der erwähnten, an Konglomeratrollstücken reichen Bachrinnsale bergen, kein jenem roten Schrofen ähnliches Felsgebilde sichtbar. Das Anstehende an jenen, sich zu den Vorhöhen des West-Skülsen hinanziehenden Hängen ist neben Grünschiefer vorzugsweise Serpentin. Besonders bei der Djamia von Begai sind spangrüne Erdaufrisse zu sehen. Westwärts von den vorgenannten Bachrinnsalen wird das linke Ufer des Begajbaches ungemein steil. Jähe Abhänge mit vortretenden kleinen Schrofen und fast senkrechte Wandstufen treten auf, Sie werden durch 20° gegen OSO verflächende, sehr gut geschichtete Grünschiefer gebildet. (3048) Auf einem Vorsprung des Uferhanges unweit der Djamia kann man den Übergang dieses Schiefers in Serpentin ganz deutlich sehen. Von dieser Stelle hat man einen großartigen Blick. in das Endstück der Begajschlucht mit dem tief unten zwischen Schottersäumen rauschenden Bache. Taleinwärts sieht man diese Schlucht sich in eine Klamm verengen, an deren Eingang der Bach über eine Felsbarre stürzt. Weiter hinten scheint sich wieder eine Erweiterung des Geländeeinschnittes zu vollziehen. Steigt man von jenem Felsvorsprung steil hinan und dringt dann am linksseitigen Hange auf schmalem Pfade weiter in die Schlucht ein, so zeigt sich eine Überlagerung des auch hier sanft gegen O einfallenden Grünschiefers durch Serpentin und dann im Liegenden jenes Schiefers ein phyllitähnlicher Schiefer, der teils söhlig lagert, teils sanft bergwärts verflächt. (Taf. Il, Fig. VI.) Diesem letzteren schaltet sich mehrorts ein schwarzer, seidenglänzender, in ebenflächige Plättchen spaltender Schiefer ein. Auch ein kubisch klüftiges, mattgrünes Tuffgestein tritt hier in Verbindung mit dem vorherrschenden Schiefer auf. Beim weiteren Vormarsch stößt man dann auf stark zerknitterte Kalk- Schiefer und Glimmerkalke, wie sie in den Schluchten auf der rechten Seite des Valbonatales angetroffen wurden. Hierauf folgt ein breiter Geländestreifen mit Aufrissen dunkelbraun verwitternder Tonschiefer und jenseits desselben fängt die Region der Kalke an. Sie wurde von mir nicht. erreicht. Man hat es hier mit der auf das linke Ufer des Begajbaches übersetzenden Schieferzone im Vorgelände des 336 F. Kerner v. Marilaun, die Scheidewand gegen das Tal von Dragobjs bildenden Grates zu tun. Die Einengung der Begaj- schlucht zu einer Klamm entspricht dem Durchbruch ihres Baches durch die Kalke. Wie sonst oft führt auch hier der Übergang aus einem schwerer in ein leichter erodierbares Gestein zu einer Unter- brechung der Gefällskurve des Schluchtgrundes. Es ist die oben erwähnte Felsbarre mit dem Wasser- fall. Im Hintergrund der Begajschlucht ist zwischen wild zerrissenen Felshängen, die ihren mittleren Teil flankieren, ein hoher, mehrere Gipfelkuppen tragender Berg zu sehen. Der Graben von Hasa. Östlich von der Schlucht von Begaj liegen auf der Südflanke des Skülsen mehrere Zweige des Valbonatales, deren Bäche vom Tropojaflusse, dem linksseitigen Hauptaste des Valbona, aufgenommen werden. Der Skülsen fällt gegen Süden mit steilen Hängen ab, denen ein sehr sanft abdachendes Gelände vorliegt. Die in dieses Vorgelände eingefurchten unteren Teile jener Talverzweigungen sind vorwiegend seichte Gräben, nur ihre in die Skülsenhänge eingreifenden Wurzelstücke nehmen das Aussehen enger, steilwandiger Schluchten an. Es liegt hierin ein morphologischer Unterschied gegen- über den rechtsseitigen Zweigen des Valbonatales, die zufolge des Fehlens ausgedehnterer Vorstufen am Ostfuße des Gebirgsstockes der Maja Hekurave meistenteils eine schluchtartige Beschaffenheit auf- weisen. Die erste dieser Talverzweigungen, der Graben von Hasaj, iiegt jenseits der im vorigen erwähnten grasbewachsenen Plateaufläche östlich von Begaj. Der Abfall vom Ostrande dieser Fläche zur Graben- sohle ist verhältnismäßig steil, wogegen der Anstieg von dieser Sohle zum Scheiderücken gegen den östlichen Nachbargraben sanft erfolgt. Aufschlüsse sind im unteren Teil dieses Grabens spärlich. An den beiden BöSschungen des Baches sieht man mehrorts junge fluviatile Bildungen entblößt. An einer Stelle, wo der Weg nach Begaj durch das Bachrinnsal führt, folgen links unterhalb der Humusdecke — sich gegenseitig gut abgrenzend — grober Schotter, gelber Lehm und dann diese beiden Sedimente in mehrfacher Mischung und Verzahnung bis zum Bachbette hinab, welches dort eine Mustersammlung von Rollstücken der verschiedenen Gesteinsabarten der Schieferhornsteinformation enthält. Reichliche Vertretung von Serpentin in diesem Bachgeröll entspricht einem ausgedehnten Vorkommen dieses Magnesiasilikates im weiter talaufwärts gelegenen Grabenstücke bei Barbina, wo die schon mehrmals erwähnte landschaftliche Eigenart des Serpentingeländes wieder zu großzügiger Entfaltung kommt. Im Hintergrund des in Rede stehenden Grabens ragt ein großer Felshügel auf, der durch schrotie Form und rotbraunen Farbenton gegen das vor ihn gebreitete spangrüne Furchenland scharf absticht und den Blick auf sich zieht. Dieser Hügel besteht zumeist aus rötlichgrauem Sandstein, welcher ein mittelsteiles Ostfallen erkennen läßt. Höher oben scheinen wieder Serpentine aufzutreten, da die Hänge des Hügels mit vielen dunklen Brocken dieses Gesteins bestreut sind. Folgt man dem von vielen Trümmern von Sandstein und milchweißem Quarz besäumten Südfuße des Hügels gegen West, so kommt man in den rechtsseitigen der beiden Äste, in welche der Graben von Hasaj durch den besagten Felshügel gespalten wird. In diesem schluchtartig verengten Grabenaste ragen links vom schäumenden Bache mehrere bizarr geformte Zacken und Zähne von Sandstein auf. Nicht weit talabwärts von hier liegt die Grenze gegen das Serpentingebiet des mittleren Grabenteiles, die aber auch hier nicht auf- geschlossen ist, so daß ein Einblick in die Art des Gesteinskontaktes mangelt. An den Ufern des den linken Grabenast durchrauschenden Bächleins auf der Ostseite des Sandsteinhügels trifft man 40° gegen NW fallende Schiefer an. Auch auf der Ostseite des Hauptgrabens, talabwärts von seiner Teilungs- stelle herrschen Schiefergesteine vor, die gegen N verflächen. Es sind dort aber nur wenige Aufschlüsse vorhanden. Dasselbe gilt betreffs eines kleinen, teilweise versumpften Grabens. welcher sich zwischen den unteren Teil des Grabens von Hasaj und den gleich zu beschreibenden Talzug von Makaj ein- schiebt, aber nicht bis an die Hänge des Skülsen reicht. SE. CR un Geologische Beschreibung des Valbonatales. 337 Der Graben von Maka]. Es ist dies der bedeutendste der Taleinschnitte auf der Südseite des Skülsen. Sein Endstück ist gleich dem des Hasajgrabens ein zwischen flachgewölbten alten’ Schotterrücken eingesenkter und mit jungen fluviatilen Bildungen erfüllter seichter Graben. Das ihn durchziehende Bachbett ist wie bei Hasaj von steilen, aber nicht hohen Böschungen begrenzt ‘und weist eine erstaunliche Mannigfaltigkeit von Gesteinen auf. Abgesehen von Serpentin und weißem Kalk sind hier neben zahlreichen Abarten von Kalkschiefer und Tonschiefer wieder rote Jaspisse, rote, weißgeäderte und schwarze Kalke zu sehen. An der westlichen Talseite zeigen sich mehrorts Lehme und verwitterte Schiefer entblößt. Weiter ein- wärts verengt sich der Talzug zu einer Schlucht, eine Formveränderung, die mit seinem Durchtritt durch einen Kalkzug zusammenhängt. An den Hängen rechts von dieser Schlucht trifft man zahlreiche Trümmer von dunkelrotem Kalk mit weißen Adern und viele Bröckeln von Jaspis an. Auf der gegen- überliegenden Schluchtseite sind auch Schrofen von Kalk zu sehen. Höher oben folgen rechts vom Bache 20° gegen OÖ bis NO fallende Tonschiefer im Wechsel mit Sandstein, der großenteils etwas verwittert ist und dann unschwer zerfällt, im frischen Zustand sich aber als ein Gestein von sehr festem Gefüge erweist. Nach Überwanderung des Sattels rechts von einer ihren Umkreis stolz beherrschenden Waldkuppe öffnet sich ein Blick in den taleinwärts vom vorgenannten Durchbruch gelegenen mittleren Teil des Makajgrabens, welcher die zerstreuten Hütten von Bardic birgt. Dieses Grabenstück stellt sich als ein von steilen zerfurchten Hängen flankierter tiefer Einschnitt dar. Die ihn beiderseits begrenzenden Höhenzüge gipfeln in zahlreichen Kuppen, die teils aus Tonschiefer, teils aus Serpentin bestehen. Auf der westlichen Grabenseite reihen sich viele solcher Kuppen aneinander, von denen die mehr bergwärts stehenden waldlos sind und viele Aufschlüsse von Serpentin zeigen. Auf der Ostseite des Grabens fallen besonders drei hohe Kuppen auf. Am Westfuße der ersten Kuppe, zwischen ihr und einem Nachbarrücken und im Umkreise der zweiten dieser Kuppen sieht man Serpentin entblößt. Er ist hier fast überall mit spargelgrünen, weißen und honiggelben glasigen Krusten überzogen. Der obere Teil des Makajsrabens ist in Schiefer eingeschnitten und auch seine zahlreichen, in der Fußregion des Skülsen sich entwickelnden Wurzelgräben schneiden in Schiefergesteine ein. Im westlichsten dieser engen schluchtartigen Gräben stehen glimmerreiche, eisenschüssige Schiefer an, die teils ganz söhlig liegen, teils talwärts verflächen und mehrorts sehr stark gefältelt und verbogen sind Auf der ‚Ostseite des oberen Abschnittes des Hauptgrabens findet man bergwärts von den Serpentin- aufschlüssen und noch unterhalb der Djamia von BardiC NNW, oberhalb der Djamia WNW und dann am oberen Ende des sich dort hinanziehenden grasigen Berghanges NW als Fallrichtung der Schiefer Gleich in der Nachbarschaft sind seıger stehende von NW nach SO streichende Schiefer bloßgelegt. In den grünen Schiefern unterhalb der Djamia sieht man eine Einschaltung von stark zernagtem Quarz Als Ursprungsstätte der in den alten Schottern im Vorlande des Skülsen zahlreich vorkommenden Quarzgeschiebe kommen so neben dem früher erwähnten Sandstein im Hasajgraben auch manche Schiefer der Schieferhornsteinformation in Betracht. Höher oben am Gehänge oberhalb der Djamia war teils sehr steiles Südfallen, teils auch Seigerstellung der Schiefer zu sehen. Am Abhang östlich von der Djamia von Bardic trifft man rostige, verwitterte Grünschiefer, die 30° gegen NNW bis NW, stellenweise auch gegen WNW einfallen, mehrorts aber auch stark gestört sind. Höher oben zeigt sich bei einer Quelle wieder ein Serpentinvorkommen. Es ist wohl das höchst- gelegene der Gegend. Beim weiteren Anstieg durch Kastanienwald sieht man einige Aufschlüsse von etwa dem Berghang parallel streichendem, seigerem Schiefer und kommt dann über Wiesen zu dem Rücken, welcher den östlichsten Ast des Grabens von Bardic (beziehungsweise des oberen Teiles des Makajgrabens) links begrenzt. Hier beginnen die auffällig stark zerknitterten und verquetschten Schiefer- kalke mit Kalzitlinsen und Quarzknauern, welche in den Schluchten auf der Westseite des mittleren 338 F. Kerner v. Marilaun, Valbonatales oberhalb der Zone der Schieferhornsteinformation zu treffen sind. Die schon einmal betonte Ähnlichkeit dieser Gesteine mit gewissen Gliedern des lithologisch vielgestaltigen Rhät im Westen der Brennerfurche ist auch hier sehr groß. Stellenweise sieht man diese in tiefen Wasserrissen bloßgelegten, mehrorts aber auch an schuttreichen Hängen aufgeschlossenen Schieferkalke bei WSW — ONO-Streichen seiger stehend, großenteils sind sie aber derart gestört, daß man .eine Lagerungsform nicht angeben kann. ‚ Weiter oben am Gehänge zeigen sich die den Gesteinen auf der Korja ähnlichen dunklen Schiefer und Sandsteine, doch trifft man auch noch im Bereich derselben verstreute kleine Vorkomm- nisse von Kalkschiefern und grauen Kalken an. Gut sind diese Gesteine längs des breiten Weges aufgeschlossen, welcher am linksseitigen Steilhang der tief in die Bergmasse des Skülsen eingreifenden östlichsten der Bardicer Waldschluchten hinansteigt. (Taf. II, Fig. VII.) Man sieht hier braun bis grünlichgrau anwitternde, im Bruche dunkelgraue, blättrige Tonschiefer mit einer breiten Einschaltung von ganz zermorschtem, bröckligem, graubraunenı Sandstein, dann stark verquetschten Schieferkalk und hierauf nochmals Sandstein und Tonschiefer. An letzteren Gesteinen mißt man 30 bis 40° steiles Einfallen gegen SSW bis W erkennen lassen. ‚, wogegen die stark gestörten Schieferkalke keine Lagerung Nach Durchquerung des zuletzt genannten Schieferzuges wurde die untere Grenze der Kalk- massen erreicht, welche das mittlere Stockwerk und die Gipfelregion der Skülsenkette formen. Ein Besuch der steil aufragenden Spitzen dieser Kette sollte aus denselben Ursachen unterbleiben, welche ein Vordringen in die höheren Teile der Gebirgskette ober Bunjai hintanhielten. Leider traf es sich, daß gerade der Tag meines Ausfluges zur Einsattlung zwischen dem West- und Östskülsen jener einzige Tag während meiner ganzen Reise war, an welchem sich das Kondensationsniveau des atmosphärischen Wasserdampfes weit unter die von mir erreichte Höhe hinabsenkte. Es war so nicht einmal eine optische Durchmusterung der zunächst gelegenen Gebirgsteile erzielbar und beschränkte sich meine geologische Fühlungnahme mit dem Skülsen auf die in dichtem Nebel vorgenommene Besichtigung einer Trümmerhalde, die nur die Nähe hoher Felshänge verriet. Bemerkenswert ist es, daß der durch seine eigentümlichen Anwitterungserscheinungen. gekennzeichnete Kalk, welcher die Gipfelregion der Korja aufbaut und auch im Dragobjstale und in der Tropojaklamm getroffen wurde, in dieser Halde gänzlich fehlte. In zahlreichen Trümmern zeigte sich dagegen ein andernorts nicht zur Beobachtung gelangter, grau und weiß gestriemter und eine Neigung zu grobstengeligem Zerfall zeigender Kalk. Fast schien es, daß eine kleine Masse desselben am Haldenrande als Entblößung von anstehendem, bei Seigerstellung W—O streichendem Gestein zu deuten war. Auch dunkelgrauer Kalk mit weißen Kalzitadern, wie er westlich vom Valbonatale viel verbreitet ist und auf der Korja stellenweise Reste von Rudisten führt, war im Gebirgsschutte vertreten. Von sonstigen Bestandteilen der Trümmer- halde sind zu nennen: rein weißer, grobkrystalliner Kalk, weißer, dichter, von einem engmaschigen Netze feiner Sprünge durchsetzter Kalk, grauer Kalk mit dunkelgrauen, etwas mergeligen Linsen und breccienartiger Kalk mit weißen, dunkelgrauen und rötlichgrauen Flecken. Fossilreste traf ich in Keinem dieser Gesteine an. Der Skülsen gipfelt in zwei durch eine tiefe Einschartung getrennten Teilen, von denen der westliche ein langer Grat, der östliche eine Felspyramide ist. Aus der Nähe besehen, erscheinen beide Teile gleich hoch, je weiter man sich von ihnen entfernt, um so mehr wird die Pyramide als der überragende und beherrschende Teil des Gebirges erkannt. Das Tal von Tropoya. Der größte unter den zahlreichen Seitenästen des Valbonaflusses, der Tropojabach, durchmißt auf seinem Laufe vier Talstücke von verschiedener geologischer Beschaffenheit und orographischer Stellung. Sein Unterlauf kommt in den breiten, mittleren Teil des Valbonenser Haupttales zu liegen und folgt hier einer dem Flußbette des Valbona fast parallelen‘ Rinne die gleich jenem Bette in Geologische Beschreibung des Valbonatales. 339 diluviale Konglomerate eingeschnitten ist. Der untere Teil seines Mittelstückes fließt durch einen linken Zweig des mittleren Valbonatales, welcher die vorgenannten Gräben auf der Südseite des Skülsen aufnimmt und selbst die Fortsetzung des östlichsten dieser Gräben bildet. Diese Teilstrecke des Tropojabaches schneidet in das Peridotitgebiet ein, während das ihm vorhergehende und das Skülsen- vorland querende Verlaufsstück in der Schieferhornsteinformation liegt. Der Oberlauf des Baches, welcher eine östlich von der Skülsenkette in das nördliche Grenzgebirge eindringende Klamm durch- rauscht, fällt in den Bereich der Kalke. Der Übergang des unteren Tropojatales in das Haupttal von Valbona vollzieht sich ganz allmählich. Als geologische Grenze ist die Stelle anzusehen, wo der Tropojabach das Intrusivgebiet verläßt und in eine beiderseits von Konglomeratwänden begrenzte Rinne tritt. Im Bereiche der durch Olivinfels brechenden Bachstrecke bleibt der Felsgrund auf der linken Uferseite frei von jungen Deckschichten und zeigt sich längs des Bachrinnsals vielenorts entblößt, wogegen die höheren Hänge dichten Wald- wuchs tragen. Zur Rechten des Tropojabaches dehnt sich oberhalb der steilen Uferböschung strecken- weise ein sehr sanft ansteigendes Gelände aus das — mit Gras bewachsen — keine Aufschlüsse gewährt. Es setzt sich in die unteren Enden der vorhin beschriebenen Gräben fort und wird von deren Bächen durchfurcht. Da, wo das östliche der beiden links von der Begajschlucht verlaufenden Gerinne in den Tropojabach einmündet, fällt die Menge großer Rollsteine von Quarzkonglomerat auf. Man trifft sie nicht nur im Rinnsal selbst, sondern auch auf den Wiesen zu dessen beiden Seiten. Weiter im Osten ist dagegen die Zahl der Quarzitbrocken auffällig groß, welcne man auf den mit alten Schottern über- streuten Lehnen trifft. Erstere sind nach dem vorhin Gesagten von den westlichen, letztere von den östlichen Gehängen der Südseite des Skülsen abzuleiten. Auf der rechten Flanke des unteren Tropoja- tales finden sich nicht bloß in den Endstücken der vorhin genannten Gräben, sondern auch auf den sie trennenden Rücken Schotter und Lehme. Besonders beiderseits der Mulde von Ahmetaj, die sich zwischen den Makajgraben und das mittlere Tropojatal einschiebt, sind alte, teilweise mit Lehmen wechselnde feine Schotter mehrorts aufgeschlossen. Sie enthalten im Gegensatz zu den jungen Schottern nur sehr wenig Kalk, dagegen neben vorherrschenden Schiefern und Quarziten auch dioritische Gesteine, wie sie im Valbonatale und in dessen näherem Umkreise nicht vertreten sind. Auch auf dem Rücken zwischen dem Tropojabache und dem aus dem Peridotitgebiete im Südosten kommenden Bache von Majdan sind alte feine und gröbere Schotter zu sehen. Mehrorts tritt auch auf der rechten Seite des Tropojabaches der Olivinfels in größerer Ausdehnung zutage. Am Wege von Bunjai nach Ahmetaj quert man zwei solcher Bloßlegungen und sieht dort den Bach in einem beiderseits von steilen Felsen eingerahmten engen Bette dahinrauschen. Dann tritt der Weg ein drittesmal aus Wiesen in felsiges Gelände ein und überschreitet gleich oberhalb der Mündung des aus der Mulde von Majdan kommenden Baches auf einer Holzbrücke den Tropojabach, um sich dann längs der rechten nördlichen Flanke jener Talmulde hinzuziehen. Das schluchtartige Aussehen, das der Einschnitt des Tropojabaches in der Gegend jener Brücke zeigt, hält auch bach- aufwärts noch eine Strecke weit an, dann greift eine Erweiterung der Talrinne von Tropoja platz. Sie gestaltet sich zu einer zwischen Hügelzügen von Olivinfels eingesenkten Mulde, welche mit fluviatilen Bildungen erfüllt ist, in die sich der Bach ein weites, junges Bett gegraben hat. Auf der rechten Uferseite zieht sich eine breite, mehrfach abgestufte Terrasse hin, die mit Maisfeldern bedeckt ist, wogegen die über sie aufragenden Peridotithügel mit Buschwald über- wuchert sind. An dem etliche Meter hohen Steilabfalle der Terrasse gegen das rezente Bachbett sieht man mehrorts erdig-muschlig brechende, grünlichgraue, im gebleichten Zustand hellgraue, mangelhaft geschichtete Tone aufgeschlossen. Sie enthalten dünne ockerreiche Zwischenlagen sowie auch ver- moderte Blatt- und Zweigbruchstücke und sind von einer mehrere Meter dicken Lage von grobem Schotter überdacht, der sich auch in den in die Terrasse eingesenkten Hohlwegen entblößt zeigt. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 45 340 F. Kerner v. Marilann, Zur Linken des Tropojabaches ist gleichfalls eine Schottervorlage der die Talmulde begrenzenden Anhöhen vorhanden. Auf diesen Höhen finden sich auch Reste der alten Schotter des Gebietes, so daß hier, wenn man die Geschiebemassen des rezenten Bachbettes hinzunimmt, fluviatile kKlastische Sedimente dreier verschiedener Altersstufen vertreten sind. In den alten Schottern werden auch hier Quarzite und Quarzkonglomerate ziemlich häufig angetroffen. Neben Anhäufungen von Geschieben sieht man hier oft noch als allerletzte Reste einer früheren Schotterdecke einzelne Rollsteine auf der Oberfläche der Verwitterungsschichten des ÖOlivinfelses verstreut. In den rezenten Schottern des Tropojabaches fehlen dagegen Quarzkonglomerate anscheinend ganz. Hier herrschen Kalke weitaus vor; an zweiter Stelle stehen in Hinsicht der Menge die grünen Schiefer. Die Zahl der unterscheid- baren Abarten von Gesteifen der Schieferhornsteinformation ist da sehr groß. Bemerkenswert ist unter den Geschieben bei Tropoja ein von Chrysotil durchtrümerter Serpentin (2987). Das von einem feinen Netze goldglänzender Adern durchzogene schwärzlichgrüne Gestein sieht reizvoll aus. Kalkgeschiebe sind auch in der talabwärts von der weiten Mulde folgenden engen Strecke des Bachbettes des Tropoja weit vorherrschend. Es macht dort — fernab von der Ursprungsstätte derselben — einen eigentümlichen Eindruck, ein in Olivinfels eingeschnittenes Rinnsal ganz mit Kalkschottern erfüllt zu sehen. Der Tropojabach erweist sich als ein typischer Torrente. Sein Bett ist in der Talweitung an die hundertfünfzig Schritte breit; zu Ende des Sommers waren hier aber nur zwei je 1—2 m breite seichte Wasseradern vorhanden. j Die Schlucht von Tropoja. Innerhalb der Schieferhornsteinformation gestaltet sich auch die Talfurche des Tropojabaches zu einer in die Vorhöhen des Skülsen tief einschneidenden Schlucht. Kurz vor dem Übergang der im vorigen beschriebenen Mulde in jene Schlucht zweigt rechts ein. größerer Seitengraben ab, der sich in dem Gelände östlich von der Bardicschlucht verästelt. Das erste Anstehende, was man zur Linken dieses Grabens nach Durchquerung der Terrassenschotter und der mit Eluvien bedeckten untersten Abhänge erreicht, ist eine Breccie aus Serpentin. Gleich weiter oben stehen mittelsteil gegen NW bis NNW einfallende dunkle Schiefer an, die mit dünnen Lagen von grobem Sandstein wechseln. (Taf. II, Fig. IX.) Dann sieht man gegen O verflächenden. Sandstein in Verbindung mit stark verbogenen und verdrückten Schiefern. Hierauf folgt wieder ein Serpentinvorkommen. Dieses befindet ‚sich links ober- halb einer Stelle, wo der besagte Graben scharf gegen O umbiegt und rechterseits zwei Seitengräben empfängt. Talaufwärts von dieser Stelle stehen zur Linken des sich nun verengenden Hauptgrabens Kalke an, die mittelsteil gegen SO verflächen. Es sind teils Schieferkalke, teils dichte graue, von weißem Kalzit durchtrümerte Kalke. An einer folgenden mit Ausweitung zu einem kleinen Wiesental verbundenen Rückbiegung des Hauptgrabens gegen N wurde eine Felsmasse von rotem, weiß geädertem Marmor festgestellt. Am gegenüberliegenden rechtsseitigen Hange fanden sich viele Trümmer dieses Gesteins sowie auch solche von Jaspis und Hornstein. Zur Linken des besagten Wiesentälchens treten wieder Kalkriffe zutage, bei denen die Lagerung aber undeutlich ist und ostsüdöstliches Fallen nur vermutungsweise angebbar erscheint. Im Liegenden dieser Kalke zeigt sich ein dolomitischer Kalk, der 40° gegen O verflächt. An den das Tälchen links begleitenden Höhen sieht man Kalkzüge hinstreichen, die auf mittelsteiles OSO-Fallen als regionalen Befund hinweisen. Weiter oben wendet sich der Graben nach W und nimmt dort links einen dicht bebuschten Seitenast auf, der großenteils in grüne, rostig anwitternde Schiefer eingesenkt ist, die gegen OSO bis O verflächen. In der Wurzelregion des Grabens tritt innerhalb der Schiefer mehrorts Serpentin auf. Man trifft ihn in der Grabensohle, dann in den obersten Verzweigungen des Grabens und besonders im Bereiche der seinen Anfangsteil umgebenden Hügelkuppen. Ein größeres Vor- (rcologische Beschreibung des Valbonalales. Sl kommen dehnt sich über den flachen Sattel aus, der nordwärts von der in die östliche Ausbiegung des Grabens sich von West her einschiebende Schieferkuppe in einen linken Seitenast des Makaj- grabens hinüberführt. Es reicht bis auf die Hügel im Norden dieser Sattelfläche und zieht sich andererseits über die Kammeinsenkung hinweg, die von der Sattelfläche zu dem einen der beiden früher erwähnten westlichen Seitenzweige des unteren Grabenabschnittes hinüberführt. In dieser Ein- senkung ist die Serpentin-Schiefergrenze bloßgelegt. Beide Gesteine sind aber am Kontakte stark verwittert, der Schiefer erscheint verdrückt, der Serpentin zu einer Trümmermasse zerfallen. Auf den nordwärts stehenden Hügeln ist dagegen die Entwicklung glänzender Pikrolithkrusten sehr reichlich. Am Südhang der besagten Einsenkung herrscht eine große lithologische Mannigfaltigkeit der Schieferhornsteinformation. Folgt man dem Pfade links von dem zur Senke hinaufziehenden Graben, so trifft man zunächst oberhalb der Schotter des Talgrundes reichlich dunkelroten Jaspis, dann ein Vorkommen von grauem, weißgeädertem Kalk, höher oben auf einem Vorsprung des Gehänges Serpentin, dann rot und weiß gefleckten Marmor, grünen, rostbraun anwitternden Tonschiefer und eisenschüssigen Sandstein, worauf man zu dem schon erwähnten Serpentin in der Kammeinsenkung gelangt. Die Lagerungsverhältnisse sind bei diesem Aufstiege kaum erkennbar; man sieht von den angeführten Gesteinsarten meist nur kleine Klippen aus der eluvialen Schutthülle hervorschauen. Am Eingang in den schluchtartigen oberen Teil der Furche des Tropojabaches stehen beiderseits des dort noch breiten Bachrinnsals Olivinfelsmassen an. Die alten Schotter der muldenförmig aus- geweiteten Talstrecke finden dort ihr Ende. Zur Linken, neben der Djamja von Tropoja, kleben noch Reste solcher polygener Schotter, zu einem horizontal geschichteten, festen Konglomerat verkittet, dem Gehänge an. Im Bachbette trifft man auch ganz junge Geschiebe mehrorts zu Konglomerat verfestigt an. Grobe Trümmer- und Schuttbreccien bilden stellenweise die steilen Böschungen des Bettes. Nach Durch- wanderung des in Olivinfels eingeschnittenen Talstückes, welches landschaftlich ganz der Talenge des Valbona zwischen Grigaj und Gegusenj gleicht, gewahrt man rechts vom Bache eine abgerutschte Masse eines in liegende Falten zusammengequetschten grauen feinkörnigen Kalkes mit Hornsteinlinsen sowie eine 60° WSW einfallende Masse solchen Kalkes, der Zwischenlagen von Schiefer führt. Weiter bachaufwärts ist mittelsteiles WSW-Fallen schiefriger Kalkschichten erkennbar. Die dann folgende Talstrecke schneidet in stark verwitterte dunkeleisengraue, von Kalzit durchtrümerte Schiefer ein. An diese Gesteinszone reiht sich steil gegen O bis ONO verflächender Grünschiefer in Verbindung mit Serpentin. Man sieht hier beiderseits des mit großen Schieferblöcken erfüllten Bachrinnsals grünlich- graue Lehmaufrisse und mehrorts eine breccienartige Verkittung der Zerfallsmassen des Serpentin. Taleinwärts von einer kleinen, einsam im Schluchtgrunde stehenden Mühle folgen dann wieder stahl- graue spießig zerfallende Schiefer, die sanft gegen NO und dann gegen SO einfallen. An sie schließen sich stark zerknitterte Kalkschiefer und Glimmerkalke mit kleinen Linsen von gelblichem Kalkspat und vielen Knauern von weißem Oarz. In Verbindung mit ihnen erscheinen graue gleichfalls stark gefaltete plattige Kalke, die ein mittelsteiles südwestliches Einfallen’ zeigen. Am Beginne der Ausweitung des Schluchtgrundes zu einem kleinen Talboden, kurz bevor sich die Schlucht zu einer Klamm ver- engt, sind spießige, tiefgraue, dunkelbraun anwitternde Tonschiefer entblößt. Am Eingang in die Klamm steht gut geschichteter Bänderkalk mit mäßig steiler südlicher Neigung an. (Taf. II, Fig. VIL) Er besteht aus abwechselnden Platten von grauem, streifigem Kalk und dickeren Lagen eines weißen, gelblich anwitternden Kalkes, dessen Schichtköpfe infolge reichlicher Furchen- und Schrattenbildung eine höckerige Oberfläche zeigen. Fossilien fanden sich in ihm keine vor. Böiges Unwetter zwang mich, in einer kleinen Höhle oberhalb der durch diesen Kalk gebildeten Barre Schutz zu suchen und auf eine Erforschung des zwischen hohen Steilwänden auf nur wenige Meter Breite eingeengten Anfangsstückes des Tropojatales zu verzichten. An den rechtsseitigen Hängen der Tropojaschlucht trifft man an dem sich hoch über dem Schluchtgrunde an einer Hüttengruppe vorbei- ziehenden Wege dort, wo dieser Grund in Schieferkalke eingeschnitten ist, gleichfalls kalkreiche Schiefer 342 F. Kerner v. Marilaun, in Verbindung mit Sandsteinen und grauen Kalken, die 40° gegen WSW einfallen, zum Teil auch steil aufgerichtet sind. Dann folgt ein breites Schieferband und dann das Gebiet der Kalke. Sie bilden hier rechts vor dem Eingang in die Klamm, mäßig steil bis mittelsteil gegen SW einfallend, einen in hohe Wandstufen gegliederten Steilhang. Vorherrschend ist ein grauer dichter Kalk mit spärlicher Kalzitdurchtrümerung und plattigen Zwischenlagen. In dem den Fuß des Abhanges besäumenden Schutte fanden sich auch Stücke eines dem Gestein am Korjagipfel ähnlich sehenden Kalkes, der aus höheren Teilen des Gebirges stammen muß. Von Östen aus gesehen hebt sich die Zone der Kalkschiefer und der braun anwitternden Ton- schiefer zwischen den mit Serpentin verknüpften grünen Schiefern und den Kalken landschaftlich mit Deutlichkeit heraus. Auf der linken Seite der Tropojaschlucht fehlt aber die rechts gut entwickelte Zone der braun anwitternden Schiefer und reichen die Grünschiefer bis an die Kalkmassen heran. Man sieht sie hier in stark verwitterndem Zustand den gut geschichteten, gegen S einfallenden Kalken aufruhen, welche den links vom Eingang in die Klamm emporsteigenden Schrofen bilden. (Taf. II, Fig. VII.) Die Grenze wird durch einen tiefen Wasserriß bezeichnet. Weiter talauswärts ist an der Ostflanke der Tropojaschlucht 40° steiles ostsüdöstliches und dann östliches Verflächen der Schiefergesteine erkennbar. Die Mulde von Pjanı. Die Mulde von Pjani liegt östlich vom unteren Valbonatale. Sie wird durch den Bach Busterica gegen Nord, zum Mittellaufe des Valbona hin, entwässert, wogegen sich die ihr ostwärts benachbarte Talmulde von Deg gegen Süd, zum Drin zu, öffnet. Der die Mulde von Pjani vom Valbonatale schei- dende Höhenzug hat eine breite, flach gewellte Rückenfläche und mäßig stark geneigte, schwach zertalte Flankenteile. Es zeigt sich hier das Landschaftsbild des Peridotitgebietes, wie man es dann auch weiter gegen Nord und Ost in steter Wiederholung seiner wesentlichen Züge und ohne nennenswerten Formenwechsel antrifft. Die sanft geneigten Hänge sind mit vielen stumpfkantigen Blöcken und Trümmern, den Produkten des an Ort und Stelle sich vollziehenden Gesteinszerfalles, übersät. Daneben tritt auch oft anstehendes Gestein in kleinen Riffen und Klippen auf. An den steilen Hängen und in den tief eingefurchten Gräben sind auch größere Felsbildungen zu sehen. Die flachen Rücken sind weithin mit eluvialen Roterden bedeckt, in den seichten Mulden zeigen sich sumpfige Stellen, aus denen sich kleine trümmerreiche Rinnsale entwickeln. Die auf den Abhängen verstreuten Blöcke und Klippen haben die den Olivingesteinen eigentümliche Verwitterungsfarbe: schmutzig ockergelb bis rost- braun, oft ins Morgenrote spielend. Die eluvialen Erden sind im Farbenton den Roterden der Karstkalke ähnlich, vielleicht im Gesamtton etwas heller, aber weniger intensiv rot als der Laterit. Eine eigen- artige Buntscheckigkeit weisen die steilen Hänge auf. Die Felsen sind da teils rostbraun, teils — wo Serpentinkrusten erscheinen — lauch- bis spangrün gefärbt, wogegen die Trümmerhalden eine dunkel- orangegelbe Farbe zeigen. Der Rücken auf der Ostseite des unteren Valbonatales wurde anläßlich des Ausfluges zur Cafa Pjanit in seinem südlichen Teil zweimal überquert und bei Gelegenheit der Exkursion nach Lusz und Bitüci in seiner Nordhälfte der Länge nach überschritten. Es zeigte sich da eine ziemliche Einförmig- keit betreffs der petrographischen Sachlage. Das herrschende Gestein ist Harzburgit in teils wohl erst beginnendem, teils aber schon mehr oder minder vorgeschrittenem Stadium der Umwandlung in Serpentin. Auf der dem Becken von Pjani zugekehrten Rückenseite fanden sich in einiger Menge braun anwitternde, im Bruche gelblichweiße. kieselsäurereiche Ausscheidungen, welche teils die knollig traubigen Formen des Chalzedons aufweisen, teils eine eigentümliche grobzellige Struktur besitzen. Der die Mulde von Pjani vom Drintale trennende Gebirgswall ist dem eben genannten völlig ähnlich; der die Mulde ostwärts abschließende Rücken steigt zu größerer Höhe an, in zwei 1200 m hohen Kuppen: Suka Geologische Beschreibung des Valbonalales. 343 Mokens und Suka Pjanit gipfelnd. Im Bereiche dieses Rückens, welcher das Gebirgspanorama von Raja gegen Ost begrenzt, wurden die Cafa Pjanit, eine südwärts von der ersten Kuppe gelegene Einsattlung und der Nordabhang der letzteren Kuppe untersucht. Auf der Cafa Pjanit, einem nur etwa 12 m breiten, beiderseits ziemlich steil abfallenden Sattel, bei dessen Besuch mich leider heftiger Regen überraschte, fand sich Harzburgit in ähnlicher Ausbildungsweise wie im Westen der Pjanimulde vor. An den unteren Nordhängen der Suka Pjanit, links vom Zusammenflusse des Tropoja und Valbona, trift man in dem dort mehr verwitterten bronzitführenden Olivinfels mehrorts schmale, etwa 2 cm dicke, selten bis zu 2 dm mächtige gangförmige Ausscheidungen von Bronzit. Sie setzen, manchmal sich durchkreuzend, ziemlich geradlinig durch das Gestein. An dessen Oberfläche wittern sie als schwach vortretende Wülste aus. Manchmal ist das sie begrenzende Gestein auf einer Seite schon entfernt und erscheint der Pyroxen dann als Überzug oder Kruste von Felsflächen. Die Bronzitausschei- dungen sind mehr oder minder grobkrystallin. Man sieht Krystallllächen bis zu einigen cm Breite und Länge. Zahlreich sind lose Stücke von Bronzit zu finden (2985). Sie fallen unter den hier wegen ihrer oft weit vorgeschrittenen Dekomposition gelockerten Harzburgittrümmern durch größere Festigkeit und größeres Gewicht auf. Im Gegensatz zu jenen durch das Auswittern kleiner Einsprenglinge wie mit vielen Höckerchen und Knötchen besetzt erscheinenden Trümmern zeigen sie die durch viele aus- und einspringende Ecken und Kanten gekennzeichnete Oberflächenskulptur krystalliner Aggregate; auch sind sie zum Unterschied von den mit einer schmutziggelben Rinde überzogenen Olivinfelstrümmern dunkelbraunrot anwitternd; erst beim Anschlagen mit dem Hammer bekommt man die lichtgrünlichen, halbmetallisch glänzenden Kıystallflächen zu Gesicht. Auch lose Stücke von Harzburgit mit durch- setzendem Pyroxen ließen sich am Nordhang der Suka Pjanit sammeln. Reichlich fanden sich dort traubige und nierenförmige Knollen von Chalzedon mit weißer oder blaßgelblicher Farbe der muschligen Bruchflächen. Ein etwa 18 cm breiter Pyroxenitgang ist schön an einer Stelle aufgeschlossen, wo die von den Montenegrinern angelegte, aber erst teilweise gebaute Straße nach, Lusz nahe dem Bach- bette der Bistrica verläuft. Das von den vorbesprochenen Höhen im Westen, Süden und Osten ein- geschlossene Gebiet stellt eine flache, an ihren Rändern mehrfach ausgebuchtete unregelmäßige Mulde dar. Sie ist mit eluvialen und alluvialen Bildungen erfüllt. Die sich in ihr entwickelnden, von steilen, niedrigen Lehmböschungen besäumten Bachrinnsale vereinen sich nach anfänglich geschlängeltem Verlaufe zum Flüßchen Busterica, dessen Mündung in das Flußbett des Valbona schon Erwähnung fand. Die Talnısche von Luis. Im Gegensatz zum Gelände von Pjani, welches eine fast ringsum geschlossene Seitenmulde des Valbonatales bildet, stellt die. Gegend von LuZs einen gegen dieses Haupttal weit geöffneten und so nur als eine Nische desselben anzusprechenden Graben dar. Im Süden wird derselbe durch den hohen Rücken abgeschlossen, der sich von der früher genannten Kuppe Suka Pjanit gegen Ort er- streckt und zugleich die nördliche Umrandung des zum Drin entwässerten Tälchens von Deg her- stellt. Die Östliche Begrenzung der Talnische von Luzs wird durch die Anhöhen gebildet, welche gleichzeitig das mittlere Valbonatal gegen Ost abschließen. Aus diesen erhebt sich bis zu 1250 m die Bergkuppe Kodra Luzs. Zwischen ihr und dem hohen Rücken im Süden führt eine breite Einsattlung, die ein in ihrer Mitte aufragender Felskopf in zwei Sättel teilt, in das Krumatal hinüber. An den unteren Südhängen der Talnische von LuzZs treten klastische Bildungen aus intrusivem Gesteinsmaterial auf. Besonders gut sind sie in einem Wasserrisse nahe östlich von der Djamia Luzs erschlossen. An den Seitenwänden dieses Risses sieht man undeutlich geschichteten Schutt von Olivinfels zu einer Breccie verkittet. Es sind da Trümmer sehr verschiedener Größe, auch Blöcke durcheinander gemischt. Die Trümmer zeigen den gewöhnlichen graugelben Farbenton, indessen die Kittmasse dunkelbraunrot ist. Die felsige Sohle dieses Wasserrisses besteht auch streckenweise aus 344 F, Kernerv. Marilaun, der Oberseite einer härteren, flach liegenden Breccienbank. Beim Anblick der jähen, zum Teil über- hängenden, zernagten Wände und der dunkelroten Farben in dieser Schlucht glaubt man sich in einen Barranco einer jungvulkanischen Gegend versetzt. Vermutlich ist aber nicht das ganze, sanft abdachende Gelände im weiten Umkreise der Djamia von Luzs mit Trümmerbreccien überdeckt. Ihr Vorkommen scheint an die Ausgänge der im Südhange des LuZstales zur Entwicklung kommenden Gräben geknüpft. Im unteren Teil jenes Grabens, der zur Cafa LuZs, dem südlichen der früher erwähnten Sättl, ehinanzieht, sieht man gerundete Stücke von Harzburgit zu einem Konglomerat ver- kittet, auch feste, harte Sandsteine, die teils flach liegen, teils etwas geneigt sind und aus fein zerriebenen Zerfallsmassen des vorgenannten Tiefengesteins zu bestehen scheinen. Auf der Ostseite des LuZstales tritt mehrorts noch ziemlich frischer Peridotit zutage. Er fällt (durch große Härte und Erhaltung seiner Eigenfarbe an der Gesteinsoberfläche auf. So sieht man ein Bachbett am Südhang der Kodra Luzs in kantige, dunkelgrüne Felsen eingeschnitten. Auch am Fuße der westlichen Vorhöhen der genannten Kuppe sind dunkelgraugrüne, fast noch frische Olivinfelse zu sehen, die dem Geologenhammer zähen Widerstand leisten. In vielen Fällen zeigt sich aber der gewöhnliche Befund eines innen zwar noch wenig umgewandelten, jedoch mit einer braunen Rinde überzogenen Gesteins. Mehrorts trifft man aber auch schon stark verwitterte Felsstücke, die sich leicht zertrümmern lassen und auch im Bruche stets eine grünlichbraune Farbe zeigen. Oberhalb des vorerwähnten Bachbettes, nicht weit unterhalb der Gipfelkuppe der Kodra LuZs fand sich ein Diallag- vorkommen, ähnlich dem vom Nordhang der Suka Pjanit beschrieb enen, jedoch von viel geringere Ausdehnung. Auf der Westseite des nordwestlichen Vorberges der schon wiederholt genannten Kodra LuZs traf ich nahe dem Gebirgsfuße in stark verwittertem Gestein eingesprengt Chromit und Chrom- spinell. Die Örtlichkeit liegt dort, wo die vom Ostrande der Konglomeratdecke des mittleren Valbona- tales ansteigenden Hänge ihre Neigung gegen SW mit einer solchen gegen WNW vertauschen. Es scheint sich dort wohl nicht um eine bedeutende magmatische Erzausscheidung zu handeln. Doch muß Chromeisenstein im Gebirgszuge östlich vom LuZstale jedenfalls in einiger Menge enthalten sein, da ich Brocken dieses Erzes in den losen Massen des Talgrundes fand (2971, 2972, 2973, 2974). Mit der zum Teil starken Verwitterung der Peridotite an den Hängen des LuZstales steht eine reichere Wasserführung in Beziehung. Die Auflagerung gelockerten Gesteines auf frischem, undurch- lässigem begünstigt die Quellbildung und — wo es nicht zu einer solchen kommt — doch das Auftreten feuchter und versumpfter Stellen. An der südlichen Talseite trifft man solche Stellen zahl- reich auf dem Wege, welcher von der Ortschaft Luzs zum gleichnamigen Sattel hinanzieht. Die Dekomposition der Olivinfelse ist dort besonders weit gediehen. Auch an den unteren Südhängen des Westgipfels der Kodra Luzs ist eine sumpfige Geländezone zu bemerken, in der es zur Ent- wicklung eines Quellenhorizontes kommt. Der flachwellige Grund der Talnische von Luzs erfährt durch einen flachen Rücken, der sich von der Trennungskuppe der beiden nach dem Krumatale führenden Sättel westwärts niedersenkt, eine tiefe Spaltung in zwei Seichte Gräben. In diesen Gräben kommen durch die vorgenannten Wasser- zutritte genährte Bäche zur Entwicklung, aus deren Vereinigung die Bistrica hervorgeht, welche kurz vor dem Zusammenflusse des Valbona und Tropoja in diesen letzteren mündet. Betreffs der Herkunft der Geschiebemassen ist in den Betten dieser Bäche ein auffälliger Unterschied zwischen dem Ober- und Unterlauf vorhanden. In den Oberläufen beider Wasseradern trifft man nur die Olivin- und Pyroxen- gesteine aus dem nahen Talhintergrunde an; in den Unterläufen treten sie gegenüber den Gesteins- typen der Kalk- und Schieferformation des oberen Tropojatales allmählich zurück. An der steilen linken Uferböschung des südlichen Luzser Baches sind unterhalb der Djamia weiße sowie auch gelbe, braune und grau-grüne Lehmschichten aufgeschlossen, die mit grauen, von Schotterlinsen durch- schwärmten Sandlagen wechseln. Die Schotter führen auch Kalkgeschiebe, wogegen die farbigen Lehme ganz von Eluvien der Olivingesteine und Serpentine abzuleiten sind, Lichte Lehme und Tone sieht man dann auch weiter ostwärts bloßgelegt. Geologische Beschreibung des Valbonalales. 345 Rechterseits des nördlichen Baches zeigen sich kurz vor seinem Zusammentritt mit dem süd- lichen neben hellgrauen Lehmen schon Bänke von Kalkschotter. Das sich von da weit gegen Nord ausdehnende Terrassenland besteht aber nicht. zur Gänze aus Anschwemmungen des Tropoja. In der Gegend des Zusammentrittes der beiden Bachrinnsale des Luzstales und noch weiter westwärts tritt an der Nordböschung des vereinigten Bachbettes wieder Peridotit zutage. Da dort auch von der Südseite her ein Gehängesporn vorspringt, erscheint, obwohl die Talnische von Luzs allmählich in das Haupttal von Valbona übergeht, der Boden jener Nische gegen die Sohle des Haupttales abge- schnürt. Die Geschiebebetten der beiden Bäche von LuZs haben im Vergleich zur geringen Aus- dehnung des Tales eine große Breite, was immerhin auch auf eine starke oberflächliche Entwäs- serung weist. Verstreut trifft man Gerölle und Geschiebe neben eluvialem Schutt, aber auch noch außerhalb der rezenten Bachrinnsale. Man hat es da mit letzten Resten einer früheren weiteren Ver- breitung von alten Tropojaschottern zu tun. In Anhäufungen losen Gesteinsmaterials von verschie- dener Herkunft fander sich unweit des nördlichen Bachbettes verstreut nuß- bis faustgroße Brocken von Chromit. Bekanntlich pflegt es nur in regenarmen Gegenden der Fall zu sein, daß in den Wasser- rissen eines Chromerz führenden Gebirges eine solche Anreicherung an diesem Erze stattfindet, daß es zur Bildung abbauwürdiger Seifen kommt. Da das hier besprochene Gebiet aber nur als ein zu Sommer- dürre neigendes zu bezeichnen ist, im übrigen jedoch reicher Niederschläge nicht entbehrt, wird bei vorläufiger Abschätzung des Wertes dieser von mir auf sekundärer Lagerstätte gemachten Chromerz- funde wohl Zurückhaltung am Platze sein. Der Graben westlich von der Cafa Morins. Gleich dem mittleren Valbonatale nimmt auch das Tropojatal, als dessen orographische Fort- setzung ja das erstere erscheint, auf seiner linken Seite Gräben auf, die aus dem Peridotitgebiete kommen. Der größte dieser Gräben ist jener von Majdan, welcher in das Hügelland östlich vom mittleren Valbonatale eingreift. Dieser Graben wurde von mir nicht besucht. Soweit sich von den Abhängen des Skülsen aus ein Einblick in die Gegend von Majdan erzielen ließ, stellt sie ein reich- verzweigtes Grabensystem dar, das sich westwärts durch die nördlichen Vorberge der Kodra LuZs begrenzt, ostwärts an den im Süden der Cafa Morins gelegenen Teil der Wasserscheide zwischen dem Tropoja und Erenik anlehnt und gegen Süden durch den Rücken abgeschlossen wird, der den mehr- teiligen mittleren Wurzelgraben des Krumatales von der Nordseite her umgreift. Nach den Bergformen und Gesteinsfarben zu schließen, baut sich die Umrahmung des Gebietes von Majdan — soweit sie von den Skülsenhängen aus sichtbar wird — ganz aus Peridotiten auf. Der Majdanbach tritt gleich vor der bei früherer Gelegenheit erwähnten Stelle, wo der Pfad von Bunjai nach Djakova das Bachbett des Tropoja auf einer Holzbrücke überschreitet, in dieses ein. Sein Endstück bricht durch eine Felsbarre, vorher durchfließt er eine weite Wiesenmulde, an deren flach zertaltem Nordgehänge sich der vorgenannte Pfad hinzieht. In seichten Mulden kommt es hier zu mächtiger Entwicklung dunkelbrauner, eluvialer Erden, in die sich tiefe Wasserrisse eingegraben haben. Auf den flachen Bodenwellen zeigt sich ganz dasselbe Bild wie auf den Höhen um Pjani, auch die kleine Schlucht des Majdanbaches und die anschließenden Engen der Tropojarinne gleichen landschaftlich ganz den stark felsigen Strecken des Valbonatales unterhalb jener Höhen. Weiter ost- wärts quert der Weg zum Sattel von Morins ein kalkreiches Geschiebebett, das in den Majdanbach einmündet und aus dem im Nordosten der genannten Wiesenmulde ausgebreiteten Gelände kommt. Der Hauptast dieses Bachbettes nimmt im Gebirge östlieh von der Skülsenkette seinen Ursprung. Dies erklärt es leicht, wieso das Bett des Majdanbaches da, wo es sich durch die früher erwähnte Wiesen- mulde schlängelt, reich an Kalkgeschieben ist, obschon dort weit im Umkreise nur Silikatgesteine sichtbar sind. 346 F. Kerner v. Marilaun, Ein Seitenast des vorgenannten Rinnsals kommt von der Westflanke der Cafa Morins herab. Der Weg zu diesem Sattel zieht sich nun am Hange links vom eben genannten Rinnsal hinan, das nur Geschiebe von Olivinfels führt. An diesem Hange trifft man ähnlich wie zu beiden Seiten des Luzstales mehrorts sumpfige Stellen an, aus denen sich schwache Wässerchen entwickeln. Näher gegen die Sattelhöhe zu zeigen sich Gesteinsabarten mit Einsprengung von größeren Schuppen von Bronzit und Blättchen von Diallag. Stellenweise kommt es auch zur Ausscheidung dieses letzteren Minerals in Form schmaler Gänge, doch erreichen hier die Krystalle lange nicht jene Größe, zu der sie auf der Suka Pjanit und namentlich in Bitüci anwachsen. Am Nordhang des zur Cafa Morins hinanziehenden Grabens ist die Grenze zwischen dem Gebiet der Harzburgite und der Schieferhornsteinformation, die auch ostwärts vom Skülsen als Vorlage der Kalkberge weiterstreicht, gut zu verfolgen. Sie senkt sich ostwärts bis nahe zur Sohle einer aus der Schieferzone vorbrechenden Bachschlucht und steigt dann wieder etwas an. Die Sattelregion fällt noch ganz in das Peridotitgebiet. Der an der Westflanke der Cafa Morins entspringende Graben nimmt links mehrere Furchen auf, zwischen denen trennende Rücken liegen. Bei Querung der Einsattlung überschreitet man so mehrere Bodenwellen, bis der wasserscheidende Wall erreicht ist. Schon beim Anstieg zur Sattelhöhe trifft man weit verstreut Rollstücke von Gesteinen der Westseite des Tropojatales. Auch im Gelände östlich vom Tropojaflusse und im Norden des Majdanbaches sind Geschiebe und Gerölle gleicher Herkunft anzutreffen. Sehr bemerkenswerte Reste jener alten, schon wiederholt genannten Schotter finden sich auf der Sattelhöhe von Morins ein wenig ostwärts von dem wasserscheidenden Walle. Es zieht sich dort ein breiter Rücken gegen Osten, welcher südwärts ziemlich steil zu einem auf der östlichen Sattelflanke wurzelnden Graben abdacht. Auf dem Rücken findet man bei einigen verfallenen Hütten viele Quarzittrümmer und dann in einer durch einen Hohlweg aufgeschlossenen Schuttdecke Rollstücke von Quarzit und Quarzkonglomerat sowie solche von Grünschiefer, dunklem Tonschiefer und Jaspis. An die steile Südflanke des Rückens, der sich aus Olivinfels aufbaut, schmiegen sich an einer Stelle, die unweit des vorgenannten Hohlweges gelegen ist, Konglomerate an, die sich auch als sehr polygen erweisen. An diesen alten Schotterresten, die eine Anzahl nebeneinander stehender dicker Pfeiler und eine Felswandstufe formen, führt ein Weg vorbei, welcher erst kurz vor der Wasserscheide deren Höhe gewinnt, wogegen der über den Rücken ziehende Hauptpfad durch den erwähnten Hohlweg führt. Die Seehöhe der Cafa Morins wird fraglich zu 650 m angegeben; in dieser Höhe müssen dem- nach noch zur Bildungszeit der alten Schotter Nordalbaniens Flußläufe vorhanden gewesen sein. Das Talbecken von Bıtücı. Dieser vorletzte Abschnitt der geologischen Gebietsbeschreibung handelt gleich dem folgenden letzten über ein Gebiet, das nicht mehr dem Valbonatale zugehört. Das Talbecken von Bitüci birgt die Quelladern des Kruma, des ersten größeren Gewässers, welches der vereinigte Drin zu seiner Rechten aufnimmt. Das Bitücer Becken liegt gerade in der Mitte des östlich vom Tale des Vaibona ausgedehnten Hügellandes. Es gliedert sich in eine sich bis zur Cafa LuZs erstreckende westliche und in eine bis zum Sattel von Skols reichende östliche Hälfte. Am Zusammentritt beider nimmt das gegen SO streichende obere Krumatal seinen Ausgang und ihm gegenüber dringt dort eine Nische in das nördliche Gebiet ein. Von der Cafa LuZs senkt sich gegen Ost ein enges Tal hinab, in welchem der dort gleichwie in der Gegend von LuZs herrschende Peridotit in blockigen, stark klüftigen Felsmassen angetroffen wird. Er tritt da in noch ziemlich frischem Zustande in einer lichteren Varietät mit ölgrüner Grund- masse und dunklen Einsprenglingen auf. Daneben trifft man aber auch schon stark veränderte Gesteine, in denen die Grundmasse ockergelb und nur die eingesprengten Körner noch dunkelgrün erscheinen. Allmählich weitet sich das Tal, gewinnt einen ebenen Boden und vor den Nordhang legt sich eine sehr Geologische Beschreibung des Valbonalales. 347 sanft abdachende Lehne, in welcher sich aus feuchten, binsenbewachsenen Stellen viele kleine Rinn- sale entwickeln, welche dem sich durch die gleichfalls etwas sumpfige Talsohle ziehenden Geschiebe- bette zueilen. Die gleichmäßig geneigten Teile dieser Lehne entsprechen einer Schuttvorlage des Gehänges. Streckenweise tritt zwischen ihnen aber anstehendes Gestein zutage. Im Bachbette, welches aus dem in die Nordwand des Talbeckens eindringenden Graben kommt, fand ich zahlreiche Trümmer eines Hypersthengabbros, in welchem Plagioklas und Hypersthen nebst Diallag in ziemlich gleichem Maße auftreten und sich der erstere noch wenig verändert zeigt. Dieser Fund unterbrach in sehr erfreulicher Weise die Eintönigkeit der bis dahin gesammelten, stets feldspatfreien Gesteine. Leider fand sich nicht Gelegenheit, die Wurzelgräben der besagten Talnische zu durchstreifen, um die Ursprungsstätte jener Gabbrotrümmer aufzufinden und über die Art der Ver- bindung des als solche Stätte anzunehmenden stockförmigen Vorkommens mit dem umgebenden Peridotite Aufschlüsse zu erlangen sowie die Ausdehnung des Gabbrostockes oder — wenn es deren mehrere sein sollten — der Gabbrostöcke festzustellen. Die Fixierung seiner, beziehungsweise ihrer Lage wäre dagegen insofern weniger als Ziel in Betracht gekommen, als dieselbe bei dem ja nur mäßigen Um- fange, den das Sammelgebiet des die Gabbrostücke führenden Baches haben kann, für die Zwecke einer ersten geologischen Gebietsaufnahme schon einigermaßen bestimmt erscheint und insofern eine genaue Festlegung beim Mangel jeder topographischen Grundlage sich überhaupt nicht hätte erzielen lassen. Soweit Einblick in das als Ursprungsgebiet der Gabbrogeschiebe in Betracht kommende Gelände zu gewinnen war, zeigte sich dort keine Abweichung von dem für die Olivin- und Pyroxengesteine so bezeichnenden Landschaftsbilde. Leider war ich auch tags darauf durch ein Unwetter gezwungen, bei einer Besteigung der wiederholt genannten Kodra LuZs kurz vor Erreichung des Gipfels umzukehren, von dem aus ich einen guten Einblick in die den vermuteten Gabbrostock wahrscheinlich bergenden Gräben erhofft hatte. Neben Hypersthengabbro (2977) enthält das Bett der mittleren Quellader des Kruma auch Stücke von Uralitgabbro (2978) und zahlreiche glasglänzende Serpentine. Die Osthälfte des Talbeckens von Bitüli ist der westlichen Beckenhälfte in Form und Größe nicht unähnlich und enthält auch eine dem Nordhang vorgelagerte, sehr sanft abdachende Gelände- zone, in welcher sich kleine Rinnsale entwickeln, die der linken Quellader des Kruma zustreben. In den reich durchfurchten Südhang des diese Ader bergenden Beckenteiles dringt eine größere Nische ein und vor dieser steht links vom Geschiebebette der besagten Wasserader eın Hügel, welcher einen interessanten Befund zeigt. Man trifft hier ein stockförmiges Vorkommen von Diallagfels, welches sich als umfangreiche Ausscheidung innerhalb des Harzburgites erweist. Die in verschiedener Orientierung verwachsenen, dicktafeligen bis breitsäulenförmigen Krystalle messen hier an einzelnen Stellen in ihrer längsten Dimension bis zu 5 cm und darüber, dazwischen kommen auch Gesteinspartien vor, in denen sich die Durchschnittsgröße der Krystallindividuen in weit engeren Grenzen, unter 1 cm, hält. Außer Diallag kommt auch Enstatit in großen Krystallen vor. Der Diallag tritt am erwähnten Hügel besonders auf dessen flacher Kuppe in kleinen, niedrigen Felsriffen zutage. Dieses Vorkommen unterscheidet sich von den sonst noch im durchzogenen Gebiete angetroffenen Diallagvorkommen durch seine stock- ähnliche Form und durch seine Größe. Den Übergang in den umgebenden feinkörnigen Peridotit vermittelt ein Gestein, in welchem in einer graugrünen Grundmasse rhombische und auch monokline Pyroxene noch zahlreich in bis zu 1 cm langen Krystallindividuen ausgeschieden sind (2975). Ein diesem ähnliches Gestein begleitet und umgibt auch die gangförmigen Ausscheidungen von Diallag, deren Erscheinen sich so stets schon früher durch sehr vermehrtes Auftreten glänzender Punkte am Boden kundgibt, ein Befundwechsel, der naturgemäß schon auf einige Entfernung hin auffällt und so auch vom Pferde aus der Beob- achtung nicht entgehen kann. Neben den genannten Gesteinstypen findet sich im östlichen Bitüci viel dunkler Serpentin mit dünnen Bändern und Schnüren von Chrysotil, der hier wie Silber glänzt und so eigentlich sprachlich streng genommen eine andere Benennung, Argyrotil, haben sollte (2976). Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 46 348 F. Kerner v. Marilaun, Die Cafa Skols, welche das Talbecken von Bitüli gegen Ost abschließt, ist ein einige Dutzend Schritte breiter, beiderseits mäßig steil abfallender Sattel, auf welchem ein dunkler, feinkörniger Harz- burgit mit dünner gelber Rinde an vielen Stellen bloßliegt (2988). Das Haupttal des Kruma, welches sich in der Mitte der Südseite des Bitücer Beckens öffnet, zeigt in seinem oberen Teil, bis gegen Betusi hin, gleichfalls die so bezeichnende landschaftliche Eigenart der Peridotitgebiete; auch das Tal, welches von der Cafa Prousit gegen das Krumatal hinabzieht und einen linken Ast desselben bildet, weist diese physischen Charakterzüge auf. Erwähnt sei hier, weil die Verteilung der Gesteinsaufschlüsse sehr beeinflussend, der große Unterschied im Pflanzenkleide der gegen N und S gekehrten Hänge, wie er im Krumatale und besonders in der Gegend von LuZs zu sehen ist. Die ersteren sind mit dichtem Mischwalde aus Laubhölzern bedeckt, die letzteren mit Grasfluren überzogen, denen nur Baumgruppen und vereinzelte Bäume eingestreut erscheinen. Dieser Unterschied ist nicht nur zwischen den zwei Talseiten sehr auffällig, er kommt auch — und dies ist insbesondere in der Gegend von 'LuZs sehr deutlich wahrzunehmen — in jedem einzelnen der in sie eingefurchten Gräben zur Entwicklung, soweit diese ostwestlich verlaufen oder doch eine diesem Streichen sich nähernde Richtung nehmen, Die Gräben auf der Westseite des Erenik. In diesem Abschnitte seien noch Beobachtungen mitgeteilt, die auf der Ostseite des wasser- scheidenden Kammes, dem die Cafa Morins, Cafa Skols und Cafa Prousit angehören, gemacht wurden. Dieses Gebiet liegt schon außerhalb der jetzt gezogenen Grenzen von Albanien in dem derzeit als Neu-Montenegro angesprochenen Gebiete. In diesem Landesteile waren von mir besondere geologische Forschungen nicht geplant; es handelt sich im folgenden um Feststellungen, die anläßlich der Vor- tragung der geologischen Untersuchungen bis an die besagte Grenze hin über diese hinausgreifend erfolgten. Von der Cafa Morins senkt sich das Gelände gegen Osten sehr sanft ab, so daß ein Durch- schnitt durch diesen Sattel mehr einer Stufe als einer Welle gleicht. Die schon erwähnte flache Tal- mulde im Osten der Cafa Morins begrenzt sich ostwärts mit einem kleinen Hügellande, das aus Harzburgit besteht, der teils mit rauhen Verwitterungsrinden, teils mit glatten, glasigen Serpentin- krusten überzogen ist. Dieses Hügelland wird vom Bache, der sich durch die vorgenannte Mulde schlängelt und neben eigenen Geschieben auch Reste alter polygener Schotter führt, in einem engen Einschnitte durchbrochen. Jenseits dieser kuppenreichen Region gelangt man in eine weite Talebene, die von dem westlichen der drei den Erenik zusammensetzenden Gewässer durchströmt wird. Man quert wiederholt breite Geschiebebetten, in denen neben Kalken und verschiedenen Gliedern der Schieferhornsteinformation auch dioritische Gesteine und Sandsteine, die durch Einstreuung größerer Quarzkiesel ein porphyroides Aussehen gewinnen, vorkommen. An den Uferböschungen und in dem mit Kulturen und Wiesen, streckenweise wohl auch mit Gestrüpp bedeckten Gelände zwischen den Wasserläufen sieht man Sande und Lehme aufgeschlossen. Am Östhang der Cafa Skols ist der die Sattelhöhe bildende Olivinfels teils noch frisch, teils stark verändert und bis tief hinein zersetzt zu sehen. Häufig sind hier die als Metaxit und Xylotil bezeichneten grobfaserigen und stengligen Produkte der Serpentinisierung anzutreffen. Am wald- reichen, steilen Südgehänge des tief eingeschnittenen Grabens, welcher von der Cafa Skols gegen NO streicht, ist ein ziemlich ausgedehntes Vorkommen von Diallagfels nachweisbar. Man überschreitet es auf dem an diesem Hange sich zur Sattelhöhe hinanziehenden Wege und berührt es auch, wenn man dem durch den Talgrund führenden und dann bei steilem Anstiege die Sattelhöhe rasch gewin- nenden steinigen Pfade folgt. Bei einer an dem ersteren Wege liegenden schönen Quelle trifft man Diallag anstehend und in vielen Trümmern in fast ebenso großen Krystallen an wie am Hügel in Ost-Bitüci. Im Talgrunde, wo wenig Gestein zu sehen, ist das Auftreten des Diallag daran kenntlich, Geologische Beschreibung des Valbonatales. 34) daß an Stelle einer gelbbraunen Bodenfarbe eine dunkelrotbraune, ins Karmoisinrote spielende Fär- bung tritt. Weiter talauswärts, jenseits eines Einschnittes, der aus dem tiefen Graben unterhalb der Cafa Skols in den ihm benachbarten und parallelen Graben von Gusk hinüberführt, trifft man an der süd- lichen Tallehne viel Serpentin in glatten Krusten und in bergholzartigen Überzügen an. Nahe dem Rinnsal dieses letzteren Grabens, da wo es bei Babaj Boks die Hügelregion verläßt und in das flach- gewellte Vorland tritt, fanden sich in einer Gesteinsanhäufung Rollstücke eines Norits, der dem in Mittel-Bitüci gefundenen Gabbro ähnlich sieht (2980) und Stücke eines Diorites mit stark zersetztem (2981) und eines Diorites mit wenig verändertem Plagioklas (2979). Auch bei diesen feldspatführenden Gesteinen bot sich leider nicht Gelegenheit, der Ursprungsstätte nachzuspüren. Sie dürfte wohl im reich zertalten Nordhang der Maja Gjanit, welche den Graben von Gusk umschließt, zu finden sein. Allerdings liegt die Fundstelle schon am Ausgang des Grabens, wo eine Zufuhr von Norden her möglich scheint, und es fanden sich an der besagten Stelle wohl auch Gesteinsstücke, die aus einem weiter nördlich liegenden Gebiete stammen dürften. Die Ähnlichkeit mit dem in Mittel-Bitüli gemachten Noritfunde läßt es aber doch als weit näherliegend erscheinen, die bei Babaj Boks gesammelten Norite aus dem benachbarten Peridotitgebiet herzuleiten. Der von der Cafa Skols kommende Weg überschreitet dann eine Anhöhe, wo in tiefen Hohlwegen horizontal gelagerte, dunkle Tone mit ÖOckerbändern und dünnen Schotterlinsen bloßliegen und darüber sehr feine Schotter im Wechsel mit Sandlagen aus- gebreitet sind. Trotz vielen Suchens fanden sich hier keine Fossilreste und ist so die Zugehörigkeit dieser Tone zu dem bei Djakova angetroffenen Pliozän fraglich. Im flachen Vorlande des Grabens von Gusk trifft man zunächst alte Schotter und weiterhin vorwiegend rote Lehme an. Westlich von der Stadt Djakova erhebt sich eine Anhöhe, zu welcher vom rechten Ufer des die Stadt durchschleichenden Bächleins ein kleiner Graben hinaufführt. An den Hängen dieses Grabens sind jungtertiäre Tegel in großer Mächtigkeit entblößt. An der steilen nördlichen Grabenwand ist der Aufbau der flachliegenden Tegelmasse schön zu sehen, auch die Aufschlüsse in den Wasserrissen am Grabengrunde lassen sich stückweise zu einem Profil vereinen. Es zeigt sich hier nachstehende Schichtfolge in der Richtung von unten nach oben (Taf. II, Fig. XV): Gelblichgrauer Sand. Gelbgestriemter, blaßgelblicher Mergel mit Amentaceenblättern, Pflanzenfasern und Stengelresten. Sandig-tonige Schicht. Feiner, gelblicher Sand mit eingestreutem feinem Kies. Ockerreiche Tegellage und darüber feiner, grauer Sand. Dünne Kieslage aus kleinen dunklen Kalk- und Hornsteinchen. Härtere ockerreiche Tonschicht. Gelblicher Tegel und darüber gelblichgrauer Sand. Mergelschichte, reich erfüllt mit Schalen von Kongerien. (C. ex. aff. Cong. Budmani Brus). Hell- und dunkelgelb gestreifter Tegel. Ockerreiche härtere sandig-tonige Schicht und wieder gelblicher Tegel. Die an Kongerien reiche Schicht ist nur in den Anfängen der den Grabengrund durchfurchenden Einrisse, aber nicht im nördlichen Wandprofil (das man über Rasenbänder und Gesimse empor- klimmend auch fast bis zu seiner Oberkante verfolgen kann) zu sehen. Dagegen zeigen sich hier in einer tieferen Tegellage, die wahrscheinlich dem Hangenden der pflanzenführenden Mergelschicht ent- spricht, Kongerien eingestreut. Auf der Anhöhe oben trifft man vorwiegend Verwitterungslehm des Tegels und nur spärliche Geschiebe an. Im untersten Abschnitte des Grabens sind die Mergelbänke großenteils mit Lehmdeluvium übergossen und verschmiert. Die dünnen Kieslinsen, welche neben Lagen von feinem Sand den Tegeln eingeschaltet sind, weisen in ihren Bestandteilen eine große Mannigfaltigkeit auf; Kalk- und Hornsteinchen, Quarz- und Jaspiskiesel sowie Schieferstückchen finden sich in buntem Durcheinander vor. 390 F. Kerner v. Marilaun, Gegen Süden fällt die vorgenannte Anhöhe steil zum breiten Geschiebebette des Erenik ab. Auch hier sind flachliegende, gelblichgraue Tegel sehr schön aufgeschlossen. An den steilen Böschungen des kleinen, durch das Weichbild von Djakova sich träge hindurchschlängelnden Bächleins sind gleichfalls mehrorts grau und ockergelb gebänderte, sandige Tegelschichten bloßgelegt, die stellenweise Kohlen- krümmeln und verkohlte Zweigbruchstückchen führen. Über diese Tegel breiten sich sehr polygene alte Schotter, welche im Stadtbilde von Djakova eine große Rolle spielen. Mit solchen Schottern sind die Bazarstraße, viele Nebengassen und zum Teil auch die Höfe der Häuser gepflastert. Besondere Bedeutung gewinnt das Aufruhen alter Schotter auf Tegelschichten im Weichbilde von Djakova dadurch, daß es zum Austritt von Quellen Anlaß gibt, die an verschiedenen Stellen der Stadt in Brunnen gefaßt sind. Bemerkenswert ist bei der relativ geringen Mächtigkeit der Schotterdecke die nicht unerhebliche Stärke mehrerer dieser Quellen. F Im Süden von Djakova gelangt man nach Durchquerung der von kleinen Flußläufen durch- zogenen umliegenden Ebene in ein zertaltes Hügelland, wo mehrorts Lehme als Verwitterungsprodukte von Mergeln unter Schotter und humoser Erde sichtbar sind. Besonders schöne Aufschlüsse birgt das Bett eines Flüßchens, das der Weg zur Cafa Prousit auf einer Brücke überquert. An der südlichen Uferböschung folgen hier übereinander (Taf. II, Fig. XV): Gelblich und grau gebänderter Tegel und Sand mit Kies- und Schotterlinsen. Blättrig-kohlige Schicht, einige Dezimeter mächtig. Gelber Tegel mit hellgrauer Zwischenlage. Grober Flußschotter, hier nur etwa in 1m dicker Schichte aufgelagert und von Humus über- deckt. Am gegenüberliegenden Ufer ist gleichfalls eine etwa 2 dm dicke blättrig-kohlige Schicht dem Tegel eingeschaltet. Am weiteren, durch Hohlwege und zwischen Wasserrissen ansteigenden Pfade sieht man noch mehrere Lehmaufschlüsse, dann sehr viel Schotter am Wege. Die Geschiebe sind hier in den tieferen Lagen unvollkommen, in den höheren deutlich abgerundet und reichen bis in die Nähe des Gebirgssattels hinauf, dessen Höhe die Karte mit 729 m angibt. Erst eine kurze Strecke unterhalb der Sattelhöhe tauchen unter den Schottern Felsen von Peridotit hervor. Die Überlagerung von Kon- gerientegeln mit Kohlenspuren durch Schottermassen erinnert an die Verhältnisse im Cetinagebiete. In der Umgebung des Skodrasees findet, wie Vetters mitteilt, gleichfalls eine Auflagerung von Kon- glomeraten auf das in Mergelfazies entwickelte Jungtertiär statt, dort handelt es sich bei diesem aber um marines Pliozän. Tektonische Übersicht. Die tektonischen Probleme, welche das Valbonatal darbietet, sind die Lagebeziehungen der Schieferhornsteinformation zu den im Südosten benachbarten Peridotiten und zu den nordwestwärts angrenzenden mesozoischen Kalkmassen. Die Fallrichtung der Schichten der Schieferhornsteinformation in der Nähe der über das rechte Ufer des Valbona übergreifenden Olivinfelsmassen ist eine wech- selnde. Im Endstücke der Schlucht von GeguSenj herrscht östliches, im Graben von Grigaj südöst- liches Fallen vor. Im unteren Abschnitte der Schlucht von Demusaj verflächen die Tonschiefer gegen O und ONO, in den Gräben bei Bunjai sowie im äußeren Teil der Schlucht von Marghegaj gegen NNO undNN. Diese Fallrichtungen weisen bei dem SSW — NNO- und SSO — NNW-Streichen der West- grenze der Olivinfelshügel auf ein Untertauchen der Schiefer unter diese letzteren hin. Auch das vor- wiegend östliche Verflächen der Schiefer im mittleren Teil der Tropojaschlucht steht der Annahme einer solchen Lagebeziehung nicht entgegen. Im unteren Teil dieser Schlucht sowie im Graben von Hasaj fallen die Schiefer aber mehrorts nach NW, während der Rand des Intrusivgebietes im südlichen Vorlande des Skülsen ein SW bis NO- Streichen zeigt. Dieser mit der Annahme eines Untertauchens der besagten Schiefer unter die Massen- Geologische Beschreibung des Valbonaltales. 3a gesteine nicht zu vereinigende Befund kann aber — wie ein stellenweises NW-Fallen westlich von Bunjai — wohl auf örtlichen tektonischen Abweichungen beruhen und ist keinesfalls imstande den Eindruck, daß die Schieferhornsteinformation ein unter die Peridotitmasse tauchendes geologisches Niveau darstellt, zu gefährden. Die gegen NW fallenden Schichten in der Gegend von Hasaj sind von der Olivinfelsgrenze wohl auch schon so weit entfernt, daß man an ein flaches Umbiegen derselben im nicht aufgeschlossenen Zwischenraume denken könnte. Tonschiefer, Jaspisschiefer und Hornstein- schiefer sind von Nopcsa als die Faziesentwicklung der Unter- und Mitteltrias im Gebiete der Merdita und als jene der Mitteltrias im Gebiete des Cukali erkannt worden. Dem Serpentin, Gabbro und Diorit der Merdita schreibt der genannte Forscher ein jurassisches Alter zu. Das Intrusivgebiet im Osten des Valbonatales erscheint als die jenseits des Drin gelegene Fortsetzung desjenigen der Merdita und ist so als eine jenem ungefähr gleichaltrige Bildung anzusehen. Es ist dann auch die Schieferhorn- steinformation im Westen des Valbonatales, deren direkte Altersbestimmung in Ermanglung von Fossilfunden noch aussteht, als ein zeitliches Äquivalent der analogen Formationen des Cukali und der Merdita zu betrachten. Was die tektonische Deutung des aus den Fallrichtungen der Schieferformation erschlossenen Untertauchens derselben unter den Peridotit betrifft, so ist es naheliegend, daß es sich in einem von Bewegungen sehr stark betroffenen Gebiete wohl nicht um ein in seiner ursprünglichen Form erhaltenes randliches Aufruhen einer Intrusivmasse auf ihrer Unterlage handeln kann. Tonschiefer und Olivinfels stellen wohl zwei in bezug auf ihren Starrheitsgrad sehr voneinander abweichende Gesteine dar, die sich gegenüber seitlichem Drucke auch sehr ungleich verhielten. Es wird sich so bei der tektonischen Deutung der Grenzfläche zwischen Triasschiefer und Peridotit die Fragestellung weniger nach dem Bestande oder Nichtbestande einer Überschiebung als vielmehr nach dem Grade einer solchen richten. Ein Größenmaß für die da anzunehmenden Bewegungen gibt nach Nopcsa hier die Stärke der Entwicklung der Gjanischiefer, der von ihm als Reibungs- und als Quetschgestein erkannten schwarzen, knolligen Schiefer des Drinlandes. Die Grenze zwischen dem Serpentin der Merdita und dem Südostrande des Cukali, die einer sehr auffälligen Überschiebungslinie entspricht, ist durch sehr reichliches Erscheinen von Gjanischiefer ausgezeichnet. Dagegen treten an der Grenze der Triasaufbrüche der Merdita gegen den sie umwallenden Serpentin nur an wenigen Stellen schmale Züge von Gjanischiefer auf. Man kann dies dahin deuten, daß in diesem letzteren Gebiete Horizontal- bewegungen eine geringere Rolle gespielt haben. Im Bereiche des Valbonatales konnte ich nun nur an dessen Ausgang eine Unterteufung von Olivinfels durch Gjanischiefer sehen. Sie bilden dort — wie früher erwähnt — die auf das rechte Ufer des Drin übergreifende Fortsetzung eines von Nopcsa entdeckten Vorkommens solcher Schiefer. Weiter aufwärts im Valbonatale tritt an der Westgrenze des Intrusivgebietes nirgends Gjanischiefer auf. Allerdings ist diese Grenze großenteils nicht direkt bloßgelegt; die sie verhüllenden Deckschichten sind aber streckenweise doch nur so geringfügig, daß selbst eine auch nur wenig mächtige Grenzbildung zwischen dem Tonschiefer und dem Peridotit sich kaum einem Nachweise entzöge. Man wird so auch bezüglich des Gebietes nördlich vom Drin den Schluß ziehen, daß hier Horizontalverschiebungen zwischen der Trias und ihrer Decke nicht in großem Ausmaße erfolgten. Der geologische Aufbau des triadischen Untergrundes der Peridotit- und Pyroxenitmassen im Osten des Valbona entzieht sich wie die Lage der Gegend, wo diese Massen in die Tiefe setzen, gänzlich der Erkenntnis. Vermutlich sind die Triasschichten nördlich vom Drin weniger gefaltet als die südwärts dieses Flusses, weil — während in der Merdita große Triasaufbrüche vorhanden sind — im Osten des Valbona die Denudation noch nirgends bis zur Bloßlegung von Schiefern geführt hat. Die Klarstellung der Lagebeziehungen der Schieferhornsteinformation zu den ihr west- und nordwärts benachbarten Kalken ist aufs engste mit einer Beantwortung der Frage nach der geologischen Position der zwischen den Schieferhornsteinen und Kalken liegenden Tonschieferzone verknüpft. Es wurde schon in der geologischen Gebietsbeschreibung mitgeteilt, daß man sich auf der Korja der 352 F. Kerner v. Martilaun, höchst befremdlichen Erscheinung gegenübersieht, daß die dort herrschenden Tonschiefer zu dem mit- vorkommenden Kalke teils im Verhältnisse der Erosionsdiskordanz, teils in dem der Wechsellagerung stehen. An den mittleren Südhängen des Berges sieht man die braunen Schiefer in Vertiefungen eines alten Reliefs des grauen, weißgeäderten Kalksteines hineingepreßt, welcher einige Rudistenreste führt, und sieht, wie diese Schiefer stark gefältelt und zerknittert, auch Blöcke des Kalkes umwallen. Unter- halb der grasigen Geländestufe, über welche sich der Gipfelbau der Korja erhebt, kann man aber mit einer jeden Zweifel ausschließenden Klarheit die genannten beiden Gesteine in Wechsellagerung begriffen sehen. Dort kann man allerdings noch kleine lithologische Unterschiede zwischen den zu- folge ihrer Lagerungsweise als kretazisch und den als eozän zu deutenden Tonschiefern herausfinden. Die an der schluchtartigen Mündung des Grabens östlich von der Cafa Kolöit dem Kalke zwischen- gelagerten Schiefer stimmen aber mit den ihm diskordant aufruhenden ganz überein. Der Wert des auf der Korja erkennbaren, ohnedies nur schwachen lithologischen Unterschiedes zwischen den sich zum begleitenden Kalke so ganz gegensätzlich verhaltenden Schiefern wird aber auch dadurch herab- gedrückt, daß an dem in das unterste Valbonatal gegen W weit vortretenden Felssporne, wo Ton- schiefer ganz von der Art derjenigen anstehen, welche auf der Korja mit dem Kalke wechseln, der Kalkstein nicht in eingeschalteten Bänken, sondern in ganz unregelmäßigen Linsen innerhalb der stark gefalteten Schiefermasse erscheint. Zum Zwecke der Zusammenreimung der zwei miteinander scheinbar unvereinbaren Befunde bleibt da wohl nur der Ausweg, anzunehmen, daß man es mit lithologisch ganz übereinstimmenden Schichten von verschiedenem Alter zu tun hat, wobei es nebensächlich bleibt, ob diese Schichten schon als ganz gleichartige Schlammassen abgelagert wurden und ihre Umbildung zu Schiefern in ganz gleicher Weise erfolgte oder ob sie ihre völlige lithologische Übereinstimmung erst im Laufe der Zeit gewannen. Man wird diese Annahme um so mehr machen dürfen, als es sich ja um Gesteine von flyschartigem Aussehen handelt und man ja auch anderwärts von Kreideflysch und Eozänflysch spricht, eine Ausdrucksweise, die ja — unbeschadet einer gewissen Mannigfaltigkeit der Flyschgesteine — besagen will, daß in den genannten zwei aufeinanderfolgenden geologischen Perioden zwei gleich- artige Faziesentwicklungen eintraten. Bekanntlich sind auch die Kalkfazies der oberen Kreide und des älteren Tertiärs im Mittelmeergebiete einander manchmal zum Verwechseln ähnlich und das von Phillippson aus Griechenland erwähnte seltsame Zusammenvorkommen von Rudisten und Nummu- liten zeigt, daß es da nicht bloß zu isopischer Fortentwicklung, sondern auch zu einer durch Faunen- mischung bedingten Einheitlichkeit kommen kann. Man wird demnach die braunen fossilleeren Schiefer auf der Westseite des Valbonatales überall dort, wo sie dem grauen Kalke diskordant aufruhen oder Felsen desselben umwallen, als Eozänflysch deuten können. Es fällt dann die Hauptmasse der braun anwitternden Tonschiefer, die sich in einem breiten Zuge von der Cafa Kolöit über die oberen Westhänge des mittleren Valbonatales zur Mün- dungsregion der Schlucht von Dragobjs und nach vorübergehender Einschnürung von dem Endstücke der Begajschlucht längs der Südhänge der Skülsen bis in das Tropojatal hinein verfolgen lassen, der Eozänformation zu. Man sieht in dieser sich landschaftlich gut heraushebenden Zone, die zugleich ungefähr dem Gürtel des Rotbuchenwaldes entspricht, mehrorts große Schichtklötze von grauem, weiß- geädertem Kalke eingebettet. Besonders wird man — wie erwähnt — in einem der ‚Gräben ober Bunjai an die Verhältnisse am Südhange der Korja erinnert. Durch ihre Größe auffällige linsenförmige Kalkmassen innerhalb der Zone der braunen Schiefer werden in den oberen Teilen der Felsschluchten von DemuSaj und Marghegaj getroffen. Schon das Nord—Süd-Streichen dieser Zone läßt übrigens den Braunschiefer als eine mit den Kalken nicht in stratigraphischem Verbande stehende Gesteinsbildung erkennen. Denn, da die Kalke im Gebirge westlich vom Valbona vorwiegend W—O streichen, müßten ja Schiefereinlagen derselben als zum mittleren Valbonatale quer verlaufende Schichtbänder erscheinen, wie man solche auf der Östflanke der Korja sieht. Geologische Beschreibung des Valbonatales. 358 Die zur Rechten des Valbona hinstreichenden braunen Schiefer sind dann als ein Schichtglied der großen nordalbanischen Tafel Nopcsa’s aufzufassen und man hat dann in der Grenzzone dieser Schiefer gegen die Schieferhornsteinformation ein Stück der Überschiebung der Merdita auf jene Schichttafel vor sich. Für die Deutung dieser Grenze als Überschiebungslinie spricht das häufige Vor- kommen sehr stark gefältelter und zerknitterter Kalkschiefer, wie es in der geologischen Gebietsbeschrei- bung aufgezeigt worden ist. Es wurde dort des Auftretens von ganz ungewöhnlich hochgradig gequälten, glimmerreichen, quarzführenden Kalksteinen bei stark gestörter Lagerungsform in den Ab- schnitten über die geologischen Verhältnisse der DemuSaj- und Makajschlucht gedacht. Auch einer der Gräben von Bunjai und die Begajschlucht sind dort als Gebirgswinkel genannt, in denen an der Grenze der Braunschiefer gegen die Schieferhornsteinformation sehr heftig durchbewegte Schieferkalke vorkommen. Die braun anwitternden Tonschiefer selbst sind im allgemeinen weniger gefältelt, bei ihnen kommt die Lagestörung mehr in einem Öfteren Wechsel der Fallrichtung und -winkel zum Ausdruck. Bemerkt sei noch, daß es sich im Westen des Valbona um eine jener steilen Überschiebungen handelt, die sprachlich passender als Aufschiebungen oder Anschiebungen bezeichnet wären. Es findet so nun die von Nopcsa ganz am Schlusse der jüngsten zusammenfassenden Darstellung seiner reichen Forschungsresultate ausgesprochene Vermutung eine Stütze, daß der Flyschzug von Raja mit jenem von Gusinje zu verbinden sei. (Begleitworte zur geologischen Karte von Nordalbanien, Rascien und Ost-Montenegro. Földtani Közlöny, XLVI, 1916, p. 305.) Die Strecke von der Korja bis zum Ostende des Skülsen, bis wohin der besagte Zug verfolgt werden konnte, entspricht ungefähr der Hälfte der Gesamtstrecke, über welche hin jene Verbindung herzustellen wäre. Die sich an den Zug der als Eozänflysch aufgefaßten Tonschiefer anschließenden Kalke ließen, wo sie erreicht wurden, fast überall Stejlstellung erkennen. In der Gipfelregion der Korja herrscht 45 bis 60° steiles südsüdöstliches Einfallen vor, desgleichen auf der Cafa Kolät. Auf der Ostflanke der Korja wurde steiles nördliches (NNO und NNW) Verflächen angetroffen. Bei der Besteigung des Felsgrates nördlich von der Cafa Koleit konnte ich vorwiegend steiles südsüdöstliches Schichtfallen messen, das streckenweise bis zu Seigerstellung und Überkippung nach NNW gedeiht. Im Tale von Dragobjs sind die Kalke steil gegen N und NNW geneigt, zum Teil seiger stehend. Nur in der Tropojaschlucht am Östrande der Kalkmasse des Skülsen kam nur ein mäßiges bis mittelsteiles Verflächen gegen S und SW zur Beobachtung. Diese Lagerungsverhältnisse entsprechen jenen, welche man im Hinblick auf das von Nopcsa weiter im Westen festgestellte regionale 25 bis 30° NW-Fallen wohl voraussetzen muß, wenn eine Über- schiebung der Merditatrias auf die nordalbanische Tafel vorliegt. Ein Erscheinen des jüngsten Schicht- gliedes dieser Gebirgstafel an ihrem Ostrande ist bei einer mäßigen Neigung dieser Tafelscholle gegen NW nur dann möglich, wenn nahe jenem Rande eine Umknickung Platz greift. Einer solchen können nun die auf der Korja und auf dem Grate nördlich vom Kol£itsattel herrschenden Lagerungsverhält- nisse gut entsprechen. Die bloße Annahme einer bis zur Umstülpung gediehenen Aufsteilung des öst- lichen Tafelrandes ließe sich zwar mit steilem südsüdöstlichem Einfallen an diesem Rande, aber nicht mit dem Erscheinen von eozänem Flysch zusammenreimen. Bei dem vorher genannten Phänomene dünkt dann auch wieder eine relative randliche Überschiebung der Haupttafel auf ihr abgebrochenes Rand- stück, beziehungsweise eine Unterschiebung dieses letzteren unter erstere als ein leicht möglicher Vorgang. Es kann zunächst Schichtenüberkippungen nach N und NNW verständlich machen und auch Abscherungen innerhalb des steil emporgerichteten Tafelrandstückes erklären. Als eine Erscheinung dieser letzteren Art wäre dann die auf der Korja zu sehende Störung — die Überschiebung steil gegen SSO geneigten obertriadischen Megalodontenkalkes auf steil nach OSO einfallenden Rudisten- kalk bei Einquetschung von Eozänflysch in die Schubfläche — zu deuten. Auch das sehr steile S- und SSO-Fallen der oberen Triaskalke auf dem Grate nördlich von der Cafa Kolöit über wechselnd steil nach NbisNNO verflächenden eozänen Tonschiefer fände durch einen Vorgang der vorgedachten Art seine Erklärung. 354 F. Kerner v. Marilaun, Geologische Beschreibung des Valbonatales. Die Annahme der Unterschiebung eines von der Merditatrias von SO her überschobenen um. gekippten östlichen Randstückes der nordalbanischen Tafel unter diese hinein erscheint insofern nahe- liegend, als in dem unmittelbar südlich anstoßenden Gebiete das Faltenland des Cukali unter die nordalbanische Tafel untertaucht. Diese letztere Störung reicht nach Nopcsa bis an das Drinknie bei Raja. Bei der Auffassung der besagten Tafel als einer großen einheitlichen stärren Schollenmasse wäre es ganz unwahrscheinlich, daß sie sich nicht längs ihres ganzen Randes gleichartig verhalten hätte und ihre Überschiebung auf die nächste südöstliche Nachbarschaft an ihrem Südostrande auf halbem Wege haltgemacht hätte. Über die Art und Weise, wie sich die angenommene Umknickung der Schichttafel vollzieht, ob sie schon vorher eine Aufrichtung erfährt oder bis in die Nähe ihres östlichen Randes in mäßiger Neigung gegen NW verharrt, ließ sich nichts ermitteln, da der eingangs erwähnte militärische Schutz nicht auch für einen Besuch der Hochgebirgsregion der Stüla Gris und Maja Hekurave vorgesehen war, innerhalb deren jene Frage zu beantworten wäre. Das in der Gegend von Dragobjs vorgefundene sehr steile NNW-Fallen könnte man im Sinne der ersteren Möglichkeit deuten. Nr A LÄRTE PRNBET BELLE UN DIE TURN I | Tafel ll Geologische Profile aus dem unteren und oberen Valbonatale. Profil durch die linksseitige Uferböschung des Valbona vor seiner Mündung in den Drin: 1. Grünschiefer, 2. Knollenschiefer mit einem Einschluße von Sandstein, 3. Olivinfels. . Profil durch den Südabhang der Korja Merturit: 1. Tonschiefer, 2. massiger Kalk, 3. härterer Tonschiefer, 4. Rudistenkalk mit Zwischenlagen von Tonschiefer. . Profil durch den Südabhang der Gipfelregion der Korja Merturit: 1. Rudistenkalk, 2. Tonschiefer, 3. Megalo- dontenkalk. . Profil durch den Südabfall des Grates nördlich von der Cafa Koleit: 1. Tonschiefer, 2. Flaserkalk, 3. dichter Kalk mit Hornsteinputzen, 4. rhomboedrisch zerklüftender Kalk, 5. Plattenkalk, 6. massiger Kalk. . Profil durch die Cafa Koläit: 1. Tonschiefer, 2. Sandsteinschiefer, 3. oolithischer Kalk. . Profil entlang dem Ostfuße der Korja Merturit: 1. Olivinfels, 2. Tonschiefer, 3. ungeschichteter Kalk, 4. lichter, bankiger Kalk, dunkelgrauer Kalk mit Zwischenlagen von Tonschiefer. . Plattenkalkentwicklung am Grate nördlich von der Cafa Koleit: 1. Massiger Kalk, 2. Plattenkalk, 3. bankiger Kalk. . Stark gefaltete und verdrückte Kalkschichten an der Nordseite des oberen Valbonatales bei Dragobjs. . Steil gestellter Kalk im Wechsel mit Schieferton an der Südseite des oberen Valbonatales taleinwärts von Dragobjs. . Umwallung von Linsen grauen Kalkes durch Tonschiefer am linksseitigen Ufersporne des Valbona gegenüber von Raja. . Wechsellagerung von grauem Kalk und Tonschiefer an der schluchtartigen Mündung des Grabens östlich von der Cafa Koltt. Kerner v. Marilaun, F.: Geologische Beschreibung des Valbonatales. Taf. u NND SIE N N v N N KRITIK x x NN N NN ER 7 2 3 4 rs | 174 { uN SROU 7 an N N \ Ns X E- et | _—_ ss N Denkschriften d. kais. Akad. d. Wiss., math.-naturw. Klasse, Bd. 95. +" Anet T%-Sannwarın, wien. ar, p 4 ' N Dar 5 4 ’ Ad Ah y N a Br ve MR IN SRmN 1 A: J N } Kai Br ro BU iM \ lafel Il. Ä ologische Profile aus dem mittleren Valbonatale und aus der Gegend von Djakova. = 7 Ki k I H I8% Fig. VIN. Tafel I. Profil durch den untersten Teil der Schlucht von GeguSenj: 1. Tonschiefer, 2. Jaspisschiefer, 3. Olivinfels. . Profil durch den unteren Teil der Schlucht von Demusaj: 1. Kalkschiefer, 2. Bändermarmor, 3. Tonschiefer, 4. bankiger Kalk. . Profil durch den nördlichen der drei Gräben von Bunjai: 1. Schieferton, 2. schwarzer Tonschiefer, 3. elimmer- reicher Schiefer, 4. engklüftiger, grüner Schiefer. . Profil längs der Nordseite der Schlucht von DemuSaj: 1. Grauer Kalk, 2. gefältelter Kalkschiefer, 3. Tonschieter, . Stark zerknitterter Kalkschiefer im Nordaste der Schlucht von Demusaj. . Profil durch den Nordhang des äußeren Teiles der Schlucht von Begaj: 1. Glimmerreicher Schiefer, 2. dunkler Tonschiefer, 3. Grünschiefer, 4. Serpentin. . Profil durch den Osthang des innersten Teiles der Schlucht von Tropoja: 1. Plattiger Kalk, 2. bankiger Kalk, 3. Grünschiefer. Profil längs der Nordseite des inneren Teiles der Schlucht von Makaj: 1. Massiger Kalk, 2. Tonschiefer, 3. Sandstein, 4. Schieferkalk. . Profil durch die Ostseite des Grabens ober Tropoja: 1. Eluvium, 2. Serpentinbreeeie, 3. Tonschiefer, 4. Sandstein. Sich kreuzende schmale Gänge von Pyroxenit im Peridotit am Nordabhang der Suka Pjanit. . Breiterer Gang von Pyroxenit im Peridotit am Nordabhang der Suka Pjanit. . Profil durch den äußersten Teil des nördlichen Grabens von Bunjai: 1. Olivinfels, 2. alter Flußschotter, 3. sub- rezenter Bachschotter. . Profil durch die Talweitung vor dem äußeren Teil der Schlucht von Demusaj: 1. Olivinfels, 2. alter Flußschotter, 3. subrezenter Bachschotter. . Profil durch den Nordhang des äußeren Teiles der Schlucht von Marghegaj: 1. Serpentin, 2. Trümmerbreceie, 3. Tonschiefer, 4. Lehm mit Schotterlagen. . Detailprofil durch den Graben westlich von Djakova: a) Härtere, ockerreiche, sandige Tegelschicht, D) Sand, c) Mergelschicht mit Pflanzenblättern, 2) Kieslage, e) Mergelschicht mit Kongerienschalen. . Detailprofil durch die südliche Uferböschung des Flüßchens am Nordfuße der Cafa Prousit: a) Tegel mit Schotter- linsen, 5) kohlige Schichte, c) gelblicher Tegel mit grauer Zwischenlage, d) grober Flußschotter. Kerner v. Marilaun, F.: Geologische Beschreibung des Valbonatales. DER DRILE SLIIGSATISTDIE szene sg 6 III RL 0-62: Pm097O0000 9,0 #29, d rn TRITT 5 ESREITCHITTINZENSHRÄNDENETE [ NASE LS HM N0 c WIINEEIELTTATEY BRATSEÄUTETE & SEr III 2 ande. Denkschriften d. kais. Akad. d. Wiss., math.-naturw. Klasse, Bd. 95. Taf. 11. Lith..Anst. Th. Bannwarth, Wien. ) N c 1 R $ 5 4 ; \ 1 1 I h BEE ; 2 , i 2 r x 4 % 4 r L t A I; « I ! Die Ra 0 ISERrN h : b ' vn = ’ \ Barellli Geologisches Übersichtskärtchen des Velonsaica. ü "Om u. =. / | , 4 D h B | N y | | \ 1 " F Kerner v. Marilaun, F.: Geologische Beschreibung des Valbonatales. Taf. Ill. Be \ I2, PrTagobijy Moeja Hekurav e IN SS x NZ N SS BRETT DE N n Mi SE L > S 8 NERDZERN WE La} { n [a\ [g} Jukaljarit x n n [4 I BR MEIN I IARSUN)K: % un 7055 (\ Kolit 0, % = 5 ZI _ — ce __nss%K IR ES III a ‚7 Merturid FRE —\ n —% ZN Sy nf 7 SIEHE n —T EN N —X —_- R IS WM = Zlysch/ Ar na| /eridetit w.Lyrosenit | Zonschieler ) Sandsten a. -— 7) Halkklinnen un Hysch’ 587] Gabbro (Nortt) Jaspisscheter Gjaruschieter Diallag Malk HERE JangnliozünerSchotter | Chromit RSS ee a) Zlnviom w. Aluoium Le] dernentin IDULIORNBISULOYLIT2DJIE Lith..Anst. Th. Bannwarth, Wien, ale Denkschriften d. kais. Akad. d. Wiss., math.-naturw. Klasse, Bd. 95. ZUR ENTWICKLUNGSGESCHICHTE DES FRUCHTKNOTENS DER BIRKE VON DR. MARGARETE STREICHER (MIT 3 TAFELN) VORGELEGT IN DER SITZUNG AM 12. JULI 1917 Vorliegende Arbeit ist eine Nachuntersuchung der Entwicklung der weiblichen Blüte von Betula (speziell Betula pendula) im engsten Anschluß an Nawaschin’s Arbeit »Über die gemeine Birke und die morphologische Deutung des Chalazogamie«. Eine solche erschien um so wünschenswerter, als diese und die anderen in Betracht kommenden Arbeiten in ihren Ergebnissen so stark voneinander abweichen, daß über die Ontogenie der weiblichen Blüte noch keineswegs völlige Klarheit herrscht. Die Abweichungen betreffen teils die Darstellung selbst, teils zeigen sie sich in der Deutung der beobachteten Tatsachen, die je nach dem Standpunkte, den der Autor einnimmt, verschieden ausfällt. Die Literatur über die Blütenentwicklung von Betula ist nicht sehr umfangreich. Die ausführ- lichste und wichtigste Arbeit ist zweifellos die schon erwähnte von Nawaschin. Das Endergebnis läßt sich am besten mit seinen eigenen Worten! wiedergeben: »Im ersten Stadium ist der Frucht- knoten noch unentwickelt, die Blütenachse hat zwei erste Blätter, die Carpellblätter, getrieben; ihr Scheitel bietet eine noch: einfache, axile Placenta dar. Zur Zeit der Bestäubung (zweites Stadium) haben die beiden Carpelle ihre vollkommene Ausbildung erreicht; sie bilden jetzt zwei Narben und einen kurzen Griffelkanal. Die Blütenachse entwickelt sich weiter, sie ist zur Bildung eines folgenden Paares von Blättern geschritten, welche die Anlagen der Samenknospen darstellen. In diesem Stadium erscheint die axile Placenta gelappt. Zur Zeit der Befruchtung (drittes Stadium) sind die Carpelle längst vertrocknet, die Blütenachse ist ausgewachsen und bildet den fertigen, zwar auch jetzt nicht geschlossenen Fruchtknoten. Der Scheitel der Blütenachse trägt zwei Samenknospen, die erst jetzt ihre vollkommene Ausbildung erreicht haben.« Näher will ich hier auf Nawaschin’s Arbeit nicht eingehen, da sich im Laufe meiner eigenen Darstellung genug Gelegenheit bieten wird, einzelne Punkte ausführlich zu besprechen. Eine kurze Darstellung der Entwicklung des Fruchtknotens von Betula — die eıste, die wir besitzen (1854) — findet sich in Schacht’s »Entwicklungsgeschichte der Cupuliferen- und { Nawaschin, Über die gemeine Birke und die morphologische Deutung der Chalazogamie. Memoires de l’Academie Imperiale de Sciences de St. Petersbourg, VII. Serie, Tome XLII, Nr. 12 (1894), p. 12. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 47 356 M. Streicher, Betulineenblüte«.! Das Ergebnis seiner Untersuchung läßt sich kurz dahin zusammenfassen, daß der Fruchtknoten der Birke aus zwei Blättern besteht, die an ihren verwachsenen, das heißt nicht getrennten Rändern je einen Samenträger erzeugen. Einer davon ist unfruchtbar, der andere entwickelt zwei Samenanlagen. Aus dem Grunde der Fruchtknotenhöhle erhebt sich der Stammteil der Blüte als sogenanntes »Mittelsäulchen«, das sich mit den beiden Samenträgern verbindet, wodurch der Fruchtknoten im unteren Teile zweifächerig erscheint. Wolpert schließt sich in seiner? »Vergleichenden Anatomie und Entwicklungsgeschichte von Alnus, Alnobetula und Betula« der Auffassung Schacht’s im wesentlichen an. Er hält jedoch beide Samenträger für fertil, so daß ursprünglich vier Samenknospen angelegt werden; aber zwei abortieren im Laufe der (phylogenetischen, wie aus einer anderen Stelle hervorgeht) Entwicklung. Die Zwei- fächerigkeit des Fruchtknotens im unteren Teil erklärt er durch Verwachsen der beiden Placenten zu einer Scheidewand. — Man sieht sofort, daß diese Auffassung Wolpert zu einer Polemik gegen Nawaschin führen mußte; wir werden noch sehen, wie weit er damit Recht hat. — Erwähnt sei hier noch ein Angriff gegen Nawaschin. Celakovsky kommt in seinem »Epilog zu meiner Schrift: ‚Über die Placenten der Angiospermen‘« auch auf Nawaschin’s »eigentümliche Deutung des Frucht- knotens der Birke« zu sprechen und sagt°’, daß er »bei aller Achtung vor seinen tatsächlichen Beob- achtungen Nawaschin’s theoretischen, morphologischen wie phylogenetischen Vorstellungen« nicht zustimmen kann. Seine »unhaltbare Deutung« erklärt Celakovsky durch das Streben, die Plazenten um jeden Preis als Achsengebilde darzustellen. Dagegen könnte man aber mit gleichem Rechte Cela- kovsky selbst vorwerfen, er suche die Placenten um jeden Preis als Teile der Fruchtblätter darzu- stellen. Celakovsky bringt keine tatsächlichen Berichtigungen, sondern erklärt auf Grund seiner theoretischen Vorstellungen über Fruchtknoten- und Placentenbildung Nawaschin’s Deutung für unhaltbar. Ein näheres Eingehen auf seine Einwände würde daher eine ausführliche Besprechung seiner Theorie voraussetzen; eine solche liegt aber nicht im Rahmen dieser Arbeit. Morphologie der weiblichen Blüten. Zunächst wollen wir uns nun über die morphologischen Verhältnisse der weiblichen Blüten im allgemeinen orientieren * und dann die Entwicklungsgeschichte einer einzelnen Blüte verfolgen. Die weiblichen Blüten von Betula stehen am Ende ein- bis dreiblättriger Triebe in razemös aufgebauten Kätzchen, die einzeln, selten zu zweien, in den Achseln von Deckblättern entstehen. Sie werden schon im Sommer vor ihrer Reife angelegt — Lohwag? fand ihre erste Anlage bei Betula papyrifera am 4. Juni (1907), bei Betula alba am 8. Juni — und überwintern in der Knospe. Die Spindel des Kätzchens trägt meist in der Anordnung 5/,, Deckblätter, in deren Achseln dreiblütige Dichasien ‚sitzen. Jede Mittelblüte hat nämlich zwei Vorblätter, die in ihren Achseln je eine Seitenblüte erzeugen. Am Querschnitte durch eine solche Blütengruppe (Fig. 1) erkennt man, daß die mittlere Blüte am höchsten inseriert ist, da ein Schnitt, der sie in Verbindung mit der Achse zeigt, die Seiten- blüten schon oberhalb ihrer Insertionsstelle trifft (Fig. 1, 1). In wenigen Fällen fand ich nur die Mittelblüte mit ihren Vorblättern entwickelt, die Seitenblüten fehlten (Fig. 2), und zwar mehreremal 1 Schacht, Entwicklungsgeschichte der Cupuliferen- und Betulineenblüte in »Beiträge zur Anatomie und Physiologie der Gewächse«, Berlin 1854. 2 Wolpert, Vergleichende Anatomie und Entwicklungsgeschichte von Alnus Alnobetula und Betula; Flora, Band 100 (1910). 3 Celakovsky, Epilog zu meiner Schrift: »Über die Placenten der Angiospermen«. Sitzungsberichte der königl. böh- mischen Gesellschaft der Wissenschaften, 1899, p. 17 und 19. * Kirchner, Loew, Schröter, Lebensgeschichte der Blütenpflanzen Mitteleuropas, Bd. II, 1. Abt., Bogen 13 bis 18: Cupuliferen. 5 Lohwag, Beitrag zur Kenntnis der Zeit der ersten Blütenanlage bei Holzpflanzen. Öst. bot. Zeitschrift, LX, Jahr gang, p. 372. iD IF 1 a nn A a A a a nn EB a ch a a te a a lie Entwicklungsgeschichte des Fruchtknotens der Birke. 357 an derselben Infloreszenz. — Jede Blüte besteht nur aus dem Fruchtknoten mit zwei Narben, ein Perianth ist nicht vorhanden. Im fertigen Zustande (Fig. 3) ist er im unteren Teile durch eine median, also senkrecht zum Deckblatte verlaufende Scheidewand in zwei Fächer geteilt; oben stehen diese durch einen transversalen Spalt miteinander in Verbindung, da der Zusammenhang der Scheidewand mit den Wänden des Fruchtknotens an der inneren, der Achse zugekehrten Seite früher aufhört als an der äußeren, dem Deckblatte zugekehrten Seite. Die Scheidewand reicht also nicht bis zur Spitze der Fruchtknotenhöhle, sondern endet früher, indem sie sich nach der Trennung von der inneren Wand in einer Vorwölbung der äußeren fortsetzt, die sich nach oben allmählich verliert. — Der früher erwähnte quergestellte Spalt setzt sich nach oben weiter fort, wobei er im Griffelteil immer enger wird, und mündet zwischen. den beiden transversal, also über den Fruchtknotenfächern stehenden Narben nach außen. Erst bei der völlig reifen Frucht tritt oben ein vollkommener Verschluß der Frucht- knotenhöhle ein. — Ziemlich hoch oben an der Scheidewand ist in jedem Fach eine anatrope, von einem Integument umhüllte Samenanlage befestigt, deren Mikropyle aufwärts und auswärts gerichtet ist. Befruchtet werden beide Ovula, aber nur eines entwickelt sich weiter; die Frucht, ein Nüßchen, ist daher einsamig. Sie trägt an jeder Seite einen zarten, durchsichtigen Flügel, der aus zwei Lamöllen besteht, die eine direkte Fortsetzung der Fruchtknotenepidermis bilden. — Zur Zeit der Fruchtreife verwächst das Deckblatt mit den beiden Vorblättern zu einer dreilappigen Schuppe, die sich samt den Früchten von der Spindel loslöst. Entwicklungsgeschichte des Fruchtknotens nach eigenen Untersuchungen. Um in der Entwicklung der Blüte kein Stadium zu überspringen, fixierte ich die weiblichen In- floreszenzen in ganz kurzen Zeiträumen, nämlich nach je fünf bis sechs Tagen; zur Zeit der Bestäubung, wo die Entwicklung sehr rasch vor sich geht, in Zwischenräumen von je zwei bis drei Tagen teils in Alkoholeisessig, teils in Alkohol allein. Sie wurden dann in Paraffin eingebettet und die Mikrotomschnitte mit Safranin oder mit Safraningentianaviolett, einige auch mit Hämatoxylin gefärbt. Wolpert’s Angabe,! daß sich die Entwicklungsgeschichte der weiblichen Blüten im Gegensatze zu der der männlichen nicht gut auf Serienschnitten verfolgen läßt, Kann ich nicht bestätigen. Ich fand, daß sich namentlich die jungen Stadien ausgezeichnet schneiden lassen; die älteren, schon verhol- zenden, ergeben zwar öfter keine lückenlosen Serien, doch immerhin brauchbare Präparate. Und wenn die Rekonstruktion der männlichen Blüten als körperliche Gebilde aus Schnitten möglich ist, so sehe ich keinen Grund, warum sie bei den weiblichen unmöglich sein soll; die Schwierigkeit ist in beiden Fällen ganz dieselbe. — Auch Nawaschin stützt sich in seiner Darstellung zum großen Teil auf Mikrotomschnitte. Betrachten wir nun eine ganz junge Infloreszenz (3. Juli 1915) im Längsschnitte. Die Blüten- anlagen erscheinen als rundliche, meristematische Höcker in den Blattachseln (Fig. 4. An lospräpa- rierten Deckblättern kann man deutlicher als an Schnitten die Anlagen der Mittelblüte, ihrer Vorblätter und der Seitenblüten erkennen (Fig. 4a). Fig. 5 zeigt eine am 11. Oktober fixierte Infloreszenz im Längsschnitt, Fig. 5a ein Dichasium in der Achsel eines Deckblattes. Am Querschnitte sehen wir die beiden Vorblätter ein wenig gegen das Deckblatt verschoben, nicht genau rechts und links stehend (wie es dem theoretischen Diagramm entsprechen würde). Fig. 6. In diesem Stadium tritt am Scheitel jeder Blütenanlage eine leichte Einsenkung auf (Fig. 5, 5a, 7), offenbar bleibt die Mitte im Wachstum zurück. Bald erheben sich zwei transversal, also rechts und links stehende Höcker, die Anlagen der beiden Narben (Fig. 8, 9), die schon in diesem Stadium durch die Färbung sich dem übrigen Gewebe gegenüber als differenziert erweisen. Während sie sich verlängern, wächst auch der Rand der Blüten- N En NE 358 M. Streicher, anlage, stets in Verbindung mit ihnen, empor, wobei der innere, der Achse zugekehrte, dem äußeren gegenüber gefördert erscheint. Der Querschnitt durch eine Blüte (Fig. 10) hat daher die Form eines Halbmondes, dessen Öffnung gegen das Deckblatt gerichtet ist.‘ Dieses Zurückbleiben der Außenseite wird später ausgeglichen, im fertigen Zustande sind beide Seiten gleich hoch. — In einer etwas älteren Blüte sind die Narben auch außen an ihrer Basis vereinigt; unterhalb der halbmondförmigen Schnitte gibt es daher auch ringförmige (Fig. 11). Diese jetzt emporwachsenden Blütenteile bilden eine oben offene Höhlung, die als Anfang der Fruchtknotenhöhle zu betrachten ist. In diesem Stadium zeigt sich schon eine Andeutung der Gefäßbündel, die später in die beiden Narben gehen, in der Längsstreckung gewisser Zellen (Fig. 12). Die Infloreszenz ist zu dieser Zeit noch immer in der Knospe eingeschlossen; das Wachstum geht sehr langsam vor sich, denn vom ersten Auftreten der Narben (etwa Ende Dezember) bis zum Aufbrechen der Knospen (Mitte April) findet nur dieser Teil der Entwicklung statt; die Vollendung geht viel rascher und ist im wesentlichen Mitte Mai schon abgeschlossen. — Beim Aufbrechen der Knospen, das zugleich mit dem Stäuben der männlichen Blüten eintritt, erfahren die Narben eine bedeutende Verlängerung; dadurch kommen sie zwischen den Deckblättern hervor, was ja für das Auffangen der Pollenkörner wichtig ist. Damit ist das Stadium erreicht, das Nawaschin als das erste bezeichnet; der Fruchtknoten ist noch unentwickelt, die Blütenachse hat als erstes Blattpaar die Carpellblätter getrieben. Mit dem Stäuben der männlichen setzt nun die weitere Entwicklung der weiblichen Blüten ein, die am deutlichsten auf Querschnitten zu verfolgen ist. Fig. 13 zeigt vier Schnitte, die derselben Serie angehören. Im untersten (Fig. 13a) tritt ein zentraler Gewebeanteil deutlich hervor, da er sich viel stärker anfärbte. Im nächsten Schnitte verläuft mitten durch dieses Meristem, das ich als Anlage der Placenta betrachte, in transversaler Richtung ein Spalt, der es in eine innere, der Achse zugewendete, und in eine äußere, dem Deckblatte zugewendete Hälfte teilt, die in dieser Höhe ziemlich gleich sind. Höher oben aber werden sie ungleich, die äußere Hälfte ist stärker entwickelt; sie reicht auch höher hinauf als die innere. Schließlich hört aber auch sie auf und nun wiederholen die nächsten Schnitte fast ganz genau die Formverhältnisse der jüngeren Stadien: es folgen nämlich solche, die in der Mitte den Spalt zeigen, der zwischen den Narben verläuft und jetzt oben die Fortsetzung der sich entwickelnden Fruchtknotenhöhle bildet; dann Schnitte, die zwar noch die innere, aber nicht mehr die äußere Wand treffen, die anfängliche Förderung der Innenseite ist also hier noch zu erkennen. Zuletzt erscheinen nur mehr die beiden Narben getroffen (Fig. 14). — Offenbar ist die Blüte ringförmig in die Höhe gewachsen, die älteren Teile wurden von den neugebildeten emporgehoben. Der tiefste Punkt des Spaltes, der die ganz jungen Blüten durchzieht, ist jetzt an der Basis der Narben zu suchen; alles darunterliegende ist durch ein völlig einheitliches Emporwachsen entstanden. — Das stimmt genau mit Nawaschin’s Darstellung! überein, nach der »die zwei Carpellblätter nur die Narben und den kurzen Griffelteil bilden, während der untere Teil des Fruchtknotens durch das Heranwachsen der Achse entsteht«. In der Regel gliedert sich der äußere Anteil der Placenta, der anfangs (Fig. 135,c) als unsym- metrische Vorwölbung erscheint, beim weiteren Wachstum seitlich von der Wand ab (Fig. 15), während der innere sich durch seine Beschaffenheit zwar noch deutlich von der Umgebung unterscheidet, aber in inniger Verbindung mit ihr bleibt. Es kommt zuweilen vor, daß auch der innere Anteil der Placenta seitlich frei wird; solche abweichende Fälle möchte ich aber erst später besprechen und mich jetzt auf die normale Entwicklung beschränken, bei der das an der Achsenseite liegende Meristem beim weiteren Wachstum allmählich verschwindet. Die Tangentialschnitte zeigen in Übereinstimmung mit den eben cn Querschnitten die Placenta am Grunde der Fruchtknotenhöhle als meristematischen Zapfen. Fig. 16 entspricht genau No, a u (8 Entwicklungsgeschichte des Fruchtknotens der Birke. 359 einem Schnitt durch Fig. 145 in der Linie a...b; die äußere, zur Weiterentwicklung kommende Placenta ist also auf einer Seite noch nicht frei. Etwas ältere Fruchtknoten ergeben Bilder wie Fig. 17 a und 17 5b (aus derselben Serie); der dem Deckblatte näher liegende Schnitt a zeigt die Placenta in Verbindung mit der Wand, von der sie sich durch ihre Beschaffenheit deutlich unterscheidet; in einem der nächsten Schnitte (Fig. 17 b) ragt sie scheinbar frei empor. Man darf sich aber durch dieses Bild nicht verleiten lassen, zu glauben, daß dieser Zapfen wirklich allseitig frei emporragt; der Vergleich mit dem entsprechenden Querschnitt (Fig. 15) beweist, daß er in einer auf die Bildfläche normalen Ebene mit der äußeren Fruchtknotenwand zusammenhängt. Im Tangentialschnitt kann also diese Ver- bindung nicht getroffen werden; . wenigstens zeigt sie ein einzelner Schnitt nicht in klarer, anschau- licher Weise, die Rekonstruktion. der aufeinanderfolgenden Schnitte muß natürlich völlige Überein- stimmung mit den Querschnitten ergeben. — Es treten dann als erste wahrnehmbare Anlagen der Ovula rechts und links an der Placenta zwei meristematische Höcker auf, wodurch sie nach Nawaschin’s Ausdruck »gelappt« erscheint (Fig. 18). - Vergegenwärtigen wir uns jetzt noch einmal den Entwicklungszustand einer einzelnen Blüte — er entspricht offenbar dem zweiten Stadium in Nawaschin’s Darstellung —, um zu sehen, welche Veränderungen bis zur definitiven Ausgestaltung noch vor sich gehen müssen. Es ist schon deutlich eine Fruchtknotenhöhle vorhanden, die allerdings sehr eng ist; oben findet sie ihre Fortsetzung in dem zwischen den Narben nach außen mündenden Spalt, ist also ungeschlossen. Ein radialer, durch die Mitte der Blüte gehender Längsschnitt trifft den Spalt seiner ganzen Länge nach, zeigt also besonders deutlich, daß der Fruchtknoten oben ungeschlossen ist. Die weiter rechts und links liegenden Schnitte treffen die Höhlung dort, wo sie durch die transversal stehenden Narben oben ab- gegrenzt erscheint (Fig. 19). — Die ersten Querschnitte durch die Höhle, von unten an gezählt, zeigen an der dem Deckblatte näher liegenden Wand die Anlagen der zwei Ovula. Gehen wir tiefer in jene Region, wo keine Höhlung mehr vorhanden ist, so hebt sich in den nächsten Schnitten stets noch ein zentrales Gewebe deutlich hervor; es ist aber nicht scharf gegen seine Umgebung abgegrenzt. In noch tieferen Schnitten verschwindet es, das ganze Gewebe des Fruchtknotens ist hier durchaus gleichartig (Fig. 18). In nur wenig älteren Blüten sehen wir in der Serie der Querschnitte zwischen den Schnitten mit dem zentralen Meristem und denen mit den wartdständigen Anlagen der Ovula noch solche auf- treten, die rechts und links je einen Spalt aufweisen, der von ungleichartigen Elementen begrenzt ist. außen schwach färbbare, große Zellen, innen kleine, meristematische (Fig. 20). Damit ist aber ein Querschnittsbild gegeben, wie es ganz ähnlich im fertigen Zustande in einer bestimmten Höhe wieder- kehrt, nämlich eine zentrale Scheidewand, die rechts und links je eine Samenanlage trägt. Offenbar ist diese Zone durch das Heranwachsen des zentralen Meristems und die gleichzeitige ringförmige Erhebung der Fruchtknotenwand entstanden. Das Meristem wird bei der Bildung der Scheidewand aufgebraucht. — Während aber früher die Placenta an ihrer inneren Seite frei war — auch Nawaschin gibt ausdrücklich an,! daß die Anlage der Samenknospen »an der freien, inneren Seite der axilen Placenta« erfolgt — bleibt sie jetzt beim Emporwachsen auch mit der inneren Fruchtknotenwand ver- bunden. Es ist klar, daß dadurch eine mediane Scheidewand entsteht, die absolut keine Verwachsungs- stelle zeigt, sondern ganz einheitlich ist (Fig. 20). Im obersten Teile trägt sie links und rechts die Ovula; diese vergrößern sich in dieser Zeit bedeutend. Während sie früher eine schwache, meri- stematische Vorwölbung an der Placenta bildeten (Fig. 21), erscheinen sie: jetzt als halbkugelige Höcker (Fig. 22). Infolge dieser Größenzunahme greifen sie mit ihrer Insertionsstelle auf die heran- wachsende Scheidewand über, zeigen also schon dasselbe Verhalten wie im fertigen Zustande: sie sind teils an der äußeren Wand, teils an der medianen Scheidewand befestigt (Fig. 23 und Fig. 3). Durch weiteres gemeinsames Emporwachsen von Fruchtknoten- und Scheidewand entsteht schließlich ER ICHET A 360 M. Streicher, der unterste Teil der beiden Fächer, Der die Ovula tragende Scheitel der Placenta wird immer höher emporgehoben, während der unterhalb entstehende Teil nicht mehr als Träger der Samenanlagen erscheint, sondern nur die beiden Fächer abgrenzt, in die sie nach ihrer völligen Ausbildung hineinhängen. Damit nähern wir uns immer mehr dem dritten Stadium, dem der definitiven Ausgestaltung des Fruchtknotens. An den Samenanlagen beginnen sich Nucellus und Integument zu differenzieren (Fig. 24). Aus dem Rest meristematischen Gewebes an der der Achse näher liegenden Wand bildet sich um diese Zeit ein Wulst aus, der sich an der gegenüberliegenden Wand zwischen die beiden Ovula hineinlegt, zwischen denen er sich mit der Placenta vereinigt (Fig. 25). Er bildet so eine Fort- setzung der Scheidewand nach oben hin an der Innenseite. — An der Fruchtknotenwand kann man nun schon die außen gelegenen mechanischen Elemente und das lockere Parenchym unterscheiden, das Nawaschin als »Füllgewebe« bezeichnet.! Es spielt eine wichtige Rolle bei der Vermittlung der Befruchtung, indem es den Pollenschlauch, der noch nicht die Fähigkeit, Hohlräume zu durchwachsen, erlangt hat, zu den Samenanlagen leitet. Mit seiner Ausbildung hängt auch der Verschluß der Frucht- knotenhöhle, die bis jetzt oben offen ist, aufs engste zusammen. Denn das Füllgewebe bildet an der Innenseite die Fortsetzung des Wulstes, der sich zwischen die Ovula hineinlegt, nach oben hin; an der Außenseite eine Fortsetzung der Ovula, so daß auf Querschnitten in dieser Höhe scheinbar noch zwei wandständige Samenanlagen vorhanden sind, wenn man nur den Umriß betrachtet. Bei stärkerer Vergrößerung sieht man aber, daß das Gewebe hier aus den charakteristischen, lockeren, inhaltsarmen Parenchymzellen besteht (Fig. 26), also als »Füllgewebe« zu betrachten ist. — Durch dieses Hinein- wuchern des Füllgewebes von den Wänden nach innen wird die Fruchtknotenhöhle oben schon bedeutend verengt. Je mehr wir uns nun dem Griffelteil nähern, desto kleiner wird der Querschnitt des ganzen Fruchtknotens und damit nimmt auch die Öffnung nach oben ab, und zwar rascher in transversaler Richtung als in medianer. Die Vorwölbungen des Füllgewebes treten immer mehr zurück (Fig. 27 a und 27 b), so daß schließlich nur ein ganz schmaler Spalt von rechts nach links verläuft (Fig. 28). Es kommt zu einer Berührung der äußeren und inneren Wand (Fig. 29a), die Grenze zwischen ihnen ist hier noch deutlich wahrzunehmen. Bei der reifen Frucht tritt ein Verschmelzen und damit ein völliger Verschluß ein (Fig. 29 b). Fig. 28 zeigt auch die schon von Nawaschin beschriebene Stärkeanhäufung im Griffelteile. Im höher gelegenen Schnitt ist die Stärke in der Nähe der Gefäßbündel lokalisiert, tiefer unten aber gleichmäßig verteilt. Vielleicht dienen die zwei in die Narben gehenden Gefäßbündel unter anderem auch der Zuleitung dieses Reservestoffes, der für die Ernährung des Pollenschlauches in der Zeit zwischen Bestäubung und Befruchtung hier aufgespeichert wird.” Für die Versorgung der Ovula kommen sie wohl nicht in Betracht, sie stehen in gar keiner räumlichen Beziehung zu ihnen. Die Samenanlagen werden durch ein Gefäßbündel ernährt, das die zentrale Scheidewand der Länge nach durchzieht und sich oben in zwei Äste gabelt, die in die Ovula gehen. j Die Bildung der häutigen Flügel, die an beiden Seiten der Frucht zu finden sind, beginnt ungefähr gleichzeitig mit der der Scheidewand. Die Epidermiszellen, die den Fruchtknoten seitlich begrenzen, zeigen einen deutlichen Unterschied gegen die benachbarten: sie sind in lebhafter Teilung begriffen und führen einen großen Kern, während die übrigen schon völlig erwachsen erscheinen (Fig. 30). Da die inneren Zellen sich nicht oder nur in viel geringerem Maße vergrößern und ver- mehren, so haben die Epidermiszellen hier nicht mehr alle nebeneinander Platz. Sie drängen sich gegenseitig hinaus, und zwar. kann es, wie sich aus der Zeichnung ohneweiters ergibt, am leichtesten an der seitlichen Kante des Fruchtknotens geschehen, daß sich der Gewebeverband der Zellen löst: so entstehen die beiden einen Hohlraum einschließenden Lamellen als direkte Fortsetzung der Epidermis des Fruchtknotens (Fig. 31). 1 1% c.,, P- 9, 2. ©, Pr 20 N a Ehtwicklungsgeschichte des Fruchtknotens der Birke. S61 Vergleich mit den Ergebnissen der früheren Arbeiten. Nawaschin. Im allgemeinen stimmen meine Ergebnisse mit denen Nawaschin’s überein, nur in zwei Punkten weiche ich von ihm ab: 1. in der rein mechanischen Erklärung der Placentation, die er gibt; 2. in der Frage, ob an der inneren Wand des Fruchtknotens Samenanlagen auftreten können oder nicht. Nawaschin versucht eine rein mechanische Erklärung der Placentation bei Betula in folgender Darstellung:! »Die ganze Blütenanlage erfährt von den Wänden der Achselhöhle einen stetigen Druck, den sie nach der Richtung des minderen Widerstandes, nämlicn nach außen, zu überwältigen sucht, indem sie ihr Deckblatt mehr und mehr abdrängt. Aus diesen Umständen resultiert die plan- konvexe Form der Blütenanlage, welche mit ihrer konvexen Außenseite dem Deckblatt zugekehrt ist. — Der ungleichmäßige Druck, den die Blütenanlage bei ihrer Entwicklung erfährt, bewirkt aber noch eine andere, weit wichtigere Erscheinung als die Hervorwölbung der Außenseite des jungen Frucht- knotens, obgleich die erstere durch die letztere gewissermaßen beeinflußt, respektive gekennzeichnet ist. Die resultierende Form der Blütenanlage erweist nämlich, daß hier eine Bevorzugung des Wachs- tums der äußeren Seite stattfinden muß. Die Scheitelmitte der Blütenachse, in dieses einseitige Wachstum passiv hineingezogen, wird auf die Wand der rudimentären Fruchtknotenhöhle ein wenig hinaufgerückt. — Will man das dadurch sich ergebende Verhalten als durch Verwachsen des, Scheitels der Blütenachse mit der äußeren Wand des Fruchtknotens entstanden deuten, so kann dies wohl ebenso berechtigt sein, da die Scheitelmitte allein sich hier als reines Produkt der Achse be- trachten läßt, während man den unteren Teil der Fruchtknotenwand ebensogut für ein Blattgebilde als für einen peripheren Teil der Achse halten kann. Im nachstehenden wird jedoch die erste, rein mechanische Deutung der Entstehungsart des angegebenen Verhaltens ihre volle Berechtigung finden.« Um nun im einzelnen auf Nawaschin’s Erklärungsversuch einzugehen, wollen wir zunächst fragen, wodurch denn in der Achselhöhle ein Druck zustande kommt und wieso er ungleich ist. Die Infloreszenzen werden in festgeschlossenen Knospen angelegt. In der Achsel jedes Deckblattes entsteht eine Mittelblüte, ihre zwei Vorblätter und in deren Achseln die Seitenblüten. Allen diesen Bestand- teilen des Dichasiums steht bis zum Aufbrechen der Knospen nur ein beschränkter Raum zur Ver- fügung, da außen das Deckblatt und innen die Achse ein Hindernis bildet. Seitlich grenzen andere Dichasien an, die sich auch auszudehnen trachten, wobei ihre Bestandteile sich in verschiedener Weise ineinander schieben, um den Raum möglichst auszunutzen. Die Achse kann nun dem Drucke der wachsenden Blüten nicht ausweichen, da die Wirkungen aller rings an ihr inserierten Blüten sich offenbar gegenseitig aufheben; das Deckblatt aber kann nach außen abgedrängt werden, anfangs nur wenig, beim Öffnen der Knospen aber immer mehr. Dadurch wird an Raum gewonnen, und zwar nicht nur nach außen, sondern auch seitlich, da mit der Entfernung von der Achse auch der Abstand von den benachbarten Blütengruppen in tangentialer Richtung zunimmt. — Genau genommen ist es also ein Widerstand, den das Deckblatt den sich vergrößernden Blatt- und Blütenanlagen entgegen- setzt. Er äußert sich natürlich als ein von außen nach innen wirkender Druck des Deckblattes; aber er muß stets etwas kleiner als der von innen nach außen wirkende sein, sonst könnten ja die Blüten ihr Deckblatt nicht abdrängen. Das macht es schon unwahrscheinlich, daß dieser Widerstand oder Druck des Deckblattes einen formenden Einfluß auf die Blüte hat; denn sie erweist ja durch ihr Hinausdrängen des Deckblattes, daß die ihr innewohnende Wachstumsenergie hinreicht, um dieses Hindernis allmählich zu überwinden. — Indirekt überwältigt sie dadurch auch den Widerstand der Achse, der sonst unüberwindlich wäre, indem sie ihm einfach ausweicht. ep: 362 M. Streicher, Wenn nun auch tatsächlich der Widerstand an der Außenseite der Achselhöhle des Deckblattes geringer ist als an der Innenseite, so folgt daraus durchaus nicht mit Notwendigkeit, daß die Außenseite der Blütenanlage der Innenseite gegenüber eine Förderung im Wachstum erfahren muß. Denn durch das Hinausdrängen des Deckblattes wird der Raum in der Achselhöhle größer. Dadurch gewinnen aber alle hier vorhandenen Blüten- und Blattanlagen, sowie sie ja auch alle gemeinsam das. Hinausdrängen verursachen. Wollte man annehmen, daß nur die dem Deckblatt unmittelbar benachbarten Teile von dieser Vergrößerung des Raumes Vorteil haben, so kämen da zunächst gar nicht die Blüten in Betracht, sondern in erster Linie die Vorblätter; an sie grenzen nach innen die Seitenblüten, ganz innen erst (und etwas höher inseriert), liegt die Mittelblüte (Fig. 32), auf die also der Druck des Deck- blattes nur mittelbar durch die Vorblätter und Seitenblüten wirken Kann. Ganz dieselbe Überlegung aber gilt für die Aufteilung des in der Achselhöhle gegebenen Raumes zwischen Innen- und Außenseite einer einzelnen Blütenanlage. Betrachtet man etwa, um die Sache zu vereinfachen, ein Dichasium, in dem nur die Mittelblüte entwickelt ist — solche gibt es ja (Fig. 2), wie schon erwähnt wurde — so ist nicht einzusehen, warum nur die Außenseite allein sich ausdehnen soll; die Innenseite wächst ja auch und drängt dabei einerseits die Außenseite hinaus, andrerseits hilft sie sicher auch beim Hinausdrängen des Deckblattes. Daraus folgt aber eine gleichmäßige Aufteilung des Raumes zwischen Außen- und Innenseite, keine Benachteiligung letzterer. Eine ungleiche Verteilung wäre denkbar, wenn man gleichsam einen festen Punkt in der Achselhöhle annehmen wollte, der nicht nach außen verschoben werden kann. Wenn etwa die Blütenanlage schon im jüngsten Zustand den- "selben Winkel mit der Achse bildet wie die erwachsene Blüte, so entfällt auf ihre Innenseite während der ganzen Entwicklung stets derselbe Teil des Raumes zwischen Deckblatt und Achse. Dieser ist aber in der geschlossenen Knospe offenbar kleiner als in der geöffneten, da in ersterer das Deckblatt steiler gegen die Achse aufgerichtet ist. Unter dem Raummangel in der Knospe würde in diesem Falle also nur die Außenseite der jungen Blüte zu leiden haben; sie wäre durch das fest anschließende Deckblatt gehemmt. Dagegen hätte die Innenseite genügend Raum zu ihrer Entwicklung. Der radiale Längsschnitt zeigt aber nichts derartiges; sondern die Blütenanlage stellt sich immer so ein, daß sie den Winkel zwischen Deckblatt und Achse halbiert. Sind nun auch die Seitenblüten vorhanden, was ja meist der Fall ist, so ist die Sache viel weniger einfach und übersichtlich. Es iäßt sich dann kaum eine sichere Angabe über die Verteilung des Druckes machen. Alle vorhandenen Blüten- und Blattanlagen beeinflussen sich gegenseitig; es ist nicht wahrscheinlich, daß eine bestimmte Verteilung des Druckes konstant erhalten bleibt, was ja der Fall sein müßte, wenn er auf die Form und innere Ausgestaltung der Blüte einen entscheidenden Einfluß haben soll. Auch bleibt es fraglich, ob er ganz gleichartig auf die Mittel- und die Seitenblüten wirken würde. In diesem Zusammenhang soll auch noch besonders auf den halbmondförmigen Quer- schnitt des jungen Fruchtknotens hingewiesen werden, der zeigt, daß die äußere Wand weniger hoch hinauf reicht als die innere: ein Umstand, der durchaus nicht für eine Förderung der Außenseite spricht. Man kann sich auch deshalb so schwer eine klare Vorstellung von der Wirkung des Druckes bilden, weil keine Achselhöhle in sich abgeschlossen ist; sondern bei dem innigen Aneinanderlegen und Ineinanderschieben der Blüten- und Blattanlagen benachbarter Dichasien muß sich eine Druckänderung in einer Achselhöhle auch in den angrenzenden geltend machen. Es scheint mir überhaupt unmöglich, diesen wechselnden und in ihrer Wirkungsweise kaum faßbaren Druckverhältnissen einen ent- scheidenden Einfluß auf die Ausgestaltung des Fruchtknotens zuzuschreiben Auch möchte ich hervor- heben, daß ich eine wirklich rein mechanische Erklärung der Placentation nicht für möglich halte. Denn die Placentation ist von äußeren Einflüssen unabhängig; sie hat meiner Auffassung nach keine biologische, sondern phylogenetische Bedeutung. Daher ist sie nur als ein von den Vorfahren ererbtes Merkmal verständlich, nämlich durch Einordnung in eine phylogenetische Reihe. Sie ist, kurz gesagt, kein Anpassungs-, sondern ein ‘Organisationsmerkmal und als solches einer ausschließlich Kausalen Erklärung nicht zugänglich und auch nicht bedürftig. Entwicklungsgeschichte des Fruchtknotens der Birke. 363 Nach Nawaschin kommt die Wachstumsförderung der Außenseite der Blütenanlage in ihrer Vorwölbung zum Ausdruck; die Blüte hat demnach eine plankonvexe Form. Wenn nun auch ein ungleicher Druck nicht in diesem: Sinne wirkt, so könnte doch vielleicht eine solche Form aus anderen Ursachen zustande kommen. Aber Querschnitte durch verschiedene Blütengruppen (Fig. 32) zeigen, daß das nicht der Fall ist. Die meisten Blüten ergeben im Querschnitt ein Rhomboid; die mehr oder minder großen Abweichungen von dieser Grundform erscheinen als Folgen einer Anpassung an den gegebenen Raum, wobei eine gegenseitige Hemmung der Blüten- und Blattanlagen eintreten kann. Es kommt sogar gelegentlich gerade das Gegenteil der von Nawaschin beschriebenen Form zustande: eine flache Außen- und eine konvexe Innenseite. Eine weitere Folge der Förderung der Außenseite ist nach Nawaschin’s Darstellung, daß der Axenscheitel passiv in dieses einseitige Wachstum mitgezogen wird, wodurch er an die Basis der äußeren Fruchtknotenwand zu stehen kommt. Da die Hervorwölbung der Außenseite der Blüte und ihre Förderung im Wachstum meiner Ansicht nach nicht zutrifft, so ist auch die dadurch verursachte Verschiebung des Axenscheitels nicht zu erwarten; tatsächlich läßt sich an den Präparaten nachweisen, daß keine Verschiebung eintritt. Nawaschin's »Axenscheitel« ist ja offenbar mit dem zentralen Meristem, das als Anlage der Placenta auftritt (Fig. 13), identisch. Er ist nach Nawaschin! »von Anfang an der Fruchtknotenwand angewachsen, die axile Placenta erscheint somit wandständig«. Die meristematische Anlage der Placenta wächst, wie wir gesehen haben, in Verbindung mit der sich ringförmig erhebenden Fruchtknotenwand empor. Soweit ist die Übereinstimmung in der Entwicklung dieser beiden wohl mit Recht identifizierten Teile (Axenscheitel Nawaschin’s und das in Fig. 13 ‚erscheinende Meristem) eine vollkommene. Weiterhin aber weicht meine Darstellung von der Nawaschin's nicht unwesentlich ab: denn in einem Querschnitt durch eine Blütenanlage erscheint das Meristem nicht nur außen, sondern auch innen in der Fruchtknotenhöhle, während der »Axen- scheitel« infolge der Verschiebung nur außen an der Basis der Fruchtknotenwand steht. Man kann allerdings insofern von einer Bevorzugung der Außenseite sprechen, als sie es ist, die normalerweise die Samenanlagen erzeugt. Aber der Anlage nach sind beide Seiten gleich, womit die Tatsache gut übereinstimmt, daß ab und zu auch innen - Ovula zur Entwicklung kommen. Dabei können die 2 außen stehenden, die für Betula typisch sind, erhalten bleiben, dann tritt eine Vermehrung ein; oder es kommt 1 Samenanlage innen, 1 außen zur Entwicklung, in welchem Falle sie meist gekreuzt stehen (Fig. 33). Nawaschin berücksichtigt nur solche Fälle, wo eine Vermehrung ein- getreten ist und sagt darüber:? »Die anatomische Untersuchung abnorm ausgebildeter Samenträger zeigte mir weiter, daß die Fähigkeit der Erzeugung von Samenanlagen dem Schacht’schen unfrucht- baren Samenträger überhaupt abgeht, denn derselbe trägt keine Samenanlagen, auch da, wo die letzteren in einem Fruchtknoten in Mehrzahl erzeugt werden. Sie sind in einem solchen Falle immer nur an der gemeinschaftlichen axilen Placenta wechselständig wie echte Blätter angeordnet, die beiden wandständigen Samenträger erweisen sich als unfruchtbar. Sie sind bloße .Wandwucherungen des Griffelkanales, die dem sterilen Füllgewebe ihre Entstehung verdanken und mit der Erzeugung von Samenanlagen nichts zu tun haben.« Das ist insofern nicht richtig, als auch die 2 normalerweise vorhandenen Ovula nicht nur an der zentralen Scheidewand angeheftet sind, sondern teilweise auch an der äußeren Wand (Fig. 23) und zwar in einem Zeitpunkt, wo noch gar kein Füllgewebe aus- gebildet wurde; daher kann die Verbindung mit der Wand nicht auf »einer partiellen Wucherung des Füllgewebes« beruhen, wie Nawaschin angibt.” Sie geht vielmehr auf die Placenta zurück, die in inniger Verbindung mit der Fruchtknotenwand emporwächst, wodurch sie selbst und durch ihre Vermittlung natürlich auch die von ihr erzeugten Ovula wandständig erscheinen müssen. Sagt doch Nawaschin selbst an einer Stelle!: »Die axile Placenta ist an ihrer äußeren Seite mit der Frucht- del, ep: 7: 207.2 c, 9210: Denkschriften der mathem.-naturw, Klasse, 9. Band. 48 364 M. Streicher, knotenwand verschmolzen, während von ihrer freien, inneren Seite sich 2 laterale Segmente abgliedern«. Danach kommt die Verbindung der Ovula mit der Wand nicht ausschließlich sekundär durch eine Wucherung des Füllgewebes zustande. Nach dieser Auffassung beweisen Fälle, wie sie in Fig. 33 dargestellt sind, daß Schacht’s unfruchtbarer Samenträger gelegentlich doch Ovula erzeugen kann. Jetzt erklärt sich auch die früher erwähnte, ab und zu beobachtete Weiterentwicklung des inneren Anteiles der Placenta, bei der sie seitlich frei wird; es tritt dann eine meristematische Vorwölbung auf, die ebenso wie bei der äußeren Placenta als Anlage eines Ovulums zu betrachten ist (Fıg. 34). Einmal fand ich beide Anlagen an der inneren Placenta (Fig. 35). Da in diesem Falle keine anderen Druckverhältnisse vorausgesetzt werden können als sonst, so ist dieser Ausnahmsfall eine Stütze für meine Ansicht, daß die Placentation nicht ausschließlich durch Druck erklärt werden kann. Als Resultat des Vergleiches meiner Untersuchung mit der Nawaschin’s ergibt sich voll- kommene Übereinstimmung; nur seine Angabe, daß der Axenscheitel nach außen verschoben wird, ist unrichtig; er behält seine zentrale Stellung bei. Die Erklärung durch ungleichen Druck, die Nawaschin dafür gibt, ist also nicht nur unmöglich, wie ich zu zeigen versuchte, sondern auch überflüssig. Hingegen ist die andere Ausdrucksweise, die Nawaschin selbst angibt, sehr gut verwendbar: der Axenscheitel verschmilzt sowohl mit der äußeren als auch mit der inneren Frucht- knotenwand. Eine wichtige Stütze für diese Auffassung ist das gelegentliche Auftreten von Samen- anlagen an der inneren Seite der Fruchtknotenhöhle; es ist dann nach diesem Verhalten der axilen Placenta ganz verständlich, während es nach Nawaschin’s Darstellung unmöglich wäre, Schacht. Nawaschin’s Arbeit als die wichtigste und ausführlichste habe ich zuerst besprochen; jetzt möchte ich auf Schacht’s Arbeit eingehen und dann auf die Wolpert’s, der mit ihnr im ganzen und großen übereinstimmt. Leider ist Schacht’s Darstellung nicht sehr ausführlich. Er gibt an, daß sich bei Betula (alba) 2 wandständige Samenträger finden, deren einer Anfang Juni 2 Samenanlagen erzeugt, ohne jedoch die Entstehung dieser Samenträger genau zu schildern. Aber gerade dieser Teil der Entwicklungsgeschichte des Fruchtknotens ist sehr wichtig und erfordert daher eine eingehende Darstellung; denn er zeigt, daß der Schluß von der Wandständigkeit der Ovula auf ihre Wand- bürtigkeit durchaus nicht zwingend ist. Davon abgesehen steckt in Schacht’s Arbeit eine Fülle von richtigen Beobachtungen, die durch die folgenden Untersuchungen durchaus bestätigt wurden. Er weist z. B. darauf hin, daß die Frucht- knotenhöhle erst unter den Narben gebildet wird;* dann hebt er das späte Erscheinen der Samen- knospen und den langen Zeitraum zwischen Bestäubung und Befruchtung hervor;? da wir ferner . gesehen haben, daß die Ovula meistens an der äußeren, gelegentlich aber auch an der inneren Fruchtknotenwand auftreten können, so muß seine Unterscheidung eines fruchtbaren und eines unfruchtbaren Samenträgers als richtig bezeichnet werden; allerdings nicht genau in Schacht’s Sinn, denn Schacht gibt an,? »daß der unfruchtbare Samenträger niemals Samenknospen trägt.« Zieht man außerdem Schacht’s Arbeit »Zur vergleichenden Entwicklungsgeschichte des Frucht- knotens und der Samenträger« in Betracht, so ergibt sich eine noch größere Übereinstimmung mit den Ergebnissen der neueren Untersuchungen. In dieser Arbeit trachtet er nämlich auf Grund seiner vielen Untersuchungen über die Blütenentwicklung eine abschließende Deutung des Fruchtknotens herauszuarbeiten. Es ist begreiflich, daß diese Darstellung für die Beurteilung von Schacht’s L:L. e., p. 48. Zalic., Rp» aole 3 L. c., p. 44. run Du rast sn Entwicklungsgeschichte des Fruchlknotens der Birke. 365 Auffassung sehr wichtig ist. So sagt er hier ausdrücklich, daß der Fruchtknoten der Betulineen! »aus einem sich becherartig oder röhrenförmig erhebenden Gebilde« entsteht, also ohne jede Verwachsung; ferner? »durch eine Vereinigung mit, oder richtiger durch eine nicht erfolgte "Irennung des Mittelsäulchens von den wandständigen Samenträgern wird der Fruchtknoten mehrfächerig«. Die Narben können nach Schacht überall als Blätter betrachtet werden;? oberständige Fruchtknoten' »können als Blattorgan gedeutet werden, unterständige dagegen müssen in allen Fällen als Stengelorgan betrachtet werden.« Schacht selbst bezeichnet den Fruchtknoten der Birke als ober- ständig;? betrachtet man ihn hingegen als unterständig,® so ergibt sich aus den angeführten Stellen für den Fruchtknoten von Betula eine Deutung, die mit der Nawaschin’s völlig übereinstimmt; um so mehr, als nach Schacht! »die Deutung der wandständigen Samenträger in nicht aus verwachsenen Blättern entstandenen Fruchtknoten sich nach der Deutung der letzteren richtet.« Es ist also von. Schacht’s Standpunkt aus Nawaschin's Deutung wenigstens prinzipiell möglich. Es wurde schon bei der Besprechung von Nawaschin’s Arbeit erwähnt, daß er Schacht's Samenträger für bloße Wandwucherungen des Griffelkanales erklärt. Ich glaube nicht, daßNawaschin damit Recht hat: Schacht versteht unter »Samenträger« sicher die ganze Placenta von der Spitze der Frucht- knotenhöhle bis zu ihrem Grunde, nicht nur bis zu dem Punkt, wo das »Mittelsäulchen« endet. Das geht unter anderem sehr deutlich aus der schon zitierten Stelle hervor, wo es heißt »durch die nicht erfolgte Trennung des Mlittelsäulchens von den wandständigen Samenträgern wird der Fruchtknoten im unteren Teile 2fächerig.« Diese Identifizierung der »Samenträger« Schacht’s mit der Placenta scheint mir auch. deshalb völlig berechtigt, weil an beiden die Anlage der Ovula in ganz gleicher Weise vor sich geht. Nach Nawaschin’s eigenen Worten gliedert ja die axile, wandständige Placenta an ihrer freien inneren Seite die Samenanlagen ab; nach Schacht entwickelt der wand- ständige Samenträger 2 Samenknospen. Der wichtigste Unterschied zwischen der Auffassung Schacht’s und der Nawaschin’s bezieht sich demnach nicht auf die Stellung der Placenten beziehungsweise Samenträger, sondern auf ihre morphologische Wertigkeit: Schacht betrachtet sie als die Ränder der nicht getrennten Narbenblätter (läßt aber die Möglichkeit anderer Deutungen offen); Nawaschin weist nach, daß die Samenanlagen keine Beziehung zum Carpell zeigen, sondern unabhängig von ihm an einer axilen Placenta entstehen. Diese axile Placenta steht aber nicht zentral, sondern ist wandständig, wodurch die genetische Zugehörigkeit der Ovula nicht klar hervorttritt. Wolpert. Infolge der großen Übereinstimmung zwischen Wolpert und Schacht wird vieles, was bei der - Besprechung von Schacht’s Auffassung gesagt wurde, auch hier seine Geltung haben müssen. Vor allem bezieht sich das auf Wolpert’s Polemik gegen Nawaschin: er betrachtet die Placentation der Betulineen als eine wandständige und findet darin einen Gegensatz zu Nawaschin, der von einer Zentralplacenta spricht. Nun gebraucht Nawaschin wirklich öfter den Ausdruck »zentrale« Placenta aber an den entscheidenden Stellen heißt es stets »axil, durch Verwachsung mit der Fruchtknoten- wand wandständig«. Deutlicher kann es doch nicht ausgedrückt werden, daß es sich nur um die morphologische Wertigkeit der. Placenta handelt, nicht um ihre Stellung. Alle Einwände Wolpert’s gegen die zentrale Piacentation werden damit hinfällig, 1 Schacht, Zur vergleichenden Entwicklungsgeschichte des Fruchtknotens und der Samenträger in »Beiträge zur Anatomie und Physiologie der Gewächse«. Berlin 1854, p. 91. Aero (6) 3 L. c., p. 94. 2 1b, eo jr ER ” IL, ey job Ole 6 Wettstein, Handbuch der systematischen Botanik, p. 492; Winkler in Engler, Pflanzenreich. 366 M. Streicher, Entwicklungsgesch. d. Fruchlknotens d. Birke. In der Entwicklungsgeschichte der Blüte, die Wolpert gibt,‘ sind leider dieselben Stadien wie bei Schacht sehr kurz abgetan, nämlich gerade die, welche den Anfang der Entwicklung der Placenta zeigen. Wolpert schildert ausführlich die Anlage der Mittel- und Seitenblüten und der Vorblätter, dann die Entwicklung einer einzelnen Blüte bis zu dem Zustand, in dem sie in die Ruheperiode eintritt (das entspricht Nawaschin’s 1. Stadium). Dann heißt es:! »Die weitere Entwicklung beruht darauf, daß der untere Teil des Fruchtknotens sein begonnenes Wachstum fortsetzt, während Griffel und Narben ihre Entwicklung abgeschlossen haben. Untersucht man einen jungen Fruchtknoten, dessen Narben zwischen den Deckblättern hervorragen, so findet man bereits die Samenanlagen als ab- gerundete Höcker an einer wandständigen Placenta angelegt.« Bei einer entwicklungsgeschichtlichen Untersuchung müßte doch näher darauf eingegangen werden, wie es zu diesem Zustand kommt; aber Wolpert konstatiert nur, daß er bereits erreicht ist. Als unrichtig muß seine Auffassung von der Entstehung der Scheidewand bezeichnet werden. Er sagt darüber:' »Wenn die beiden Placenten sich in der Mitte des Fruchtknotens vereinigt haben, stellt dieser 2 Fächer dar.« Wir haben gesehen, daß die Scheidewand ganz einheitlich emporwächst und nie eine Verwachsung zeigt; man könnte höchstens sagen, die Placenten bilden in ihrem unteren gemeinsamen Teile die Scheidewand. Hingegen hat Wolpert Schacht und Nawaschin gegenüber Recht, wenn er die äußere und die innere Fruchtknotenwand ihrer Anlage nach als gleichwertig betrachtet. Nach seiner Angabe stehen bei Alnmus Alnobetula die 2 Samenanlagen, die zur Entwicklung kommen, meist so, daß eine rechts außen, die andere links innen an der Placenta erscheint (oder umgekehrt); der Spalt zwischen ihnen ist daher S-förmig. Diese Stellungsverhältnisse darf man aber nicht für die Betulineen verallgemeinern; wie schon erwähnt, entstehen bei Betula in der überwiegenden Zahl von Fällen beide außen. Wolpert betrachtet also die Anlage von 4 Samenknospen im Betulineen-Fruchtknoten als das ursprüngliche; Nawaschin dagegen offenbar die Zweizahl, da er ja die 2 Samenanlagen für das letzte von der Achse entwickelte Blattpaar hält. Ohne auf die ganze Frage näher einzugehen, möchte isch nur auf den Widerspruch zwischen diesen beiden Annahmen hinweisen. Die Konstatierung der Fertilität der inneren Fruchtknotenwand ist jedenfalls das wichtigste Resultat von Wolpert's Untersuchung, soweit sie sich auf die Entwicklungsgeschichte der weiblichen Blüte bezieht. Wir können also zusammenfassend sagen, daß die Ergebnisse der Untersuchungen über die Entwicklung der weiblichen Blüte von Betula, die im ersten Augenblick so abweichend erscheinen, sich bei näherer Betrachtung in Einklang bringen lassen. Schacht stellt die Entwicklungsgeschichte vollkommen richtig dar; Nawaschin's Hauptverdienst, sein Fortschritt dem älteren Autor gegenüber, ist der Nachweis der axilen Natur der wandständigen Placenta; falsch ist nur seine Angabe, daß sie an der äußeren Fruchtknotenwand allein emporwächst. Wolpert schließt aus dem Auftreten von Samenanlagen an der inneren Wand, daß diese der Anlage nach der äußeren gleichwertig sein muß; ich versuchte zu Zeigen, daß man zu dieser Gleichwertigkeit nicht nur durch Schlußfolgerungen gelangt, sondern daß sie sich in der Entwicklungsgeschichte der Blüte direkt nachweisen läßt. IL. 'e., p. 48 Zum Schlusse sei es mir gestattet, meinem verehrten Lehrer Hofrat v. Wettstein für seine gütige Hilfe bei der Ausführung meiner Arbeit aufs herzlichste zu danken. Erklärung der Figuren. In allen Figuren bedeutet: D= Deckblatt; V== Vorblatt; M=-Mittelblüte; S= Seitenblüte; Gfb —= Gefäßbündel. T=Integument; N— Nucellus; a —=äußere, dem Deckblatt zugewendete Seite; i—innere, der Achse zugewendete Seite; "Bl = Blütenanlage. Fig. 1. Querschnitte durch ein Dichasium in verschiedener Höhe; 1 = tiefster, 3 — höchster Schnitt. Barn2, > » » Dichasien, in denen die Seitenblüten fehlen. 2.3: > » » einen fertigen Fruchtknoten; 1 = tiefster Schnitt. » 4. Längsschnitt durch eine sehr junge Inflorescenz (3. VII. 1915). » 4a. lospräparierte Deckblätter, in ihren Achseln die Anlagen der Dichasien. BE): Längsschnitt durch eine Inflorescenz vom 11. X. 1915. » 5a. 2 von der Spindel losgelöste Dichasien. » 6. Querschnitt durch ein etwas älteres Dichasium. » 7. Radialschnitt durch eine Blütenanlage, die Einsenkung an ihrem Scheitel zeigend. » 8. Querschnitte „ > > ; der oberste Schnitt (3) trifft nur mehr die beiden Narbenanlagen. » 9. Tangentialschnitt durch eine Blütenanlage; Erhebung der Narben. >» 10. Querschnitte durch eine Blüte, die nicht gezeichneten Schnitte sind mitgezählt! >11. > >» >» etwas ältere Blüte, die nicht gezeichneten Schnitte sind mitgezählt! » 12. Teil eines Tangentialabschnittes, stark vergrößert; Andeutung. des Gefäßbündels. ». 13. 4 aufeinanderfolgende Querschnitte; meristematische Zellen stark ausgezogen. » 14. Querschnittserie durch einen jungen Fruchtknoten; die meristematische Anlage der Placenta schrafliert. sr 15. Teil eines Querschnittes, die Weiterentwicklung der äußeren Placenta zeigend. > 16. Tangentialschnitt, der Linie a........ b in Fig. 14, entsprechend. » 17a und b. Tangentialschnitte; 17 a—= dem Deckblatt näher gelegener Schnitt; Placenta durch Schraffierung angedeutet. > 18. Serie von Querschnitten durch einen Fruchtknoten mit gelappter wandständiger Placenta. » 19. Radialschnitte; 1—= durch die Mitte der Blüte gehender Schnitt. » 20. Querschnitt; Entstehung der zentralen Scheidewand. » 21. Tangentialschnitt durch einen Fruchtknoten; Anlage der Ovula. » 22. Mittlerer Teil eines "Tangentialabschnittes durch einen älteren Fruchtknoten. » 23. Querschnittserie; Fruchtknoten am Grunde schon 2fächerig. » 24, Querschnitt; Entstehung des Integumentes. » 25. » ; meristematischer Rest an der inneren Wand des Fruchtknotens. >» 26. > durch einen Fruchtknoten oberhalb der Ovula; Ausbildung des Füllgewehes. » 27a und b. Querschnitt durch einen Fruchtknoten; noch höher oben als Fig. 26. » 28a und b. 2 Querschnitte durch den Griffelteil eines Fruchtknotens von Belula papyrifera, 28a tiefer unten als 285. >» 29a und b Querschnitte; Verschluß der Fruchtknotenhöhle durch das Füllgewebe. >» 30, Querschnitt durch den seitlichen Rand eines Fruchtknotens, an dem eben die Bildung der Flügel beginnt. » 31. Flügel einer fast reifen Frucht im Querschnitt. » 32. Querschnitte durch verschiedene Dichasien; Form der Blütenanlagen! a la » » Fruchtknoten mit gekreuzt stehenden Samenanlagen. » 33a. Fruchtknoten mit 2 Ovulis in einem Fach. >» 34a. Querschnitt; 2 gekreuzt stehende Ovula als meristematische lHöcker angelegt. » 34b. > ; außer den 2 Ovulis an der äußeren Placenta eines an der’inneren Placenta angelegt. E a v & 5 ’ e 2 “ TE . z h s k { b Säle lernt im sileuie En y: a 4 ’ Er { ı Ms E ad } i f a ae Pe u ee \ k 2 11% se1ıH —I3| { BE NBIRAL BL R ui Ku it.) se and ea BRREERS - « wer. “ sr u A ET ET ea en En er 1 17 1,7 22.0°077, © ie ae are are Be - n h ua rireesld A en a Hark € BIER a p N I 5 we € . ; ; Er Mr dr: ; iyairs natdlt, 3 ir Has a is a 177 » Y | { f y 58 a Bars tee ’ 7 iu Bi n K 4 r at ya: zune ai E = MEER & \ EIERN ATS SSR a wr i u Tr BE re N DERE 40 ren EN 5 4 & TE u u arldr aaan r iaa k Leis En: ah nishöte Ins ol, EIER SEA EG 7 “= } 2 PR Er EB A ES 2 Sri gelsakthe ke wiuseig Je j el ir SUR ER; eo - DEM: 3 Re ae Jah H 79 malte u .r mia. © 3 t 26 ‚ir eg i BR Ta BT Per 2 er Ft Een E ; N HARFORNT al, LER Ara Malle Mi dem 3 PR % ’ 3 ie ® Ban 1 9 Ri u j f rt ik ae N N id # er i f vb 4 an LE x E71 08 2-b 1 % : Pin ara Bere, “ nr ala een Area Dir x U De} i Aa tskR ä B Y b Ru Po BT ö . ü er * i er “ Pi. Streicher, M.: Entwicklungsgeschichte des Fruchtknotens der Birke. TAtelıT. N Jh F—— ——: Denkschriften d.kais. Akad.d.Wiss.matl.naturw. Klasse.Bd. 95. ERTL D ah Tafel I. Streicher, M.: Entwicklungsgeschichte des Fruchtknotens der Birke. S a 022. FR Ir HE os a IH Gf& ERS ei se 0) ON SER IT SechlOe Lith.Anst.Th.Bannwarth,Wien. Autor del. Denkschriften d.kais. Akad.d.Wiss.math.naturw. Klasse Bd.. 95. + m is Tafel II. Entwicklungsgeschichte des Fruchtknotens der Birke. Streicher, M.: N up‘ en “m SI IQ S as 52 IE, ze I / a, == <| > X 1 Lith.Anst.Th.Bannwarth,Wien Autor del. Denkschriften d.kais. Akad.d.Wiss.math.naturw.Klasse Bd. 95. Bu, re PETROGRAPHISCHE BEOBACHTUNGEN AN DEN VON F. v. KERNER GESAMMELTEN GESTEINEN AUS NORDOSTALBANIEN ERGEBNISSE DER IM AUFTRAGE DER KAISERLICHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN IM SOMMER 1916 UNTERNOMMENEN GEOLOGISCHEN FORSCHUNGSREISE NACH ALBANIEN VON EU BECKE W. M. K. AKAD. VORGELEGT IN DER SITZUNG AM 13. DEZEMBER 1917. Eine Auswahl der von FE. v. Kerner aus Nordostalbanien mitgebrachten Gesteine wurde in Dünn- schliffen untersucht, die gewonnenen Ergebnisse sind hier zusammengestellt. Der größte Teil der Proben entstammt dem großen Peridotitmassiv, welches v. Kerner im Südosten des Valbonatales nachgewiesen hat. Peridotite von fast absoluter Frische, begleitet von _ Halb- und Vollserpentinen, Pyroxenite, zum Teil sehr grobkörnig, pegmatitähnlich, endlich feldspat- hältige Gesteine (Gabbro. Norit, Diorit) setzen dieses Massiv zusammen. Der Peridotit herrscht weitaus vor; an wenigen Stellen nachgewiesene Chromitschlieren erhöhen die Mannigfaltigkeit. Eine zweite Gruppe umfaßt die kleineren Serpentinmassen im Bereich der Schiefer-Hornsteinformation. Innerhalb dieser treten Grünschiefer auf, von denen eine kleine Anzahl untersucht wurde. An die Besprechung der Einzelvorkommen schließen sich einige allgemeine Bemerkungen, den Vergleich mit Nachbargebieten, die Gauverwandtschaft der Gesteine, die Umwandlungsvorgänge betreffend. A. Gesteine des Peridotitmassivs. I. Peridotit und Serpentin. Peridotit aus der Gegend von LuZs. Aus dem -Bereich der Talnische von LuZs lagen mir die frischesten Proben des herrschenden Peridotitgesteines vor, welche in der Beschreibung vorangestellt werden sollen. Eine Probe kann als Typus des frischen, möglichst unveränderten Peridotites gelten. Sie trägt die Fundortbezeichnung: Harzburgit LuzZs West. (Dünnschliff Nr. 2971.)1 Vergl. geolog. Bericht p. 30. Das Handstück zeigt ein lichtgrünes, graugrün geflecktes, mittelkörniges Gestein mit schwacher Andeutung von Parallelstruktur. Das spezifische Gewicht ist 3°215. 1 Die angeführte Nummer verweist auf die Dünnschliffsammlung im mineralogisch-petrographischen Institut der Universität Denkschriften der mathem.-naturw, Klasse, 95. Band. 50 370 Mr BECKES Als Gemengteile erweisen sich Olivin, Bronzit, Picotit. Olivin ın 2 bis 3 mm großen Körnern waltet stark vor; Bronzit (die dunkleren graugrünen Flecken) bildet etwa !/, bis !/s der Masse. Picotit, mit freiem Auge nur hie und da als pechschwarzes Korn sichtbar, tritt sehr zurück. Keines der Minerale tritt in Krystallform auf; alle bilden ganz unregelmäßig gestaltete Körner; die des Bronzit sind besonders regellos geformt und umschließen öfter kleinere Olivinkörner; aber auch das umgekehrte kommt vor. Der Olivin erscheint vollkommen farblos, der Bronzit zeigt doch die Andeutung eines grünlichen Farbentons. Der Olivin erweist sich in Schliffen mit Achsenaustritt +; die Isogyre erscheint in Diagonal- stellung fast geradegestreckt. Hieraus ist auf einen Gehalt von zirka 12 Prozent Fayalitsilikat zu schließen.! Der Olivin zeigt in vielen Durchschnitten die Erscheinung, welche am Olivinfels aus dem Stubachtale beschrieben wurde.” Die Durchschnitte löschen nicht einheitlich aus und zerfallen in längliche Felder, die ungefähr in der Richtung der Auslöschungsrichtung o’ gegeneinander abgegrenzt sind. Es liegt also ein Zerfall in Platten ungefähr parallel der Querfläche (100) vor, eine kataklastische Erscheinung, welche im Aussehen und wohl auch im Wesen mit dem kataklastischen Zerfall der Quarzdurchschnitte in Streifen ungefähr parallel der Hauptachse verwandt ist. In der Mehrzahl der Ölivindurchschnitte liegen diese Trennungsflächen ungefähr parallel und hiedurch wird eine rohe Andeutung von Parallelstruktur, eine Gefügeregel, hervorgebracht, die schon im Handstück zu bemerken ist. Die Olivine enthalten nicht selten 0:01 bis 0:02 mm große Flüssigkeitseinschlüsse, meist mit kleiner, dunkelumrandeter Libelle. Sie sind flächenweise angeordnet und bieten ein ähnliches Bild wie die Ketten von Flüssigkeitseinschlüssen der Granitquarze. Der Bronzit zeigt schwächere Doppelbrechung als der Olivin Y—a=0'010 an einem Schnitt annähernd senkrecht ß); 2V nahe 90°, Charakter der Doppelbrechung + nach der geraden Erstreckung der Isogyre in Diagonalstellung. Hienach ist der Gehalt an Eisensilikat etwa 16 Mol. Proz. ? Schnitte nach. (010) fallen auf durch die Einschaltung scharf begrenzter, ungemein dünner Lamellen (schmäler als I) parallel der c-Achse des Wirtes. Bei Dunkelstellung des Bronzit leuchten sie auf, ohne Nicol sind sie nicht wahrnehmbar. Manche verlöschen nach Drehung um 13 bis 15°, andere nach Drehung um 40°. In Querschnitten des Bronzit, welche an dem rechtwinkligen Spalt- netz noch (110) kenntlich sind, in denen ferner auch einzelne Spaltrisse nach (100) und (010) auf- treten, sind diese Einlagerungen ebenfalls zu sehen, aber sie erscheinen kürzer, bis etwa 0:05 mm. In Schnitten nach (100) sind sie gänzlich unsichtbar. In schiefen Schnitten bieten sie verwaschene Ränder dar. Augenscheinlich handelt es sich um perthitische Einlagerungen von mcnoklinem Pyroxen und von Hornblende parallel (100) des Bronzit von der Gestalt schmaler, in der Richtung der c-Achse gestreckter Lineale. Der seltene Picolit bildet spärliche, dunkelbraun durchscheinende Schnitte, die in seltenen Fällen Oktaederform andeuten, meist aber ganz unregelmäßig zackige Formen haben. Als Neubildungen treten auf: Im Olivin 0:01 bis 0:02 mm breite, deutlich grüne Serpentin- adern, die die Durchschnitte wie ein Netzwerk durchziehen. Sie sind querfaserig und haben Aus- löschungsrichtung & in der Faserrichtung. Manchmal ziehen ganz ähnliche, schmale Serpentinadern auch in die Randpartien der Bronzitdurchschnitte hinein. Doch sind dort häufiger Talkschüppchen, besonders an den Rändern der Durchschnitte, zu bemerken. 1 M. Stark, Zusammenhang des Winkels der optischen Achsen mit dem Verhältnis von Forsterit und Fayalitsilikat beim Olivin. Min. petr. Mitt., 23, 451, 1904. 2 F. Becke, Min. petr. Mitt., 14, 274, 1894. ‚> F. Mrha, Beitrag zur Kenntnis des Kelyphit. Anhang. Min. petr. Mitt., 79, 149, 1899. Beobachtungen an Gesteinen aus Albanien. 37 Das vorliegende Gestein ist ein typischer Harzburgit (Rosenbusch). Wie bei anderen Vor- kommnissen dieser Gesteinsart ist eine ausgesprochene Krystallisationsfolge kaum nachweisbar, da keiner der Gemengsteile deutliche Krystallformen zeigt. Nur gelegentlich zeigt Pirotit Oktaederform und die Gestalten der Bronzitdurchschnitte sind noch unregelmäßiger als die der Olivinkörner, so daß man allenfalls die Reihenfolge Picotit-Olivin-Bronzit annehmbar finden könnte. Aber eigentlich ist die Struktur allotriomorph körnig. Eine schwache Andeutung von Paralleltextur durch Parallelstellung der längeren Durchmesser der Körner ist im Handstück bemerkbar. Bei anderen Proben bedingt das Auftreten größerer Bronzitkörner eine äußere Ähnlichkeit mi Porphyrstruktur, namentlich wenn im Fortschreiten der Umwandlung der Olivin weitgehend in kleine Körner zersprengt ist, oder dichter Serpentin eine Grundmasse vortäuscht. Diese Struktur ist aber von echter Porphyrstruktur weit verschieden. Dunit mit reichlichem Chromitgehalt. Westfuß der Kodra Luzs (Dünnschliff Nr. 2972). Vgl. geologischer Bericht, p. 30. Östlich von LuZs erhebt sich die Bergkuppe Kodra Luzs bis zur Höhe von 1250 m; an ihrem West- fuße sammelte F. v. Kerner dort, wo die vom Ostrande der Konglomeratdecke des mittleren Valbona- tales ansteigenden Hänge ihre Neigung gegen SW mit einer solchen gegen WNW vertauschen, eine durch schlierige Anreicherungen von Chromit ausgezeichnete Abart des Peridotites in anstehenden Felspartien. Das gelblich anwitfernde Gestein ist dunkel gefleckt durch linsenförmige körnige Chromit- Schlieren, die etwa 3 bis 5 mm mächtig und 1 bis 2cm lang sind. Parallelstruktur ist dadurch schwach angedeutet. Sie machen etwa die Hälfte der Gesteinsmasse aus. Das spezifische Gewicht des Gesteines ist 3'552. Im Schliff erscheint der Chromspinell braun durchsichtig. die Farbe wird gegen den Rand der Durchschnitte und längs durchsetzenden feinen Haarrissen schwarzbraun und undurchsichtig in fast unmerklichem Übergang. Auf Klüftchen ist Serpentin eingedrungen, faserig quer zur Erstreckung der Klüftchen, « in der Richtung der Fasern. In den am tiefsten eingedrungenen Sprüngen hat sich ziemlich spärlich Klinochlor in farblosen Schuppen angesiedelt. Der umgebende Olivin erweist sich zur Hälfte serpentinisiert. Das Geäder besteht aus quer- faserigem Serpentin mit « in der Faserrichtung. Bisweilen sind auch die Felder innerhalb der Maschen des Serpentinnetzes in Serpentinsubstanz umgewandelt. Hier treten oft isotrope, bräunlich trübe Ver- witterungsprodukte auf, die genauer zu klassifizieren auf optischem Wege nicht möglich ist. Bronzit ist in dieser Probe nur wenig vorhanden. In den losen Massen des Talgrundes fand v. Kerner! Brocken von derbem Chromerz von mittelkörniger Textur. Eine etwa kinderfaustgroße Probe im Gewicht von 390 gr zeigt ziemlich reinen Chromit vom spezif. Gewicht 4248, halbmetallischem Glanz und schwarzbrauner Farbe. Harzburgit (Halbserpentin). Westfuß des Kodra Luzs (Dünnschliff 2974). Vgl. geologischer Bericht p. 30. Von demselben Fundort stammt ein Handstück eines schwärzlichgrünen Gesteins mit unebenem glitzerndem Bruch. -In der dunklen Hauptmasse leuchten, ungefähr ein Viertel der Oberfläche ein- nehmend, 3 bis 4 mm große Spaltllächen von Bronzit auf. i Im Dünnschliff erscheinen als Hauptgemengteile: Olivin ungefähr zur Hälfte in der hinlänglich bekannten Art durch grünen Serpentin ersetzt. Die Mittellinien der Serpentinschnüre sind hier häufig 1 Vgl. den geolog. Bericht p. =. 872 IE. SBiEICIReR durch Magnetitkörnchen und Flitter bezeichnet. Der Serpentin ist querfaserig mit a in der Faserrichtung. er fällt durch niedere Doppelbrechung und bläulichweiße Interferenzfarbe auf. Der Olivin erweist sehr schwach negativen Charakter der Doppelbrechung, 2 Va = 90°, —a = 0'036, ist also kaum merklich eisenreicher als jener von Nr. 2971. f Die Korngröße des Olivin ist beträchtlicher als man nach der Beobachtung mit freiem Auge am Handstück erwarten würde (bis 3 mm). Es finden sich aber auch kleine Körner bis 0:01 mm, jedoch viel spärlicher. Krystallform ist nicht zu sehen. Der Bronzit bildet ungefähr ebenso große, meist sehr unregelmäßig gestaltete Körner. Er erscheint hier merklich graugrün gefärbt. 2 V ist nahe 90°; y—a = 0'0108. Sehr spärlich findet sich auch mono- kliner Pyroxen in unregelmäßigen mit Bronzit verwachsenen Körnern. Die perthitischen Einlagerungen von monoklinem Pyroxen im Bronzit sind auch hier vorhanden; ihıe Dicke sinkt bis zu submikroskopischen Dimensionen unter 1. herab. Randlich finden sich Neubildungen von strahlsteinartiger Hornblende, ferner häufig Talkschüppchen; manchmal ziehen sie sich auf Klüftchen in das Innere der Bronzitdurchschnitte. Harzburgit mit nephritartigem Strahlstein. Bach Kodra Luzs West (Dünnschliff 2973). Vgl. geolog. Bericht p. 30. Dieses Gestein zeigt das Harzburgit-Gemenge in einer abweichenden Umwandlung begriffen und verdient deshalb eine besondere Erwähnung. Leider ist über den Verband dieser Abart mit dem Peridotit und sein Verhältnis zu dem normalen Maschen-Serpentin nichts bekannt, da es sich um Bruchstücke auf sekundärer Lagerstätte handelt. Für das unbewaffnete Auge bietet das Handstück das Bild eines sehr feinkörnigen dunkelgrau- grünen Gesteins. Es bricht ziemlich scharfkantig und ist ziemlich hart. Im Dünnschliff erweisen sich als Hauptgemengteile: Olivin, feinkörnig (1 mm Korngröße) stark zersprungen, aul den Klüftchen hat sich viel Magnetit neugebildet. Serpentin ist nicht viel entstanden. Die Kornreste des Olivin in den Maschen des Serpentin- netzwerkes fallen durch sehr bedeutende Abschwächung der Doppelbrechung von der Mitte zum Rande auf. Es handelt sich dabei nicht etwa um eine primäre Zonenstruktur der ursprünglichen Olivinkrystall- loide, sondern jeder von Serpentinhüllen umgebene Brocken des einstigen Individuums zeigt von seiner Mitte zum Rande allmählich abnehmende Doppelbrechung. In einem senkrecht zu ß orientierten Durch-, schnitt wurde gefunden —oa = 0'040 in der Mitte bis 0:023 am Rande. In der Lichtbrechung ist kein Unterschied wahrzunehmen. Spärlich tritt Chromit auf in kleinen, wenig durchsichtigen Körnern. Statt des Bronzit finden sich nur Pseudomorphosen, welche aus einem farblosen Hornblende- mineral mit den Eigenschaften des Strahlsteins bestehen. Schiefe Auslöschung, negativer Charakter der Doppelbrechung, großer Achsenwinkel unmerkliche Färbung wurden beobachtet. Nur .-zum Teil ist diese neugebildete Hornblende homoachs zur Bronzitform gelagert. Der größte Teil erscheint in büscheligen oder wirrstängeligen Aggregaten, die von den Pseudomorphosen aus das Gestein durchziehen und die serpentinartigen Neubildungen bei weitem überwiegen. Das Aussehen dieser Aggregate erinnert sehr an Nephrit. Harzburgit (Halbserpentin). Cafa Skols (Dünnschliff Nr. 2988). Vgl. geologischen Bericht p. 34. Dieses schwärzlichgrüne Gestein mit glitzernden Bruchflächen enthält 3 bis 4 mm große Körner, die sich in der Farbe wenig abheben, aber durch den metallähnlichen Perlmutterglanz der Spaltflächen bemerkbar werden (Bronzit). Sie machen etwa 1/, bis 1/, der Masse aus. er Beobachtungen an Gesteinen aus Albanien. oe Die Beschreibung dieses Gesteins würde ziemlich genau eine Wiederholung der vorigen sein. Der Olivin, von dem etwa die Hälfte noch erhalten ist, steht nach Doppelbrechung und Streckung der Isogyre in Diagonalstellung an der Grenze von + und —. Hie und da erkennt man an den Resten die p. 2 |370] beschriebene kataklastische Absonderung nach (100). Der Bronzit bildet häufig etwas größere Körner als der Olivin und tritt gern in Gruppen von 3 bis 4 Individuen auf. Es kommen aber auch sehr kleine Individuen vor. Er erweist sich als schwach +, 2V/y = 90°. Schnitte nach (010) zeigen die perthitischen Lamellen, die auch hier die Auslöschungsschiefe des mionoklinen Pyroxen zeigen, von 0:01 mm bis herab zu kaum merklicher Dünne. Selten (in einem Dünnschliff von etwa 2 cm? Fläche nur 3 bis 4 Durchschnitte) kommt auch monokliner Pyroxen vor. Beide Pyroxene sind sehr blaß und in der Färbung vom Olivin nicht unterscheidbar. Picotit ist sehr spärlich, macht nur etwa !/,, eines Volumprozents aus. Magnetitkörnchen finden sich sparsam an den Rändern der Olivinkörner. An der Grenze der Pyroxene tritt öfter farblose Hornblende auf, die die Neigung zeigt, zu diver- gent strahligen oder faserigen Bündeln auszuwachsen. Ferner findet sich hier öfter Talk in Schüppchen, die immerhin einige Hundertstel mm erreichen; sie sind gut erkennbar an der glimmerähnlichen Spaltung, der geringeren Lichtbrechung, der starken Doppelbrechung und den perlmutterartigen Inter- ferenzfarben. Nur ab und zu greift auch Serpentin in die Pyroxene ein, und zwar in zweierlei Form: 1. Selten sieht man auf Klüften (meist auf Querklüften) vom benachbarten Olivin her in Form von Adern Serpentin eindringen, der dieselbe Orientierung und Doppelbrechung hat wie im Olivin- serpentin; die Polarisationsfarben sind bläulich weiß, y—o. = 0'004 an den Stellen mit größtem Gang- unterschied. 2. Etwas häufiger Lritt er pseudomorph nach Bronzit auf. Die homoachsen Fasern sind positiv in der Richtung der c-Achse des Bronzit. Dies ist also der Bastitserpentin. In Lichtbrechung und Farbe ist er dem Olivinserpentin gleich; über Stärke der Doppelbrechung kann hier wegen der Seltenheit der Durchschnitte nicht geurteilt werden. (In günstigeren Beispielen erweist er sich stärker doppelbrechend als der Olivinserpentin.) Harzburgit®Serpentin. Vollserpentine, die von den ursprünglichen Gemengteilen nur spärliche Reste oder nur Pseudo- _ morphosen zeigen, lagen mir von mehreren Fundorten vor. Genauer untersucht wurden folgende E Stücke: Harzburgit-Serpentin mit Chrysotiladern. von Bituci Ost (Dünnschliff Nr. 2976). Siehe geologischer Bericht p. 33 Schluß. Das Handstück zeigt matt schwarzgrünen Serpentin von mehr oder weniger parallelen Chrysotil adern durchzogen. _ Unter dem Mikroskop zeigen sich in dem von Magnetitkörnchen reichlich durchsetzten Serpentin Stellen, die die typischen Maschenstruktur erkennen lassen mit Querfaserung der Netzbalken und « in der Längsrichtung der Fasern. Große Teile der Felder zwischen diesem Netz erscheinen isotrop. Viele ' Partien zeigen aber parallelfaserige Serpentin-Aggregate mit y in der Längsrichtung der Fasern, das sind homoaxe Pseudomorphosen von Serpentin nach Bronzit—Bastit. In Farbe und Lichtbrechung ist kein merklicher Unterschied gegen den Maschenserpentin aus Olivin. Der Schliff ist von zahlreichen ungefähr parallelen Chrysotiladern durchzogen. Diese zeigen das bekannte, an ein Moireband erinnernde Bild mit quer zur Richtung der Bänder verlaufenden Faserung. Die Lichtbrechung y entspricht der Richtung der Faserung. Bei Einstellung dieser Schwingungsrichtung ist kein merklicher Unterschied in der Lichtbrechung gegen den Serpentin erkennbar, dagegen erweist 374 F. Becke, sich die Schwingungsrichtung a niedriger als die Lichtbrechung des umgebenden Serpentins, die Doppelbrechung des Chrysotils merklich höher (vgl. die zahlenmäßigen Angaben p. 14 [382]. Die Chrysotiladern sind vollkommen frei von Magnetit-Ausscheidungen. Hier ist auch einzureihen Harzburgit-Serpentin von Cafa Prousit (Dünnschliff Nr. 2982 und 2983). Vgl. geologischer Bericht p. 36. Es ist ein dunkelschwarzgrüner Serpentin von mattem Glanz mit t/, bis Icm großen Bastit- tafeln, die ungefähr '/, der Schliffläche einnehmen. Der Maschenserpentin mit dem querfaserigen Netzwerk und a in der Faserrichtung und den pseudoisotropen Feldern dazwischen ist dem vorigen Gestein ganz ähnlich. Die Bastitschnitte zeigen hier stärkere Doppelbrechung als der Serpentin des Netzwerkes und sind überhaupt etwas komplizierter gebaut. An den Rändern und stellenweise auch im Innern der Pseudomorphosen nach Bronzit treten Serpentin-Aggregate auf, welche von derselben Stärke der Doppelbrechung zu sein scheinen y die homoachse Bastitpartie. Neben unregelmäßig schuppig erscheinenden Aggregaten kommen auc "solche vor, bei denen die y-Richtung senkrecht zur c-Achse der Pseudomorphosen liegt. In den Adern des Maschenserpentins ist in mäßiger Menge fein- körniger Magnetit abgeschieden. Die parallelfaserigen Bastitdurchschnitte sind durch bräunliche Infiltra- tionen heimgesucht. Nach Picotit wurde vergeblich gesucht. Schliff 2933 desselben Vorkommens zeigt das Gestein durchsetzt von zahlreichen Chrysotil- adern. Sie verhalten sich genau so wie im Gestein von Ost-Bitüci (2976). ıı. Pyroxenit. Mit dem vorherrschenden Olivinfels und Serpentin treten in dem von v. Kerner bereisten Gebiet Pyroxenite auf, die augenscheinlich etwas verschiedene Art des Auftretens besitzen. Der geologische Bericht zeigt, daß an manchen Stellen Pyroxenitgänge auftreten. Taf. II, Fig. X werden sogar sich gabelnde Gänge abgebildet, so daß an der Gangnatur derartiger Vorkommen nicht gezweifelt werden kann. In anderen Fällen scheinen pyroxenitische Gemenge als schlierige Ausscheidungen aufzutreten, was namentlich durch die Bemerkung des Beobachters nahe gelegt wird, wo er beschreibt, wie die durch überragende Größe und die glänzenden Spaltflächen hervorstehenden Pyroxene im Gestein sich allmählich anreichern und schließlich zu einem grobkörnigen Pyroxenfels zusammentreten. Aus den zur Untersuchung vorliegenden Proben läßt sich entnehmen, daß die vorkommenden Pyroxenfelse in ihrem Aussehen immerhin einigermaßen variieren, ohne daß sich aber entscheiden ließe, ob bestimmte Typen gangförmig, andere in der Art schlieriger Ausscheidungen auftreten. Gemeinsam ist aber allen mitgebrachten Proben das grobe bis sehr grobe Korn, das diesen untergeordneten Abänderungen zukommt, sowie der Mangel deutlicher Krystallformen. In beiden Beziehungen gemahnen diese Abarten des Gesteins an die grobkörnigen Pegmatite der Granitstöcke, mit denen sie vielleicht auch in genetischer Beziehung eine gewisse Verwandtschaft bekunden. Von Suka Pjanit (Geol. Ber, p. 29). Dünnschliff Nr. 2985, und von Bitüci Ost (Geol. Ber., p. 33) lagen mir große derbe Spaltstücke von Bronzit vor, die lichtgraugrüne, schon an Enstatit _ erinnernde Farbe haben. Submikroskopische Einschaltungen von monoklinem Pyroxen treten im Schlift reichlich hervor, mit freiem Auge bemerkt man sparsam eingelagert glasglänzende Spaltflächen mit dem Hornblendewinkel von etwas dunkler grüner Farbe. Von Bitü£i (Geol.Ber. p. J33stammen sehr grobkörnige Aggregate wallnußgroßer Diallag-Individuen. Die Farbe ist entschiedener ins grün geneigt als beim Bronzit. Der Perlmutterglanz der Absonderung nach (100) ist sehr auffallend. Leicht gelingt es dünne Platten nach dieser Fläche abzuheben, die im Konoskop bei richtiger Einstellung in der Symmetrieebene nach oben zu den Austritt der Achse A zeigen. Die Winkel der Achse mit der Normalen von (100) wurde mit 21° gemessen. Dem entspricht ein scheinbarer Beobachtungen an Gesteinen aus Albanien. 375 Winkel von 371/,°, der von Tschermak mit « bezeichnet wurde. Dieser Winkel ist 38° 14’ beim Diopsid von Ala und wurde von Tschermak bei verschiedenen Diallagen wechselnd von 27 bis 50° gefunden. ! Der vorliegende Diallag scheint somit dem reinen Diopsid recht nahe zu stehen. Dies ergibt auch die Untersuchung an dem folgenden Gestein. Pyroxenit von Bitüci Ost (Dünnschliff Nr. 2975). Vgl. geologischen Bericht p. 33. Ein Handstück zeigt ziemlich grobkörnige Textur; Korngröße bis über lcm. Die Farbe ist im ganzen graugrün, man kann aber dreierlei Gemengteile mit freiem Auge unterscheiden. Vorwaltend sınd graugrüne gedrungene Stengel von Bronzit; spärlicher sind kleinere, lebhaft grasgrüne Körner eines monoklinen Pyroxens, beide mit unvollkommener prismatischer Spaltbarkeit. Endlich treten spar- sam vollkommen spaltbare dunkelgrüne Körner von Hornblende mit lebhaft glasglänzenden Spaltflächen auf; sie sind völlig allotriomorph und umschließen poikilitisch die beiden anderen Gemengteile. Unter dem Mikroskop zeigt sich, daß der Bronzit vorherrscht; er bildet mehr als die Hälfte de Durchschnitte, die des öfteren, namentlich dort, wo sie an Hornblende grenzen, Andeutung von Kıystall- endigungen zeigen, auch vom monoklinen Pyroxen ganz umschlossen vorkommen. Sie sind von bemerkenswerter Reinheit und enthalten außer den sehr feinen Lamellen von monoklinem Pyroxen und Hornblende wenig Verunreinigungen. In Schnitten mit Achsenaustritt zeigt sich schwach negativer Charakter der Doppelbrechung. An einem Durchschnitt senkrecht zu « wurde —ß = 0:0049, an einem anderen senkrecht zu y wurde P—a = 0°0057 gemessen. Dies ist in Übereinstimmung mit dem optischen Charakter, wie er aus der Hyperbelkrümmung erschlossen wurde. Direkte Messung von 7—o an einem Schnitt senkrecht ß gab 0'011 in recht guter Übereinstimmung. Aus den Verzögerungen folgt ein ungefährer Wert für 2Vo = 86° und hieraus ein Gehalt von FeSiO, von etwa 20 Mol. Proc. Pleochroismus ist nicht wahrnehmbar. Der monokline Pyroxen bietet unter dem Mikroskop die Merkmale von Diallag. Durch eine viel größere Zahl von Einschlüssen verschiedener Art ist er vom Bronzit schon ohne Anwendung des polarisierten Lichtes leicht zu trennen. Seine Menge ist größer als man von freiem Auge vermuten würde. Er umschließt dünne Lamellen von Bronzit, ist von einer Rinde von farbloser Hornblende um- wachsen, die in zahlreichen isolierten Partikeln auch ins Innere der Diallagkörner eindringt, die mit dem Diallag nach dem bekannten Gesetz parallel verwachsen sind. Diese Hornblendeflitter erreichen Dimen- sionen von einigen Hundertsteln Millimetern. Außerdem enthält er in unregelmäßiger Verteilung kleine Magnetitkörnchen (zirka 0:Ol mm?). An einem ziemlich gut senkrecht ß getroffenen Schnitt wurde cy = 40°, —a = 0'028 gemessen. Ein anderer Durchschnitt ergab 2Vy —= 58°. Die Lücken zwischen den Pyroxenkörnern werden von einer sehr hellen, klaren, einschlußfreien Hornblende ausgefüllt. Vielfach ist sie parallel orientiert mit dem angrenzenden Diallag, so daß sie gleichzeitig mit den Hornbiendeflittern desselben benachbarten Diallagkornes auslöscht. Ausläufer schieben sich zwischen die Pyroxenkörner und verleihen den Hornblendedurchschnitten oft ganz abenteuerliche an Amöbenzeichnungen erinnernde Umtrisse. An der Hornblende wurde bestimmt: cy = 15'5°, 2Va = 78°, —a = 0'027. Das ist die Orien- tierung des Strahlsteins. An günstigen Schnitten kann man sich überzeugen, daß die Achsen A von Diallag und der damit parallel verwachsenen Hornblende fast zusammenfallen. In der Tat ist der Winkel cA Hornblende= cy+yA = 15:5°+51° = 665° cA Diallag erg A=A0N -+29° = 69°. An einem Schnitt dieser Art, der die Achsenebene beider Minerale etwas seitwärts austreten ließ, wurde der Winkel der beiden Achsen Avon Diallag und Hornblende = 4° gemessen, während die Orien- 1 Tschermak: Über Pyroxen und Amphibol. Min. Mitt. 1871, p. 22, 27. 376 F. Becke tierung 21/,° verlangt. Der Winkel cA für Diallag stimmt sehr gut zu dem Winkel 100.4 = 21°, der an dem Diallag von Bitüli gemessen wurde. Die Hornblende hat trotz ihres dunkelgrünen Aussehens im Handstück im Dünnschliff sehr lichte Farbe; Pleochroismus ist kaum wahrnehmbar. Die Erscheinungen lassen klar erkennen, daß die Hornblende im wesentlichen nach den Pyroxenen zur Krystallisation gelangte und daß sie in einer späteren Phase der Gesteinsverfertigung, und zwar zum Teil auf Kosten des Diallag entstand. Die Reihenfolge Bronzit-Diallag-Hornblende (Strahlstein) ist im Dünnschliffbild klar ausgesprochen. Akzessorische Gemengteile (abgesehen von den Magnetitkörnchen im Diallag) fehlen. Von eigent- lich sekundären Neubildungen und Umwandlungen ist der Schliff frei. Olivinführender Pyroxenit, Godenj, Cafa Prousit. (Dünnschliff Nr. 2986). Vgl. geologischer Bericht p. 36. Dieses Gestein ist mittel- bis feinkörnig, schwärzlich-grün; in der Verwitterungsrinde treten die rhombischen Pyroxene mit auffallendem Bronzeglanz hervor, während andere an Menge zurücktretende Körnchen glanzlos schwarz aussehen und als kleine Knötchen hervorragen. Das Mikroskop zeigt ein körniges Gemenge von vorwaltendem rhombischen Pyroxen, der noch am meisten Andeutungen von Krystallform zeigt, aus einer beträchtlichen Menge von Körnern mono- klinen Pyroxens, zum Teil Zwillingen nach (100) und aus einer noch kleineren Anzahl von Olivin- körnern, die sehr unregelmäßige Formen als Lückenbüßer annehmen und öfter in Gruppen von einigen Individuen versammelt sind. Der Olivin ist sehr frisch, von Sprüngen netzförmig durchzogen, auf denen sich Magnetit ange- siedelt hat. Serpentinbildung hat kaum begonnen. Der Charakter der Doppelbrechung ist schwach negativ. Der rhombische Pyroxen zeigt die Eigenschaften von Bronzit, 2Va = 87° aus mehreren Beob- achtungen abgeleitet (18°/, FeSiO,). Wie immer sehen seine Durchschnitte recht verschieden aus je nach der Schnittrichtung. Schnitte (010) zeigen die zarten Lamellen von monoklinem Pyroxen nach 100) eingeschaltet, oft von submikroskopischer Breite. Auch in den Querschnitten sind sie zu sehen, wiewohl schwieriger, da sie hier wegen der Achsennähe niedrige Interferenzfarben haben. Schnitte nach (100) lassen sie nicht erkennen. Hier erscheint der Bronzit homogen ohne es in Wahrheit zu sein. Pleochroismus ist kaum erkennbar. Der monokline Pyroxen zeigt gleichfalls in den Schnitten (010) zarte Lamellen parallel (100) eingelagert, die bei Dunkelstellung hell bleiben. cy = 39°, —o =0:028, 2Vr = 56°. Aus Beob- achtungen in einem Achsenschnitt ergibt sich —a = 0°029 in guter Übereinstimmung. Dispersion der Achsen ist im Dünnschliffpräparat ganz unmerklich. Das Gestein erweist sich in der Hauptmasse als bemerkenswert frisch; doch ist der Schliff von einem mehrere Millimeter breiten Streifen durchzogen, innerhalb dessen auffallende Veränderungen ein- setzen. Vor allem ist hier reichlich blaßgrün gefärbte Hornblende entwickelt. Sie tritt nicht in Krystall- form auf, sondern in sehr unregelmäßig gestalteten ineinander verschränkten Individuen, die intensiv und ziemlich unregelmäßig und absätzig nach (100) verzwillingt sind. Die Hornblende ist sehr blass sefärbt, Pleochroismus kaum wahrnehmbar; die optischen Charaktere sind die von gemeiner Horn- blende:: cy = 15°, 2Vo =,817 , 1- a = On 02 Der Hornblende reiche Streifen ist von dem frischen unveränderten Pyroxenit nicht scharf ge- trennt. Der Übergang erfolgt so, daß an den dem Hornblendeaggregat benachbarten Teilen besonders der monokline Pyroxen, aber auch Bronzit und Olivin teilweise in Hornblende umgewandelt sind. Die Pseudomorphosen nach monoklinem Pyroxen sind homoachs, aber dieHornblende ist nicht feinfaserig wie bei Uralit, sondern ziemlich kompakt. In diesem Gesteinsstreifen ist Magneteisenerz zum Teil in deutlichen Oktaederchen von 0:02 bis 0:03 mm Kantenlänge häufig. Beobachtungen an Gesteinen aus Albanien. 377 In demselben Streifen und von da auch außerhalb desselben allmählich abklingend, ist an den Rändern der Pyroxendurchschnitte häufig Talk gebildet worden. Olivinkörner, die im Bereich dieses Streifens liegen oder an ihn angrenzen, zeigen gelegentlich allerhand Neubildungen: Eines farblos, serpentinähnlich, zum Teil nach Art des gewöhnlichen Aderserpentins, zum Teil in wirrschuppigen Nestern von kleinen, antigoritähnlichen winzigen Schüppchen mit sehr schwacher Doppelbrechung und übernormalen Interferenzfarben.! Ein zweites Mineral, das nesterweise neben Olivin vorkommt, bildet größere Individuen mit deutlicher glimmerähnlicher Spaltbarkeit mehr von der Gestalt von Körnern als von Schuppen. Die Spaltrisse entsprechen 7, senkrecht dazu liegt «. Pleochroismus in schmutzig- grünen Tönen 7>»; die Auslöschung ist einige Grade gegen die Spaltrisse geneigt. Vielleicht . Nontronit. III. Feldspatgesteine. Norit, Gabbro, Diorit. Nur von zwei Stellen des Peridotitgebietes berichtet v. Kerner das Auftreten feldspathaltiger Gesteine: vom Talbecken von Bitüli und von Babai Boks. Beide lieferten nur Rollstücke auf sekundärer Lagerstätte, so daß über die Beziehungen dieser Gesteine zu dem Nebengestein nichts gesagt werden kann. Es ist aber doch in beiden Fällen wahrscheinlich, daß sie dem Peridotitgebiet entstammen und als irgend welche Differentiationsprodukte des Peridotitmagmas anzusehen sind. Folgende Proben wurden genauer untersucht: Hypersthen-Gabbro, Mittel Bitüci (Dünnschliff Nr. 2977). Vgl. geologischer Bericht, p. 33. Das kleine Handstück erscheint als weiße, spätige Masse von feldspatähnlichem Aussehen, welche zwei Drittel. des Gesteins ausmacht, darin liegen 1 bis 2 cm große Kıystalloide und Körner von dunkel- braungrüner bis schwarzer Farbe. Das spezifische Gewicht ist 2:977. Unter dem Mikroskop erwiesen sich als ursprüngliche Gemengteile Plagioklas, Hypersthen, Diallag, Hornblende, auffallenderweise kein Erz. Der Plagioklas ist viel gröber körnig als man nach dem Ansehen mit freiem Auge vermuten möchte. Die Korngröße schwankt beträchtlich: kleinere Individuen sind oft zu mehreren in Aggregaten vereinigt. Der Plagioklas entbehrt jeder Andeutung von Krystallform oder von Zonenstruktur. Zwillings- lamellierung ist sehr verbreitet, oft in ungemein feiner Ausbildung. Oft sind die Lamellen etwas krumm, selten reichen sie durch den ganzen Durchschnitt. Zwillinge nach dem Karlsbader Gesetz wurden vergeblich gesucht. Öfter finden sich zu der vorherrschenden Lamellierung ungefähr senkrechte Lamellen- scharen; aber diese nahezu rechtwinkligen Lamellengitter sind keineswegs die Regel. Häufig schließen die vorwaltenden Lamellen mit scharfen geradlinigen Spaltrissen (augenscheinlich nach P) spitze _ Winkel ein, die bis 19° erreichen können. Schon hieraus ist zu entnehmen, daß die häufigen Zwillings- lamellen dem Periklingesetz entsprechen und daß eine ziemlich anorthitreiche Plagioklasmischung vor- liegen muß. Dies bestätigt die optische Untersuchung. Der Brechungsexponent ist beträchtlich höher als der von Canadabalsam. Schnitte mit nahezu rechtwinkeligem Lamellengitter geben Auslöschungs- _ schiefen von 30 bis gegen 45° zwischen der Richtung der Zwillingslamellen und der Auslöschungs- richtung «. Schnitte mit Achsenaustritt (Achse B) zeigen, daß die Richtung der Zwillingslamellen mit der Ebene der optischen Achsen zirka 30° einschließt, was nur bei Annahme des Periklingesetzes mög- lich ist (dieser Winkel ist bei Lamellierung nach dem Albitgesetz 60°). Weitere Beobachtungen lehren, daß der Plagioklas dem Anorthit sehr nahe stehen muß. Der optische Charakter ist nach der Hyperbelkrümmung negativ. In einem derartigen Schnitt wurde ge- ! Das einzige Gestein, in dem ein dem Antigorit ähnliches Serpentinmineral gebildet wurde. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. en » 378 le, Becke, funden: Winkel der Achsenebenen 58°; Durchschnitt der Achsenebenen erfolgt zwischen Achse B und +, Winkel der Achsen BB, = 10°. Für Anorthit Somma wäre dieser Winkel 12°, der Winkel der Achsenebenen 55°. Der Feldspat ist reichlich von Zersetzungsprodukten erfüllt. Sie erscheinen teils trüb, krypto- krystallin, teils wirrschuppig, teils aus rosettig angeordneten Büscheln von Schüppchen zusammen- gesetzt; die größeren Schuppen, die bis zu einigen Hundertstel Millimeter erreichen, geben leisten- förmige Querschnitte mit glimmerähnlicher Spaltbarkeit; sie löschen merklich schief gegen die Spalt- risse aus, die Lichtbrechung ist merklich höher als die des Kanadabalsams ungefähr gleich der des Feldspates; die Doppelbrechung ist schwach, o’ geht in der Richtung der Spaltrisse. Nach diesen Eigenschaften halte ich das Zersetzungsprodukt für Hydrargyllit. Unter den dunklen Gemengteilen zeigt der rhombische Pyroxen Andeutungen gedrungen säuliger Krystallform. Er hat die optischen Eigenschaften von Hypersthen. Der optische Charakter ist negativ, 2Va. = 62°; y—a = 0'014, Pleochroismus wahrnehmbar: a rötlichgelb, & farblos, 7 grünlich. Nach der Tabelle von Mrha ist ein Gehalt von 43 Mol. Proz. FeSiO, anzunehmen. Die sonst für Hypersthen so charakteristischen dunklen Einschlüsse fehlen: aber die ım polari- sierten Licht in Schnitten parallel der a-Achse scharf hervortretenden Lamellen von monoklinem Pyroxen sind vorhanden. Auch hier erreichen sie manchmal außerordentliche Feinheit, aber auch dickere bis zu 0:01 bis 0:02 mm kommen gelegentlich vor. Auch zeigen die Durchschnitte öfter einen sehr schmalen Außenrand von monoklinem Pyroxen in Schnitten nach (010). Diallag ist seltener, zeigt in geeigneten Schnitten cy = 40°, 2Vy7 = 54° und kleiner, —a.—=0:027. Seine Durchschnitte lassen öfter Zwillingsbildung nach (100) erkennen. Krystallformen sind außer in Querschnitten, wo (100), (010), (110) im Gleichgewicht erscheinen, wenn Plagioklas der Nachbar ist, selten zu beobachten. Die Durchschnitte sind kaum merklich grün gefärbt, Pleochroismus fehlt. Die Hornblende (cy = 15° cm, 2Va.— 78°) blaß gefärbt, Pleochroismus schwach, zeigt im Auf- treten größere Mannigfaltigkeit. Sie bildet: a) Kompakte xenomorphe Individuen von deutlich grüner Farbe, die mit sehr unregelmäßiger, oft launig verzweigter Gestalt zwischen den Pyroxenkörnern liegen. b) Uralitartige Aggregate nach Hypersthen in gesetzmäßiger Verwachsung, auch faserig und inselartig in den Diallag eindringend. ..c) Faserige Neubildungen, büschelig, wirrfaserig von nephritähnlicher Beschaffenheit, an der Grenze der Pyroxene und Feldspate. Das Gestein hat die Zusammensetzung eines plagioklasreichen Hypersthen-Gabbros, weicht aber von normalen Gabbrotypen recht merklich ab: _ 1. Durch die auffallend weiße Farbe des anorthitähnlichen Plagioklases und durch das Vorwalten -der Zwillingsbildung nach dem Periklingesetz. 2. Durch den Mangel an Eız, womit auch das Fehlen der schillernden Einschlüsse in Hypersthen und Diallag in Einklang steht. Uralit-Gabbro mit nephritischem Grundgewebe. Mittel-Bitüci (Dünnschliff Nr. 2978). Vgl. geologischer Bericht p. 33. In dieselbe Verwandtschaft gehört wohl auch das folgende Gestein, das durch seine kompakte Struktur, das hohe spezifische Gewicht, feinkörniges Aussehen und graugrüne Farbe gleichwohl stark abweicht. Unter dem Mikroskop erweisen sich uralitische Hornblende und Plagioklas als die einzigen wesentlichen Gemengteile. Die Hornblende ist blaß gefärbt, grün mit kaum merklichem Pleochroismus. Sie bildet häufig gut erkennbare Pseudomorphosen, an denen man im Querschnitt die vorwaltenden Pinakoide und unter- ; Beobachtungen an :Gesteinen aus Albanien. 379 geordnet das Prisma erkennt. Längsschnitte, namentlich solche nach der Querfläche zeigen öfter das flache Dach der Spuren von s; sie sind kurz und gedrungen, die größten erreichen etwa 1 mm. Pyroxen ist nicht mehr nachweisbar. Die Hornblende ist sehr feinfaserig und gut parallel orien- tiert. Oft erkennt man die übernommene Zwillingsbildung des Pyroxens nach (100). Besonders die Längsschnitte nach (010) mit den. höchsten Interferenzfarben zeigen sie oft und zwar häufig in der Ausbildung von Durchwachsungszwillingen, so daß immer zwei diagonal liegende Viertel des Durch- schnittes gleichzeitig auslöschen. | Die Auslöschungsschiefe, abgeleitet aus dem Winkel der opt. Achsen A4’ in einem Zwillling nach (100) ist cy= 15°; 2V ziemlich groß aber noch deutlich « erste Mittellinie. Die Stärke der Doppelbrechung ist die für Hornblende normale. In manchen, und zwar namentlich in den größeren Pseudomorphosen zeigt die Hornblende inner- halb der Pyroxenform stärkere Abweichungen vom Parallelismus und ein viel unregelmäßigeres Alter- nieren der beiden Zwillingsstellungen. Solche Durchschnitte sehen manchmal aus wie ein unordentlich geflochtener Zopf von Haaren. Es ist mir nicht unwahrscheinlich, daß diese Uralite von rhombischen Pyroxenen abstammen. Der häufige ‘und unregelmäßige Wechsel der Zwillingsstellungen rührt wohl davon her, daß bei der homoachsen Umwandlung des rhombischen Pyroxens in die monokline Horn- blende beide Zwillingsstellungen gleich wahrscheinlich sind. Die Erscheinung erinnert an die Ver- drängung von Kalifeldspat durch »Schachbrett-Albit«. Diese Pseudomorphosen treten viel sparsamer auf als die erst beschriebenen. An den Rändern der Uralite wachsen die feinen Hornblendefasern über die Grenze der Pyroxen- _ form hinaus und sind außerhalb derselben gleichsam der Zucht und Regel der Parallelstellung entronnen. Sie treten zu divergierenden Büscheln auseinander und verflzen sich zu wirrfaserigen an Nephrit _ erinnernden Aggregaten: dabei werden die Fasern sehr fein bis unter 0:01 mm hinunter. In dem graugrünen Filz von Hornblendefasern liegen, etwa ein Viertel der Masse ausmachend, durchsichtige frische Körner von Plagioklas. Deutliche Krystallformen sind nicht zu beobachten. Durch eine etwas trübe Zone feinster unbestimmbarer Körnchen sind sie von der Hornblende getrennt. Die Umrisse lassen eine Korrosion des Feldspates bei Ausbildung des nephritischen Filzes vermuten. Im Inneren sind sie klar und durchsichtig. Zwillingsbildung nach Albit- und Periklingesetz ist oft zu sehen, auch Andeutungen von Karlsbader Zwillingsbildung. Die Lamellen sind oft sehr zahlreich und 3 überaus fein, oft weniger als 0:Ol mm breit. Schnitte senkrecht zu M und P geben Auslöschungs- schiefen Ma’ bis 44°. In einem geeigneten Durchschnitt konnte der Winkel B, B’, mit zirka 10° gemessen werden und die Achsenebenen kreuzen sich entsprechend Fig. 65 oder c zwischen B und a.! ’ ’ Hieraus ist auf eine recht anorthitreiche Plagioklasmischung zwischen 80 und 90°/, An zu schließen. _ Hiemit stimmt auch der an der Hyperbelkrümmung erkannte negative Charakter der Doppelbrechung. E Außer diesen beiden Mineralen treten in geringer Menge Gruppen trübweißer Leukoxenkörnchen auf, bisweilen noch spärliche Reste schwarzen Erzes umschließend. Hie und da weichen in dem Nephritfilz - die Strähne von Hornblendefasern etwas auseinander und liegen in einem etwas schwächer licht- brechenden Mineral. ohne deutliche optische Reaktion (Serpentin?). . Durch die Uralitisierung der Pyroxene ist die ursprüngliche Struktur des Gesteins sehr ver- _ wischt und verschmiert. Die entscheidenden Grenzverhältnisse der ehemaligen Hauptgemengteile sind nicht mehr festzustellen. Es scheint wohl, daß die Pyroxene wenigstens teilweise idiomorph entwickelt _ waren. Die Vortäuschung einer Grundmasse durch den jetzt alle Zwischenräume erfüllenden Nephrit- filz darf nicht als Kennzeichen einer ehemaligen porphyrischen Struktur gewertet werden. Die vor- \ liegende Struktur ist pseudoporphyrisch, durch Metamorphose hervorgebracht. 3 Wenngleich. wahrscheinlich viel Feldspatsubstanz durch diese Umwandlung verbraucht wurde, kann das vorliegende Gestein schwerlich so plagioklasreich gewesen sein, wie die früher beschriebenen Gesteine Hypersthen-Gabbro und Norit.. 1 Vgl. F. Becke, Denkschr. d. kais. Akad, d. Wiss., 75, p. 118. 380 F. Becke, Norit, Babai Boks (Dünnschliff Nr. 2980). Vgl. geologischen Bericht p. 35. Dieses Gestein gleicht bis aul das Fehlen von Diallag und das Zurücktreten der Hornblende- neubildungen sehr dem von Bitüci. Der Plagioklas ist weniger stark zersetzt, die Neubildungen teils kryptokrystallin, teils schuppig, hier aber von glimmerähnlicher Orientierung (Y in der Richtung der Spaltrisse). Am Hypersthen zeigen sich besonders in Querschnitten Andeutungen von Zonenstruktur mit Zunahme der Fe-Verbindung in einer schmalen übrigens unregelmäßig entwickelten Außenzone. Auch hier fehlen Erze und Akzessorien, sowie die Schillereinschlüsse im Hypersthen, obwohl dieser kräftigen Pleochroismus zeigt. Diorit, Babai Boks (Dünnschliff Nr. 2981). Auch diese Probe stammt von den Geröllanhäufungen, von welchen der geologische Bericht p. 35 Kunde gibt. Sie zeigt eine ziemliche Mannigfaltigkeit in der Ausbildung der Feldspat führenden Gesteins- arten an, was übrigens nichts befremdliches oder ungewöhnliches darstellt. Die Probe besteht aus einem mittelkörnigen Gemenge von ungefähr gleich viel schwarzgrüner Hornblende und (durch Zersetzung) porzellanweißen trüben Feldspat. Korngröße etwa 3 bis 4 mm. Unter dem Mikroskop sind als Gemengteile zu erkennen: Hornblende in Körnern ohne gut erkennbare Krystallform von grüner Farbe, die von Korn zu Korn verschieden intensiv ist. Die dunkelsten Körner enthalten reichlich- mikroskopische Erzein- schlüsse, Nädelchen und Körnchen. Die optischen Eigenschaften sind die gewöhnlichen: cy = 15° Va. Die dunklen Körner sind stark pleochroitisch 7 grün ins bläuliche, ß bräunlich grasgrün, « lich, gelblichgrün. Die heller gefärbten Körner sind schwächer pleochroitisch. Die Feldspate sind sehr stark zersetzt. Im Innern der Durchschnitte haben sich Inseln von zweierlei stark lichtbrechenden Neubildungen entwickelt, die meist gesondert auftreten: 1. Epidot stellenweise ziemlich grobkörnig mit ausgesprochener Abnahme der Doppelbrechung nach außen, stellenweise in ganz guten Säulen ausgebildet. 2. Prehnit, körnige Aggregate aus sehr unregelmäßig gestalteten und in einander verschränkten Individuen. Auf Klüften kommen diese beiden Minerale zusammen vor, derart, daß der Epidot die Wände bekleidet, Prehnit den übrig bleibenden Raum erfüllt, nicht selten in den rosettigen oder fächerförmigen Aggregaten, die er so gerne bildet. : Vom Feldspat sind nur trübe Reste übrig geblieben, die gitterförmige' Zwillingslamellierung manchmal noch erkennen lassen. Genauere Bestimmung ist nach dem Erhaltungszustand unmöglich. Hie und da bemerkt man Nester von optisch + Chlorit mit stark unternormalen Polarisations- farben (Klinochlor). Er bildet oft radial gestellte Blättchen, die dann Andeutungen des Brewster’schen Kreuzes zeigen. Nicht selten hat er sich zwischen Feldspat und Hornblende eingedrängt. Bemerkens- wert ist das Fehlen von Erzkörnern. Dierit mit Andeutung von Parallelstruktur. Babai Boks (Dünnschliff Nr, 2979). Auch diese Probe stammt von der Fundstelle, die im geologischen Bericht, p. 35, erwähnt ist. Das vorliegende Handstück von graugrüner Farbe zeigt mittleres bis feines Korn, eine Andeutung von Parallelstruktur. Beobachtungen am Gesteinen aus Albanien. 381 Unter dem Mikroskop sind als Gemengteile nur Hornblende und Plagioklas zu erkennen. Die Hornblende bildet kurze dicke Säulen, die bis 3 mm Größe erreichen. "Im Querschnitt sind öfter die Flächen (110), (010), (100) angedeutet; Kopfllächen fehlen. Die Farbe ist blaßgrün mit kaum merklichem Pleochroismus. cy — 18 bis 19°. 2Vy = 82°, y—oa = 0'022. Diese Merkmale deuten auf eine an Pargasitsubstanz reiche Mischung. Zonenstruktur ist nicht zu erkennen. Zwillingsbildung nach (100) ist, gelegentlich in Form dünner eingeschalteter Lamellen, nicht besonders häufig. Das Mineral ist arm an Einschlüssen. Plagioklas bildet rundliche Körner ohne Andeutung von Krystallform, die nesterweise in Aggre- gaten zwischen den Hornblenden auftreten, etwa ein Viertel der Hornblendemenge ausmachend. Diese sind durchwegs verzwillingt, häufig gleichzeitig nach dem Albit- und Periklingesetz. Karlsbader Gesetz Bist selten, Die Periklinlamellen weichen oft merklich von den Spaltrissen nach P ab. Große Aus- löschungsschiefer in Schnitten senkrecht zu M und P, der merklich negative Charakter der Doppel- "brechung, die starke Lichtbrechung, wesentlich höher als Kanadabalsam, das Vorkommen von Schnitten, in denen beide Systeme von Zwillingslamellen Achsenaustritt zeigen (leider nicht meßbar wegen Schmalheit der Lamellen des einen Systems); alle diese Merkmale verraten einen dem Anorthit nahe stehenden Plagioklas. Das Gestein ist ziemlich frisch, der Plagioklas von glimmerähnlich orientierten Schüppchen hie und da getrübt. Längs mehrerer den Schliff durchziehender Linien, die auch am Handstück zu sehen sind, sind die Gemengteile stark zertrümmert und dazwischen ein farbloses, sehr schwach doppelbrechendes Mineral mit rechtwinkliger Spaltbarkeit, Lichtbrechung niedriger als Kanadabalsam abgesetzt. Diese Linien sind als feine weiße Klüftchen im Handstück bemerkbar. Das Mineral dürfte Analzim sein. Man bemerkt, daß es sowohl Plagioklas als Hornblende verdrängt, deren feine Trümmer in die nahezu einfach brechende krystallinische Masse eingebettet sind. B. Serpentin der Schieferhornsteinformatıon. Im geologischen Bericht werden die Serpentingesteine im Bereich der Schieferhornsteinformation getrennt gehalten von den großen Peridotitmassen im Südosten des Gebietes. Als hauptsächlichste Unterschiede werden hervorgehoben: das Auftreten in kleineren Gesteins- körpern, das Fehlen der mit freiem Auge erkennbaren frischen Olivingesteine, das Vorkommen von lebhaft grüngefärbten Serpentinvarietäten und der von Baron Nopcsa als »glasiger Serpentin« bezeichneten Abart, endlich die innige Verknüpfung mit grüngefärbten Schiefern, deren Verhältnis zu, dem Serpentingestein im übrigen unentschieden ist. Um durch petrographische*Untersuchung zur Klarstellung der hier auftretenden Fragen einiges beizutragen, wurden auch von einigen ausgewählten Proben dieser Gesteine Dünnschliffe hergestellt und mikroskopisch untersucht. Als Beispiel der Serpentingesteine dieser Zone wurde das folgende ausgewählt. Harzburgit-Serpentin von Tropoja. Dünnschliff Nr. 2987. Vgl. geologischer Bericht p. 26. Dieses Gestein fällt durch die zierliche Durchaderung von Chrysotil auf, es bildet Geschiebe in den Schottern des Tropojabaches. Es ist ein auffallend dunkelschwarzgrünes Gestein mit einem Netzwerk von 1 bis 3 mm starken ölgrünen Chrysotiladern. Der Chrysotil läßt sich zu Fasern zerzupfen, doch sind die Fasern nicht besonders biegsam. Spezifisches Gewicht ist 2°676. 382 HNBecke, Unter dem Mikroskop zeigt sich Maschenserpentin mit der gewöhnlichen Maschenstruktur; wenige Stellen zeigen And&utungen homoachser Pseudomorphosen von Bastit. Spärlich sind etwa !/, mm große Picotitkörner. Der Serpentin ist fast frei von Magnetitausscheidungen, aber dafür deutlich grün gefärbt. Die Chrysotilbänder geben das bekannte Bild der Moirebänder. Das Mineral ist merklich stärker doppelbrechend (Y—a = 0'015) als die am stärksten doppelbrechenden Balken des Maschenserpentins (x—a—0'Oll). Wieder unterschreitet « des Chrysotils merklich die Lichtbrechung des Gesteins- serpentins, hält sich aber über dem Brechungsexponenten des Kanadabalsams. r Aus der Beschreibung geht servor, daß dieser Serpentin keinen wesentlichen Unterschied gegen- über den Harzburgit-Serpentinen des Peridotit-Massivs darbietet. Der »glasige« Serpentin. = In den geologischen Beschreibungen der albanischen Serpentinvorkommen erwähnt Baron Nopcsa häufig »glasigen Serpentin». Auch v. Kerner erwähnt diese Beschaffenheit häufig, namentlich von den kleineren randlichen Serpentinstöcken und Lagern in der Schieferhornsteinformation. Von mehreren Fundorten lagen mir Proben dieser Serpentinart -vor, nämlich von Demusaj, Bardic, Ober-Bunjai, Begaj, Tropoja. Zunächst sei bemerkt, daß es sich um stark glasglänzenden Serpentin handelt. Der Glasglanz ist an mehr oder weniger striemige Quetschflächen geknüpft; die vorliegenden Handstücke haben durch- wegs die Form von gequetschten länglichen Knollen, manchmal Andeutung von Linsen- oder noeh besser Mandelformen. Im Innern, auf Bruchflächen sieht man schwarzgrünen matten Serpentin, die gestriemte glasglänzende Oberfläche ist gelblich oder‘ bräunlichgrün; diese lichtere Masse bildet manchmal nur eine hauchdünne Haut, bisweilen eine mehr als 1 cm dicke Kruste. Parallel zur glasglänzenden Oberfläche ist die Kruste von ebenso glänzenden Flächen durch- zogen, nach denen sich leicht dünne durchscheinende Lamellen abheben lassen. Die Masse zerfällt beim Zerdrücken leicht in dünne starre Stengel parallel jener Richtung, welche auf den gestriemten’ Harnischflächen durch eine Riefung, an den durchscheinenden Blättchen oder im Dünnschliff durch eine feine Faserstruktur ausgezeichnet ist. An dickeren Krusten erkennt man außer den Ablösungen parallel den glasglänzenden Harnischflächen noch glatte Absonderungen, die auf der Harnischfläche senkrecht stehen und der Faserrichtung parallel gehen. Diese sehen vollkommen matt und glanzlos aus, und man bemerkt einen ausgezeichnet fein- splittrigen Bruch. | An einem ausgezeichneten lichtspargelgrünen Exemplar von Ober-Bunjai (Geol. Ber. p. 18) wurden einige Untersuchungen angestellt (Dünnschliff 3050— 3052). * Das spezifische Gewicht von drei ae Stücken wurde im lufttrockenen Zustand gleich nach dem Eintauchen in Wasser mit 2:47, 2:44, 2:508 bestimmt. Die Stücke wurden dann einige Zeit im Wasserbade erwärmt, wobei unendlich feine Luftblasen austraten. Nach Abkühlung wurde das Se in Wasser merklich größer gefunden und das spzifische Gewicht ergab sich zu 2:55, 2'528, 2°576, im Mittel 2:55. Manche Exemplare zeigen eine weißlichgrüne, wenig durchscheinende Farbe und sind offenbar in noch höherem Maße porös; sie haften stark an der feuchten Zunge und verhalten sich überhaupt ähnlich dem Meerschaum. Die frischen Exemplare ze kantendurchscheinend.- Man erkennt dreierlei Arten von Absonderungsflächen. 1. Parallel der feingestriemten Harnischfläche lassen sich stellenweise sehr dünne durchscheinende Lamellen abheben, die unter dem Mikroskop eine feine Faserung erkennen lassen, die namentlich im polarisierten Licht gut hervortritt. Doch ist keine eigentliche Spaltvarkeit vorhanden, denn die glatten Beobachtungen an Gesteinen aus Albanien. 383 Trennungsflächen lassen sich nicht än jeder beliebigen Stelle hervorrufen. Der lebhafte Glasglanz dieser Harnischflächen geht, wo sie eng geschart auftreten, ins perlmutterartige über. 2. Senkrecht zur Harnischfläche und parallel der Fäserung geht eine fernere Teilbarkeit; die ent- stehenden Trennungsflächen zind zwar ziemlich eben, aber vollkommen matt und man erkennt fein- splittrigen Bruch. 3. Endlich sind noch Risse quer zur Faserung vorhanden, die nicht streng geradlinig sind, im Allgemeinen über größere Strecken annähernd parallel verlaufen, meist einen Winkel zwischen 70 und S0° mit der Faserung einschließen. ! Beim Zerschlagen und Zerdrücken erhält man sehr starre Stengelchen parallel der Faserrichtung. Sehr kompliziert sind die Strukturbilder, die man in Dünnschliffen nach der Harnischfläche, nach der Längsfläche und im Querschliff wahrnimmt. Mikroskopische Untersuchung. Die drei Arten von Schliffen zeigen, daß das Mineral nicht homogen ist. In allen drei Schliffen treten Faserstränge bald scharf begrenzt, bald in die Umgebung gleichsam verschwimmend auf, welche sich optisch ähnlich dem Chrysotil verhalten. Die Farbe ist lichter als die grüne Umgebung, die Lichtbrechung, namentlich die der o-Richtung entsprechende, niedriger als die des umgebenden Serpentins, die Doppelbrechung höher. Parallel der Erstreckung in der allge- meinen Faserrichtung tritt eine Faserung zu Tage, der die y-Richtung entspricht. Interferenzfigur ent- spricht im Schliff parallel der Harnischfläche und im Längsschliff entweder der optischen Normale oder der Mittellinie eines sehr stumpfen Achsenwinkels. Im Querschliff war es nicht möglich, ein Interferenz- bild darzustellen. Die Doppelbrechung erreicht in diesen farblosen Fasersträngen den Wert 0:012. Im Harnisch-Schliff finden sich, augenscheinlich aus derselben Substanz bestehend (heller gefärbt, schwächer lichtbrechend), zahlreiche sehr feine, quer zur Längsfaserung verlaufende Lamellen von großer Feinheit. Die deutlicher grün gefärbte Grundsubstanz, in der die chrysotilähnlichen Faserstränge eingelagert Sind, erweist sich stärker lichtbrechend als Kanadabalsam. Im Bereich der gedrängten Harnischflächen ist die Doppelbrechung höher als in den kompakten dichten Partien. Die letzteren geben öfter Interferenz- bilder, als ob Achsenaustritt eines nicht ganz kleinen Achsenwinkels um « im Längsschliff, um y im Querschliff vorhanden wäre; doch lassen solche Stellen mit starker Vergrößerung untersucht ein Gewebe von gekreuzten ungemein feinen Fasern erkennen. Im Schliff parallel der Harnischfläche treten Faserzüge mit gerader und mit bis zu 20° schiefer Auslöschungsrichtung y hervor, ohne scharfe Abgrenzung und in verschiedenen Abstufungen. Die schief auslöschenden Faserbündel zeigen an- scheinend etwas niedrigere Doppelbrechung (0'003), die gerade auslöschenden etwas höhere (bis 0005) dabei ist Dispersion der Doppelbrechung p » >» cy = 18—19°, 2Voa = 98°, y—a = 0'022 sehr blaßgrün. lt) Amalie Weich: Verhältnis von FeSiO, der rhombischen Pyroxene in Erstarrungsgesteinen. Min. petr. Mitt. 32, 423. 1914. 2) F. Becke: Chemische Analysen von krystallinen Gesteinen aus der Zentralkette der Ostalpen. Denkschr. d. Kais. Akad. d. Wissensch. Bd. 75, I., p. 215, 223. 1912. ! 3) Dr. Alfred Harker: Natural History of igneous rocks. London. 1909. i Beobachtungen an Gesteinen aus Albanien. 389 Die erste und dritte Nummer entspricht dem Strahlstein; trotz ziemlich dunkelgrüner Körperfarbe erscheint das Mineral im Dünnschliff beinahe farblos. Pleochroismus ist kaum wahrnehmbar. Auch die Dispersion ist unmerklich. Die dunkler grüne Hornblende des Diorits 2981 ist typische gemeine Horn- blende mit ausgesprochenem Pleochroismus in grünen Farben. Bemerkenswert ist die Verkleinerung des Winkels der optischen Achsen um 4. Die Nummern 2986 und 2979 stellen Glieder einer Reihe dar, die durch Zunahme des PH,O, haltigen Pargasit-Silikates gedeutet werden kann. Lichte Färbung, Abnahme der Doppelbrechung, Ver- größerung des Winkels der optischen Achsen bis über 90° hinaus sind die Merkmale. Auch die Horn- blende des Uralit-Gabbro 2978 Bitüci-Ost dürfte in diese Reihe gehören. . Ein wichtiges Resultat der optischen Untersuchung ist, daß keine Anzeichen für Alkali-Eisen- Pyroxene oder Amphibole gefunden wurden. Dies ist mit dem Gesamtcharakter der untersuchten Gesteine in Einklang, harmoniert auch mit dem an Anorthitsubstanz reichen Plagioklas, ist aber umso- mehr hervorzuheben, als in manchen Gebieten der Balkanhalbinsel und deren Umgebung Glaukophan- gesteine eine wichtige Rolle spielen. Es sei nur erinnert an die Glaukophangesteine der Kykladen (Syra), Rhodus, Thessalien, Euboea, Fruskagora, an die Riebeckitgesteine der Dobrudscha. 4. Umwandlungen. Serpentin, Bastit, Chrysotil, nephritische Hornblende. In den Peridotiten kann man in seltener Deutlichkeit die seit Tschermak’s ausgezeichneter Darstellung oft beschriebene Umwandlung in Maschenserpentin beobachten. Sie ist ganz wesentlich an den Olivingehalt der Gesteine geknüpft. Der Maschenserpentin, der sich am Rande und auf den Sprüngen der Olivinkörner absetzt, zeigt stets Faserung senkrecht zur Oberfläche des sich umwandeln- den Ölivins, unabhängig von der krystallographischen Orientierung seines Mutterminerals und hat in der Faserrichtung die Schwingungsrichtung «a. Hie und da dringt dieses Mineral bei beginnender Umwand lung auch in Klüftchen benachbarter Durchschnitte von Bronzit, Diallag, Picotit ein. In der oft erkennbaren Mittellinie der Balken von Maschenserpentin ist manchmal Magnetit aus- geschieden, ohne daß sich nachweisen ließe, daß der Olivin in diesen Gesteinen eisenreicher wäre. Es scheint wohl auf die Begleitumstände anzukommen, ob Magnetit durch teilweise Oxydation gebildet wird oder ob der ganze Eisengehalt in den Serpentin aufgenommen wird. Die Felder zwischen diesen zuerst entstandenen Netzbalken, welche bei fortschreitender Serpen- tinisierung an Stelle der Kornreste von Olivin treten, zeigen weniger Regelmäßigkeit in der Stellung der Fasern. Das rührt zum Teil davon her, daß die Schnittrichtung, in der die Fasern getroffen werden, größeren Schwankungen unterliegt, zum Teil mag hier die Struktur überhaupt weniger regelmäßig sein. Oft verhalten sich diese Felder pseudoisotrop. Mit einer einzigen Ausnahme (vgl. p. 9 [377]) wurde Antigorit in den von v. Kerner mit- gebrachten Gesteinen nicht wahrgenommen, obwohl er in den alpinen Serpentinen so verbreitet ist, und auch in Thessalien vorkommt. ! Neben dieser Serpentinbildung aus ÖOlivin entsteht auch aus dem Bronzit eine Serpentinart: der Bastit. Zum Unterschied vom Maschenserpentin ist der Bastit in der Hauptsache immer homoax zu seinem Muttermineral gestellt; die Fasern laufen parallel zur c-Achse der Bronzitindividuen, und in der Faserrichtung liegt die Schwingungsrichtung y, also parallel mit der Orientierung des rhombischen Pyroxens. Der Bastit ist merklich stärker doppelbrechend als der Maschenserpentin. Merkliche Unter- schiede der Lichtbrechung habe ich nicht bemerkt. Übrigens entsteht aus dem Bronzit häufig auch Talk und Faserhornblende. Verschieden von diesen beiden Serpentinarten ist der Chrysotil,! dessen parallelfaserige Adern die Serpentine manchmal in Gestalt eines unregelmäßigen Netzwerkes, manchmal in großer Zahl 1 F. Becke, Gesteine von Griechenland, Min. petr. Mitt., I, 461. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 53 390 F. Becke, Beobachtungen an Gesteinen aus Albanien. parallel durchziehen. Beim Chrysotil beobachtet man stets 7 in der Faserrichtung und eine merklich schwächere Lichtbrechung im Vergleich mit Maschenserpentin und Bastit. Der Brechungsexponent y des Chrysotil unterscheidet sich nur wenig von dem Brechungsexponent der anderen Serpentinarten, wohl aber ist sein & beträchtlich niedriger, wenngleich immer noch höher als der Brechungsindex von Kanadabalsam. Der Chrysotil scheint eine jüngere Bildung zu sein, welche durch Lösungsumsatz auf Klüften des Maschenserpentins entsteht, ähnlich wie die Quarzadern in einem Kieselschiefer. Den Chrysotil- adern fehlt die Erzbegleitung. Der »glasige Serpentin« erweist sich als ein recht inhomogenes Gebilde, in welchem eine dem Chrysotil ähnliche Modifikation mit anderen Serpentinarten gemischt ist. (Vgl. p. 14 [382]. Ich möchte nicht wagen, das Mineral mit einer der früher aufgestellten Varietäten (Metaxit, womit es Ähnlichkeit zu haben scheint, oder Pikrolith) zu identifizieren. Die ganze Gruppe scheint einer neuerlichen Durch- arbeitung zu bedürfen. Neben, zum Teil auch statt der Serpentinbildung tritt eine Neubildung feinfaseriger Hornblende auf, die homoaxe Pseudomorphosen (Uralit) nach beiden Pyroxenen bildet, aber auch vielfach in eis- blumenähnlichen büschelig faserigen oder wirrfaserigen Aggregaten sich im Gestein ausbreitet und mikroskopische Bilder, ähnlich denen des Nephrit liefert. Diese Art der Neubildung ist von M. Rein- hard auch in Gesteinen aus der Merdita öfter beobachtet worden. Es wäre nicht unmöglich, daß in dem albanischen Peridotit gelegentlich auch echter Nephrit gefunden würde. Namentlich die Umgebung der Feldspatführenden Gesteine wäre daraufhin zu unter- suchen. Manche Erscheinungen sprechen dafür, daß Plagioklase als Lieferer des Ca für die Horn- blendebildung in Betracht kommen. 1'Daß dem Chrysotil wahrscheinlich eine andere chemische Konstitution zukommt als den anderen Serpentinarten, zeigte Silvia Hillebrand, Sitzber. d. Wiener Akad. d. Wiss., Bd. 115, Abt. 1, 1906. Hier wurde auch schon das niedrigere spezf. Gewicht, die niedrigere Lichtbrechung und höhere Doppelbrechung nachgewiesen. Unter den dort untersuchten Serpentinarten scheint aber der Maschenserpentin mit « in der Faserrichtung nicht vertreten zu sein. Wenn M. Reinhard bei der petro- graphischen Beschreibung von Gesteinen aus Mittelalbanien das Vorkommen von in Chrysotil umgewandeltem Olivin in einem ÖOlivingabbro von Merdita und einem »Dunit<« von Cafa Pleps angibt, so wäre wohl noch zu entscheiden, ob es sich hier um Chrysotil handelt. Über die Orientierung, der Faserserpentine macht M. Reinhard keine Angaben (Anuarul Institutului Geologie al Romäniei, Vol. V, p. 21 u. 22, 1911.) Ich möchte noch hervorheben, daß die Unterscheidung von Maschenserpentin mit « in der Faserrichtung und Chrysotil mit y in der Faserrichtung sich in einem Manuskript über die Gesteine des Dunkelsteiner Waldes von Hermann Tertsch aus dem Jahre 1916 findet, welches nur der Kriegsverhältnisse wegen in.den Mineralogisch-petrographischen Mitteilungen noch nicht abgedruckt wurde. u a ÜBER DIE GRUNDLAGEN DER STATISTISCHEN MECHANIK VON ARTHUR SZARVASSI MIT 5 TEXTFIGUREN VORGELEGT IN DER SITZUNG AM 7. MÄRZ 1918 Es leidet keinen Zweifel, daß gegenwärtig molekulartheoretische Untersuchungen einer sicheren Grundlage entbehren. Der Satz von der gleichen Verteilung der Energie auf die Freiheitsgrade (equi- partition of energy), den die statistische Mechanik gefordert hat, scheint in wichtigen Anwendungen auf Widerspruch mit der Erfahrung zu stoßen. Die Quantenhypothese, die in diesen Fällen an dessen Stelle gesetzt wird, enthält, so bestrickend ihre großen Erfolge sein mögen, doch eine für viele Forscher allzukühne Grundannahme. Überdies beseitigt sie das logische Unbehagen nicht, welches seine Wurzel in dem Umstande hat, daß wir nicht wissen, ob der Äquipartitionssatz aus den Grund- lagen der statistischen Mechanik denknotwendig folgt oder nicht. Wäre das erstere der Fall, so dürften wir ihn nicht verwerfen, ohne die Grundlagen der statistischen Mechanik, welche auch jene der Quantentheorie sind, zugleich aufzugeben. Der bisherige Beweis des Satzes muß als mißlungen gelten, seitdem die Existenz ergodischer Systeme, welche zu seinen Voraussetzungen gehört hat, als logisch unmöglich erwiesen ist. Es scheint mir, daß ein Klärungsversuch wenn er Aussicht auf Erfolg haben soll, tief greifen muß; denn die Wurzel des Übels liegt in der Methode, deren sich die statistische Mechanik bedient hat. Die Statistik befaßt sich mit dem Abzählen gleichartiger Dinge und ihr mathematisches Hilfs- mittel sind die ganzen Zahlen. Auf diese einfache Wahrheit hat die statistische Mechanik mehr und mehr vergessen. Vielmehr hat sie durch eine gewisse Supposition das Problem auf ein Gebiet hinüber- geleitet, welches ihm wesensfremd ist: die stetigen Veränderungen einer stetig ausgedehnten Menge. Schon die klassischen Schriften Maxwell’s und Boltzmann’s über kinetische Gastheorie enthalten den methodischen Fehler, aus dem die gegenwärtige schwierige Lage der statistischen Mechanik herausgewachsen ist. Aber zu prinzipieller Bedeutung ist er erst in der großen Arbeit Maxwell’s gelangt, welche man als Grundlegung der Disziplin ansehen kann.! Er besteht rein formal gesprochen darin, daß die im Volumelemente da=dxdydz enthaltene Zahl von Molekülen in der Form f(2,»,2)dw dargestellt wird und daß man integriert, indem man f als stetige Funktion von &, y, = ansieht. Dies aber heißt: Man setzt die Zahl der Moleküle weder endlich noch abzählbar 1 On Boltzmann’s Theorem on the average distribution of energy in a system of material points; Scient. papers, volsll, p. (18. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 54 392 A. Szarvassı, unendlich, sondern man gibt ihr die Mächtigkeit des Continuums. So naheliegend und elegant es zu sein scheint, für die »Dichte« einer endlichen diskreten Punktmenge jene einer konti- nuierlichen Flüssigkeit zu setzen, so gefährlich wird die Unterschiebung, wenn man nicht bei jedem Schritte die Tragweite der begangenen Vernachlässigung abschätzt. Offenbar hatte sich der Ansatz durch die in den Berechnungen der kinetischen Gastheorie ohne sichtbaren Schaden geübte Ge- pflogenheit, die Zahl der Moleküle nicht nur im ganzen, sondern auch noch in jedem Volumelement unendlich groß anzunehmen, als unschuldig dargestellt; aber er ist es nicht, weil sich auch eine unendlich große Zahl von Einzeldingen auf eine stetige Menge nicht abbilden läßt. Daß ein Bedenken gerade dieser Art nicht eine müßige Subtilität ist, erkennt man, wenn man bedenkt, daß es ein Irrtum ganz ähnlicher Art war, welcher Maxwell und Boltzmann an die Existenz ergodischer Gassysteme hat glauben lassen.! In der prinzipiellen Vermeidung dieses Fehlers erblicke ich zugleich die metho- dische Bedeutung und das eigentliche Wesen der Planck’schen Quantentheorie. Wenn man will, kann man daher die vorliegende Arbeit als einen bescheidenen Versuch ansehen, statistische Mechanik und Quantentheorie miteinander zu versöhnen und das Unsterbliche der letzteren von ihrer sterb- lichen Hülle loszulösen. Im folgenden wird der Versuch gemacht, die statistische Mechanik anders aufzubauen, als dies üblich ist. Es handelt sich um die Statistik der Verteilung von physikalischen — im besonderen mechanischen — Systemen in ihrem Phasenraume; man hat es also immer mit schlichtem Abzählen einer endlichen Menge von Dingen zu tun.” Dementsprechend erscheinen, wo sonst Integrale auf- getreten sind, bloß Summen, welche nur in besonderen Fällen durch Integrale approximiert werden; und keine ideelle Flüssigkeit illustriert durch ihre Bewegung die statistischen Gesetze der Gesamtheit. Nunmehr zeigt sich, daß ein Gleichverteilungssatz der Energien wirklich besteht, aber keinen Wider- spruch mehr mit der Erfahrung aufweist. Natürlich war es nötig, zum Zwecke der Anwendung auf thermische Vorgänge einen Ersatz für die Ergodenhypothese zu schaffen; ich hoffe, daß mir dies durch die Annahme der Existenz »ergozonaler« Gesamtheiten in zufriedenstellender Weise gelungen ist. Daß es sich bei der hier versuchten Umgestaltung der statistischen Mechanik nicht bloß um den Luftbereich höchster Abstraktion handelt, zeigt sich an einigen gewonnenen Ergebnissen; so wird das Planck’sche Strahlungsgesetz ohne die Annahme quantenhafter Emission der Energie abgeleitet; auch gelingt es, unter Zugrundelegung der einfachen Einstein’schen Voraussetzung ein von dem seinigen verschiedenes Gesetz für die Temperaturabhängigkeit der spezifischen Wärme fester Körper zu finden, das gut mit der Erfahrung stimmt. Aber als die vielleicht interessanteste und, von einem mehr philosophischen Standpunkt aus betrachtet, wichtigste Frucht der nachfolgenden Überlegungen möchte ich die Tatsache betrachten, daß die Quantentheorie jetzt in einem neuen Lichte erscheint, indem sie sich der allgemeinen statistischen Mechanik einordnet. Ich glaube dem glücklichen Funde Planck’s nichts an Bedeutung zu nehmen, wenn ich seinem »Wirkungselement« eine ganz andere physikalische Bedeutung zuschreibe als er es tut. Der erste Teil der nachfolgenden Untersuchungen ist rein formal und ohne physikalischen Inhalt; dieser wird erst im zweiten Teil in die im ersten bereitete Form gegossen; dieser Teil stellt also das Gerippe einer statistischen Mechanik dar. Der dritte gibt einige Anwendungen. 1 Ergodische Systeme sind deshalb unmöglich, weil die Menge von Zuständen, die ein energetisch abgeschlossenes mechanisches System im Laufe der Zeit wirklich annimmt, von anderer Mächtigkeit ist als jene, welche es bei konstanter Energie annehmen könnte. (A. Rosenthal, Ann. d. Phys. 42, p. 79; M. Plancherel, Ann. d. Phys. 42, p. 1061.) 2 Der Name »statistische Mechanik« ist vielleicht etwas irreführend; das Wesentliche an diesem Gebiete der Physik ist die Methode der Statistik, während die Anwendung der Hamilton’schen Gleichungen der Mechanik sich eigentlich auf die Ableitung des Liouville'schen Satzes beschränkt. Grundlagen der statistischen Mechanik. 398 I. Teil. 1 Es sei ein Kollektivgegenstand von N Punkten gegeben, welche in einem von einer geschlossenen Fläche begrenzten Teil des Raumes irgendwie angeordnet sind. Um diese Anordnung zu beschreiben, brauchte man nur ein Koordinatensystem zu legen und die drei Koordinaten eines jeden Punktes anzugeben. Man wünscht dies aber nicht zu tun, zum Beispiel weil die Zahl N so groß ist, daß bei dieser Methode jede Übersicht verloren ginge; sondern man will »statistisch« vorgehen, d. h. durch bloßes Abzählen die »Dichte«, mit der die Punkte an den verschiedenen Stellen des Raumes verteilt sind, finden. Man nimmt sich also den Grenzfall zum Muster, wenn die Zahl der Punkte in jedem noch so kleinen Raumteil unendlich groß ist, dieselben also überall dicht liegen und man wirklich exakt von einer »Verteilungsdichte« an jeder Raumstelle sprechen kann. In unserem Falle läßt sich diese Methode nur in einer Weise anwenden: man teilt den gegebenen begrenzten Raum in irgendeine Zahl n gleicher »Zellen« und gibt an, wie viele Punkte in jeder Zelle liegen. Die Angabe dieser Zahlen gibt uns ein Bild von der Verteilung der Punkte mit einer Genauigkeit, die ganz von der Zahl der Zellen und jener der Punkte abhängt. Ein ähnlicher Vorgang tritt ja bei der Herstellung jeder statistischen Zusammenstellung ein. So ordnet man zZ. B. bei der Herstellung einer Rekrutentafel die Rekruten nach dem Argument der Körperlänge und, indem man das Argument etwa nach ganzen Zentimetern fortschreiten läßt, gibt man an, wieviel Rekruten in jedes Intervall hineinfallen. In diesem Falle ist der »Raum« der eindimensionale der Körperlänge, in welchem die Rekruten als »Punkte« zu verteilen sind und die »Zellen« haben die Größe eines Zentimeters. Wir wollen in Zukunft die Punkte die »Elemente« der Verteilung nennen. Die Angabe einer bestimmten Verteilung besteht also in der Angabe der Zahl der Elemente, welche in den einzelnen Zellen, die wir uns etwa von OÖ bis 2» — 1 numeriert denken können, vor- handen sind. Da es nun nur auf die Zahl der Elemente in jeder Zelle, hingegen nicht darauf ankommt welches Element gerade in einer bestimmten Zelle liegt, so kann die betrachtete Verteilung in vielen verschiedenen Arten hergestellt werden. Die Zahl dieser Anordnungen von Elementen, welche alle dieselbe Verteilung ergeben, ist leicht zu berechnen." Nennt man x, die Zahl der Elemente, welche sich in der A\+ Iten Zelle befinden, so beträgt die gesuchte Zahl N! ; n %'34!.-.m-ı- er - Es ist klar, daß bei der Untersuchung einer großen Zahl von Verteilungen eine solche sich häufiger vorfinden wird, welcher eine größere Zahl z von dieser Verteilung günstigen Anordnungen der Elemente entspricht. Die Zahl z ist also ein Maß für die »Wahrscheinlichkeit« einer Verteilung, d. h. für die Häufigkeit ihres Vorkommens. Wir wollen den Ausdruck für z in bekannter Weise mittels der Stirling’'schen Formel lim r /=\/rr = r=00 (2 / umwandeln, um den Teil des Ausdrucks, der bei konstanten N, n die Verteilung bestimmt, zu weiterer 15, z. B. Boltzmann, Vorlesungen über Gastheorie, I, $ 6, 394 A. Szarvassi, Verwendung herauszuschälen. Zu diesem Zwecke sei nunmehr vorausgesetzt, daß jedes #,, also a fortiori N eine große Zahl sei, derart, daß man für den angestrebten Genauigkeitsgrad ‘ e A, \x, »,/ersetzt durch v2 Tr, = x e oder, weil unter dieser Voraussetzung log x, neben x, vernachlässigt werden kann, r A, EN / ersetzt durch Se e N\N und analog N! ersetzt durch |— | . € Es wird dann NN INK EEE En BEN —IN Tee 7X Ag 2 —: aan. . „an wo A=n—1 R= Sy SER 0 Dabei ist natürlich \—n—1 > Ass N. Lu) 1=0 Führt man an Stelle von x, die Verhältniszahl A, Wh, ein, so daß A=n1— 1 2, VUN il, 1=0 so wird 2 — NO A) und Ni OR » w, lg my. pn | \=(l) Der Begriffsbildung von der Wahrscheinlichkeit einer Verteilung liegt, wie jeder Wahrscheinlich- keitsbetrachtung, eine wesentliche Voraussetzung zugrunde, nämlich die, daß a priori alle Verteilungen gleich möglich sind. Dies ist bei dem rein geometrischen Problem, das uns jetzt beschäftigt, selbstver- ständlich, es ist dies aber durchaus nicht mehr bei den späteren physikalischen Anwendungen, bei welchen die hier betrachteten Punkte nur Repräsentanten physikalischer Zustände sind. Wir können die genannte Voraussetzung so formulieren: Die Lage eines Punktes im Raume stellt ein Ereignis dar, welches von der Lage der übrigen Punkte gänzlich unabhängig ist. Wäre dies nämlich nicht der Fall, so ließen sich gewisse Verteilungen gar nicht herstellen. Natürlich kann man genau dieselben Überlegungen auch anstellen, wenn der betrachtete Raum nicht der wirkliche, sondern ein »Zustandsraum« ist, die Koordination eines Punktes also nicht räumliche Distanzen, sondern irgendwelche drei unabhängige Veränderliche bedeuten. Eine bestimmte Stelle in diesem »Raume« entspricht dann einem bestimmten Wertesystem der drei unabhängigen Veränderlichen und die Anordnung der Elemente in diesem Raume einer bestimmten Zuordnung der Be en az DEE BI REEL ZEERBEE Aa) DE FE Grundlagen der statistischen Mechanik. 395 N Elemente zu N herausgegriffenen Wertetripeln der unabhängigen Veränderlichen. So hat Boltz- mann in bekannter Weise den »Geschwindigkeitsraum« benutzt, dessen Koordinaten die drei Kompo- nenten des Vektors der Geschwindigkeit bedeuten, in welchem Gasmoleküle als Elemente einzuordnen sind. Es ist aber weiter klar, daß die angestellten rein formalen Überlegungen auch von der Dimension des Raumes unabhängig sind, daß man dieselben ebensogut für die zweidimensionale Ebene, wie für einen Raum von vier Veränderlichen anstellen könnte. Wesentlich ist nur, daß ein bestimmter Raumteil abgegrenzt wird, in welchem die Einordnung der Elemente zu vollziehen ist. Wir wollen den folgenden Untersuchungen einen allgemeinen Raum von r Dimensionen zugrunde legen. 2. Zwei besonders wichtige Fälle sollen bei unserem Verteilungsproblem herausgegriffen werden: 1. Es sei bei der Anordnung der Elemente im Zustandsraume keine andere Bedingung vor- geschrieben, als die selbstverständliche, daß die Summe aller Elemente stets N sein muß oder A=n—1l > N. ]) i=0 In diesem Falle unterliegt von vornherein auch die Einteilung des Raumes in Zellen gar keiner Einschränkung, also im besonderen keiner hinsichtlich der Form derselben. Wollen wir zum Beispiel die Verteilung von N Punkten in einem von einem Kreise eingeschlossenen Stück der Ebene studieren, so können wir die Kreisfläche ebensowohl in z flächengleiche Sektoren teilen, welche uns als Zellen dienen sollen, wie in n gleiche Ringflächen; beide Zellenteilungen sind gleich gut. 2. Es sei die Verteilung außer der Bedingung I) noch einer Bedingung folgender Art unter- worfen: Es sei eine Funktion H(&, &...&,) der r Koordinaten &,, &,...£, des Zustandsraumes gegeben von folgender Eigenschaft: Bildet man die Funktionswerte für alle jene Stellen des Raumes, an denen Elemente liegen, so soll stets — das heißt bei jeder Verteilung der Elemente — die Summe der Funktionswerte denselben Wert E ergeben. In dieser Form können wir nun freilich die Bedingung nicht ansetzen. Denn infolge der statistischen Natur unserer Überlegungen sind uns nicht die Koor- dinaten jedes einzelnen Elementes gegeben, sondern nur die Zahl der Elemente in jeder Zelle; die rohere Art der Betrachtung macht gleichsam aus allen Elementen einer Zelle ein einziges Individuum. In logischer Konsequenz dieser Behandlungsweise werden wir auch die verschiedenen Werte, welche die Funktion H(&,, &...&.) für die Elemente einer Zelle besitzt, in einen einzigen Wert zusammen- werfen, also so tun, als ob allen Elementen der A" Zelle derselbe Funktionswert E,_, zugehörte und die genannte Bedingung daher folgendermaßen ansetzen: Es sei für jede Verteilung I=n— » ad, |E A=0 oder A\=n—1 N EN I) = E, ist ein Mittelwert aller Funktionswerte H, welche in der Zelle vorkommen. In welcher Weise dieser definiert wird, muß natürlich angegeben werden; eine Erörterung über verschiedene Möglich- keiten dieser Definition folgt später (siehe $ 4). Es ist aber klar, daß diese Formulierung zur Voraussetzung hat, daß man wirklich mit dem- selben Grad von Genauigkeit, welcher der ganzen statistischen Berechnungsweise innewohnt, die verschiedenen Funktionswerte innerhalb einer Zelle durch einen einzigen Mittelwert E, ersetzen kann, daß also in der Zelle nicht Punkte mit allzu verschiedenen Funktionswerten vorkommen; dies 396 A. Szearvassı, aber bedeutet eine wesentliche Beschränkung der Freiheit in der Konstruktion der Zelleneinteilung. Machen wir uns diesen Umstand zunächst an einem einfachen Beispiele klar. Man bestimme die möglichen Verteilungen von N Massenpunkten der gleichen Masse m inner- halb eines Kreises in der Ebene unter der Bedingung, daß jede Verteilung dasselbe Trägheitmoment T bezüglich einer durch den Mittelpunkt normal zur Ebene gehenden Achse aufweise. Sind also &,, &, die Koordinaten eines Massenpunktes, so ist in unserem Falle die Funktion Bl Se) Al In welcher Weise ist nun die Kreisfläche in Zellen zu teilen, damit die Bedingung in der Form II) 1=n-1 N\ mB=L = wo T, das »mittlere Trägheitsmoment eines Punktes der A + 1!" Zelle« bedeutet, aufgestellt werden könne? Die oben erwähnte Einteilung in Kreissektoren entspräche dieser Forderung sicherlich nicht, weil in jeder Zelle Massenpunkte vereinigt wären, deren Trägheitsmomente alle Werte vom kleinst- möglichen bis zum größtmöglichen aufweisen würden. Die einzig mögliche Zelleneinteilung ist viel- mehr die in flächengleiche Kreisringe vermittelst konzentrischer Kreise, und zwar deshalb, weil sich nur in diesem Falle bei fortschreitender Vermehrung der Zellenzahl und Zahl der Massen- punkte das mittlere Trägheitsmoment T, einer Zelle einer bestimmten Grenze nähern würde. Das Problem ist eben kein anderes, als das bei der gewöhnlichen Berechnung des Trägheits- momentes der Kreisfläche mit Hilfe eines bestimmten Integrals auftretende, die geeigneten Integrations- variabeln zu finden. | Man erkennt sogleich, daß allgemein eine Zelleneinteilung, welche die Aufstellung der Bedingung Il) ermöglicht, nur erreicht wird durch Konstruktion der Hyperflächenschar Een = konst Eine Zelle wird begrenzt durch zwei benachbarte Flächen dieser Schar, eventuell noch durch Stücke der Berandung. Ein geometrisch besonders einfacher Fall liegt vor, wenn — wie in dem eben angeführten Beispiel — die Berandung des Raumes selbst eine Fläche der Schar ist. 3. Wir stellen uns nun das Problem, jene Verteilung der Elemente zu finden, welche am häufigsten vorkommt, also die »wahrscheinlichste« ist. Bei der Lösung dieses Problems müssen wir jedoch die beiden Fälle, die wir im vorigen Paragraphen unterschieden haben, gesondert behandeln.! 1. Es wird die Verteilung gesucht, für welche z ein Maximum ist, wenn gleichzeitig die Bedingung I) besteht. Das heißt, man suche jene Zahlen w,, für welche \=n—1 S w,|g w, = Minimum pa A=0 A=n—1 Sy HUN pa 0 Die Lösung wird geleistet durch die folgenden zwei Gleichungen für die Variationen 6 w;: =n—1 ni a S \ (lg wm, + )Em—0. N om, —0. u] m) A\—=0 \=0 1 Vergl. hier und an einigen folgenden Stellen das schöne Buch von Jeans: The dynamical theory of gases. Grundlagen der statistischen Mechanık. 397 Diese beiden Gleichungen werden in bekannter Weise in eine einzige zusammengezogen, indem man die zweite mit einem noch unbestimmten Faktor x multipliziert und zur ersten addiert: A—=n—1 y (gm +1 +WIm—d. — 1=0 Aus dieser Gleichung, welche für beliebige Werte der öw, bestehen soll, folgt mit Notwendigkeit gem +1 +20 WE Pa) oder — ,-—-( ne), also konstant. Der Wert der Konstanten folgt aus I), nämlich 1 MNZzZE—o 1) N 2. Man finde die häufigste Verteilung, wenn gleichzeitig die Bedingungen ]) und II) zu erfüllen sind. Das heißt, es sind die w, zu bestimmen aus A=n— » w, |g w, = Minimum 1=0 \=n—1 \=n—1 S' W, zZ ıl, N N n,E, =E. Va, Zn) 0 \=0 Für die 6w, gibt dies die drei Gleichungen i=n—1 A=n—1 i=n—1 » (lg m, + 1)dEm—0, N om, —(, N E,öm = 0; Zi Zar 1=0 = 1=0 und wenn man die zweite und dritte respektive mit den unbestimmten Konstanten %, 1 multipliziert und zur ersten addiert, erhält man \=n—1 N (gm, +1+%+uBE)dm=0, 1=0 das heißt gemy+1il+tx+peBb=0. Führt man also die Konstante az e (1) ein, so wird na 2... nn). 2) Die noch unbekannten Konstanten a, u sind aus I) und II), das heißt aus den beiden Gleichungen \=n—1 a N erh —1 3) 1—0 I=n—1 Na \ He-A—E 4) = zu bestimmen. Aus diesen Gleichungen sind nun freilich @ und p nicht explizit darzustellen, wenn die Funktion H(&,, &...&,) oder, was dasselbe ist, E, als Funktion des Index A nicht speziell 398 A. Szarvassi, gegeben ist. Dabei ist noch zu bemerken, daß im allgemeinen die Lösung 2) nicht die Bedingung erfüllen wird, daß N w, eine ganze Zahl ist; es ist dann im Sinne der statistischen Natur des Problems an Stelle des aus 2) folgenden Wertes Nwr die nächste ganze Zahl substituiert zu denken. 4. Wir wollen nunmehr auf das letzte Problem näher eingehen, indem wir die Gestalt der Funktion H(&, &...$) spezialisieren. Dieselbe soll eine positiv definite quadratische Form der Veränderlichen .S, sein, nämlich Sn fer > In 10 . mn a er Ila) mit gegebenen Konstanten c,, C,...c,. Ferner sei die den betrachteten Raumteil umschließende Fläche eine aus der Schar Ha 2.0.) —koust und zwar speziell die Fläche Gert... 10220, II) Nun sind nach den Auseinandersetzungen des S 2 als Zellen zu wählen volumgleiche Räume, welche zwischen je zwei aufeinander folgenden Hyperellipsoidflächen ,8+08+...+c0,8 = konst. liegen. Wir teilen also den von der Fläche IIb) eingeschlossenen Raum in n schalenförmige Teile, indem wir die n-1 Hyperflächen Gekoer...r,2 20 00 Lern) 9) legen und haben nun die Konstanten G, der Bedingung zu unterwerfen, daß alle zwischen irgend zwei aufeinanderfolgenden Flächen der Schar 5) liegenden Ellipsoidschalen dasselbe Volum haben sollen. Das Volum der A" Schale berechnen wir als Differenz der Volumina der beiden Ellipsoide, welche bezüglich von den Flächen en SHE, + A EICHE — 9 ©, und C, 2-6, + es ce —9 Be eingeschlossen werden. Zur Bestimmung des Rauminhaltes des ersten Ellipsoids haben wir das r-fache Integral 1% fei Den: Hg to85r...1,—20 zu berechnen; dasselbe ist ein sogenanntes Dirichlet'sches'! und hat den Wert Analog ist das Volum des von der zweiten Hyperellipsoidfläche eingeschlossenen Raumes (2 zyri2 T (+ 5 1 Siehe z. B. Serret, Differential- und Integralrechnung, 2. Auflage, II, $ 1 (CC, Euer BL [e7} @) oO Grundlagen der statistischen Mechanik. 399 Die von den beiden Flächen eingeschlossene hyperellipsoidische Schale hat also das Volum (& mr r | 1+ en Alle diese Schalen sollen den gleichen Rauminhalt haben; daher bestehen die Gleichungen: Gi en een ern. — 02 CH. Drücken wir alle G durch das als bekannt anzunehmende C, aus, so erhalten wir also 1 = (1.62... 2 (GP— OB): a: = Op. 6) n Nun ist E,_, jener Wert der Funktion H (&,, &...&,), der allen Elementen in der X-ten Schale gemeinsam zugeteilt werden soll. also ein Mittelwert der Funktionswerte aller Punkte innerhalb dieser Schale. Derselbe ist also insolange nicht bestimmt, als nicht gesagt ist, wie dieser »Mittelwert« berechnet werden soll. Drei Berechnungsweisen zeichnen sich durch ihre Einfachheit vor allen aus: man setze nämlich den Wert von E,_, gleich dem Werte der Funktion H an einer der beiden die Zelle begrenzenden Schalen oder gleich deren arithmetischem Mittel, also entweder usb er yy=b oder nn (SEO) Auf jeden Fall ist nach 6) B=nn7?2r7rC, BESOFaRE)), 7) wo 9, je nach der getroffenen Wahl einen der drei \Verte a = Mir 3a) oder 9%, = (+ 1)?r 85) 1 oder = 02 +QA+1)N) Sc) haben wird. Der erste Fall ist dadurch ausgezeichnet, daß der Wert E, der ersten (innersten) Zelle mit H(o, o,...o) übereinstimmt, also null ist; der zweite dadurch, daß der Wert E„_, der letzten (äußersten) Zelle mit C,, dem Werte der Funktion H an der Berandung, übereinstimmt; beim dritten Fall findet weder das eine noch das andere statt, er hält die Mitte zwischen den beiden anderen. Die Verteilung wird natürlich im allgemeinen in jedem der drei Fälle etwas verschieden ausfallen. Eine Wahl zwischen demselben wollen wir an dieser Stelle noch nicht treffen." Daß außer diesen . Definitionen noch unendlich viele andere möglich sind, ist klar. Durch Gleichung 7) ist E, als Funktion des Index X bestimmt. DO. Der im vorigen Paragraphen betrachtete Spezialfall führt nunmehr für das zweite Maximum- problem des $ 3 zu folgender Verteilung (siehe Gleichung 2): a/r 9) n,=4a eirar CHn wobei sich die Konstanten a, u aus den Gleichungen bestimmen: Y\=n—l N en 7 10) en A\=n—1 2 NaC, n- = D ne auCnn " — RB. 11) 1—0 1 Siehe $S$ 20, 22, auch 6. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. ou [| 400 A. Szarvassı, Die explizite Darstellung von a und p aus den beiden letzten Gleichungen ist bei beliebiger Dimensionszahl #* nur angenähert möglich. Bloß für r=2 wird die Aufgabe verhältnismäßig einfach. Diesen Spezialfall wollen wir also zunächst abtun. Für r=2 lauten die Gleichungen 10) und 11), wenn man abkürzungsweise Eial: Cnn-i — % E HE N setzt, je nach der Definition von %, durch 8a), Sb), 8 cc) \=n—1 entweder ZN N \ AR N) A=n—1 aCc„n! » N = & I=0 oder ni ee a > | ya \—=0 \=n—l aC,nı N Q+l)Ppt=e Lu) 1—=0 oder A—=n—1 1 a 3 vl A=0 \=n-1 as a0, Ni N + a Bi .E 2 Ne Da nun In rI=n—1 In | a — li n == n SEN — 1— Dee Den ar Draw 1=0 7 \=0 ! A=0 ! ferner Y\=n-1 S| ne en 0 A = = „n—1 —jl all \ N nt + (nm )Y 2 +nK" 10 de: nl, \ a 1 il pp” 1 1 n N Re Se N + (n—1)y I — 1-7 1 N z >) Ip 2 = I 0 (1 Y) 1 Y so lassen sich @ und y in jedem der drei Fälle im Prinzip explizit berechnen. Die Berechnung wird besonders einfach in dem praktisch stets realisierten Fall, daß m eine große Zahl ist. Da nämlich Y ein echter Bruch ist, kann man 7” neben 1 vernachlässigen und man erhält im ersten Falle (u, =) [7 — — Ü En 0.C,ni — 1—Y =8 din: Grundlagen der statistischen Mechanik. 401 demnach Y == u e+ (,n7! oder n e £ w= — lg |1l+ =) 12a) G; ne) N 13a) ne+C, Für „=ı+ 1 (2. Fall) hat man die Gleichungen ee I aCc„nT! U == DT My daher _ 86,0 und \ n=— 2 1g en 125) C, S REN 135) ne—C I; 2m: daher 2e—(,„n 2e+(C,nT! I 2n n 2 ee lg a Kanye r 12 C, iz 4 Cu ” 2 me a — 2.6, An? e?— (2 0) 6. Bei beliebiger Dimensionszahl r muß man zur expliziten Berechnung von a und y. die in 10) und 11) auftretenden Summen näherungsweise durch Aggregate von verhältnismäßig wenigen Gliedern darstellen können. Dies gelingt in zwei Extremfällen: wenn die Größe u C, n-* entweder besonders groß oder besonders klein ist. Im ersten Fall genügt es, von den Summen die ersten Glieder zu nehmen, da die Summen- glieder rasch klein werden. Nennt man 2 WORNT=S, so sind 1\=n—1 > er —e Sal Hess) Ferse W)-L...) 14) i1=0 402 4A. Szavrvassi, und A\=n—l \ NS EN — 54, % — 5 (u, —0,) Do -5 (2, — 0) \ = ee, EIN) ae 2 a 15) Karl \ %o %) / durch wenige Glieder mit hinreichender Annäherung darstellbar. Für die durch 8a) gegebene Definition von o, ist natürlich «u, =0 und in der letzten Summe erscheint dann statt »,e”°% als Faktor u, e=*"ı herausgehoben. Im zweiten Falle, also wenn s eine kleine Zahl ist, ist das geeignete Instrument für die annäherungsweise Darstellung die sogenannte Euler’sche Summenformel!, welche von der Approxi- mation der Summe durch ein Integral ausgeht: S(a)+fla+h)+fla+2h)+. .+flb-h) = RE ! R = lee + A, (f(b)-f(a)) + A,h(f! (6) — f(a))+...+ 1 Ja + A h2+=2 (eEZ2) (b) — fer (a)) == PRoxs wo bza+nh und das Restglied By = Ay, h= [fe 9%lka en) HfE9B Hh+Oh+... +9 (En +0n)] VEN Die Koeffizienten A,, A,... sind durch Bernoulli'sche Zahlen ausdrückbar und‘ nehmen an Größe mit wachsendem Index rasch ab; es ist a a ee. und Ar ren, 2 In der Anwendung auf unseren Fall ist 4=0, h=1 zu setzen. Indem man für o, eine der drei durch 8a), Sb), 8c) gegebenen Darstellungen als Funktion des Index X wählt, erhält man für die erste Summe —=n—1 N N es =[ ER di+A, (eTsn —e=%) — SA, (0, esan — al, e7:%) — Lı 0 SE) — SA, (0 — 35ay a, + S? a) en — (a —3S h+ Sa )e ht... ; dabei sind die Ableitungen der Funktion a, nach x mit 4, o!... und deren Werte an einer Stelle x—n mit 0, a... bezeichnet. Die Reihe wird je nach dem angestrebten Genauigkeitsgrade bei einem bestimmten Gliede abgebrochen. Eine besondere Vereinfachung ergibt sich noch, wenn man wieder wie im vorigen Paragraphen, die Voraussetzung einführt, daß zn eine sehr große Zahl ist, so daß man e7‘%r neben der Einheit vernachlässigen kann. Man kann dann schreiben \=n—1 ES ar \ - 00 k r f 2 es =/[ erde A, en rd, sae at ...; 16) 0 NO die obere Grenze des Integrals ist im Sinne der letzten Voraussetzung unendlich gesetzt worden. I S, z. B, Enzyklop. d. math. Wiss., I, E 11, Grundlagen der statistischen Mechanik. 403 Die andere Summe kann unter Einführung derselben Voraussetzung in analoger Weise angenähert werden: Y=n—l oo y - I nl er, 6, ER —A, SCH) char nee: 17) — 0 Da) Hat man die in 16) und 17) vorkommenden Integrale als Funktionen von s berechnet, so erhält man durch Einsetzen der Summen in 10), 11) zwei mit beliebiger Annäherung giltige transzendente Gleichungen, aus denen man a und s, also auch n bestimmen kann. Es ist klar, daß man die Formeln 16), 17) nur anwenden kann, wenn die Ableitungen oL, a... an der Stelle x—=0 endlich bleiben. Dieser Forderung entspricht aber nur die Definition 85), welche also vor allen anderen durch besondere Einfachheit in mathematischer Hinsicht ausgezeichnet ist. In jedem anderen Falle muß man natürlich die Summe in zwei Teile teilen: an Ani > es = e% + > ei Ä - \=0 1=0 und auf den zweiten Teil die Euler’'sche Summenformel anwenden; in dieser kommen dann nur die stets endlich bleibenden Ableitungen o/, o/... an der Stelle »= 1 vor. Ein besonderer Fall tritt ein, wenn r eine große Zahl ist. In diesem Falle ist — gleichgiltig welche der Definitionen 8a), 8b), Sc) man zugrunde legt — selbst für sehr große Werte von \ nahezu le Dann erhalten die Gleichungen 10), 11) mit großer Annäherung die Form Be N 10 A) n=— 11.4) Aus diesen lassen sich zwar a und u nicht mehr gesondert berechnen. Dies ist aber auch zur Bestimmung der Verteilung nicht mehr nötig, denn aus 9) folgt = oa Gr, also nach 10A) my — 9A) n identisch mit 1). Das heißt bei hoher Dimensionszahl des Zustandsraumes nähert sich die Verteilung jener, welche ohne die Bedingung II) vorhanden wäre; sie wird gleichförmig und un- abhängig von der gegebenen Funktion H(&, &...&). Aus 7) und 11_A) aber folgt M=0,= Ei : 7.4) N das heißt, man erhält denselben Wert für E,, wie wenn man von vornherein allen Elementen denselben Anteil von E zugeteilt hätte. SI Sinngemäß nennt man den Ausdruck A=n—1 ml! - » 27 y A=0 3 =0 wo f, den Wert einer Funktion f(&,, &...&,) in der A + Iten Zelle bedeutet, den statistischen Mittel- wert der Funktion f im Raume ®, So besagt Bedingung IN), daß der Mittelwert der Funktion 404 A. Szarvassi, HE, &...5,) im Raume Q den Wert haben soll. In gleicher Weise wollen wir nun den Mlittel- wert irgendeines Gliedes c,& in dem Ausdruck Ila) der Funktion H (&,, &,...&,) berechnen. Zu jeder Mittelwertsberechnung gehört, wie in $ 2 auseinandergesetzt ist, eine bestimmte Zellen- einteilung, welche die selbstverständliche Voraussetzung zu erfüllen hat, daß innerhalb einer Zelle die Verteilungszahl w, sowie der betreffende Funktionswert f, als konstant betrachtet werden können. So haben wir in $ 4 die zur Berechnung des Mittelwertes von H (&,, &,...£,.) in Ila) gehörige Zellen- einteilung als eine solche in hyperellipsoidische Schalen erkannt und mit Hilfe derselben -auch die Verteilung w, gerechnet. Densalben Umstand haben wir jetzt auch bei der Berechnung des Mittel- wertes von (,&, zu beachten. Wir haben also eine Zelleneinteilung zu wählen, so daß innerhalb einer Zelle erstens die Verteilungszahl w,, zweitens der Wert der Funktion C,& konstant ist. Der ersten Bedingung für sich wird genügt durch die genannte Einteilung in Hyperellipsoidschalen, der zweiten für sich durch eine Einteilung vermittelst Hyperebenen der Schar ee lkonsie d. h. von Hyperebenen senkrecht zur &,-Achse. Unsere Einteilung muß diesen beiden Einteilungen gleichzeitig angehören, das heißt, sie muß bestehen aus den Räumen, welche aus der ersten mit Hilfe der Hyperellipsoide +5 +...+0,&Z konst. gewonnenen Einteilung durch die zweite mittels der Hyperebenen Er konsk konstruierten herausgeschnitten werden. Die Fig. 1 gibt für den Fall des dreidimensionalen Raumes durch einen ebenen Schnitt, der die &,-Achse und eine andere Koordinatenachse enthält, die Zellen- einteilung wieder. Wie man erkennt, sind jetzt die Zellen im allgemeinen ringförmig bis auf jene, welche die &,-Achse enthalten, und ihre Zahl ist viel größer als bei der ursprünglichen Einteilung, nämlich 2n (n + 1). (Damit also in jeder Zelle noch immer viele Elemente liegen, genügt es jetzt nicht, daß N)yn sondern es muß N In?) Grundlagen der statistischen Mechanik. 405 Eine Zelle ist begrenzt von zwei Ellipsoidflächen und zwei Ebenen, nur die Zellen, welche die &„Achse enthalten, von einer Ellipsoidfläche und einer Ebene. Die Ellipsoidflächen gehören der Schar he l2...N) an, die Ebenen, welche senkrecht zur &,-Achse die Ellipsoide berühren, der Schar /2Cy. Ca = (Sale) Wegen der Symmetrie genügt es offenbar, die Verhältnisse auf der positiven Seite der &,-Achse zu untersuchen. Man erkennt, daß die Zahl der Zellen, welche zwischen den Hyperebenen liegen, n — ı. beträgt. Für alle diese ist der Wert der Funktion c,&, deren statistischer Mittelwert gebildet werden soll, als konstant, und zwar beispielsweise (+ („+1 anzunehmen. Die Zellen dieser Schicht werden gebildet durch die m — p Hyperellipsoide ar ano, Were 2a) Wir nennen nun %, die Zahl von Elementen, welche sich in jener Zelle der betrachteten Schicht befinden, die zwischen den beiden Hyperellipsoidflächen mit den Konstanten C, und G,;, liegt, und setzen BEN Wy N N ’ dabei muß stets \=>u sein. Zu dem gesuchten Mittelwert trägt dann die betrachtete Schicht den ‚Wert bei \=n—1l N—n—1 a S \\ D Wyy- (Cu St Cy+1) —— (O% Ar ER) \ Wi; on = y und der ganze Mittelwert beträgt also pn \—n—il a mente reon » My. 18) Do nl Die Zahlen w,, hängen aber in einfacher Weise mit den Verteilungszahlen w, zusammen. Denn Nw, =», ist die Zahl der Elemente in der Schale zwischen den beiden Hyperellipsoidflächen mit den Konstanten G, und O4; Nm. =m,. aber ist die Zahl der Elemente in einem Teile dieser Schale, nämlich jenem, der zwischen den Hyperebenen mit den Konstanten (, und (,,, liegt. Voraus- setzungsgemäß ist aber die Verteilung innerhalb der ganzen Schale als konstant anzunehmen. Folglich verhalten sich die Zahlen ı,, und m und daher auch die Zahlen w,, und w, wie die zugehörigen Volumina. Nennen wir also das Volum der ganzen Schale @,, das Volum der Zelle aber, welche aus dieser Schale von den beiden genannten Hyperebenen herausgeschnitten wird, ©, so ist 2 en 19) De N 8. Berechnen wir das Volum ®, „. Diese Rechnung läßt sich folgendermaßen führen: Die Hyperebene 26, u \ 3 406 A. Szarvassi, schneidet von den beiden Hyperellipsoiden a a le ö a a ee AUCH zu je ein Segment ab. (In dem ebenen Schnitt derFig. 1 sind die Ebene mit AB, die Segmente mit CDE und FG H bezeichnet.) Bilden wir die Differenz der Volumina beider Segmente, so erhalten wir den Teil der Schale @,, welcher sich nach der positiven Seite der &,-Achse hin auf die genannte Hyper- ebene aufstützt. Machen wir das Analoge mit den beiden Segmenten (in der Figur LZDMundNGP), welche von der Hyperebene (IK der Figur) abgeschnitten werden; wir erhalten so den Teil der Schale @,, welcher sich auf die Hyperebene mit der Konstanten C,,, aufstützt. Schließlich ist dann das gesuchte Volum der Zelle @, . die Differenz beider so erhaltenen Teile der Schale @&,. Nennen wir also 5,A=p) das Volum des Segments einer Hyperellipsoidfläche mit der Konstanten C,, welches von der Hyperebene mit der Konstanten (, auf der positiven Seite der &,-Achse abgeschnitten wird, so ist NR _— +1 iu I SM IVEL +1, +1 = Sı. pt1* 20) Wir beginnen etwa mit der Berechnung von S,.; und zwar rechnen wir das Volum des Segments als Differenz der Volumina eines Sektors und eines Kegels (in der Fig. CLDEC=OCDEO-—OCEDO.. Zur Berechnung machen wir zunächst die Transformation . Na el 6, = Übpeso VerEr — In, so daß im Raume der 9, 1... aus den Ellipsoiden Kugeln, also aus dem Ellipsoidsektor ein Kugel- sektor wird. Nunmehr führen wir Polarkoordinaten ein durch den Ansatz! Nz==lplsinlor Ne+ı —=P COS Bx41 SIN @xr2 Nr =P COS D,;1 COS By4>2...COS ®, sin ®, NP COS By44ı COS Byr9...COS ®, COS ®, Sin ®, Neı = PCOS Px+1 COS ®y+9...COS Pr COS ©, COS B,...COS ©, 1 Das Volumelement dieses r-dimensionalen Raumes lautet dn, dn,. .dn,=p"tcos’”"?w,,1C0S”°p,45..cos*"19,cos*"*"u,..cosw, »dpdYo, do,..do, 140,41 40,;>. .do,. Das gesuchte Volumen des Sektors hat daher den Wert FA (r) m lem COSY7? W441 COS” 3 Wy49...C0OS %, > dp do, d%,...d0, ı Alzrı...dU, und es handelt sich noch um die Bestimmung der Grenzen des Integrals. ı Ein Polarkoordinatensystem hat immer eine ausgezeichnete Achse. Danach kann man im dreidimensionalen Raume drei verschiedene Polarkoordinatensysteme einführen, je nachdem die X-, Y- oder Z-Achse zur Achse gewählt wird; die Trans- formationsformeln lauten entsprechend im ersten Fla #+=psind, y=pcos#%sindo, <=Pcos»# cos b im zweiten Fal y—=psind, z2=pcos»sind, 7=pcos# cos b im dritten Fl 2=psindg, z=pcos#®sind, y=pcos»#cosh. Analog gibt es im r-dimensionalen Raum r verschiedene Polarkoordinatensysteme. Oben ist aus naheliegenden Gründen die "n»-Achse zur Achse des Koordinatensystems gemacht worden. Grundlagen der statistischen Mechanik. 407 Nun ist der Schnitt der Kugel Ntn+...:+%=2G mit der Ebene die Kugelfläche niedrigerer Dimension Yrnt Father tn =2 (GG) oder in Polarkoordinaten ER COS ©, ,,ı = I — ft G N ı © Drau . I RR TOR E T Demnach ist in bezug auf p von OÖ bis 2 C,, in bezug auf v,;, von arc cos y 2 nn G 2 zu integrieren, während der Rest des Integrals (r— 2) I u [os Dyr2...COS By 9 dl Alyız- . .dQ, > u [2 die Oberfläche einer Einheitskugel im r — 1 — dimensionalen Raum bedeutet, also identisch ist mit Zi (=) 5 © « T us Ka, 2} Obwohl man bereits hier das für uns allein Wesentliche, nämlich die Symmetrie des Mittel- wertes M hinsichtlich der r Achsen &, &...$,, erkennt, soll die Rechnung der Deutlichkeit wegen doch etwas ausgeführt werden. Das Volum des Sektors ist > W—1)r ’ VELw er —— ' ne BT COST Bo dern. — . T | BE ) 0 arc cos Cy Nici EN 2 IF @—AM)c? (DO) dx 2 0) vl —47 = vr—1 sT | 1+ —— 2 Mit Hilfe der Rekursionsformel N [om \V ©; v3 [0 nz eg vr N v1: r—2\6G Ci r—2 Jo vi-r ! Man kann diesen Ausdruck leicht aus dem im $ 4 verwendeten für das Volum eines Ellipsoids im »-dimensionalen Raum herleiten. Wie man aus diesem sogleich erkennt, ist das Volum einer Kugel vom Radius R im r — I-dimensionalen Raum Kl 2 T rt: 3 2 andrerseits läßt sich dieses Volum darstellen in der Form R r—1 E e= do dior== a Ö, 0 Jo v—| wenn do ein Öberflächenelement, OÖ die Öberfläche der Kugel ist. Durch Vergleich beider Ausdrücke ergibt sich für O der obenstehende Ausdruck. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band, or (op) 108 A. Szarvassı, findet man schießlich das Volum des Kugelsektors zu FR, 2 I TUR Kr 1 ME: (Ch D RR) (05 2) [000 a r n % Bl G) r—2\ (ES NUN GH) VEN Cy \ = \ ka / ji (ZI) (ORWE 2 N war si (r—4)(r—6) \ (Ei wo =) (FE) N Te j IKEEN ar ) \ ) - — are sin 2) für gerades r, (r—2) (r—4)...4.2 2 V C,) : iD). RC r—3) r—5)...4.2 Ha ( ) I In für ungerades r, N NG! 5 3 Y : £ V— 3 und der Klammerausdruck im ersten Fall ER Il, im zweiten — ] Glieder hat. D) Wir schreiten hierauf an die Berechnung des Kegels. Dieser wird ebenso berechnet wie der Sektor, mit dem einen Unterschied, daß in bezug auf pr zur inteerieren ist von p= Obisp — v2C, HR sin % +1 Das Volum des Kegels hat daher den Wert v—i V 2 Cu —— sin 24+1 £ (a De En a 2 = In _coS je Dari dy4ı ! nn An f Ga arc cos Cu 0 ID il Ne | Eee Nasen ri / a 2 yZ r—1 Kal TaSE COSE ERDE Dem MEN... _ med 2 a 1\ (2 a) ‘fi SL en = 3 VG, (G—- GT « 7 iR en are cos 1 a sin? Py+1 Zu 2) Da Durch Subtraktion dieses Ausdrucks von dem obigen für das Volum des Sektors erhalten wir das Volum des Kugelsegments im 1, -1%-...7,-Raume. Das gesuchte Volum des Ellipsoidsegments S;, im Raume der &, &...&. erhalten wir dann durch Multiplikation mit (c, RT. So be- kommen wir v—1 arm 2 a > - C, = a? el) - TaN "+ 5 % ei KB 2 — 5 Se D) PR De EN 2 1 HIHI ne a u, “all, 21) & © r—2 ©) (—2)(—4) Gy f 1 Eine Probe auf die Richtigkeit der Rechnung liegt darin, daß für —=0 das Segment Sı, in das Volum des halben Ellipsoids übergehen muß, welches nach $ 4 den Wert hat ER / . Ben K "+ n Pii+ N = v® T(i+n). Grundlagen der stalistischen Mechanik. 409 Indem man in diesem Ausdruck statt X, p entsprechend X + 1, respektive » + 1 schreibt, erhält man auch sogleich die Ausdrücke Sy, A,u+ı und S+ı, „+ı und aus diesen nach 20) das Volum der Zelle &,,. Damit ist aber auch nach 19) my, und nach 18) der gesuchte Mittelwert M gewonnen. Ohne uns auf die spezielle Form der so erhaltenen Ausdrücke näher einzulassen, wollen wir nur eine Eigenschaft derselben hervorheben. Der Ausdruck 21) enthält außer den Größen r, G, C, nur ( .c,) =; mit diesem Faktor erscheint also auch Q,, multipliziert. Derselbe Faktor kommt aber auch in dem Ausdruck für @, vor, so daß der Mittelwert M den Faktor gar nicht mehr enthält. In anderer Weise aber treten die Größen c,, C,...c, in den Ausdruck für M überhaupt nicht ein. Dem- nach erscheint in diesem Ausdruck die &,-Achse in keiner Weise ausgezeichnet; wir hätten denselben Wert für M erhalten, wenn wir den Mittelwert eines anderen Summanden in dem Aus- druck IIa für H(&,, &...&,) gesucht hätten. Also ist der Mittelwert eines jeden c,„& für alle Wzentenn= 2, 2.5 densellbe. Dieser Mittelwert kann daher sofort angegeben werden: er beträgt den r-ten Teil des Mittel- wertes von 2H (&, &...&,) und ist somit M=®% — 22) YN Man erkennt, daß dieser Satz aus der geometrischen Tatsache fließt, daß das Segment Sy für alle » Achsen des Hyperellipsoids denselben Inhalt hat. Auf die zweidimensionale Ebene angewendet, lautet der Satz so: Teilt man die große und die kleine Halbachse einer Ellipse im selben Verhältnis und zieht durch die beiden Teilungspunkte je eine auf der betreffenden Achse senkrechte Sehne, so werden durch beide Sehnen inhaltsgleiche Segmente abgeschnitten. d: Ehe zur Anwendung der vorstehenden Überlegungen auf die statistische Behandlung physika- lischer Erscheinungen geschritten wird, möge noch eine Bemerkung über die Wahl der Zellenzahl n Platz finden. Während es nämlich in der Natur des statistischen Verteilungsproblems gelegen ist, daß der Raum @, in welchem die Verteilung vorzunehmen ist, sowie die Zahl N der zu verteilenden Elemente als gegebene Größen anzusehen sind, ist dies mit der Zahl der Zellen, in welche der Raum eingeteilt gedacht wird, nicht der Fall. Die Zelleneinteilung ist zum Zwecke der Durchführbarkeit der statistischen Methode erst geschaffen worden und die Zahl der Zellen ist daher zunächst vollkommen willkürlich. Zwei Umstände sind es jedoch, welche diese Willkür hinterdrein beschränken. Der erste ist die Verwendung der Stirling’schen Formel. Bekanntlich gilt diese strenge erst im Grenzübergang zu einer unendlich großen Zahl von Elementen. Da wir es stets nur mit einer endlichen Zahl solcher zu tun haben, werden wir bei Anwendung der Formel einen Fehler begehen, der um so kleiner sein wird, je größer die Zahl der Elemente ist. Indem wir nun die Stirling’sche Formel auf die Zahl der in einer Zelle befindlichen Elemente angewendet haben, mußten wir voraussetzen, daß diese hinreichend groß sei, um die Anwendung der Formel zu ermöglichen. Dies bedeutet, genauer gesagt. folgendes: Lassen wir höchstens eine bestimmte Größe des Fehlers zu, so darf die Zahl der in einer Zelle befindlichen Elemente nicht unter einen gewissen Grenzwert herabgehen; oder, da die Gesamtzahl der Elemente N vorgeschrieben ist, so darf das Volum einer Zelle nicht unter einen gewissen untern Grenzwert sinken, also die Zahl n der Zellen nicht über einen gewissen oberen Grenzwert steigen. Der zweite Umstand, welcher die Willkürlichkeit von nm oder N einschränkt, tritt nur bei dem spezieileren Verteilungsproblem auf, bei welchem die Verteilung der Bedingung II) unterworfen ist. In diesem Falle wird nämlich allen Elementen innerhalb einer Zelle derselbe Wert E, der Funktion H(&,, &-..8,) zugeschrieben, zum Beispiel das arithmetische Mittel der Funktionswerte an den Grenzen 410 A, Szsarvassi, der Zelle, welche letztere ja der Schar H(&,, &,...&) = konst. angehören. Durch dieses der statisti- schen Methode eigentümliche Verfahren begeht man aber einen Fehler, denn strenge genommen, gehört jedem Elemente ein etwas anderer Funktionswert zu. Es ist klar, daß dieser Fehler um so größer wird, je größer die Zelle gemacht wird, weil um so mehr Elemente mit verschiedenen Funktionswerten in dieselbe Zelle gesperrt werden. Läßt man also wieder eine gewisse Maximal- größe des Fehlers zu — wobei übrigens vorher noch genau festzulegen ist, wie die Größe des Fehlers gemessen wird — so darf die Zahl der Elemente pro Zelle nicht über einen gewissen Grenzwert steigen; d. h. bei fester Gesamtzahl N der Elemente darf das Volum einer Zelle nicht über eine gewisse obere Grenze steigen, die Zahl » nicht unter einen gewissen untern Grenzwert herabsinken. Man erkennt so, daß der Spielraum für die Zahl der Zellen oder für das Volum einer Zelle sowohl nach oben wie nach unten beschränkt ist. Es liegt also nahe, eine Einteilung zu wählen, bei welcher beide Sorten von Fehlern gleichzeitig, das heißt der Gesamtfehler möglichst klein ist. Tut man dies, so gelangt man bei vorgegebenem @ und N zu einer ganz bestimmten Zellengröße als Optimum. Natürlich muß vorher festgelegt sein, welcher exakte Sinn der Forderung, »den Gesamt- fehler möglichst klein zu machen«, beizulegen ist. Il. Teil. 10. Indem wir nunmehr darangehen, die bisherigen rein formalen Überlegungen auf physikalische Massenerscheinungen anzuwenden, haben wir es als unsere wichtigste Aufgabe anzusehen, die wenigen, aber ernsten und gewichtigen Voraussetzungen, auf welchen jene Überlegungen beruhen, uns klar vor Augen zu führen. Es sei ein Kollektivgegenstand von N physikalischen Systemen gegeben. Der Zustand eines jeden derselben werde durch Angabe der Werte von r Veränderlichen beschrieben. Die Systeme seien gleichartig, so daß alle dieselben 7 Veränderlichen zur Beschreibung des Zustandes benötigen und sie sich in physikalischer Hinsicht nur durch die Zahlenwerte der Zustandsveränderlichen unter- scheiden. Tragen wir den Wertkomplex dieser r Zustandsvariabeln für ein jedes System als Punkt in einem r-dimensionalen Raum ein, so erhalten wir N Punkte, die »Phasenpunkte«, welche in einem irgendwie begrenzten Teil dieses Raumes liegen. Ein jeder Punkt repräsentiert ein System in einem bestimmten Zustand, einer bestimmten »Phase«; eine Veränderüng der Lage eines Phasenpunktes bedeutet eine Zustandsveränderung des zugehörigen Systems. Wir können also die N Systeme — oder ihre sie ersetzenden Phasenpunkte im Zustandsraume — als die Elemente einer Verteilung wählen und auf sie die Überlegungen des vorigen Abschnitts anwenden. Für eine solche statistische Unter- suchung verschiedener Verteilungen der N Systeme ist aber die selbstverständliche Voraussetzung, daß ein und dasselbe System der Reihe nach verschiedene Zustände annehmen kann. Dies aber ist nur möglich, wenn ein bestimmtes System als solches individualisierbar und von den übrigen unterscheidbar ist, also nicht etwa bloß durch den speziellen Wertekomplex der Zustandsvariabeln, der ihm gerade zukommt, definiert ist. So zum Beispiel kann ein Molekül eines Gases der Reihe nach verschiedene Lagen im Raume und verschiedene Geschwindigkeiten annehmen, also verschiedene Zu- stände durchlaufen; ich kann es aber trotz der Verschiedenheit dieser Zustände immer als dasselbe Molekül erkennen, beispielsweise an seiner Nummer, wenn ich die Moleküle numeriert denke.! Wäre dies nicht der Fall, so hätte man es ja gar nicht mit einer bestimmten Zahl N von Systemen 1 Es muß eben die logische Existenz des Systems unabhängig von seinem momentanen Zustande feststehen; was natürlich weder mit seiner empirischen, noch mit seiner metaphysischen Existenz etwas zu tun hat, Grundlagen der statistischen Mechanik. 411 zu tun. Diese Bedingung wird beispielsweise erfüllt von einer Raumgesamtheit von Systemen; auf eine solche können wir also die statistischen Untersuchungen des vorigen Abschnittes anwenden. Sie wird aber offensichtlich nicht erfüllt von einer Zeitgesamtheit von Systemen, das heißt von der Gesamtheit aller Zustände, welche ein physikalisches System der Reihe nach durchläuft; eine solche kann also auch nicht unmittelbar Gegenstand eines Verteilungsproblems sein. Gerade diese von der klassischen statistischen Mechanik bevorzugte Gesamtheit bleibt demnach hier‘ ausgeschlossen.! Wollen wir nun eine Raumgesamtheit von N physikalischen Systemen verschiedenen Verteilungen unterwerfen und auf diese die im vorigen Abschnitt auseinandergesetzten statistischen Überlegungen anwenden, so haben wir noch zwei Voraussetzungen zu erfüllen, welche jenen Überlegungen not- wendig zugrunde liegen. Die eine besteht darin, daß die Verteilung der die Systeme darstellenden Phasenpunkte in einem begrenzten Teil des r-dimensionalen Raumes vor sich gehen muß; daß sich also eine geschlossene r— I-dimensionale Fläche angeben lasse, welche einen bestimmten Raumteil vom Inhalt @ abgrenzt und innerhalb deren die genannten Punkte bei jeder Verteilung liegen. Andern- falls hätte die im vorigen Abschnitt bentuzte Einteilung des Raumes in eine bestimmte Zahl z» von Zellen keinen faßbaren Sinn. Die andere Voraussetzung statuiert, wie schon im $ 1 hervorgehoben ist, die Unabhängigkeit der Elemente der Verteilung, also der physikalischen Systeme, voneinander hinsichtlich ihres Zustandes, so daß die Lage eines Phasenpunktes im Zustandsraume ein von den Lagen aller übrigen Punkte unabhängiges Ereignis ist. Die letzte Forderung nun hat die größte Trag- weite: sie hängt innig zusammen mit der Frage nach dem Zweck wie nach der Erlaubtheit statisti- scher Methoden in der Physik und sie liefert das wesentliche Fundament für den Aufbau der statisti- schen Mechanik. Dies soll hier auseinandergesetzt werden. ala Indem die Elemente der Verteilung als »physikalische Systeme« charakterisiert sind, soll aus- gedrückt werden, daß die r Variabeln, welche den Zustand eines jeden solchen bestimmen, gesetzmäßig als Funktionen der Zeit definiert sind. Um den folgenden Auseinandersetzungen größere Klarheit und Bestimmtheit zu geben, wollen wir annehmen, daß diese Gesetze die Form von r Differentialgleichungen erster Ordnung mit der Zeit ? als unabhängigen Variabeln haben — ohne daß hierdurch der All- gemeingültigkeit unserer Untersuchung ein Abbruch geschähe. Diese Gleichungen geben für jedes System die Geschwindigkeit nach Größe und Richtung an, mit welcher der Phasenpunkt im Zustands- raum fortwandert. Die Integration der r Differentialgleichungen gibt die 7 Zustandsveränderlichen als Funktionen der Zeit und der Anfangswerte; das heißt, wäre die Anfangslage des Phasenpunktes im Zustandsraume bekannt, so würde man auch die Bahn desselben zu allen späteren Zeiten kennnen, sowie die Geschwindigkeit, mit der sie durchlaufen wird. Nun ist im Sinne unserer statistischen Untersuchung nicht die Anfangslage eines jeden Phasenpunktes als bekannt anzusehen — wegen der allzu großen Zahl derselben — sondern die Anfangsverteilung der Punkte auf die Zellen des Zustandsraumes, also die Zahl der Punkte in jeder Zelle zu Anfang der Zeit. Durch die Wanderung der Punkte im Zustandsraum wird sich die Verteilung im allgemeinen ändern. Ist diese Änderung der Verteilung übersehbar, das heißt trotz der großen Zahl der Punkte berechenbar? Wenn sie es ist, dann hat offenbar die statistische Betrachtungsweise keine Berechtigung mehr; denn, wenn man die Verteilung der N Punkte auf die Zellen des Zustandsraumes für alle Zeiten berechnen kann, wofern sie einem nur zu Anfang gegeben ist, ist damit auch die Frage nach der Häufikeit irgendeiner Ver- teilung erledigt. Die statistische Schlußweise kann dann nur entweder überflüssig oder falsch sein. Man erkennt nun sogleich, daß dem wirklich so ist, wenn die N physikalischen Systeme voneinander vollständig unabhängig sind. Denn in diesem Falle üben sie aufeinander keinerlei 1 Dies hindert nicht, daß man indirekt auch eine solche Zeitgesamtheit statistisch untersuchen kann, indem man sie auf eine Raumgesamtheit abbiidet. Ein Beispiel für eine solche Abbildung siehe im $ 18. 412 A. Szarvassi, Kräfte aus; und da sie vollständig gleichartig sind, so haben die r Gleichungen, welche die r Zustands- variabeln eines jeden Systems als Funktionen der Zeit bestimmen, genau dieselbe Form; die expli- ziten Ausdrücke der Zustandsvariabeln als Funktionen der Zeit unterscheiden sich einzig und allein durch die Anfangswerte. Das heißt, die Bahnen aller Phasenpunkte haben analytisch dieselben Gleichungen und gehören einer — im allgemeinen — r-parametrigen Schar an. In diesem Falle läßt sich aber aus einer anfänglich gegebenen Verteilung jede spätere berechnen. Wir wollen diese Tatsache durch ein einfaches Beispiel illustrieren. In einem Raume seien N Fadenpendel von der Länge / aufgehängt, welche in Schwingung versetzt werden. Bezeichnen wir die Beschleunigung der Schwere mit g, den momentanen Ausschlagswinkel eines Pendels mit & und setzen wir abkürzungsweise Ya — & ] ’ so ist die Bewegungsgleichung eines der Pendel 2a a 2 +vi—=(. dt? Das System ist also physikalisch durch die beiden Gleichungen definiert: de EN dr Pa dt Der momentane Zustand eines jeden Systems ist durch die beiden Variabeln &, 7 bestimmt und diese genügen für jedes System denselben zwei Gleichungen. Die explizite Darstellung von 5 n als Funktionen der Zeit lautet: ge =asin WE—-8), n= va cos vi 08), mit den beiden Konstanten a, ö, welche durch die Anfangsbedingungen bestimmt werden. Das statisti- sche Problem besteht darin, die verschiedenen möglichen Verteilungen der N Pendel in einem bestimmt abgegrenzten Teil der &-n-Ebene hinsichtlich ihrer Häufigkeit zu untersuchen. Die Ausführung wird wesentlich vereinfacht, wenn wir als Zustandsvariable statt &, 7 die Veränderlichen einführen und die Verteilung in der &,-&,-Ebene studieren. Es möge die Verteilung in dem Teile der Sı-s-Ebene untersucht werden, welcher von einem um den Koordinatenursprung mit dem Radius A beschriebenen Kreise eingeschlossen ist; A stellt also die obere Grenze der bei den schwingenden Pendeln vorkommenden Amplituden dar. Ein Punkt in diesem Gebiete bedeutet den momentanen Zustand eines der Pendel; die Gleichungen dE, a so sind die Bahnen aller Phasenpunkte konzentrische Kreise um den Ursprung; und da TERTIEEND JE.\2 | u) + | =v?a?, N ar) so wächst die Geschwindigkeit, mit der jeder Punkt seinen Kreis beschreibt, proportional dem Radius des letzteren. Demnach bewegen sich die Punkte mit der Geschwindigkeitsverteilung, welche in einem rotierenden starren Körper besteht; das heißt sie ändern ihre relative Lage bei der Bewegung nicht. Daher ist es sehr leicht, sich in jedem Falle von der Änderung Rechenschaft zu geben, welche die Grundlagen der statistischen Mechanik. 418 Verteilung der Punkte in der Kreisebene für eine bestimmte Zelleneinteilung erfährt. So zum Beispiel ändert sich eine ursprünglich gleichförmige Verteilung durch die Bewegung der Punkte überhaupt nicht; ferner ändert sich eine beliebige Verteilung nicht, wenn man als Zellen konzentrische, um den Ursprung beschriebene Kreisringe wählt. Eine statistische Häufigkeitsuntersuchung hat unter solchen Umständen keinen Platz; ihre Stelle hat die wirkliche Berechnung der Verteilungsänderung aus den Bewegungsgleichungen der Phasenpunkte eingenommen. Dies gilt nur dann nicht, wenn r eine eroße Zahl ist, das heißt, wenn die Zahl der zu lösenden Gleichungen zu groß geworden ist. Dann ist eben schon der Ablauf der Vorgänge im ein- zelnen System nicht mehr zu überblicken. Dieses ist nämlich einzig und allein Grund und Motiv zur Einführung der statistischen Betrachtungsweise bei physikalischen Vorgängen: daß die Zahl der zur dirckten Lösung des Problems erforderlichen Gleichungen zu groß ist, um benutzt werden zu können; daß die Dauer keines Menschenlebens hinreicht, um sie aufzuschreiben und zu lesen, und die Kapa- zität keines Menschengeistes, sämtliche Lösungen zu behalten, zu fassen und physikalisch zu deuten. Lassen wir also den singulären Fall, daß schon das einzelne System der Gesamtheit unüberblickbar kompliziert ist, beiseite, so erkennen wir: auf eine Gesamtheit von physikalischen Systemen, welche dauernd und vollständig unabhängig von einander sind, läßt sich die Methode der statistischen Mechanik nicht anwenden. 12. Es hat den Anschein, als ob wir an dieser Stelle unserer Untersuchung in eine schlimme Sack- gasse geraten wären. Einerseits haben die statistischen Überlegungen des ersten Teiles die gegen- seitige Unabhängigkeit der Elemente der Verteilung zur Voraussetzung gehabt; andrerseits aber macht die gegenseitige Unabhängigkeit physikalischer Systeme diese ungeeignet, Elemente eines Statistischen Verteilungsproblems zu werden; wie ist es also möglich, physikalische Systeme den Methoden der Statistik zu unterwerfen? Aber die Schwierigkeit ist nur eine scheinbare. Der Ton des letzten Satzes im vorigen Paragraphen liegt auf den Worten „dauernd und vollständig“. In der Tat sollen die Systeme der Gesamtheit nur so lange und insofern unabhängig voneinander sein, als sie Elemente der statistischen Verteilung sind, aber nicht beständig und überhaupt. Was damit gemeint ist und welches der Kern der ganzen Frage ist, erkennt man am besten an dem klassischen Beispiel der Gesamtheit der Moleküle eines idealen Gases. Jedes Molekül stellt ein mechanisches System vor, welches seine Bewegung im allgemeinen — das heißt wenn nicht gerade ein Zusammenstoß erfolgt? — unabhängig von allen. anderen Molekülen ausführt. Wäre dies aber strenge für alle Zeiten der Fall, gäbe es also keine Zusammenstöße, so läge auch kein Problem der statistischen Mechanik vor. Dieses entsteht erst dadurch, daß je zwei oder mehrere Moieküle während sehr kurzer Zeiten aufeinander starke Kräfte ausüben, also in gegenseitiger Abhängigkeit stehen. Hierbei wird der Bewegungszustand eines jeden der beteiligten Moleküle wesentlich geändert; der Phasenpunkt eines solchen Moleküles wird durch den Zusammenstoß aus der Zelle des Zustands- raumes, in der er sich gerade befindet, heraus- und in eine andere hineingeworfen. Diese durch die Zusammenstöße bewirkte Änderung der Zustandsverteilung unter den Molekülen ist aber von einer Kompliziertheit, die jede Möglichkeit der direkten Berechnung ausschließt; denn bei der letzteren hätte man so viele verschiedene Gleichungen aufzulösen, als Zusammenstöße erfolgen, also eine unge- heuer große Zahl. Jetzt ist also die statistische Methode gestattet, ja die einzig mögliche. Das der- selben zugrunde liegende Unabhängigkeitspostulat wird dabei nicht verletzt, wenn nur die Bewegung der Moleküle zwischen zwei Zusammenstößen unabhängig von den übrigen Molekülen erfolgt und wenn in der Beschreibung dieser Bewegung durch r Gleichungen die ganze Definition des Moleküls als mechanischen Systems besteht. Die Zusammenstöße sind in diesen 414 Ä. Szarvassı, Gleichungen nicht enthalten, sie existieren als physikalischer Vorgang gar nicht, sie spielen nur die Rolle des »Zufalls«, der die Anwendung der Statistik erst ermöglicht!. Das Beispiel der Gasmoleküle ist vorbildlich für alle Gesamtheiten, welche den Überlegungen der statistischen Mechanik unterworfen werden können. Die Gleichungen, welche den Zustand eines jeden Systems der Gesamtheit definieren, müssen dem Unabhängigkeitspostulat Genüge leisten. Durch diese Gleichungen ist das System in physikalischer Hinsicht vollständig definiert und die durch sie beschriebenen Erscheinungen sind die einzigen, welche in Rechnung gezogen werden. Außer ihnen aber muß ein Vorgang existieren, durch welchen immer wieder für sehr kurze Zeit irgend eines oder mehrere der Systeme seine Unabhängigkeit verliert und eine wesentliche Änderung seines Zustandes erfährt. Dieser Vorgang, der eine »zufällige Störung« darstellt, ändert die vorhandene Verteilung in unberechenbarer Weise, braucht also gar nicht bekannt zu sein; er hat mit der physikalischen Konstitution der Systeme, welche der Berechnung zugrunde liegt, nichts zu tun und seine physika- lische Natur ist gleichgiltig; aber er ist notwendig und ohne ihn wäre die statistische Methode nicht anwendbar. Die Systeme sind also physikalisch unabhängig voneinander definiert, sie gehorchen aber momentenweise ihren Definitionsgleichungen nicht. In diesen Momenten ändert sich ihr Zustand plötzlich, wir können sagen: in unstetiger Weise. Während die Zustandsvariabeln im allgemeinen reguläre Funktionen der Zeit sind, haben sie in den genannten Zeitpunkten singuläre Stellen. Ich möchte vorschlagen, Systeme der geschilderten Eigenschaft »quasi-regulär« zu nennen. Wir haben also die Tatsache erkannt: nur eine Gesamtheit quasi-regulärer, physikalischer Systeme kann Objekt der statistischen Mechanik sein. Diese Tatsache der Methodik hat auch ihr ontologisches Gegenstück. Die Erscheinungen, welche durch die Massenwirkung einer großen Zahl von Teilphänomenen zustande kommen sollen, also Wärmevorgänge, Strahlungserscheinungen u. dgl., resultieren nur dann, wenn die beschriebenen »zufälligen Störungen« des regulären Ablaufs der Teilerscheinungen wirklich vorhanden sind. Sobald sie fehlen und daher die Methode der Statistik nicht anwendbar ist, bleibt auch die durch die Methode zu beschreibende Erscheinung aus. Eine noch so große Zahl umherschwirrender Moleküle würde keine Wärmeerscheinungen liefern, wenn keine Zusammenstöße vorkämen; man könnte an hnen weder Entropie noch Temperatur konstatieren. 13. Aus unseren letzten Überlegungen ist klar geworden, daß die »zufälligen Störungen« es sind, welche aus einer vorhandenen Verteilung der Systeme auf den Wertebereich der Zustandsvariabeln eine andere herstellen; sie sind es, welche die Verteilung der Phasenpunkte im Zustandsraume ändern. Diese Änderung geschieht dadurch, daß immer irgend ein Punkt aus seiner Zelle heraus- und in eine andere geworfen wird. Die Punkte wandern dabei in Zickzacklinien, deren Lage und Form im allge- meinen ganz unbekannt ist. Hieraus folgt aber mit Notwendigkeit, daß durch jene ganz andere Wan- derung, welche die Punkte vermöge der r Systemgleichungen ausführen und welche während des größten Teiles der Zeit die einzige ist, die Punkte nicht aus ihren Zellen herausgeführt werden. Diese aus den Systemgleichungen berechenbaren Bahnen verlaufen demnach ganz innerhalb einer Zelle. Dieses Resultat bedeutet eine fundamentale Vorschrift für die Konstruktion der Zelleneinteilung. Der durch die Systemgleichungen beschriebene Vorgang statuiert die physikalische Unabhängig- keit eines jeden Systems von den anderen; dieser Vorgang geht also bei konstanter Energie vor sich. Daß trotzdem das System seine Energie nicht dauernd bewahrt, dafür sorgt die an den singulären Zeitstellen eintretende »zufällige Störung«, durch welche ein Energieübergang hergestellt wird. Die Bahn also, welche ein Punkt vermöge der definierenden Systemgleichungen beschreibt, ist eine Kurve 1 Die Boltzmann’sche kinetische Gastheorie, welche gerade von der Betrachtung der Zusammenstöße ausgeht, fällt also in methodischer Hinsicht aus dem Rahmen der allgemeinen statistischen Mechanik heraus. Grundlagen der statistischen Mechanik. 415 konstanter Energie. Da diese Bahnen eine Zelle nicht verlassen sollen, so darf ihre Tangente keine Komponente besitzen, welche auf der benachbarten Zellwand senkrecht steht. Dies ist dann und nur dann erfüllt, wenn die Zellen von Flächen konstanter Energie begrenzt werden, wenn also die Zelleneinteilung durch Flächen konstanter Energie (Energieflächen) hergestellt wird. Hierdurch ist die Form der Zellen bestimmt. 14. Angenommen nun, es sei eine Gesamtheit von physikalischen Systemen der betrachteten Art gegeben und es handle sich darum, statistische Gesetzmäßigkeiten aufzusuchen, welche mit den an warmen Körpern beobachteten Gesetzen der Thermodynamik in Analogie gebracht werden können, dann ist die erste Frage, die zu beantworten ist, diese: Welche räumliche und zeitliche Komplexe von Phasen in der Gesamtheit sind die Elemente der Beobachtung? Das heißt, welche Größen in der Gesamtheit können als »beobachtbar« gelten? Der Zustand des einzelnen Systems, zum Beispiel des einzelnen Moleküls eines Gasmodells, aufgefaßt in einem bestimmten Zeitmoment, ist keine solche Größe. Diesen kann man nicht beobachten und wenn man es könnte, müßte für unsere Zwecke die betreffende Beobachtungsmethode als ausgeschlossen zu gelten haben, denn es handelt sich ja um die statistische Auffassuug der Erscheinungen und statistisch auffassen heißt Mengen sehen, nicht die Einzelelemente derselben. Dies gilt sowohl in räumlicher wie in zeitlicher Hinsicht; sobald man die thermischen Erscheinungen statistisch auffaßt, hat es keinen unmittelbaren Sinn, von dem Werte einer Größe, zum Beispiel der Temperatur, an einem bestimmten Punkte des Raumes in einem bestimmten Zeitmoment zu sprechen. Zu dem beobachtbaren Werte der Temperatur an einer Stelle eines Gases tragen vielmehr alle Moleküle in einem gewissen Umkreise bei und der beobachtete Wert ist der Durchschnittswert, gewonnen aus den Zuständen aller Moleküle, der nach einer bestimmten, erst zu formulierenden Regel auf einen bestimmten Raumpunkt zu reduzieren ist. Mit dieser Auffassung ist natürlich die praktische Methode der Messung in Übereinstimmung, da selbst die feinste ‚Lötstelle eines Thermoelementes noch immer mit sehr vielen Molekülen in Berührung ist. Ähnliches gilt auch in zeitlicher Beziehung: nicht die momentane Phase etwa der Atomschwingungen im Molekül, sondern nur der zeitliche Durchschnittswert einer Reihe von Phasen hat als beobachtbar zu gelten und kein Temperaturmeßinstrument würde Schwankungen der Temperatur folgen können, die auch nur annähernd ro rasch aufeinanderfolgten wie die Zusammenstöße zwischen den Molekülen. Hier erhebt sich nun eine interessante und für die ganze statistische Methode offenbar funda- mentale Frage: Gibt es eine untere Grenze für die Zahl der Systeme, deren Zusammenwirken den Wert einer beobachtbaren thermischen Größe bestimmt? Gibt es eine von der Natur gesetzte Grenze, welche unabhängig von der Feinheit der Beobachtungsmethoden, im Wesen der statistischen Betrach- tungsweise gelegen ist und die man nicht nach unten überschreiten darf, ohne daß Begriffe wie »Temperatur«, »Entropie« u. dgl. aufhören, einen Sinn zu haben? Denken wir uns also unsere Unter- suchungsmethoden immer mehr verfeinert, denken wir uns etwa Temperaturmeßinstrumente konstruiert, mit deren Hilfe man Temperaturdifferenzen an zwei Raumstellen von molekularer Distanz noch wahr- nehmen könnte, bei welchen Distanzen würde das, was man beobachtete, noch »Temperatur« sein? Nun ist freilich klar, daß die Frage, wie wir sie gestellt haben, noch schlecht formuliert ist. Die Mindestzahl der Einzelsysteme, welche zu einem beobachtbaren Werte beitragen, wird sicherlich nicht ein für allemal bestimmt sein, sondern von Nebenumständen, wie zum Beispiel der Gesamtzahl der Systeme, auch von der speziellen Natur der zu ermittelnden thermischen Größe abhängen. Auf sie kommt es aber auch nicht an, sondern auf die kleinste Zahl verschiedener Zustände oder Phasen, in denen sich die Einzelsysteme befinden oder genauer gesagt, auf den kleinsten Phasenbereich oder das kleinste Volumen des Phasenraumes. Präziser gestellt lautet also die Frage: Wenn beobachtbare thermische Größen als statistische Mittelwerte der unbeobachtbaren Phasen einer Gesamtheit physi- kalischer Systeme aufgefaßt werden sollen, gibt es dann ein a priori vorgeschriebenes Mini- Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 57 416 A. Szarvdssı, malvolum ım Phasenraume, derart, daß zu der Mittelwertsbildung mindestens alle Phasen der innerhalb des Volumens gelegenen Elemente der Gesamtheit beitragen? Die Beant- wortung dieser Frage von prinzipieller Bedeutung lautet bejahend. Man verdankt sie der Entdeckung von Max Planck, welche den wichtigsten Fortschritt auf dem Gebiete der statistischen Mechanik seit der Grundlegung derselben durch Maxwell und Boltzmann bedeutet und sie besagt: Das gesuchte Minimalvolumen existiert und ist als Zelle des Zustandsraumes zu wählen. Dies ist also die physikalische Bedeutung der »Zelle«: Phasen, die innerhalb einer Zelle liegen, sind thermisch ununterscheidbar. Eine Zelie ist ein Individuum, an dem keine Bestandteile zu erkennen sind, ein statistisches Atom. Planck unterscheidet in einem anschaulichen Bilde die »mikroskopische« Betrachtung, welche die Einzelsysteme der (Gresamtheit mit ihren momentanen Phasen unterscheidet, von der »makroskopischen«, wie sie der wirklichen Beobachtungsweise der Thermodynamik entspricht, welche nur statistische Durchschnittswerte wahrnimmt. Ich möchte das Bild etwas anders wenden: Denken wir uns die Menge der Elemente im Phasenraum gleichsam mit einem »thermischen Mikroskop« betrachtet; was wir damit sehen, sind thermische Zustände, also Bilder von Raumteilen des Phasenräumes mit ganzen Haufen von ununterscheidbaren Elementen, welche bei wachsender Auflösungskraft dieses ideellen Instrumentes mehr und mehr getrennt werden. Aber die auflösende Kraft des Mikroskops hat eine Grenze; bis zu den Elementen selbst dringen wir sicher nicht, sonst hätten wir keine thermischen Erscheinungen mehr vor uns; jedoch das Mikroskop gebietet schon früher Halt; die Phasenausdehnung einer Zelle ist die kürzeste Strecke, welche das Mikroskop noch auflöst. Im $ 9 ist darauf hingewiesen worden, daß bei jeder statistischen Untersuchung die Größe der Zelle ein willkürliches Element bildet und daß von der gewählten Größe die Genauigkeit der Unter- suchung abhängt. Es ist klar, daß man ebensogut eine Rekrutentafel herstellen kann, in der die Körperlänge von 2 cm zu 2 cm variiert, wie eine solche, weiche nach ganzen Zentimetern fortschreitet, und es ist klar, daß die letztere ein genaueres Bild von der Verteilung der Rekruten hinsichtlich ihrer Körperlänge geben wird als die erste. Man kann also die Größe der Zelle als ein Maß für die Genauigkeit der statistischen Untersuchung ansehen. Auch in unserem Fall muß ein solches Genauig- keitsmaß existieren. Nur ist es hier nicht von unsererer Willkür abhängig. Denn die Natur hat beides gegeben: die einzelnen Elemente mit ihren Zuständen, also die molekularen Vorgänge, wie deren statistische Zusammenfassung, die Wärmeerscheinungen; beides grundverschieden voneinander und doch beides vorhanden. Die Natur muß also auch das Genauigkeitsmaß der stati- stischen Zusammenfassung mitgegeben haben: die Größe der Zelle muß von vornherein physikalisch bestimmt sein und muß für einen Phasenraum von bestimmter Dimension zahlenmäßig angegeben werden können. Daß dem wirklich so ist und wie groß dieser Zahlenwert für einen besonders einfachen, nämlich den zweidimensionalen Phasenraum ist, das ist eben der Inhalt der Planck’schen Entdeckung; für den zweidimensionalen Phasenraum ist das Zellenvolumen ® identisch mit der Planck’schen Konstanten h. (Mit der Genauigkeit der experimentellen Beobachtungsmetnode hat diese Überlegung natürlich gar nichts zu tun: handelt es sich ja doch um die prinzipielle Möglichkeit, daß Wärmeerscheinungen existieren können.) ! Planck freilich hat von seiner Entdeckung eine andere Auffassung. Wir haben im vorigen Para- graphen gesehen, daß eine Zelle von zwei Flächen konstanter Energie begrenzt wird. Da alle Elemente innerhalb der Zelle bei der statistischen Untersuchung zu einer Einheit zusammenzufassen sind, gehört der ganzen Zelle eine Energie zu, welche irgend ein Mittelwert der beiden Grenzenergien sein wird. Jede Zelle hat also einen bestimmten Energiewert und diese Energiewerte springen um einen gewissen Betrag, wenn man von einer Zelle zu einer benachbarten übergeht. Der ganze Energie- 1) Anm. bei der Korrektur: Als eine Anwendung dieser Auffassung kann man eine Erklärung des Bohr'schen Atom- modells ansehen, welche ich in der Physikal. Zeitschr., 19, p. 505, gegeben habe. Grundlagen der statistischen Mechanik. 417 inhalt des in Betracht kommenden Teiles des Phasenraumes teilt sich also in lauter Energieelemente oder »Energiequanten«. Diesen schreibt nun Planck physikalische Existenz zu und glaubt, daß die einzelnen Elemente die Energie nur quantenhaft austauschen können. Im Lichte der hier dargelegten Auffassung erscheint aber diese Meinung irrtümlich; die Existenz von Energiequanten wird durch die mit der statistischen Auffassung zusammenhängende und durch sie bedingte Unzerlegbarkeit der Zelle vorgetäuscht. Das Energiequantum wäre eine Sonderbarkeit, welche kein Physiker verstünde: in Wahrheit aber bedeutet die Entdeckung Planck’s nicht die Auffindung einer Sonderbarkeit. sondern die einer tiefliegenden, fundamentalen Gesetzmäßigkeit der Natur. Die Zelle ist für die statistische Betrachtungsweise die letzte unzerlegbare Einheit. Aber bis zu dieser dringen die Beobachtungen, auf welche sich dıe Gesetze der Thermodynamik stützen, nicht vor. Vielmehr sind die beobachteten Werte thermischer Größen Mittelwerte von der Art jener, die wir in S 7 definiert haben, welche also die gleichzeitige Betrachtung vieler Zellen zur Voraussetzung haben. Die wirklichen Beobachtungen geben aber auch noch derartige Mittelwerte nicht mit deren Momentanwerten, also nicht das Mittel der in einem bestimmten Zeitpunkte vorhandenen Phasen in einem gewissen Teile des Phasenraumes, sondern zeitliche Mittelwerte dieser Momentanwerte, wie sie sich aus der Betrachtung eines ganzen Zeitintervalles ergeben. Ist also f (&,&... &) eine Funktion der Phasenvariabeln, deren Mittelwert die beobachtbare, thermische Größe F liefert — es könnte bei- spielsweise f die translatorische Bewegungsenergie eines Gasmoleküls, # die Temperatur sein — dann ist K=N— 1 1 +2 F=— 0 N ompdt, I; N Ze 0 wenn angenommen wird, daß zum Zustandekommen von F die Beobachtung von N Elementen und n Zellen während der Zeitstrecke r beigetragen haben. Da also die Beobachtung des »Momentan- wertes« von F zur Zeit £ in Wahrheit schon die Beobachtung der Gesamtheit während einer ganzen Zeitstrecke r nötig macht, so ist F nur für Zeitpunkte bestimmt, welche um die Strecke 7 aus- einanderliegen; F ist also von vornherein auch nicht als stetige Funktion der Zeit anzunehmen; erst durch eine bestimmte Übereinkunft kann F in gewisser Weise durch eine stetige Funktion der Zeit approximiert werden. Es läge freilich nahe, # durch den Grenzwert zu definieren, dem sich der obige Ausdruck nähert, wenn =0 wird. Aber dieser Weg ist ungangbar, weil Sinn und Wesen der statistischen Methode ihn verbieten. Der momentane Zustand einer Gesamtheit von Elementen würde, auch wenn er beobachtbar wäre, keine thermische Größe liefern; diese kommt erst zustande durch die Betrachtung des Wechsels jener Zustände. Die momentane Verteilung der Bewegungsenergie unter den Gasmolekülen gibt keine Temperatur; diese erhält man erst durch die Betrachtung der beständigen Änderung dieser Verteilung infolge der Zusammenstöße; denn erst diese gibt Veran- lassung zu statistischer Erfassung der Erscheinung. Wenn also jenes Zeitintervall z: nicht null werden darf, wie groß muß es mindestens sein? Die Antwort lautet: Es muß mindestens gleich sein jener Zeit, während deren die Vertei- lungszahlen w, konstant bleiben. Während dieser Zeit verläßt kein Element seine Zelle und da die Elemente, welche innerhalb einer Zelle liegen, eine ununterscheidbare Einheit bilden, hat sich während dieser Zeit für die statistische Betrachtungsweise nichts geändert. Während dieser Zeit bewegt sich jeder Phasenpunkt regulär nach den Systemgleichungen und bei diesem Vorgange hat die Statistik nichts zu suchen, wie im 8& 12 auseinandergesetzt ist; erst der singuläre Vorgang, durch den ein Phasenpunkt seine Zelle verläßt, gibt Gelegenheit für statistische Betrachtungen. So stellt also auch in zeitlicher Beziehung die Zelle eine untrennbare Einheit dar. Alle Phasen eines Systems, die bei der Wanderung eines Phasenpunktes innerhalb einer Zelle durch- strichen werden, fließen zu einem einzigen Werte zusammen; die durch die Systemgleichungen beschriebene reguläre Bewegung bleibt unwahrnehmbar. 418 A. Szavvassi, Aber auch bis zu diesen kürzesten Zeitintervallen dringen die wirklichen Beobachtungen nicht vor. Vielmehr sind die Zeitstrecken rt, welche zur Bestimmung der Mittelwerte, also zur Messung thermischer Größen »in einem bestimmten Zeitpunkt« benutzt werden, so lange, daß sie viele verschiedene Ver- teillungen w, aufweisen. Dies wird klar, wenn man bedenkt, daß eine Verteilung durch den Austritt auch nur eines Elements aus einer Zelle in eine neue übergeht, und wenn man zur Erläuterung die Tatsache heranzieht, daß ein Molekül eines Gases unter normalen Verhältnissen durchschnittlich rund 5 Milliarden Zusammenstöße in der Sekunde erlebt. Zu dem beobachteten Wert einer thermischen Größe tragen also viele Verteilungen bei. Und da in dem oben angeführten Ausdruck für diesen beobachteten Weıt F die f, ein für allemal durch die Lagen der Zellen im Phasenraum bestimmt sind, sich aber mit der Zeit nicht ändern — denn dies könnte ja nur durch die Wanderung der Phasenpunkte innerhalb einer Zelle geschehen und diese Wanderung ist, wie eben auseinandergesetzt, unwahrnehmbar — so hat auf die zeitliche Änderung der beobachtbaren Größe F einzig und allein die zeitliche Änderung der Verteilungszahlen w, einen Einfluß. In welcher Weise sich diese ändern, wird für den zeitlichen Ablauf aller Wärmeerscheinungen betimmend sein. 15. So sind wir an dem wichtigsten Punkte unserer Untersuchung angelangt. Wenn die Tatsachen der allgemeinen Thermodynamik statistisch begriffen werden sollen, so müssen die in deren beiden Hauptsätzen ausgedrückten Tatsachen ihr Abbild in statistischen Gesetzmäßigkeiten der von uns betrachteten Gesamtheit haben. Hierzu genügt es für die letztere zu zeigen, daß erstlich eine Größe von der Eigenschaft der Entropie existiert, und daß zweitens die mit Hilfe der Entropievermehrung definierte Wärmezufuhr sich in der Zunahme der Gesamtenergie der Systemgesamtheit sowie in der von außen aufgenommenen mechanischen Arbeit wiederfinde. Die erste Tatsache ist eine solche rein thermischer Natur, die sich in allen Gesamtheiten nachweisen lassen muß, wenn dieselben nur die im Vorhergehenden auseinandergesetzten Voraussetzungen für die Anwendbarkeit der Statistik erfüllen. Die zweite hingegen handelt von einer Verknüpfung thermischer und mechanischer Erscheinungen und könnte in unserem Falle erst aufgewiesen werden, wenn wir bestimmte spezialisierende Voraus- setzungen über die an der Systemgesamtheit wirkenden äußeren Kräfte sowie über die an den Begrenzungen derselben auftretenden Druckkräfte gemacht haben. Um solche zu vermeiden, wollen wir uns an dieser Stelle bloß mit dem ersten, rein thermischen Problem beschäftigen. Es werde angenommen, daß die betrachtete Gesamtheit physikalischer Systeme energetisch abgeschlossen sei, also die Gesamtenergie E der Systemgesamtheit bei allen Veränderungen konstant bleibe. Wir wollen nun die Zustandsänderung der N Systeme, welche zu dieser Gesamtheit konstanter Energie gehören, in folgender Weise verfolgen. Da der Zustand eines jeden Systems durch r Veränderliche bestimmt ist, so wird der Zustand der Gesamtheit durch die Angabe der Werte von Nr Veränderlichen vollständig beschrieben. Zur Darstellung der Zustandsveränderung möge also ein Raum von Nr Dimensionen — entsprechend dem T-Raum von P. und T. Ehrenfest! — dienen, welche wir auch als T-Raum bezeichnen wollen; der bisher stets betrachtete Phasenraum von r Dimensionen möge w-Raum genannt werden. Ein bestimmter Punkt im T-Raum entspricht einem momentanen Zustande der Gesamtheit; jede Veränderung dieses Zustandes ist mit einer Wanderung des »darstellenden Punktes« im T-Raum verbunden, der so mit immer anderen Punkten des Raumes zusammenfällt. Die Bahn des darstellenden Punktes gibt also ein Bild der Zustandsänderung der Gesamtheit. Eine Eigenschaft dieser Bahn ist uns bekannt: da nämlich alle Zustandsänderungen der Gesamtheit bei konstanter Energie vor sich gehen sollen, ist den Nr Zustandsveränderlichen eine Gleichung, welche diese Tatsache ausspricht, auferlegt: die Lage des darstellenden Punktes ist also durch diese Gleichung beschränkt; es muß die Bahn desselben auf einer Fläche Nr—1'*" Dimension, der Energiefläche, liegen. 1 Enzyklopädie d. math. Wiss. IV 21]I, 32, Ss 9b, 12a. Grundlagen der statistischen Mechanik. 419 Wie wir gesehen haben, sind die Veränderungen eines jeden der N Systeme, und daher die Bewegungen der entsprechenden Phasenpunkte im w-Raume von zweierlei Art: »reguläre«, wie wir sie nannten, welche nach den Systemgleichungen geschehen, und bei denen jeder der Phasenpunkte in seiner Zelle bleibt; und »singuläre«, durch welche die Phasenpunkte aus einer Zelle in eine andere geschleudert werden. Während eines Zeitintervalles, in welchem nur reguläre Bewegungen der Phasen- punkte im p-Raume vor sich gehen, ändert sich der Zustand der Gesamtheit nur sehr wenig, denn alle Nr Koordinaten erfahren nur Veränderungen von der Größenordnung der Längendimension einer Zelle des u-Raumes. Hierbei wandert also auch der darstellende Punkt im T-Raume nur um ein entsprechend kleines Stück. Denkt man sich den Komplex aller möglichen Zustände der Gesamtheit, das heißt der Werte aller Nr Zustandskoordinaten, bei welchen jeder Phasenpunkt des p-Raumes in seiner Zelle bleibt, so entspricht diesem ein kleiner, kontinuierlich zusammenhängender Bereich auf der Energiefläche des T-Raumes, eine »Zelle des I-Raumes«. Bleiben also die Phasenpunkte im p-Raume in ihren Zellen, so bleibt auch der darstellende Punkt im I'-Raume in seiner Zelle. Verläßt aber auch nur ein Phasenpunkt im u-Raume seine Zelle, um in irgend eine andere einzutreten, so verläßt auch der darstellende Punkt im T-Raume seine Zelle und gelangt an irgend eine andere auf der Energiefläche gelegene Stelle. Man kann in der Umgebung dieser Stelle wieder eine Zelle, das heißt einen Bereich konstruieren, der für die neue Verteilung der Phasenpunkte im u-Raume dem Inbegriff aller möglichen Werte der Nr Zustands- koordinaten entspricht, bei denen kein Phasenpunkt seine Zelle verläßt. Man erkennt so, daß man im T-Raume so viele Zellen konstruieren kann, als es verschiedene Komplexionen für die Verteilung der Phasenpunkte auf die Zellen des u-Raumes gibt. Die Gesamtheit aller dieser auf der Energiefläche des T-Raumes gelegenen Zellen repräsentiert den ganzen Bereich, in dem sich der darstellende Punkt bewegen kann, nämlich den Inbegriff aller möglichen Zustände der Systemgesamtheit, welche den gegebenen Bedingungen entsprechen. Der darstellende Punkt bleibt bei seiner Wanderung genau so lange in einer Zelle des I'-Raumes, als kein Austritt eines Phasenpunktes aus einer Zelle des n-Raumes erfolgt. Die Wanderung des darstellenden Punktes auf der Energiefläche des I'-Raumes bedeutet stets eine Änderung des physikalischen Zustandes der Systemgesamtheit; sie bedeutet aber nicht immer auch eine Änderung des beobachtbaren Zustandes derselben. Zuvörderst haben wir festgestellt, daß keine Änderung des beobachtbaren Zustandes eintritt, solange die Phasenpunkte des n-Raumes ihre Zellen nicht verlassen; also entspricht dem Stücke der Bahn des darstellenden Punktes im I'-Raume, welches innerhalb einer Zelle liegt, keine Änderung des beobachtbaren Zustandes der Systemgesamtheit. Ferner sind für den beobachtbaren Zustand zwei Komplexionen als gleich anzusehen, welche dieselben Verteilungszahlen w, liefern; denn der beobachtbare Zustand hängt nur von den Werten der w, ab. Zu derselben Verteilung, also demselben Komplex von Verteilungszahlen w,, gehören aber, wie im S 1 auseinandergesetzt ist, eine große Zahl von Komplexionen, nämlich die in A) angegebene Zahl x. Da im T-Raume jeder Komplexion eine Zelle entspricht, bedeutet dies, daß immer eine gewisse Zahl : von Zellen des I-Raumes — die wir zusammen nach P. und T. Ehrenfest! einen Stern nennen wollen — zusammengehört, derart, daß das Durchwandern aller solcher zu einem Stern gehöriger Zellen vonseiten des darstellenden Punktes demselben beobachtbaren Zustand entspricht. Die Zellen des Raumes ordnen sich also in lauter Gruppen, die Sterne, und zwar ist ein Stern um so reicher an Zellen, je größer die der entsprechenden Verteilung w, zugehörige Zahl z ist. Am zellreichsten ist also der Stern, der zu der Verteilung mit dem Maximum der Zahlen 2 gehört, und diese ist in unserem Falle, da die Gesamtenergie E konstant bleiben soll, keine andere als die in $ 3 berechnete Verteilung az Br Vet Ne) 2) wo jetzt E, die mittlere Energie der X\+ 1! Zelle bedeutet, 1l,e. 8 12b, +20 A. Szearvassi, Indem der physikalische Zustand der Systemgesamtheit sich ändert, wandert der darstellende Punkt im I'-Raume von Zelle zu Zelle. Eine Verteilung w, folgt auf die andere, aber von Zeit zu Zeit wird sich eine Verteilung wiederholen, wenn der darstellende Punkt die Zelle eines Sternes durch- wandert, den er schon vorher besucht hatte. Der Ablauf des beobachtbaren Geschehens wird wesentlich davon abhängen, welcher Stern häufig, welcher selten besucht wird; dies aber hängt von der Natur jener Kräfte ab, welche die Phasenpunkte des »-Raumes aus ihren Zellen werfen. Um also über die Richtung, in der die beobachtbaren thermischen Prozesse sich abspielen, etwas aussagen zu können, werden wir von den Kräften, welche auf die einzelnen Systeme der Gesamtheit wirken, und deren Zusammenwirken die Änderung des physikalischen Zustandes der Gesamtheit bestimmt, eine gewisse Voraussetzung machen müssen. Wir wollen diese in das folgende Postulat kleiden: Die auf die einzelnen Systeme der Gesamtheit wirkenden Kräfte sollen von der Art sein, daß durch sie der darstellende Punkt nach genügend langer Zeit in jede Zelle auf der Energiefläche des I-Raumes gelangt, und zwar durchschnittlich in jede Zelle gleich oft. Ich möchte mir erlauben, in Anlehnung an das von Boltzmann geprägte Wort »ergodisch« derlei Gesamtheiten ergozonal zu nennen, weil nicht wie dort eine Aussage über die exakte Bahn (0805) des darstellenden Punktes gemacht wird, sondern gleichsam nur über einen Streifen (Zovy) von Zellenbreite, in welchem die genannte Bahn liegen soll. Wir machen nun die Hypothese: Es gibt ergozonale Gesamtheiten. Diese Hypothese leistet für unseren Aufbau der statistischen Mechanik ähnliche Dienste wie die Ergodenhypothese für die Klassische statistische Mechanik. Auch ist die Verwandtschaft der von uns gemachten Hypothese mit der Ergodenhypothese in die Augen springend. Es leuchtet aber zugleich ein, daß die erstere unendlich viel weniger verlangt als die letztere, welche bekanntlich die Existenz eines mechanischen Systems annimmt, dessen darstellender Punkt durch jeden Punkt der Energie- fläche hindurchwandert. Es scheint mir, daß die hier versuchte Formulierung der Hypothese die wahre Meinung von Boltzmann und Maxwell darstellt. Die unmittelbare Konsequenz der Hypothese ist die, daß das Eindringen des darstellenden Punktes in jede Zelle des I'-Raumes eine Reihe von lauter gleich möglichen Fällen im Sinne der Wahrscheinlichkeitsrechnung darstellt. Damit aber die Zellen des T-Raumes auch Gebiete gleicher Wahrscheinlichkeit darstellen, müssen sie gleiches Volumen haben. Da jedoch die Zelleneinteilung schon durch die bisherige Vorschrift vollkommen gegeben ist und für Willkür keinen Platz mehr läßt, so kann diese neue Forderung nur infolge einer Maßeigenschaft des Raumes selbst erfüllt werden. In der Tat müssen wir uns erinnern, daß in der Konstruktion des p- wie des l-Raumes noch eine gewisse Unbestimmtheit liegt. Als Koordinaten des w-Raumes sollten nämlich die Zustandsvariablen eines Systems der Gesamtheit, als jene des I'-Raumes die Zustandsveränderlichen der ganzen Gesamt- heit gewählt werden. Nun ist aber die Wahl der unabhängigen Veränderlichen, durch welche der Zustand eines physikalischen Systems beschrieben wird, bis zu einem gewissen Grad willkürlich. So kann beispielsweise der Zustand eines Gasmoleküls der kinetischen Gastheorie außer durch seine drei Raumkoordinaten ebensogut durch die drei Komponenten seiner Geschwindigkeit wie durch jene des Quadrates der Geschwindigkeit beschrieben werden. Durch die genannte Forderung. wird nun diese Willkür wesentlich eingeschränkt; und umgekehrt, die Willkür in der Auswahl der Koordinaten des l-Raumes gestattet, jene Forderung zu erfüllen. Betrachten wir irgend zwei Zellen des [-Raumes. Von einem Punkte im Innern der ersten Zelle A, welcher einem bestimmten Zustande der Gesamtheit als Anfangszustand entspricht, gelangt der dar- stellende Punkt nach einer gewissen Wanderung zu einem Punkte innerhalb der zweiten Zelle B, welcher dem Endzustande der Gesamtheit entspricht. Die beiden Punkte werden also durch die Gleichungen, welche die Wanderung des darstellenden Punktes, das heißt die Zustandsänderung der Systemgesamtheit beschreiben, ineinander transformiert. Ebenso wird die ganze im Innern der ersten Grundlagen der statistischen Mechanik. 421 Zelle gelegene Punktmannigfaltigkeit, welche einer kontinuierlichen Menge möglicher Anfangszustände der Gesamtheit entspricht, in die innerhalb der zweiten Zelle gelegene Punktmenge transformiert. Die Forderung, daß die Volumina der beiden Zellen gleich seien, lautet > nn >» | Br. jasas.. le ae = nr ; jastas ..dEN, U v(A) Ü v v(B) indem wir die Koordinaten des s!“" Systems der Gesamtheit mit 5, $...&} bezeichnen; und zwar soll diese Gleichheit infolge der Gleichungen statthaben, welche den der Zelle A entsprechenden Zustand in jenen der Zelle B transformiert. Man erkennt nun sogleich, daß dieser Forderung nach dem Liouville’schen Satz wirklich genügt wird, sofern die Gesamtheit ein mechanisches System ist, und sobald man zur Beschreibung desselben als Zustandsveränderliche die generalisierten Koordinaten und Impulse verwendet. Damit ist eine Vorschrift für die Wahl der unabhängigen Veränderlichen gegeben. Nunmehr ist es klar, daß auf die Wanderung des darstellenden Punktes statistische Überlegungen angewendet werden können. Mag dieselbe auf welcher Bahn immer erfolgen, es werden doch, wenn man nur eine genügend lange Zeit abwartet, jene Sterne häufiger besucht werden, zu denen mehr Zellen gehören, am häufigsten also der zellreichste Stern. Denken wir uns in einem bestimmten Moment eine gewisse Verteilung der Systeme der Gesamtheit auf den möglichen Bereich der Phasenvariablen, also eine gewisse Lage des darstellenden Punktes im T-Raume. Lassen wir eine Zeit x verstreichen; während derselben mögen eine große Zahl von Verteilungen miteinander abwechseln, so daß der darstellende Punkt durch viele Zellen wandert. Denken wir uns für jeden Stern die Zahl der Zellen bestimmt, durch welche der darstellende Punkt hindurchgewandert ist, und bilden wir die Verhältnisse dieser Zahlen zu der Gesamtzahl aller Zellen, die der Punkt während der Zeit = durchwandert hat; wir erhalten so die relative Häufigkeit, mit der eine jede der Verteilungen, welche zu den durch- wanderten Sternen gehören, in der Zeit z vorhanden gewesen ist. Wie wir im vorigen Paragraphen gesehen haben, wird eine jede dieser Verteilungen zu dem »Momentanwerte« einer beobachtbaren thermodynamischen Größe F — für die Beobachtung ist z »unmeßbar kleine — beitragen. Wenn nun auch die Zahl der Verteilungen, welche sich während der Zeit r einstellen, groß ist, so wird sich doch wegen der sehr großen Zahl von Phasenpunkten, die in einer Zelle des u-Raumes sind, die ursprüngliche Verteilung im Laufe der Zeit z nur wenig geändert haben. Wenn zum Beispiel während dieser Zeit aus irgend einer Zelle eine Million Phasenpunkte austreten, vorher aber eine Billion derselben darin gewesen war, so bedeutet dieser Vorgang eine Änderung des Zellinhaltes um nicht mehr als ein Milliontel. Die Verteilung der Phasenpunkte auf die Zellen des p-Raumes ändert sich also nur sehr allmählich, und man kann in diesem Sinne sagen, daß man die Verteilungen selbst beobachtet. Je größe die relative Häufigkeit einer Verteilung ist, umso länger wird sie zu dauern scheinen, weil sie von Zeit zu Zeit wiederkehrt und sich dazwischen nur unmerklich geändert hat. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Verteilungen zu ändern scheinen, wird also umso kleiner, je größer die relative Häufigkeit derselben ist. Zugleich erkennt man, daß sich der beobachtbare Vorgang in der Richtung von selteneren zu häufigeren Verteilungen ändern muß. Für die häufigste Verteilung, welche immer wiederkehrt, wird die scheinbare Änderungsgeschwindigkeit des beobachtbaren Vorganges null, sie entspricht also dem stationären Zustande des thermodynamischen Gleichgewichts. Nun kann man nach dem Bernoulli’schen Theorem der Wahrscheinlichkeitsrechnung bei einer sehr großen Zahl von Realisierungen eines Er- eignisses, wie wir sie hier vor uns haben, die relative Häufigkeit desselben nahezu mit der Wahr- scheinlichkeit desselben identisch annehmen. Demnach erkennt man, daß die Wahrscheinlichkeit einer Verteilung — und jede monoton wachsende Funktion derselben — die Eigenschaft der Entropie eines abgeschlossenen Körpersystems hat, beständig zu wachsen. Ihr Grenzwert, der strenge genommen erst aus der Beobachtung unendlich langer Zeiten sich ergäbe, deckt sich mit dem Verhältnis der Größe z der Gleichung A in $ 1 zur Gesamtzahl aller möglichen Verteilungen, wenn man in z für 492 A. Szarvassı, die Verteilungszahlen w, die aus 2) folgenden Werte einsetzt. Dieser Grenzwert entspricht also dem Maximum der Entropie, wie es sich für den Zustand des thermodynamischen Gleichgewichts einstellt. In der Abbildung thermodynamischer Tatsachen durch statistische Figenschaften der Systemgesamtheit wird also die Entropie S des thermodynamischen Gleichgewichts dargestellt durch eine Funktion von N!(n— 1)! A wenn 2m das Maximum von z bedeutet. Welche Funktion es ist, kann man durch das Studium eines m» speziellen Falles, zum Beispiel des klassischen Gasmodells, erkennen, an welchem letzteren Falle bekanntlich Boltzmann durch direkte Untersuchung der Zusammenstöße die Natur der fraglichen Funktion aufgedeckt hat. Man kann aber durch eine Überlegung allgemeinerer Art, wie sie Planck! angestellt hat, schon einen wichtigen Aufschluß gewinnen. Vergleicht man nämlich zwei voneinander unabhängige Gesamtheiten, für welche die Zahl aller möglichen Verteilungen, also die Zahl gi. Ne N !(n—1)! denselben Wert hat, so findet man aus dem Additionstheorem der Entropien und dem Multiplikations- ° theorem der Wahrscheinlichkeiten, daß die fragliche Funktion die Gestalt haben muß S-k +6, wo k und € zwei Integrationskenstanten sind, deren letztere noch von Z abhängen kann. Die Kon- stante k hingegen ist ein reiner Maßfaktor, dessen Zahlwert bestimmt ist, sobald man das Maßsystem für die Entropie festgelegt hat. 16. Um zu entscheiden, in welcher Weise C von Z abhängt, wollen wir einen etwas spezielleren sehr wichtigen Fall näher betrachten. Man erkennt zunächst, wenn man sich den Wert für z,, aus A) und 2) eingesetzt denkt, daß all- gemein \=n—1 N !(n—1)! S=—-EkN \ Wr, \e m Er Räle CD) -+ (6; Ale) oder vermöge der Gleichungen 3) und 4) E N !(n—1)! S=—kN Nie a Wr + kle- Ne Zu (( 23) \ N) nn Die Verteilungskonstanten @ und u können aus 3) und 4) nur ausgerechnet werden, wenn die Zellen- energie E, als Funktion des Index X gegeben ist. Es ist aber von vornherein klar, daß, wie immer die Gestalt dieser Funktion, d. h. der Energiefunktion H (&,&...&,) sein mag, die berechneten Werte von a und pn außer von N, n, E nur noch abhängen können von Konstanten, welche im Ausdruck für II vorkommen, welche also die physikalische Konstitution der Einzelsysteme bestimmen, und von der Begrenzung des Phasenraumteiles, in welchem die Verteilung vorgenommen wird. Es ist nun wichtig zu konstatieren, daß gerade in dem Spezialfall, der im $ 4 besprochen ist, der Wert von S von der Art der Begrenzung unabhängig ist. In diesem Falle ist nämlich E, durch Gleichung 7) bestimmt, und die einzige die Begrenzung 2 des betrachteten Phasenraumteils bestimmende Konstante ist C,, welche nur in der Verbindung un ” (, 1 Theorie der Wärmestrahlung, 2. Aufl.,-$ 119. Grundlagen der statistischen Mechanik. 22 vorkommt. Nun drückt sich aber die Zellenzahl n durch das Volum ® des Phasenraumteils und das Volum o® einer Zelle aus in der Form Q N= —; (0) und da A 7 DrSEL 1 (2x) =D g— ae (£, & m. Pin- \ 2 so ist 2 Y n% "+ 2 2 D 2 D) > n »(„=wr 97 (0, = — (4 C,...C)r er, 2T enthält also (, nicht mehr; diese Größe fällt vollständig heraus. Hieraus aber folgt, daß das Volumen des betrachteten Phasenraumteils keine Rolle spielt und in dem Ausdruck für die Entropie nicht vor- kommt. Aus diesem Umstande aber muß man schließen, daß in dem Falle, in dem die Energie eines Systems der Gesamtheit die Form IIa hat, der Ausdruck für die Entropie auch das gewöhnliche dreidimensionale Volumen der Systemgesamtheit nicht enthält; vielmehr hängt derselbe außer von der physikalischen Konstitution der Systeme — den Konstanten c,c,...c, — nur noch von der Gesamtenergie E und der Zahl N der Systeme ab (wenn wir von den Integrationskonstanten %k, C und der für diese Überlegung belanglosen Konstanten w absehen). Identifizieren wir also das Volumen und die Gesamtenergie der Systemgesamtheit bezüglich mit dem Volumen und der inneren Energie des Körpers, dessen thermodynamische Eigenschaften wir durch das statistische Verhalten der Gesamtheit abbilden, so würde die genannte Tatsache bedeuten, daß in dem besprochenen Falle die Entropie eines Körpers keine Änderung erführe, wenn man bei konstanter Masse und kon- stanter Energie das Volumen änderte. Da wir diese Folgerung als mit der Erfahrung nicht in Über einstimmung stehend ablehnen, so bleibt uns nur ein Ausweg übrig: unter den r Phasenveränder- lichen &,&,...5, müssen die drei Raumkoordinaten fehlen; denn nur in diesem Falle verliert der gezogene Schluß seine Kraft. Wenn also die Energie durch einen Ausdruck von der Form Ila) gegeben ist, so muß sie von der Lage des Schwerpunkts des Einzelsystems unabhängig sein, sie kann die entsprechende potentielle Energie nicht enthalten. Da aber die Raumkoordinaten zweifellos zu den Zustandsvariablen gehören, so ist dies nur so möglich, daß sich das Verteilungsproblem in zwei (oder mehrere) voneinander vollkommen unabhängige Teile spaltet: die Verteilung im Phasenraume der &1,&2...&, bei konstanter Gesamtenergie E geschieht ganz unabhängig von der Verteilung im Raume der noch übrigen anderen Variablen, zu welchen jedenfalls die gewöhnlichen Raumkoordinaten x, y, z gehören. Wir wollen nun den Fall annehmen, daß die letztere Gruppe von Veränderlichen, welche außer den &,&...&, den Zustand der Systeme bestimmen, nur in den drei Raumkoordinaten x, y, 2 bestehe. Dieser Fall ist beispielsweise realisiert bei einem idealen Gase, auf welches keine äußeren Kräfte wirken und dessen Moleküle sich wie einfache Massenpunkte bewegen; dann sind nämlich &, &, & die drei Impulskomponenten. In einem soichen Falle hat man es also außer der Verteilung im &-,&2-...-&,- Raume bei vorgegebener Gesamtenergie und ganz unabhängig von ihr mit einer Verteilung im gewöhn- lichen dreidimensionalen Raume der 4,9,2 zu tun; für diese letztere Verteilung aber besteht keine beschränkende Bedingung nach Art der unter II in $ 2 genannten. Für die erste Verteilung existiert eine Entropie, deren Ausdruck durch 23 gegeben ist und die wir mit Sı bezeichnen wollen. Analog können wir auch für die Verteilung im x-y-z-Raume eine Entropie S, definieren, welche wieder Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 58 24 A. Szarvassı, gegeben ist durch Y—=n—1 = lee ! N Non lem a nie SV nn _ (N + n’—1)! NN) aber mit dem Unterschiede, daß hier die häufigste Verteilung w, durch Gleichung 1 bestimmt, also die gleichförmige ist. Dabei können n’, C’ andere Zahlenwerte haben als die entsprechenden Größen n,C in 23), nur ist (’ dieselbe Funktion von (N+n’—1)! N!(n'—1)! u wie C' von Z. Daher hat man N!@a'—1)! (N+wW—1)! S,=kNlgu"+klg + (0 Die Gresamtentropie S ist die Summe der Entropien Sı und S,, daher ES N!(n—1)! N!’ — 1)! a De en + klg Gel) +U+klg en) + (|. N (N + n—1)! (N +wW—1)! Dabei ist die Zellenzahl / [4 n' = —, UV wenn V das Volumen des Raumteils im ı+-y-z-Raume bedeutet, in welchem die Verteilung vorzu- nehmen ist, also das wirkliche Volumen der Gesamtheit, v aber das entsprechende Volumen einer Zelle. Dies eingesetzt, ergibt für die Entropie Fi AB: Se len — |ga+lg v\ — klg Z+ C-klge Z(V) + Ü—k Nigv. / Dabei ist hervorgehoben, daß Z’, also auch (’ das Volumen V enthalten. Aber an dem Beispiele des idealen Gases, für welches die Art der Abhängigkeit der Entropie vom Volumen bekannt ist, erkennt man, daß V in Z’ und (” aus dem Ausdrucke für S verschwinden muß. Hieraus folgt allgemein: die Integrationskonstante € muß die Form haben C=k1gZ2+S, wo S, nunmehr von Z unabhängig ist, also höchstens die für das Problem völlig konstanten Größen (wie N, o respektive v) enthalten kann. So finden wir den allgemeinen Ausdruck für die Entropie S— klei. Sı: B) und für die Entropie eines energetisch abgeschlossenen Systems [ E \ S=kN|\u— — lga) + Sı- B') un BR ra 4 1 I N E = : Es empfiehlt sich, die Begriffe »elementare Energie«=s = a und »elementare Entropie« SE Sh Oi n einzuführen; setzt man noch s, = = so hat man also = IN lg “m Sr en ß) und für ein abgeschlossenes System o=k(ne-lga)+ 9, Die elementare Energie deckt sich nach der Definitionsgleichung II mit der mittleren Energie. Grundlagen der statistischen Mechanik. 425 Wir denken uns nach dem Vorgange Planck’s Energie und Volumen als unabhängige Variable gewählt. Dann ist die Temperatur 7 bestimmt durch die Gleichung Er (©) IR oE /V 1 Ir oder ——— 7 dE l I Aus Gleichung ’ folgt, da nach 3 a durch 1. ausdrückbar ist, A=n—1 Sk i +1g D a) &, A\=0 daher F> ni zz 55 B,e-e® 05 Bea h) — —ku+k |e — EEE deE \on-1 ) € “ erkEr und wegen Gleichung 4 2 0) EN I de Demnach erhalten wir aus y als physikalische Bedeutung der Konstanten y. 1 = —, 24 M »T ) Wir wollen den Begriff der »elementaren spezifischen Wärme« de S 6) CZ — d einführen. Eine zu ihrer Berechnung bequeme Beziehung sei hier abgeleitet: Nennen wir (siehe Gleichung 3) so ist nach Gleichung 3 und 4 N Ey, e rer oe a ez I z N e"Ei Pat \=0 Daher ist nach 24 VE 2, dev on er Re A en on are oder 020 35) 126 Ar Szarvassı, Der Druck p ist definiert durch Wir wollen diese Beziehung nur anwenden auf den Fall, daß die Energiefunktion die Form Il habe. Wie wir oben gesehen haben, trennen sich in diesem Fall die Raumkoordinaten von den übrigen im Energieausdruck vertretenen Zustandsveränderlichen &,, &...&, ab, und falls jene die einzigen außer den &, noch übrigen Veränderlichen sind, hat die Entropie die Form SZKRN (n—lga+1g V)+S,, wo a und u von V unabhängig sind. Also ist [8,5 N —|ı —% 7 E V und daher der Druck T = MN —. z V Für alle solche Gesamtheiten, resp. für die durch sie abgebildeten Körper, besteht also die Zustands- gleichung der idealen Gase pV=KRNT: 17. Es werde nunmehr folgender Spezialfall betrachtet: Wir setzen voraus, daß sich die Energie in zwei Teile teilen lasse H ( & 00 Sp) =S Kl, (Cr Ei 5 en) —+t lal, (EA sono . &,) IID derart, daß AN ae ee na, IIla) wo die Koeffizienten cı c»... noch von &,+1,&4+,...&, abhängen können. Es hat also der Anteil H, die im 8 4 behandelte Form Ila, mit dem Unterschiede, daß dort die Koeffizienten c, konstant angenommen waren; der Teil H, kann eine beliebige Funktion sein, soll aber die Variablen &,&...&, nicht ent- halten. Für die mechanischen Systeme, deren Energie diese Form aufweist, denken wir uns nun das Verteilungsproblem durchgeführt, indem wir ihre Phasenpunkte in einem Raumteile & des Zustands- raumes in allen möglichen Weisen verteilen. Es werde dabei derjenige Bereich betrachtet, für welchen die Werte der Variablen &.+1,&+,...&, zwischen den Größen la ea ee — a7, und er ao, Ex Aura one. ar, liegen. Die a,yı,...a, sind irgendwelche konstante Werte der Koordinaten &4+1,...&,, die nur der Bedingung unterworfen sind, daß sie innerhalb des Raumes 9 liegen sollen; die ö,11,...0, sind kleine Größen von höchstens Zellenbreite, so daß der betrachtete Bereich ganz innerhalb einer Zelle gelegen ist, soweit die Koordinaten &,41,...&, in Betracht kommen. Wie wir wissen, wird die Zelleneinteilung durch Herstellung der Flächenschar ren.) konst: bewirkt. Denken wir uns nun den Koordinaten &,41,&%+2...&, zunächst die konstanten Werte a,},, Ay42...d, erteilt, während &,&...&, alle überhaupt erlaubten Werte durchlaufen können, so werden Hs, cı,Ca...c, konstant, und die Gleichung der Flächenschar reduziert sich auf Ele Sch -troye, —konst: Grundlagen der statistischen Mechanik. 427 diese Hyperellipsoide sind eben die Schnitte der obigen Flächenschar mit dem &-&-...&,-Raume. Für den Schnitt mit diesem x-dimensionalen Raume verhält sich demnach alles genau ebenso, wie wenn die Energie die Form IIa hätte. Denken wir uns also bei festen Werten &,11 = au, 642 = 4419,:..&6,=4, dıe Verteilung im $ı- &>-...&,-Raume durchgeführt, das heißt mit jenen Phasenpunkten, deren Koordinaten ri... 5, zufällig gerade die genannten Werte haben, so gelten für diese Verteilung alle Konsequenzen, welche wir im ersten Abschnitt aus der Form Ila gezogen haben. Vor allem gilt also auch das Resultat des $ 8, daß jedes Glied c,$,° denselben Mittelwert bei der Verteilung im &-&-...&,-Raume hat. Diesen Schluß kann man aber auch ziehen, wenn &ır,dra...&, nicht gerade die Werte Ay41, Ax+2,...4,, Sondern irgendwelche Werte innerhalb der Grenzen qay4, 442...a, bis respektive Aysı + Sun, Ayo + Dry... d, + 6, haben, weil sich innerhalb dieses Bereichs von Zellenbreite die statistische Verteilung im &44-&4+»-...-&,-Raume nicht ändert. Damit ist also bewiesen, daß für die betrachteten Werte der Variablen &,41, &+2...&, der Mittelwert einer jeden der Größen 18 0°=1,2...x) in dem Ausdruck für H, im &-&-...&,-Raume derselbe ist. Gilt dieser Satz aber innerhalb des betrachteten Intervalls von Zellenbreite der &,,1,&43...&, SO gilt er fürjedes andere Intervall von Zellenbreite;, denn seine Gültigkait ist unabhängig von den speziell gewählten Konstanten ay11, A4y42,...4, UNd 41, Öxr2... 0, Also gilt er für beliebige Werte der Variablen &41,&+2...&, innerhalb des Raumes 2. Wir bekommen also den folgenden wichtigen Satz, der das Gleichverteilungsgesetz der Energie (law of equipartition of energy) ausspricht: Läßt sich die Energie eines mechanischen Systems in der Form III darstellen, so hat der Mittelwert einer jeden Teilenergie von Illa im Bereiche @ des Zustandsraumes für das thermodynamische Gleichgewicht denselben Wert. Wenn speziell der ganze Energieausdruck sich auf H, reduziert, also die Form IIa) hat — nun- 1 2 mehr natürlich mit konstanten Koeffizienten c, —, so ist der Mittelwert jeder Teilenergie x & .der r' Teil von &= —- des Mittelwertes der Gesamtenergie: N 1 —= > — 08 = —. 26) 2 V Man kann nun zeigen, daß unter der Voraussetzung, die betrachtete Systemgesamtheit sei ergozonal, dieser Energieverteilungssatz auch für die zeitlichen Mittelwerte gilt. In der Tat bedeutet ja die genannte Voraussetzung nach $ 15, daß der die Systemgesamtheit darstellende Punkt in jede Zelle des T-Raumes gelangt. Da aber eine Zelle des I-Raumes einer Komplexion der Elemente im W-Raume entspricht, so ist die Hypothese gleichbedeutend mit der Aussage, daß im Laufe der Zeit alle möglichen Komplexionen wirklich realisiert werden. Hieraus aber folgt wieder, daß ein Element bei seiner Wanderung im w-Raume in jede Zelle gelangt und daselbst an der Realisierung jeder Ver- teilung in allen möglichen Weisen teilnimmt. Unter allen Verteilungen ist aber die wahrscheinlichste, d. i. die des thermodynamischen Gleichgewichts, erdrückend häufig, so daß sie, wie wir in $ 15 gesehen haben, einmal erreicht, als stationär gelten kann. Demnach liefert der zeitliche Mittelwert einer Größe, gebildet für ein Element, das man auf seiner Wanderung verfolgt, mit genügender An- näherung dasselbe Resultat wie der statistische Mittelwert derselben Größe, gebildet mit allen Elementen für den Zustand des thermodynamischen Gleichgewichts. Man erkennt also: Der Gleichverteilungssatz ist nur bewiesen für eine Energie der Form Ila). Dafür aber ist er nicht etwa beschränkt auf die kinetische Energie. Denn zu einem Ausdruck der Form Ila können sehr wohl auch Teile der potentiellen Energie gehören, wie dies bei schwingenden Sytemen der Fall ist. So gilt zum Beispiel der Gleichverteilungssatz für die ganze Energie Planck’scher Öszillatoren; er gilt ebenso für den Energieanteil der Gasmoleküle, der nicht der potentiellen Energie äußerer Kräfte angehört, falls jener die Form Ila hat, also außer der kinetischen Energie der fort- 428 Ar Szanvasstı, schreitenden Bewegung noch aus irgend welchen Energien von Atomschwingungen der genannten Form besteht. 18. Eine besondere Art von Gleichverteilung der Energie tritt in einem Grenzfalle auf: wenn näm- lich die Zahl r der unabhängigen Zustandsvariablen groß wird. Es sei dabei vorausgesetzt, daß der ganze Energieausdruck die Form IIa habe. Für diesen Fall ist in $ 6 gezeigt, daß die Verteilung der Systeme im Zustandsraume sich der gleichförmigen nähert (Gleichung 9A), und daß dasselbe mit der Verteilung der Energie auf die Zellen des Zustandsraumes geschieht (Gleichung 7 A). Bilden wir jetzt den Ausdruck für die elementare Entropie nach ß, so ist nach 94. aA—n—i 1 1 sek \ — je on Ra enoy: gay n n IN Nun ist wenn mit @ wie früher das Volum des Zustandsraumes, in welchem die Verteilung vor sich geht, mit @ dasjenige einer Zelle bezeichnet wird. Es ist aber nach den Ausführungen in S 4 ge 1 r 2r)? ern ER 27) le 2 folglich nach 7 A Da 2: = lR 1 + (C 2 9 g°* , wo die Konstante en° 3), oz il C=za,+klg se I [ 1+ ) \ 2) \ _ Die Temperatur bestimmt sich daher nach y durch die Gleichung EN 7 DUE oder T Sur: : 5 7, 28) Für solche Systeme wird also sehr nahe die Energie der Temperatur proportional. Mit welcher Annäherung der Satz gilt, erkennt man daraus, daß, wie aus der Ableitung in $ 6 ersichtlich ist, seine Gültigkeit an der Voraussetzung hängt: ==] für beliebiges ganzzahliges A v2) wobei 7(y) zwischen o und = zu liegen hat, damit .A (v) positiv sei; C und » sind Integrations- konstanten. In bekannter Weise findet man, daß A(v) nur für Werte von y, welche in der Nähe von v, liegen, merkliche Werte hat, daß ferner der Bereich von Schwingungszahlen, in welchem dies der Fall ist, im Verhältnis zu y, von der Größenordnung s ist und daß daher die Resonanzkurve um so steiler ansteigt, je schwächer gedämpft der Resonator ist. Damit aber aus dem Schwingungszustand des Resonators auf denjenigen des Strahlungsfeldes geschlossen werden könne, muß die Figen- schwingung des Resonators merklich abgeklungen sein. Nunmehr handelt es sich darum, auf den Zustand des Resonators statistische Überlegungen anzuwenden und zuzusehen, ob sich Entropie und Temperatur des Resonators definieren lassen. Dies ist nun nach den Auseinandersetzungen des $ 10 nicht ohne weiteres der Fall. Denn das Objekt der Statistik wäre hier eine Zeitgesamtheit, nämlich die Gesamtheit der aufeinanderfolgenden Zustände eines und desselben Systems, des Resonators, und wir haben gesehen, daß sich an eine solche ein klares Verteilungsproblem nicht knüpfen läßt. Wir müssen daher die Zeitgesamtheit der verschiedenen Zustände eines Resonators ersetzen durch eine Raumgesamtheit von N gleichbeschaffenen Resonatoren der Schwingungszahl y,, welche sich an verschiedenen Stellen des Feldes befinden. Dies wird ermög- 0 licht durch die Voraussetzung, daß die Gesamtheit der N Resonatoren ergozonal sei. Denn dann wird irgendein statistischer Mittelwert, welchen man aus den gleichzeltig vorhandenen Zustandsgrößen der N Resonatoren ableiten kann, identisch sein mit dem entsprechenden, welcher mit Hilfe der während einer hinreichend langen Zeit aufeinanderfolgenden Zustandsgrößen eines Resonators gebildet wird. Durch diese Abbildung der Zeitgesamtheit auf eine Raumgesamtheit bekommt der Begriff »Entropie eines Resonators« einen bestimmten Sinn. Versucht man aber jetzt, die im vorigen Abschnitt gegebene Methode der statistischen Mechanik anzuwenden, um die Entropie des Resonatorensystems zu berechnen, so stößt man auf eine Schwierig- keit sehr ernsthafter Natur. Man kann dieselbe kurz so aussprechen, daß der Zustand eines Resonators nicht genug »ungeordnet« ist. Wie wir gesehen haben, zeigt das Feld zunächst Unordnung in räum- licher Beziehung. Diese bewirkt, daß die gleichzeitigen Zustände an den verschiedenen Stellen des Feldes, an welchen sich Resonatoren befinden, durch keinerlei gesetzmäßige Beziehung miteinander verknüpft sind; d. h. wir können sie als voneinander unabhängig betrachten. Dieser Umstand ist von fundamentaler Wichtigkeit: wäre er nicht erfüllt, so wäre dem Unabhängigkeitspostulat nicht Genüge geleistet und damit würde, wie wir gesehen haben, eine der wesentlichsten Voraussetzungen für die Anwendbarkeit statistischer Überlegungen fehlen. (Allerdings ist dabei vorausgesetzt, daß benachbarte Grundlagen der statistischen Mechanik. 433 Stellen des Feldes samt den dort befindlichen Resonatoren im allgemeinen auch unabhängig bleiben und sich nicht gegenseitig beeinflussen, also nicht dauernd im Energieaustausch stehen; auf diesen wichtigen Punkt kommen wir noch zu sprechen.) Zweitens herrscht Unordnung hinsichtlich der Abhängigkeit der Amplituden und Phasen der Partialschwingungen des Spektrums von den Schwingungs- zahlen. Dieser Umstand hat für das vorliegende Problem keine unmittelbare Bedeutung, da es sich nicht um eine Verteilung im Bereich der Schwingungszahlen handelt, vielmehr alle Resonatoren dieselbe Schwingungszahl y, haben. Damit aber sind alle Arten von Unordnung, ist alles »Zufällige« in dem Zustande der Resonatoren erschöpft. Vor allem ist in zeitlicher Beziehung der Zustand eines Resonators vollkommen geordnet. Ist die Eigenschwingung einmal abgeklungen, so führt der Resonator für alle Zeiten die ihm vom Felde aufgezwungenen Schwingungen mit konstanten Amplituden und Phasen aus; der zeitliche Ablauf der Erscheinung ist für alle Zeiten gesetzmäßig bestimmt, wenn einmal die Werte der Amplituden a(v) und der Phasen %(v) als Funktionen der Schwingungszahl angegeben werden. In der Tat ist ja die ganze Mannigfaltigkeit und alles »Zufällige« der zeitlichen Änderung des Feldes wiedergegeben durch die Ausbreitung in ein Spektrum in Verbindung mit dem Umstande, daß die Verteilung der »(v) und #(v) durch kein Gesetz geregelt wird. Nun ist aber »Unordnung« in zeitlicher Beziehung unbedingt nötig, wenn von Entropie gesprochen werden soll. In den S$ 11, 12 ist die Form, in der diese Forderung in der statistischen Mechanik auftritt, ausführlich erörtert; wir haben dort gesehen, daß die mechanischen Systeme, deren Zustände der Statistik unterworfen werden sollen, quasi-regulär sein müssen, d. h. daß eine »zufällige Störung« die durch die Systemgleichungen vorgeschriebene gesetzmäßige Zustandsänderung von Zeit zu Zeit unterbrechen und eine Unstetigkeit in dieselbe hineinbringen muß. Diese zufällige Störung fehlt noch den Resonatoren: unter diesen Umständen läßt sich auch die »Entropie eines Resonators« nicht definieren, sie verliert vielmehr jeden Sinn; es geschieht eben nichts — vom Standpunkt des makroskopischen Beobachters gesprochen. Dieser Punkt scheint mir in der Planck’schen Theorie nicht klargestellt zu sein. Allerdings bringt das Hinzutreten der Quantenhypothese, d. h. die Annahme des quantenhaften Auspuffens von Energie seitens der Resonatoren eine »zufällige Störung« herein. Aus der Planck’schen Darstellung ist aber ersichtlich, daß schon vor Einführung der Quantenhypothese einem Resonator Entropie zugeschrieben wird. Für diesen Zweck ist also die Quantenhypothese nicht geschaffen; für ihn ist sie aber auch nicht nötig: es genügt beispielsweise die Annahme von Zu- sammenstößen der Resonatoren. In der Tat braucht man sich die Resonatoren nur statt ruhend in Bewegung zu denken. Dieser Umstand beeinflußt das elektromagnetische Feld und den Zustand der Resonatoren in dreierlei Weise. Erstens ändert die Bewegung der elektrischen Ladungen eines Resonators unmittelbar das elektro- magnetische Feld und dadurch mittelbar den Zustand der Resonatoren; aber diese Veränderung ist von absolut vernachlässigbarer Größe. Denn da sie von dem Verhältnis der Geschwindigkeit der Resonatoren zu jener des Lichtes abhängt, so würde die Größenordnung dieser Änderung immer erst etwa 0:0001 °/, des Feldes betragen, selbst wenn man sich die Resonatoren mit der durchschnittlichen Geschwindigkeit von Wasserstoffmolekülen bei normaler Temperatur bewegt denkt. Dazu kommt, daß die unmittelbare Nachbarschaft der zwei entgegengesetzten Ladungen eines Resonators die Wirkung der Bewegung eines derselben sehr abschwächt. Zweitens wird der Zustand eines Resonators indirekt durch die Bewegung beeinflußt, weil ihn diese an eine andere Stelle des Feldes führt, wo andere Werte der elektromagnetischen Feldstärken herrschen, mit .welchen er sich nunmehr ins Gleichgewicht setzen muß. Wenn aber die freie Bewegung der Resonatoren nur auf Strecken von der Größen- ordnung der mittleren Weglänge von Gasmolekülen bei normalem Druck erfolgen soll, so wird, da das elektromagnetische Feld stetig im Raume verteilt ist, diese Änderung ebenfalls bedeutungslos sein; dies um so mehr, als ja der Begriff »Stelle des Feldes, an der sich ein Resonator befindet,« sich not- wendig auf einen ganzen räumlichen Bereich bezieht und man sich diesen von vornherein von der Größenordnung einer molekularen Weglänge denken kann. Endlich wird der Zustand der Resonatoren 434 A. Szavvassi, direkt durch die Zusammenstöße beeinflußt, welche am Ende der freien Weglängen eintreten. Dieser Umstand allein ist von erheblicher Bedeutung, weil durch ihn Amplitude und Phase der Resonator- schwingung plötzlich vollständig geändert werden. Zum besseren Überblick der in Betracht kommenden Verhältnisse wollen wir die folgende Überlegung anstellen: Die Integrationskonstanten C, » der Gleichung 32 lassen sich durch die Anfangs- werte f(0) und f (0) ausdrücken. Es ist oo C’eos p —f (0) = A () cos ($ (+7 (v)) dv (0) S oo 2rv, Csne=f (0) — 2r yAksin@& (vW)-+7()) dv, 0 NV) 0 wenn man Glieder von der Größenordnung 5 ebenso wie bei Aufstellung der Differentialgleichung 30, vernachlässigt. Demnach ist die Amplitude der gedämpften Eigenschwingung des Resonators um so größer, je mehr die Anfangswerte von denen der vom Felde erzwungenen Schwingung abweichen. Hieraus folgt, daß durch die Ortsveränderung der Resonatoren auf Strecken von der Größe der freien Weglänge die Eigenschwingung, wenn sie einmal abgeklungen war, nur unmerklich geweckt, daß sie aber durch die Zusammenstöße im allgemeinen sehr merklich angeregt werden wird. Nun stellt die erzwungene Schwingung den regulären Vorgang dar, das Einsetzen der Eigenschwingung aber ent- spricht der »zufälligen Störung«, welche den Ablauf des ersteren Vorganges unterbricht. Damit diese Auffassung sachlich gerechtfertigt sei, muß in der Zwischenzeit zwischen zwei Zusammenstößen trotz der Kleinheit von s die störende Eigenschwingung bis zur Unmerklichkeit abgeklungen sein. Dieselbe 1 sinkt inedern Zeit; — Zn auf den e!" Teil des Wertes ab. Andrerseits ist die Zeit zwischen zwei 0 Zusammenstößen das Verhältnis der freien Weglänge zur Geschwindigkeit der Resonatoren. Nehmen wir also beispielsweise an, daß sich die Resonatoren wie Stickstoffmoleküle in Luft bei 15° C und Atmosphärendruck bewegen, d. h. mit einer Durchnittsgeschwindigkeit von 467 m/sek. und einer Weglänge von 10° cm; die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zusammenstößen wäre dann 2:1.10=19 sek, Angenommen nun, es sei so — 0'001 — so daß Gleichung 30 und die anschließenden Rechnungen mit einer Genauigkeit von zirka 1°/o gelten — so müßte die Schwingungszahl der Resonatoren mindestens 4:67. 101?/sek. sein (welche etwa einer Wellenlänge gleich jener der Rest- strahlen an Sylvin entspricht), damit die Eigenschwingung in der Zeit zwischen zwei Zusammen- stößen auf 1/e des ursprünglichen Wertes oder weniger abgeklungen sei. Natürlich steht aber, wie schon Planck bemerkt, nichts im Wege, durch Anbringung träger, ungeladener Masse die Geschwindig- keit der Resonatoren so herabzusetzen, daß die verlangte Genauigkeit noch für viel kleinere Werte von v, gilt. Der ganze Vorgang setzt sich also aus zwei Teilvorgängen zusammen: der nach dem Abklingen der Eigenschwingung allein vorhandenen erzwungenen Schwingung, welche den »regulären« Vorgang darstellt; und der als »zufällige Störung« auftretenden, durch den Zusammenstoß hervorgerufenen Eigenschwingung, deren Wirkung sich mit Lichtgeschwindigkeit im Felde fortpflanzt und welche durchschnittlich längst abgeklungen ist, wenn die nächste Störung einsetzt. Untersuchen wir nun die Energie des Resonators während des regulären Vorganges etwas näher. Setzt man in den Ausdruck sl für f und f die aus 32 folgenden Werte mit Ü=0, also nach abgeklungener Eigenschwingung ein, so erhalten wir oo 2 [ fo 2 H=2m% \f „„A() cos (2rvt— # (v)—Y ()) av) En v vAdv) sin Arvt—H (7 (v)) a | ; v0 „ \v0 Grundlagen der statistischen Mechanik. 435 Nennen wir nun Ay ein variables Schwingungszahlen-Intervall in der Umgebung von v,, derart, Ay ® . 4 daß — von der Größenordnung s ist, Ay, einen festen Wert desselben, so kann man erstlich die hier Yy 5 0 R . 3 Ayo Ay, auftretenden bestimmten Integrale mit den Grenzen v, — = und w+ FR statt O, resp. oo versehen, zweitens in dem zweiten Integral den Faktor y mit v, vertauschen, drittens für A (v) und y (v) statt 32a) schreiben {6} a 303 DT N) 1623V}) //Ay\2 ZN: er Yo, gute 0) Alle diese Vernachlässigungen bringen nur Fehler von der Größenordnung s mit sich. Ferner ist DD Aa AW)= - > Se cos (2rtvt— 9 ()—7 (W)) = cos 2ryv,tcos 2rAv.t+I WHY) + + sin2zwtsin 2r Avt+s() +0) mit der analogen Beziehung für den sin. Dies alles eingeführt liefert Ay, 2 ot => i AU ee eye ; er 128 nt vw 6) Se we u > / | Vo+ — e ( Di 2 3 5 + —— — sin (2r Av. +9 (WW) +7) dv URS EEE) Man erkennt, daß mit wachsender Zeit dieser Ausdruck sich periodisch ändert, jedoch nicht mit Ä 1 5 i e der kurzen Periode — der Resonatorschwingungen, sondern mit der relativ langen der Schwebungen y 0 des Resonators Av Diese Tatsache bedeutet eine neue Schwierigkeit für die Anwendung der Statistik. Wir haben im $ 13 gesehen, daß das Unabhängigkeitspostulat die Konstanz der Energie eines jeden Systems der Gesamtheit während der regulären, durch die Systemgleichungen beschriebenen Bewegung erfordert; aus diesem Umstande allein folgt auch die Notwendigkeit der Zelleneinteilung durch Energieflächen. Diese Forderung ist hier verletzt. Der Resonator und der ihn umgebende Teil des Feldes nimmt aus der Nachbarschaft, von anderen Teilen des Feldes und anderen Resonatoren, Energie auf oder gibt solche an sie ab. Sein Zustand ist also nicht mehr unabhängig von den gleich- zeitigen Zuständen der übrigen Resonatoren. Dieser Umstand liegt durchaus im Wesen der Sache und läßt sich durch keinerlei Konstruktion der Resonatoren umgehen. Die einzelnen Resonatoren sind eben durch das elektromagnetische Feld miteinander gekoppelt; eine vollständige Unabhängigkeit derselben voneinander wäre identisch mit ihrer absoluten Unempfindlichkeit gegen das elektromagnetische Feld; dann aber wären sie ungeeignet, als Reagentien auf den Zustand desselben zu dienen. Obwohl nun eine Verletzung des Unabhängigkeitspostulats vorliegt, ist dieselbe doch eine besonders leichte: die Änderung der Energie geschieht nämlich periodisch; sie besteht in einem bloßen Schwanken um einen Mittelwert. Wenn also in dem Zeitraum zwischen zwei Zusammenstößen viele solcher Perioden liegen, so kann man gleichsam, statt den einzelnen Schwankungen der Energie zu folgen, über sie hin- wegintegrieren, und als Energie des Resonators in dem genannten Zeitraum den so erhaltenen Mlittel- wert ansehen. Damit freilich in der Zeit zwischen zwei Zusammenstößen viele Schwebungen liegen, 436 A. Szarvassı, dazu genügt nicht, wie oben angenommen wurde, daß diese Zeit von der Größenordnung —- sei, son- 5% dern sie muß von der Ordnung eines ziemlich großen Vielfachen dieser Zeit sein; es ist aber, wie schon bemerkt, keine Schwierigkeit dies zu erreichen. Statt daß also der Phasenpunkt des Resonators, wie er sollte, in seiner Zelle bliebe, bis ein Zusammenstoß ihn hinausschleudert, verläßt er dieselbe häufig, um aber immer wieder zurückzukehren; diese periodische Aus- und Einwanderung muß also vernachlässigt werden. Schlimmer steht es um diesen Punkt in der Planck’schen Theorie. In dieser wird ja, wie bekannt, angenommen, daß ein Resonator kontinuierlich absorbiert ohne zu emittieren, bis seine Energie ein ganzes Vielfaches des Energiequantums Ay, geworden ist, worauf die ganze Energie plötzlich stoß- weise ausgepufft wird. Hier steht also während des ersten Vorganges der Absorption überhaupt keine Emission gegenüber, und die Energie wächst beständig; dann nimmt sie plötzlich auf null ab. Während des ersten Teilvorganges ist die Energie des Resonators wesentlich abhängig von dem Zufluß von Energie aus der Umgebung. Man kann jetzt nicht mehr mit Sicherheit sagen, ob ein Resonator unter allen Umständen jeden vorgebbaren Zustand annehmen kann, ob also jede beliebig vorgebbare Ver- teilung der Phasenpunkte im Phasenraume realisierbar ist. Da jedoch in dieser Theorie der Begrift einer bestimmten Verteilung überhaupt ungeklärt ist, weil erst festgestellt werden müßte, nach welcher Regel die Zustände verschiedener Resonatoren als zu einer und derselben Verteilung zugehörig anzu- sehen sind, lößt sich eine genauere Untersuchung der Frage nicht durchführen. All: Die Hohlraumstrahlung, deren thermodynamische Eigenschaften durch die statistischen Gesetz- mäßigkeiten der Gesamtheit der Resonatoren abgebildet werden soll, ist im thermodynamischen Gleich- gewicht und hat daher bei konstanter Energie das Maximum der Entropie. Wir haben im S 16 die Ausdrücke für Entropie und Temperatur einer Gesamtheit physikalischer Systeme kennen gelernt und können sie hier unmittelbar anwenden. Die Energiefunktion II(&, 5) hat nach Gleichung 31 die besondere Form Ila. Nach den Ausführungen im $ 15 sind zur Konstruktion des (zweidimensionalen) Phasenraumes die Variablen Damit ist alles gegeben, was die Spezialität des Problems ausmacht, und wir können ohne weiteres durch direktes’ Einsetzen in die allgemeinen Formeln des vorigen Teiles Entropie und Energie des Resonatorensystems als Funktionen der Temperatur erhalten. Man hat aber damit zugleich eine Voraussetzung eingeführt, welche durchaus hypothetischer Natur ist: es ist die Annahme, daß die Gesamtenergie aller Resonatoren beständig dieselbe bleibt. Diese Hypothese ist natürlich unserer Theorie nicht eigentümlich, sondern tritt in der Planck’- schen genau ebenso auf. Nur unter dieser Voraussetzung ist ja die Verteilung durch die Maxwell- Boltzmann’sche Gleichung 9 gegeben, und gilt der statistische Entropiesatz. Nun bleibt die Gesamt- energie des Resonatorensystems selbstverständlich erhalten, solange jeder Resonator ohne Störung regelmäßig schwingt; denn es ändert sich eben die Energie jedes einzelnen nicht, natürlich abgesehen von jenem periodischen Ein- und Ausatmen von Energie, von dem zum Schlusse des vorigen Para- graphen die Rede war. Anders aber ist die Sache, sobald es zu Zusammenstößen zwischen den Reso- natoren kommt. Zwar läßt sich durch den mechanischen Bau des Resonators, der ja vollkommen will- Grundlagen der statistischen Mechanik. 437 kürlich ıst, immer erreichen, daß nicht merklich Energie der Schwingungsbewegung sich in Energie der Progressivbewegung umsetzen kann. Daher bleibt bei dem Zusammenstoß zunächst wieder die Summe der Schwingungsenergien der Resonatoren erhalten. Nun aber ändert sich dabei auch der elektromagnetische Zustand des Resonators, und es tritt, wie oben beschrieben, Abgabe von Energie an das elektromagnetische Feld oder Aufnahme von solcher ein, bis sich wieder Gleichgewicht ein- gestellt hat. Dieser Energieaustausch mit dem Felde geschieht aber in ganz unkontrollierbarer Weise, und es ist nur eine Hypothese, und zwar eine von fundamentaler Wichtigkeit, daß bei jenem Aus- tausch die Energie der Resonatorengesamtheit stets dieselbe bleibt. In der Planck’schen Theorie findet ein solcher Energieaustausch beständig statt; hier tritt die Hypothese als Postulat auf, durch welches der noch unbestimmte Vorgang der quantenhaften Emission näher bestimmt wird. Man erkennt aus unserer Darstellung, daß diese Hypothese und nicht die Einführung der quantenhaften Energie- emission wesentlich für die Ableitung des Planck’schen Strahlungsgesetzes ist. Es ist bemerkenswert, daß vom Standpunkte der Methode der statistischen Mechanik die Vor- aussetzung, daß die Gesamtenergie aller Elemente der Gesamtheit konstant bleibe, stets als unbe- wiesene Hypothese aufzufassen ist. Denn die Energieänderung eines Elementes erfolgt ja nur während des Vorganges der »zufälligen Störung«, deren Verlauf als unbekannt zu gelten hat. So zum Beispiel ist die Tatsache der Konstanz der Gesamtenergie aller Gasmoleküle natürlich eine Folge der Gesetze des elastischen Stoßes; aber methodisch genommen treten in der Behandlung des Gasproblems nach den Prinzipien der statistischen Mechanik die Zusammenstöße als unbekannte Vorgänge auf, deren Gesetze in keine Relation der statistischen Mechanik eintreten (siehe auch die Anmerkung in S 12). Nunmehr steht nichts im Wege, die Energie des Resonatorensystems als Funktion der Temperatur aufzustellen. Für das zweidimensionale Problem haben wir schon in S > die statistische Konstante u als Funktion ‘der elementaren Energie e berechnet; führen wir also aus Gleichung 24- statt w die Temperatur 7 ein, so erhalten wir sogleich die gesuchte Relation. Wir bekommen den Wert dieser Große in einer den diei Eormens 120), 125)7 oder !12e), je nachdem, welcher der Aus- drücke Sa), Sb) oder Sc) für », als Funktion des Index X angenommen wird. Indem wir noch wie in $ 16 setzen und für c,, c, die weiter oben festgesetzten Werte einsetzen, erhalten wir für nu als Funktion der mittleren Energie e des Resonatorensystems einen der drei Werte: entweder 1 @Y Ve — el S- EN) oY e) oder 1 wy Ze —-— EZ 2 @Y) e ) oder ne iı OY 1 2.8 N. = © = (Op l ov, ONE Nach Gleichung 24 bekommen wir also für die mittlere Energie des Resonatorensystems als Funktion der Temperatur einen der drei Werte: entweder 138 A. Szarvassı, oder [OWN 0 [sy e= + — 32 b) 2 oder Eiern 32) wo [07 Yo kT 2 +1 ei () kannt 5) en —— kT e —] Wir hätten die Ausdrücke auch direkt erhalten können, indem wir in die Definitionsgleichung 11 für u den Wert 24 eingesetzt hätten. Dabei ist nach $ 14 die Größe » identisch mit der Planck’schen Konstanten A. Die drei Werte unterscheiden sich dadurch, daß für T= 0 die Energie im ersten Falle null, im : ; oa. : : zweiten @y,, im dritten —® ist. Da nach der zu Anfang des vorigen Paragraphen formulierten Voraus- 9) setzung der statistische Mittelwert der Energien der Gesamtheit von N Resonatoren, also die Größe g, identisch ist mit dem zeitlichen Mittelwert < der Energie eines Resonators, so besitzen wir nun- mehr auch diesen als Funktion der Temperatur. Es ist jetzt noch ein Schritt nötig: nämlich aus dem zeitlichen Mittelwert der Energie eines Resonators auf den zeitlichen Mittelwert der Energiedichte des elektromagnetischen Feldes zu schließen, welches mit dem Resonator im thermodynamischen Gleichgewicht steht. Nun ist der zeitiiche Mittel- wert der Energie eines Resonators nach 31 und 32 b Lager oo = n He) ade ware), 0 0 4 Wie im vorigen Paragraphen können wir mit einem Fehler von der Größenordnung s Schreiben: 2 [6) T=27 | A? (v) dv= 0 9c°L SR ru ii sin? y () a? (v) dy, "Yo vo und wegen der Stetigkeit von a (v) sowie unter der Voraussetzung, daß diese Funktion in dem Inter- n Ay Ayo valleyo = bissys = monolonssen, 2 = DEU Va T DB - = A a? | Sina Y)EZ = ; 0 2 dv SOHLE > = -———— a? (y,) Ar? „= 128 rt y# U vn) 5 0 R DI) 0°» u ICHD ae BncH e = —— ee Dayn)E 256.7 v> 64 2? v2 Andrerseits ist die Energiedichte des elektromagnetischen Feldes 1 2 D ne +9?) 1 Diese Definition des zeitlichen Mittelwertes ist ein Postulat, welches der ganzen Optik zugrunde liegt. Grundlagen der statistischen Mechanik. 439 und der zeitliche Mittelwert desselben, weil alle Komponenten des Feldes sich im Mittel gleich ver- halten, nach 29 Ist also U(vo) Ay, die Energiedichte des Spektralstreifens, welcher dem Schwingungszahlenintervall Av, entspricht, so ist — immer mit derselben Vernachlässigung — Ay 3 HOT 3 ERW) Ay = a? (v) dv = — a? (y,) Av. Sa N T 2 & Daher erhalten wir 3 — e se else — 2 scTyYw UW-" So bekommt man aus 32a), 5b), c) drei Werte für die Energiedichte der Hohlraumstrahlung (der Index von y, kann nunmehr weggelassen werden): Saıw 1 ern a5 ”. 33 a) RT e —| Schy 1 =, N 33 b) (& —— FAIR a 1 2 1, =—(U,+D0,). 330) “Eine Entscheidung zwischen diesen drei verschiedenen Ausdrücken ist, wie aus den Überlegungen des $ 4 hervorgeht, aus rein statistischen Prinzipien nicht zu gewinnen. Auch sind sie, wie ebendort bemerkt wurde, nicht die einzig möglichen, sondern nur besonders ausgezeichnete. Die Erfahrung spricht, wie bekannt, für 33a). Diesem entspräche als Energie des Resonators der Ausdruck 32a). Planck hat in seiner ersten Theorie ebenfalls diesen gewählt, erst bei der späteren Fassung gelangt er von 32c) durch entsprechende Modelung seiner theoretischen Überlegungen zu 33a). Es ist zu bemerken, daß in verschiedenen Anwendungsgebieten der statistischen Mechanik auch die ensprechende Wahl für die beste Definition von %, um die es sich ja hier handelt, eine verschiedene sein kann. Setzt man in die Gleichungen 10), 11) für a, nach 8a), ferner für u C„n”1 den unserem Problem h 5 . a entsprechenden Wert en ein, so erkennt man, daß für hohe Temperaturen der im S 6 behandelte T Fall eintritt, in welchem man die Summen durch Integrale approximieren kann. Man erhält so 1 Dem Leser wird es nicht entgangen sein, daß man alle Überlegungen statt mit Hilfe des Fourier’schen Integrals auch wie Planck mit Zuhilfenahme der Fourier’schen Reihe hätte führen können. Das Integral scheint mir aber vor der Reihe Vor- züge zu besitzen, von denen ich folgende hervorheben möchte: Die ‚Reihe enspricht einem diskontinuierlichen Spektrum, während nach unserer Erfahrung das Energiespektrum des schwarzen Körpers kontinuierlich ist; die Lage der Spektrallinien hinge im ersten Falle von einer willkürlich zu wählenden Grundperiode ab; das Spektrum wäre nach der Seite der langen Wellen begrenzt, und zwar willkürlich; endlich ist man bei Benutzung der Reihe hie und da doch zum Übergang ins Konti- nuierliche, nämlich zu der mathematisch unbefriedigenden Annahme gezwungen, daß in jedem noch so kleinen Spektralbereich unendlich viele Spektrallinien liegen. Das Postulat des zeitlichen Mittelwertes aber ist auch für die Reihe nicht beweisbar, weil die Konvergenz der Reihe aus den Quadraten der Amplituden im allgemeinen nicht bewiesen werden kann. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band, 60 440 A. Szarvassı, hy Si DorBeN my. RD ae 2rk2T? ER Ne = 4 — ARE dı =Za ————, 2n 27 Jo hy \=0 ı\—=n— IR SI N K. DO ER . BD — I Kr e > u a NA) also Stck seRAT nd ÜV= v2T. 9 (> Dies ist das Rayleigh’sche Gesetz, und man erkennt, daß seine Quelle dieselbe ist wie jene für das Gesetz der Wärmeenergie idealer Gase: es wird erhalten, wenn man die Größe der Zellen gegen null, deren Zahl gegen unendlich gehen läßt. Mit dem Äquipartitionssatz hat das Gesetz nichts zu tun. 21. Wir wenden nun die allgemeine Theorie auf die Ermittlung der Temperaturabhängigkeit der spezifischen Wärme fester Körper an. Das Ziel ist ebenso wie bei dem oben behandelten Problem ein methodisches. Es handelt sich nicht darum, die endgültige Form der Theorie der spezifischen Wärme zu finden, noch ein Gesetz aufzustellen, welches besser mit der Erfahrung stimmt, als alle vor- handenen, sondern zu zeigen, daß auch für dieses Problem die statistische Mechanik, wie sie hier dargestellt ist, ohne Zuhilfenahme der Quantenhypothese alles leisten kann, falls das Problem überhaupt ein solches der statistischen Mechanik ist. Es ist bekanntlich in zwei verschiedenen Arten versucht worden, die Wärmeerscheinungen fester Körper molekular zu verstehen: Entweder man faßt einen festen Körper als ein Aggregat von schwingungsfähigen Systemen (Atomen oder Moleküle) auf und sieht die Wärmeerscheinungen als das Resultat des Zusammenwirkens der im wesentlichen unab- hängig voneinander erfolgenden Eigenschwingungen der einzelnen Systeme an; oder man denkt sich als Ursache der Wärmeerscheinungen die elastischen Schwingungen des Körpers als ganzen, so daß der Schwingungszustand des einzelnen Atoms oder Moleküls wesentlich abhängt von den gleichzeitigen Schwingungszuständen aller benachbarten Atome, respektive Moleküle. Die erste Auffassung ist die der Einstein’schen Theorie,” die zweite ist den Theorien von Debye® und Born-Kärmän * eigentümlich. Wie man sofort erkennt, gibt nur die erstere Gelegenheit, zu unmittelbarer Anwendung der statistischen Mechanik. Wir wollen also an dieser Stelle von der Hypothese von Einstein aus- gehen, ohne uns jedoch damit endgültig zu Gunsten derselben auszusprechen. Es soll aber gezeigt werden, wie aus den einfachen Voraussetzungen Einstein’s bei richtiger Verwendung der statistischen Mechanik ein Gesetz für die Temperaturabhängigkeit der spezifischen Wärme folgt, welches viel besser mit der Erfahrung stimmt als das Einstein’sche. 1 Diese Rechnung ist aus dem in $ 6 angeführten Grunde nicht korrekt, weil die einzelnen Glieder der Euler’schen Summenformel unendlich groß werden. Richtiger ist der Gang der Überlegung folgender: Anl hy Anl hv _ ——N = — ——_.NX 00 —s 2 RN IrkT“ Ns DaRT . Ber e I\ 1=s hy N a \ Ne == wet de 1+ — | = ge — = 1 Ss Ss So 2nkT A\=n—i hv } A\=n—i en & | 1 BIER \\ N X e a ee a ee / JE 1 S 'S Nil) Nil a | — S®? hy 1-52 il Bea — - =s — = —. WR: 2 82 2" Ss? DIT S: 2 Ann. d. Phys. 22, p. 180, 1907. 3 Ann. d. Phys. 39, p. 789, 1912. 4 Phys. Zeitschr. 13, p. 297, 1912. Grundlagen der statistischen Mechanik. 441 Der feste Körper werde also dargestellt durch eine Gesamtheit von Oszillatoren. Im einfachsten Falle, wie ihn die ursprüngliche Theorie von Einstein angenommen hat, wird den Oszillatoren eine einzige Eigenschwingung zugeschrieben. Wir haben es also mit physikalischen Systemen von genau derselben Natur zu tun, wie sie der statistischen Theorie der Wärmestrahlung zugrunde gelegt werden, mit dem Unterschiede, daß hier die Oszillatoren nicht linear sind, sondern beliebige räumliche Schwingungs- kurven beschreiben können. ! Aber diese eine scheinbar geringfügige Abweichung bewirkt eine starke Änderung der resultierenden Wärmeerscheinungen, eine viel stärkere, als Einstein vermutet und angenommen hat. Bedeutet r den Vektor der Elongation aus der Ruhelage, y die Frequenz des Oszil- lators, so ist die Systemgleichung T+w=0 die Energiegleichung 2 = 34) Die sechs Koordinaten des Phasenraumes sind & n, 5 & 1, & wobei Se in ee Die Konstanten c,, c,...c, des Energieausdruckes Ila) reduzieren sich auf eine einzige, indem nach 34 zu setzen ist 2 VE ef zeamık Nimmt man noch an, daß ein physikalischer Vorgang vorhanden ist, der die Systeme quasi-regulär macht — zum Beispiel zeitweise erfolgende Zusammenstöße oder ähnliche Kraftwirkungen zwischen den Oszillatoren — so sind alle Voraussetzungen gegeben, um die in den beiden vorausgegangenen Abschnitten gegebenen Prinzipien der statistischen Mechanik anzuwenden. Die elementare spezifische Wärme ist nach 25 0) ER =, au? wo \—=n—1 Q=l ) ce” N=l) daher N\zn—l \=n—l A\=n—1 2 N Fa S Be-Ea_| \ E ee Zn) VE c=%k 2 =0 =) ME—I0 A=n—1 2 \=0 2 2 2 ne Bee _ 5 \—=n—1 WENN nl Rh \=n—1 LICH, — TI — _— —a. _— — 01 3 P \ x a \ e Ba UN are N RT ee) pa) er CHR N een 1=0 1—=0 Ba et a \—=n—1 N i Cy H 2 > 2 eh 10 1 Daß für das Strahlungsproblem nur eine bestimmte Schwingungsrichtung in Betracht gezogen werden muß, liegt daran, daß das Strahlungsgesetz nach dem Kirchhoff’schen Satz für jede Polarisationsrichtung gesondert zu gelten hat, 2 Man denke sich die Masse des oszillierenden Massenpunktes gleich eins gesetzt. 442 A. Szarvasısi, Nun ist, wie schon in $ 16 ausgeführt ist, DR T®r \ Sr 1 D) [97 - A =; « n / = e- n (= CET NON n Im ( 1 2 ) D) und weil hier r—=6 ist und mit Berücksichtigung der oben angegebenen Werte von C,,...C, ae 37 N { (6 =, am 2 Setzen wir noch en y FE — bo = 2rck so wird i=n—1 o et a) N=n—1 9 \2 Ze a a ir N \ 07 € == \ O2 € 2 Q2 — — ze Be X=0 1—=0 E—A0) TE 2 —n—1 o 2 R 1 \ u x — c ist die elementare spezifische Wärme, also die eines Atoms; sind im Grammatom N Atome, so ist die Atomwärme (==HNee! So erhalten wir schließlich die Formel für die Atomwärme, indem wir noch (6) — 7 setzen: \=n—1l \=n—1 N=n—i 2 I erar ) o2 ETFR — N 0. e—+raR "\ aN Zn DAR a = — m - GE N REN 1 RN 35) Da n eine große Zahl ist und die Glieder der Summen mit hohem Index sehr klein werden, so kann man ebenso wie in der Strahlungstheorie 2 = © setzen; wenn auch die Summen dann eventuell ihren unmittelbaren Sinn verlieren und zu divergenten Reihen werden, behält doch der Bruch auf der rechten Seite der Gleichung 35 stets einen Sinn. Es wird alsbald gezeigt werden, daß die Grenze, der sich der Ausdruck für m. für -—=0, also T= ® nähert, 3 ist. Nennt man daher kl so ist (CR NEN Nun ist a, gleichgültig welche der Definitionen 8a), 8b), 8c) man wählen mag, eine bloße Funktion des Index A. Daher ist der durch Gleichung 35 gegebene Ausdruck für — also auch für —— eine bloße Funktion von x. Damit zeigt sich auch hier der von Debye! formulierte Satz — der oo Aemp798: Grundlagen der statistischen Mechanik. 4483 übrigens allen bisher aufgestellten Theorien gemeinsam ist — erfüllt, daß —- eine universelle (das [o,0} 5 heißt für alle Körper mit derselben Zahl r/2 von Freiheitsgraden gleiche) Funktion von 0. = 1St. T 22 Wir wollen nun je einen Näherungsausdruck für C ableiten in den beiden Fällen, daß x eine kleine oder eine große Zahl ist. Bei der Erledigung des ersten dieser beiden Fälle, den wir zunächst in Angriff nehmen wollen, wird sich zugleich eine Entscheidung gegen einen der drei Werte von % ergeben. Für kleine Werte von x bedienen wir uns der in 8 6 besprochenen Darstellung durch die Euler’- sche Summenformel; die dort mit s bezeichnete Größe ist identisch mit unserem x. Dabei soll die Rechnung für jeden der drei Werte von a, gesondert durchgeführt werden. Zunächst sei nach 8a = 2% Wie im S 6 bemerkt ist, ist dabei die unmittelbare Anwendung der Formel 16 oder 17 unmög- lich, weil die einzelnen Glieder unendlich groß werden; man muß vorher eine Zerlegung der Summe vornehmen. A\=n—1 u N=n—l = 2 Aa | > gaV\ —_1+ > BEN = =) ex V» dy— A,e* Bew Sr 1=0 Nil N oo 3/7 + (ern ll a her. )en 1 \ 2 und da © 8 3 \ eV? N — ih ne" du= — (#-+2x+2)e*, 1 KH )x 3 so ist eG 6 N 1 De ee een: Zi \x Y x 2 36 Ferner ist A=n—l Br \=n—1 S A | n VierVr— $ \ er Vr — i NZ: ex \V >» dy_— Ale“ — A, (la) e7?... = 1=0 =, : 3 oo vr Sy 7 1 =[ VyerVsdy+ Le je 1 x 36 9 1 37 3 © 3 Vy eV» dy = — n?e "du = — (# +32?” +62 +6)e%; 1 er IE daher ee ee an F Ve ie en — nn... — x: x° +? 36 6 Endlich A=n—1 x A=n-1 a us | = —— u 2 N 3/— n: N2E eV — N Vr ı Ve V > dy —A, em — Ei 2—-)e”—...= — 1 1=0 Vi 22) 9, Van [4 1 — 2e#Vv dy +|— — — 1 +-—....|e0#; " . le 444 A. Szarvassi, und da SO REN > oo 3 j e ? [ \ oa)» Iy— — ne" du = - (+42? + 12774 247 +24)e“, 3 1 _ c Y? n x? so ist \=n-1 s 79 79 36 D N) 4 | j B = SCH (ZZ (Z [91 0) AZ, ’ N Ze eV» = — du — du —— u — = — — — He, = v2 17 B BY #5 9 36 ea) Demnach haben wir I=n—l N\=n—1 \=n—1 2 X N S 2 3 Nr ws 5 a ST 9) 9) a} fe R \ Ban N Ver Vn & N OR N E 108 Er 216 Fr 216 108 30 er + AR yeah +8 z' 26 5 xt ji A=0 =0 N0 ee ON ZI 1 u rn S 5 = Y > x? +: 7° 7? 20 9 36 und Rn 3er u) oa os ao oba6 ) emVı\=1— + + —+— E er + ++ +24 ir... le” Z— x° 7 RK 36% Dar a 7? 9% J \=V0 Für diesen Fall wäre also nach 35 D) >) I rer je + 1 G=8eN 7 93 re ee 6 [ | o4 Es zeigt sich also zunächst, daß für = OÖ tatsächlich aan air Hr... 3 3 ‚je DER 1 3 1 2 er | x 2 eye EAN \3 3 ist. Um aber C in der Umgebung von = 0 kennen zu. lernen, müssen wir noch e=?* und e”=* nach Potenzen von x entwickeln. Tun wir dies, so erhalten wir il Se a 18 Aus dieser Darstellung für C würde aber folgen, daß d? [d3C RC =! RC =) dx? r=0 dx? —0 | AR; dx )z=o daß also die Atomwärme für hohe Temperaturen mit wachsender Temperatur abnimmt. Da diese Folgerung mit der Erfahrung im Widerspruch steht, müssen wir die Wahl 8a) für a, ablehnen. ON VS Nunmehr behandeln wir in analoger Weise den Fall 85) KEN. Grundlagen der statistischen Mechanik. 445 Hier ist I1=n—1 N ran u Nu e* \ +1 — N e=* NEN } N) Nat und da die obere Grenze unendlich groß angenommen wird, ist die Summe identisch mit der oben berechneten, also N—n—1 ö) 6 3 1 N Ba N —_ du — du — u u TE E x? x? % 2 36 a) Ebenso ist = n—1 In 2 SYyR= 3, 18 18 9 3 107 1 a Te N Nee nr en ' zZ 39 Es 37E x 36 36 1=0 vi Ani In a 2: r Zy 3 5 EN N Ey N 72 72 36 12 3 4 Dr 1 EN NE e=* = I Ve St 87 ee er N il Daher ist - [9] | Dee ee ae N na 0 nn nu rn nt. 7 23 1+21+2+ — ?+ ee 6 4 £ a : 6) } Der: 13 =83kN | 1l+2: +2? + + —ı+....)\ [127427 — + —#+4.. 18 \ 6 54 oder [ 1 0) C=3kN | I=- —- #2 +... 36 b) 6 27 Schließlich untersuchen wir noch den Fall 8c) I FTIR = 2 (WN+ V +1). Es ist ZA) 5. (fe Wr Vor) 1 3,7 ar Yo) \e = — eu @“ 0 dy—- A— —-|2+ ol] 5 = N 1 12 \ / \=0 x ee Yn, 3 i Ze 1+ %,)x. u 1 Die direkte Berechnung des Integrals ist sehr kompliziert. Da wir aber nur die Entwicklung nach Potenzen von x in der Umgebung von = 0 brauchen, können wir folgendermaßen vorgehen: Zunächst ist lg S/2r1) : 00 = oo — —x(\/y+ \yy+1 00 3, eV» >| al V S ZN eV? > dy. 1 1 1 Nun hatten wir oben erhalten, daß 2 > 3/7 > 6 1 e-=V > dy=—(2? +2: +9) = —|1—- —ı°’+ A. 1 ae ge 6 / 446 A. .Sgarvassı, Ebenso ist 00 gy 00 Sur 3 2 ,— 2 ,— 3/7 6 [ 1 5 er Vy+id N e-xV > dx N) —+ 2 2% +4 x?) e x 2 = BA | 1 — —ıri + —... _ Y3 S ; x? 3 vl ve 4 4 \ \ Hieraus ist zu schließen, daß auch das fragliche Integral, multipliziert mit x?, nach positiven Potenzen von x entwickelbar ist, und daß in dieser Potenzreihe die Glieder mit x und x? verschwinden. Um diese Potenzreihe zu erhalten, setzen wir asien o (Var Ver) Ka e Ey e d2=J(%) 1 x und berechnen sukzessive die einzelnen Glieder der Mac’Laurin’schen Reihe 10-30 +[,,| +.) Es sel) - 0 % dx? Es ist [0,0] Ve [0,0) ‚o=| Nam METER, (N) 0 1 3/5 2 1,373 = / — br 2) x il x -2 => PERVEREZ u, I — —r? @+23) °e av a dx 2 x 1 EVEN TE 2 3 ZEV): I + OH De). 5 \ 2” dx? 4 2 4 5 1, 32, 30 [0,0] Zen 1 gr ie rn z+ z+x° —ı e+ - a Ver) ”e NV Be x => + 99: c 3 SUR = 3 A = a 1-64 BHUYDr— (410247 V9r e oo N B\ W zii G + x) Sat a, x3 (z N 2?) 1 3 Si a @ +2) ?+ Yan zei@ + 23) 2 | w | | ıw | oı — 2 =) ° 7 N Veran: a 3 Ss —— ( z+ 2 s) ® + 526 ernle nn: dz j en = N 2 B (16+ 19/2) — - (16 +42, /2 + 31V) x + 4 = 2 5) Bla Bars? 1+ 2)x a ya are * 4 5 7 © en 2 4 + = b @=2.2) 0a) "— SP eE+R)?— 180 @+ 2) a JR 24 1 \ BERG 3 Er 00 er et eier 16 ) 2 [4 en u er er ee + 132° @ +22) ° +402°(@e+ 22) °le Sn u Grundlagen der statistischen Mechanik. 447 Daher ist tatsächlich ferner /d3 7: EN ei, ne = — (ie + 19/3), etc. da?) 0 dx: x=0 Demnach ist oo - xl Yy+ Hi) 6 1 1 = 1 SAVIV ler, re /Dr-r...) 1 v2 38 und \=n—1 1 3) En --%( +1) 6 Nee EN = —— we Vorr ER, x° 576 1=0 Ferner ist ı—n—1 1 3%, Ay 1 1 3, 3/— 1 = ENDEN 5 * Si _ a Fa gr BEN Van: Fe 2 | > V52 Vy=De N A vl 4 ar d+ + vR]alı- za + /D)2)+ une 3 iD & J al 1 3,— 3 1 ->5# oo] INLE - —x( 3+ \/9+1) =? 5 “| — Va: Yy+1)e 0, dy + 1 27 77 1 a! 1 De (2) x + 20 + 9, v2] ze + VB |e ar Da aber 1 en fon 1 EM a: | St on = z2( + VoH) I eV EV Nvere a y=—- au N 1 2 dx 1 18 1— dersig or : 112 so- ist A=n—1 1 Bere zu — za N# NAH) 1 il en, SV —(VA+VAHDe N = ne aa. xt Endlich ist In 1 1 97, 3 il 1 Ei EVrREN 1 ee -—x( R+\/H1) re? © | a en — al WEEN/ SEEN) ee 2 NER en : er 3 1 = 1 3/5 | 8,= 1 = 33V) - Ti Va Hal, VBA arV/D 2) | 2 — er © a = Al) = a1 2 Wo+Vo +D% I ana 1 | — (14 92) x EIG 9 2 / N — es 2 ll z0+V9>]+ Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 61 448 A. Szarvassı, Nun ist dx? N CV HIER par oo | ande en ZNNVDERN/ SEN) 2 (o nr y+ ER 72 J WAREN DE m 2 N vs le 1 wobei die niedrigste Potenz der durch Punkte angedeuteten Potenzreihe die fünfte ist. Daher haben wir u 1 N an VIERVIES 72 N RE VA 1)?e N a —+—. — Va =0 So erhält man ae Re 341) el N ee Il TE SINE NS e 2 (v “ ö N (N ATVNENP2 - (vV Vv 2 Z EN dl 0 2\=0 N=n—1 1 37, 35 —\\ 2 rare rn ga evyNe) 108 3 080 — sv) IN Velen. a V: Zu, 2 BV 167% N0) "=n—l - (VEN) Ne SS S @ vr vr — —_ (N Ve Re Zu eier Ka 10) Demnach erhält man für den Fall 8c) ae AU a. 864 oder I ey. 36 c) 00 Man erkennt, daß in den beiden letzten Fällen 85) und Sc) die Atomwärme für hohe Tempera- turen in Übereinstimmung mit der Erfahrung mit der Temperatur wächst. Eine Entscheidung zwischen den beiden Fällen kann nur durch genaueren Vergleich mit erfahrungsmäßigen Daten gefunden werden, zu welchem Zwecke sich aber die Untersuchung des Bereichs niedriger Temperaturen besser eignet. 23. Es werde nunmehr ein Näherungsausdruck für C bei großen Werten von x, also niedrigen Temperaturen abgeleitet. Zu diesem Zweck wollen wir zunächst den Zähler des Bruches auf der rechten Seite von 35 noch etwas umformen. Es ist A=n—1 ı1=n—1 Nen—l 2 K»=n—1 1 —=n—1 Nor NN AT — S NEE Y ) (X +a,) ce" (ta) __ I—0 10 \=U 0 war A=n-1 gu—=n—1 EN N OO Ce (m +04) — pa 0 KEN H+I \=n—1yı=n—1 | I=n-lu—n—i DA (ONE DE) a en DER ORNEIO. == S. y (&. — 03)? e En za \ N (9, — du)” e ( ». PA | — 4 me eu) Vzls! er n=() Da man außerdem schreiben kann N—=n—ı 2 I=-n—Ayu—n—i Nu —xox S Be; ‚x (+0 ) ) e == 3 v=0 Grundlagen der statistischen Mechanik. 449 so haben wir für C die Formel Rn In —nZi n / » ae 2 0 Ze = c N\= = C=kN#? Sr ı=n-1u=n—i N N Ar? (07 +%.) Selm () wobei >, einen der beiden Werte 85) oder 8c) haben kann; oder wenn wir abkürzungsweise MONZZEHN setzen —1 up —n—i 7) TV em er. T PE—I0; —=0 a, : u C Fe kN Inu —=—1 39 4A) \ 3= (x+x#) vw | 0 LVO Für große Werte von x bedienen wir uns der im $ 6 angedeuteten Methode in folgender Weise: Zunächst ist ir g=n—1 —il 5 A=n—1 \=n—lu—=n—1 1 De — (M+X) — g% 1+2 Nu ao) >» >e — (H+%u—-2%)) = az \=0 = 1=1 sn = Wir setzen A, — I —NIx und entwickeln den Klammerausdruck in eine Potenzreihe. \=n—1 An 1 e—n—1 —1 ni A=n Ay —n—1 a ee a —_Yy — (+Y) weil = | NH Nil e=1l A\—=n—i A=n— yen—i 2 N Im+I u) Sen ey ya 2 pn) Es ® nei Sal vi —1 A\=n—1l „—=n—1 nen —_y — (1491) — le 2 Van N ru Nil WA \=n— g—=n—1 ı1=n—1l g=n—i v=en—i — (9y+Y,) — (Y+Y.+Vv) = | 2: u > No er = Zn! Ze Z— —At LA 1—1 mil y_ n—1 n—1i n—1 n—1 n—1 n—1 n—1 1 — (Rt+Yu+N?HIp) — (va+Yu + NEN N Ne N ee —2)e N & a el el geil ii = = n—1 n—1 n—1 (IHtyutIv) 4 » N Ye ne ee u je se sl vl Daher ist 1 n—1 n—1 n—1 n—1 n—1 n 7 = —_y i — (Ey) GERN, — Ne — Yu)? e ON: N EN Se a ee / / D \ ve Zn ZZ r=0 10 \=1 sl Mei n—1 n—1 n—1 n—1 al S S (Ha — Yu)? e SE S Na wer, umen —i | 1 p=1 it nei p=i +50 Ar Szavrvassi, n —1 | n—1i n—1 | n—1 m —A Va ar N) S\ (r+J 1) —kN \ Ve 4 - N N (ir — Yu)? e ! Same \ Do +y; De rs — 2 a1 „Zu DA \=1 Nil ren n—1 2 —1 a —1 an N y y: (HI) + HR) e = ei ai — (ty +9”) 1 n—1 n—1 n—1 D) D) a | y a IR: +24) a Ze en = = v=il n—i n—1 n—1 n N: R 2 + ) 42 = en N Son HR + ae Seil Wil ger oder n—1 { n—1 n —1 ; ; C=EN > N = » » ae: si = = n nn —k mn — I N —E R an N Dos Yu wer ur va el yeil Der Klammerausdruck ist ein Aggregat von’Gliedern, welche erstens mit wachsendem Index immer kleiner werden, und welche zweitens umso kleiner sind, mit je mehr Summenzeichen 'sie versehen sind; und beides um so mehr, je größer x ist. Diese Formel ist also geeignet zur Berechnung fder Atomwärme bei niedrigen Temperaturen. Für die numerische Berechnung ist der Umstand besonders bequem, daß alle Glieder von der Form z?e”* sind. Hat man sich daher einmal eine Tabelle dieser Funktion entworfen, so können sämtliche Glieder aus dieser abgelesen "werden, wenn man ihre Argumente bestimmt hat. Wir wollen die ersten Glieder noch speziell ausdrücken für die beiden Fälle, daß o* durch 85) oder 8c) gegeben ist. Für Real 80) ist = 7260, 50, =.1:482, 0, 11080, oO USwW2 und da hier DEINES! —4, so ist 3 E — ((0:260 2)? e=0°%60% + (0.442 2)? arte + (0:587 x)? e=058°r + (0:710 2)? e" 10% + [6,0] + (0'817 2)? etz...) — © (0520 2)? e-0520x + (0702 2)? e-0702x + (0-847 2)? e Vrrx 4 . _ (0:884 2)? e-vas1r + ) 18 © (0:7802)?e-070x + .. u +... 300 ) Zu Im andern Fall 1 5 =— ist = Ze + V-+1) — —r. ne nn "a Zul Grundlagen der statistischen Mechanik. 45] Nun ist Ze 1150, Bl oo oan==l649, 0 = 1.".764 usw: Demnach haben wir 3 == = 630 ar e 630 x + (0° 851 #%)% ev 51 Bu Zr (el . 015 #2 e-1015 x + di . 149 Mo) e 1149 x u oo \ 1 , 2642er rn... = = (1:260 2)? e=1260% 4 (1481 x)? e-131* 4 (1645 2)? e165r 4 / Z 1 RE TI a N A \ 2 + Er (7020er ee (3 290m BZ | rn... fc) = / 24. Zu einem Vergleich der Formeln 365) und 36c), also des Bereichs hoher Temperaturen, mit der Erfahrung und zu einer Entscheidung zwischen beiden ist das vorliegende empirische Material aus zwei Gründen nicht geeignet. Erstlich erkennt man aus der Ableitung der genannten Formeln, daß ihr Gültigkeitsbereich beschränkt ist auf einen Wertebereich von x, der von Null bis zu einigen wenigen ae € Zehnteln reicht. Hieraus folgt, daß man mit Hilfe derselben den Verlauf von —- in unmittelbarer [0,0] Nähe der Einheit bis zu wenigen Hunderteln Unterschied verfolgen kann. Hiefür mangeln aber die experimentellen Daten beinahe vollständig. Die wenigen, welche vorhanden sind, sind nun noch aus einem andern Grunde für den vorliegenden Zweck kaum brauchbar. 5 EC. 72: le) Nach dem Debye’schen Satz ist —- eine universelle Funktion von m Vergleicht man also die [0,0] @ Temperaturen 7, und T,, bei welchen zwei Stoffe denselben Wert von —- besitzen, so erhält man oo aus deren Verhältnis dasjenige der Materialkonstanten der beiden Stoffe ©, und ®,. Die Tempera- turen, bei denen zwei Stoffe denselben Wert von — aufweisen, müssen also in einem oo für die beiden Stoffe konstanten Verhältnisse stehen. Dieser Satz gestattet eine scharfe Prüfung der Güte des Beobachtungsmaterials; freilich müssen zu diesem Zwecke die Atomwärmen zweier Stoffe an einigen solchen Punkten gemessen sein, daß ihre Werte ganz oder nahezu — so daß Interpolation möglich ist — übereinstimmen. ne { EN Turb Debye! hat für einige Stoffe aus den Beobachtungen die Werte von — mit (o = 5.955 cal [0,0] gerechnet. Aus diesen Daten lassen sich einige Proben der angegebenen Art anstellen. So gehören beim Diamant zu den Temperaturen 306°, 331°, 358° entsprechend die Werte von 2 0'266, 0:308. 0354. Andererseits wurde bei Silber Deir77=39u07 und bei 7T=39':1° DEIN c. 8 4. 452 A SACHEIEIS SE, gefunden. Es findet sich also der Wert —='0:266 zufällig exakt gleich bei 7pjam. = 306° und 74, = 0 35'0°; das Verhältnis der beiden ist 306 e - IN es 87 350 Der zweite dem Silber zugehörige Wert 2 — 0'319 findet sich zwar nicht genau beim Diamant 76°) wieder; es läßt sich aber die zugehörige Temperatur 7piam. mit Annäherung durch Interpolation aus den Nachbarwerten 0°308 und 0'354 finden: man erhält NE) ren, Ze, Wamer si das Verhältnis der Temperaturen hier Die Übereinstimmung mit dem vorher gefundenen ist also sehr gut. Nehmen wir aber nun ein anderes Beispiel: Die Atomwärmen von Aluminium bei Tız = 555° und von Silber bei T4,= 589° sind nahezu gleich, nämlich 5°98, resp. 5:99. Das Verhältnis dieser beiden Temperaturen ist Tas ln 1:06. ID, SM Andrerseits ist bei 2005 die Atomwärme von Silber 5°61, während sich derselbe Wert der Atomwärme bei Aluminium durch Interpolation aus den Angaben ebd ba Neal” Oo nor bei, 439% bei Tr = 354° findet. Bildet man wieder das Verhältnis, so erhält man NE 20V = =.97, Tar 354 welcher Wert um 46°/, kleiner ist als der frühere. Hier zeigt sich also das Debye’sche Gesetz gar nicht erfüllt. Diese Nichtübereinstimmung dürfte aber kaum dem Versagen des Gesetzes, vielmehr der Unsicherheit des-.obigen Wertes 5:99 der Atomwärme zuzuschreiben sein. In der Tat ist ja derselbe nach der Nernst-Lindemann’schen Formel aus dem experimentell gefundenen Werte der Atom- wärme (, bei konstantem Druck berechnet, und es steht zu vermuten — wie.auch Debye meint — daß in diesem Temperaturbereich, in welchem der Unterschied der beiden spezifischen Wärmen schon x beträchtlich ist, die Formel zu versagen beginnt; darauf deutet auch die Tatsache hin, dad — >11 [0,0] — herauskommt. Gerade in diesem Temperaturbereich aber, in unmittelbarer Nähe von — =|, müßten oo die Daten liegen, welche zur Prüfung der Formeln 365) und 36c) heranzuziehen wären. Unter diesen Umständen scheint mir eine solche Prüfung wenig Sinn zu haben. Wir müssen uns also darauf beschränken, unser Gesetz in dem Bereich tiefer Temperaturen, also die Näherungsformeln 375) und 37c) mit der Erfahrung zu vergleichen. Zum Zwecke der numerischen Berechnung dieser Formeln berechnen wir zunächst die Kurve Verde Grundlagen der statistischen Mechanik. 45: für eine Anzahl von Argumentwerten (Tab. I und Fig. 2). Wie man sieht, hat die Kurve bei ungefähr 2 = 2'0 ein Maximum. Wir berechnen hierauf einige Glieder von 375), in dem wir für eine Reihe von x-Werten die Größen 0:260x. 0:442 x etc. ermitteln, und zu den so erhaltenen Werten als Argumenten die zugehörigen Funktionswerte (0260 z)?e”0?60%, (Q:442 x)?7042* etc. aus der Tabelle I aufsuchen. Fig. 2. Tabelle |. ME ee | T | % | Y \Av.103) 22 v Ayzccn | x | Yv Ian | | | B2 | » |Ay.103| "448 {op} oO ) [®} [0%] ) (u) [37 > {op} {op} [0,0] oO [3b] »> w Oo [0.) 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Szarvassı, So sind die Näherungskurven Fig. 3 Kurve I 9 = (0'260 r)?e-9:260% Kurve II = (0'260 z)?e-0260x + (0: 442 z)?e 42x Kurve II 9 = (0:260 2)?e-0260x + (0:442 2)2e-042x 4 (0:587 2)2-0587x gewonnen worden. Man erkennt, daß bei wachsender Annäherung das Maximum der Kurve immer mehr nach links und nach oben rückt; die Endlage des Maximums ist r—=0, y=3. Natürlich sind Fig. 3. 70 08 06 04 0 4 & 12 16 20 24 28 32 36 bei jeder Näherung nur die Werte rechts vom Maximum und in einiger Entfernung von demselben brauchbar. Tabelle II. »—=(0:260.2)2 020 x + (0-442 2)? e-412x 4 (0-587 2)2 e-0387 x, | | x y | x y x y x | d) | | | 8-0|1-119 14:0 10:446 20:0, 0-161|| 31°6[0-018 8-4|1:061 14°4|0°419 20-4! 0:151|| 32-4|0-016 8-8|1:004 14-8|0-392 || 21°2| 0-131|| 33-2|0-014 9-2,0:949 15'2|0-367 22:0| 0-113|| 34:0|0-012 9-610:896 15:6|0:344 || 22-8| 0:100|| 34-8/0-010 10:010:843 1600-322 23-6) 0:084|| 35°6|0-009 10:4|0:793 16-4|0-301 24:4) 0°074|| 36-4[0:007 10:8,0°746 16:8[0:279 || 25:2] 0-064|| 37-2|0-006 11:2|0-702 17:2|0:264 || 26°0| 0-054|| 38-0|0-005 11:6|0:655 17:6|0°245 26°8| 0:047|| 38:8[0-005 1200-618 18-0[0:228 27:6) 0:040|| 39-6|0:004 12:4|0:580 18:4|0:213 28-4) 0:034|| 40-4|0:003 12:8|0:542 18:8[0:199 29:2| 0-029|| 41:2|0:003 13:2 [0-509 19:2|0-186 || 30:0) 0:025|| 42-0/0:002 1360-477 19:6|0:172 || 30-s| 0:021|| 42:8|0:002 Grundlagen zur statistischen Mechanik. 455 Wir wollen uns mit der durch Kurve III dargestellten Annäherung begnügen und den für uns in Betracht kommenden Teil derselben auch tabellarisch (siehe Tab. II) darstellen. In derselben Weise gehen wir mit 37c) vor, begnügen uns aber, um die Figur nicht undeutlich zu machen, nur die letzte (dritte) Näherungskurve (in der Figur unbezeichnet) y — (0 . 630 aa EN x + (0 . 851 set x + (1 . 015 ME x zu zeichnen. Tabelle III gibt den zur Berechnung der Atomwärme brauchbaren Teil derselben zahlen- mäßig wieder. Die Prüfung der Formeln 375) und 37c) an der Erfahrung und eventuell die Entscheidung zwischen beiden nehmen wir an dem klassischen Fall des Diamants vor. Wir bilden die Werte 3 ——. [0,0] mit den beobachteten C, indem wir die in der Debye’schen Arbeit angeführten Zahlen für a (mit [0,0] C=5'955) benutzen, und rechnen zu jedem solchen Werte einmal nach Formel 375), dann nach 0 Formel 37c) das zugehörige x = 7 ;‚ dabei begnügen wir uns bei beiden Formeln mit der Annäherung durch die drei ersten Glieder, so daß wir die Tabellen II und Ill verwenden können. Aus x erhält Tabelle III. y — (0:6302)? e060x + (0-851 2)? e-0851x 4 (10152)? e-tusx, x Y x y | x ) v I) Il 4:0) 1'183 7:2| 0:338|| 10:4) 0:076|| 13:6[0°015 a2: 2 7°4| 0:310|| 10°6| 0:069|| 13:8/0-014 4-4 1'042 7:6| 0°283|| 10:8] 0:063|| 14:0/0-013 4:6| 0:974 7:8| 0°:257|| 11°0| 0:056|| 14'2/0-012 4:8, 0'910 8:0| 0:236|| 11°2 051 14:4/0:010 90| 0'847 8-2] 0217| 11-4 0451| 14'6/0-009 9.21 0779 8-4| 0-197|| 116 041 14810008 9'4| 0725 8:6| 0:178|| 11°8| 0:038|| 15°0|0-007 3'6| 0667 8:8| 0:163|| 12:0) 0:035| 15°2/0-006 5'8| 0618 9:0| 0148| 12°2| 0-031 15°4|0°006 6:0| 0:567 9:2| 0:134| 12°4| 0'027) 15'6/0°005 6:2) 0523 9-4| 0.121 12:6] 0-025|| 15:8/0-005 6°4| 0:481 9-6) 0:110|| 12:3| 0-023|| 16°0/0-004 6:6 "441 9-8| 0:101 13-0| 0-021 16°2/0°004 6:8) 0:405|| 10°0| 0-092|| 13°2| 0°019|| 16°410°004 2.0 s7l 10:2) 0:084| 13°4| 0°017|| 16°6/0:003 man in jedem Falle durch Multiplikation mit der entsprechenden Temperatur 7 die Konstante ®. Die folgende Tabelle IV enthält in der ersten Kolonne die Temperaturen, in der zweiten die empirischen Werte von 3 —- für Diamant, in der dritten die zugehörigen Werte von x, wie sie durch lineare ge.) Interpolation aus Tabelle II folgen, in der vierten die aus diesen folgenden Werte von ©; die fünfte und sechste Kolonne bringt die entsprechenden Werte von x, respektive ©, wie sie nach Formel 37 c) Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 62 456 Ar S2AHMASISSSUR also aus Tabelle III folgen. Endlich gibt die siebente und achte Kolonne dieselben Größen nach der Formel von Einstein 6 en (CS (e— 1)? Die Größe © sollte, wenn die betreffende Formel richtig ist, konstant sein. Nun sieht man zu- nächst in allen drei Fällen bei 92° eine starke Abweichung des Wertes von © vom Durchschnitt im Tabelle IV. Diamant. 2 Aus Tab. II Aus Tab. III nach Einstein If 3 c Se ) x 0) a RK :) 92° | 0:015 | 32:8 | (so18)| 13:6 | (i251)| 9-8 | (902) 205 | 00-312 | 16-20 | 3321 | 7-39 | 1515 | 5-79 | 1187 209 0333 | 15:80 | 3302 | 7-23 | 1511 | 5-69 | 1188 220 0363 | 15°27 3359 7:05 1551 8.96 | 1223 222 0.384 | 1493 3239 692 1536 8:48 | 1217 232 0'435 | 1416 3285 6'693 1538 5:27 | 1222 243 0'480 | 13:56 3295 640 1555 | , 5-11 | 1241 262 0573 | 12:47 3267 9:98 1567 4:82 | 1263 284 0.681 | 11:38 3232 550 1576 4:53 | 1286 306 0:798 | 10:36 3170 5.14 15783 4:26 | 13083 33l 0924 9-39 3108 4:06 1344 3.98 az selben Sinn; dieser Umstand rührt möglicherweise von einem Messungsfehler her, was bei der Klein- heit der zu messenden Größe (spez. Wärme’ zirka 0:002 cal/g) nicht zu verwundern wäre; wir schließen daher diese Beobachtung aus. Ferner erkennen wir, daß die nach Formel 37c) berechneten Werte (Kolonne V]) bei 331°, die nach 375) berechneten schon bei 306° eine stärkere Abweichung zu zeigen beginnen. Dies zeigt, daß in diesem Bereiche die verwendete Näherung nicht mehr ausreicht, man also weitere Glieder der Formeln 375), respektive 37c) hinzunehmen müßte Zur Prüfung der verwendeten Näherungsformeln müssen wir uns also auf den T'emperaturbereich bis 306° beschränken. Berechnen wir nun zunächst aus den Werten in Kolonne IV das Mittel, so erhalten wir 0 = 3274; die maximale Abweichung von diesem findet sich bei 7= 306° und beträgt 3°2°/,, der mittlere Fehler ist 1°3°/,. Hingegen ist das Mittel der Werte in Kolonne VI ® = 1547 mit einer maximalen Abweichung von 1:9°%/, bei T= 209° und einem mittleren Fehler von 1'2°%,. Schließlich gibt Kolonne VII einen Mittelwert © = 1237, einen maximalen Fehler von 9°4°/, bei T= 306° und einen mittleren Fehler von 3'1°/,. Man erkennt also, daß beide Formeln, 37 b) und 37c), schon bei der verwendeten Näherung, bei welcher bloß die drei ersten Glieder berücksichtigt werden, den Beobachtungen weit besser genügt als die Einstein’sche; in der Tat sieht man aus Kolonne VIII, daß die -Werte der Einstein’schen Gleichung von T = 222° an einen deutlichen Gang aufweisen. Ferner scheint Formel 37c) der Formel 37b) überlegen zu sein; aber diese Überlegenheit läßt sich so formulieren, daß bei demselben Grade der Annäherung die erstere den Beobachtungen in einem weiteren Bereich genügt als die letztere. In der Tat werden die Fehler im zweiten Fall geringer, wenn man den Wert & = 3170 der Kolonne IV bei 7T= 306° nicht mehr zur Mittelberechnung heranzieht; es wird dann der Mittelwert © = 3288, der maximale Fehler 2:1°/,, der mittlere nicht ganz 1°/,. Es genügt also bei der verwendeten Näherung Formel 37b) den Beobachtungen gut bis 284°, Formel 37 .c) aber bis 306°, - d Grundlagen der statistischen Mechanik. 45 i On a In Tabeile V sind außer den beobachteten Werten von —- die nach Formel 375) mit 0 = 3274, [0,0] nach Formel 37c) mit 0 = 1547 und nach Einstein’s Formel mit 0 = 1237 berechneten enthalten; N 4 L C e \ 4 ; Kolonne V gibt außerdem die Werte von ER nach 375) mit dem sachgemäßeren Werte O0 = 3288. Die "00 unter A angegebenen Zahlen geben die Abweichungen der berechneten Werte von den beobachteten. Tabelle V. Diamant. C Nach 37b) Nach 375) Nach 37 ec) Nach Einstein 0=3274° 0 3288° 0 = 1547° = 1237° u Co beob. an | A re A = | A such A o | Co Co | Co 205°| 0°104] 0:108]| 0004| 0:107) 0°003] 0:097|—0:007| 0:088|—0:016 209 0:111) 0°113] 0002| 0:117) 0°:006) 0°103)—0:008| 0°095/—0'016 220 0.121) 0-129) 0-008| 0-128]| 0:007| 0:122|40-001| 0:116—0:005 222 0128| 0:132] 0-004| 0:130) 0:002| 0:125/—0:003)| 0:120)--0:008 232 0-:145| 0:146)| 0:001| 0°145)| 0:000| 0:143)—0:002| 0:1401—0 005 243 0:160| 0'162] 0:002| 0-161) 0001) 0:162|40:002| 0-162)+0:002 262 0191| 0°190)—0°001) 0:189/—0:002| 0:197) 0:006| 0°202]| 0-O011 284 0227) 0:189I—0:038| 0°209)—0:018]| 0:237| 0°010)| 0'250) 0023 306 0:266) 0°253[—0:013| 0:251|—0:015| 0:276| 0°010| 0'298) 0:032 Eine Entscheidung zwischen den beiden Formeln 375) und 37c) ist, wie man sieht, hier noch schwer zu treffen. Es wurden endlich die Werte von en nach allen drei Formeln auch so berechnet, daß man für [0,0] & £ © den aus der Beobachtung Er —0:104 bei 205° folgenden Wert zugrunde legte; derselbe beträgt ‘oo Fig. 4. 020° x 010 T 200 220 240 260 2830 300 für die Formel 375) 8 = 3321, für die Formel 37c) 0 = 1515, für die Formel von Einstein O = 1187. Die Resultate sind zugleich mit den beobachteten Werten in Fig. 4 dargestellt. Man gewinnt hier den 458 A. Szarvassi, Eindruck, daß sich die Beobachtungen besser der Formel 37b) anschmiegen; die Einstein’sche Kurve verläuft überall viel zu hoch. Wir wollen zur Beleuchtung der Frage noch die Versuchsreihe heranziehen, welche P. Günther! an Eisen gewonnen hat. Wie er angibt, genügen seine Beobachtungen in ihrem ganzen Verlauf dem Tabelle VI. Eisen. | C ber. nach 7 Cbeob. | | 37 b) 3 @) Debye 1.07 — 7742 0 — 363° 0 — 453° 32702 0:15 0:15 0:09 0:16 33-1 0:18 0-18 0-11 0:18 352 0:24 0-23 0:16 0-21 38-1 0229 0:31 0:23 0.27 42:0 33 0:42 0:35 036 469 52 0:59 0:49 0-51 66°8 jez 1:31 1:43 1:23 68:9 1:48 1:40 1252 1:32 853 1:94 1:93 2°11® 199 871 2:04 1:98 2:24 2:06 88.9 21-22 2:03 2-31 2:14 94:6 2:36 2110) 2.48 2:36 Debye’schen ?” T?-Gesetz. Die Tabelle VI bringt die beobachteten Atomwärmen C des Eisens, ferner die berechneten Werte derselben, wie sie sich nach den Formeln 375) und 37c) sowie nach Debye TO 05 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90° (berechnet von Günther) ergeben. Fig. 5 stellt die Verhältnisse graphisch dar. Es zeigt sich hier noch stärker als im früheren Fall, daß die Formel 375) besser ist als 37c). Sieht man von den zwei letzten Daten bei 88:9° und 94°6° ab, bei welchen Temperaturen die verwendete Näherung offenbar nicht 1 P. Günther, Untersuchungen über die spez. Wärme bei tiefen Temperaturen, Ann. d. Phys. 51, p. 828, 1916 2 P. Debye, l. c., p. 800. Grundlagen der statistischen Mechanik. 459 mehr ausreicht, so findet man, daß 375) die Tatsachen recht gut wiedergibt, nicht wesentlich schlechter als die Debye’sche Formel. Im ganzen gewinnt man, zumal bei Betrachtung der Fig. 4, den Eindruck, als ob die Wahrheit gleichsam zwischen den Formeln 375) und 37c), aber mehr auf Seiten der ersten läge. Das würde heißen, daß die Definition 85) für o, derjenigen von 8c) zwar vorzuziehen ist, daß aber die richtige Definition vielleicht weder die eine noch die andere ist, sondern zwischen beiden liegt, also etwa die Form hat ? 2 + +1)" er en Sd) = | = wo die Zahl x die Bedingung VERS zu erfüllen hat. Erinnern wir uns, in der Tat, an die Bedeutung der drei Definitionen von o,: wir konnten für die »Energie einer Zelle« entweder einen der Extremwerte der Energie, wie sie an den Wänden der Zelle vorhanden sind, setzen (Sa oder 85), oder einen Mittelwert derselben wählen; daß aber dieser gerade das arithmetische Mittel der äußersten in der Zelle vorkommenden Energiewerte sein sollte (Sc), war natürlich nicht notwendig, wenn auch dieser Ansatz sich zunächst als der ein- fachste bietet. ine eingehendere Behandlung des Problems der spezifischen Wärmen nach den hier dargelegten Methoden dürfte aussichtsreich sein. Denn so viel zeigt schon das hier Vorgebrachte, daß die den Gesetzen der statistischen Mechanik gemäße Behandlungsweise der Frage trotz der Einfachheit der Vor- aussetzungen — Annahme einer einzigen Atomschwingung wie bei Einstein — sehr gute Resultate gibt. Ein noch besserer Anschluß an die Erfahrung könnte, wenn nötig — abgesehen natürlich von der Möglichkeit und Notwendigkeit, eine größere Zahl von Gliedern der Reihe zu berechnen und dadurch eine bessere Näherung zu erhalten — auf einem der beiden folgenden Wege erzielt werden: Entweder könnte man, wie eben bemerkt, anstatt der durch 85) oder 8c) gegebenen Definition nach 8d) ein richtiges x suchen, welches die wirklichen Verhältnisse am besten wiedergibt; oder man Könnte versuchen, als Element der Gesamtheit nicht ein einfach schwingendes, sondern ein komplizierteres Atom mit mehreren Eigenschwingungen zugrunde zu legen. Zusammenfassung. Der erste Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Statistik der Verteilung von N Punkten in einem abgegrenzten Teile des r-dimensionalen Raumes. Im besonderen wird der Fall einer genaueren Untersuchung unterzogen, daß die Verteilung einer Nebenbedindung von der Form der Gleichung II zu genügen hat, wobei die in dieser Bedingung auftretende wichtige Funktion H alsbald einer positiv definiten quadratischen Form der r Raumkoordinaten gleichgesetzt wird (Gleichung lIla). Für diesen Fall wird die statistisch häufigste Verteilung gerechnet (Gleichung 9, 10, 11); ferner wird gezeigt, daß der statistische Mittelwert eines jeden Gliedes der quadratischen Form denselben Wert hat (SS 7, 8). Im zweiten Teile werden die N Punkte des ersten Teiles mit den Phasenpunkten von N physi- kalischen Systemen identifiziert. Nachdem festgestellt ist, daß die statistischen Untersuchungen des ersten Teiles zwar auf eine Raum-, aber nicht auf eine Zeitgesamtheit angewendet werden können ($ 10), wird als Konsequenz des jenen Untersuchungen zugrunde liegenden Unabhängigkeitspostulats gefunden, daß die physikalischen Systeme »quasi-regulär« sein müssen ($8$ 11, 12), und daß die für die statistische Untersuchung zu konstruierende Zelleneinteilung des Phasenraumes durch Flächen konstanter Energie herzustellen ist ($ 13). Es wird hierauf die Bedeutung des Theorems vom Minimal- volum der Zelle auseinandergesetzt und die Planck’sche Quantentheorie rein statistisch zu deuten versucht (8 14). Im $ 15 wird die Fundamentalhypothese aufgestellt, welche die statistischen Denkschriften der mathem,-naturw, Rlasse, 95. Band, 63 460 A. Szarvassi, Grundlagen der statistischen Mechanik. Verteilungsgesetze auf die Gesetzmäßigkeiten der Thermodynamik abzubilden gestattet; es ist die von der Existenz »ergozonaler Gesamtheiten«, als Ersatz für die Ergodenhypothese der klassischen statistischen Mechanik. Auf Grund dieser Hypothese wird die Entropie im thermodynamischen Gleich- gewicht statistisch definiert und hierauf auch der Ausdruck für die Temperatur gewonnen ($ 16). Als unmittelbare Anwendung des rein formalen, im $ 8 des ersten Teiles erhaltenen Satzes folgt dann der Satz von der Gleichverteilung der Energie in seiner wahren Form ($ 17). Hingegen wird der berühmte Äquipartitionssatz der klassischen statistischen Mechanik im $ 18 als bloß angenähert gültig aufgewiesen und seine Anwendung durch Rayleigh und Jeans als unzulässig erkannt. Der dritte Teil bringt eine Anwendung der Prinzipien auf zwei spezielle Probleme. In engem An- schlusse an die Planck’sche Untersuchung, jedoch ohne Zuhilfenahme der Quantenhypothese wird das Gesetz der Energieverteilung im Spektrum des schwarzen Körpers abgeleitet, wobei die zugrunde liegenden einschränkenden Voraussetzungen klar hervortreten (SS 19, 20). Sodann wird auf Grund der einfachen Einstein’'schen Annahme — Atome mit einer einzigen Eigenschwingung — eine Formel für die spezifische Wärme fester Körper als Funktion der Temperatur abgeleitet, welche von der Einstein’schen Formel wesentlich verschieden ist ($ 21), und ausihr je ein Näherurgsausdruck für hohe und tiefe Temperaturen gerechnet (8$ 22, 23). Der Vergleich mit der Erfahrung ($ 24) zeigt gute Übereinstimmung, obwohl nur die ersten drei Glieder des Ausdrucks für die Atomwärme ver- wendet wurden. Brünn, im Jänner 1918. PHYSIK DER KONTINUIERLICHEN MEDIEN | VON G. JAUMANN K. M. AKAD. VORGELEGT IN DER SITZUNG AM 24. JÄNNER 1918 Einleitung. Die folgende Mitteilung bildet einen Abschluß und auch eine kurze Zusammenfassung von 25jährigen auf die Ausbildung einer umfassenden Physik der kontinuierlichen Medien gerichteten Arbeiten. So möge jene Richtung der theoretischen Physik bezeichnet werden, welche die sämtlichen physikalischen und chemischen Erscheinungen durch Nahewirkungs- und Differentialgesetze darzustellen sich zur Aufgabe macht, ohne Hypothesen über die korpuskulare Struktur der Materie oder gar Elektronenhypothesen heranzuziehen. j Man kann Leonhard Euler (1755) als den Begründer dieser exakten Richtung ansehen, da dieser die Bewegungserscheinungen in idealen Flüssigkeiten und Gasen durch Differential- und Nahe- wirkungsgesetze darstellte. Fourier (1820) fand das Differentialgesetz der Wärmeleitung, Cauchy (1827) stellte das Differentialgesetz der Bewegung idealer elastischer Medien auf. De Saint-Venant (1827) und Stokes (1845) bildeten das Differentialgesetz der Bewegung zäher Flüssigkeiten und Gase aus. Maxwell (1865) fand auf Grund von Faraday’s Auffassung der elektromagnetischen Erscheinungen und des Lichtes die Differentialgesetze derselben. Hertz (1887) sprach zuerst aus, daß die Aufstellung der Differential- und Nahewirkungsgesetze das höchste bis jetzt erkennbare Ziel der theoretischen ‚Forschung bildet, doch schien es damals weit außerhalb alles Erreichbaren zu liegen, alle physi- kalischen und chemischen Erscheinungen konsequent in dieser Weise darzustellen. Dieses Ziel würde sich nicht ändern, sondern nur schwerer erreichbar erscheinen, wenn nachgewiesen werden könnte, daß die Materie (stets oder in manchen Fällen) eine atomistische Struktur hat, vorausgesetzt, daß es keinen absolut leeren Raum gibt. Dann ist auch ein aus Atomen bestehendes Medium ein kontinuier- liches (inhomogenes) Medium und das Verhalten der Atome könnte (ganz ebenso wie jenes größerer Körper) nur dann als in befriedigender Weise dargestellt angesehen werden, wenn man die Differential- und Nahewirkungsgesetze angibt, welche das Verhalten dieser (also vielleicht aller) inhomogenen Medien beherrschen. Würde man aber einen absolut leeren Raum zwischen den Atomen oder anderen Korpuskeln annehmen, so würde sich das Ziel der theoretischen Forschung gänzlich verschieben. In einem absolut leeren Raume können keine Differentialgesetze gelten, weil demselben keine variablen Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. A 64 469 G. Jaumann, Eigenschaften und Zustände zugeschrieben werden können, derselbe kann keine Wirkungen als Nahewirkungen fortpflanzen. Pflanzt sich undulatorisches Licht durch einen Raum fort, so ist derselbe kein leerer, eigenschaftsloser Raum, sondern ein (höchstens sehr dünnes, eventuell als imponderabler Äther gedachtes aber) kontinuierliches Medium. Damit die reinen Korpuskular- theorien überhaupt konsequent zu Ende geführt werden könnten, wäre die Annahme eines absolut leeren Raumes zwischen den Korpuskeln und damit die Rückkehr zu der Korpuskulartheorie des Lichtes notwendig. Dafür ist aber trotz der kühnen Bemühungen Einstein’s die Zeit ein für allemal vorbei. Über das entferntere Ziel der theoretischen Physik kann also kaum mehr eine Meinungs- verschiedenheit bestehen, es bleibt nur die näherliegende experimentelle Frage, in welchen Fällen die Materie tatsächlich korpuskulare Struktur hat. Da sich gröbere korpuskulare Strukturen (Aus- scheidungen von Kristallpulvern und amorphe Niederschläge mit gleichmäßigem Korn, Nebel, Emul- sionen etc.) oft bilden, ist es gewiß nicht ausgeschlossen, daß noch viel feinere gesetzmäßige Korpus- kulare Strukturen manchmal oder oft vorkommen. Es wird die Brown’sche Bewegung mikroskopisch kleiner Körper, welche in einer Flüssigkeit oder einem Gase suspendiert sind, als Beweis für die Molekularbewegungen in diesem Medium angeführt. Ich halte die Brownsche Bewegung für eine einfache Kapillarerscheinung, da die Oberflächenspannung im Verhältnis zu der Masse der Partikel ungemein groß ist und jede kleine Unregelmäßigkeit (Einseitigkeit) derselben daher große Beschleuni- gungen der Partikel bewirken muß. Die schönen Kristallröntgenogramme beweisen die undulato- rische Natur der Röntgenstrahlen, und lassen eine periodische (sinusgitterartige) Struktur der kontinuierlichen kristallischen Medien erkennen. Es handelt sich dabei meiner Ansicht nach nur um Reflexion von Röntgenstrahlen an Systemen von ultramikroskopischen Spaltflächen (Blätter- brüchen), beziehungsweise um selektive Reflexion derselben an Systemen von Kristallamellen gesetzmäßiger Dicke, eine Erscheinung, welche vollkommen analog dem Labradorisieren mancher Kristalllächen im gewöhnlichen Lichte ist. Die atomistischen und Elektronentheorien haben auch indirekt als Arbeitshypothesen zu dankenswerten, hie und da sogar zu schlagenden Erfolgen geführt. Es ist aber, wie E. Mach gelehrt hat, gänzlich ungerechtfertigt, von indirekten Erfolgen auf den Wahrheitsgehalt dieser Arbeitshypothesen zu schließen. Andrerseits halte ich aber auch die vonE. Mach empfohlene streng phänomenalistische Naturbeschreibung für unfruchtbar und insofern für ebenso schädlich als die übertriebenen Korpuskalartheorien, als auch der Phänomenalismus in letzter Folge dazu führt, an allem, auch an den Grunderkenntnissen der gesunden Vernunft, zu zweifeln, was nicht Aufgabe der Naturforschung sein dürfte. Daher war ich konsequent bemüht, die gute Mitte zwischen hinreichend phänomenalistischer Naturbeschreibung und der Annahme anschau- licher Ursachen der Naturerscheinungen zu halten. Den richtigen Punkt, an welchem die exakte theoretische Forschung nach Maxwell einzusetzen hatte: die Undulationstheorie der Kathoden- strahlen als longitudinaler elektrischer Strahlen, berührten schon Helmholtz und Hertz! flüchtig, ich wurde (1892) durch meine experimentellen Arbeiten zu dem gleichen, damals naheliegenden aber schwer verwertbaren Gedanken geführt (siehe hierüber weiter unten 8 1). Hierbei erkannte ich (1895), daß die physikalischen Differentialgesetze in bezug auf die unabhängigen Variablen (in bezug auf die Differentialoperatoren 8/0 und V) sämtlich linear sein dürften, so daß es als eines der vor- nehmsten heuristischen Mittel der reinen theoretischen Forschung erscheint, phänomenalistisch verifi- zierte Differentialgetze höherer Ordnung (zum Beispiel das Fouriersche Wärmeleitungsgesetz) in Differentialgesetze erster Ordnung zu zerlegen, was zur Entdeckung neuer physikalischer Variablen führt. Ein weiterer heuristisch wirksamer Schritt, den ich erst zwölf Jahre später (1905) machte, beruht auf der Erkenntnis der dyadischen Natur dieser neuen physikalischen Variablen, deren Veränderungen die elektromagnetischen Schwingungen in allen Strahlen begleiten, das sind also periodische kristallische Änderungen aller (auch isotroper) durchleuchteten Medien. Hierdurch 1 Vergl. Jaumann, Ann. d. Phys. 57 (1896), p. 152. Physik der kontinuierlichen Medien. 4683 ergab sich die reine Theorie der höheren optischen Erscheinungen (Dispersion, Absorption des Lichtes in Nichtleitern, magnetische Drehung der Polarisationsebene, elektrische Doppelbrechung, optische Aktivität etc.), welche ich in einer Abhandlung! der Akademie vorlegte, die diese drei Jahre später durch einen Preis auszeichnete. Mit den an die elektromagnetischen Differentialgesetze angeschlossenen dyadischen Differentialgesetzen war die richtige Form gefunden, in welcher ein sehr großer Erscheinungskomplex, insbesondere auch die Vorgänge in rasch deformierten Medien (Zähigkeit, Reibungselektrisierung, Elastizität, Piezoelektrisierung) dem Bereiche der reinen Theorie der kontinuierlichen Medien angeschlossen werden können. Besonders charakteristisch für meine Theorie ist die Vereinfachung der elektromagnetischen Differentialgesetze für bewegte Medien, welche sich hierbei von Anfang an ergab. Diese haben in beliebig bewegten, rasch defor- mierten Medien dieselbe Form, wie in terrestrisch ruhenden (starren) Medien, der Einfluß der Deformationsgeschwindigkeit zeigt sich nur darin, daß die Leitfähigkeiten rasch deformierter Medien akzidentielle dyadische Veränderungen zeigen. Von großer Wirkung war die Auffindung der Differentialform des Energieprinzips” und der Methoden, nach welchen dasselbe bei der Durchbildung des Systems der Differentialgesetze heuristisch verwertet werden kann und muß. Einen analogen, jedoch kleineren heuristischen Erfolg hatte schließlich die Aufstellung der Differentialform des Entropieprinzips. Die Durchbildung der Differentialgesetze der Wärmeerscheinungen und der chemischen Erscheinungen? erforderte dann keine besonders eigenartigen Leistungen mehr. Letztere gelang dadurch, daß die Dichten der in einem Verbindungsprodukte enthaltenen gebundenen Elemente als voneinander unabhängige physikalische Variable aufgefaßt werden, deren Fluxionen durch besondere Differentialgesetze bestimmt werden. Damit ergab sich die Erklärung der Zusammensetzung der Verbindungen im Verhältnis der Äquivalentgewichte ganz von selbst, welche Tatsache noch Hertz für einen Beweis der atomistischen Struktur der Materie hielt. Den Abschluß meiner theoretischen Arbeiten bildet die Nahewirkungstheorie der Gravitation#, welche ich mit gereiftem Können schuf und aus welcher sich die Erklärung der energetischen Stabilität der Sonnenstrahlung und der dynamischen Stabilität des Planetensystems ergab. Seither wurde diese zusammenfassende Darstellung der physikalischen und chemischen Erschei- nungen durch ein geschlossenes System von Differentialgesetzen durch eigene sowie durch die selbständigen Untersuchungen von E. Lohr in einzelnen Zügen vervollkommt. Es sind hier hervorzuheben: Die Lösung des Problems der Grenzbedingungen für die Reflexion und Brechung an dispergierenden und absorbierenden Medien durch Lohr’, ferner der von ihm erzielte Anschluß der Cohn’schen Theorie der elektromagnetischen Relativitätsphänomene an meine Theorie®, besonders aber die von Lohr‘ erzielte wesentliche Verbesserung in der Verwertung des Planck’schen Entropiebegriffs zur Abstimmung des geschlossenen Gleichungssystems meiner Theorie auf die Differentialform des Entropieprinzips. Hierbei ist es Lohr auch gelungen, meine Nahe- wirkungstheorie der Elastizität mit der klassischen Elastizitätstheorie in exakte Übereinstimmung zu bringen. Die mehrjährigen Arbeiten, deren Resultate ich hiermit der Akademie vorlege, haben schließlich folgende Fortschritte ergeben: Die vollkommene Durchbildung der Methoden zur heuristi- schen Verwertung der Differentialform des Entropieprinzips, mit welcher jetzt das gesamte 1 G. Jaumann, Elektromagnetische Theorie, Sitzber. dieser Akademie, 117 (1908). Jaumann, Geschlossenes System physikalischer und chemischer Differentialgesetze, diese Sitzber. 120 (1911), p. 398. 3 Ebenda, p. 462 ft. 4 Jaumann, Theorie der Gravitation, diese Sitzber. 121 (1912). 5 E. Lohr, Das Problem der Grenzbedingungen etc., diese Sitzber. I, 120 (1911), II, 121 (1912). 6 E. Lohr, Elektromagn. Theorie f. bewegte Medien, diese Sitzber. 122 (1913). E. Lohr, Entropieprinzip und geschlossenes Gleichungssystem, Denkschr. d. Wien. Akad. (1916). 464 G. Jaumann, geschlossene System von Differentialgesetzen in exakter und leicht übersichtlicher Über- einstimmung steht, ferner eine recht vollständige Theorie der Wärmestrahlung und Licht- emission kontinuierlicher Medien, eine wesentliche Vervollständigung der Theorie der Kathodenstrahlen, der höheren optischen Erscheinungen und der elektromagnetischen Vorgänge in bewegten Medien durch die Annahme einer unbeschränkten oder doch größeren Anzahl dyadischer stofflicher Variablen, eine Theorie der lonisierung der Gase und kleinere Fortschritte in allen Teilen der Theorie. I. Theorie der elektrischen Longitudinalstrahlen. ı. Grundlagen der Undulationstheorie der Kathodenstrahlen. 1. Die Kathodenstrahlen sind die merkwürdigste von allen jenen Strahlungserscheinungen, welche die Maxwell'sche Theorie nicht darstellt, und es handelte sich (1892) darum, eine derartige Ergänzung der Maxwell’schen Differentialgesetze zu finden, daß dieselben eine Undulations- theorie der Kathodenstrahlen ergeben, welche die überaus charakteristischen Eigenschaften dieser Strahlen richtig darstellt. Ich war in dreifacher Beziehung zur Lösung dieses Problems vorbereitet: Zunächst hatte ich den Einfluß rascher elektrischer Schwingungen an den Elektrodenober- flächen auf die elektrische Entladung nachgewiesen!, der unzweifelhaft ist, obgleich derselbe noch heute (nach 30 Jahren) nicht beachtet wird und von welchem die von Hertz vorher entdeckte entladungsfördernde Wirkung des Lichtes ein spezieller Fall ist. Rasche elektrische Schwin- gungen in der Kathodennormalen (Vorschaltung einer Funkenstrecke) verstärken aber auch in hohem Maße die Aussendung der Kathodenstrahlen, wodurch die Vorstellung nahegelegt wird, daß diese longitudinale elektrische Wellen sind. Sodann hat E. Mach’s Idee einer chemischen Licht- theorie? auf mich einen nachhaltigen Eindruck gemacht und ich sprach (1895) die Vermutung aus, daß das besondere Verhalten der verdünnten Gase im elektrischen Felde und das Auftreten der Kathodenstrahlen davon herrührt, daß während rascher elektrischer Schwingungen ihr stofflicher Zustand, und zwar ihr dielektrischer Koeffizient e veränderlich ist, so daß eine skalare Welle dieser Variablen e die longitudinale elektrische Welle begleitet. Endlich regte die einfache Newton’sche Theorie des Schalles mich frühzeitig zu der Untersuchung aller Formen von partiellen Differentialgleichungen an, welche als Integrale Wellen ergeben, und dabei fand ich auch die bis dahin übersehenen Differentialgleichungen erster Ordnung, welche Wellen mit einseitiger Fortpflanzungsrichtung ergaben, die durch einen dem Medium eingeprägten Vektor, bei Kathoden- strahlen also durch die elektrostatische Feldstärke e, bestimmt wird. Die Maxwell'sche Glei- chung für ruhende Medien lautet, wenn e veränderlich ist, mit hinreichender Annäherung D) 2 ar 2 & ZICHROLHR. Op; 0 Hierin ist ©<=e— es, die Abweichung der dielektrischen Variablen e von ihrem Ruhewerte g,. Es handelte sich nun um die Auffindung des Differentialgesetzes, welches die Fluxion von ® bestimmt, und zwar durch eine räumliche Derivation der elektrischen Feldstärke e, damit aus demselben und aus ]) (für eine wirbelfreie Verteilung des magnetischen Feldes m) überhaupt eine wellenartige räum- liche Fortpflanzung von ®sich ergibt. Das neue Differentialgesetz muß daher die Form haben?°: Im) ee 0 (0) 0 1 Jaumann, Einfluß rascher Potentialänderungen auf den Entladungsvorgang, diese Sitzber. 97 (1888), p. 765, und Inkonstanz des Funkenpotentials, diese Sitzber. 104 (1395). 2 E. Mach, Beiträge zur Analyse der Sinnesempfindungen, Jena (1886), p. #2. 3 G, Jaumann, Lonseitudinales L.icht, diese Sitzber. 104 (1895), p. 747. Physik der kontinuierlichen Medien. +65 worin a eine Materialkonstante ist. Wir betrachten die Lösung dieser Differentialgesetze: 1) dve=f.o K—:). Die solenoidal verteilten Anteile von e und m brauchen wir nicht zu berücksichtigen. Hierin sind f sowohl als 7 Funktionen des Ortes, welchen gewisse Bedingungen auferlegt werden müssen, die wir sogleich feststellen werden. ® ist eine beliebige Funktion des Argumentes (y—t). Dieses Integral stellt eine Welle der elektrischen Divergenz dar. Die im allgemeinen gekrümmten Wellen- flächen haben die Gleichung: y= const. Die reziproke Fortpflanzungsgeschwindigekeit dieser Welle hat den vektorischen Wert Vy. Nach II) ist 0E bays! 0€ a ao! repztiaı — 9 Wind he Pf _ 2 pvn. Loy; a of a a Nimmt man von I) die Divergenz, so folgt (für e, = 1) f) gE t rc) 0 = —dive+%.V— = —f.0— ze II 0 Loy; a a Trennt man die Glieder, welche ®, beziehungsweise ®’ enthalten, so ergeben sich die Bedin- gungen: 2) BEN = OF undegens vd Die Wellennormale Vy kann daher gegen die elektrostatische Feldstärke c, nur einen stumpfen Winkel bilden. Diese Wellen haben also die für die Kathodenstrahlen charakteristische einseitige Fortpflanzungsrichtung im elektrischen Felde, von welcher diese Strahlen den Namen haben. Ferner darf nach 2) die Amplitude f dieser Wellen sich nicht in der Richtung der elektrostatischen Feld- stärke ändern, wohl aber senkrecht hierzu. Es lassen sich daher die Kathodenstrahlen beliebig scharf begrenzen, doch muß die Mantelfläche dieser Strahlen eine elektrostatische Kraftröhre sein. Diese Strahlen folgen hiernach allen Krümmungen der elektrischen Kraftlinien. 2. H. Peincare! erhob gerade dieses als Bedenken gegen die junge Theorie. Seine Rechnungs- führung ist folgende: Nach den Maxwell’schen Gleichungen ist div ee=(, also mit Annäherung &,dive=—&,.Ve. Nach dem Differentialgesetze III) folgt also dE re a Nye ==). of & Dieser Ausdruck hat die Form der Euler’schen totalen Fluxion von €, wenn man — e,a/s, als eine Geschwindigkeit ansieht, es bewegt sich also jeder Wert von € mit dieser Geschwindigkeit in der Richtung der elektrostatischen Kraftlinien. Jedenfalls folgt hieraus, daß der Verlauf der Kathodenstrahlen nach meiner Theorie in starkem Maße von dem Verlaufe der elektrostatischen Kraftlinien abhängt, während Hertz?) kurz vorher neuerdings eingehend nachgewiesen hatte, daß die Kathodenstrahlen auch durch starke elektrostatische Kräfte nicht im geringsten abgelenkt werden können, sondern geradlinig und normal von der Kathode ausgehen. Ich habe im Gegenteil hieraus geschlossen, daß die elektrostatischen Kraftlinien in dem Rezipienten nicht von der Kathode zu der Anode, sondern geradlinig von der Kathode zu der Glaswand derselben gehen. Die Kathoden- strahlen müssen daher eine ladende Wirkung haben, und zwar die Glaswand dort, wo sie sie treffen, positiv und derartig laden, daß die Kraftlinien sich möglichst strecken. Diese Selbststreckung der Kathodenstrahlen muß aber mit dem Quadrate ihrer Amplitude abnehmen und tatsächlich gelang es mir, sehr schwache Kathodenstrahlen durch von außen genäherte positiv geladene Körper im Sinne einer Abstoßung, durch negativ geladene Körper im Sinne einer Anziehung zu krümmen. Dabei konnte die Selbststreckung der Strahlen bei gleichbleibendem ablenkenden Felde mit dem Auge 1 H. Poincare, Compt. rend. CXXII (1896), p. 520, ? Hertz, Wied. Ann. 19 (1883), p. 809, +66 G. Jaumann, verfolgt werden. Auch elektrostatische Ablenkungen anderer Bündel des Kathodenstrahls von dem umgekehrten Sinne habe ich beobachtet. Es gelang später J. J. Thomson, welcher meine Versuche mit den schwachen Kathodenstrahlen einer Braun’schen Röhre und mit innerhalb des Vakuums angebrachten ablenkenden Elektroden wiederholte, Dauerablenkungen derselben (ohne merkliche Selbststreckung) von diesem umgekehrten Sinne zu erhalten. Ich darf mit gutem Recht die Ent- deckung der elektrostatischen Ablenkbarkeit der Kathodenstrahlen für mich in Anspruch nehmen. Dieselbe stellt einen Erfolg meiner Undulationstheorie der Kathodenstrahlen dar und wird, wie weiter unten ausgeführt werden soll (vgl. 8$ 28 und 30), völlig durch dieselbe erklärt. Gleich- zeitig bildet das Vorzeichen der elektrostatischen Ablenkung der (divergenten) Kathodenstrahlen bei meinen ersten Versuchen einen entscheidenden und gänzlich unwiderleglichen Beweis für die Unrichtigkeit der Elektronentheorie der Kathodenstrahlen. Die Anhänger der Elektronen- theorie haben sich bisher nur durch hartnäckiges Schweigen über diesen Punkt zu verteidigen versucht. 3. Die Existenz und der wichtige Einfluß der optischen Eigenschwingungen der Stoffe, welcher sich durch Fluoreszenz, selektive Emission und Absorption des Lichtes, Reflexion der Rest- strahlen usw. zu erkennen gibt, wurde von Ketteler, Helmholtz, Lommel u. a. erkannt, doch hielt man dieselben für Bewegungschwingungen der Moleküle, der Atome im Molekül oder der Elektronen der Atome. Von großer heuristischer Wirksamkeit war die wesentlich neue Auffassung, daß die optischen Eigenschwingungen der Medien periodische Umsetzungen zweier skalarer Zustände des Mediums sind? Bezeichnen wir diese skalaren physikalischen oder chemischen Variablen als stoffliche Variable mit 5, und E,, so müssen ihre Fluxionen durch Differentialgesetze von folgender Form bestimmt werden: 15; ’ II,) Be an Hole 0, dt ci IV, mM; — + KG; HS; —=$, dt worin e;m;c;x;r; und s; Materialkonstante sind. Es ergibt sich für die Schwingungszahl p,; dieser stofflichen Eigenschwingung und für die Dämpfung x; derselben: visi (ei a; —mi ci)? S) ee — Se, Und) — = en &) 2 A eimij de; m; 4. Solcher Eigenschwingungen kann ein Medium in großer Zahl fähig sein, wie man an der großen Zahl der Spektrallinien, welche glühende Gase aussenden können und die sich nicht immer in Serien zusammenfassen lassen, erkennen kann. Wir wollen diese Eigenschwingungen durch den Index 7 von- einander unterscheiden. Es gelten also viele Paare von Differentialgesetzen von der Form III; IV. Den dielektrischen und diamagnetischen Koeffizienten e, beziehungsweise u, habe ich in meinen früheren Mitteilungen als reale physikalische Variable, das heißt als Variable, deren Fluxionen durch besondere Differentialgesetze bestimmt werden, angesehen und angenommen, daß die stofflichen Eigen- schwingungen in periodischen Umsetzungen der Variablen e und j. ineinander bestehen. Dann hätte aber jedes Medium nur diese eine stoffliche Eigenschwingung, während die einfachsten Dispersions- und Absorptionserscheinungen das Vorhandensein sehr vieler optischer Eigenschwingungen erkennen lassen. Ich kehre daher hier wieder zu der natürlichen Annahme zurück, daß e und pu Material- koeffizienten sind. Alle Materialkoeffizienten sind aber nicht nur Funktionen des chemi- 1 Jaumann, Elektrostatische Ablenkung der Kathodenstrahlen, diese Sitzber. 105 (1896), p. 301. 2 G. Jaumann, Elektromagnetische Theorie, diese Sitzber. 117 (1908), p. 380. Physik der kontinuierlichen Medien. 467 schen Zustandes, der Temperatur und der Dichte des Mediums, sondern auch Funktionen sämt- licher stofflicher Variablen 9; und r,. Es ist daher e Baan-ten. vb {R ı ERS RIM 5) _=, (&,:%;+8;;%;), und 6) m = 7 + Wi). i i Hierin sind 5 = 5; — 0, und ,; = r;—t,; die (sehr kleinen) Abweichungen der stofflichen Variablen 9, beziehungsweise r; von ihren normalen Ruhewerten. Die Koeffizienten 18 dc. ” 23 2 a 0. a dc, i i können mit hinreichender Annäherung als Materialkonstante angesehen werden, die von den stofflichen Variablen s;7; nicht abhängen. Diese natürliche Annahme ist aber gleichzeitig viel allgemeiner als eiiesursprünsliche und hieraus ergeben sieh wesentliche Kostschritte in der Theorie der höheren Strahlungserscheinungen, über welche im folgenden berichtet wird. 9. Damit die aus der Undulationstheorie der Kathodenstrahlen folgende direkte Bewirkung einer Fluxion von e durch die elektrische Divergenz, welche durch Gleichung Ill (8 1) ausgesprochen wurde, auch der verallgemeinerten Theorie erhalten bleibt, müssen die Differentialgesetze III, IV;) ($ 3) im allgemeinsten Falle durch folgende Glieder vervollständigt werden: zu 1, a; dive+ adivm zu IV,) b; dive-+ b: div m. Durch die Annahme, daß auch die magnetischen Divergenzen von Einfluß sind, ist zunächst lediglich die Dualität der elektromagnetischen Erscheinungen gewahrt und die Möglichkeit magne- tischer Longitudinalstrahlen (Righi’sche Strahlen?) berücksichtigt worden. Wir werden jedoch im zunächst folgenden meist die Koeffizienten a} und b; als klein ansehen. 6. Eine außerordentlich große heuristische Wirkung hatte eine vervollkommte Fassung des Energieprinzipst, welche lautet: Aus jedem geschlossenen System von Differentialgesetzen muß sich eine Differentialgleichung von der Form: A) = +dv3=0 öt deduzieren lassen, in welcher Z eine skalare und S eine vektorische Funktion sämtlicher realen Variablen ist. Dann kann E die Energie pro Volumseinheit oder Energiedichte und $ der Energiefluß oder Energiestrom genannt werden. Die Differentialgleichung A) möge die Diffe- rentialform des Energieprinzips genannt werden. Dieselbe wird in folgender Weise deduziert: Die Differentialgesetze werden durch Multiplikation mit gewissen (skalaren, vektorischen oder anderen) Faktoren, den Energiefaktoren, skalar gemacht und addiert. Hierbei müssen die Fluxionsglieder derselben die totale Fluxion der Energie E pro Volumseinheit ergeben. Die räumlichen Derivati- onen derselben müssen die Divergenz des Energieflusses 8 ergeben und außerdem das Glied Edivv, welches zur Ergänzung der totalen Fluxion von E zu der materiellen Fluxion: erforderlich ist. Die übrigen Glieder des Gleichungssystems, welche wir Verwandlungsglieder nennen wollen und welche weder eine zeitliche noch eine räumliche Derivation enthalten, müssen sich nach Multiplikation mit den Energiefaktoren in der Summe aufheben. 1 G. Jaumann, diese Sitzber. 120 (1911), p. 398. H68 G. Jaumann, 1. Die Energiefaktoren der stofflichen Differentialgesetze Ill; IV; sind in erster Annäherung die Variablen 5, beziehungsweise t; selbst. Hieraus folgt, daß die stoffliche Energie E, den Wert m Ze y« & 5; +. m;t;) hat, und daß der Wert: 8) ®) =) W #3 +1,94 (+ Ss) 5%) i i die Wärmeproduktion pro Zeit- und Volumseinheit darstellt, also mit umgekehrten Vorzeichen in der Wärmegleichung V,) (siehe w. unten $ 123) auftreten muß. Die Energiefaktoren c-, be- ziehungsweise m- der Maxwell’schen Differentialgesetze hat schon Poynting angegeben und damit das Vorbild zu meiner allgemeineren Fassung des Energieprinzips gegeben. Da aber nach meiner Theorie e und p. variabel sind, müssen die Fluxionsglieder der elektromagnetischen Differentialgesetze I und II folgende Form erhalten: von |) de 1 de dm li du Zend von II) Be: dt 2 du dt 2 dv Ferner müssen die von den elektromagnetischen räumlichen Derivationen (8 5) der stofflichen Differentialgesetze an die Energiegleichung A) abgegebenen Beträge Yca 5; + b;t,) dive-+ (a}5; + bit,) div m) 5 durch die aus den elektromagnetischen Differentialgesetzen herstammenden Energiewerte en 1 1 IX .V(a; 5; +b; 2) +m. Va; %+b; %;)) i zu der Divergenz des neuen Energieflusses: 9) I, Ya; 35;+b;%)c+ (a} 5;+b; tm) und deshalb diese Differentialgesetze durch folgende Glieder ergänzt werden: zu ]) N ya: 5%+b;t;) und a0 NV) Yva: 5;+bit,) DR 1 Dieselben stellen elektrische, beziehungsweise magnetische Ströme dar, welche man stoffliche oder chemische Ströme nennen Kann. Bezeichnet x, die elektrische Leitfähigkeit, so stellt - u 1 n— 10) = De, V (a,5;+b;t,) — 0 1 eine elektromotorische Kraft dar, welche durch die Gradienten der stofflichen Variablen bestimmt wird. 2. Fortpflanzung, Emission und elektrische Dämpfung der elektrischen Longitudinal- strahlen. 8. Wir abstrahieren hier zunächst von der natürlichen Absorption, welche die Kathoden- strahlen und andere Longitudinalstrahlen selbst in verdünnten Gasen bei Abwesenheit eines elektro- statischen Feldes erfahren, indem wir zur Vereinfachung die Absorptionskonstanten der Differential- gesetze III; IV; gleich Null setzen c; = x; =0. Ferner vernachlässigen wir zunächst die Glieder des elektrischen Differentialgesetzes (e—s,) 9e/dt und (e—e,) de/dt sowie die analogen magnetischen Physik der kontinuierlichen Medien. 469 Glieder, weil dieselben von zweiter Ordnung klein sind, wenn die Amplituden der betrachteten Strahlungen klein sind. Hiedurch gewinnt das System der Differentialgesetze die einfache Form: ) de 1 ES No7 3% = L T;) e BSaich ar NE / s . 2 0) een % es: +! RN 20, u) = ce, sounm om om u —- rm - ze tote ) Sa h 05; # } A IIT,) e — +5 +a;, divez=oO ‚ot or; 25 . IV, M; Fr 5% 9, b; divaer—=10. Für Transversalwellen (div e=0) reduziert sich dieses Gleichungssystem auf die unver- änderten Maxwell’schen Gleichungen. Die Lichtfortpflanzung in verdünnten Gasen zeigt hienach keinerlei Besonderheiten. 9. Die Longitudinalwellen sind durch die Welle der elektrischen Divergenzen, welche sie enthalten, charakterisiert, deren Amplitude wir zunächst der einfacheren Schreibweise wegen gleich 1 setzen. Wir gehen also von dem komplexen Integrale aus: 11) div e=e?, worin e=g-t— pt und g=q,+ig,. Hierin ist r der Ortsvektor, Z die Zeit, p die reelle Frequenz (Schwingungszahl) der Welle. Die reellen Vektoren q,, beziehungsweise q, sollen die Hemmung, beziehungsweise Dämpfung der Welle genannt werden. z bedeutet als Faktor die imaginäre Einheit (nicht zu verwechseln mit dem Indexz, den wir im folgenden meist nicht anschreiben werden). Ferner ist 12) o=alela worinke, 0) +20, under —cue worin e —=r, +ür,. Die 0: und tr! sind die konstanten komplexen Amplituden, die Gi, 95, beziehungsweise r,,, T,; Sind die reellen Amplituden zweier um eine Viertelwellenlänge gegeneinander verschobenen Wellen dieser Variablen. Man erhält die Fluxionen dieser Variablen, indem man den Operator 8/8? durch —ip, und die räumlichen Derivationen, indem man den Operator V durch ig ersetzt. Die Gleichungspaare UI; IV; ergeben also die Konstantenbedingungen: II.) —ipe‘ + rV+a=0 IV.) —ipmt!+so‘+b=0. Hieraus folgen die Werte der Amplituden o% und rt br a as N, +17 P te) As ME e em 7 R \ B ii 13) = ———, = -— — — , worin 14)pi = — ——- 7 a El po —Pp? e; mM; Hierin bedeuten die p,; die reellen optischen Eigenschwingungszahlen. Bildet man die Divergenz des elektrischen Differentialgesetzes I und berücksichtigt 5) 6) ($ 4), ferner 12) 13) und 14), so ergibt sich die Konstantenbedingung: a inptaaB Gi) + Ai 0) = 0 pP, Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 65 470 G. Jaumann, a b bı as N ar Re ee he - . © - D 2 15) worin B=—p2 —, 15a) ,B=—-—p? ) (9) u 2 2 ) M— 2 = 7; p’—po 2 ; FEN, a b2 ab ee — —= (ars Ya S! e m ee 5 em ) TA Wu 3 ae p’ So i le) i PP‘ Wir nehmen zur Vereinfachung an, daß 4;5,;= 0 oder 1,;+s;=0(, also jedenfalls „,—= O0 ist. Ferner nehmen wir an, daß die Dämpfungsrichtung der Longitudinalwelle mit ihrer Fort- pflanzungsrichtung zusammenfällt, indem wir setzen: ,=pın und ,=xpı. Hierin ist n die rezi- proke Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Welle, % die Dämpfungskonstante derselben. Die Amplitude der Welle ändert sich in der Fortpflanzungsrichtung pro Wellenlänge im Verhältnis l:e”?”**. Trennt man nun den reellen und imaginären Teil der Konstantenbedingung I.), so erhält man zwei Gleichungen zur Bestimmung von nz und %, nämlich: 16) Ban Hr) 2ur4=0 p ” ' So \ 2 9 17) a un 1-w)A=0. p Hierin ist e, die Größe jener Komponente der elektrostatischen Feldstärke, welche in die Wellen- normale n fällt. : Ä An 1 10. Führt man die neue Unbekannte ein y=— — — —, so daß IDaver 2 1 A 1 5 18) — = —— ——, so ist nach 16) 1 Be, y+: S Ä - 19) x»—= —- und 17) nimmt die reduzierte Form an: Ipy zp) s2 yi— 2892 — —_ —(, 167? i &,A 1 2 worın SS ——o-H - + — (1 — = Man erhält also schließlich: PIBe 8 8, 20) yz- \: u ve Kr 1 und damit nach 18) und 19) die Fortpflanzungsgeschwindigkeit I/n und die Dämpfung x der Longitudinalwellen. Es können, des Doppelvorzeichens von y wegen, bei gegebenen Wellenebenen und gegebener Schwingenzahl p zwei verschiedene Longitudinalwellen auftreten, welche nach 18), je nachdem y„? =. gleiche oder entgegengesetzte Fortpflanzungsrichtung haben, welche aber jedenfalls nach 19) entgegengesetzte Dämpfung « haben. Die eine dieser Wellen ist positiv gedämpft, das heißt sie wird im elektrischen Felde absorbiert. Die andere Welle ist aber negativ gedämpft, das heißt ihre Amplitude nimmt in ihrer Fortpflanzungsrichtung zu, die Welle wird fortschreitend verstärkt, während sie das elektrostatische Feld passiert, sie wird elektrisch emittiert (exzitiert). Diese beansprucht das höhere Interesse, wir werden diesen Emissionsvorgang weiter unten genau studieren, Physik der kontinuierlichen Medien. 471 11. Im sehr starken elektrostatischen Felde ist mit hinreichender Annäherung: A 1 yJZ=z 2 B: e& #7] TR 14) 6 I + — Jelz und daher sind die Fortpflanzungsgeschwindigkeiten der zwei Wellen: 21) 2 la für » —O n eo p? | 1 A i 21a) bezw. —ı_—. le O) Dre, Für die ersteren Strahlen 21) ist «< 0. Nur diese werden also im elektrischen Felde »emittiert«. Falls B>0, so sind dieselben Kathodenstrahlen, denn ihre Fortpflanzung findet in der Richtung oder im spitzen Winkel zu der negativen Feldstärke —e, statt. Falls 3 p> p,, liegen, können hiernach nicht in das unelektrische Feld austreten. Die Longitudinalstrahlen, deren Schwingungszahl größer ist als jene des ultravioletten Lichtes, sind negative Strahlen und ebenso die Longitudinalstrahlen, deren Schwingungszahl kleiner als jene des ultraroten Lichtes ist. Die Longitudinalstrahlen, deren Schwingungszahlen gleich jenen des ultraroten, sichtbaren oder ultravioletten Lichtes sind, sind hiernach positive Strahlen. 3. Ladende Wirkung und Wärmewirkung der elektrischen Longitudinalstrahlen. 13. Wir betrachten in diesem Kapitel die Variablen Zweiter Ordnung der Wellen: den Energieinhalt der Volumseinheit, den Energiefluß, die Wärmeproduktion pro Volums- und Zeiteinheit, die ladende Wirkung der Strahlen. Diese sind. durch Produkte der Variablen erster Ordnung der Welle bestimmt. Wenn zwei Variable vo und ß einer komplexen Welle «=o/ei?, B=P’ei? gegeben sind und man mit (a) (ß) die reellen Werte derselben bezeichnet, so ist der Mittelwert des Produktes derselben 23) (e). Mt ra + B)=te tel + ae). = “ Hierin ist !=o,+in,, !=Bß +#iß, v=p, +io, "nie, Meß -iß, 14. Im vorigen Kapitel ($ 8) haben wir überdies in dem elektrischen Differentialgesetze I) die Glieder zweiter Ordnung f) 0) 24) =: +8 arotm (worin €&=e—e, und €=c-—e,) vernachlässigt und müssen dieselben hier berücksichtigen. Indem wir die Gleichung 24) zwischen diesen Gliedern als annähernd erfüllt ansehen, setzen wir voraus, daß das Integral 11), also die longitudinale Sinuswelle, die Differentialgesetze I bis IV,) nicht nur in erster, sondern ohne weiteres Zutun auch in zweiter Annäherung erfüllt und werden hierfür weiter unten $ 17 den Beweis erbringen. Ein elektrischer Longitudinalstrahl wird von einer kohaerenten Welle des dielektrischen Koeffizienten e begleitet. Der Verschiebungsstrom zweiter Ordnung & (Gleichung 24) hat in aufeinanderfolgenden halben Wellenlängen nicht entgegengesetzte Werte, sein Mittelwert ®,, ist nicht Null und bildet den charakteristischen Ladungsstrom dieser Strahlen. Bezeichnen wir die komplexen Amplituden der Welle und ihre konjugierten mit !—=e+is,, ı"=2-—is,, die Fi 9:\' 9 &\ Bi fd e\" —\=—ipe, || =+tipe, N -ipe, 6 = +ipe". \; ) : 5) ; b }) a i Der kohaerente Ladungsstrom aller transversalen und lengitudinalen elektrostoff- lichen Strahlen hat nach 24) und 23) den Wert: 25) N. eine, 0, 6) neo el ee): 15. Wir haben im vorigen Kapitel die Amplitude der Divergenzwelle I1) im Nullpunkte =W gleich. 1. gesetzt. Setzen wir dieselbe jetzt allgemeiner gleich D div = Dein Hieraus folgt für die rotorfreie longitudinale elektrische Schwingung: LE 5 ; i } i > N a BR. 26) 'e=eeir, "worin = —- D—Zund sit; "=-e +8 - — — , wong pw (iR), q 1+% Physik der kontinuierlichen Medien. 473 Die Variablen zweiter Ordnung der Welle können also aus den im vorigen Kapitel angege- benen Amplituden der Variablen erster Ordnung (welche für D=1 gelten) berechnet werden, müssen aber dann noch mit dem Faktor 27) D? = p?n? (1+%) (I+) multipliziert werden. 16. Für Longitudinalstrahlen ist nach 8 9 (für D=1) s Bis { 27 a) 2 (0) und 2 : +). Dr NE p'\p Kerner ist nach 26) (für D= 1) i i i 3 27 b) ed = — ——(,—ö,) wind = ar 25 u (4, +i9,)-. +9 +0 Es folgt also nach 25) für den kohaerenten Ladungsstrom der Longitudinalstrahlen: 28) 2,=-te”®tBp > + +) (an): 12 Derselbe ist longitudinal gerichtet und der reziproken Fortpflanzungsgeschwindigkeit ı proportional. Da die Dämpfung » im unelektrischen Felde Null ist (für ;=x;=0), mit der Feldstärke c, numerisch wächst, aber nach (19) den Wert —s,/p nicht überschreiten kann, da nach $ 11 y den Wert — nicht überschreitet, so ist (s,/p+x) wesentlich positiv. Der Ladungsstrom hat also entgegengesetzte Richtung wie die Fortpflanzungsgeschwindigkeit, wenn B>0 ist, also nach $ 11 und 12 für die Longitudinalstrahlen sehr großer Schwingungszahl (Kathodenstrahlen, ß-Strahlen). Diese sind daher negativ ladende Strahlen. Die Longitudinalstrahlen, deren Schwingungszahlen gleich jenen des ultraroten, sichtbaren oder ultravioletten Lichtes sind und für welche B—<0 ist (Anodenstrahlen, Kanalstrahlen, «-Strahlen), sind nach 28) positive ladende Strahlen. Die in starken elektrischen Feldern oft zu beobachtende scheinbar positiv ladende Wirkung der Kathodenstrahlen wird durch diffus reflektierte Kathodenstrahlen bewirkt, welche nach 21a) sehr geringe Fortpflanzungsgeschwindigkeit haben, da sie mit der Richtung. der negativen Feldstärke —e, einen stumpfen Winkel einschließen, deren kohaerenter Ladungsstrom aber eben deshalb nach 28) besonders ausgiebig ist (Antikathodenstrahlen). 17. Der magnetische Wirbel des kohaerenten Ladungsstromes &=c,rotm ist wie dieser von zweiter Größenordnung klein. Betrachten wir nur ein Strahlenbündel von kleinem Querschnitt in der Axe eines Strahles von endlichem Querschnitt, so ist der magnetische Vektor m selbst von dritter Ordnung unendlich klein, denn er verhält sich zu rot m, wie der Querschnitt zu dem Umfange des Strahlenbündels. Daher brauchen wir das magnetische Differentialgesetz II) nicht heranzuziehen und haben mit obiger Berechnung des hohaerenten Ladungstromes die Integration des nicht- linearen elektrischen Differentialgesetzes |) bis zur zweiten Approximation vorgetrieben. Das transversale (periphere) magnetische Feld m bewirkt aber mit dem longitudinalen elektrischen Felde e, den radialen Poynting'schen Energiefluß HEN 0, > 0, (r;+s)? =z4ct; * m ist. Ferner darf der mittlere Energieinhalt E};, der Strahlen nicht negativ sein, obwohl eine der energetischen Konstanten e; und m; negativ sein kann. Für Longitudinalstrahlen können wir diesen Energieinhalt bereits berechnen. Es ergibt sich aus (33a), (27a) und (275) * De B 5 En = = erg, e at, R ; (9 en 9.) . )et= &)- DEE Physik der kontinuierlichen Medien. 477 Nach der Hauptgleichung (17) der Welle ist aber: I fi Se as J.&% —n? (1—R?) A—e,, p \ Pr / es folgt also für den fortpflanzbaren elektromagnetischen Energieinhalt: 41) E* —=4te tn? (1—a?) A (d+2). 7 m Für den stofflichen Energieinhalt erhält man nach (38), (13) und (15): Die gesamte fortpflanzbare Energie der Welle ist daher: x Ber) B ‚9 PR 43) De nee): also ist in allen emittierbaren Longitudinalstrahlen (vgl. $ 12), weil für dieselben A>0 ist, der Energieinhalt wesentlich positiv. Hierbei hat sich also keine Schwierigkeit, sondern sogar (bei der Berechnung von (42) eine Überlegenheit der Annahme 1,—=s; gezeigt. 22. Wir kehren nun zu der Betrachtung allgemeiner transversaler oder longitudinaler Strahlen im starken elektrischen Felde e, zurück, nehmen aber nicht mehr an, daß dieses exakt konstant gehalten wird, sondern nehmen nur an, daß alle Elektroden exakt isoliert sind. Es ist dann 44) we m=Ü eber Heyjdr==l. a > - () In dem elcktrischen Differentialgesetz I ist dann noch das Glied g,- en B zu berücksichtigen, ob- gleich dasselbe von zweiter Ordnung klein sein wird. Es folgt aus I und 44): KdO ai Ch — 0, of = au In, 5 1 de weil bei der Mittelbildung über eine ganze Schwingungsdauer des Strahles —"- als konstant anzusehen ist und das Mittel der Ströme erster Ordnung (Verschiebungsstrom, chemischer oder stofflicher Strom) Null ist. Hieraus folgt durch Multiplikation mit e,: { g 3 45) 2, =-—_ ds d=- r E,| Der gesamte mittlere Stromeffekt des kohaerenten Ladungsstromes aller Strahlen meiner Theorie besteht bei isolierten Elektroden (für roetm=0) nur darin, daß die elektrostatische Energie des Feldes eine lokale Fluxion erfährt. In (45) bedeutet E, —4&, 0+3 9.88 die Energie des durchstrahlten quasistatischen Feldes (vgl. $ 20). Es ist nämlich Ge N : cd I Gene e)) =, weil — (€ 9) —S0E 1ER ot /m \ of am Letzteres folgt durch Addition von 35a) und 355). Der kohaerente Ladungsstrom 8,,, sowohl der Kathodenstrahlen als auch der Anoden- und Kanalstrahlen, hat stets die Richtung der positiven elektrostatischen Feldstärke e,, oder schließt mit dieser einen spitzen Winkel ein, weil B nach $ 11 für Kathodenstrahlen positiv, für Anoden- und Kanalstrahlen negativ ist. Es ist daher der Stromeffekt X,,.e, stets positiv und daher wirken Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 66 498 G. Jaumann, diese (im elektrostatischen Felde emittierten) Longitudinalstrahlen stets entladend, sie verkleinern nach (45) die elektrostatische Energie des Feldes. 23. Beziehung zwischen der elektrischen Emission der Longitudinalstrahlen und ihrer entladenden Wirkung. Dieser Energieverlust des Feldes kann, wenn das durchstrahlte ver- dünnte Gas keine Absorptionsfähigkeit hat, nicht durch eine Erwärmung desselben kompensiert werden, sondern die verlorene elektrostatische Energie muß als Erwärmung derjenigen dichteren Körper auftreten, auf welche die emittierten Strahlen auftreffen. Die Strahlen müssen also die von dem Felde verlorene Energie E, transportieren, dieselbe muß sich direkt in erhöhte Strahlungs- energie E,, umsetzen, das heißt die Amplituden der Variablen des Strahless müssen zunehmen, während dieser das elektrostatische Feld durcheilt, der Strahl muß negative Dämpfung x haben, * „ des Strahles muß er muß durch das elektrostatische Feld »emittiert« werden. Der Energieinhalt & hierbei pro Volums- und Zeiteinheit um denselben Betrag zunehmen, um welchen die elektrostatische LEE Bl d Energie EZ, abnimmt. Die totale Fluxion ——- 7 des Energieinhaltes des Strahles, das ist die Fluxion d von E};, in einem mit der Strahlgeschwindigkeit c bewegten Punkte muß gleich und entgegengesetzt der lokalen Fluxion des Energie- und Wärmeinhalts des Feldes sein, genauer gilt: 1E‘ ö 46) = ’=| Eeo 01 m dt Ora In einem ruhenden Punkt des stationär durchstrahlten Feldes ist aber E* IE: i 47) NN dt konstant. Es folgt also Vernachlässigt man die Wärmeproduktion (0, zufolge der natürlichen Absorption des Strahles in dem verdünntem Gase, so ergibt sich aus (45), (46) und (47) die Beziehung 48) Nee CAVIER. Diese Gleichung gestattet, den kohaerenten Ladungsstrom %,, auf einem prinzipiell anderen Wege als dies weiter oben $ 16 geschah, zu berechnen, nämlich aus dem Werte der Strahlungs- energie E,,. Es ist nach (43) Be —2 U m2 2 52 I a en len) 1 ı Hieraus folgt 49) c.yVE„=-erwtnpn?A (2 + e). Nach der Grundgleichung (16) der Longitudinalwellen ist: anA=:Bne, (2 +3). 18 Man erhält daher nach (48) und (49) ee S x 50) Si an Ian + x) n (d+e). \ J Dieser Wert des kohaerenten Ladungsstromes, welcher hier durch Integration der Differential- gesetze I bis IV; bis zur ersten Annäherung und unter Zuziehung des Energieprinzips gewonnen wurde, ist genau derselbe, welchen wir im $ 16, Gleichung (28) ohne Zuziehung des Energie- prinzipes durch Integration der Differentialgesetze bis zur zweiten Annäherung gewonnen haben. Durch diese Überlegungen haben wir ein anschauliches Bild des Energietransportes durch den Strahl, der entladenden Wirkung desselben und der damit zusammenhängenden negativen Dämpfung oder Emission des Strahles durch das elektrostatische Feld gewonnen. Physik der kontinwierlichen Medien. 479 24. Die Kanalstrahlen sind bei ihrem Auftreten vor der Kathode nichts anderes als Longitu- dinalstrahlen, deren Schwingungszahlen denen der Anodenstrahlen (oder des Lichtes im weitesten Sinne) entsprechen, solche dürften überall in der ganzen Entladungsröhre, allerdings nur mit äußerst geringer Energie ausgesendet werden. Die. von der Grenzfläche des Kathodendunkelraumes (siehe w. unten $ 35), gegen die Kathode gehenden Strahlen dieser Schwingungszahlen sind negativ gedämpft, das heißt, sie werden durch das elektrostatische Feld emittiert und treffen mit großer Energie auf die Kathodenfläche, welche sie, wenn sie perforiert ist, als Kanalstrahlen durchdringen. 25. Verhältnis der ladenden Wirkung zu der Wärmewirkung der Longitudinal- strahlen. Die mittlere Wärmewirkung W,, eines Strahles ist die Wärmemenge, welche eine den Strahl auffangende Fläche F pro Zeiteinheit und Flächeneinheit des senkrechten Querschnittes des Strahles empfängt. Dieselbe bildet das Maß der Intensität des Strahles und ist dem skalaren Werte des mittleren longitudinalen Energieflusses, bei Longitudinalstrahlen also des stofflichen Energieflusses 3,,,, gleich. W„= (ns =+e?®tn A (+2). Die Elektrizitätsmenge, welche der Strahl an die Fläche F pro Zeit und Querschnittseinheit abgibt, ist dem skalaren Werte des Ladungsstromes %,, gleich. Nach dem Austritt aus dem starken 0) und ist nach (50) Elektrodengefälle hat der Strahl keine elektrische Dämpfung mehr (x (2,)s =—/55, N (3-8) und ferner nach (22) A= g,/n?. Es folgt also 51) aller ee n? 8 s 7) Das Verhältnis der ladenden Wirkung 9%, eines Longitudinalstrahles im unelek- trischen Felde zu seiner Wärmewirkung 3,, ist dem Quadrate seiner Fortpflanzungs- geschwindigkeit verkehrt proportional!. Das Verhältnis d ist eine charakteristische Strahl- konstante (von der Schwingungszahl p abhängende Konstante) der verschiedenen Gruppen der Longitudinalstrahlen und spielt in der Undulationstheorie dieser Strahlen dieselbe Rolle, wie das Ver- hältnis der doppelten Ladung zu der Masse eines Elektrons in der Elektronentheorie dieser Strahlen. Nach (15a) nähert sich Bs, und damit b für sehr hohe Schwingungszahlen asymptotisch dem Grenzwerte: r 1 br [7 52) oo... te) Ra, 23 ne m ; Die Kathodenstrahlen sehr hoher Schwingungszahl (das sind die gewöhnlichen Kathodenstrahlen) haben also sämtlich annähernd dieselbe Strahlkonstante b,. Bei Abnahme der Schwingungszahl steigt der numerische Wert von db nur wenig und erreicht in der Nähe der höheren Eigen- schwingung p,, (für $-Strahlen) den größten Wert. Das Ansteigen von Bs, bis unendlich bei p=p,., findet in dem Gebiete p, >p> 7, der nicht emittierbaren Longitudinalstrahlen statt (vgl. $ 12), ist also unbeobachtbar. Im Gebiete der positiven Strahlen (p div | = 4 (wy- = ( 2 — >). p? \ Du \ BI Ds, Für manche Fälle ist folgende Form dieser Differentialgleichungen bequemer: 6a) ai +6&-VX ie GNS „er Yo en 25 S VI+ = B p p} y y 7 994) | 77] + div, -CVy)=2CVy. w „ / u worin C= A/B ist. Falls die Verteilung des elektrostatischen Feldes e, einfach ist und keine speziellen Grenz- bedingungen vorgeschrieben sind, ist es nicht schwer, verwendbare Lösungen 7 und f dieser Gleichungen zu finden. 27. Das elektrostatische Feld bestehe aus einem homogenen Felde 2,f, in welchem sich in der Richtung der Einheitsvektors f ebene Longitudinalwellen fortpflanzen und wir berechnen die Wirkung eines hinzugefügten transversalen elektrostatischen Feldes, dessen Potential & sei, auf die Fortpflanzung dieser Wellen. Es ist {. Va=0 und es sei div e,—0, also dvVo=0. Dann kann man setzen: Vo =ıV.ERxCE worin ß die konjugierte Funktion ist und dann ist auch Ava eo under Hierdurch haben wir ein dreifach orthogonales Koordinatenatensystem f, Va, VB gegeben. Die allgemeinste in diesem inhomogenen elektrostatischen Felde en = te, DM! mögliche Longitudinalwelle ist durch Vıe=nt+fVa+RVBß ur —anT+ Var jaVB —, Physik der kontinuierlichen Medien. 481 beschrieben, worin f,, f, f, und f, Funktionen von & und $ sind. Dieselben müssen vor allem die Bedingungen erfüllen 3 : R) 08 00 08 04. und die Differentialbedingungen (964) und (5865) nehmen für diesen Fall die Form an: zo = a 2) > @ Ldiyn on 0 3 ofı F 2 1 Y 0 er ® 24 Ne — ;, N ar Ben l a | n p k In A) 00. 0ß @ = rn ) > TR p [2s, WERE E52) 4= Js 4-sälle 2 a er 00 08 Hierzu kommen noch die Konstantenbedingungen (16), (17), welde durch z und # erfüllt werden. Die longitudinale Fortpflanzung der Welle in der Richtung f ist unverändert, doch treten transversale Komponenten f/ Va+Jf, VB der reziproken Fortpflanzungsgeschwindigkeit auf und die Wellen- normalen krümmen sich unter dem Einflusse des transversalen ablenkenden Feldes Vo. 28. Für die gewöhnlichen Kathodenstrahlen kann mit hinreichender Annäherung p = © gesetzt werden und ist die longitudinale reziproke Fortpflanzungsgeschwindigkeit: 58) ne EN. 1 = — Ba n & und die elektrische Dämpfung pro Längeneinheit: a SH pn — — Ze Gegen das ablenkende transversale Feld Vo verhalten sich diese Strahlen ganz anders. Für p=© zerfällt die Bedingung (56a) in die zwei Gleichungen: 89) ah &n—- Cn=0O B E; ge: Ilifäge 60) an Own) 0ER oder vn — = En worin 2, die in die Richtung der transversalen Komponente ne; v8 der reziproken Fortpflanzungsgeschwindigkeit V y fallende Komponente der gesamten elektrostatischen Feldstärke e, ist. Das konstante Glied =,/B von (56a) ist gänzlich von (59) aufgenommen, deshalb hat ‘die transversale Fortpflanzung einen ganz entgegengesetzten Charakter als die longitudinale. Die Fortpflanzung in transversaler Richtung ist der transversalen Feldstärke 2, verkehrt proportional und findet in der Richtung der positiven transversalen Feldstärke statt. Die gewöhnlichen Kathodenstrahlen hoher Schwingungszahl werden also, wenn sie parallelstrahlig im starken elektro- statischen Felde 2,f in Richtung der negativen elektrostatischen Kraft fortschreiten, durch ein transversales Zusatzfeld Va im Sinne der positiven transversalen Feldstärke abgelenkt, das heißt durch einen von der Seite her genäherten positiv elektrisierten Körper abgestoßen, beziehungsweise negativ elektrisierten Körper angezogen. Damit kann die paradoxe Richtung der elektrostatischen Ablenkung parallelstrahliger Kathodenstrahlen im starken elektrostatischen Felde, welche der Verfasser! zuerst beobachtet hat. 1 Vgl. weiter oben $ 2, p. 6. +82 G. Jaumann, erklärt werden. In gleichem Sinne wirkt aber auch die nach vorn konvexe Krümmung der Wellen- flächen (Divergenz der Wellennormalen) der Kathodenstrahlen, wie w. u. $ 30 ausgeführt werden soll. 29. Für die gewöhnlichen Kathodenstrahlen (= oo) nimmt die Gleichung (564) die Form an: = +0-V1-CWW=0. Schreiben wir dies unter Einführung der Bezeichnungen Vy=n und k=1/C in der Form: kon? + —=0O A und nehmen davon den Gradienten, so folgt: 61) BSZUen a) Zen ; ur e Bezeichne — die Krümmung der Wellennormalen, so ist tz ER AN 1 nn % worin n der skalare Wert von VY, also die reziproke Fortpflanzungsgeschwindigkeit, und n/n ein Einheitsvektor von der Richtung der Wellennormalen ist. Hieraus folgt: 1 1 er 1 — = — — x (.V;M)xX— 12 n n und nach (61) 1 u 1 62) A a ae Ale) 2 — ia 2 Mm n Dies stellt das Elementargesetz der elektrostatischen Krümmung oder Ablenkung der Kathodenstrahlen dar. Die beiden Glieder des eingeklammerten Vektors V (e,-1n) stellen einer- seits den Einfluß dar, welchen die Inhomogenität \V; e, des elektrostatischen Feldes auf die Krümmung der Wellennormalen hat, andrerseits den Einfluß, welchen die Krümmungsdyade V;n der Wellenfläche (auch im homogenen elektrostatischen Felde) auf die Krümmung der Wellennormalen (Strahlkrümmunsg) besitzt. 30. Wenn die Wellenfläche in dem betrachteten Punkte sphärisch gekrümmt ist, so kann die Verteilung von n in dessen nächster Umgebung dargestellt werden durch ı =f(r)r, worin ıv der vom Krümmungsmittelpunkte der Wellenfläche gezählte Ortsvektor ist. Hieraus folgt 1 Wk vn IE DT r Da r und n gleiche Richtung haben, folgt weiter [nach (62)] 1 1 — xV;n=f(r) —X nel xa n nn 19 1 [a 1 k 1 1 63) eo —_ x (ER —— NN t, 2 n n ZUNT n Ist das elektrostatische Feld e, hinreichend homogen (V; ,=0) so folgt 1 63a) a Ge en ER % DASE n ZICHENN a Physik der kontinmierlichen Medien. 483 Hierin bedeutet r den Krümmungsradius der Wellenfläche und &, die transversale (ablenkende) Komponente der Feldstärke e,. Der Krümmungsradius der Wellennormale r, hat also, da % positiv ist, wenn die Wellenfläche nach vorne konvex ist (r-V 7>0) die entgegen- gesetzte Richtung, wie die ablenkende transversale Kraft &,. Diese Kathodenstrahlen werden also wieder von einem von der Seite genäherten positiv geladenen Körper abgestoßen, von einem negativen Körper angezogen, wie dies von mir beobachtet wurde. 31. Die umgekehrte, sogenannte normale elektrostatische und die von Hittorf entdeckte magnetische Ablenkung der parallelstrahligen elektrischen Longitudinalstrahlen durch ein gegebenes homogenes transversales Feld wurde von mir schon früher! ausführlich behandelt, so daß ich mich hier sehr kurz fassen kann. Eine andere Ursache der Krümmung parallelstrahliger Longitudinalstrahlen als die in (62) angegebene gibt es nicht. Nur die Inhomogenität V;e, des elektrostatischen Feldes e, kann eine Krümmung dieser Strahlen bewirken. Es folgt: B = 1 64) — 3— ERZIVE RW) 2X = x Ze) n Das ablenkende transversale elektrische oder magnetische Feld m, bewirkt zunächst nur das Auftreten von transversalen elektrischen und magnetischen Schwingungskomponenten in dem Longitudinalstrahl. Die Amplitude m’ der letzteren bestimmt sich durch: Eee s 1 50 : “en m’ (—5, med all x +3, B'p | ZZ ) = 28,2 0 +i >) M,- D / 19 p Es ist dabei die Abhängigkeit des diamagnetischen Koeffizienten pn und der akzidentiellen Leitfähigkeit & von den stofflichen Variablen 5, und t; berücksichtigt. je & z re Aa B=mw+t) (Worm T), = \ (& +57). „a SZ i B Man erhält B’ und s(, beziehungsweise F und v, aus B und s,, indem man w.,, %,, beziehungs- weise &,, &, an die Stelle von s,, &, in Gleichung (15), (15a) setzt. Nun muß die Integration des magnetischen Differentialgesetzes om e) = I) 2 — => 2. m Ar +81 = —c, rote bis zu der zweiten Approximation weitergeführt werden. Die Glieder zweiter Ordnung _ dm 1 — ou - N — > — ü 2 + EM =eM—=—.c, rote, ot deren Summe wir den magnetischen Strom M des Strahles nennen, haben den Mittelwert 65) Me OP... Es tritt also eine Inhomogenität des elektrostatischen Feldes auf, nämlich der von der Zeit unabhängige elektrische Wirbel rot e,. Es ist I = ze E97 (em wi m)+ Em’ —E”m)] 1 Jaumann, Elektromagnetische Theorie, diese Sitzber. 117 (1908), p. 533—633. ABA . G. Jaumanı, und unter der vereinfachenden Voraussetzung, daß B’—=B und HS, ergibt sich 66) M—=P(c,nxX + 28,11,), worin \ 2BEF VS E ? I) ee ß + Po5s | en ec le Ei): 7) a Die Strahlkonstante F hat dasselbe Vorzeichen wie B, daher hat die Strahlkonstante P für alle (positiven und negativen) Longitudinalstrahlen dasselbe positive Vorzeichen, solange die Wellen- geschwindigkeit c derselben kleiner als die Lichtgeschwindigkeit c, ist. 32. Damit durch die Hinzufügung des variablen magnetischen Stromes c, rot € zu dem in erster Annäherung geltenden Integrale dieses ohne weiters die Differentialgesetze in zweiter Annäherung erfüllt, müssen die Vektoren € dieses elektrischen Wirbels, der selbst von zweiter Ordnung ist, von dritter Ordnung klein sein. Daher muß © in der Mittellinie des betrachteten Strahlenbündels Null sein und dann ist umsomehr in derselben 67) VER was nur aussagt, daß sich © in der Richtung n=yYy nicht ändert. Ist das eventuell gegebene elektro- statische Feld homogen, so ist V;e,=V;e und da nX rot ,=1.%,; V—11.V; 0, so ergibt sich ya 1 = 5 68) — 1x M, = —ı.0,;V. Nach 66) folgt Co a en 1 [ 2e \ 69) len. ll Plu—- —exm): e= \ (en f 33. Nach (64) folgt nun: 1 1 70) — 5 > @ 1 C 1 Joy | Era u) 0 Hierdurch ist die Krümmung, welche parallelstrahlige Kathoden- und ß-Strahlen, sowie Anoden-, Kanal- und o-Strahlen durch homogene transversale elektrische und magnetische Felder erfahren, all- gemein und in Übereinstimmung mit der Erfahrung bestimmt. Insbesondere folgt aus (70), daß durch gleichgerichtete transversale elektrische, beziehungsweise magnetische Felder e,, beziehungsweise 1, Krümmungen, entstehen, welche auf einander senkrecht sind und deren Verhältnis der Strahl- geschwindigkeit c proportional ist. Die Kaufmann’sche Methode liefert also auch nach meiner Theorie richtige relative Werte der Geschwindigkeit c der Longitudinalstrahlen. 5. Strahlungsgleichgewicht und Strahlungsgesetz der elektrischen Longitudinalstrahlung. 34. Als Antikathodenstrahlen bezeichnen wir jene Longitudinalstrahlen, die sich im spitzen Winkel zu der positiven Feldstärke e, fortpflanzen, obwohl sie die hohen Schwingungszahlen (p>p,,) der gewöhnlichen Kathodenstrahlen haben. Während die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der rechtläufigen Kathodenstrahlen nach (21) der negativen Feldstärke -—-e, gerade proportional, also sehr groß ist, hat die Gegenstrahlung gleicher Schwingungszahl, das sind die gegenläufigen Anti- kathodenstrahlen im starken Felde sehr geringe Fortpflanzungsgeschwindigkeit, weil diese nach (21a) der positiven Feldstärke e, verkehrt proportional ist. Auch die Anodenstrahlen (p s,f(f), worin o, eine Funktion des Ortes ist, deren Gradient ‚/ s, also ein Maß der Stärke der Inhomogenität der räumlichen Verteilung der lonisierung ist. Ferner müssen wir jetzt die Koppelung des elektrischen Differentialgesetzes I) an die stofflichen Differentialgesetze II, IV durch die Glieder V(a5+ br) berücksichtigen. Letztere sind zufolge der Ionisierung periodisch veränderlich und bewirken daher aufgezwungene elektrische Schwingungen, welche als Strahlungsquellen wirken. Diese Aussendung von Strahlen geschieht auf Kosten der Energie der stofflichen Eigenschwingung, es entsteht hierdurch eine Dämpfung der Eigen- Schwingung, also ein Absinken der lonisierung des Gases. Die Energie E der stofflichen Schwingung 2) ist proportional 0}. Der Energieinhalt E,, der ausgesendeten Strahlen ist ebenfalls o}, also auch E 190 G. Jaumann, proportional, andrerseits aber auch durch >, bestimmt, weil die Gefälle Yas die Emissionsursache sind. Der Energietransport oder Energiefluß der ausgesendeten Strahlen ist aber cE,, worin c die Strahlgeschwindigkeit ist und dieser Energietransport ist es, welcher die Fluxion der Energie E der stofflichen Eigenschwingung bewirkt. Man erhält also die Beziehung: worin % eine positive Materialkonstante ist. Die ausgesendeten Strahlen werden Schwingungszahlen haben, welche der Eigenschwingungszahl p,, oder p,, naheliegen, sie werden also ß%- und o- Strahlen sein. Die Geschwindigkeit dieser Longitudinalstrahlen ist aber im elektrischen Felde der Feldstärke e, proportional. Daher erhalten wir oE Lo worin k, eine andere Materialkonstante ist. Da E proportional s? ist, so folgt hieraus = — END, Je, 1 Sara N 80) eV S-tol. Das elektrostatische Feld bewirkt daher eine Dämpfung der stofflichen Eigenschwingung welche der Feldstärke e, proportional und desto größer ist, je stärker die räumliche Inhomogenität Vo, der Eigenschwingung ist. Hiedurch erklärt sich das rasche Absinken der lonisierung eines Gases beim Anlegen eines elektrostatischen Feldes e,. 46. Der Sättigungsstrom. Wenn durch eine vorhergehende kurze Bestrahlung des Feldes mit o-Strahlen eine lonisierung s, anfänglich gegeben ist und es wird nun das elektrostatische Feld e, darübergelagert, so tritt der Entladungsstrom % auf. Wenn man das Feld e, konstant hält, so wird doch durch dasselbe die lonisierung gedämpft und es hat daher die ganze durch die Querschnitt- fläche f fließende Elektrizitätsmenge / einen endlichen Grenzwert. Es ist nach (79) — 1=r[Batzarı 0 B Ba 1 sl) T=heif.s | en ayazıl a ) k, Vo [0,0] [2 dt. Nach 80) ist weiter: v0 : 0 Bei anfänglich gegebener lonisierung s, hängt also die durch ein elektrostatisches Feld überhaupt überführbare Elektrizitätsmenge / nicht von der Stärke e, dieses Feldes ab. Wir betrachten nun eine periodisch wieder einsetzende lonisierungsursache (kurze Bestrahlung) im konstanten Felde e,. Das Zeitintervall zwischen je zwei Exzitationen der lonisierung sei rt, und diese Exzitationszeit r sei wesentlich kleiner als die Schwingungsdauer der Drehspule des Ampermeters, so daß dieses den kon- stanten Mittelwert X, des mittleren Entladungsstromes &\ anzeigt. Es ist nach (79) und (80) 2 hs I Pr 82) X —— de - — 1 —e FıV 5-8 ö 00 B | 0 Aa ( ) Der Dauerstrom %, steigt für kleine Feldstärken e, proportional derselben. HENKE: Für große Feldstärken steigt der Strom langsamer als die Feldstärke und erreicht für hohe Feldstärken e, asymptotisch den Maximalwert: D) ho: 33) = Rs R(VS)sT welcher nur von der lonisierungsursache abhängt und welchen man den Sättigungsstrom nennt. ‘3 Physik der kontinuierlichen Medien. 491 4%. Abhängigkeit des Sättigungsstromes von der Elektrodendistanz. Die Aussendung von Loneitudinalstrahlen durch die Inhomogenitäten >, der lonisierung hat nicht nur das Abklingen der Ionisierung im elektrostatischen Felde zur Folge, sondern es kommt auch die bisher nicht berück- sichtigte entladende Wirkung dieser Strahlen, also ihr kohaerenter Ladungsstrom 8,, in Betracht. Diese Longitudinalstrahlen werden rechtläufig in dem Felde c, fortschreitend von demselben emittiert, das heißt negativ gedämpft und je länger ihr Weg in dem Felde ist, desto größer wird ihre Amplitude, mit deren Quadrat der kohaerente Ladungsstrom %,, wächst, so daß letzterer desto größeren Anteil zu der Ausladung der Elektroden (zu dem in das Ampermeter fließenden Strome) beiträgt, je größer die Rlektrodendistanz ist. Der kohaerente Ladungsstrom d%,,, der Strahlen, welche pro Querschnittseinheit aus einer Schicht von der Dicke dr in der rechtläufigen Riehtung im Felde ausge- sendet werden, ist 2 ER,10 ach av, worin c eine Konstante ist, die von der Stärke der Inhomogenitäten Yo, in dem Gebiete dr abhängt. Die elektrische Dämpfung dieser Strahlen ist nach $ 42): = —s,/p, sie langen also bei der Rlektrode, von welcher wir die Distanz r messen, mit dem Ladungsstrome: LT, — AL e+t2S51-T, Ist 7, die Distanz der beiden Elektroden, so ist der gesamte kohaerente Ladungsstrom 8,, aller Strahlen, welche auf eine derselben treffen N) Vo ee &5: } { S4) Sa Id Cor res — (es n— 1). ZI 0 ZN) Hierin ist C eine Konstante, die außer von c auch von dem Gesamtquerschnitt des Feldes in leicht berechenbarer Weise abhängt. Bei sehr kleiner Elektrodendistanz r, ist also dieser Entladungs- strom der Elektrodendistanz proportional Le 072 Bei Vergrößerung der Elektrodendistanz wächst nach (84) der Entladungsstrom %,, mit einer Exponentialfunktion der Elektrodendistanz r,, wie dies Townsend beobachtet hat. II. Die höheren optischen Erscheinungen. 7. Dyadische Natur der stofflichen Variablen. 48. Als eine reale physikalische Variable soll eine Variable bezeichnet werden, deren Fluxion durch ein besonderes Naturgesetz bestimmt wird. Man kann auch eine Variable, welche durch eine Zustandsgleichung als Funktion mehrerer realer physikalischer Variablen gegeben ist, selbst eine reale physikalische Variable nennen, wenn sie in den Differentialgesetzen explizit auftritt. Die Erkenntnis, daß viele reale physikalische Variable Dyaden sind, hat die Bedeutung eines physikalischen Prinzips, das ist einer heuristisch wirksamen Voraussage über die Form der noch zu findenden Naturgesetze Viele Naturgesetze haben die Form dyadischer Gleichungen.! Die heuristische Wirkung dieses Prinzips der Realität der Dyaden ist eine sehr große. Unmittelbar aus demselben ergab sich die folgende Theorie der höheren optischen Erscheinungen. ! Jaumann, Sitzber. dieser Akademie, 116 (1907), p. 398 und 406. 492 G. Jaumann, 49. Die erste Form meiner Theorie beruht auf der Erkenntnis, daß der dielektrische und dia- magnetische Koefizient e und » Variable sind, deren Fluxionen durch Differentialgesetze von der Form IH, 81: de e — rardiv eV dt bestimmt werden. Aus der Form I, $1 der Maxwell’schen Gleichungen ergibt sich ein starker Ein- Nuß der statischen Feldstärken e, und m, auf longitudinale elektrische Wellen, aber nicht auf das transversale Licht, es blieb also die elektrische Doppelbrechung und magnetische Polari- sationsdrehung unerklärt. Die Ursache liegt in der skalaren Form der Gleichung III, da die skalare Derivation div e in transversalen Strahlen Null ist. Eine physikalische Variable, deren Anisotropie unter besonderen Bedingungen deutlich konstatiert werden kann, ist stets anisotrop, also eine reale Dyade oder Tetrade. Da die Elastizitätsmoduln der Kristalle Tetraden sind, sind auch die Elastizitätsmoduln der isotropen Medien (nahezu isotrope) Tetraden. Da der dielektrische Koeffizient der Krystalle eine Dyade ist, so ist der dielektrische Koeffizient aller, auch der isotropen Medien, niemals ein Skalar, sondern stets eine (nahezu isotrope) Dyade. 90. Die Differentialgesetze III; und IV, sind also dyadische Gesetze und haben die Form 16; ER IIL;) e&;: n eGo ren ra, eramo0 dt dr; Re & J IV,;) m;: 7 +15 +85; + bV 2 +bV m=O. [4 Hierin bedeutet zum Beispiel a;V EZ 4A1,V sc + Age; V+a3V.eI die allgemeine derivierte Dyade der elektrischen Vektorverteilung, worin a,; a,; und a,; skalare Material- koeffizienten sind. Bei der Bildung der Energiegleichung werden die Differentialgesetze /IZ, be- ziehungsweise /V; durch doppelte Multiplikation mit den Dyaden 5:, beziehungsweise z: skalar gemacht. Die stoffliche Energie hat den Wert 1 Eine allgemeinere Annahme über die Energiefaktoren der dyadischen stofflichen Differential- gesetze und also über den Wert der stofflichen Energie geben wir weiter unten $ 109, an. 51. Die allgemeinste Form des Systems von Differentialgesetzen, welches die höheren elektro- magnetischen Erscheinungen in ruhenden nichtleitenden Medien darstellt, ist folgende: oje de S A RB : Bj — ae M.V.4 StB. V.0,T%) = c, rom ) Ne ae AN +B.V.6%) — c, rot 1 ’ Bohn om \ Ei a 1) DIE a es Font Ye. V.ds;+ß.V.br)—=—c, rote i do; > [2 —— Va a II;) GE Zr +. GG aV Or er a Var N ZEN ©; i dr; F: ar — 7 I Nez. / IV,) m: — + HG +S:5+bV ‚Bee+5V,B-m= —VxX%. Physik der kontinuierlichen Medien. 493 Hierin ist e]=;(e+e) , "l=:(k-+#u.) 85) E= Neu Ar S4T;) y B= \ (ku dit,R) my/ a; V ‚Are = a1,V ; (A i°e)+ Aa; (90): V +a3;V »(a3;°0) eV ea; — Orr V Qi. Oi V Rai ScH 9° V +a3;%;s 52. Die Energiefaktoren der Gleichungen I, II, III, IV, sind beziehungsweise Eee a or ar: Die Fluxionsglieder ergeben die Fluxion der Energie pro Volumseinheit E=E,+E,, worin E, = + (e-s-e +11 pm) die elektromagnetische Energie ist. Die Verwandlungsglieder (Schwingungs- und Dämpfungsglieder) der stofflichen Differentialgesetze III; IV; geben den Wert Q= Ye 5:5; + 43%:5+ (+ S)5:%) ı an die Energiegleichung ab, welcher die Wärmeproduktion pro Volums- und Zeiteinheit darstellt. Die räumlichen Derivationen des Gleichungssystems geben zusammen die Divergenz des Energieflusses $S=8&,+3,+3, an die Energiegleichung ab. Hierin ist ,=c,exm der Poynting’sche elektromagnetische Energiefluß. Ferner ist $, =) (a: 50; +b;%-PBi)-e+(ar 3-0; + bir; Bi) m) i der elektrostoffliche Energiefluß, hierin bedeutet 4,54; = a,,%°M:; + As; dies; + AyifjsAsr. 53. Die rotorisch-dyadischen Derivationen der rechten Seite von Ill; und IV; Vxvo und -Vxv spielen in der Theorie der höheren optischen Erscheinungen keine Rolle. Dieselben bestimmen aber alle diffusionsartigen Erscheinungen (eigentliche Diffusion, Wärmeleitung, Diffusion der Ionisation, diffusionsartiger Ausgleich von Anomalien des Gravitationsfeldes) und werden deshalb weiter unten im Abschnitt IV und VI, $ 102, 121, 154—157 eingehend berücksichtigt werden. Es sind eo; und 9 lineare homogene Funktionen der Abweichungen 5; ?; der stofflichen Variablen und anderer dyadischer Variablen von ihren Ruhewerten. Im einfachsten Falle haben dieselben die Form x =-VxnG WE VXU=E—-NVXE. Dann bestimmen diese rotorischen Derivationen die diffusionsartige Ausbreitung und Ausgleichung der räumlichen Inhomogenitäten der lonisation (der stofflichen Eigenschwin- gungen)!. Nach Multiplikation mit den Energiefaktoren geben diese rotorischen Glieder den Betrag %:V X WG - MGV X = div %5X% an die Energiegleichung ab, welcher die Divergenz des rein stofflichen Energieflusses $; bildet: 5, = MoxT 1 Genaueres hierüber siehe Jaumann, Elektromagnetische Theorie, diese Sitzber. 117 (1908), p. 353. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 68 +94 G. Jaumanii, 54. Allgemeine elektrostoffliche Wellen. Wir gehen im folgenden wieder von dem kom- plexen Integrale aus, ee RN = T L Je een, bien A worin P=g-r—pt die komplexe Phase der Welle, p die reelle Schwingungszahl und ı=4, +19, ist. Der reelle Vektor q, soll die Hemmung der Welle genannt werden, derselbe fällt in die Richtung der Fortpflanzung oder Wellennormale. Der reelle Vektor q, soll die Dämpfung der Welle genannt werden, derselbe fällt in die mit der Fortpflanzungsrichtung im allgemeinen nicht zusammenfallende Dämpfungsrichtung oder Normale der Amplitudenebenen. Wir berücksichtigen in der Rechnung meist nur eines der Paare III, IV; der stofflichen Differentialgesetze und lassen den Index i weg. Die Verallgemeinerung ergibt sich ohneweiters und wird an geeigneter Stelle durch Summen über den Index 7 eingeführt werden. Durch Einsetzen dieses Integrals in die Gleichungen Ill, IV, ergeben sich die Amplituden der stofflichen Ströme er? DV-«(os+Br)= —ipa;sg-(me + mm) —ipg? (m,d+ mm) + +59 We’ +um) + g’ we +V3m). er? DV.(s+PBy)= ip gm me) ip? (wm Hısel)+. +, WW He) +g (wm + ve). Die Werte der Konstanten v und v wurden anderen Ortes! ausführlich angegeben. Es wurden hierbei der Einfachheit wegen die skalare Konstante a und die dyadische Konstante # der Deri- vation a\V,a&ee, beziehungsweise a-V.a5 in eine skalare Konstante «a zusammengezogen, so daß diese Derivationen die Form a\V,e und \Vea5 haben und ebenso die analogen Derivationen. Die Deter- minante D=D, +iD, bestimmt sich durch: D, = —emp, —rs+cx= em (pP —p?)+cx,D, = —p(ex+me). Hierin istp = — ——, die zu dem Paare III, IV; von stofflichen Differentialgesetzen gehörende Eigenschwingungszahl des Mediums. Die Maxwell’schen Komponenten der Verschiebungsströme haben die Amplituden &,° (de/ad) = --ipe,e und y., (dm/el)’ — — ip. Die Amplituden der von den Fluxionen der stoff- lichen Variablen abhängenden Komponenten der Verschiebungsströnme, welche nur im starken elektro- statischen Felde e,, beziehungsweise magnetostatischem Felde m, merklich sind, haben den Wert: ; . .ole Ge) D 0 Eisen +8 nV. 44% (& +8 m’) 0 I° +33 gm) i t ee = om ei?D — — eng (h, dm, +4 mem )+ gem, (oe +A;m)+m, (h3 ge + hl gem). of S [8 Hierin ist nach (85) v1, 2, 3) > g z z — , 2 , 1x „=ziamp +(ßr —2)p ,„ Y=iamp: + (Bir—olx)p I I „=ißbepr +ws-Bbo)Pp ,„ B=ißep:+ (Üs—Biec)p. 1 Diese Sitzber. 117, p. 418. Physik der kontinwierlichen Medien. 495 99. Verallgemeinerung für mehrere Eigenschwingungen. In diesem Falle treten statt der I 5 0 = / - 1] e 11 1, 8 8ı r Uri a Nr, Tec N eo Haktoren , — und) = 2 die, Raktoren no N nd \ aa N ae D D D — D; _— D; Lı D; L— D; L 1 ı 1 (und ebenso die analogen Faktoren) in obigen Amplitudengleichungen auf. 8. Theorie der Dispersion und Absorption des Lichtes und der natürlichen Drehung der Polarisationsebene. 96. Transversale Wellen bei Abwesenheit starker elektromagnetischer Felder. Trans- versal (im weitesten Sinne) nennen wir die Welle, wenn die skalaren Produkte der komplexen Vek- toren gu! —=0 und gwm=0 sind. s, ist in Krystallen dyadisch, y, soll aber isotrop sein. Die Konstanten z,, ı,, v,, v, sollen von Null verschieden und in Kristallen dyadisch sein, sich aber in jedem Kristalle voneinander nur durch skalare Faktoren unterscheiden. Jedoch braucht <, in mono- klinen und triklinen Kristallen nicht dieselben Hauptrichtungen wie u, zu haben. In isotropen Medien können wir alle Konstanten x und: v als von Null verschieden ansehen und ist für trans- versale Wellen „e’=0 ,gqg-m'=0. Durch Einsetzen des komplexen Integrals in die Differential- gesetze | und II und Elimination der magnetischen Amplitude ım’ erhält man folgende Bedingungs- gleichung für die elektrische Amplitude €: 86) [D2 (p? e, m -+e3qxg)+Da? (pP? U,+ip V,) +iDg? (XI) Vi+g: (UV! Hip W,)|-® —0 Hierin können die sechs Konstanten: U, Sl I Sl V; DI & ee) DE. 2: r : D Du 3 D D : i —— Di — 1 ı 1 uU! Sl U Sl W; 1 2: — N = Gi — \ = 7 = Dr (u2; vd;+V2;0%; —u3; (vb;+0%;)) L R = L = = 74 — 2 i i i D i als 6 frei verfügbare Materialkonstante betrachtet werden, welche die höheren optischen Erscheinungen bestimmen. Es soll jedoch der Einfachheit wegen angenommen werden, daß in allen Medien U} = V!! — Z=V 8: 9%. Optisch inaktive und nicht absorbierende isotrope Medien. Wir betrachten zunächst Medien, für welche V,=0 , %=0 und D,;=0. Dann ist die Lichtwelle ungedämpft und es ist g=pı, worin n die reelle reziproke Fortpflanzungsgeschwindigkeit ist. Die Bedingung (86) nimmt die einfache Form an: Io Eier eN Hieraus ergibt sich das Dispersionsgesetz: 87 1 1 1 Un; Ms; 92 1 1 R; er N 2 +— # oder ee \ —, 2 2 s n 2 2 2 2 ZZ Nr 2 N 1, = Em; \ Er Pd N n u NN worin die %; Materialkonstante sind. Es ist n der Brechungsexponent für die Schwingungszahl p, n, der Brechungsexponent oder die reziproke Fortpflanzungsgeschwindigkeit für y—=0, also für die langwelligsten Hertz’schen Strahlen. Das Dispersionsgesetz von Ketteler, Helmholtz und Drude lautet hingegen: 88) N— 2 N) - u, +96 G. Jaumann, In beiden Gesetzen bedeutet %u,; = 1/py, A = 1/p. Die Dispersionsgesetze (87) und 88) wider- sprechen sich. Der Unterschied tritt besonders in der Nähe der Eigenwellenlänge %,; hervor, bei welcher nach meiner Theorie die Fortpflanzungsgeschwindigkeit unendlich (na=0) ist, während sie nach den älteren Theorien Null (n = oo) sein sollte. Ich habe! gezeigt, daß meine Dispersionsformel (87) die Dispersion des Sylvins im sichtbaren und dem ganzen ultraroten Spektrum bis zu den Rubens'schen Reststrahlen (A,, = 6lp) vorzüglich darstellt, wenn man für die Eigenwellenlänge den Wert 99: = 3743 a? statt des von Rubens für die Reststrahlen des Sylvins direkt beobachteten Wertes Yo; = 37833 a? annimmt. Drude? erreicht den Anschluß der Ketteler-Helmholtz’schen Dispersions- formel an die Dispersionsbeobachtungen mit Sylvin im Ultrarot nur dadurch einigermaßen, daß er statt des direkt von Rubens beobachteten Wertes I, = 3733 u? den ganz falschen Wert für die Wellenlänge %,, der Reststrahlen des Sylvins %, = 4517?” annimmt. Hieraus ist zu ersehen, daß die Ketteler-Helmholtz’sche Dispersionsformel unrichtig und meine Dispersionsformel richtig ist. Der Sylvin hat, wie alle anderen Medien, noch eine zweite Eigenschwingung im Ultraviolett oa = 0.17"). Die dadurch bewirkte Aufbiegung der Dispersionskurve im Ultraviolett habe ich in meiner ersten Mitteilung mich mit Unrecht bemüht, anders zu erklären. Damals hielt ich noch e und u. für reale physikalische Variable und mußte deshalb mit einer einzigen stofflichen Eigenschwingung auszukommen trachten, während jetzt nach Einführung der realen Variablen 5; rt; eine beliebige Anzahl von Eigenschwingungen mit den Schwingungszahlen 7; für jedes Medium angenommen werden kann. 58. Optisch aktive und nicht absorbierende Medien. Wir betrachten nun Medien, für welche nur V,=0 und D,—0 ist, während V3 von Null verschieden ist. Setzt man 2 0 2 A c* B—d—- #2 worin el, ol. D En Po so nimmt die Amplitudengleichung (86) die Form an: ! 1 W 89) e— el +igxX I —— — | ed 0. So Po Hierin ist c die Wellengeschwindigkeit in dem betrachteten Medium, ch die Wellengeschwindigkeit in demselben Medium mit Berücksichtigung der Dispersion jedoch ohne Berücksichtigung der optischen Aktivität, die durch V3 bestimmt ist. Aus (89) ersieht man zunächst, daß die elektrische Amplitude € komplex sein muß, also ist in diesem Medium linear polarisiertes Licht nicht möglich. Der dritte Skalar der in eckige Klammern eingeschlossenen Dyade muß Null sein, denn diese Dyade muß planar sein, da sie durch e’ annulliert wird. Dies gibt die Bedingung: »? VE 90) ee DE Zn Wenn V/D klein ist, das heißt wenn die Schwingungszahl p keiner Eigenschwingungszahl sehr nahe liegt, hat die Gleichung (90) drei reelle Wurzeln für c?. Es gibt also in jeder Richtung drei ungedämpfte Strahlen verschiedener Fortpflanzungsgeschwindigkeit, beim Eintritt in die optisch aktiven Medien wird das Licht nicht doppelt, sondern dreifach gebrochen. Eine dieser drei Fortpflanzungsgeschwindigkeiten ist sehr klein (nahezu Null), dieser Strahl wird fast völlig in das Einfallslot gebrochen. Die andern zwei Fortpflanzungsgeschwindigkeiten bestimmen sich mit hinreichender Annäherung durch: 1 pn? v; V% Wo D ' 1 Jaumann, Elektromagnetische Theorie, diese Sitzber. 117 (1908), p. 445, ?2 Drude, Lehrbuch der Optik (1900), p- 361, 91) e=W+öon, wornd= Physik der kontinuierlichen Medien. 497 und » dem Brechungsexponenten für die betreffende Lichtfarbe proportional ist. Zerlegt man (89) in den reellen und imaginären Teil: 7 7 ER ON ee E, = 2 DE 2 HG) = D IX, bezw. 5% (Ce 5), — D xX6,, so erkennt man, daß die um eine Viertelwellenlänge versetzten Wellen gleiche Amplitude c, und e, haben und diese Amplituden aufeinander senkrecht stehen. Der Strahl ist rechts zirkular, wenn >> und links zirkular, wenn c? 1, also die Absorption enorm stark. Das Vorzeichen von y ist wesentlich positiv, wenn die Dämpfungs- und Schwingungskonstanten die Bedingungen erfüllen c>0, +>0, 4cr>(r+s)’. Dann ist nach (97) auch «>00 und nach $ 52 die Wärme- produktion O zufolge der Absorption positiv. Für die langwelligsten Hertz’schen Strahlen (p > 0) ist nach (93) c=c, nach (94) z>0 und daher die Absorption x gleich Null. Für ins Unendliche zunehmende Schwingungszahlen (p > oo) (Röntgenstrahlen) ist nach (94), (95) und (96) q? reell und 1 Vgl. die Zahlentabellen Jaumann, Elektromagnetische Theorie, diese Sitzber, 117 (1908), p. 458, 498 G. Jaumann, daher z wieder gleich Null. Die‘ Dämpfung hat also mindestens ein Maximum (in der Nähe der Eigenschwingungszahl 7,). Differenziert man (97) nach p. so erhält man: EN — 1% EYE 99) YyV +9? — —ue — ||. dp ap 2 Die Maxima und Minima der Dämpfung x fallen aiso auf genau dieselben Schwingungs- zahlen » wie die Maxima und Minima von v/z, welche sich aus (94) und (95) berechnen lassen. Dies führt auf eine Gleichung dritten Grades in p?. Die Abygorption zufolge einer einzigen Eigen- schwingung p, hat also eventuell auch zwei Maxima im Spektrum, von welchen aber meist nur das eine in der Nähe von p, hervorragt, während das zweite kaum merklich (sehr flach) oder nicht vorhanden ist. 60. Selektive Absorption der Gase. In diesen sind die Dämpfungskonstanten c und x und damit auch y sehr klein, und dann ist nach (97) mit hinreichender Annäherung 100) „—=+y/2 ((p-p,) endlich). Dies gilt jedoch nur für Schwingungszahien p, welche den Eigenschwingungszahlen p, des Mediums nicht sehr naheliegen, für welche daher D,? und damit z großen Wert hat. In der Nähe der Eigenschwingungszahlen p, verschwindet jedoch D, und enthält z nur Glieder, welche in c und x von höherem Grade sind. Dort ist also umgekehrt z viel kleiner als y und gilt nach (97) 101) «—1—2/y ((p—p,) sehr klein). Dort erreicht die Absorption der sonst nach (100) sehr durchsichtigen Gase enorme bis nahe an “= 1 heranreichende Werte. Das Gas hat also scharfe Absorptionslinien in der Nähe aller Eigen- schwingungszahlen 90. Zur Berechnung der Schwingungszahl p der Absorptionslinie (des Maximums der Absorption) vernachlässigen wir alle Glieder, welche in bezug auf die sehr kleinen Absorptions- konstanten c und x und in bezug auf die sehr kleine Dispersionskonstante v= U,/emc?’, von höherem Grade sind. Dann ist nach (94) und (95) —— = (1-+v) p! — (2+v) p,p°+p, und Ban Xp?+p,p worin X= &% - = 2 ii em? emV, V, \m € 1 ! } ——— \ u \& DienBedineunenn 1 oreeiplfrach. 9) es) Ze ae dp \2 Po ro 4 Man ersieht, daß die Verschiebung der Wellenlänge X" der Absorptionslinie gegen die Eigen- wellenlänge in erster Annäherung nur durch die Dispersionskonstante y des Mediums bestimmt wird. 61. Pleochroismus der Kristalle. Für absorbierende Kristalle nimmt die Amplituden- gleichung (86) die Form an: 103) De. m+XRaxg) + q (P U,+ipV,)]-d‘=0. Es tritt also an Stelle des dielektrischen Koeffizienten s, für die nicht absorbierenden und nicht dispergierenden Kristalle in allgemeinen Kristallen die komplexe Dyade: zur ae 104) N = 1- De 2 >) ce D ce D) und es ist daher q durch die Gleichung bestimmt: 105) ara] —0), 0 3 Physik der kontinmerlichen Medien. 499 welche sichert, daß die eckig eingeklammerte Dyade planar ist. Diese Bedingung ergibt einen kom- plexen Wert von q und daher nach (108) einen komplexen Wert der Amplitude e’, also kann in einem absorbierenden Kristall im allgemeinen nur elliptisch polarisiertes Licht sich fortpflanzen. Bei geringer Absorption nimmt (105) mit hinreichender Annäherung die Form an: 106) [N+? C—-2%n,) + 4,%x9,1, = 0. Hierin wurde gesetzt , ?Pn =a +?!) und gq=q (l-+ir). Streng genommen fällt aber die Fortpflanzungsrichtung q, mit der Dämpfungsiichtung q, nicht genau zusammen. Den dritten Skalar ®, einer Dyade » kann man nach Gibbs! in der Form darstellen, welches Tripelprodukt alle Kommutationen erlaubt. Der dritte Skalar ist also eine dritte Potenz der Dyade und so ergibt sich der dritte Skalar einer Summe von Dyaden: 6(p + a), = vXp:0 + 30Xo:a + 3p:aka + aLc:a, 107) (+0), = 9,+9,:9%49:0, +9. Die Gleichung (106) zerfällt also, wenn man die höheren Potenzen des imaginären Teils ver- nachlässigt, in die zwei Gleichungen: 108) Mtnxg,=0 und 109) M+NxX4b:(—2rn) =. Die Gleichung (108) ergibt das durch die angenommene geringe Absorption nicht merklich ver- änderte Fresnel’sche Gesetz der Doppelbrechung mit Berücksichtigung der Dispersion? Wenn 7,, 1%, 13, beziehungsweise Cı, &,, {, die drei Hauptkoeffizienten der Dyaden 1, be- ziehungsweise { sind und q, die Komponenten z, v, w nach diesen Hauptrichtungen des Kristalls hat, so haben dıe Diagonalkoeffizienten der Dyade (1, + 9,x4,) die Werte nen-vU—n ,„ Vaen-nm’—e ,„ 1" —=n,—u?—v? und es ist daher nach (109) KT UL Im)? IE. 2,72 e IN 2,2 2, a FD U TE erw) +, law) +, nv) Ist zz BBv=w=0(, d.h. wird der Kristall in einer Hauptrichtung durchleuchtet, so lautet (108) U 2" BE (m — u?) (nz — u?) —() 20, hat also "die zwei Wurzeln N, und 9, und es ist 2x=&,/n,, beziehungsweise 2x —=T,/n, Die sechs paarweise aufeinander senkrecht polarisierten, in den drei orthogonalen Hauptrichtungen des Kristalls fortschreitenden Strahlen haben also nur drei voneinander verschiedene Fortpflanzungs- geschwindigkeiten und zeigen nur drei voneinander verschiedene Absorptionen in der dichroskopischen Lupe, und zwar zeigen je zwei (senkrecht zueinander fortschreitende) Strahlen, welche gleiche elek- trische Schwingungsrichtung haben, gleiche Fortpflanzungsgeschwindigkeit und gleiche Absorption. 9. Elektrooptische und magnetooptische Erscheinungen. 62. Die Strahlungen in starken elektromagnetischen Feldern erfahren deshalb einen Fin- fluß erster Ordnung von seiten’ der statischen Feldstärken e, und m,, weil zufolge der Variabilität der 1 Gibbs, Vektoranalysis, p. 328. 2 Vgl. auch Lohr, diese Sitzber. 121 (1912), p. 664. 500 G. Jaumann, dıelektrischen und diamagnetischen Koeffizienten Komponenten der Verschiebungsströme auftreten, welchen aus energetischen Gründen (vgl. weiter oben $ 7) der Wert +de/dt.e,, bzw. !äp/dt-m, zugeschrieben werden muß. Die Amplituden dieser Verschiebungsströme sind im 8 54 angegeben. Wir betrachten hier nur optisch inaktive Medien und setzen daher == 0. Es ergeben sich dann, wie am angegebenen Orte! ausführlich berechnet wurde, folgende Bedingungsgleichungen für die longitu- dinale, beziehungsweise transversale Komponente der Amplitude e: 110) ne («DE -P)+i (+8) ce) Hi el —=O 111) nxedd,D(-P)+ig,cee,) tinee (2: xt 20. BC X ) un h,n-m, EX e Xu \ Bo Bo Hierin ist c= 1/n =p/gq die komplexe Fortpflanzungsgeschwindigkeit (beziehungsweise Dämpfung), ferner t die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der transversalen Strahlen (n-e= 0) gleicher Schwingungs- dauer bei Abwesenheit eines statischen Feldes und | die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der longitu- dinalen Strahlen (nx e’=0), welche gleiche Schwingungszahl wie der betrachtete allgemeine Strahl haben und sich im unelektrischen und unmagnetischen Felde fortpflanzen. 63. Die elektrische Doppelbrechung und der elektrische Dichroismus ergeben sich aus (110) und (111), wenn man m,=0 und c-«,=0 setzt (vgl. die ausführliche Darstellung am angegebenen Orte). Diese Bedingungsgleichungen können nur erfüllt werden: 1. Wenn e,-® =0 ist, das heißt wenn die elektrischen Schwingungen e’ auf der transversalen Feldstärke e, senkrecht stehen. Dann ist ı-e’= gleich Null, das heißt der Strahl bleibt exakt trans- versal und es ist €? —=t?, dieser linear polarisierte Strahl erfährt von seiten des Feldes e, keinerlei Beeinflussung in bezug auf seine Fortpflanzung und Dämpfung. 2. Wenn e,-e' nicht gleich Null, so ist nach (110) auch n«e’ nicht Null, der Strahl enthält also eine longitudinale Schwingungskomponente. Dann müssen nach (111) n x e und cx e gleich gerichtet sein, das heißt die elektrischen Schwingungen fallen in die Ebene von c und e,. Aus (110) folgt ee) i g. . ne = —ia —— e,-€, worina— —21°® _ und es folgt aus (111) B 2 D(e? —t? 83 = 2 ) 112) era Dieser senkrecht zu dem vorher betrachteten Strahle polarisierte Strahl erfährt also eine von dem Quadrate der Feldstärke abhängende Beeinflussung seiner Fortpflanzungsgeschwindig- keit und Dämpfung, womit die elektrische Doppelbrechung und der elektrische Dichrois- mus, auf welchem das elektrische Analogon zu dem Zeemann’schen Transversaleffekt beruht, erklärt ist. Genaueres hierüber folgt w. u. bei Berechnung des magnetischen Zeemaneffektes. 64. Die longitudinale elektrische Dämpfung des Lichtes. Wenn die Strahlkonstante g, ($S 54) eine reelle Komponente hat, so ergibt sich eine elektrische Dämpfung x, des Lichtes im elektrostatischen Felde. Für ex e,=0, also wenn die Fortpflanzung in der Richtung der Feldstärke erfolgt, fordert (111) 5 De -M) +igce,—=0, woraus sich der imaginäre Anteil von c?, also die Absorption des Lichtes im elektrischen Felde ergibt. Dieselbe hängt mit der entladenden Wirkung des Lichtes zusammen. 65. Der kohaerente Ladungsstrom des Lichtes ist bereits durch Gleichung 25), $ 14, bestimmt. Der Mittelwert desselben kann auch aus der elektrischen Dämpfung des Lichtes ($ 64) unter Zuziehung des Energieprinzips berechnet werden. Der kohaerente Ladungsstrom ist in rein trans- 1 Jaumann, Elektromagnetische Theorie, Sitzber. 117 (1908), p. 476. Physik der kontinmerlichen Medien. 501 versalen Strahlen rein longitudinal gerichtet. Auf die bedeutenden kosmischen Wirkungen, welche der kohaerente Ladungsstrom der Sonnenstrahlung ausübt, wurde schon! hingewiesen. Ab- gesehen von dieser entladenden Wirkung des kohaerenten Ladungsstromes des Lichtes kann nach meinem Entladungsgesetze (vgl. $ 1) nur die in die Elektrodennormale fallende Komponente der elektrischen Schwingungen desLichtes Einfluß auf die elektrische Entladung haben. Hieraus folgt der Einfluß der Schwingungsrichtung polarisierten Lichtes auf dessen entladende Wirkung, welchen ich (1892) vorausgesagt habe und welchen Elster und Geitel (1894) nach- gewiesen haben.? 66. Magnetische Drehung der Polarisationsebene. Die Gleichungen (110) und (111) Heumen für.e, -O und E=EI2 die Form an: 113) me =0 114) De) di 2 nn mexed—o. Po Wenn das Medium nicht absorbiert, also c reell ist, und wenn auch die Strahlkonstante h, ree| ist, so folgt durch Trennung der reellen und imaginären Glieder: & c 2 Dee We, tt n,umex,=0 und 8,De Me, —- — humexg,=d. Bro Bo Es kann sich also im magnetischen Felde nt, nur zirkularpolarisiertes Licht fortpflanzen und die beiden entgegengesetzt zirkularen Strahlen haben die Fortpflanzungsgeschwindigkeiten: 6 h, 115) e—j2 rom, Swrorniel ee, = in D und ın, die in die Fortpflanzungsrichtung fallende Komponente von ım, ist. Damit ist das Faraday’sche Phänomen erklärt. Es ergibt sich hieraus. Gy oeiiio und für die magnetische Drehung D der Polarisationsebene: de 02) worin k eine Materialkonstante ist. In der Nähe der Eigenschwingungszahlen wird die magnetische Drehung sehr groß, aber auch stark von der Absorption des Mediums abhängig. 67. Dichroismus der magnetischen Zirkularpolarisation. Wir wiederholen nun die obige Rechnung in allgemeinerer Form für ein absorbierendes Medium, in welchem auch die Strahl- konstante h, nach 8 54 komplex ist: Go, om (PNtiPd), worin n und £ reelle Materialkonstanten sind, und gehen von der Gleichung 114) aus, welche mit hin- reichender Annäherung die Form hat: [D(e—-P) — ih,m, 0, x Ted —0. Der dritte Skalar der in eckige Klammern eingeschlossenen Dyade muß Null sein, dies ergibt: rer = al, Setzt man hierin für t? den durch (93) angegebenen Wert, so erhält man eine Gleichung von derselben Form wie (93), in welcher aber ie en ; 116) U, = — nm, Statt 9, und V,Fpim, statt VD, je 1 Jaumann, Eiektromagn. Theorie, Sitzber. 117 (1908), p. 529. 2 Ibid., p. 530. Vel. Jaumann, Wied. Ann. 55, p. 658, und Elster und Geitel, Berl. Akad. 6. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 69 502 G. Jaumanhı, steht. ES sind jetzt beide Strahlen elliptisch polarisiert, die oberen Vorzeichen gelten für den rechts elliptisch polarisierten, die unteren Vorzeichen für den links elliptisch polarisierten Strahl. Führt man die Substitution (116) in (94) und (95) aus, so erhält man geänderte Werte von z und y, und zwar haben diese Strahlkonstanten für den rechts, beziehungsweise links elliptisch-polarisierten Strahl ver- schiedene Werte. Unter Verwendung dieser magnetisch veränderten Werte von z und y gelten aber alle weiteren Ausführungen in $ 59 und 60. Die reziproken Fortpflanzungsgeschwindigkeiten der entgegengesetzt elliptisch polarisierten Strahlen ergeben sich also aus (98), die Dämpfung x derselben Rn rn 1 en ergibt sich nach (97) durch = + — (—z+V2 +). ey Setzt man die für die beiden Strahlen in entgegengesetztem Sinne magnetisch veränderten Werte z und y ein, so ergibt sich, daß beide Strahlen im magnetischen Felde verschieden stark absor- biert werden. Es tritt daher Dichroismus der magnetischen Zirkularpolarisation ein. Setzen wir =%,+%,, worin %, die natürliche und %, die magnetische Absorption ist, so folgt mit hinreichender Annäherung: et el 2 NER) also e=e (122%, 4%) 1 ıl () al I) 1 worin c, = p/a, ist. Nach Analogie von (115) folgt: Mi l © h, — > CD) nd» Bf au 0 m.. ; 2 fe 6 9 pP ER a Dr Die imaginären Glieder ergeben: x, = — Ins So In) 9 D: 2 D: wodurch die entgegengesetzte magnetische Dämpfung beider Strahlen bestimmt ist. 68. Der Zeeman’sche Longitudinaleffekt. Wir berechnen nun die magnetische Dämpfung des Lichtes in sehr durchsichtigen Medien (in Gasen), dieseiben haben auch im magnetischen Felde Linienspektren. Der magnetisch veränderte Wert von y, welchen wir durch die Substitution (116) gewonnen haben, ist in größerer Entfernung im Spektrum von der Eigenschwingungszahl p, des Gases gegen z sehr klein. In unmittelbarer Nähe von p, verschwindet jedoch D, und es enthält dann = nur Glieder, welche entweder von höherer Ordnung in den kleinen Dämpfungskonstanten c und + sind oder welche m, enthalten. Auch letztere Glieder sind sehr klein, so daß hier z gegen y ver- schwindet. Es gilt daher in der Nähe der Eigenschwingung nach Analogie von (101) Wir wollen nun die Lage der Absorptionslinie (des Absorptionsmaximums) im magnetischen Felde berechnen. Führen wir die Substitution (116) in (94) und (95) aus, so ergeben sich die folgen- den magnetisch veränderten Werte von 2 und y: 2 23 De Y DE au B — = ApFVp,pP?—2Bpp&Vpp+Cp nd — = W- + Xp Ep” +pP. em“ em VW> h Hierin hängt A, B und Ü nur von der natürlichen Dispersion und Absorption des Mediums ab. Vernachlässigen wir wieder die Glieder, die in den Dämpfungskonstanten c und x sowie in den Dispersionskonstanten v von zweiter, Ordnung klein sind, so ist: A=1+y,B=1+,32, C=1. Ferner hat X die weiter oben angegebene Bedeutung und es ist 1 N) C v— — ferner = — — m, und E 0 \ 0 > (0) \ p, em em’, "u (bei Vernachlässigung von 7* und ec). Die Lage der Absorptionslinie im magnetischen Felde fällt nach $ 59 exakt zusammen mit der Lage des Maximums von y/z. Die Schwingungszahl p der Absorptionslinie bestimmt sich also durch Iy 12 wu. zZ = 0} dp dp Physik der kontinuierlichen Medien. 503 Dies führt bei konsequenter Vernachlässigung der Glieder höherer Ordnung auf die Gleichung sechsten Grades für p: AXp' =6Wp,p°+ (2 BX +34), pp! = (lH 2 KEIM) EEE —% Nur eine der sechs Wurzeln dieser Gleichung liegt in der Nähe von p,. Wir setzen wieder p=p,(1+p’) und erhalten bei Vernachlässigung der Glieder höherer Ordnung: 1) !—=+:W— 2W/X-+1)). Es ist p, (f —p) die Verschiebung der Schwingungszahl der Absorptionslinie durch das magnetische Feld, wobei das obere Vorzeichen für den rechts-, das untere für den links- zirkularen Strahl gilt. Damit ist der Zeeman’sche magnetische Longitudinaleffekt erklärt. 69. Magnetische Doppelbrechung und Zeeman'’scher Transversaleffekt. W. Voigt hat erkannt, daß der Zeeman’sche Transversaleffekt auf den Dichroismus der magnetischen Doppel- brechung zurückzuführen ist und hieraus die magnetische Doppelbrechung (des Natriumdampfes) für das der Eigenschwingung benachbarte Licht vorausgesagt. Eine Einwirkung von seiten des transver- salen magnetischen Feldes m, erfährt nur der linearpolarisierte Strahl, dessen magnetische Schwingungen zu m, parallel sind, und es gilt dual analog wie bei der elektrischen Doppelbrechung Die Fortpflanzungsgeschwindiskgit ( der magnetischen Longitudinalstrahlen (Righi'sche Strahlen) setzen wir als verschwindend klein voraus. Bei gleichem Rechnungsgange wie für die mag- netischen Longitudinaleffekte erhalten wir jetzt für die Verschiebung der Absorptionslinie durch das transversale magnetische Feld: } e 2 or worin % eine von den Materialkonstanten abhängende Konstante ist. Falls die Dämpfungskonstanten c und x sehr klein sind, ist p=0 und D=em (p}—p?) = — 2emp,p'. Man erhält sonach k u RT PP=+ — m ode = —- 2, Z2emp, Po \ 2em Der parallel zu der transversalen Feldstärke magnetisch schwingende Strahl hat also zwei Absorptionslinien, die in entgegengesetzter Richtung um den Betrag + p,p’ aus der der Eigen- schwingung p, entsprechenden Linie verschoben sind. Dieser Betrag ist, in Schwingungszahlen gemessen, von der Größe der Eigenschwingung p, unabhängig. Das senkrecht zur transversalen Feldstärke ı, magnetisch schwingende Licht erfährt von derselben keinerlei Beeinflussung und bildet die mittlere unverschobene Linie des Zeeman’schen Triplets. %0. Rationale Zahlenbeziehungen bei dem Zeemaneffekt. Runge hat zuerst nachgewiesen, daß für viele (die sogenannten normalen) Spektrallinien verschiedener Gase NEN = —E FT: ‘0 Hierin hat C den universellen Wert C=4.7x 102 c.g.s oder ist ein rationales Vielfaches dieses Wertes. Es hat also die Materialkonstante %/em universellen Wert. Ferner besteht zwischen dem Zeeman’schen Transversaleffekt und dem Longitudinaleffekt quantitative Gleichheit. Hieraus folgt, daß zwischen den Materialkonstanten a’ß’ und den dual ent- sprechenden Materialkonstanten «ß der stofflichen Differentialgesetze die Beziehung 118) nn ee [6] 1 “2 mil Pa 50-| G. Jaumann, besteht, worin M für viele sehr durchsichtige Stoffe eine universelle Konstante ist. Wir werden sogleich im nächsten Kapitel eine hievon gänzlich unabhängige Bestätigung dieser universellen Beziehung mitteilen können. ıo. Die Grenzbedingungen für dispergierende und absorbierende Medien. Höhere Reflexionserscheinungen. 71. E. Lohr! hat darauf aufmerksam gemacht, daß die Tatsache, daß die Fresnel’schen Re- flexionsformeln auch in dispergierenden Medien für monochromatisches Licht jeder Farbe gelten, ein heuristisch wichtiges Problem für meine Theorie bildet, denn diese erklärt die Dispersion durch die räumlichen Derivationen V-(25+ Br), beziehungsweise V.(@’5+ x). Räumliche Derivationen eines Differentialgesetzes bestimmen aber die inhaerente Grenzbedingung, welche aus demselben folgt. Man sollte also erwarten, daß andere Grenzbedingungen und daher andere Reflexionsformeln aus meiner Theorie folgen als aus der Maxwell’schen Theorie und es bedarf einer besonderen Unter- suchung der Bedingungen, unter welchen die Fresnel'schen Reflexionsformeln auch aus meiner Theorie folgen. Es soll hier ein Rechnungsgang eingeschlagen werden, welcher erkennen läßt, welches die hinreichenden Bedingungen dieser Übereinstimmung sind. Es gelingt dabei, die Lohr’sche Lösung des Problems aufrecht zu erhalten, ohne zu der weitgehenden Annahme greifen zu müssen, daß die skalarfreien Teile der stofflichen Variablen rein antisymmetrisch sind. 2. Allgemeines über inhaerente Grenzbedingungen. Man kann aus einem Differential- und Nahewirkungsgesetze, welches die Fluxion einer realen physikalischen Variablen als Funktion anderer Variablen und räumlicher Derivationen derselben darstellt, eine inhaerente Grenzbedingung gewinnen, wenn man von der Arbeitshypothese ausgeht, daß diese Fluxion niemals, auch in der unendlich inhomogenen Grenzschicht zwischen zwei aneinander grenzenden Medien nicht, unendlich werden darf. Dann muß das Raumintegral der Summe der sämtlichen räumlichen Derivationen dieses Differentialgesetzes für ein nach zwei Dimensionen endliches Stück dieser Grenzschicht mit der Dicke dieser Schicht verschwinden. Diese Raumintegrale lassen sich in Öberflächenintegrale ver- wandeln und diese brauchen nur über die beiden ebenen Grenzflächenstücke des betrachteten Stückes der Grenzschicht erstreckt zu werden, deren Flächenvektoren f, beziehungsweise —f seien. Die ungemein schmale Randfläche wäre nur bei unreinen (dickeren) Oberflächenschichten oder für äußerst kurzwellige elektrische Strahlen (Röntgenstrahlen) mit zu berücksichtigen. Wir können die Integraloperatoren” des Raumintegrals, beziehungsweise Oberflächenintegrals hier ersetzen durch den einfachen vektorischen Operator E = fa) == to). Hierbei setzen wir fest, daß das (skalare, vektorische, dyadische etc.) Produkt von fu), be- ziehungsweise f., mit einer Variablen gleich sein soll dem gleichartigen Produkt von f mit dem Werte dieser Variablen in dem Medium (1), beziehungsweise (2) unmittelbar an der Grenzschicht. Die so erhaltene inhaerente Grenzbedingung ist eine skalare, vektorische, beziehungsweise dyadische Gleichung, je nachdem das Differentialgesetz skalar, vektorisch oder dyadisch ist. Enthält das Diffe- rentialgesetz die Summe mehrerer Glieder, welche räumliche Derivationen erster Ordnung sind, so erhält man die inhaerente Grenzbedingung desselben, indem man in diesen Gliedern den Operator V durch den Operator f, ersetzt und die erhaltene Summe gleich Null setzt. Wenn die verschiedenen räumlichen Derivationen dieses Differentialgesetzes jedoch noch mit verschiedenen Faktoren behaftet sind, so müssen diese räumlichen Derivationen entweder voneinander unabhängig 1 E. Lohr, Das Problem der Grenzbedingungen in G. Jaumann's elektromagnetischer Theorie. I. Mitteilung, Sitzber. 120 (1911), p. 1503, II. Mitteilung, Sitzber. 121 (1912), p. 633. 2 Vgl. Jaumann, Über Dyaden und Dyadenrechnung, Archiv d. Math. u. Phys. 25 (1916), p. #1. Physik der kontinuierlichen Medien. 505 (heterogen) stin, wie zum Beispiel skalare und rotorische Derivationen, oder es müssen zwischen diesen Faktoren universelle Verhältnisse bestehen, damit es überhaupt möglich ist, eine inhaerente Grenzbedingung aus dem Differentialgesetze zu folgern, was also überhaupt nur ausnahmsweise in speziellen Fällen möglich ist. 73. Inhaerente Grenzbedingungen der elektromagnetischen Differentialgesetze. So wie in der Maxwell’schen Theorie gehen wir von der Annahme aus, daß der elektrische und der magnetische Vektor niemals, auch in der unendlich dünnen Grenzschicht nicht, unendlich werden darf. Dann ergeben die elektromagnetischen Differentialgesetze I und II die zwei inhaerenten vekto- rischen Grenzbedingungen: 119) E I 5+ßT)=c,,xX m und 120) be) ei u Bm) ah xe i i 74. Divergenz des Energieflusses in der Grenzschicht. Aus diesen elektromagnetischen Grenzbedingungen kann man eine Grenzbedingung für den Energiefluß 3 ableiten, welcher nach $ 52 den Wert hat: 3s—cnexu-+ Na; 3; + Bi).e + Yorsi + Birh)em Aue! i i Durch rotorische Multiplikation der elektromagnetischen Grenzbedingungen (119) und (120) mit- einander erhält man die Gleichung: Uinoslee Ye; +) XV (as; + Bitte bu (er + Bir)-t+ m SING 5, + Ble).t | Multipliziert man (119), beziehungsweise (120) skalar mit f so folgt £,» Y@; 3;+Bß;%)-f= 0, beziehungsweise f,- N (ar + Br)f=d. A a i i Aus den elektromagnetischen Grenzbedingungen (119) und (120) folgt also folgende Grenz- bedingung für den Energiefluß: NG —_ -——_ —_ — 121) Doas=t,: N (5; + 0%) X Nas 5 + Br). f u u i Ü Die rechte Seite dieser Gleichung muß verschwinden, wenn die in die Normale der Grenz- schicht fallenden Komponenten des Energieflusses auf beiden Seiten derselben gleich groß sein soll, das heißt in der Grenzschicht keine unendliche Divergenz haben sollen, was wir voraussetzen wollen. Es müssen deshalb den Materialkonstanten die Bedingungen auferlegt werden U 1 / 1 1 nl hi O.j- Oz: 57 9,2 Gy: 122) ne in Bin = Bir —®—M Gr 9. O.jz Ba Bi> Bis welche mit der Bedingung (118) übereinstimmen. Diese Konstantenbedingung schließt aber die optische Aktivität der Medien aus, da nach derselben V} ($ 58 und 56) gleich Null wäre. An der Grenzschicht optisch aktiver Medien muß außer den rotorischen Grenzbedingungen (119) und (120), welche durch die reflektierten und zwei eindringenden Strahlen erfüllt werden, noch die skalare Grenzbedingung 123) f,- \ (42; x Bit) x \ (as; + Br).f=0 ı ı erfüllt werden. Tatsächlich steht in optisch aktiven Medien noch ein dritter zirkularpolarisierter Strahl (vgl. $ 58) zur Erfüllung dieser Grenzbedingung zur Verfügung. Os: 506 G. Jaumann, { 75. Bedingung für das Verschwinden der Energieproduktion in der Gfenzschicht, Die Erfüllung von Grenzbedingungen irgendwelcher Art durch die beiden Lösungen der Differential- gesetze, welche einzeln in je einem der aneinanderstoßenden Medien gelten, bietet keine Gewähr dafür, daß sich diese zwei Integrale zu einem Integral verbinden lassen, welches auch im Innern der Grenzschicht gilt. Wir haben durch die Erfüllung der Grenzbedingung (123) oder durch die Kon- stantenbedingungen (122) dafür gesorgt, daß der Energiefluß gegen die Grenzschicht in dem für das eine Medium geltenden Integrale gleich dem Energiefluß von der Grenzschicht in dem für das andere Medium geltenden Integral ist. In jenen Fällen, in welchen diese zwei Integrale einen einheitlichen physikalischen Vorgang darstellen, wird auch die Energieproduktion in der Grenzschicht mit der Dicke derselben verschwinden müssen. Dies können wir aber nur durch die Erfüllung einer weiteren völlig unabhängigen skalarenGrenzbedingung sichern. Eine unendlich hohe elektromagnetische Energiedichte kann in der Grenzschicht nicht auftreten, da durch die Erfüllung der rotorischen Grenz- bedingungen 119) und 120) dafür gesorgt ist, daß der elektrische und magnetische Vektor in der Grenz- schicht endlich bleibt. Es muß also noch gefordert werden, daß die Summe der Fluxion der stofflichen Energie E, und der Wärmeproduktion 0 pro Volums- und Zeiteinheit in der Grenzschicht nicht unendlich wird. Wir beschränken uns zunächst auf den Fall, daß die dyadische Derivation a7, e und BV,e skalarfrei ist, daß also die Konstantenbedingungen erfüllt sind: Or 0 90, 0: Dann folgt aus den Differentialgesetzen II; und IV; durch Multiplikation 5;:, beziehungsweise ?;: dt i IE, \ { R NAAR Br I 1a = 0 = 2. (Cu en 5 + (Bu Bei) |: [Ve=em) + M(v;m—ım;\V + i + Ya %5+ Bit) 02 e + c;V)+M (V;m— ww). Das Differentialgesetz (II; — IIl;.), welches die Fiuxion der antisymmetrischen Dyade (s; — 5;.) bestimmt, enthält nur die räumliche Derivation (eu; -%,) ( DEZE UN V))h welche nicht unendlich wird, da nach (119) und (120) &,xe+M(&,xm)=0 ist. Die erste Zeile der rechten Seite von 124) bewirkt also keinesfalls eine unendliche Energieproduktion in der Grenzschicht. %6. Antisymmetrie der Dyade %(0,5;+ $;%,). Da die symmetrische Derivation ; (Ve + eV) + M(v;m + mW) in der dünnen Grenzschicht fast immer ungemein hohe Werte annehmen wird, wird die zweite Zeile der rechten Seite von (124) nur dann identisch verschwinden, wenn die Dyade X(23; + ß;?,) stets rein antisymmetrisch ist. Die Konstantenbedingungen, welche dies sichern, werden wir weiter unten im Ss 78 feststellen. Infolge dieser von dem Energieprinzipe geforderten Antisymmetrie lassen sich diese Dyade und die dual analoge in der Form darstellen | en e a 14 er * 125) N +) = WXT, N (05; + Bir), EX J Mi 5, i i 7%. Die Fresnel’schen Reflexionsformeln für dispergierende und absorbierende Medien. Die elektromagnetischen Differentialgesetze I und II lassen sich nach (125) in einer Form darstellen, welche nur die räumlichen Derivationen CV x (m—W), beziehungsweise c,V X (e + w}) Physik der kontinuierlichen Medien. 507 enthält und die rotorischen Grenzbedingungen (119) und (120) lauten daher: 126), x m-w)=0(, bzw. 1) EE, xe+m)=0. Der Energiefluß hat den Wett sS= ex m+ co WXC+W x oder da w=Mw, also mx w'=0 ist 128) 3—=c,+Ww)x (m—w). 0 Durch rotorische Multiplikation von (126) und (127) folgt, daß die Grenzbedingung 8 =. -3o)=0 erfüllt ist. Diese Grenzbedingungen haben dieselbe Form, wie die Grenzbedingungen der Maxwell'schen Theorie, nur treten in dispergierenden und absorbierenden Medien die Vektoren (e + w”), be- ziehungsweise (m — w*) an die Stelle von e, beziehungsweise m, doch gilt dies nicht für die Fluxions- glieder der elektromagnetischen Differentialgesetze. Aus diesen erhält man die Amplitudengleichungen: e Ä [BI 4 A 129) -p ed =gqgx (m -w),bzw. 130) -p mw = —g — (® + w”). Co, Co Man braucht aber nur die Gleichung (130) heranzuziehen, um mit ihr m aus der Grenzbedingung (126) zu eliminieren. So erhält man folgende zwei Grenzbedingungen für die Amplituden des Licht- vektors (e +”) bei der Reflexion und Brechung ebener transversaler Wellen: N * 1:0 \' * IE) 2 EEK(IX(EEE) —)— VA LED) == DIE) za c, Diese algebraischen Summen ze sind über die einfallenden, reflektierten und ge- brochenen Strahlen zu erstrecken, wobei für die von der Grenzfläche weggehenden Wellen f mit umgekehrten Vorzeichen als für die einfallenden Wellen zu nehmen ist. Diese Grenzbedingungen sind analog zu den Grenzbedingungen der Maxwell-Fresnel'schen Theorie, wenn 133) w=0 oder 134) )@ 5; +87) —=0 i ist. Damit verschwindet auch die rechte Seite von (121) und entfällt die Konstantenbedingung (122). Lohr nimmt sogar an, daß die Konstanten a; und ß; sämtlich Null sind und nur die Konstanten a; und £ von Null verschieden sind. Er kann jedoch zeigen, daß selbst diese radikale Annahme auf die Theorie der Dispersion und Absorption ohne Einfluß ist. Wenn w=0 ist, so vertritt in meiner Theorie der Lichtvektor (e + w*) sowohl in den Grenzbedingungen als in dem Energiefluß den Licht- vektor e der Maxwell’schen Theoeie, während der zweite Lichtvektor in beiden Theorien der magne- tische Vektor m ist. Ferner ist w* transversal, denn die Amplitude dieses Vektors wird durch 5, und; bestimmt, welche lineare homogene Funktionen der transversalen Vektoren qxX m und 4x e sind. Daher ist auch der Lichtvektor (e-+ w”) rein transversal, ferner zu m senkrecht und beide Lichtvektoren haben das Größenverhältnis u, c/c,, wobei aber c die Fortpflanzungsgeschwindig- keit der betreffenden Lichtfarbe in dem dispergierenden und absorbierenden Medium ist. Auch die Phasenverschiebung beider Lichtvektoren ist bei gegebener Absorption dieselbe wie in der Maxwell’schen Theorie. Daher folgen aus den Grenzbedingungen (131) und (132) für w=0 für die Amplituden des Lichtvektors (e + w‘) und damit des Lichtvektors ın der reflektierten und gebrochenen Strahlen und ebenso für den Energiefluß, also die Intensität derselben, die Fresnel’schen Re- flexions- und Brechungsformeln auch für dispergierende und absorbierende Medien exakt aus meiner Theorie. Lohr gelangt zu diesem Resultate (l. c. II. Mitt, p. 658) durch dieselben (und weitergehende) Voraussetzungen und erreicht damit das Hauptziel seiner Untersuchung. Falls die 08 G. Jaumann, Konstanten « und & nicht verschwinden, und w nicht Null ist, können höhere Reflexions- und Brechungserscheinungen eintreten. 78. Bedingungen für die Antisymmetrie der Dyade - (4%; + Pt) und für das Ver- schwinden der Dyade - (9:5; + B;%;). Die komplexen Amplituden o’ und 7’ sind im $ 54 angegeben. Hieraus folgt, wenn wir beispielshalber nur die elektrischen Derivationen ausführlich berücksichtigen: 0. + B’—= Agze+Be;g+ Ag;m-+ B'm;g 2 worin A= en (m (+o) te + 2) An re +0)+c&, +8) (+9) FT ») n) 1 \ a 2 One eo, Do - 27a +2 tt) +): D D ö i ey Die komplexen Bedingungen, daß die Dyade & (0,5, + ß;t;) antisymmetrisch ist, lauten 1 2(4,+B)=0 und S(A + B)—0 und haben die reelle Form: 135) SS SL een — D; m; (Ai 12 0>,) tn [29 (Bu Ar B>i) ) =.() ee 1 s , N 136) ww " ee ae eo) —o. Damit die Dyade % (;%;-+ B;r,) stets völlig verschwindet, wie dies nach (134) gefordert wird, müssen noch die Kommollessen Bedingungen erfüllt sein: el B) = 0 und 2 (Ai — B.,—=0. Im ganzen sind also nur acht reelle Konstantenbedingungen von der Art (135), (136) zu erfüllen. Die Bedingung (135) läßt sich allerdings nur dann erfüllen, wenn die energetischen Konstanten e; und m; nicht alle dasselbe Vorzeichen haben. Damit der Energiefluß ebener Lichtwellen ihrem Energietransport gleich ist, muß nach (38) 1, —=s; sein. Da die Figenschwingungszahlen durch ps; = — r;$S;/e;m; bestimmt werden, folgt somit daß e; und m; stets entgegengesetztes Vorzeichen haben müssen, so daß die Bedingung (135) bei beliebigen Werten von 04 %: Bi; Ba; stets leicht erfüllt werden kann. Es ist also nicht nötig, mit Lohr anzunehmen, das 2; +9; =0 und Br; + Bs;=0, das heißt, daß die anisotropen Anteile der stofflichen dyadischen Variablen rein antisymmetrisch sind. Immerhin muß eine geringe Unsym- metrie einer oder mehrerer dieser. dyadischen Variablen vorhanden sein, da sonst die Dyade (ei 5; + ß;%,) nicht antisymmetrisch sein könnte. 79. Die skalaren Grenzbedingungen. Wir haben bisher vorausgesetzt, daß die dyadischen Derivationen «V,e und BV,e skalarfrei sind. Damit wäre die elektrische Doppelbrechung und der Zeeman’sche Transversaleffekt nicht von der Betrachtung ausgeschlossen, wohl aber würden solche Medien die longitudinalen elektrischen Strahlen (Kathoden-, Anoden- und Kanalstrahlen, «- und £-Strahlen) nicht fortpflanzen können. Im allgemeinen Falle kommen zu den zwei rotorischen Grenzbedingungen (126) und (127) noch zwei skalare Grenzbedingungen hinzu, deren Erfüllung dadurch möglich ist, daß nun außer dem reflektierten und gebrochenen elliptisch polarisierten Licht- strahl noch ein reflektierter und gebrochener Longitudinalstrahl auftreten muß. Wir geben den dyadischen elektrischen Derivationen im allgemeinen Falle die Form: ar en ee ar 137) DIN ea, VilBEt osseh N ir + %)V re +0, V 58 =” Buhl Mieze ee: ok PV,E=R, GEH NV ag +B)Vre+b,V.S8. Physik der kontinuierlichen Medien. 509 Es sind jetzt noch die skalaren Grenzbedingungen zu erfüllen: 189) LS layos+ buy) =0, und 189) &ne=0. ie Letztere Grenzbedingung ist dann und nur dann von selbst erfüllt, wenn die Derivationen @\V ,e und BV,e skalarfrei sind. Im allgemeinen Falle bildet sie eine inhaerente Grenzbedingung, welche aus der Energiegleichung folgt. Kehren wir zu der Energiegleichung 124) zurück, indem wir jetzt die skalaren Anteile von «V,e und ß\V,e, also die skalaren Anteile 5,, und t;, der stofflichen Variablen berücksichtigen. Diese sind nach der Annahme 137) der Divergenz von g,e, also der räumlichen Ladungsdichte proportional. Damit die Energieproduktionin der Grenzschicht niemals unendlich wird, muß also nach 124) dafür gesorgt werden, daß die Ladungsdichte div &,e in der Grenzschicht niemals unendlich wird, und dies fordert eben die skalare Grenzbedingung (139). 80. Anregung von Kathodenstrahlen durch ultraviolettes Licht. Bei der Reflexion an Nichtleitern sind die transversalen und longitudinalen Strahlen voneinander unabhängig. Lohr faßt die von Lenard nachgewiesene Anregung von Kathodenstrahlen durch ultraviolettes Licht als eine höhere Reflexionserscheinung auf, welche dadurch zustande kommt, daß bei der Reflexion eines Transversalstrahles an einem metallisch leitenden Spiegel die Grenzbedingung 139) nicht mehr von selbst erfüllt ist, also ein reflektierter und gebrochener Longitudinalstrahl (Kathodenstrahl) gleicher Schwingungszahl auftreten muß, damit nicht unendlich starke Ladungsschwingungen in der Grenzfläche auftreten. Da die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Kathodenstrahlen viel kleiner ist als die des Lichtes, muß der reflektierte Kathodenstrahl nach dem Sinusgesetze der Reflexion sehr stark zum Lote reflektiert werden, das heißt nahezu senkrecht von der Kathode ausgehen. 81. Anregung von gerichteten polarisierten Röntgenstrahien durch Kathodenstrahlen. Die auf die Antikathode auftreffenden Kathodenstrahlen regen eine transversale polarisierte Röntgen- strahlung an, welche gerichtet ist, das heißt annähernd unter gleichem Reflexionswinkel in größter Intensität auftritt. Bevor man mit Lohr auch diese Erscheinung als eine einfache (höhere) Reflexion auffaßt, wäre zu erwägen, daß dabei das Sinusgesetz der Reflexion schwerlich erfüllt ist, denn da die Röntgenstrahlen meist eine viel größere Fortpflanzungsgeschwindigkeit als die einfallenden Kathodenstrahlen haben, so müßte nach dem Sinusgesetze ihr Reflexionswinkel imaginär sein. Es müßte also noch angenommen werden, daß jene Kathodenstrahlen, welche die polarisierten Röntgen- strahlen anregen,’eine an die Lichtgeschwindigkeit heranreichende Fortpflanzungsgeschwindigkeit haben. 82. Die diffuse Reflexion der Kathodenstrahlen kann man nicht durch ihre kleinen Wellenlängen und eine ultramikroskopische Rauhheit der reflektierenden Flächen erklären, denn die Kathodenstrahlen werden auch von frischen Kristallspaltflächen diffus reflektiert, welche die transversalen Röntgenstrahlen, die ebenfalls sehr kleine Wellenlängen haben, sehr regelmäßig reflek- tieren!. Es dürfte also eine regelmäßige Reflexion der Kathodenstrahlen wesentlich unmöglich sein, das heißt die Arbeitshypothese der inhaerenten Grenzbedingungen in diesem Falle versagen. Tatsächlich kann man das Auftreten physikalisch unendlich hoher Werte der physikalischen Variablen 1 Daß es sich bei den Laue’schen Kristallröntgenogrammen wirklich um eine Reflexion der Röntgenstrahlen an ultramikroskopischen Spaltflächen der Kristalle handelt, hat Bragg dadurch endgültig nachgewiesen, daß er zeigte, daß eine stark aufgeblätterte Glimmerplatte die Röntgenstrahlen stärker reflektiert als eine unversehrte Glimmerplatte. Eine wesentlich periodische Struktur der (kontinuierlichen) kristallischen Medien von außerordentlicher Feinheit und Regelmäßigkeit wird durch die selektive Reflexion der Röntgenstrahlen an manchen (ausgewählten) Kristallspaltllächen unzweifelhaft gemacht, auf welcher die Bragg’sche Röntgenspektroskopie beruht. Aber auch diese fundamentale Erscheinung ist kein Beweis für die (punkt- gitterartige) Diskontinuität der Kristallmaterie, sondern nur für die (sinusgitterartige) periodische Struktur derselben, denn sie steht in Analogie mit dem bekannten Labradorisieren mancher (ausgewählter) Kristalllächen im sichtbaren Licht, welches ebenfalls eine selektive Reflexion des Lichtes darstellt, und auf eine sehr feine und regelmäßige Lamellierung des Labradors zurückzuführen ist, so daß man eine Lippmann’sche Farbenphotographie eine künstlich labradorisierende Plattenennen kann. Denkschriften der mathem,-naturw. Klas:e, 95. Band, 70 810 G. Jaumann, innerhalb der physikalisch unendlich dünnen Grenzschicht zwischen zwei verschiedenen Medien nicht prinzipiell ausschließen. Es haben doch zum Beispiel die Spannungsdyade der Oberflächen- spannung (siehe wie unten Abschnitt VI) und damit die realen dyadischen Variablen in der Öber- flächenschicht physikalisch unendliche Werte. Ferner hat in den Oberflächen geladener Leiter die Ladungsdichte und damit haben nach 137) und nach den Differentialgesetzen III; IV; die skalaren Variablen 5;; und ?;, in diesen Oberflächenschichten physikalisch unendliche Werte. 83. Höhere optische Reflexionserscheinungen. Das wichtigste Ziel der Untersuchung Lohr's mußte der Nachweis sein, daß es nach meiner Theorie Medien geben kann, welche disper- gieren, absorbieren, optisch aktiv sind, elektrische Doppelbrechung und magnetische Drehung der Polarisationsebene zeigen und für welche dennoch für monochromatisches Licht jeder Farbe exakt nur die Fresnel’schen elementaren Reflexionserscheinungen eintreten: Aber die Konstanten- beziehungen, insbesondere (134), welche ein derartiges ideales Medium erfüllen müßte, sind sicher für allgemeine Medien nicht oder nur mit Annäherung erfüllt. Man hat hiernach Abweichungen von den Fresnel'schen Reflexionserscheinungen, welche wir als höhere Reflexionserscheinungen bezeichnen wollen, zu erwarten, welche freilich meist nur gering sein werden. Zunächst wäre es aussichtsreich, Reflexionbeobachtungen an anomal dispergierenden Spiegeln (zum Beispiel Flächen von Fuchsin) für Licht, dessen Schwingungszahl in der Nähe der Eigenschwingungszahl des reflektierenden Mediums liegt, zu machen. Linear polarisiertes Licht muß nach der Reflexion an optisch aktlven Medien (etwas elliptisch polarisiert sein und) eine Drehung der Polarisationsebene aufweisen. Dies ist im wesentlichen eine elementare Reflexionserscheinung, welche schon aus den Maxwell’schen Grenzbedingungen folgt (wegen der Zerlegung des gebrochenen Strahles in zwei entgegengesetzt zirkularpolarisierte Strahlen), doch sind dabei höhere Reflexionserscheinungen zu erwarten. Ferner dürfte die elliptische Polarisation des reflektierten Lichtes, die an nicht völlig frischen reflektierenden Flächen eintritt, zum Teil als höhere Reflexionserscheinung aufzufassen sein. Das Kerr'sche Phänomen ist ebenfalls größtenteils eine. elementare Reflexionserscheinung, welche als Folge des Auftretens der überaus starken magnetischen Drehung der Polarisationsebene im Eisen (wenn das magnetische Feld m, senkrecht zur Oberfläche des Eisenspiegels steht), beziehungsweise der magnetischen Doppelbrechung des Eisens (wenn m, parallel zur Eisenoberfläche ist) betrachtet werden kann. Im letzteren Falle wurden aber von Zeeman bereits einige höhere Reflexionserscheinungen nachgewiesen. Auch bei der Reflexion an der Oberfläche elektrisch doppel- brechender Medien (Nitrobenzol, Schwefelkohlenstoff) im starken elektrostatischen Felde müßten nach meiner Theorie höhere Reflexionserscheinungen (Reflexion von Longitudinalstrahlen) auftreten, weil das Licht in solchen Medien und im starken Felde nicht rein transversal ist. III. Wirkungen der raschen Deformation des Mediums. ıı. Elektromagnetische Vorgänge in bewegten Medien. 84. Das Kundt’sche Phänomen, das ist die Doppelbrechung rasch deformierter Medien, läßt erkennen, daß die dielektrische Variable © der Deformationsgeschwindigkeit proportional ist. Da diese eine lineare Funktion der stofflichen Variablen 5, und 7; ist, gilt ein gleiches auch von diesen und die dyadischen Differentialgesetze haben daher in einem rasch deformierten Medium (ohne höhere optische Eigenheiten) die Form ds; Reh III,) e;: En +15; +4+05;+ [ß x 27 =) t Ä dr; hub IV,) m;: +55; +5; + Ir x ul == 0% dt 2 . Physik der kontinnierlichen Medien. Su! Die eckigen Klammern deuten an, daß von der betreffenden Dyade der symmetrische Teil zu nehmen ist. Obgleich die Materialkoeffizienten a’ und ß/ in anisotropen Medien dyadische Kon- stante sein können, ist durch diesen Ansatz doch die Symmetrie der dyadischen Variablen s; und 7; gesichert. d/dt ist der Operator der materiellen Fluxion, welche so definiert wird, daß sie für einen starren Raumteil der Materie die Fluxion in bezug auf ein in demselben festgelegtes Koordinatensystem ist. Es ist also le nds 1 1 140) PERRNNS +0-V;5 + —- 0 X 1r0otD — — TOLX oo. dt of 2 2 85. Wir betrachten zunächst isotrope Medien, in welche s; m; «a und ß/ als skalare Koeffi- zienten angesehen werden können. Für diese gilt: 1 — ds; dr,\ 2) EEnterTee Kara; —- Br)[Vxv0l)+ 6% Tl (ES — dt dt 1 £ 16; 15; 142) T — m [arc, FE or Si) IV x v] Sr ei S; : a or m; C; 2 24,1% VS N \ dt dt Da sowohl der dielektrische und diamagnetische Koeffizient = und u als die elektrische und magnetische Leitfähigkeit y und & linear von den 5, und 7, abhängen = \\ Kl a Se N en Ex _=e0—5 = \ See). Ber =) (ku; + Weit) =; a 1=10% =) Ci + Yait) 5 = i i so ist es leicht, den zahlreichen Materialkonstanten sı; es; Wır Pr Yır Yar &ur und &,; jene vier Bedin- gungen aufzuerlegen, aus welchen nach 141) und 142) folgende Werte der akzidentiellen Leit- fähigkeiten sich ergeben: Be de: dt N ern 144 E— — [Vxd . + -—— —- ; er Hieren ist & eine Materialkonstante, über deren Wert wir uns die Verfügung noch vorbehalten. Zu beachten ist, daß als Faktoren von |V xv] die variablen Koeffizienten e und p erscheinen. Es wird damit vorausgesetzt, daß die Keoffiziententen o’ und ß in demselben Maße variabel sind als die Koeffizienten e und u, also ebenfalls von den Variablen s; und rt; abhängen. Wir kommen darauf bei der Elastizitätstheorie (Kapitel 14) zurück. 86. Die elektromagnetischen Differentialgesetze für ein relativ ruhendes (das heißt sich in der ganzen Ausdehnung des elektromagnetischen Feldes wie ein starres bewegendes) Medium lauten ) I] de ee I.d'e ar oem Als ee ec, rotn DEN N 5 dm Io 1) [ul — + —- N u => Soll = —@, OEL dt DEI Für ein relativ ruhendes Medium ist nämlich zwischen den materiellen Fluxionen d/dt und den auf ein in diesem Medium festgelegten Koordinationsystem bezogenen lokalen Fluxionen 0 97 kein Unterschied. Meiner Theorie der elektromagnetischen Vorgänge in bewegten Medien liegt die Annahme zugrunde, daß diese für ruhende Medien geltenden Differentialgesetze unverändert auch für allgemein bewegte, also beliebig rasch deformierte Medien gelten. 512 G. Jaumann : In diesem allgemeinen Falle haben die aus energetischen Gründen (vgl. $ 7) eingeführten Glieder 1,2 1 du «m einen sehr großen, nicht selten ungemein großen Einfluß!. Denn die Koeffi- Bhuntehr 3 “.e und 2 di zienten e und p hängen, wenn auch nur im geringen Maße so doch merklich, von der Deformations- geschwindigkeit |V xvb]| ab, diese ist aber in den Gleitschichten (Schmierschichten) zwischen zwej starren, sich in einer physikalischen Fläche berührenden, verschieden bewegten Körpern ungemein groß. Es ist bekannt, daß die exakte Berücksichtigung des großen Einflusses dieser Gleitschichten schon für die Maxwell-Hertz’sche Theorie von entscheidender Bedeutung ist, noch vielmehr gilt dies für meine Theorie. Setzt man die Werte der Leitfähigkeiten =7,„+7 und &=£ nach (143) und (144) in die elektromagnetischen Differentialgesetze ein, so nehmen dieselben die Form an: de n\de 2 ”) e-—- +|-- +0 5 etc — [Vxd 2 c,rotm [0 dt 2 dm du 1) D m — |Vxbl-w-m= —c,rote. ) er] 1 ; [ ) 1 Nimmt man @ =, und berücksichtigt, daß nach III) IV;) s; und r, also auch e und p. stets symmetrisch sind, so ist | de de 1 ee — — + —-Ee(e X rotd), ferner: — «te = — »€ + — (EX rotd).e — (rotb X e)*e dt dt 2 dt di 2 2 — [|Vxdl ee e= — (Vxd)eecc+ S (rotd X e)* e. Hierin ist d’/dt =9/8t +d-\V, der Operator der totalen Fluxion, das ist die Fluxion in bezug auf ein Koordinatensystem, welches die Geschwindigkeit dp hat, aber sich nicht mit dem materiellen Teile dreht. Die Glieder, welche rot» enthalten, heben sich auf und man erkennt daher, daß die Gleichungen (l’) und (IV) exakt die Form der Maxwell-Hertz'’schen Gleichungen haben: de de u Eh se + re (Vxb). ee rom dt d dm du. a Br ol el ON = 4, NOL dt dt : 87. Die Differentialgesetze I und II sind aber den Maxwell-Hertz’schen noch dadurch über- legen, daß sie die Reibungselektrisierung darstellen, und zwar gibt es zwei Ursachen derselben. Die erste liegt in dem arbiträren Werte der Materialkonstanten ®, dieser Anteil des reibungselek- trischen Stromes hat den Wert welcher in den Gleitschichten (Reibungsschichten, Schmierschichten) beträchtlich ist. In einer ebenen Gleitschicht, in welcher auf die Dicke ı der Geschwindigkeitsabfall v, besteht, ist der Wirbel 1 ; | A . KoBN— x b, vorhanden, und ist zufolge der Kundt’schen Doppelbrechung e anisotrop 1 145) e=e,+u[Vxb] worin 2 eine Materialkonstante ist. In der ebenen Gleitschicht ist 1 1 1 le 2 eos 7 on und 9, also: n 1 dt 1 Dies übersieht Lohr (Wien. Akad. 122 (1913), p. 1493), welcher diese Glieder vernachlässigen zu dürfen glaubt. Physik der kontinuierlichen Medien. 51 ER L\de 1 [7 N | 1 1 W — — SI] ed ME 0 | ud D\ s) n? u v, Wenn also ein elektrisches Feld e von der Richtung der Normale ıt der Reibungsschicht gegeben Sb) ist (anfänglich vielleicht durch kontaktelektrische Wirkung), so tritt ein reibungselektrischer Strom auf, welcher das gegebene elektrische Feld fortschreitend verstärkt, wenn (® — !)u negativ ist. Die zweite Ursache der Reibungselektrisierung ist darin zu suchen, daß in dem Deformations- strome — |Vxv]-s-e der Koeffizient e zufolge 145) selbst von der Deformationsgeschwindigkeit linear abhängt. Hiernach zerfällt der Deformationsstrom in zwei Teile: — |Vxdl- ee = — [Vxvl-e,-e— ulVxov]e® Vxpl.e. Der erste Teil, welcher der Deformationsgeschwindigkeit |VYxv] proportional ist, ist der Row- landstrom, der zweite Teil, welcher dem Quadrate der Deformationsgeschwindigkeit propor- tional ist, ist ein reibungselektrischer Strom, welcher das gegebene elektrische Feld fortschreitend verstärkt, wenn z positiv ist. 88. Damit das Gleichungssystem auch die höheren Strahlungserscheinungen (Dispersion, Drehung der Polarisationsebene, Absorption des Lichtes, elektrooptische und magnetooptische Erscheinungen, Kathodenstrahlung und andere Longitudinalstrahlungen) in bewegten Medien darstellt, müssen die elektromagnetischen Gleichungen I) II) mit den stofflichen Gleichungen III;) IV,) durch jene räumlichen Derivationen verkoppelt werden, welche wir im ersten Teile dieser Abhandlung angegeben haben. Im allgemeinen Falle hat also das Gleichungssystem die Form: le Il de Do 1) ee nr et re+) (i+Be)=cVxm dt 2 dt 5 dın I dw MR 1) el — + Gt —m+&gm+ Ne: 5; + Bit)= —c,VxXe dt 2 dt : ds; = = I 1 al IIT,) De Hot GC +, V,e+o!V,m+|[Vxb]-a| = 0 ER dt; = Bi N 17 7. u IV;) un BW,e+ BV,m +\[Vx0]-B| = 89. Dieses Gleichungssystem stellt jedoch die Phänomene von Röntgen, Wilson und FEichen- wald, die Aberration des Lichtes und die Fizeau’sche Mitführung des Lichtes nicht richtig dar. Meine Versuche, auch diese Relativitätsphänomene in den Kreis der Betrachtung zu ziehen, ohne die Einfachheit des Gleichungssystems zu opfern, führten zu (vielleicht nach gewissen Richtungen bemerkenswerten aber im ganzen) vollkommen unbefriedigenden Resultaten. Hingegen hat E. Lohr! folgende Lösung gegeben: Damit das Gleichungssystem die Relativitäts- phänomene (Aberration, Doppler’sches Phänomen, Fizeau’sche Mitführung, Michelson’schen Versuch, Phänomene von Röntgen, Wilson und Eichenwald) richtig, und zwar in derselben Weise wie die Cohn’sche Theorie darstellt, muß in allen räumlichen Derivationen der elektromagnetischen und der stofflichen Variablen statt des Operators V der Operator d Teva - Na (eh dt dt eingesetzt werden. Die räumlichen Detivationen der Geschwindigkeitsverteilung behalten aber unverändert den Operator V. Ferner muß in den akzidentiellen Leitungsgliedern 7-e und &-m an Stelle von e, beziehungsweise ın die elektrische, beziehungsweise magnetische Erregung I E. Lohr, Zu G. Jaumann’s elektromagnetischer Theorie für bewegte Medien, Wien. Akad. 122 (1913), p. 1508. Old G. Zalman, D—=/[e.e + nxdb d= [pm — exv gesetzt werden. Diese Lohr’sche Lösung ist in bezug auf die Gleitschichten noch nicht exakt und gilt nur für ein Medium, welches keine Kundt'sche Doppelbrechung zeigt, doch enthält sie einen bedeutenden Fortschritt, da sie die Relativitätsphänomene in dispergierenden und absorbierenden Medien richtig darstellt. Dafür müßte man die Einfachheit des Gleichungssystems opfern. Im folgenden werden daher die Relativitätsphänomene von der Betrachtung ausgeschaltet. 12. Theorie der Zähigkeit. 90. Wie glücklich die Annahme ist, daß die rasche Deformation des Mediums keine anderen elektromagnetischen Wirkungen hat, als daß die Materialkoeffizienten &, p, 7 und & des Mediums akzidentielle anisotrope Änderungen erfahren, geht daraus hervor, daß unmittelbar aus dieser Annahme also aus den dyadischen Differentialgesetzen III) und IV,;) die Erscheinungen der Zähigkeit und Elastizität folgen. Die neuen Glieder [IV x 0-e?] dieser neuen Differentialgesetze, welche die Wirkung der Deformationsgeschwindigkeit |V xv] auf die dyadischen Variablen s;, und r; angeben, müssen nur noch mit dem Energieprinzip in Übereinstimmung gebracht werden. Da sie eine räumliche Derivation enthalten, tragen dieselben zu der Divergenz des Energie- flusses bei, und zwar tragen sie (nach Multiplikation von II; und IV, mit den Energiefaktoren 5;;, beziehungsweise t,:) folgenden Wert zu der Energiegleichung bei: a \ 2 :Vxhb). / / m i [V x Da er X x #1] — N [Iris NZ ei) dr et. Derselbe bedarf zu seiner Ergänzung zu der Divergenz des dynamischen Energieflusses 3, —9,.v des Betrages d-\V-®,, worin 146) 51 = Sl [etetst Beni] etetnn + Be 91. Der Betrag d-\V.9, kann nur aus der Bewegungsgleichung stammen, welche bei Bildung der Energiegleichung mit vd multipliziert wird und die Form hat: Ü OÖ) p I +V9=(, dt d' worin p die Dichte, — die Beschleunigung und ® die Spannungsdyade ist. Es ist also durch (146) eine Spannungsdyade bestimmt, welche eine stoffliche Eigenschaft des Mediums ist, da sie nur von Materialkonstanten und von den stofflichen Variablen 5; und tr, abhängt. Früher war nur eine stoffliche Spannungsdyade bekannt, nämlich der nur von Dichte und Temperatur “abhän- gende isotrope Druck p in idealen Flüssigkeiten und in Gasen. Die anisotrope stoffliche Spannungs- dyade 8, bestimmt aber alle Kraftwirkungen mit Ausschluß der Gravitationswirkungen, doch kommt zu derselben außer dem Druck p noch der Energiedruck (— E+poE/ep), so daß die gesamte Spannungsdyade den Wert hat 17) 6—=p +6, — (E—paE/äp), worin E der gesamte Energieinhalt pro Volumseinheit ist. Die Bewegungsgleichung ©) gibt also noch den Betrag — 9-VE + 0-V(pd E/dp) ur Physik der kontinwierlichen Medien. 515 an die Energiegleichung ab, welcher zu der Divergenz des dynamischen Energieflusses v-d ergänzt wird: 1. durch den Fehlbetrag — Edivv, welcher die totale Fluxion dE/dt der Energie zu der materi- ellen Fluxion 8 E/öi=dE/dt + Edivv ergänzt und 2) durch das aus der Kontinuitätsgleichung 1 x P x odvv—o, [ d VI. welche bei der Bildung der Energiegleichung mit 9 E/dp multipliziert wird, stammende Glied p9 E/dp div v. Es ist E die gesamte Energie pro Volumseinheit, jedoch mit Ausschluß der elektromagnetischen Energie, deren Abhängigkeit von der Dichte in anderer Weise berücksichtigt werden kann. 92. Hier vereinfachen wir die Voraussetzungen zunächst so weit, daß die allgemeine stoffliche nur die Zähigkeitsspannungen in einer isotropen Flüssig- Spannungsdyade 9, |Gleichung (146) keit bei Abwesenheit eines elektromagnetischen Feldes darstellt. Nehmen wir zunächst an, daß die Deformationsgeschwindigkeit |V/ xv] der Flüssigkeit von der Zeit unabhängig ist und anfänglich die Abweichungen 5, und 7; der stofflichen Variablen von dem normalen Zustand Null sind. Dann erfolgt nach III; und IV, zunächst keine Wärmeproduktion, sondern eine Produktion stofflicher Energie, nämlich eine rasche Fluxion der stofflichen Variablen 7, und 7, so daß dieselben die Werte erreichen 148) ea Wem V;Si — Cı%; VjSi — CiXi Diese Proportionalität zwischen den Abweichungen 5; und t;. und der Deformationsgeschwindig- keit wird (der Rleinheit der energetischen Konstanten e; und m;, also der Raschheit der Fluxionen wegen) auch dann mit großer Annäherung vorhanden bleiben, wenn sich die Deformationsgeschwindig- keit langsam mit der Zeit ändert. Da das Energieprinzip das Auftreten der stofflichen Spannungs- dyade 9, (146) fordert, so müssen in rasch deformierten Medien Spannungen auftreten, welche der Deformationsgeschwindigkeit |V xdb]| proportional sind, und dies sind die Zähigkeitsspannun- gen. Ferner fordert das Energieprinzip das Auftreten der stofflichen Wärmeproduktion 149) @—= (ar at mar naie) BE welche zum Beispiel bei der Absorption elektrischer Strahlen (vgl. $S 6 und 52) auftritt. Von gleicher Natur ist nach meiner Theorie die Reibungswärme oder Wärmeproduktion in zähen, rasch deformierten Flüssigkeiten. Setzt man den Wert (148) von 5 und 7; in (146) und (149) ein, so ergibt sich; EIKE RE VZEIRTTZENENZESN in Übereinstimmung mit den Stokes’schen Gesetzen, worin der Zähigkeitsmodul X als Funktion der Materialkonstanten von Ill; und IV, erscheint. 13. Akzidentielle Leitungsströme im homogenen elektromagnetischen Felde. Die elektromagnetische Spannungsdyade. 93. Die Leitungsströme y-e und &-nı geben an die Energiegleiuhung die Beträge e»y-e, be- ziehungsweise m.&-m ab, welche durch aus anderen Differentialgesetzen stammende gleiche und entgegengesetzte Energiebeträge kompensiert werden müssen, da sie nicht explizit in der Energie- gleichung auftreten. Der durch die normale Leitfähigkeit 7, bestimmte gewöhnliche Leitungsstrom {o.e erzeugt als Stromeffekt die wesentlich positive Wärmeproduktion e°y,-e. Die akzidentiellen = Stromeffekte e-j-e + m-S-m sind jedoch ebenso wie 7 und & nicht stets positiv und können daher >16 G. Jaumann, mit Rücksicht auf das Entropieprinzip nicht in der Wärmegleichung kompensiert werden. Hin- gegen bietet sich die Kompensation des akzidentiellen Stromeffektes efre te tu %; +YzT;)*e =) (td; + Tai) :c;e u i i in den dyadischen Differentialgesetzen Ill; und IV; ganz natürlich an. Es müssen folgende Glieder zu III,) — u:e5e — &u:m;m beziehungsweise zu IV,) — Ya:e5e — &;:m;m hinzugefügt werden. Es ist damit eine Abhängigkeit der dyadischen Variablen 5, und 7; von den dyadischen Quäadraten e;e, beziehungsweise m;m der Feldstärken erkannt, welche insbesondere in statischen und homogenen elektrischen oder magnetischen Feldern ganz rein in Erscheinung treten muß. 94. Da die Materialeigenschaften des Mediums von den Variablen 5 und rt, abhängen, so ist im allgemeinen eine Beeinflussung aller Materialkoeffizienten durch die Quadrate der Feldstärken zu erwarten, wenn nicht besondere Konstantenbedingungen erfüllt sind, welche diesen Einfluß unter- drücken. So ist zum Beispiel die Annahme einer akzidentiellen magnetischen Leitfähigkeit &, welche dem Quadrate der magnetischen Feldstärke proportional ist, unzulässig. Das Auftreten derselben wird ausgeschlossen durch die Konstantenbedingung: Y(E + 86 Eu 4 s)) — 0 i 4 In anderen Fällen ist aber die Abhängigkeit der Materialkoeffizienten des Mediums von dem Quadrate der Feldstärken tatsächlich beobachtet worden. Es ist hier insbesondere die Abhängigkeit des diamagnetischen Koeffizienten » von dem Quadrate der magnetischen Feldstärke hervorzuheben, welche die Form der Magnetisierungskurve der ferromagnetischen Medien bestimmt. Aus der Magnetisierungsweise der Magnetitkristalle, die von Voigt! ausführlich diskutiert wurde, erkennt man, daß die Konstanten &,; und &, nicht Skalare, sondern zweifach symmetrische Tetraden sind. Das gleiche ergibt sich aus der Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit der Wismut- kristalle von dem Quadrate der magnetischen Feldstärke. 95. Weitaus am wichtigsten ist aber die Abhängigkeit der stofflichen Spannungsdyade®, von den dyadischen Quadraten der Feldstärken, worauf nach meiner Auffassung alle pondero- motorischen Wirkungen im elektromagnetischen Felde beruhen. Dieselben Konstantenbedingungen, zufolge welcher in (143) (144) die Deformationsgeschwindigkeiten |V xv»] gerade mit den Faktoren — g, beziehungsweise — ı behaftet erscheinen, bewirken, daß die stoffliche Spannungsdyade ®, [Gleichung (146)] in folgender Weise von den dyadischen Quadraten der Feldstärken abhängt: 150) 9, = — zlex(ed+ (exe +mx(em + (nm)xm]. Hierzu kommt noch der Energiedruck (vgl. $ 91) —. - kegee — 5; mew-m, s9 daß die gesamte elektromagnetische Spannungsdyade den Wert: 151) = — ;[(e-d);e+ (ee )xe+ (k-m);m + (em)x m] hat. Es ist dies exakt die Maxwell-Hertz’sche Spannungsdyade. In den Gleitschichten, in welchen die materiellen Fluxionen ds,/dt und dr,/dt beträchtliche Werte haben, sowie in beträchtlich innomogenen Feldern, in welchen die stofflich wirksamen Derivationen 0. V,e und ßBV,m große Werte haben, beeinflussen dieselben die Werte der Variablen 5; und t;, welche 1 Voigt. Götting. Nachr. (1900), p. 331 Physik der kontinnierhchen Medien. 017 dann nicht mehr ausschließlich von den dyadischen Quadraten der Feldstärken abhängen. In diesen Fällen, in welchen höhere elektromagnetische Erscheinungen (Reibungselektrisierung, höhere optische Erscheinungen) auftreten, hat also auch die Spannungsdyade nicht mehr genau die Maxwell’sche Form und treten daher höhere ponderomotorische Wirkungen im elektromagnetischen Felde auf. 14. Theorie der Elastizität. 96. Nach der klassischen Elastizitätstheorie ist die elastischeSpannungsdyade eine Funktion der Deformationsdyade .. Diese ist in erster Annäherung der symmetrische Teil der derivierten Dyade 152) GE Ven: der Verschiebungsverteilung u, streng genommen! aber ist 153) b)=4(® +9.— pen.). U i Die Verschiebungen u der Punkte des Mediums sind aber rein geometrische Größen und keineswegs reale physikalische Vektoren. Die klassische Elastizitätstheorie hat also denselben Fehler wie die Newton’sche Gravitationstheorie, sie nimmt einen direkten naturgesetzlichen Zusammenhang zwischen physikalischen Wirkungen und geometrischen Abmessungen an. Ein Nahewirkungsgesetz muß aber die Fluxion einer physikalischen Variablen als Funktion der an dem gleichen Orte gegebenen realen physikalischen Variablen und deren räumlichen Derivationen dar- stellen. Nach meiner Theorie ist nicht die Spannungsdyade ®, eine Funktion der Deformationsdyade b, sondern der stofflichen Variablen 5 und t, diese sind nicht direkt von der Deformationsdyade b ab- hängig, sondern die Fluxionen ds/dt und dr/dt hängen von der Deformationsgeschwindigkeit ab, und zwar ist diese Abhängigkeit in idealen elastischen Medien eine ganz reine und ausschließ- liche. Für ein solches ideales Medium verschwinden sogar die Dämpfungs- und Schwingungs- konstanten c; #; r; s; und die Differentialgesetze III; IV; nehmen die einfache Form an IN,) + [W: ol} — ()) Stoffliche Differentialgesetze von dieser speziellen Form wollen wir als Rlastizitätsgleichungen bezeichnen. In natürlichen (unvollkommen elastischen) Medien können einige der Differential- gesetze die allgemeine Form Ill; IV: haben, während andere derselben, die wir durch den Index j auszeichnen, die spezielle Form III; der Elastizitätsgleichung haben. 9%. Es handelt sich nun um die Integration dieser Elastizitätsgleichung. Man muß dabei von der Beziehung’: 154) — = (V;v).(I— 9) zwischen der totalen Fluxion der derivierten Dyade © der Verschiebungen und der derivierten Dyade V;d der Geschwindigkeitsverteilung ausgehen. Ich habe am angeführten Orte noch den nur in erster Annäherung richtigen Wert 5 (e+».) für die Deformationsdyade d zugrunde gelegt. Damit läßt sich eine exakte Integration der Elastizitätsgleichung II) nicht erzielen. Es ist vielmehr nach (153) 1! IR Zu ER u) dt dt 1 Vgl. Enzykl. der math. Wiss., IV., 23, p. 53, oder Love-Timpe, Lehrbuch der Elastizität, Anhang zu Kap. I, oder G. Hamel, Elementare Mechanik, Anhang. 2 Jaumann, Geschlossenes Gleichungssystem, Wien. Akad., 120 (1911), p. #20. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. DSH @ Jaumann, und man erhält nach 154) den Wert: Id 155) 2» — ®; v).I— 2) L der totalen Fluxion der Deformationsdyade b. Lohr! hat gezeigt, daß, wenn man die Variable 156) „=r(d— 2b) worin % eine arbiträre Konstante ist, einführt, man zu einer integrablen Gleichung für die materielle Fluxion dieser Variablen gelangt. Es folgt zunächst aus (155) für die totale Fluxion derselben: d'y Ze \(VEN)oH7| Fr Sa Addiert man nun nach der Rechenregel (140) 1 1 1 1 5 e% rotd le > 31 — XV —V, )) U p27 Z so erhält man eine Differentialgleichung für die materielle Fluxion von y: bs dy A] 157) — =—2[V38]52], Er \ | | welche die Form der Elastizitätsgleichung Ill; hat. Lohr hat damit nachgewiesen, daß die Elastizitätsgleichung III; dann und nur dann exakt integrabel ist, wenn der Materialkoeffizient «a7 keine Konstante ist, sondern linear von der stofflichen Variablen 5; abhängt. 98. Im allgemeinen Falle, für ein kristallisches Medium, ist 158) a —anller 2 e;:0, Hierin ist a, eine in isotropen Medien skalare, in Kristallen tetradische Konstante. Das Diffe- rentialgesetz Ill; nimmt hierdurch die Form an 1o!! f li] sel dt | also die Form (157), und das Integral derselben ist nach (156) 159) = a,:(l— 20). Indem wir der arbiträren Konstanten gerade den Wert a, gegeben haben, haben wir gesichert, daß 5, und ı gleichzeitig verschwinden, das heißt wir zählen die Deformationen von jenem Zustand des Mediums, in welchem 5,=0 ist, und in diesem normalen Zustand hat der Materialkoeffizient al den Wert a,:/. Aus (158) und (159) folgt [67 160) 5; = — Ay: V Es ist also die stoffliche Variable 5; in isotropen Medien stets der Deformation " proportional in Kristallen eine homogene lineare tetradische Funktion derselben. 99. Die elastische Energie pro Volumseinheit hat in idealen Medien den Wert !'35,:e,:5,, es muß bei der Bildung der Energiegleichung das Differentialgesetz III; mit 5; doppelt multipliziert werden und es folgt dann so wie weiter oben $ 90, daß die stoffliche Spannungsdyade den Weit h 1 E. Lohr, Entropieprinzip und geschlossenes Gleichungssystem, Denkschr. d. Wien. Akad. (1916), p. 406. U z Physik der kontinuierlichen Medien. 519 hat. Nach (160) und (159) ist, wenn wir der Einfachheit wegen a, als isotrop annehmen 161) „al j=— aet:d und af =a,(I— 2b) also schließlich 162) = — aylert:b — 2dbeet:dl. Die elastischen Spannungen sind hiernach nur von der Deformation abhängig, aber sie sind auch in idealen Medien von der Deformationsdyade " nicht linear abhängig, sondern es kommen noch Spannungen, welche in b vom zweiten Grade sind, hinzu. Das Medium hat nur einen (in Kristallen tetradischen) Elastizitätsmodul vom Werte a3e-!, doch kommen zu diesen echt elastischen Span- nungen in allen Medien noch isotrope Drucke, welche nicht von der stofflichen Variablen 5,, sondern ausschließlich von der Dichte und Temperatur abhängen, und zu welchen noch der Energiedruck ($ 91) kommt. 100. Unvollkommen elastische Kristalle Um die Theorie der unvollkommenen Elastizität anisotroper Medien einfach darzustellen, betrachten wir einen Kristall, dessen Verhalten nur durch zwei sehr vereinfachte stoffliche Differentialgesetze bestimmt wird, nämlich durch die Elastizi- tätsgleichung III) und durch die Zähigkeitsgleichung IV,), welche lautet: dt; Ale: IV ) mj: en uU [D; 17] 0) Der Einfachheit wegen setzen wir ferner die Proportionalität der dyadischen Koeffizienten B/ =roj voraus, worin % eine reine Konstante. Es folgt aus III; und IV; durch Elimination der Defor- mationsglieder die Differentialgleichung erster Ordnung Nach (161) ist e,;:5,; —=a,' und wir setzen a,x =. Das Integral dieser Differentialgleichung ist: N EN y=e m; (Gau Tz e m; dt o dt Durch wiederholte partielle Integration ergibt sich man t . del m? dal ae en I en 163) we, ; x; dt x di? ort. Se worin die höheren Differentialquotienten die Bedeutung dd dd) dab dd” db De dee ae ae haben. Die stoffliche Spannungsdyade hat den Wert = tl + |] Die durch die stoffliche Variable 7; bestimmten Spannungen sinken mit dieser rasch auf Null ab, wenn sich die Deformation :) nicht ändert, sind aber im allgemeinen Falle der Deformations- geschwindigkeit db/dt proportional und im geringen Grade auch von den höheren Differentialquo- tienten der Deformationsdyade ld nach der Zeit abhängig. In erster Annäherung ist: zu kr d 1 be el 9a, Ser 17) Der erste Teil der Spannungsdyade, welcher die Deformation Ö proportional ist, bestimmt die elastischen Spannungen, der zweite Teil, welcher der Deformationsgeschwindigkeit db/dt proportional 820 G. Jaumann, ist, bestimmt die Zähigkeitsspannungen. Die Wärmeproduktion zufolge der Zähigkeit des Kristalles hat den exakten Wert QO=x;t;:t;, also in erster Annäherung den Wert 0 Pas.ay X; dt eh sie ist also wesentlich positiv, und zwar dem Quadrate der Deformationsgeschwindigkeit annähernd proportional. Ferner ist bei unvollkommen elastischen Medien die Überschreitung der Elastizitätsgrenze, das ist die Erscheinung zu beobachten, daß die Spannungsdyade nicht auf den anfänglichen Wert zurückkehrt, wenn die Deformationsdyade nach Durchlaufung eines Kreisprozesses auf den anfänglichen Wert zurückgekehrt ist. Dies kann sich aus einer unvollkommenen Integrabilität der Elastizi- tätsgleichung II, erklären, welche nach $ 97 immer dann eintritt, wenn der Materialkoeffizient a/ nicht in der speziellen in (158) angegebenen Weise von der stofflichen Variablen 5; abhängt. IV. Theorie der Wärmeerscheinungen. 15. Das thermische Differentialgesetz. 101. Die Fourier’sche Differentialgleichung lautet: C a divkVT, dt worin € die spezifische Wärme pro Volumseinheit und % der Wärmeleitungskoeffizient ist. Man erkennt daran, daß dieselbe in bezug auf den Differentialoperator V von zweiter Ordnung ist, daß sie kein ursprüngliches Naturgesetz darstellt. sondern das Eliminationsresultat aus zwei Differentialgesetzen erster Ordnung für die Fluxion der Temperatur und für die Fluxion jener realen physikalischen Variablen, deren Veränderungen und deren Verteilung bei den Wärmeleitungsvorgängen wesentlich mitwirken. Die Wärmeleitung in Metallen ist eine Reaktion der räumlichen Verteilung des Tem- peraturfeldes auf das elektrische Feld und umgekehrt. Die sämtlichen Wärmeerscheinungen in elektrisch leitungsfähigen Medien, und zwar 1. die thermoelektromotorischen Wirkungen, 2. der Peltier- und Thomsonefiekt, 3. die Joule’sche Stromwärme und 4. die Wärmeleitung werden, wie ich an anderem Orte! nachgewiesen habe, durch folgende zwei Differentialgesetze erster Ordnung exakt und vollständig dargestellt; ) vne+fVD=c,rom IE \) Eh Bi — Tawy,fe. [8 Hierin ist f eine von der Temperatur nur wenig und nahezu linear abhängende Materialkon- stante. Gleichung I) ist das Maxwell’sche Differentialgesetz für gute Leiter, welches vervollständigt ist durch die räumliche Derivation y,fV T, so daß fV T eine thermoelektromotorische Kraft darstellt. Gleichung V) ist das Differentialgesetz, welches die Fluxion der Temperatur bestimmt und in welchem nur eine räumliche Derivation erster Ordnung des elektrischen Vektors vorkommt, und zwar die skalare Derivation divyjfe. 102. Die Wärmeleitung in elektrischen Nichtleitern (y,—=0) ist ein wesentlich anderer Vorgang als die Wärmeleitung in Metallen. Die Fluxion der Temperatur muß in Nichtleitern durch die räumliche Derivation erster Ordnung einer der stofflichen Variablen, zum Beispiel t, bestimmt werden und umgekehrt, die Fluxion von rt, muß durch eine räumliche Derivation erster Ordnung der Temperatur bestimmt werden. Es gibt aber nur die rotorische Derivation V x TI, welche erster 1 Jaumann, Geschlossenes Gleichungssystem, Wien. Akad., 120 (1911), p. 490. D Physik der kontinmierlichen Medien. 5 Ordnung und nicht vektorisch ist. Hieraus folgt, daß jene reale physikalische Variable %, deren Änderungen uns als die thermischen Erscheinungen beobachtbar sind, kein Skalar, sondern im ein- fachsten Falle eine isotrope Dyade T/ ist, im allgemeinen Falle wird % eine allgemeine dyadische Variable sein, deren Skalar die absolute Temperatur 7 ist: 9, —=T. Doch hat die Annahme der Aniso- tropie der thermischen Dyade % nur formales Interesse, da man keine Wirkungen des rein aniso- tropen Anteiles =! %,/ derselben beobachten kann. Es ist daher anzunehmen, daß die Ab- weichungen %, von der Isotropie keinen Bestand haben, daß also in dem thermischen Differential- gesetz V) ein Dämpfungsglied 4%, auftritt, in welchem die Konstante 7 einen sehr hohen Wert hat. Ferner muß in diesem Differentialgesetze, welches die Fluxion von % bestimmt, die rotorische räumliche Derivation V X r, der stofflichen Variablen r, vorkommen. Die beiden Differentialgesetze, welche die Reaktion des Temperaturfeldes auf das Feld der stofflichen Variablen r, darstellen, müssen daher die Form haben: IT, K IV,) s my: en +r,%,+ % v) » 2 — INDIEN V) En + HH, —- 11T, + I; u1.o" = Xehyey: Bei der Bildung der Energiegleichung wird das stoffliche Differentialgesetz IV,) mit dem Energie- faktor €,: , das thermische Differentialgesetz V) hingegen mit dem Energiefaktor /: doppelt multipli- ziert, das heißt der Skalar desselben genommen. Dies ergibt die partielle Energiegleichung: V,) ee — 1,1,:%+ [9"):V;v = Tdivh,t,, dt welche wir die Wärmegleichung nennen und stets an Stelle des dyadischen thermischen Differential- gesetzes, dessen Anisotropie ohne aktuelles Interesse ist, verwenden wollen. Der in anisotropen Medien anisotrope Materialkoeffizient |#”] liefert einen Beitrag zu der Spannungsdyade 9. Die rotorischen Derivationen der rechten Seite von IV,) und V) geben nach der Rechenregel:! av X RB —-BEV Xa—=dvexß die Divergenz eines Energieflusses Sn %,.Ixh,t, =h, Tr an die Energiegleichung ab und dieser ist der Energiefluß der Wärmeleitung oder Wärmestrom. Es tritt während der Wärmeleitung die wesentlich positive Wärmeproduktion Q, =1,%,:%, auf, welches die Nichtumkehrbarkeit dieses Vorganges bewirkt. Die Wärmeleitung verläuft hiernach nur mit Annäherung, nämlich nur, wenn az, und pY sehr klein sind, wenn die Fluxion von r, langsam und die Deformationsgeschwindigkeit gering ist, so daß 164) Kl — NEIN KEVT gesetzt werden kann, nach der Fourier’schen Differentialgleichung. Es ist nämlich dann 7 hy. I DET, = 2 (UN) und nr, K, X, | D [6 | a0] so daß die Wärmegleichung V,) die Gestalt annimmt: an dt X, 1 Vgl. Jaumann, Wien. Akad., 117 (1908), p. 391. 522 G. Jaumann, 16. Die Entropiegleichung. 103. Die Irreversibilität der physikalischen Vorgänge setzt eine charakteristische Verschiedenheit jedes Zustandes eines Mediums von seinen früheren Zuständen voraus. Es muß sich eine Funktion $ der physikalischen Variablen angeben lassen, deren Raumintegral über den ganzen von dem betrach- teten physikalischen Vorgange eingenommenen Raum nur wachsen kann, diese Funktion S nennt man die Entropie pro Volumseinheit. Man kann dies durch die Entropiegleichung:! 55 | öt 165) +dvSs—- F=0O ausdrücken. Hierin bedeutet © einen als Funktion der physikalischen Variablen bestimmten Vektor: den Entropiefluß, und J? eine wesentlich positive Funktion der physikalischen Variablen: die Entropieproduktion pro Volums- und Zeiteinheit. Damit ein perpetuum mobile erster Art aus- geschlossen ist, muß die Energie von der Geschwindigkeit und von physikalischen Variablen ab- hängen, die von der Deformationsgeschwindigkeit abhängen. Damit ein perpetuum mobile zweiter Art ausgeschlossen ist, das heißt damit es unmöglich ist, die Wärme eines Körpers in Bewegungsenergie zu verwandeln, ohne daß eine andere Veränderung zurückbleibt, darf die Entropie S nach Planck und Lohr? nicht von der Geschwindigkeit v abhängen und muß mit der Temperatur 7 wachsen, vorausgesetzt, daß die Energie aller Körper cet. par. mit der Temperatur wächst. Hieraus folgt, daß die Entropie von dem elektrischen und magnetischen Vektor unabhängig ist, 0 S/Je=0 und 98S/d)m=0, wenn man Bewegungsenergie in elektrische oder magnetische Energie verwandeln und diesen Vorgang umkehren kann, ohne daß dabei andere Veränderungen eintreten, denn sonst könnte man hierdurch ein Sinken des Raumintegrals der Entropie bewirken. Als innere Energie U pro Volumseinheit bezeichnen wir hier die gesamte Energie, soweit sie von der Temperatur abhängt, mit Ausschluß der Bewegungsenergie und der elektromagnetischen Energie. Es muß U 166) TR oT sein und wir halten an der Clausius’schen Beziehung 85 I @Uf 167) — = — IR AR IL fest, welche sichergestellt ist, wenn die Existenz eines Mediums (ideales Gas) angenommen werden darf, dessen innere Energie U der Dichte p exakt proportional ist. 104. Die Entropiegleichung (165) muß deduktiv aus dem geschlossenen System der Differenlial- gesetze abzuleiten sein. Dies legt der Form dieser Differentialgesetze Bedingungen auf und hierdurch wirkt das Entropieprinzip heuristisch, ebenso wie das Energieprinzip. Gelingt es, aus dem geschlossenen Gleichungssystem eine Gleichung von der Form der Entropiegleichung (165) zu deduzieren und hat die Funktion S die oben geforderten Eigenschaften, so müssen alle thermodynamischen Beziehungen und Gesetze, die man durch irgendwelche Schlüsse aus der Unmöglichkeit eines perpetuum mobile zweiter Art ableiten kann, rein deduktiv aus diesem System von Differentialgesetzen folgen, wenn die betreffenden Erscheinungen überhaupt qualitativ aus diesen Differentialgesetzen folgen. Da die materielle (oder körperliche) Fluxion der Entropie an = #5 +5Sdivvd öt dt 1 Jaumann, Geschlossenes Gleichungssystem, Wien. Akad., 120 (1911), p. 524, vgl. auch E. Lohr, Entropieprinzip und geschlossenes Gleichungssystem, Denkschr. d. Wien. Akad. (1916), p. 339. 2 Lohr, Entropieprinzip und geschlossenes Gleichungssystem. Diese Denkschriften 1916, p. 343, Physik der kontinuierlichen Medien. 5% ID ist, so enthält die Entropiegleichung (165) zunächst die totale Fluxion ds 085dAT {) Sdp N /95 d5; 0eS d E,\ = ee NSS ie A en nee de een ne Zur Deduktion der Entropiegleichung müssen daher alle Differentialgesetze herangezogen werden welche die Fluxionen jener Variablen bestimmen, von welchen die Entropie S abhängt. Diese Diffe- rentialgesetze haben die Fluxionsglieder: c® ni dp .do; dr; ‘ „ ©: beziehungsweise m;: — dt dt dt dt sie müssen also bei der Bildung der Entropiegleichung mit den Entropiefaktoren: Was as ug = na 168) —— , „ —:e :, beziehungsweise —:m : Cor 90 ar, multipliziert und addiert werden. Die so gewonnene skalare Gleichung muß die Differentialform (165) des Entropieprinzips haben. Die Deformationsglieder iv w dieser Differentialgesetze müssen nach Multiplikation mit den Entropiefaktoren (168) sich zu dem 2 [a einen ; Inst ‚ beziehungsweise Maui Werte Sdivv zusammenschließen, welcher die totale Fluxion der Entropie, die aus den Fluxions- gliedern der Differentialgesetze gebildet wurde, zu der materiellen Fluxion der Entropie ergänzt, die in der Entropiegleichung (165) auftreten muß. Nun ist Sdivv=S:\V/;»b und zum Beispiel n —1 —1 n ie Miet == a 1:9: d. ©; Es muß also die Bedingung erfüllt werden: u | P) R) 169) Rule alte rn > en ..gt - op 7 Do 05 © Hierdurch kann, wenn S gegeben ist, der Koeffizient #’ des Deformationsgliedes der Wärme- gleichung V,) bestimmt werden. Dieser bestimmt einerseits einen Teil der Spannungsdyade 9 (8 102), andrerseits nach V,) die umkehrbare Wärmeproduktion bei adiabatischen Deforma- tionen. Da a” und ß” in anisotropen Flüssigkeiten (flüssigen Kristallen) dyadische Koeffizienten sind, gilt das gleiche von #”, und daher ergeben sich umkehrbare Wärmeproduktionen bei raschen Deformationen (auch ohne Volumsänderung) dieser Flüssigkeiten, welche der ersten Potenz der Defor- mationsgeschwindigkeit proportional sind und zu der nicht umkehrbaren Reibungswärme, welche der zweiten Potenz der Deformationsgeschwindigkeit proportional ist, hinzukommen. Damit ist dann die Thermodynamik zäher Flüssigkeiten in größter Allgemeinheit prinzipiell erledigt. Den übrigen räumlichen Derivationen der Differentialgesetze ist die Bedingung auferlegt, daß sie sich nach Multiplikation mit den Entropiefaktoren (168) zu der Divergenz eines Vektors zusammen- schließen müssen, welcher dann der Entropiefluß © ist. Endlich müssen die Verwandlungs- glieder der Differentialgesetze, das sind jene Glieder, welche weder eine Fluxion noch eine räumliche Derivation enthalten, nach Multiplikation mit den Entropiefaktoren zusammengenommen einen wesentlich negativen Wert — J? ergeben. 524 G. Jaumann, 17. Thermodynamik unvollkommen elastischer, wärmeleitender Kristalle. 105. Als einfaches Beispiel betrachten wir zunächst das Verhalten der unvollkommen elastischen wärmeleitenden anisotropen Medien. Für diese gelten die oben angegebenen Differentialgesetze: 15; a \ II, a Ile) = 7 dt dr, Be 2 IV,) m,.:— +2,%+ |[V;v)-|=—-h,VxTI dt MH en: V;) & a — 4,0: + 197]:V;0 = Tdivh,dl dt , dp : V]) de aan [4 Die sämtlichen Koeffizienten dieses Gleichungssystems sind im allgemeinen Funktionen der Variablen 5, t, T und p und es sollen die Bedingungen festgestellt werden, welche das Energie- prinzip und das Entropieprinzip diesen Koeffizienten auferlegt. Die innere Energie U und die Entro- pie S sind Funktionen derselben Variablen. Es muß zunächst U 8,5 ION 170) C=— und — = — —— sein. 0) ORTE ETROTe 106. Bei der Bildung der Energiegleichung werden die Gleichungen II,) IV,) V,) und VD) beziehungsweise mit den Energiefaktoren: UN a oU RAR U RS, IM, Il und — 0) 5; i or, () p multipliziert und addiert. Die Fluxionsglieder derselben ergeben dabei die totale Fluxion der inneren Energie. Die Defor- mationsglieder müssen den Wert 8: \/;v liefern, welcher den aus der Bewegungsgleichung O) stam- menden Energiewert vd-\V-d zu der Divergenz des dynamischen Energieflusses ergänzt und außerdem den Wert Udivv, welcher die totale Fluxion von U zu der materiellen Fluxion ergänzt. Es folgt hieraus der Wert der Spannungsdyade 8: R) = 0) = R) B+-U= ln I, By + a d °% or, d p Die Verwandlungsglieder des Gleichungssystems müssen sich in ihrer energetischen Wirkung aufheben. Hieraus folgt der Wert des Koeffizienten / U 171) en or, Die Wärmeproduktion x,t:t, ist also im allgemeinen nicht wesentlich positiv. Die rotorischen Derivationen der rechten Seite des Gleichungssystems schließen sich hierbei zu der Divergenz des Energieflusses Th, %, der Wärmeleitung zusammen, weil nach (171) d Y 171r) Ei GER ist. T, V 10%. Bei der Bildung der Entropiegleichung werden die Gleichungen IIl;) IV,)V,;) und VD) beziehungsweise mit den Entropiefaktoren: 0,Sa mr 08 a 1 9,5 a TC 200, BUNG SE 05 or, T op EG ne pr EEE ye 0 WW a a 4 di DE aa un en 20 an 2 ad in D Physik der kontinmerlichen Medien. 525 multipliziert und addiert. Die Fluxionsglieder ergeben hierbei die totale Fluxion der Entropie. Die Deformationsglieder derselben müssen dabei den Wert Sdivvd an die Entropiegleichung abgeben, welcher die totale Fluxion der Entropie zu der materiellen Fluxion ergänzt. Hieraus folgt: aus welcher Beziehung der Wert des Koeffizienten #” folgt, wenn S als Funktion der realen Variablen bekannt ist. Die Verwandlungsglieder des Gleichungssystems liefern hierbei den negativen Wert der Entropieproduktion, welche wesentlich positiv sein muß. Dies ergibt die Bedingung: oe RS N 172) — —— — —k tm, + Rt,I:m,, R T dr, oT, worin k, und %, Koeffizienten sind, die stets dasselbe Vorzeichen wie x, haben müssen. Die Entropie- produktion hat dann den wesentlich positiven Wert > =, = —,b) Vz we Die rotorische Derivation der rechten Seite der Wärmegleichung V,) gibt die Divergenz des Entropieflusses h,t/;, der Wärmeleitung an die Entropiegleichung ab. Damit der Betrag, welchen die rotorische Derivation der rechten Seite von IV,) zu der Entropiegleichung beitragen würde, ver- ee we ES : schwindet, muß der Entropiefaktor —:m, von IV,) eine symmetrische Dyade sein, also Ar, A —1 173) Dun ==: Or, V Denn das Doppelprödukt einer symmetrischen Dyade mit der antisymmetrischen Dyade V x TI . ; ; OU ER Ar: N A ist Nuil. Hingegen darf der Energiefaktor —-:m, von IV,) im allgemeinen (falls Wärmeleitung T, stattfindet) niemals eine symmetrische Dyade sein, weil sonst nach (171r) auch ©; gleich Null, also kein Wärmestrom vorhanden wäre. Um zu zeigen, daß sehr wohl der Entropiefaktor symmetrisch, der Energiefaktor aber unsymmetrisch sein kann, mögen die einfachsten und wahrscheinlichsten Annahmen über die Abhängigkeit von U und S von der Variablen t, hier beispielshalber angeführt werden. Die von 7, abhängenden Anteile von U und S mögen folgende spezielle Werte haben: 1 U = ms, und S=-— m und n mögen positive Koeffizienten sein, welche von der Temperatur unabhängig sein müssen, und es sei m, = m I!” eine isotrope Tetrade. Dann ist: U, 0,5, —— —_MR,und = —- „r,/ und daher oT, Ey 1 OU, 0S 1 Se — = mr, + NR, 1 also ist die Bedingung (172) erfüllt. Die Entropieproduktion hat (für x,>0) den wesentlich positiven Wert: Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 79 526 G. Jaumann, | IL: 4 470 h 198 | Hierbei ist die Bedingung (173), daß der Entropiefaktor — —- symmetrisch ist, erfüllt, während mor, der Energiefaktor — -- - im allgemeinen ebenso wie 7, zufolge der Antisymmetrie der rotorischen Deri- m or, vation V X TI, welche nach IV,) den Wert von ?, mitbestimmt, unsymmetrisch ist. ı8. Thermodynamik der Strahlungs- und Zähigkeitserscheinungen. 108. Es ist sehr leicht, die Elastizitätsgleichung Ill) mit dem Entropieprinzip in Übereinstimmung zu bringen, weil diese Gleichung nur das Fluxionsglied und das Deformationsglied enthält. Zufolge dessen kann die energetische Konstante e; eine beliebige (tetradische) Funktion der Temperatur und der anderen realen Variablen sein und es kann .der von 5; abhängende Teil der Energie und Entropie U;, beziehungsweise S; als beliebige Funktion der Variablen (unter Wahrung der Clausius’schen Bedingung [170]) angenommen werden, woraus der Wert von 8 und 9#” folgt und umgekehrt, falls letztere Werte durch Beobachtung bekannt sind. Viel schwerer ist es, die stofflichen Differential- gesetze IIl;,) und IV,;), welche wir als optische oder Zähigkeitsgleichungen bezeichnet haben, mit dem Entropieprinzip in Übereinstimmung zu bringen, weil diese Gleichungen sehr mannigfaltige Glieder enthalten. Besondere Schwierigkeit machen die Schwingungsglieder r;t; und s;5; derselben, welche im allgemeinen umkehrbare Entropieproduktionen bewirken würden, was ausgeschlossen werden muß. Es gelingt dies am einfachsten, wenn die innere Energie Ulinearvonden Variablen s;, und r;, abhängt. Wir rechnen daher die stoffliche Energie ul 1 E, == N ie 55:64:06 ee 2 | ü == 5 / nicht zu der inneren Energie, das heißt wir müssen annehmen, daß e; und »; nicht von der Tem- peratur abhängen. 109. Die partiellen Differentialquotienten der inneren Energie U nach den Variablen s; und t müssen reine T'emperaturfunktionen sein und sämtlich in derselben Weise von der Temperatur ab- hängen U oU bot) — —fe(T) d 5; 0) Tj Hierin sind f; und f reine skalare Konstante, welche wir als Energiekonstante bezeichnen. Die innere Energie hat also, abgesehen von ihrer Abhängigkeit von der Elastizitätsvariablen s; den Wert: 174) U—f@T) + 2(T)) (as + Em) Ferner dürfen die Variablen co; und r;, ebenso wie die Variable 7 niemals ihr Vorzeichen wechseln, was hinreichend dadurch gesichert ist, daß die angenommenen Abweichungen 5; und 7; dieser Variablen von ihren Ruhewerten gegen diese sehr klein bleiben. Denn es muß gU/W TO sein. Es ist: en = oT) + TS ( Ss +f;7;,), daher 2 u ae) + N eT oT — TORE SL. 1 ı ı (05 + ir 7;,) und e) T 1 79) SI F(p) als ar RER) dT + db (T) / (£; Sis + in Tis), Aut _ worin F(p) eine arbiträre Funktion von p ist und I ee o'(T) 176) NINE ee TR 76 b(7) N T Physik der kontinuierlichen Medien. Hieraus folgen die partiellen Differentialquotienten der Entropie En —F'p) + | a RT D AT. p 0 oniaonn ES d een) j nn). 00; o7%js 110. Bei der Bildung der Energiegleichung müssen also die Differentialgesetze Ill, beziehungs- weise IV; mit den Energiefaktoren (& + be (T)I: 7) :, beziehungsweise ( + &e (T)I: m; |: oder, wenn e; und m; isotrope Dyaden sind, wie wir in folgenden der einfachen Schreibweise wegen annehmen wollen, mit den Energiefaktoren fi mi 5: + 2 o(7T)I:, beziehungsweise 5: + o(T)T: € multipliziert werden. Die Energiegleichung haben wir w. o. nur mit Rücksicht auf die stoffliche Energie E,, also unter Verwendung der Energiefaktoren 5;: und ?;: gebildet. Nun müssen wir die Differential- gesetze III; und IV; von neuem heranziehen, den skalaren Wert derselben nehmen und diesen mit den fi Energiefaktoren --»(T) beziehungsweise »(T) multiplizieren. Die so entstehenden Energiewerte 2 m; müssen in den übrigen Differentialgesetzen kompensiert, bzw. zu der Divergenz neuer Energieflüsse ergänzt werden. Der Energiefaktor der Kontinuitätsgleichung VI wird um dU/dp vergrößert. 111. Bei der Bildung der Entropiegleichung müssen die Differentialgesetze III; und IV, mit den Entropiefaktoren fib(T)T:e; ": beziehungsweise &b(T) I:m; ': multipliziert werden, oder (falls e; und m; isotrop sind) es muß der skalare Teil dieser Difterential- gesetze mit den Entropiefaktoren E& } . 4 u b(T) , beziehungsweise = u@) 5 ı multipliziert und zu den übrigen partiellen Entropiegleichungen des Systems addiert werden. 112. Die Fluxionsglieder des Gleichungssystems ergeben hierbei die totale Fluxion der Energie, beziehungsweise der Entropie. Die Deformationsglieder von -IIl;, IV; und VI tragen zu der früher berechneten Spannungsdyade nun mit Rücksicht auf die innere Energie U den Wert: (f; 1 r Ujleze er Le, & m; p bei. Der Koeffizient 9” der Wärmegleichung muß durch den Betrag: "= — Tb(T) = a + 14 By ergänzt werden. \&i mi 113. Die elektromagnetischen Derivationen von III, 0; V,e+&V,m und von IV,) B,V,e+BV,m geben nach Multiplikation mit den Faktoren der inneren Energie den Wert: (f$ fe - ä EE Ne \ o(T) ee > es +. * Bi)divm), d / Ne; mi ) 528 G. Jaumann, worin =; + Ms; + 309; usw. ist, an die Energiegleichung ab. Der energetisch komplementäre Wert, welcher diesen zu der Divergenz eines thermoelektrischen Energieflusses ergänzt, kann von den elektromagnetischen Differentialgesetzen abgegeben werden. Es müssen dann folgende Glieder zu den Difterentialgesetzen I und II hinzugefügt weiden: A105 Er zu D) NZ £ (T) > [ fi De Bi 2) er DE, [ Ye DV. E N \ ZU) uno \ | 5 ar =) ei mi : 1 Diese Glieder bestimmen also thermoelektromotorische Kraft, welche, gerade wenn die Leitfähig- keit des Mediums gering ist, sehr groß sein können, wenn nicht durch die entsprechenden Konstanten- bedingungen dafür gesorgt wird, sie zum Verschwinden zu bringen. An die Entropiegleichung geben diese elektromagnetischen Derivationen den Wert / £, N Toller zZ ER)aive+ en Fam | mi \ ei mi ab. Dieser muß gleich der Divergenz eines Entropieflusses sein. Esist ; = eyp und m; =my;p. Daf;, , eu; und my; als reine Konstante angenommen wurden, muß / AyiPp Doip A ip aD bi p > 7 3 1), — D a — U(7) 4(7) 4(7) UT) worin Ay; Do; Ay; du; reine Konstanten sind. (Vergl. auch $ 116.) 177) u, — 114. Die elektromagnetischen Verwandlungsglieder von III,) — Yueze — &um;m und von IV,) — Tare;e — &;m;m geben nach Multiplikation mit den Faktoren der inneren Energie nichts an die Energiegleichung ab, wenn die Konstanten y; und &; die Bedingungen erfüllen BR f; r ii. iE 17 8) N Nele DE 1) —=0 und Ir Si B; | ==), Dann bewirken diese elektromagnetischen Verwandlungsglieder auch keine Entropieproduktion. 115. Wenn rotorisch-dyadische Derivationen auf der .rechten Seite der Differentialgesetze stehen, welche im allgemeinen die Form 72 nV x [el haben, worin » eine lineare dyadische Funktion der realen Variablen ist, so verschwinden dieselben bei der Bildung der partiellen Energiegleichungen der inneren Energie und der Entropiegleichung wenn [| eine symmetrische Dyade ist. 116. Die Schwingungsglieder und Dämpfungsglieder von III,) +05; +78; und von IV,;) +5; + 8% geben nach Multiplikation mit den Entropiefaktoren den Wert 2 J E 1 b(T) \ (® el si) + es ne ) Tis [273 7 7 / — mi J ı Physik der kontinwierlichen Medien. 229 so hat die umkehrbare Entropieproduktion zufolge der stofflichen Eigenschwingungen den Wert Iedanay: a 180) — UM) N; Ur ee an Gis + dvitis). \ i i Nun ist bei rein optischen Vorgängen (Wärmestrahlung) nach $ 76 %.(,5;+ B;%)) eine rein ; antisymmetrische Dyade, also % (%,5,,+ B;%;)=0. Wenn es sich nur um transversale Strahlungen : handelt, so verschwindet die umkehrbare Entropieproduktion (180) ohne weiteres zufolge der Kon- stantenbedingung (179), wodurch schon sehr viel gewonnen ist. Es müssen aber dann die Schwingungs- und Dämpfungskonstanten r; s; c; und x; nach (179) ebenso wie die Konstanten 2, und ß,; nach (177) der Temperaturfunktion d (7) verkehrt proportional sein. Es muß 181) (RZ ar re Zul ala Au is Soiß 47) u(7) 47) 47) sein, worin Co; Koi Yo; Und So; reine Konstante sind. Daß alle Koeffizienten der Differentialgesetze III;) und IV;) der Dichte p proportional sind, folgt daraus, daß das Spektrum eines Gases sich bei der Verdünnung nicht ändert, die Emission und Absorption aber der Dichte proportional abnimmt. 117. Bei allgemeineren Vorgängen, als transversalen elektromagnetischen Strahlungen, muß jedoch die umkehrbare Entropieproduktion (180) in der Wärmegleichung V,) kompensiert werden, welcher folgendes Glied zugefügt werden muß: zu V,) = TY (audi + byitis) Dasselbe bestimmt eine umkehrbare Wärmeproduktion, aber gerade durch diese wird das Entropieprinzip erfüllt. Es bleibt jedoch jetzt eine noch nicht kompensierte Energieproduktion im Werte 182) ex ya %s+ BT) worin AZ _ I a) a; und B= 7 st A Aus i ) y(7) übrig. Diese wollen wir der Einfachheit wegen in einem anentropischen Differentialgesetz V}) kom- pensieren, das heißt in einem Differentialgesetz für die Fluxion einer Variablen 7”, von welcher die Entropie nicht abhängt. Dieses Differentialgesetz V * muß eine ähnliche Form haben wie die Wärme- gleichung V,, es darf nämlich wie diese kein Dämpfungsglied enthalten, da dieses abermals energetisch unkompensiert wäre. Ein übermäßiges Ansteigen oder Absinken von 7” an einem Orte kann daher nur durch die Divergenz eines neuen Energieflusses verhindert werden. Dieses Differentialgesetz lautet daher: V}) G! un nn YA: %+ Bü) = F(T)divkVT“. dt E Dasselbe wird weiter unten $ 121 genauer ausgestaltet werden. 19. Theorie der Wärmestrahlung und der Lichtemission. 118. Zufällig gleichzeitig als W. Wien seine Untersuchungen über den Einfluß der Tempera- tur auf die Strahlung der absolut schwarzen Körper veröffentlichte, habe ich eine Auffassung von dem Wesen der Temperaturemission mitgeteilt!, welche geeignet ist, gerade die Lücke auszufüllen, welche die Wien’schen prinzipiellen Untersuchungen den speziellen Theorien überlasssen, nämlich die 1 Jaumann, Zur Kenntnis des Ablaufes der Lichtemission, Wien. Akad., 103 (1894), p. 317. 530 G. Jaumann, spektrale Zusammensetzung der Strahlung der nahezu schwarzen Körper für eine konstante Temperatur zu bestimmen. Die Amplitude da der nahezu monochromatischen Wellen, deren Schwin- gungszahlen zwischen p und p + dp liegen, ist in jedem kontinuierlichen Spektrum eine Funktion der Schwingungszahl p und dem Spektralbereiche dp proportional da=f(p)dp. Diese Teilschwingung stellt sich in einem bestimmten Orte des durchstrahlten Raumes durch da sin pi=fi(p)dap'sinpE dar. Sind alle monochromatischen Bestandteile des Spektrums in dieser Weise darstellbar, also kohaerent und zur Zeit {=0 sämtlich gleichphasig, so setzen sich dieselben zu einer resultieren- den Veränderung der Lichtvariablen zusammen, welche gegeben ist durch oo 185) DM) — io sinptdp. 0) Enthält das Spektrum nur eine einzige stark verbreiterte Linie, wird also diese gesamte weiße Strahlung durch eine einzige stoffliche Eigenschwingung von der Schwingungszahl p,, der großen Dämpfung % und der Anfangsamplitude A ausgesendet, so muß 184) o(h= Ae-*'sinp,t sein.! Nach dem Fourier'schen Theorem ist DE SON. 0 n 185) SW) = | sin ip ar | o(h)sinptdt. T Jo 0) Es gilt dies für positive Werte von ? (und auch für ?=0) für jede beliebige Funktion »(f), (0,0) doch muß N »(t) dt endlich sein. Es ergibt sich aus (183) und (185) 0 2 (© i 186) A) a © (f) sin pt dt T Jo und nach Einführung der Annahme (184) über das Wesen der Strahlung und Integration folgt 187) fo=- Aup, — an n a’ + po PR)” — pop}. Damit ist die Amplitudenverteilung in diesem weißen Lichtstrahl bestimmt. Für =0 sowohl als für = oo ist f(p)=0O und hat für eine Schwingungszahl Ymax ein Maximum, und zwar bestimmt sich diese durch: 2 2 D} 2 ii 2) \2 Dinax — = (P& — %?) Pinax — z Ge NV 119. Zerlegt man diesen weißen Lichtstrahl durch ein Beugungsgitter in ein Spektrum, so muß angenommen werden, daß die Amplituden der monochromatischen Schwingungen in dem Spektrum in demselben Verhältnisse zueinander stehen, in welchem die Amplituden jener monochromatischen Wellen stehen, als deren Superposition man die abklingende Welle von der Schwingungszahl p, des weißen Lichtstrahles nach (184) darstellen kann. Da die Amplituden dieser monochromatischen Bestand- teile des weißen Lichtes durch f(p) dp dargestellt. werden, ist die auf die Längeneinheit des Spek- trums entfallende Amplitude der Lichtschwingung durch f(p) Vp gegeben, worin Vp der Gradient der Verteilung der Schwingungszahlen p im Beugungsspektrum ist. Unter Amplitude der Lichtschwingung verstehen wir die Wurzel aus der Intensität des Lichtes. Die bolometrische Wärmewirkung für die Einheit der Breite des Bolometerstreifens ist also durch 188) FD -. BP (pP) VW? worin p=4rc,/X gegeben. Hierin ist c, die Lichtgeschwindigkeit und A die Wellenlänge im Vacuum. ! Lommel, Wied. Ann. 3 (1877), p. 251, hat schon viel früher die Verbreiterung der Spektrallinien des Fluoreszenz- be lichtes durch das Abklingen desselben erkläi Physik der kontinmerlichen Medien, 531 Nun ist das Beugungsspektrum proportional den Wellenlängen dispergiert, so daß in demselben der Gradient VA der Wellenlängenverteilung einen konstanten Wert hat. Die Intensitätsverteilung im Spektrum hat daher (abgesehen von einem konstanten Faktor) die Verteilung 1672 c p! | wanna! A: 167°, 2 und wir erhalten für das Emissionsvermögen e, eines Körpers, der zufolge einer einzigen gedämpften Eigenschwingung strahlt, nach (187) das Gesetz 189) = 1 es Le —, ie = 20 + 2 ale Hierin ist X eine Temperaturfunktion, welche desto größer ist, je größer das Quadrat der Ampli- tude A der gedämpften Schwingung der weißen Welle [Gleichung (184)]| ist, welche der Körper aus- sendet, und je mehr solche abklingende Wellen von demselben pro Sekunde ausgesendet werden. Es ist also bis auf einen universellen Faktor 190) K= A?’n, worin n die Exzitationszahl genannt werden soll, welche angibt, wieviel abklingende Wellengruppen sich auf einer Strecke von c,“”" Länge folgen, also pro sec. durch einen Querschnitt hindurchtreten. 120. Die Voraussetzungen, auf Grund deren die Gesetze der Wärmestrahlung von Kirchhoff, Boltzmann und Wien abgeleitet wurden, sind keine anderen als das Energieprinzip, Entropie- prinzip und die Voraussetzung der Existenz der Temperaturstrahlung, das heißt die merk- würdige Tatsache, daß ein Körper allein deshalb strahlt, weil er eine Temperatur hat, gleicheültig welche Temperatur das umgebende Medium hat, woraus das perpetuum mobile. des Strahlungsgleich- gewichtes bei der Hohlraumstrahlung folgt. Die Molekulartheorien nehmen das perpetuum mobile aller- dings schon bei der Temperaturbewegung der Moleküle an. Viel schwerer ist es vom Standpunkt meiner Theorie, welche die Kontinuität der Materie voraussetzt, die Temperaturstrahlung zu erklären, es gelingt dies aber, wie im folgenden gezeigt werden soll, in exakter Weise. Es muß nur angenommen werden, daß die Dämpfungskonstanten c; und x; in einem Paare Ill; IV; der Diffe- rentialgesetze III; IV; negativ sind. Dieses Gleichungspaar III; IV; bestimmt eine Eigenschwin- gung der Variblen % und t;, deren Schwingungszahl nach $ 3 durch bestimmt ist, und gegen die Schwingungszahlen 9 der Lichtschwingungen sehr klein sein möge. Die Dämpfung dieser tiefen Eigenschwingung des Mediums ist a 1 = s Ki re ea \m, e; also negativ. Da nun anfänglich jedenfalls zufällige, wenn auch äußerst kleine Abweichungen 5 beziehungsweise t; dieser stofflichen Variablen von ihren Ruhewerten vorhanden sind, so werden diese Eigenschwingungen auftreten, wenn auch anfänglich mit ungemein kleiner Amplitude. Zufolge der negativen Dämpfung dieser Schwingungen wächst jedoch ihre Amplitude fortwährend und erreicht bald hohe Werte. Die mittlere Energie dieser Schwingungen ist ausschließlich durch die (quadratische) stoffliche Energie Bi a Teac : m, >) bestimmt, da die innere Energie U derselben eine lineare Funktion der Schwingungsvariablen ist. Dem Anwachsen der positiven stofflichen Energie E35; entspricht eine fortschreitende Abkühlung des 52 G. Janmann, Mediums. Deckt man durch Wärmezufuhr diesen Verlust, so daß sich eine stationäre Temperatur des Mediums einstellt, so würde die Amplitude dieser negativ gedämpften Eigenschwingung ins Un- endliche anwachsen, wenn nicht, wie sogleich gezeigt werden soll, de Wärmestrahlung oder Licht- emission eintreten müßte, welche mit dem Quadrat der Amplitude dieser Eigenschwingung an Intensi- tät gewinnt und, sobald sie die der Wärmezufuhr entsprechende Energie entführt, eine stationäre Amplitude der Eigenschwingung herbeiführt. 121. Der wesentlich negative Energiebetrag 191) Des 0, +77 :7) wonnea es 0,8 —=0,2,—0) 1 welcher die Energiekonsumption pro Volums- und Zeiteinheit der negativ gedämpften Eigenschwin- gungen darstellt, darf nicht: wie die positive Energieproduktion der positiv gedämpften Eigenschwin- gungen in der Wärmegleichung V,) kompensiert werden, da dies eine negative Entropieproduk- tion ergeben würde, was ausgeschlossen werden muß. Diese Energiekonsumption muß vielmehr in dem anentropischen Differentialgesetze V? ), 8 117, kompensiert werden, welches durch den negativ genommenen Wert (191) ergänzt werden muß. Damit ist zwar die ganze Energieverwandlung ange- geben, es verwandelt sich die Energie C* 7” in die Energie E3 der negativ gedämpften Eigenschwin- gungen. Dies kann aber nicht der ganze Energieumsatz sein, denn dann würde sich der strahlende Körper überhaupt nicht abkühlen. Es muß daher noch für einen Umsatz der Energie (* 7* in Wärmeenergie CT durch einen neuen Energiefluß gesorgt werden. Wir müssen ferner dafür sorgen, daß diese neuen Energieflüsse nur durch räumliche Derivationen erster Ordnung bewirkt werden, zu welchem Zweck wir wieder die dyadische Form dieser Differentialgesetze heranziehen müssen. Die skalare Variable 7* ist der Skalar einer dyadischen Variablen 9* Teen. Ferner beteiligt sich an diesen Prozessen noch eine stoffliche Variable c,, da das Differential- gesetz V,;, welches von zweiter Ordnung ist, in zwei Differentialgesetze V” und IV}, welche von erster Ordnung sind, zerfallen muß. Die Differentialgesetze für die Fluxionen der Variablen %°, ı,, % und r, lauten: IV © a+* * _* * % EHE, x \ Key x _* WR) 03 Sr Jals u — AT, — ) (dat.ot, + 47T ° 2) —+ Ya %+B; %) EN > h} 5) dt ; 5 r* x dr, or NT IVy) m, ee WS IT dt - =, dY —_ 2 ah, N Mr. ee gr Ki N = N2 En AN my -, *_%* MG ER Hyu— a, yet, — ,) (Cd SctLitirtictH(NitSi) Sietie) — T ) (Gut bu) TVXx (h,t,+hyt,) 1 ESTE : ı i ER AT, Ge IV,) . in ee, I SLIL dt Hierin sind 9, = $*—! T*, beziehungsweise 9, = 4% —!T die rein anisotropen (das heißt skalar- freien) Teile der Dyaden 9*, beziehungsweise %. Ferner sind h, h, und %, H und HZ, C und CS, m, x, m, und x, positive Materialkoeffizienten. Der Energiefaktor der Gleichungen V*, IV, und V ist I:, jener von IV, ist z,:. Die rotorisch- dyadischen Derivationen dieser Gleichungen bestimmen daher zusammengenommen nur den Energiefluß: 192) ®’— —h, Try,. Es ist dies der Energiefluß der Wärmeleitung. Die energetischen Wirkungen der Diver- genz des Vektors h,t,,, welcher ein Entropiefluß ist, kompensieren sich. DD ) Physik der kontinnierlichen Medien. 333 Der Entropiefaktor der Gleichungen V*, IV, und IV, ist gleich Null angenommen, jener des thermischen Differentialgesetzes V ist gleich — /:. Die rotorisch-dyadischen Derivationen der rechten T \ Seiten dieser Gleichungen bestimmen daher den Entropiefluß: 193) S,= ht, Ir. 122. Die Werte dieser Rotoren r,, und %,, erhält man durch Integration des antisymmetrischen Teiles der Gleichungen IV,, beziehungsweise IV, . Es ist xy t dt R i ee 21h IVy,) Mm, ee + Y,Ur =2hMVT und daher Eee m, c A En an) woraus, so wie weiter oben $ 100 durch fortgesetzte partielle Integration die Reihenentwicklung: rn 2 h, Tr ZUR m, d | h a w„,=te m a 5 s > IR, 3% dt 2% dt? 77 folgt. Hierin ist c eine vektorische Integrationskonstante. Falls der betrachtete Prozeß schon längere Zeit angedauert hat, ist [t,] und [*] gleich Null und DIN : DRS: 194) a — eo 'T und ebenso 7, = — — Val X, Y, vorausgesetzt, daß der Prozeß quasistationär verläuft, also die Fluxionen von rt, und r, klein sind. Der Rotor t,, bestimmt den, Energiefluß und den Entropiefluß der Wärmeleitung, der Rotor tr bestimmt jedoch keinen Energiefluß, aber einen neuen Entropiefluß. Der skalare Teil von V* hat, nachdem erst die Dyade ?%* durch Absinken des eventuell anfänglich gegebenen symmetrischen Teiles [r{] derselben nach der Gleichung: dc . IV; ] m,- | 1 +31,,]=0 dt rein antisymmetrisch geworden ist, so daß t, = — IX 53%, die Form del N x _* —_* x _* NS. = = . EEE 9.3 2 h} k, —- x \Üe) (Gi an 5; + 25%: Ban % + Bü) — 1 div hir,,—=+ Tdiv - En VE EER A 2hk, BEN ei: Wenn also der Leitungskoeffizient ——— - beträchtlichen Wert hat, so wird jede Ungleich- m, förmigkeit der räumlichen Verteilung von 7* sich wärmeleitungsartig oder diffusionsartig, nur vielleicht viel rascher, ausgleichen. Die Energiekonsumption (191) zufolge der negativ gedämpften stofi- lichen Eigenschwingung % t; kann also niemals ein allzu starkes Absinken des Zustandes 7* bewirken. Würde ein solches stattfinden, so hätte man dasselbe bemerken müssen und würde die Abhängigkeit der Materialkoeffizienten von dem Zustande 7* und damit diesen selbst längst kennen. 123. Die Wärmegleichung lautet DE, V,) @ m RITIERT, —) OO AT: tn #S;) GC) — [4 7 i e DT N 2h,k; _ ED @, Gt Bu us) — I div (hye,,th,%, — 1 div In VT —_ —_ —_ Mm, m, ver) ı Jenes Raumgebiet, in welchem eine negativ gedämpfte Eigenschwingung 5% t; stattfindet, erfährt zunächst eine Herabsetzung der stofflichen Energie C* 7* durch direkte Energieverwandlung, doch geht dieses Sinken von 7T* nach obigem nicht zu weit. Jedenfalls aber ist der Gradient V 7” überall Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. (3 S G. Jaumann, Lhäk, m von diesem Raumgebiete nach auswärts gerichtet und ist die Divergenz des Vektors — N „ negativ. Hieraus ergibt sich nach der Wärmegleichung V,) ein fortwährendes Sinken der Tem- peratur 7 dieses Raumgebietes, welchem erst durch die eintretende Wärmeleitung ein Ende gesetzt werden kann. Der Wärmeleitungskoeffizient hat nach V,) den Wert Zn), Mm, Hiermit ist die Abkühlung eines strahlenden Körpers unter Wahrung der Energiegleichung und der Differentialform des Entropieprinzips erklärt. Das Absinken der Entropie eines strahlenden Körpers wurde schon von Clausius erkannt. Lohr! hat darauf hingewiesen, daß vom Standpunkt der Jaumann'schen Differentialform (165) des Entropieprinzips dieses Absinken der Entropie niemals durch eine negative Entropieproduk- tion, sondern nur durch eine positive Divergenz eines Entropieflusses erklärt werden darf, da keine partielle Entropieproduktion negativ sein darf, damit es sicher ist, daß die gesamte Entropieproduktion J? [Gleichung (165)] positiv ist. Über das Wesen dieses neuen Entropieflusses der Strahlung gibt aber Lohr keine verwertbaren Vermutungen. 124. Dieser Entropiefluß der Strahlung ist der Entropiefluß 195) S) Eee ee VfR [siehe Gleichung (193) und (194)]. Derselbe ist von jedem Körper, der eine negativ gedämpfte Eigen- schwingung enthält, in welchem also der Zustand 7” niedriger ist als in der Umgebung, nach auswärts gerichtet und bewirkt das Sinken der Entropie dieses Köpers. Bei quasistationären Vorgängen folgt aus V; und (195) für den mittleren Entropieverlust pro Volums- und Zeiteinheit der Wert: Be, No) 2 e air S, = - \ 5:5 + %%:0). 196) Sm Der Entropieverlust zufolge der Divergenz des Entropieflusses ©, ist also nahezu gleich der Energiekonsumption (191) durch die negativ gedämpfte Eigenschwingung, dividiert durch die absolute Temperatur. Dieses Resultat ist nahezu dasselbe, als wenn man diese negative Energieproduktion direkt in dem Verwandlungsglied der Wärmegleichung V,;) kompensiert hätte, was aber der Differentialform des Entropieprinzips widersprechen würde. 125. Die stofflichen Differentialgesetze III; IV; für die Fluxion der Variablen s; 7;, welche nega- tiv gedämpfte Eigenschwingungen ausführen, dürfen nicht direkt an die elektromagnetischen Diffe- rentialgesetze I und II gekoppelt sein. In diesem Falle wäre die Absorption von Lichtwellen, deren Schwingungszahl p in der Nähe der Eigenschwingungszahl ps; der negativ gedämpften Eigenschwin- gung liegen, negativ, das heißt, diese Strahlen würden sich bei dem Fortschreiten in dem Medium fortwährend verstärken und mit größerer Intensität aus demselben austreten, als sie beim Eintritt hatten, was niemals beobachtet wurde. Die Differentialgesetze III; IV; dürfen also keine elektromagne- tischen Glieder enthalten und sie müssen durch Verwandlungsglieder an die Differentialgesetze II; IV; gekoppelt sein, welche die Fluxionen der Variablen s;7; bestimmen, die positiv gedämpfte Eigenschwingungen ausführen. Diese sind an die elektromagnetischen Differentialgesetze (siehe $ 129) gekoppelt und bestimmen die Absorption des Lichtes. Die Verwandlungs-(Schwingungs- und Dämpfungs-)glieder von III; IV; II} und IV; müssen also folgendermaßen vervollständigt werden: von III,) 5; +5 WS + wu 2 ; = So 1. — —* von IV,) Ss; +4; Hm + wit; 1 E. Lohr, Entropieprinzip und geschlossenes Gleichungssystem, Denkschr. d. Wien. Akad. (1916), p. 342 und 415. Physik der kontinuierlichen Medien. 5835 £ F, ae Rn von III;) — m 5 mw; + + ne von IV?) — mw; WE; HS + Kt Die neu eingeführten, mit den Koeffizienten w, w, wi ws behafteten Glieder heben sich weg, wenn man diese Gleichungen mit den Energiefaktoren 5:, %:, 3&:, beziehungsweise t; : multi- pliziert und addiert, sie dienen also nur zur Übertragung der stofflichen Energie der Schwingung 5x, auf die Schwingung 5; t; und umgekehrt, aber bewirken keine Produktionen von stofflicher Energie. Damit sie auch keine Produktion von innerer Energie und keine Entropieproduktion bewirken, müssen die Beziehungen bestehen: 197) ww +im=0, Gm, + fm, =0 mw, +bw —0, En + rw —0. Es muß also die Determinante der Koeffizienten w verschwinden und das Verhältnis derselben muß durch das Verhältnis der Energiekonstanten f; } fi, beziehungsweise f{” der Gleichungen IN; IV, I}, beziehungsweise IV; bestimmt sein. Wenn die Koeffizienten w von den stofflichen Variablen unabhängige Konstanten wären, so wären durch diese neuen Schwingungsglieder die vier Differentialgesetze so gekoppelt, daß dadurch nur eine Beeinflussung der beiden Eigenschwingungszahlen Po; und po; und der zugehörigen Dämpfungszahlen und ein simultanes Schwingen aller vier Variablen % % 5 7% eintreten würde, wobei es von Anfangsbedingungen abhängen würde, in welchem Ampli- tudenverhältnis diese beiden Eigenschwingungen von den Schwingungszahlen 7,; und ps; auftreten. Derartige Verkoppelungen kommen innerhalb des Systems der Differentialgesetze III; und IV, wahr- scheinlich vor und bewirken die Aussendung von Doublets oder noch komplizierteren Gruppen von Spektrallinien. Dies würde aber die Beziehung zwischen der negativ gedämpften Eigen- schwingung 5 t; und der positiv gedämpften Eigenschwingung 95; t; durchaus nicht richtig dar- stellen. Letztere ist die emittierende Eigenschwingung, das heißt sie ist die unmittelbare Ursache der Anwendung des Lichtes. Erstere muß die exzitierende Eigenschwingung sein, das heißt. sie muß die Ursache der emittierenden Eigenschwingung sein, dieselbe anregen oder exzitieren. Da die emittierende Eigenschwingung 5; 7; positiv gedämpft ist und überdies Energie an das emittierte Licht abgibt, so bedarf sie von Zeit zu Zeit, immer nachdem sie abgeklungen ist, einer neuerlichen Exzitation, damit die Lichtemission fortdauert. 126. Damit die emittierenden Schwingungen 9; %; frei erfolgen, muß die Energieübertragung von der exzitierenden an die emittierende Schwingung den Charakter einer Stoßerregung haben. Es müssen also die Koppelkonstanten w von den Variablen 5; und ?; der exzitierenden Schwingung so abhängen, daß sie nahezu Null sind, so lange diese kleine Amplitude hat, aber oberhalb eines gewissen, Wertes einer dieser Variablen plötzlich sehr hohe Werte annehmen. Die Form der Funk- tionen w hat jedenfalls großen Einfluß auf den Charakter der Emission, das heißt auf den Typus des emittierten Spektrums. In dem einfachsten Falle muß ol %3 N mn — Yı Vo) / 2 y Ws; Se —— — y Er y Ws = WW = ONE =. _* ro m — Gis m — Ojs m — 5s m — is sein, worin %,, %, % und x ungemein kleine Koeffizienten, die eventuell von der Temperatur abhängen können, sind. So lange der Skalar #;, klein ist, sind die Koppelkonstanten w nahezu gleich Null, sobald %, den konstanten Wert m nahezu erreicht, werden die Koppelfunktionen v plötzlich ungemein groß. So lange ;, klein ist, also ehe durch die negative Dämpfung der exzitierenden Schwingung dieselbe (unter Abkühlung und Entropieverlust des Mediums) beträchtliche Energie gewonnen hat, beeinflußt daher die exzitierende Schwingung noch gar nicht merklich die emittierenden Schwingungen. Die emittierenden Schwingungen mit der hohen Schwingungszahl p,,, welche positiv gedämpft sind, 536 G. Jaumann, haben also Zeit genug, abzuklingen und dabei einen abklingenden Lichtwellenzug auszusenden. Während dieser Zeit ist die exzitierende Schwingung mit der viel Kleineren Schwingungszahl »%i ebenso frei und ihre Energie wächst zufolge der negativen Dämpfung allmählich an. Sobald ihre Ampli- tude hinreichend groß geworden ist, nehmen die Koppelfunktionen w plötzlich sehr hohe Werte an. Es ist unmöglich, daß die Variable 5, den Wert m überschreitet, denn sobald sie sich diesem Werte nähert, nehmen die Glieder w, 5, und w55;, der Gleichungen Ill; und IV; hohe Werte an und damit tritt eine rapide Fluxion der Variablen 5, und *, der emittierenden Schwingung, also ein rapides Auftreten einer größeren stofflichen Energie derselben ein. Dies geschieht auf Kosten der Energie der exzitierenden Schwingung, hierdurch sinkt 7, und hört die Koppelung der emittierenden und ex- zitierenden Schwingung sogleich wieder auf, womit die Stoßerregung vollzogen ist. Es folgt nun eine verhältnismäßig lange Zwischenzeit, in welcher die erregten emittierenden Schwingungen abklingen und während welcher eventuell eine einzige exzitierende Schwingung stattfindet. Wenn die negative Dämpfung derselben hinreichend stark ist, wird schon nach Vollendung dieser Schwingung wieder eine Stoßerregung der emittierenden Schwingung erfolgen. Die Zahl n dieser Stoßerregungen pro Zeiteinheit ist dann gleich der Eigenschwingungszahl p* der exzitierenden Eigenschwingung 198) N — Pi: 127. Eine Bestätigung der periodischen Exzitation der emittierenden Schwingungen liefert die Struktur der Bandenspektren. Wenn die emittierenden Schwingungen nicht rein sinusförmig sind, so wird stets ein kontinuierliches Spektrum ausgesendet (eine beiderseits verbreiterte Spektrallinie oder eine einseitig verbreiterte Spektrallinie) und die Intensitätsverteilung in diesem Spektrum wird durch die Schwingungsform der emittierenden Schwingung bestimmt. Wenn diese nun überdies periodisch mit der Exzitationszahl » pro Sekunde stoßartig angeregt wird, so ist das Fourier’sche Theorem immer noch mit hinreichender Annäherung anwendbar, wenn die Exzitationszahl z so klein ist, daß die emittierende Schwingung in dem Zeitintervall zwischen je zwei Exzitationen nahezu völlig ausklingen kann. Dann ist also die relative Intensitätsverteilung in dem ausgesendeten Spektrum die- selbe als wenn nur eine einzige einmal angeregte und völlig ausklingende emittierende Schwingung derselben Schwingungsform das Licht aussenden würde, doch sind die absoluten Intensitäten desto größer, je größer m ist. Es wird also wieder eine beiderseits oder eine einseitig verbreiterte Spektrallinie ausgesendet. Andrerseits ist diese periodisch exzitierte, rasch abklingende "emittierende Schwingung mit hoher Annäherung eine periodische Funktion der Zeit und kann daher nach der Fourier’schen Reihe in einfache Sinusschwingungen zerlegt werden, deren Schwingungszahlen ganz- zahlige Vielfache der Exzitationszahl » sind. Es muß also das ausgesendete Spektrum auch nahezu ein Linienspektrum sein, in welchem der Unterschied der Schwingungszahlen zweier aufeinander folgender Linien ein ganzzahliges Vielfaches der Exzitationszahl z ist, die man hiernach bestimmen kann. Das Spektrum wird sich also bei starker Dispersion als Bandenspektrum erweisen. 128. Die einseitige Verbreiterung der Banden (mit scharfer Kante) läßt erkennen, daß die emittierende Schwingung, welche die Bande aussendet, wenig gedämpft ist, daß aber die Schwingungs- und Dämpfungskonstanten r; s; c; x; der Differentialgesetze III; und IV; dieser emittierenden Schwin- gung Funktionen der stofflichen Variablen 5; der exzitierenden Schwingung (und zwar in gleicher Weise von derselben abhängig) sind. Im Augenblick der Stoßerregung hat die exzitierende Schwingung stets eine bestimmte Amplitude und 95; einen bestimmten Wert, daher ist auch die Schwin- gungszahl der emittierenden Schwingung eine bestimmte, jene der Kante der Bande. Nun erfolgen während der sehr langsamen exzitierenden Schwingung viele Millionen der emittierenden Schwingungen aber mit veränderlicher Schwingungszal p,;, da 5 veränderlich ist. Ehe eine einzige exzitierende 1 Jaumann, Zur Kenntnis des Ablaufes der Lichtemission, Wien. Akad., Bd. 103 (1894) p. 322, Physik der kontinwierlichen Medien. 537 Halbschwingung vollendet ist, ist die emittierende Schwingung abgeklungen, hat sie nach der ersten exzitierenden Halbschwingung noch merkliche Amplitude, so kann eine Bande mit Kopfkante und Schweifkante ausgesendet werden. 129. Die Differentialgesetze III; IV; der emittierenden Schwingung sind durch die in ihnen auf- tretenden dyadischen Derivationen der elektromagnetischen Vektoren 199) Ne, een Une an die elektromagnetischen Gleichungen I und II gekoppelt und diese sind durch die in ihnen auf- tretenden vektorischen Derivationen der dyadischen Variablen 200) V.(0;5%;—-ß;7), beziehungsweise V «(a 5, + $'t,) an die stofflichen Ditferentialgesetze II; IV; gekoppelt. Zufolge dessen regt ein einfallender Lichtstrahl die Eigenschwingungen der Variablen 95,7, an, wodurch sich nach Kapitel 8 die höheren optischen Erscheinungen, insbesondere Dispersion und Ab- sorption des Lichtes erklären. Umgekehrt regt die an die elektromagnetischen Schwingungeu direkt gekoppelte Eigenschwingung 5,7; des Mediums die Emission elektromagnetischer Strahlen an. Diese Eigenschwingungen sind nahezu räumlich homogen, das heißt sie mögen in Raumgebieten, welche kleine Bruchteile eines Kubikmillimeters sind, vom Orte unabhängig sein, die Eigenschwin- gungen ausgedehnterer Körper sind aber inhomogen, das von verschiedenen Stellen derselben emittierte Licht ist inkohaerent. Es treten also merkliche Werte der vektorischen Derivationen (200) überall in dem Medium auf, welche sich mit der Schwingungszahl 90 und Dämpfungszahl x; der Eigen- schwingung ändern. Da sie Glieder der elektromagnetischen Gleichungen I und II sind, so regen sie aufgezwungene elektromagnetische Schwingungen mit der Schwingungszahl p,; und Dämpfungs- zahl %; an, welche als elektromagnetische Erschütterungszentren wirken und die Quellen der emittierten elektromagnetischen Strahlen sind. Es müssen ebensowohl transversale Strahlen (Licht, Wärme - strahlen) als longitudinale elektrische Strahlen (Kathodenstrahlen, Anodenstrahlen) von einem heißen Körper ausgesendet werden, letztere gelangen aber ihrer starken Absorption (geringen Durchdringungs- fähigkeit) und geringen Fortpflanzungsgeschwindigkeit wegen nur selten zur Beobachtung. Die von Wehnelt entdeckte Aussendung von Kathodenstrahlen durch glühende negativ geladene Metall- oxyde im Vakuum und die von Gehrke und Reichenheim entdeckte Aussendung von Anoden- strahlen stellen (selektive) longitudinale Temperaturstrahlungen dar. 130. Es wurde im obigen nachgewiesen, daß die charakteristische Tatsache der Wärme- Strahlung (Verwandlung von Wärme in elektromagnetische Strahlung) qualitativ vollkommen aus den Differentialgesetzen meiner Theorie folgt und daß dieser merkwürdige Vorgang dabei bis zum tiefsten Grunde anschaulich und der Rechnung zugänglich wird. Da diese Differentialgesetze ferner exakt auf das Energieprinzip und auf das Entropieprinzip abgestimmt sind und aus ihnen auch die Tatsache der Reflexion, Dispersion und Absorption der Licht- und Wärmestrahlen folgt, so müssen auch die quantitativen Strahlungsgesetze von Kirchhoff, Boltzmann und W. Wien ohne weiteres Zutun rein deduktiv aus den Differentialgesetzen meiner Theorie folgen. Es können dabei nur mathematische Schwierigkeiten eintreten. So zum Beispiel ist es gegenwärtig nicht möglich, ein exaktes Integral der Differentialgesetze meiner Theorie anzugeben, welches die Hohlraumstrahlung durch eine kleine Öffnung darstellt. Doch kann kein Zweifel sein, daß dieses Integral eine Strahlung darstellen muß, welche der eines absolut schwarzen Körpers gleich ist. Ein nahezu schwarzer Körper ist aber nach meiner Theorie denkbar. Das hohe Absorptionsvermögen desselben beruht auf dem hohen Werte der Dämpfungskon- Stante c, und x, der stofflichen Differentialgesetze, nicht auf einer metallischen Leitfähigkeit. Das Reflexionsvermögen dieses schwarzen Körpers kann nahezu Null sein. Die Schwingungskonstante 7, S;, sowie die Dämpfungskonstante c; x; sind Funktionen der Temperatur. Wir haben allerdings 8838 G. Jaumann, in Gleichung (175) einen derartigen Wert der Entropie S angenommen, daß daraus nach (181) folgt, daß die Schwingungs- und Dämpfungskonstanten bei jeder Temperatur im konstanten Verhältnis zueinander bleiben, daf also auch das Verhältnis der Dämpfungszahl %;, zu der Schwingungszahl Po; einer emittierenden Eigenschwingung (und ebenso das Verhältnis von x} und p,; für die exzitieren- den Eigenschwingungen) von der Temperatur unabhängig ist One; ee ’ 201) 37 En Ten vs, —. oi oi Mit diesem Ansatze haben wir aber offenbar die Lichtemission der Gase von der Betrachtung ausgeschlossen. Sind die Dämpfungskonstanten c; und x; nahezu Null, so kann das Gas nur ein Linienspektrum emittieren und wırd nach $ 60 dieselben Linien selektiv absorbieren. Bei Erhö- hung der Temperatur (zum Beispiel im Bogenspektrum) verbreitern sich die Spektrallinien ganz bedeutend, woran man nach Gleichung (187) erkennt, daß die Dämpfungszahl %; der emittierenden Schwingungen mit der Temperatur stark wächst. Die Schwingungszahl p,; derselben bleibt aber erfahrungsgemäß nahezu konstant, also ist für Gase die Beziehung (201) nicht erfüllt und gilt daher die Beziehung (179) nicht. Bei Gasen sind vielmehr die Schwingungskonstanten r; s; von der Tem- peratur nahezu unabhängig. Bei schwarzen Körpern ist aber die Beziehung (201) erfüllt. 131. Die Licht- und Wärmestrahlung erfolgt nach meiner Theorie quantenhaft (im Planck’schen Sinne des Wortes). Die Energieabgabe der exzitierenden Schwingung an die emittierende Schwingung muß bei quasistationärer Strahlung gleich sein dem Energiezuwachs der exzitierenden Schwingung in dem Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Exzitationen (Stoßerregungen), also während einer Schwingungsdauer der exzitierenden Schwingung. Dieser Energiezuwachs erfolgt durch dienegative Dämpfung dieser Schwingung.Wenn x; die Dämpfungszahl und p),; die Schwingungs- zahl derselben ist, so nimmt ihre Amplitude wärend einer Schwingungsdauer 1/pg; im Verhältnis Be Ig@2 8 zu. Da nach (201) das Verhältnis x;/p6; von der Temperatur unabhängig ist, so ist das Energie quantum, welches die exzitierende Schwingung an die emittierende Figenschwingung bei jeder Stoß- erregung abgibt, von der Temperatur unabhängig. Dies kann auch für die Lichtemission der Gase gelten. 132. Als ein idealer nahezu schwarzer Körper möge ein Medium bezeichnet werden, dessen Absorption eine sehr starke ist und dessen Schwingungs- und Dämpfungskonstante r;s; c; und X, r; Si c; und x; sämtlich der absoluten Temperatur proportional sind. Es ist dies weitaus die einfachste denkbare Art der Temperaturabhängigkeit dieser Koeffizienten, weil dann die sämtlichen Glieder der Wärmegleichung V,) und des Differentialgesetzes V) der absoluten Temperatur propor- tional sind, so daß man diese Differentialgesetze mit 1/7 durchmultiplizieren kann, wodurch die Koeffi- zienten aller Glieder derselben reine Konstante werden. Es sind dann nach (181) die Entropiefaktoren b (T) dieses idealen Mediums der absoluten Temperatur verkehrt proportional 1 202) (N — f u IR was ebenfalls eine sehr einfache Bedeutung hat. Wir betrachten zunächst ein ideales Medium, welches nur einer einzigen emittierenden stofflichen Eigenschwingung von der Schwingungszahl »,i und der Dämpfungszahl x; fähig ist. Diese Schwingungszahl p,; kann jedoch auch imaginär sein, ja es trifft dies gerade in dem Falle des nahezu schwarzen Mediums ein. In diesem Falle ist die emit- tierende Eigenschwingung (184) überaperiodisch gedämpft, und zwar ist 1 ; DD A (ee —e- ip), DE, 3 \ - > B- : Physik der kontinmerlichen Medien. 539 Da die Schwingungs- und Dämpfungskonstanten r, s;, c; und x; der absoluten Temperatur pro- portional sind, so muß nicht nur die Dämpfungszahl x;, sondern merkwürdigerweise auch die Schwingungs- zahl p,; der absoluten Temperatur proportional sein: 208) eh, Poi=Poo 7, worin %, und ?,, reine Konstante sind. Das gleiche gilt auch für die Schwingungszahl p,; der exzi- tierenden Schwingung und daher auch für die Exzitationszahl n (198) 204) NN, T worin , eine von der Temperatur unabhängige Konstante ist. 133. Das Strahlungsgesetz (189) für das Emissionsvermögen e, eines solchen idealen Mediums nimmt daher die Form an: 205) en aD De De ,_\,, [0 7? + 2% 7? + p?)’—4p5, T? pP)’ Es muß nun festgestellt werden, wie die Anfangsamplitude A der emittierten abklingenden Lichtwelle von der Temperatur abhängt. Nach (177) müssen die Koeffizienten ,, ß,, , ß} sämtlich der Temperaturfunktion d (7) verkehrt proportional sein, was eine Forderung des Entropieprinzips ist, die Koeffizienten müssen daher für einen solchen Körper ebenfalls der absoluten Temperatur proportional sein. Es sind dies aber die Koeffizienten der elektromagnetischen Derivationsglieder, welche nach (200) die emittierende Eigenschwingung an die elektromagnetischen Schwingungen koppeln und dadurch die Aussendung der elektromagnetischen Strahlen bewirken. Wenn alle anderen dabei beteiligten Materialkonstanten von der Temperatur unabhängig sind, so muß daher die Amplitude A der emittierten Lichtwelle cet. par. der absoluten Temperatur proportional sein: 206) A=AT, worin A, ein von der Temperatur unabhängiger Wert ist. Hiermit folgt aus (205) für das Emissions- vermögen des idealen nahezu schwarzen Mediums das Gesetz: BD) n Tr worin C, = Am %pı = ; p\e ; p?]? \* + Por en, 4 eine von der Temperatur unabhängige positive Konstante ist. ! 134. Es ergibt sich also aus meiner Theorie ein Strahlungsgesetz, welches die allgemeine Form des Wien’schen Strahlungsgesetzes für einen absolut schwarzen Körper: 208) er = TE 0eT) hat, da nach (188) p/T=4rc,/X-T ist. Das Strahlungsgesetz (207) hat die Form ERS: % T: 909) Or a 2 ___ (1# T:+ 0% T?+ß)? worin » Cu N) K— ..,, Fi N) 1 Es ist zu bemerken, daß p90 auch imaginär sein kann, so daß die emittierende Schwingung überaperiodisch gedämpft ist. Dann muß aber auch A, imaginär sein, so daß AY pf, eine positive Zahl ist. Denn da »# (f) (Gl. 184) eine reelle Größe und der Sinus einer imaginären Zahl rein imaginär ist, müssen ‚log und pn gleichzeitig imaginär werden. 940 (G. Jaumanıl, (Ar c,)? , ER, (4rc,)* 11) oe el A) Ale We (K po) (%, +0) Die Wellenlänge Amax des Emissionsmaximums ergibt sich aus de,/eA=0 (für T= const.) in der Form des Wien’schen Verschiebungsgesetzes Nee = 4, dessen Konstante den Wert Di ‚2 N pe 213) Vene hat. Durch Einsetzen dieses Wertes in das Strahlungsgesetz (209) ergibt sich für das Emissions- maximum Eymax — B 2, worin Dil > ut: 12.19 214) BL ze aaO DR 9) [> Vertzp ++ “ Um die Energie der Gesamtstrahlung zu bestimmen, bildet man das Integral: : oo 215) \ ae On (1) Die Konstante C dieses dem Boltzmann-Stephan’schen analogen Gesetzes hat den Wert Si ee " ri ] 2 DE — X |— — = — — || , y 2 28 \V/p, VPp, 6% Nr vr, IRINA 2er RE Mr = 217) und ° = a? —48 >0, Es wurde hierbei vorausgesetzt, daß die Diskriminante ö positiv ist. Endlich bestimmen wir die Gleichung der Enveloppe der Schar der Strahlungskurven. Dieselbe lautet (dien 0) OR NüDe—eonsh)) Für das von ihr abgeschlossene Gebiet ist 3 INC HEREN 21; 218) Bes ar, (ern \4 Falls das Ungleichheitszeichen gilt, ist de,/8 7 0, also überhöhen dann die Strahlungskurven höherer Temperaturen jene der niedrigeren Temperaturen, ohne sie zu Schneiden, so wie dies bei der Hohl- raumstrahlung der Fall ist. Betrachten wir zunächst irgendein spezielles dieser idealen Medien, zum oder a=o (6 (m V2—4) AB. Für einen absolut schwarzen Körper ist 219) C=4:18.10% AB. Wenn also X und ß solche Werte haben, daß die Wellenlänge Amax der maximalen Strahlung und deren Intensität e,max für den betrachteten idealen speziellen Körper dieselben Werte, wie für einen schwarzen Körper haben, dann ist die Gesamtintensität C7* seiner Strahlung 2.79 x 101% mal kleiner als jene des schwarzen Körpers. Dieses Medium sendet also nicht ein kontinuierliches Spektrum, wie Physik der kontinnierlichen Medien. >41 der schwarze Körper, sondern nur eine verbreiterte Spektrallinie aus, die sich aber nach dem Wien’schen Verschiebungsgesetz im Spektrum verschieben würde. Die Schar der Strahlungskurven desselben für verschiedene Temperaturen hätte eine erkennbare Enveloppe, da die Gleichung (218) in dem Beobachtungsbereiche erfüllt sein kann. 135. Damit die Gesamtstrahlung eines nahezu schwarzen Körpers, also die Boltzmann’sche Konstante C desselben den für die Hohlraumstrahlung beobachteten sehr hohen Wert annimmt, muß nach (216) die Diskriminente © sehr klein, nahezu gleich Null sein. Nach (211) und (212) folgt aber aus a—48==0, daß die Eigenschwingungszahl p, nahezu Null ist 299, =0. Während die Dämpfungszahl %, der .emittierenden Schwingung des schwarzen Körpers groß ist, ist die Schwingungszahl p,, desselben nahezu gleich Null, das heißt die emittierende Schwingung desselben ist nahezu aperiodisch gedämpft. Es ist, falls ö nahezu gleich Null ist, nach (213) und (215) e © 220) MIO Ende Re an: 54 Aus den für die Hohlraumstrahlung beobachteten Werten Az 2 ia Ber IX 10T &u& Calsiseracı) ergeben sich daher die Werte von a und X, und aus ersterem nach (211) die Dämpfungszahl x der emittierenden Schwingung des nahezu schwarzen Körpers: n KR %“—%, ], worin — DT 2 lOTsecz!. Der Wert von 6 ergibt sich aus (216) und (219) zu: = VE m AB MT 0.2 X 107% 2% DIE, Daynachı 2 und 212) R 5 SE NE BEL, Ve MP %) so ergibt sich ein imaginärer Wert von 7,,, nämlich: ‚200 — 1.25% 107 (set), 27 Diese Überschreitung der eben aperiodischen Dämpfung ist aber gegen die Dämpfungszahl x,/2r sehr klein. Nach (218) und (220) hat die Enveloppe der Schar der Strahlungskurven dieses nahezu schwarzen Körpers die Gleichung 7 > NIP=—-a=2]14” oder AT=1.32 (cm Celsiusgrad). 2 Diese Enveloppe liegt schon an der Grenze jenes Gebietes, in welchem die Hohlraumstrahlung leicht beobachtet werden kann.! Ihre Koordinaten sind für = 8007, 1000°, 1500°, 2000° C == DB, IB, 8.8 1, Bow Er Der hier betrachtete ideale nahezu schwarze Körper mit einer einzigen etwas überaperiodisch gedämpften emittierenden Eigenschwingung strahlt also nach nahezu demselben Gesetze wie ein absolut schwarzer Körper, insbesondere können die Konstanten A, B und € seiner Strahlungsgesetze I Vel. Lummer und Pringsheim, Ann. d. Phys. 6 (1901), p. 200. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. ‘4 549 G. Jaumann, exakt denselben Wert wie die entsprechenden Konstanten der Hohlraumstrahlung haben. Dennoch ist bei sehr großen Wellenlängen ein Unterschied merklich, indem diese von dem schwarzen Körper meiner Theorie weniger stark ausgesendet werden, als von dem Hohlraume. Dies ist ganz natürlich. Alle nicht metallisch leitenden Medien absorbieren nach meiner Theorie die Strahlen sehr großer Wellenlänge z. B. die Hertz’schen Strahlen sehr wenig, können also diese unmöglich so Istark wie der absolute schwarze Körper ausstrahlen. Endlich ist zu bemerken, daß die natürlichen nahezu schwarzen Körper nicht bloß eine einzige etwas überaperiodisch gedämpfte emittierende Eigenschwingung haben werden, sondern deren mehrere bis viele, deren Strahlungsmaxima viel flacher sein und im ultra- roten Spektrum liegen können. Hiedurch werden die resultierenden Strahlungskurven in dem Gebiete der langen Wellen gehoben und haben keine beobachteten Enveloppe mehr. V. Theorie der chemischen Erscheinungen. 20. Die chemischen Differentialgesetze. 136. Das im obigen ausgebildete System der Differentialgesetze gilt für einen chemisch einheit- lichen Stoff. Für die Superposition zweier oder vieler verschiedener Stoffe im selben Raume muß ein komplizierteres System von Differentialgesetzen gelten. Als homogene Superposition zweier Stoffe möge eine ideal homogene Durchdringung derselben unter Voraussetzung der absoluten Kontinuität der Materie bezeichnet werden. Da wir über die präzisen Ausdrucksmittel der Differentialgesetze verfügen, können wir die verschiedenen Arten der homogenen Superposition zweier Stoffe im Anschlusse an die Erfahrung exakt unterscheiden. In einem Raume, in welchem nur der Stoff ö mit der Dichte p; vorhanden ist, gilt das im obigen entwickelte System der Differentialgesetze, alle Materialkoeffizienten desselben mögen mit dem Index z versehen werden, um anzudeuten, daß sie mit der Dichte p; verschwinden, und von der chemischen Natur des Stoffes 7 abhängig sind. Mischt man zwei solche Stoffe 1 und 2, so kann der Grenzfall eintreten, daß sie hiebei einen einheitlichen Stoff ergeben, den wir dann ihre chemische Verbindung nennen und durch den Doppelindex 12 bezeichnen. Das andere Extrem wäre die vollkommen freie Durch- dringung der Stoffe bei ihrer Mischung. In diesem Falle werden in der Mischung die beiden Systeme von Differentialgesetzen, welche den beiden superponierten Stoffen einzeln eigentüm- lich sind, gleichzeitig und unabhängig von einander gelten. In diesem Raume wäre also auch die Anzahl aller realen physikalischen Variablen verdoppelt. In jedem Punkte des ideal kontinuier- lichen Mediums wären zwei Geschwindigkeiten vorhanden: die Geschwindigkeit v, des Stoffes 1 und die Geschwindigkeit d, des Stoffes 2, ebenso zwei Temperaturen 7, und 7,, zwei von einander gänz- lich unabhängige elektrische Feldstärken e, und &, u. Ss. f. Dieser Fall der freien Durchdringung zweier Stoffe kommt in der Natur nicht vor. Wenn bei der Mischung zweier Stoffe auch keine chemische Verbindung derselben eintritt, so verbinden sich doch viele Differentialgesetze des Systems 1 mit den entsprechenden Differentialgesetzen des Systems 2 zu einheitlichen Differential- gesetzen mit anderen Materialkoeffizienten, die sich meist sehr einfach aus den entsprechenden Koeffizienten der ungemischten Stoffe ableiten. Insbesondere gibt es in jedem Punkt einer Mischung nur eine Geschwindigkeit, nur eine elektrische und magnetische Feldstärke, und nur eine Temperatur. | Ändere Differentialgesetze bleiben aber in der Mischung völlig getrennt, das heißt die betreffenden Variablen, deren Fluxionen durch diese Gesetze bestimmt werden, sind in doppelter Anzahl vorhanden. Vor allem gilt dies für die Dichten 5, und p, der gemischten Stoffe, für deren jede einzeln eine Kontinuitätsgleichung gilt. Ferner beruht die Spektralanalyse der Mischungen von Gasen darauf, daß die gemischten Stoffe das Emissions- und Absorptionsvermögen, also überhaupt alle höheren optischen Eigenschaften in der Mischung unabhängig voneinander be- wahren. In bezug auf die stofflichen Differentialgesetze II, IV, II} und IV; findet also eine freie Physik der kontinuierlichen Medien. 45 Durchdringung (s.o.) der gemischten Stoffe statt. Es gelten die beiden Systeme dieser Differential- gesetze, welche einzeln in jeder der ungemischten Stoffe gelten, in der Mischung gleichzeitig und unabhängig voneinander, letzteres wenigstens dann, wenn kein Einfluß einer Beimischung auf das Spektrum eines Gases vorhanden ist, außer dem auf die bloße Verdünnung zurückzuführenden. Da es Mischungen von tausenden von Stoffen gibt, so gelten in diesen tausende von Systemen von stoff- lichen Differentialgesetzen III, IV, gleichzeitig, was durchaus keine Schwierigkeit einführt, da diese Systeme voneinander unabhängig sind und ihr Einfluß auf die physikalischen Differentialgesetze |, II und V sich einfach addiert. Diese Komplikation der Systeme von Dfferentialgesetzen ist der tat- sächlichen Komplikation der Spektren angemessen, und die richtige Art, dieselbe zu beschreiben. 137. Bei der Mischung zweier Stoffe 1 und 2 findet im allgemeinen eine teilweise chemische verbindung derselben statt, das heißt die Dichten p, und p, derselben nehmen, während ein neuer Stoff, das Verbindungsprodukt 12, auftritt und seine Dichte p,, ansteigt, derartig ab, daß sie nicht mehr die Kontinuitätsgleichung erfüllen. Das Verbindungsprodukt 12 ist in physikalischer Beziehung ein einheitlicher Stoff, so daß also nur drei verschiedene Systeme von stofflichen Diffe- rentialgesetzen in der teilweise verbundenen Mischung gelten. In chemischer Beziehung stellt aber bekanntlich das Verbindungsprodukt eine Superposition der zwei Elemente oder Komponenten desselben dar. Dies kann dadurch zu exaktem Ausdruck gebracht werden, daß man vier voneinander unabhängige reale physikalische Variable p,, p,, f,, und p,, annimmt, deren Fluxionen durch vier angemessene Differentialgesetze bestimmt werden, von welchen die Summen (p,+Pp,5) und (ß,+Ps,) Köntinuitätsgleichungen erfüllen: p) TR: 2 VL-+VL,) Sr (Pi + Pıo) = = (PıFPı2) + (Pf + P,) divv—=O ö Ze VL-+VL,) Ei (Pa + Pa) = sr (Pat pı) + (Pt Ppy,) divd—O. Man kann dann die fundamentale Tatsache der Erhaltung der Stoffe bei chemischen Ver- bindungen dadurch zum Ausdruck bringen, daß man die Variable p,, als die Dichte des gebundenen Anteiles der Komponente | und ebenso die Variable p,, als die Dichte des in dem Verbindungs- produkte enthaltenen Anteiles der Komponente 2 betrachtet. Es sind also vier chemisch verschiedene Stoffe mit den zunächst voneinander unabhängigen Dichten p,, f,, P,, und p,, miteinander gemischt. Das obige Differentialgesetz (VI,+VI,,) sagt aus, daß sich der Stoff p, in den Stoff p,, verwandeln kann, es ist also der Stoff p,, gewissermaßen eine allotrope Modifikation des Stoffes p, und das gleiche gilt für die beiden Stoffe mit dem Dichten 5,, und p,. Es gelten aber’ nicht vier verschiedene Systeme von optischen oder stofflichen Differentialgesetzen III, IV; in dieser Superposition, sondern es gelten nur drei verschiedene Systeme. Die Materialkoeffizienten der stofflichen Differentialgesetze sind, wie oben $ 116 ausgeführt wurde, jedenfalls der Dichte des betreffenden Stoffes proportional und ver- schwinden mit demselben. Dies ist aber der einzige Umstand, wodurch sich das System der stoff- lichen Differentialgesetze, welche für den Stoff p,, gelten, von jenen für den Stoff p,, unterscheiden. Die Stoffe p,, und p,, haben daher genau dieselben Materialkoeffizienten, genau dieselben physi- kalischen Eigenschaften, sie sind daher durch physikalische Mittel nicht entmischbar, zu einem physikalisch einheitlichen Stoffe, dem Verbindungsprodukte, verbunden. In chemischer Beziehung ist aber nach meiner Auffassung das Verbindungsprodukt nicht einheitlich, sondern besteht aus zwei chemisch verschiedenen Stoffen, deren Dichten p,, und p,, voneinander vollkommen unabhängig sind, indem ihre Fluxionen durch voneinander unabhängige Differentialgesetze bestimmt werden, deren Form wir nun kennen lernen wollen. MT 138. Man kann entweder die Variablen p,, fs, fs fs, oder die Variablen Y = (p,+p,), P’= ' beziehungsweise p” die gesamten \ = (P+Pz,) Pi; und p,, als reale Variable ansehen. Es sind p O4 G. Jaumann, Dichten der Komponenten, welche die obigen Kontinuitätsgleichungen (VL, +VI,,), beziehungs- weise (Vl,+VI,,) erfüllen. Es handelt sich also nur um die Aufstellung der zwei Differentialgesetze, welche die Fluxionen der gebundenen Dichten p,, und p,, bestimmen. Dieselben müssen (abgesehen von elektrolytischen und Diffusionswirkungen) die Form haben:! ön r (il R TA An n > Be VI.) FERT t, A PT Pat E12 Piat Saı Paı = UV öt ö 4) DER - MEN Ben ‚Eh DDR DS DR ES ER D 34 al 21 2 2 712 Hierin sind die Dämpfungs- und Schwingungskonstanten c,, und c,,, 5, und s,, reine skalare Nonstante, ebenso f, und f,, während K eine Temperaturfunktion ist. Diese Differentialgesetze unterscheiden sich nur wenig von der Differentialgleichung der chemischen Kinetik, welche die Reaktionsgeschwindigkeit und im Falle des chemischen -Gleichgewichtes das Guldberg-Waage- sche Massenwirkungsgesetz darstellen, und zwar hauptsächlich dadurch, daß die miteinander ver- bundenen Dichten als voneinander unabhängige Variable aufgefaßt werden. Ferner sind die Schwingungsglieder s,,ß,, und S,,ß. eingeführt, wodurch diese chemischen Differentialgesetze Ähnlichkeit mit einem Paare Ill; IV, der stofflichen Differentialgesetze erhalten und chemische Oszillationen bei jeder Störung des chemischen Gleichgewichtes bestimmt würden. Doch werden wir meist ss = Ss, = setzen, also aperiodischen Ablauf der chemischen Vorgänge annehmen. ß, und ß, Sind zunächst unbekannte Funktionen von £,, fs, fj, und p,,, doch wird sich im allgemeinen f, nur wenig von p, und f, nur wenig von p, unterscheiden. «, und », sind mit Rücksicht auf das Guldberg- Waage'sche Gesetz zwei rationale Zahlen. Aus diesen Differentialgesetzen folgt für den statischen Fall 997 Pr _ heucksı _ Die Dichten der mit einander verbundenen Anteile der Komponenten 1 und 2 stehen im Ruhefalle in konstantem Verhältnis. Die Konstanten A, und 4, sind die Äquivalentgewichte, und da diese den Gay-Lussac’schen Gaskonstanten R,, beziehungsweise R, der Elemente verkehrt proportional sind, so müssen die Konstanten c,, und s,, der Gaskonstanten R, der Komponente 2, und ebenso c,, und s,, der Konstanten X, proportional sein. 139. Wir wollen nun diese chemischen Differentialgesetze mit dem Energie- und Entropie- prinzip in Übereinstimmung bringen und dabei verlangen wir überdies, daß diese Differentialgesetze zusammen mit der Wärmegleichung V,) und der Bewegungsgleichung 0) ein in dem einfachsten Falle in sich energetisch und entropisch geschlossenes Gleichungssystem bilden sollen. Dasselbe hat die allgemeine Form: u ı In, VI) Abe +2, dvv +, =0 VL, “ba 4 p,, divv +h=0 n dt 5 5 dt R dp, a i dp, a VI) ——- +, dvv— ,=0 VI,) - +p, dvd ,=0 dt r dt - 1 a he: a Zv te V) Re p" divav rfı VI =T div AAT Or vn, VP=0 dt ( Hierin sind /, und /, die Verwandlungsglieder der chemischen Ditferentialgesetze, ihre spezielle Form wurde weiter oben in Gleichung VI,,) und VI,,) angegeben. Gleichung V,) ist eine (ver- einfachte) Form der Wärmegleichung. p"” und f sind Funktionen der skalaren realen Variablen dieses Systems. f ist ein Teil des Verwandlungsgliedes der Wärmegleichung, das heißt, f enthält keine Deri- I! Jaumann, Geschlossenes Gleichungssystem. Wien. Akad., Bd. 120, p. 465 (1911). ©! gu Physik der kontinuierlichen Medien. vationen der Variablen. X (VT)? ist die nichtumkehrbare Wärmeproduktion bei der Wärmeleitung, X ist die Wärmeleitfähigkeit. Bei der Bildung der Energiegleichung müssen diese Differentialgesetze, beziehungsweise mit den Energiefaktoren GEN U eU U —— , ; ; —— , l und d. 9 p» gps, op, Ip, multipliziert und addiert werden. Es muß (= 0 U/0T sein. Die Fluxionsglieder geben hiebei die totale Fluxion der inneren Energie U und der Bewe- gungsenergie an die Energiegleichung ab. Die Deformationsglieder, das sind die Glieder, welche div vd enthalten, müssen nach Multiplikation mit den Energiefaktoren zusammengenommen den Wert (P+U) div v an die Energiegleichung abgeben, welcher den aus der Bewegungsgleichung stammenden Energiewert v:VP zu der Divergenz des dynamischen Energieflusses Pb und die totale Fluxion der inneren Energie zu der materiellen Fluxion ergänzt. Dies gibt die Bedingung: 222) an + + 4m +=P+U 9 pyı op, Ip, Die Verwandlungsglieder der Differentialgesetze müssen nach Multiplikation mit den Energie- faktoren zusammengenommen sich aufheben. Hieraus folgt die Bedingung: he ” rn 1 ei Su JR, + f=o0 \9p;, Ip; / 140. Bei der Bildung der Entropiegleichung müssen die Differentialgesetze, beziehungsweise 9p15 %p, mit den Entropiefaktoren 95 9,5 9,5 95 | ang za >, ; Sim: und 0) 9p1> 9p;, 9p, Ip, T multipliziert und addiert werden. Es muß s IS FL IN idR sein. Die Fluxionsglieder ergeben hiebei die totale Fluxion der Entropie S. Die Deformations- glieder müssen den Wert S div v ergeben, welcher diese totale Fluxion zu der materiellen Fluxion ergänzt. Dies gibt die Bedingung: 9,5 95 9,5 9,5 ee 225) Bin = ar Po ne On a lo) a a 2 —ıS 12 2177 il 2 7 9 p15 9 Ps, 9p, Ip, T Die Verwandlungsglieder müssen sich kompensieren oder einen wesentlich positiven Wert ergeben. Dies fordert: 9,5 9,5 9,5 9,5 / 226) | Fr „)% = \ Pe )% zur F Zn 9py5 9p, Op,ı Ip, Hierin ist J7 eine positive Entropieproduktion, zu welcher noch die Entropieproduktion A (VT)?/T bei der Wärmeleitung kommt. Man kann aus diesen vier Bedingungsgleichungen zunächst die unbekannten Funktionen f und p” der Wärmegleichung eliminieren, indem man (225) und (226) mit —7 multipliziert und zu (222) und 223) addiert. Hierdurch treten die Funktionen: ou 95 U 05 Aa Be MN, 2, = — —T i pro 013 dp,, 0pz1 227) ou 95 ou 9,5 = N De op, dp, dp, dp, 946 G. Jaumann, auf, welche man die thermodynamischen Potentiale der vier Stoffe mit den Dichten p,, p,,, 9%, und J eu p,, nennen kann und die Bedingungsgleichungen reduzieren ‚sich auf: 228) Pie + fra trAt+p% = PHU—TS 229) 2) A tr &@ı A) 13r Aus der Definition 227) der thermodynamischen Potentiale folgt 1 230) SE = (dU— (2, dp +2, Ip, +2 dp, +2 dP,)). Es ist besonders durch die Untersuchungen von Helmholtz und Gibbs bekannt, daß die Differenzen (beziehungsweise Gradienten) der thermodynamischen Potentiale das Gleichgewicht anein- andergrenzender Phasen einer Mischung, die Diffusion, die kontaktelektromotorischen Kräfte usw. bestimmen. Hiernach hat das thermodynamische Potentialz, eines Stoffes eine analoge und gleich wichtige Bedeutung wie der Partialdruck P; desselben. Beide Variable :; und P; sind zwar keine realen physikalischen Variablen, das heißt ihre Fluxion tritt nicht in den Differentialgesetzen auf, wohl aber ihre räumliche Derivation (ihr Gradient). 141. Um das thermochemische Gleichungssystem VI; V, in einfachster Weise auf das Energie- prinzip und Entropieprinzip abzustimmen,! führen wir statt der realen Variablen p,,, f,,, P, und ps vier neue voneinander unabhängige Variable ein, welche in folgender Weise definiert sind: 231) ; A Pı a A Ps A -Ays5 5-85 Pı — 1 P, Pa — L p Die Bedeutung dieser Variablen ist leicht ersichtlich. Vor allem stellt 5 die Abweichung von dem normalen Zusammensetzungsverhältnis der Verbindung dar. Im Ruhestande ist =0 oder p1»/Aı = P,/A, bei allen Störungen des chemischen Gleichgewichtes und bei allen später zu berück- sichtigenden elektrolytischen Veränderungen und Diffusionsvorgängen ist aber 5 von Null verschieden und eine wichtige von den anderen realen Variablen unabhängige Variable meiner Theorie, welche sich eben dadurch von der klassischen Theorie unterscheidet, nach welcher 9 stets gleich Null ange- nommen wird. ö stellt eine Variable dar, welche im allgemeinen Falle an Stelle der Äquivalentkon- zentration des Verbindungsproduktes tritt. ö, und ß, sind jene Funktionen, welche in dem Guldberg- Waage'schen Gliede meiner Differentialgesetze VI, und VL, an die Stelle von p, und p, treten, und welche mit diesen Äquivalentkonzentrationen der freien Anteile der Elemente zusammenfallen, wenn ß verschwindet. Wir gewinnen aus dem System der Dichtegleichungen VI; leicht folgendes System von Differentialgesetzen für die neuen Variablen: m öp TEN RER VD — Kr pe + (+) =0 öt VD P (lc) =0 öt Vn) 7 + Kpm pa — (+) —=0 ö ZI Öß, Be. ’ Dr V],) En + Korper —- (c+s)B=0 ö ! Lohr (Entropieprinzip und geschlossenes Gleichungssystem, diese Denkschr., Bd. 93, p. 361ff [1916]) ist es nicht gelungen, einen Fortschritt in dieser Richtung zu erzielen. Er verzichtet darauf, die eigentlichen für meine Theorie charakteristi- schen Verbindungs- und Zersetzungsvorgänge, während welcher das gewichtsprozentische Verhältnis der Elemente variabel ist mit dem Entropieprinzip in Übereinstimmung zu bringen. Physik der kontimmerlichen Medien. 047 Es wurden dabei der Einfachheit wegen folgende Verfügungen über die Materiaikonstanten Benekene ne Ara, aim AA AAN Sa s: Allerdings gehen zufolge dieser Annahmen die rein chemischen Öszillationen verloren, woran A aber wenig liegt. Nach Gleichung VI) erfolgt die Ausgleichung der Abweichungen vom nor- malen Zusammensetzungsverhältnis nach jeder Sıörung des chemischen Gleichgewichtes aperiodisch Es muß c>s sein und man kann auch s=0 setzen. Man erkennt die Ähnlichkeit der Gleichungen vn, VL) und VL) mit dem Differentialgesetz der Reaktionsgeschwindigkeit der klassischen Theorie. Man ersieht hieraus, daß die innere Energie U die Entropie S, der Druck P und die thermodynamischen Potentiale z; nicht einfache Funktionen der Variablen p,», Ps,, P, und p, sind, sondern daß sie einfache Funktionen der Variablen £,ß,£, und f, sind, und daß sie ebenso von diesen neuen Variablen abhängen wie in der klassischen Theorie von p,, p, und p,, außerdem werden diese Funktionen aber noch Glieder enthalten, welche von 5 abhängen und für welche es kein Vorbild in der klassischen Theorie gibt. Es ist im einfachsten Falle: 238) U unp+n, ++ (Cö+C6+G%B)T+PF, (T) 234) S=(CP+G,9,+Gß,)log T—Rp log p—R, p, log f,—R, p, log ,+$? F, (T) 235) Be RER Rn Ten En) Sämtliche Koeffizienten dieser Funktionen sind im einfachsten Falle positive reine Konstante. Die Beziehung (224) fordert, daß 236) = — — Es folgt aus (233) und (235) nach den Definitionen (227) P) R) = a N ion % 8 7 op ou 05 237) Ze an KR log.P, op, ap, P) R) = a 18 as —=%+Ry,T log ß, op, op, ; worin: "zu+CTA—-ogN+RT 1=m,+CGTi-logN+RT %—=n,+ GT (1—log T)+ R,T. Ferner folgt: N 05 R 238) 2= — = — = —2n (1, M)— (6) op o8 und es muß gefordert werden, daß 239) TBED-E()>°. Es ist zu bemerken, daß man allgemeiner in (233) (234) und (235) statt 5° irgendeine Funktion © (ß) setzen kann, welche die Bedingung erfüllt: p de/d >. Die Bedingungen (236) und (239) können zum Beispiel am einfachsten erfüllt werden durch De DE 287, 707 DiesBedmeung7 228) lautet nun: 240) Der up TS >48 G. Jaumann, und ist erfüllt. Die Bedingung (229) lautet jetzt: 241) a ee \@ pa pm — (c+s)f) —- (c-)P>0 JE T ) r 7 und ist erfüllt, wenn K 2 7 23 R R. 242) R log - u a im wenn DB) = —, =-—. c+s IE Ih IR R e MR Damit ist das Problem gelöst. Es bleibt nur noch übrig, die Funktionen p” und f der Wärme- gleichung V,) aus den Bedingungen (222) und (223) zu berechnen. Es ergibt sich: oU ou ou ou ee, di EIER b, B B a oder °6 °p, dp, op pP" =(RöÖ+R +8) 7-PTE, (T), und ferner U au au ER = | ee 5 (Kin pe — (+9) — — C—S)P cr op, OB: , op oder: y = (u Zn 0 TCHEPE ee): Wir kehren nun für das Folgende wieder zu dem System der realen Varialen p,,ß,, p,, und p,, zurück, indem wir die Hilfsvariablen Ö,, ß,, ö und 5 in den Funktionen USpzp" und f nach (231) durch die realen Variablen ersetzt denken. 21. Entwurf einer Theorie der chemischen und photochemischen Erscheinungen. 142. Die Differentialgesetze VI; beschreiben nur die Dichteänderungen, welche bei dem chemi- schen Vorgang stattfinden, nicht aber diesen selbst. Das wesentliche eines chemischen Vorganges ist die Transmutation der Stoffe, das ist die Veränderung der Materialkonstanten desselben, das sind Koeffizienten der Glieder der physikalischen Differentialgesetze, welche bei vielen physikalischen Vorgängen, aber nicht bei den chemischen Vorgängen als reine Konstante angesehen werden können. Die Materialkonstanten müssen Funktionen besonderer von uns bisher nicht betrachteter realer Vari- ablen y sein, welche wir als chemische Zustandsvariable bezeichnen und welche den chemischen Zustand eines Stoffes, ja vielleicht den Stoff selbst, ausreichend charakterisieren. Wir bleiben bei der ersteren, weniger weitgehenden Annahme stehen und betrachten die chemischen Zustände y, und 7%, der Elemente 1 und 2 in freiem Zustande als gegebene Konstante. Die chemischen Zustände y,», beziehungsweise /,, der gebundenen Anteile der beiden Elemente betrachten wir aber als unabhängige reale Variable. deren Anfangswerte beliebig gegeben sein können und deren Fluxionen durch besondere Differentialgesetze bestimmt werden, welche die allgemeine Form: ya | VIL,) i E + p, dvv + RA, —=0 1%o Alk) C ii oe 0 [2 haben müssen und welche an das thermochemische Gleichungssystem V, VI; energetisch und entro- pisch angeschlossen werden müssen. Die innere Energie U und die Entropie S werden auch von %,» und y,, abhängen. Wir definieren die zu diesen Variablen gehörigen thermodynamischen Potenti- ale durch 244) N Zu Ni Physik der kontinuierlichen Medien. 549 Damit die Bedingung (229) unverändert bleibt, müßten die Verwandlungsglieder F, und I für sich die Bedingung erfüllen 245) Zu Fa + Zu, >= Im übrigen wird der Druck P durch die Bedingung (228) bestimmt, zu welcher jetzt noch die Glieder Z, p.. + Z,, p,, treten, ebenso werden die Bedingungsgleichungen (222), beziehungsweise (223 12 12 21 »1 ’ fe} tote) \ ’ lo) ) : U ou f GO gaU : durch die Glieder ?,, —- + Ps, - - beziehungsweise F, ——- + F,, —— erweitert und ergeben dann 9%» Yı2 Kı2 gyoı geänderte Werte der Funktionen p” und f der Wärmegleichung V,. Die Verwandlungsglieder F, und #,, der chemischen Gleichungen VII müssen die allgemeine Form haben: Fa = Fis(a,5) worin a), = 9 —Pı3 [&) 246) Mira) worn a, Yo I Paı und müssen mit ihren Argumenten a,,, beziehungsweise a,, wachsen, abnehmen und verschwinden; INCH > Ela 5 VEN VEN Dann wirken die Verwandlungsglieder F,, und F,, als Dämpfungsglieder auf die Annäherung an Gleichgewichtszustände hin, in welchen sie Null sind. Die variablen chemischen Zustände y,, und y,, der gebundenen Anteile p, und p,, der Komponenten 1 und 2 werden nach (246) und nach VIL, VII, durch das bei raschen chemischen Vorgängen variable Zusammensetzungsverhältnis P1a/Ps, des Verbindungsproduktes bestimmt. Im Gleichgewichtsfalle müssen die statisch verbundenen Elemente physikalisch gleichartig sein, es muß also im Ruhefalle y,»=y,, Sein. Dies erlegt den Funktionen »,, und ®,, die Bedingung auf: 247) 2. (A/A)— 91 (A,/A,). Um die Kontinuität der Änderung der Materialeigenschaften einer Komponente bei allmählichem Zusatz geringer Mengen der zweiten Komponente zu sichern, wird man ferner verlangen wollen, daß: 248) 9%. Ex und ou (Q=E% ist. In dem einfachsten Falle könnte A 3 A, Pi2 el ee en Y2 une an ellen ae Ron ee Fe _— Yı As Pıs Ay Paı sein. In diesem Falle wäre allerdings ®,, (00) = oo und %,, (o) = ©. 143. Die photochemischen Erscheinungen bestehen in einer Verwandlung elektromagne- tischer Strahlungsenergie in chemische Energie statt in Wärme. Es muß daher die irreversible Energie- produktion: O, =) e 5.5; + H%.%; + (% + si) 5: %;), = welche zufolge der Absorption elektromagnetischer Strahlen, aber auch zufolge der Zähigkeit des Mediums bei raschen Deformationen auftritt, nur zu dem echten Bruchteile g in der Wärme- gleichung V,;, zu dem restlichen Bruchteile (1 —g) aber in den chemischen Differentialgesetzen VI; kompensiert sein. Dann entsteht als Äquivalent für den Verlust von Strahlungsenergie bei der Ab- sorption neben der Absorptionswärme q0, auch chemische Energie, und zwar pro Volums- und Zeiteinheit im Betrage: (en) O, = | \op, pin Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 7 U 0) öp ou U \öp, Be dp, gpzı MY010) G. Jaumann, Das Verwandlungsglied der Wärmegleichung V, erhält dann die Form: ZUmV) (N=f-g90, statt f. Die Verwandlungsglieder der chemischen Differentialgesetze erhalten die Form: zu Vl,,) lehrt Kb PA) + Ca Pia + Saı Par zu VI») MERHA——L (Korb —A) + CH Bi + Sie Pia zu VL) = (We h—n ZUM VS) - Werk hL 2 I—4) worin = ES L (aU/ap, eo U/dp,,) + 5 (Up, — 0 U/dp,,) Allerdings muß dann in der thermodynamischen Bedingungsgleichung (229) (f,), beziehungs- weise (/,) an die Stelle von f,, beziehungsweise f, treten. lm Falle stationärer Durchleuchtung des Mediums kann ein geänderter stationärer photochemischer Dissoziationszustand desselben eintreten, in welchem nach VL, öp,o/öt =, (K PN) Po ist, während diesem verwandelt sich die absorbierte Strahlungsenergie nur in Wärme. Man ersieht hieraus, daß X also (1 —g) gleichzeitig mit p,, und p,, verschwinden muß, daß also die chemische Absorption des Lichtes von dem Verbindungsprodukte und nicht von den freien Anteilen p, der Elemente ausgeübt wird. 22. Theorie der Elektrolyse. 144. Die chemischen Differentialgesetze VI, sind ebenso wie die stofflichen Differentialgesetze III; IV; und die Wärmegleichung V, direkt an das elektrische Differentialgesetz I gekoppelt, und zwar durch räumliche Derivationen des elektrischen Feldes, welche in ihnen auftreten und welchen in dem elektrischen Differentialgesetz räumliche Derivationen der chemischen und stofflichen Variablen energetisch entsprechen. Das in sich geschlossene Gleichungssysten, welches die rein chemischen, thermochemischen und elektrochemischen Erscheinungen darstellt, umfaßt außer der Bewegungsgleichung OÖ) und den chemischen Schlußgleichungen VIL, VIL,, welche wir hier nicht anschreiben, folgende Differentialgesetze: le IE ST ) s N +1 u e+ye Dr er 4) =, FOL M dt dt 7 i Bo N 2 Se Ve) ns + Pa divv+V,,div 0,.e+f = TS dpz, nn = ee VL.) ai + 9, divvv, dvo, e+rn0 q Sy dp, a SL z == vi) A + divo+n div gef, —0 [6 we dp, N L,) —- + divdv+v, div n€ —ß, ==) > dt ? \ 3 ; s V) CE rar) MdvoetF AMD Tv zT t — % Physik der kontinwierlichen Medien. Sol „= 1, 2, 12, 21. Die neu eingeführten Glieder müssen nach Multiplikation mit den Energiefaktoren (S 139) dieser Gleichungen zusammengenommen die Divergenz von Energieflüssen ergeben. Es ist dies der thermoelektrische Energiefluß all N» „ 2 2 U N au ST) 0, e& und. dei elektroichemische Bnergieflluß 3’ — ) 9,0, —— € % % 4 und das Energieprinzip fordert daher, daß ; U 249) UnU0, = 22 21): Ipx Die neu eingeführten Glieder müssen ferner nach Multiplikation mit den Entropiefaktoren: 0) 9,5 9,5 7) 1 0, 35 : : ! — = und — Op» Opz, op, Op; dieser Differentialgesetze zusammengenommen die Divergenz eines Entropieflusses ergeben. Der sanze Entropiefluß hat den Wert Ne se —aN u 404 6, worin die G, reine Konstante sind, beziehungsweise von y%, und /, abhängen, und das Entropieprinzip fordert daher, daß 250) eo: T Durch die Bedingungen (249) und (250) ist die elektromotorische Kraft im quasistatischen Feld ausgewertet: 1 win 1 Be 2 251) e=—_ Yo, VvWr)=— Vu + GN) Mag Na -8 Durch das Zusammenwirken der Forderungen des Energieprinzips und des Entropieprinzips treten also auch in dieser Beziehung die thermodynamischen Potentiale z, 2, 2, und z,, [siehe (227)] auf, deren Gradienten die elektromotorischen Kräfte bestimmen. 145. In Elektrolyten finden Ortsänderungen der Komponenten statt, auch wenn das Medium exakt ruht, und zwar unter der Wirkung des elektrischen Feldes. Die Gesamtdichten f =p, + Pjs und p”—=p, + p,, der beiden Komponenten erfüllen also die Kontinuitätsgleichungen ($ 137) im elek- trischen Felde nicht. Jedoch muß in einem stofflich geschlossenen Raum das Raumintegral jeder der Dichten p’ und p” konstant sein, dies fordert das Prinzip der Erhaltung des Stoffes. Hieraus folgt daß alle Glieder, welche den Kontinuitätsgleichungen (8 137) hinzugefügt werden, die Divergenz eines Feldvektors (Massenflux der Komponenten) bilden müssen, dessen Oberflächenintegral für die Oberfläche des stofflich geschlossenen Raumes verschwindet. Die elektrischen Derivationen der che- mischen Differentialgesetze müssen deshalb die Bedingungen erfüllen: 252) v,, div o,e+v, div o,e=divp'v,e U 3, divve,e+v, dvo,e=divpv,e 1 worin ö, und v, Funktionen der Dichten p, £, p,, und p,, und der Temperatur sein können. Die kleine Abweichung von der Kontinuitätsgleichung, welche zufolge des Massentransportes im exakt ruhenden Medium bei der Elektrolyse und Diffusion stattäindet, hat auch besondere ener- getische Wirkungen. Es ist die materielle Fluxion öp/öt der Gesamtdichte p—=p’+p” nicht Null und zufolgedessen fehlt in der Energiegleichung der Energiebetrag „op 253 Vz: ‚D > ) zu V;) 54 BD G. Jaumann, welcher den aus der Bewegungsgleichung O) stammenden Betrag v»-p dv/dt zu der materiellen Fluxion ö(:pv?)/öt der Bewegungsenergie ergänzt. Man könnte diesen Energiebetrag (253) aus der Bewegungs- gleichung gewinnen, wenn man diese durch ein Glied von der Form *» öp/ötvervollständigt, aber dies ist unzulässig, wenn man die hierdurch bewirkte kleine Abweichung von dem Gegenwirkungsprinzip nicht in den Kauf nehmen will. Man kann aber den Betrag (253) der anentropischen Gleichung VA), $ 121, hinzufügen. Bei dieser Gelegenheit sei darauf hingewiesen, daß das Prinzip der Erhaltung der elektrischen und magnetischen Ladungen bei Temperatur-, Dichte- und Deformationsänderungen des Feldmediums, wodurch dessen die elektrische und diamagnetische Konstante =, und #, geändert werden, fordert, daß man die elektromagnetischen Differentialgesetze I und II durch die analogen Glieder de ; day zu I, beziehungsweise II) ı — se, beziehungsweise om en dt vervollständigt. Die energetische Wirkung dieser neuen Glieder kann dadurch kompensiert werden, daß man der anentropischen Gleichung V; die Glieder hinzufügt: dı .e— 11 — m. dt dt de ZU.) 0 — 146. Wir wollen im folgenden der Einfachheit wegen 254) 1=%—0 setzen, nehmen also (im direkten Gegensatz zu der Arrhenius’schen Theorie) an, daß die Elektrolyten in verdünnten Lösungen fast gar nicht dissoziiert sind! und daß die eventuell vorhandenen freien Anteile p, und p, der Ionen in elektrolytischer Beziehung sich indifferent verhalten. Die chemisch miteinander verbundenen Anteile p,, und p,, werden bei den langsam ablaufenden elektrolytischen Vorgängen stets mit hinreichender Annäherung im Verhältnis der Äquivalentgewichte stehen 255) Pıa/Paı = Ay/ Ab, außerdem kann ein Überschuß der einen der beiden Komponenten im freien Zustand super- poniert sein. Ferner nehmen wir an, daß 20 0, on Zorn) on eo oe worin v, und za, Funktionen der Materialeigenschaften, der Temperatur und der Dichten p,, und p,, sein können. Durch Addition der Differentialgesetze VI, + VL,, beziehungsweise VL + VI,, ergibt sich dann: = öp’ 258) ru + div p, me =0O j 2 ae ön’” i 259) — + div po, We 0. ö Da das Reaktionsgleichgewicht stets mit großer Annäherung vorhanden ist, kann man diese Gleichungen dahin deuten, daß die freien Anteile p, und p, keine elektrolytische Wanderung zeigen, die gebundenen Anteilep,, und p,, aber mit den Wanderungsgeschwindigkeiten ı,e, beziehungs- weise ı,e überführt werden. Die durch (258) und (259) bestimmten Dichteänderungen stehen im allgemeinen nicht in dem Verhältnis der Äquivalente A, und A,. Hierdurch wird ein Überschuß. der einen Komponente frei und gleichzeitig elektrolytisch indifferent. Dies ist die eigentliche Elektrolyse. 1 Über die Natürlichkeit und Zulässigkeit dieser Annahme siehe G, Jaumann, Zur Theorie der Lösungen, Anm. d. Phys. Bd. 3, (1900) p. 613 ff, u Physik der kontinuierlichen Medien. 558 Die pro Zeit- und Volumseinheit frei werdende Menge eines der Ionen, bezogen auf das Äqui- valent als Masseneinheit, ist 17,80 sa of h % 260) ERLERNEN U Pı2 u, |e. öt A 2 il An jenen Orten, an welchen diese Differenz positiv, beziehungsweise negativ ist, wird die Komponente I beziehungsweise 2 als Ion ausgeschieden. Da das Raumintegral dieser Divergenz in einem elektrisch abgeschlossenen Raume (an dessen Oberfläche z, und z, oder e gleich Null. ist) verschwindet, werden in diesem Raume im ganzen äquivalente Mengen der beiden lonen an räumlich getrennten Orten ausgeschieden. 147. Die Elektrolyse tritt erfahrungsgemäß auch bei ungleichmäßiger Verteilung der Konzentration des Elektrolyten und im ungleichförmigen elektrischen Felde im Innern desselben nicht in merklichem Maße ein, sondern erst in den Übergangsschichten gegen angrenzende Medien anderer Art. Wir setzen zunächst voraus, daß die Inhomogenität der Dichte- und Temperaturverteilung in dem Elektrolyten eine derartige ist, daß keine inneren elektromotorischen Kräfte e auftreten, daß also V2, = V2,=0 und G,=G,, =0 ist. Den allgemeinen Fall können wir erst weiter unten ($ 149) untersuchen. Falls auch keine raschen Änderungen der räumlichen Ladungen im Innern der Elektrolyten eintreten, ist 261) divye—0. Da im Innern dieses innomogenen Elektrolyten keine Ausscheidung der Ionen stattfindet, muß nach (260) für Vv»=Vn=0 262) div [Ps u, a w) ==08 ve il Diese beiden Bedingungen (261) und (262) können im inhomogenen elektrischen Felde nur dann gleichzeitig erfüllt sein, wenn 263) Wk 2 (m —u,) 4, ist, worin % eine reine Konstante und p,,/A,=p,,/4, die Äquivalentkonzentration des Elektrolyten ist. Es muß also die Äquivalentleitfähigkeit 7,A,/p,, in allen Elektrolyten durch die Differenz der Wan- derungsgeschwindigkeiten (u, — ı,) bestimmt sein. In sehr verdünnten Lösungen binärer Verbindungen bestimmen sich aber alle Materialeigen- schaften additiv aus zwei einzeln von je einem der Bestandteile (und außerdem von der Natur des Lösungsmittels und der Temperatur) abhängenden Materialkonstanten, welche gleiches Vorzeichen haben. Es muß also die Äquivalentleitfähigkeit auch in der Form YoAı/p. = +9) darstellbar sein, worin u und v positive Konstante der beiden Komponenten sind. Hieraus folgt, daß (wenigstens in verdünnten Lösungen) die Wanderungsgeschwindigkeiten z, und ı, entgegen- gesetzte Vorzeichen haben müssen 264) 7 uU, = 4, daß also die Ionen im entgegengesetzen Sinne wandern müssen. Dann spricht die (weit allgemeiner gültige) Gleichung (263) speziell für verdünnte Lösungen das Kohlrausch’sche Gesetz aus. 148. Zerlegen wir den ganzen von der Elektrolyse eingenommenen Raum, in dessen Oberfläche also „se=0 und „we=0 ist, durch eine Fläche f, die am besten alle Stromlinien schneidet, in den Kathodenraum und Anodenraum, so wird nach der Gleichung (260) in dem Anodenraum » pro Volums- und Zeiteinheit folgende Äquivalentmasse des Anions ausgeschieden: ie 0 i N n! SM (a 0 A Y N 265) he Im do ann a. 907 \ I En d- „e=—1I. Ads öt 5 Aa, 8 Ahr kJ; k 504 G. Jaumann, Hierbei wurde Gleichung (263) verwendet. / ist die gesamte durch die Querschnittsfläche f * Nießende Stromstärke. Gleichung (265) spricht das Faraday’sche Gesetz der Elektrolyse aus Die universelle Konstante 1/k ist das elektrolytische Äquivalent. Nach den Gleichungen (258) und (259) können wir jedoch auch die Konzentrationsänderungen des Elektrolyten in dem Anoden-, beziehungsweise Kathodenraum berechnen. Da zum Beispiel in dem Anodenraum », nur das Anion | ausgeschieden wird, ist in diesem Raume A,5p,,/öt = A,Sp”/öt, und daher nach (259) und (263) 1 Ößı» b 1 5 1 do, m — _ df. Pzı We —= — — (et PIIN Ye — — NE Ann öt f As ti Kr m N k u+v Ebenso ergibt sich für den Kathodenraum %, 1 Öp, | öp! e 1 1 de, er de, 2 + ar. nee — | A. Ken Yez=—— N; Ze) Ay: | 00 Baal, Rh wu, k un -+vV Die Werte 08 v —i, 10 = - — - une ——- = —— U Ur u + UV N, — U, u + UV werden als die Hittorf’schen Überführungszahlen bezeichnet. 149. Die elektromotorische Kraft der Konzentrationsgefälle in verdünnten elektrolytischen Lösungen bestimmt sich nach (251) unter Berücksichtigung von (254), (256) und (257) in folgender Weise 1 266) ed = — — (pp 4 V &2 + 62 7) + Pa Vi + Ga D)). Y U ou e) Da Aue Ara somiolere, 2 BA 2 und 4, 2 za Eh und daher Opzı Opr> 9p,ı Op,» 267) Ar Ans Die thermodynamischen Potentiale der Äquivalente der miteinander verbundenen Komponenten sind im quasistatischen Falle gleich. Ferner nehmen wir an, daß die arbiträren Konstanten G die Bedingung erfüllen A, G,, = A, G,,. In verdünnten elektrolytischen Lösungen bestimmen sich nach van t'Hoff alle thermodynamischen Funktionen ebenso durch Dichte und Temperatur wie in idealen Gasen. Es ist daher \ S R A IN ‚ (N+ Fr log er) zl n en el worin I(N= |G,+ € (l—-logT) + 1, N = und es folgt für die elektromotorischen Kräfte in inhomogenen verdünnten elektrolytischen Lösungen: Ur ED A = — — — Em, +m)V 7 (log pi + 70) k To 4, Ro 67 Führt man den Wert der Leitfähigkeit 7, nach (263) ein und berücksichtigt (264), so ergibt sich 268) ei Bolkker © w/ 7 log ps + ai M)). k u+v \ \ R, ) Es ist dies der von Nernst aus der Elektronentheorie abgeleitete Wert. Insbesondere wurde das van t'Hoff’sche Gesetz dadurch weitgehend bestätigt, daß gerade in äußerst verdünnten Elektrolyten, in welchen — logp,, ungemein groß ist, enorm hohe elektromotorische Kräfte (bis zu 1000 Volt) auftreten. Physik der kontinuierlichen Medien. 305 VI. Wirkungen der Inhomogenität der räumlichen Verteilung der stofflichen und chemischen Variablen. 23. Theorie der Diffusion. 150. Die Diffusion ist ein bei inhomogener Verteilung der Dichte p; einer Komponente einer Mischung oder bei inhomogener Verteilung der Temperatur (Thermodiffusion) eintretender Aus- gleichsvorgang, welcher nur durch eine räumliche Derivation einer Funktion #; der Dichte p; und der Temperatur, die in der Dichtegleichung VI;) auftreten muß, bestimmt werden kann.Diese und die Wärmegleichung V, haben im einfachsten Falle folgende Form: V],) Zap + p; divv = div % Ve; dt oUdT Be 2 V; — — u A NT) EIN eh NZ IE ) 07 dt ; Das Energieprinzip legt den Koeffizienten folgende Bedingungen auf: U N 269) P=- (= Di +p", 270) > eh N ron e d Pi d Pi Der Energiefluß hat den Wert: . KUN 271) = AIMI 0 — Wo, op; Das Entropieprinzip legt den Koeffizienten folgende Bedingungen auf: „ 2° 2702) EIER DB; IS IE °p; EN) ee er) 273) _ Pi = ee 7% . = Bj° > =. 7: ID 1% °p; op; Nach (273) muß also U P) 274) Varvl Ed > one 2; 0 ‚Pi Ipi sein. Es muß daher die Funktion »; ausschließlich von dem thermodynamischen Potentiale abhängen und es muß 275) do,/d2; > 0 sein. Zufolge dieses Zusammenwirkens der Forderungen des Energieprinzips und des Entropieprinzips bestimmen also die Gradienten der thermodynamischen Potentiale auch die Diffusions- wirkungen. Dies wurde schon von Gibbs erkannt, von Lohr! zuerst in meine Theorie eingeführt Der Entropiefluß hat den Wert: 276) S=—IıVT-— Vo. Die Diffusion stellt in absolut ruhenden, ideal kontinuierlichen Medien (ebenso wie dieFlektrolyse) eine Abweichung von der Kontinuitätsgleichung, eine Ortsänderung der Massen ohne Vermittlung einer Bewegung (ohne Geschwindigkeit) dar. 1 E. Lohr, Entropieprinzip und geschlossenes Gleichungssystem. Denkschr. d. Wien. Akad., p. 390. (1916). 556 G. Jaumann, 151. Die chemischen Differentialgesetze VI; $ 144 müssen also durch Hinzufügen der Diffusions- glieder vervollständigt werden und haben dann folgende Form: us) ei + divn, pae+f = divo.V2 Ve) a ae div ,p, es do VE VL) an a: — div Vz, VL) = I — div 0,2, ö Die Diffusion der vier Stoffe p, ß, Ps Ps, erfolgt hiernach unabhängig, jedoch müssen die beiden Komponenten Pf =p, + ps und p"=p, + p,, hierbei in jedem Raumteile in äquivalenten Mengen entstehen oder verschwinden. Dies gibt die Bedingung 277) a Wir haben in $ 147 unter der gleichen Voraussetzung geschlossen, daß für einen in bezug auf die thermodynamischen Potentiale 2; homogenen (wenn auch in bezug auf Dichte und Temperatur inhomogenen) Elektrolyten = Pı2 278) nah (1,—1,) 1 sein muß. Nun behandeln wir den allgemeinen Fall. Aus den Differentialgesetzen VI; folgt: e ii. 99 ne RO 279) — R + div fr ne=div — Vz, ASt 4A, An = on i b Ola — 280) n— LE + div Paı n,e=div —ı Vz,. Ah A, A, Hierbei haben wir der Übersichtlichkeit wegen von der Diffusion der freien Anteile p, und p, abgesehen, also o, = 0, = 0 gesetzt oder angenommen, daß keine merklichen Mengen derselben vor- handen sind. Durch Subtraktion von (279) und (280) folgt: 281) — u — =.diiy = (1, —1u,) € Be en Java] 3 A Falls keine raschen Ladungsänderungen eintreten und der Elektrolyt stromlos ist, so folgt nach (266) und (277) 209N m 2 a 282) ee a, wobei vorausgesetzt ist, daD, u 1 0E0der2G, — Gr = QAist Die Äquivalenzforderung (277) kann also nach (281) nur dann allgemein erfüllt sein, wenn N % 1 has 283) A 1 2. Ba (u, + 1,). Ar 5 Kar Wenn die Diffusionskoeffizienten a,,, beziehungsweise o,, ebenso wie die elektrolytischen Wanderungskonstanten ı,, beziehungsweise ı, einzeln je einer der Komponenten 1 und 2 eigen- tümlich sind, so muß nach (283) Physik der kontimmierlichen Medien. 557 12 Ze 931 l Baı —_ 1 , aA —_ — ll, 284) = AR al, A? vn, sein, wobei wir eine arbiträre additive universelle Konstante unterdrückt haben. 152. Durch Addition von (279) und (280) folgt die gesamte Konzentrationsänderung, welche der Elektrolyt zufolge der Diffusion pro Volums- und Zeiteinheit erfährt, und zwar ist: 18) 1 8p” ; 5 d, As BE 285) - — + De — div | (a, + u,)e — a + —214A,V2.|- A, % As 6t 4A, As A $ e + 0 rotım. Setzt man die Werte 10 von e’ und y, nach (282) und (278) in (285) ein, so ergibt sich nach (284) Falls keine raschen Ladungsänderungen eintreten, ist e 1 pr on 20 0 A a U or div Jay u 210: A. 8% 2, ot R um, k m, —ı, 286) al Das erste Glied der rechten Seite stellt die Elektrolyse und die Hittorf’sche Überführung des Elektrolyten durch die Stromdichte c,rotım dar. Das zweite Glied stellt die vereinigte Wirkung der echten Diffusion und der elektrischen Wanderung, welche die gebundenen Anteile zufolge der inneren elektromotorischen Kräfte e’ ausführen, dar. In verdünnten elektrolytischen Lösungen ist nach (264) u = —- u, u,=v. Es erhält also der Koeffizient der durch das zweite Glied von (286) dargestellten elektrolytischen Diffusion den Wert , immo R,T 4uv a 0 lea 288) R mn, KV wobei berücksichtigt wurde, daß für verdünnte Elektrolyten 289) Van =. IR Der Wert (283) stimmt numerisch vollständig mit dem von Nernst aus der Elektronenhypothese abgeleiteten Werte, hat aber das umgekehrte Vorzeichen. Da der Diffusionskoeffizient positiv sein muß, folgt nach meiner Theorie, daß die der Gaskonstanten analoge Konstante R, negativ sein muß. Es muß also nach meiner Theorie durch Erhöhung der Konzentration der Lösung bei exakt gleichbleibendem Volum eine Erniedrigung des -Druckes und des thermodynamischen Potentials derselben eintreten, während nach der van t'Hoff-Nernst’schen Theorie das Umgekehrte eintreten soll. Da die Folgerungen beider Theorien in bezug auf Elektrolyse und Diffusion gleich sind, ist eine Entscheidung nur durch die osmotischen Erscheinungen möglich und deren Sinn spricht meiner Ansicht nach unzweideutig dafür, daß die den Gaskonstanten analogen van t'Hoff'schen Konstanten R; für gelöste kristalline Stoffe tatsächlich negativ sind, wie sogleich gezeigt werden soll. 155. Das osmotische Gleichgewicht stellt meiner Auffassung nach nur einen besonderen Fall des Diffusionsgleichgewichtes dar, bei welchem in den durch die semipermeable Membran getrennten, verschieden konzentrierten Lösungen der Gesamtdruck P nicht gleich ist. Die Gleich- gewichtsbedingung kann also wohl keine andere sein, als daß das gesamte thermodynamische Potential auf beiden Seiten der semipermeablen Membran gleich ist. Da nun im osmotischen Gleichgewicht auf der Seite der konzentrierteren Lösung der größere Druck P herrscht, das thermodynamische Potential des Lösungsmittels aber mit dem Drucke steigt’ so muß das thermodynamische Potential des gelösten Stoffes negativ sein, damit die konzentriertere Lösung dasselbe gesamte thermodynamische Potential hat, wie die verdünntere Lösung auf der anderen Seite der semipermeablen Membran, obgleich ihr Druck höher ist. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. (6 258 (1. Jaumani, 154. Die Diffusionsglieder auf der rechten Seite der Differentialgesetze VI, sind räumliche Deri- vationen zweiter Ordnung, dieselben müssen aus den in den 88 102 und 121 angegebenen Gründen in zwei rotorisch-dyadische Derivationen zerlegt werden, die Dichtegleichungen VI; erhalten hierdurch dyadische Form und es müssen die chemischen Schlußgleichungen VII; zur Ergänzung dieser räumlichen Derivationen herangezogen werden. Wir führen also zwei reale dyadische Variable d,, und b,, ein, deren Skalar die Dichten p,,, beziehungsweise p,, Sind p, = (lb) Ps = (Vaı)s. Die dyadische Form des chemischen Gleichungs- systems hat folgenden Typus: 1b,» . = en Wie) = +4, dvd Va ps er AH 1I-VxXa x [2 Er db,, ! Ss 1 ——— v],,) Er ib, div NV 0 er VER IYıs - = VIL.) En + 7% divv + Ih ZZ IVEX 719 If IYoı Be \ — VIL,) = +9,, divv HR, =V X 2,1 [4 Die Wärmegleichung muß mit Rücksicht auf das Energie- und Entropieprinzip durch folgende Glieder vervollständigt werden: 5 S US OS Zu Vs) — 4, ky (Kao)r — Ay kr (Kaı)r + T —— diva, or + T div a, Yay)r- Ip,» Psı Von den Gleichungen VI,, interessiert uns hier nur der skalare Teil: dpys Ve): er + 9, divvo+divz, pne+h =divea, Kr 7 Apzı ne we er VS): Er + 9, dvp +dvm,p,e+n=dve, Kr und daher von den Gleichungen VII, nur der rotorische Teil: ; 1 (44, IE): VIhz)r “Re + (Ho)r = Vz, VI, ,)r A + GB) = Va: Es muß Gr A Gen, mc = an) sein, dann folgt für hinreichend langsame Veränderungen: &, (do)r=V?» und %, (Yı)r= Vz2,, und haben nach VI,,); und VI,,);s die Diffusionskoeffizienten die Werte = ae, und ask: Bei der Bildung der Energiegleichung werden obige Differentialgesetze, beziehungsweise mit den Energiefaktoren: [ U, 20, 2 U m und " Op,» Op,, as: z (Kıs)r x Z): ’ | I — SE Yaı)r >X N): \9 (Ker)s z doppelt multipliziert. Die Fluxionsglieder ergeben dabei die totale Fluxion der inneren Energie, zu welcher jetzt folgende Beträge hinzukommen: zu 0) + 1a, (edit 30, (Ye) Physik der kontimmierlichen Medien. 289 Es muß vorausgesetzt werden, daß die Koeffizienten a, und a, positive von der Temperatur unabhängige Koeffizienten sind, so daß die spezifische Wärme der Volumseinheit durch diese Ver- allgemeinerung nicht betroffen wird. Die neu hinzugekommenen rotorisch-dyadischen Derivationen der rechten Seite der Differentialgesetze geben tolgende Beträge an die Energiegleichung ab: ODER: a A div a, (Ya)r — Ava, (Kaı)r — 4 aodr" Via — As (YKar)r V2sı- 9p1> OPs; Die Verwandlungsglieder %, (4), und %, (4,), von (VIL,), und (VII), geben die Werte ab: a, R, (io); + Aa Rs (Ys1),, und die neuen Glieder, welche zu V,) hinzugekommen sind, gehen unverändert in die Energiegleichung ein, und alle diese zu der Energiegleichung neu hinzutretenden Beträge geben zusammengenommen die Divergenz eines neuen Energieflusses 290) 150 1 = — Ay 2 Kar) 92 %sı Yer)r > welchen man den Energiefluß der Diffusion nennen kann. Die Entropiefaktoren der Differentialgesetze sind unverändert. Die rotorisch-dyadischen Derivationen der rechten Seiten derselben geben folgende Beträge an die Entropiegleichung ab: OS IS £ — — diva, o)r — UV a, Kor: Pıa Ps1 Die neuen Glieder von V,) geben die Beträge a De ; OS i 05 — —h, Gr —— a On) ar — diva, Kor + E Il OPı2 9pzı diva, Yar an die Entropiegleichung ab. Die Divergenzglieder heben sich auf, die Diffusion hat also keinen besonderen Entropiefluß. Hingegen bestimmen die quadratischen Glieder eine nicht umkehrbare positive Entropieproduktion Js der Diffusion im Werte von Ja= = Rı (Yao)r + = Ro Yoı)r- Diese Art der Abstimmung der rotorisch-dyadischen Derivationen erster Ordnung meiner Diffusions- theorie auf das Entropieprinzip rührt zum Teil von Lohr! her. Hier möge auch auf eine eigenartige Modifikation der Theorie der Elektrolyse hingewiesen werden, welche Lohr am angeführten Orte entwickelt. ; 24. Theorie der Oberflächenspannung. 155. Für eine Nahewirkungstheorie der Öberflächenspannung hätte es kein Vorbild gegeben die Auffindung der rotorisch-dyadischen Derivationen und die Kenntnis der stofflichen Natur der Spannungsdyade führte aber den Verfasser? fast ohne weiteres Zutun zum Verständnis der Ober- flächenspannung und zur Aufstellung des Nahewirkungsgesetzes derselben. Es mögen !b, y und r drei reale dyadische Variable bezeichnen, die derartig in den Ver- wandlungsgliedern und in den rotorisch-dyadischen Derivationen der Difierentialgesetze auftreten, daß man im Ruhefalle mit Annäherung folgende Gleichungen erhält: 291) nu=WVxXhr und 292) N x 9% worin %, x und h Materialkonstante sind. Hieraus folgt: 293) REN N): 1 Lohr, Denkschr. d. Wien. Akad., Bd. 93 (1916), p. 384 ft. 2 Jaumann, Geschlossenes System von Differentialgesetzen. Wien. Akad., Bd. 120 (1911), p. 430 ff. 60 G. Jaumand, Die stoffliche Spannungsdyade #, ist eine lineare Funktion der sämtlichen dyadischen Variablen 5, und 7; (vergleiche weiter oben $ 91). Nehmen wir an, daß dieselbe cet. par. auch der dyadischen Variablen ı proportional ist dB = ku, so folgt 294) B=aVx(bVxy), worina= k/x und b = h)x ist. Aus dem Vorkommen rotorisch-dyadischer Derivationen in den Differentialgesetzen folgt das Auftreten von Spannungen, welche in jenen Teilen des Mediums (OÖberflächenschichten) merklich ist, in welchen die räumliche Derivation \/ X y sehr große Werte hat. Es muß also y eine für das Material oder den Zustand desselben charakteristische Variable sein, zum Beispiel eine chemische Zustandsvariable (oder auch eine Funktion derselben und der Dichte und Temperatur). Nehmen wir der Einfachheit wegen an, daß y eine skalare Variable ist. Dann ergibt sich aus (294) für die Kraft pro Volumseinheit V.d=bVa-VxVy. _—- Es ist dabei berücksichtigt, daß V-Vxy=0 und vorausgesetzt, daß die Gradienten aller Materialeigenschaften in der Oberflächenschicht gleichgerichtet sind, daß also Vax vb=(Q und daher Va-VEVyZ(WVax\Vb)x Vvy=0 ist. Bezeichne n eine Verteilung von Einheitsvektoren, welche überall die Richtung dieser Gradienten, also der Normalen der gekrümmten Oberflächenschicht haben, so ist Vy=ıdy/ds und Va—ndajds, worin ds ein Längenelement der Orthogonaltrajektorien der Niveauflächen von y oder a bezeichnet. Dann ist da dy ds ds re Bin 1 1 ; D-0==, ODE) be - ) worin f ()=b Y, V, und r, und r, die Hauptkrümmungsradien der Oberflächenschicht sind. Genaueres hierüber siehe am angeführten Orte. Integriert man über eine die Oberflächenschicht durchsetzende Orthogonaltrajektorie s, so ergibt sich für den Spannungsunterschied auf beiden Seiten s, und s, der Oberflächenschicht der Wert: BR Sl 1 ER at Ä . , 9, = 0 — + , worin ( =| ds f (s) die Kapillarkonstante ist. 7, N, Sı 156. Es bleibt noch die Frage zu beantworten, aus welchen der dyadischen Differentialgesetze III bis VII die rotorisch-dyadischen Beziehungen (291) und (292) für den Ruhefall folgen, welcher Natur also die drei dyadischen Variablen db, z und y sind. Da erscheint es am natürlichsten, Bezie- hungen zwischen der Oberflächenspannung und der Diffusion anzunehmen und wir wollen daher ausführlich zeigen, daß die Erscheinungen der Oberflächenspannung aus dem chemischen Gleichungs- system VIl;) VII), 8 154 ohneweiters deduziert werden können. Bezeichne (Y,)a = %ı2 — : Yas)sI den skalarfreien Teil der chemischen Zustandsvariablen y%,. Der skalfreie Teil der chemischen Schlußgleichung VII,,) lautet: 4 Kao)a 9, 0)a div v2 Nr: dt { Hierin ist nach $S 154 (F,s)a=k, (Yı)a und es folgt daher für den quasistatischen Fall 295) Rı Oo) = x, und ebenso ra): Diese Gleichungen entsprechen der Gleichung (292). Aus den chemischen Differentialgesetzen VL, VI, 8 154, folgt im Ruhefalle: NGZÜ > £ TA AD, S — Va Pe UK Po> 4 Cyo bio F Sa ba, = V X a, Yo Vtgp Kb + ta + Sei V X Ayyaı Physik der kontinuierlichen Medien. 561 Die elektrolytischen Glieder dieser Gleichungen erklären die elektrokapillaren Erscheinungen worauf wir hier nicht näher eingehen; wir setzen im folgenden u =u,=0. Es folgt unter Berück- sichtigung von (221) : ; A 296) (bt 9 —f S13) (9 FI R | = Vx (ba, Yo az Yı) Diese Gleichung entspricht der Gleichung (291). Aus (295) und (296) folgt das Gesetz der Oberflächenspannung. Die rotorisch-dyadischen Derivationen der rechten Seite von VI, und VL, bewirken, daß im Ruhefalle innerhalb der Oberflächenschicht die gebundenen Anteile p,, und p,| nicht genau im stöchiometrischen Verhältnis stehen können. Die Beiträge, welche diese Dichten zu dem Druck, und allgemeiner die Beiträge, welche die dyadischen Variablen b,, und b,, zu der Spannungsdyade A Re (er at ” 7 liefern, sind also nicht gleich. Nach (296) und (292) ist der Anteil = A =’ (Mi Fr m 17 dieser Spannungsdyade 8 als Oberflächenspannung zu bezeichnen und es ergibt sich b=aVx(ba,%o 9%), worin a= R/k&; co — h S22)- Nach 295) folgt 6=aV x (b,Vx 2. — 5VX 2,) worin ı bh =hba, undkb = ha. Diese Gleichung entspricht genau der Gleichung (294) und damit ist die Oberflächenspannung erklärt. Es folgt unter anderem: wenn zwei verschiedene Phasen (zum Beispiel Flüssigkeit und ihr Dampf) in einer scharfen Oberflächenschicht aneinandergrenzen, welche Öberflächenspannung zeigt, so sind die thermodynamischen Potentiale derselben im Ruhefalle nicht genau gleich. 25. Theorie der Gravitation. 157. Aus dem geschlossenen System von Differentialgesetzen meiner Theorie ging die erste Nahewirkungstheorie der Gravitation hervor. Aus Verwandlungsgliedern dieser Differentialgesetze, welche der Dichte proportional sind und den zugehörigen rotorisch-dyadischen Derivationen gehen Beziehungen von der Form (293) All 7% 7x 2 hervor. Falls y eine annähernd isotrope Variable, ferner d), =pundh=x ist, hat der skalare Teil dieser Beziehung die Form 297) ap = divVy der Poisson’schen Differentialgleichung des Gravitationsteldes, worin y das Gravitationspotential ist. Von prinzipieller Bedeutung ist, daß diese Gleichung nach meiner Theorie nur für den Ruhefall gilt und aus Nahewirkungs- und Differentialgesetzen folgt, welche für den allgemeinen Fall gelten. Das Poisson’sche Gesetz ist an sich kein Nahewirkungsgesetz. Es kann zu einem solchen nur durch Hinzufügung der Fluxion einer realen Variablen erhoben werden. Das Gravitations- potential y ist nach obiger Ableitung der Gleichung (297) eine reale physikalische Variable und es ist am natürlichsten, die totale Fluxion dieser Variablen dem Gravitationsgesetze (297) hinzuzufügen und es dadurch zu dem Nahewirkungsgesetze der Gravitation auszugestalten:! 1 VID 9. Er Ep div. 7. dt Denkschriften der mathem,-naturw. Klasse, 95. Band, 77 G. Jaumann, Physik der kontinuierlichen Medien. Die reale Variable y charakterisiert sich dadurch als das Gravitationspotential, daß in der Bewegungsgleichung ©) das Glied zu OÖ) PVYX auftritt. Dasselbe gibt an die Energiegleichung den Wert pv-\Vy ab, welcher zu der Divergenz eines Energieflusses pyd durch das Glied zu VIII) + ydivpv ergänzt werden muß, welches also dem Differentialgesetz VIII hinzugefügt werden muß. Man erhält so schließlich die allgemeine Form desselben: 1; VID) ap : + By divpp +25 —divaVy, [4 worin « ß und n Konstante sind.” Die Divergenz auf der rechten Seite dieser Gleichung fordert, daß der Energiefaktor derselben konstant, zum Beispiel gleich 1 ist. 158. Dann bleibt die durch das Verwandlungsglied dieses Gravitationsgesetzes bestimmte nicht umkehrbare Energieproduktion x? übrig, welche durch das gleiche und entgegengesetzte, in der Wärmegleichung auftretende Glied zu V,) — %D kompensiert werden muß. Hierin ist P=p—p, und p, die Dichte des Weltäthers. Es ergibt sich hierdurch eine spontane Wärmeproduktion aller dichten Körper, welche durch den neuen Energiefluß BES des Gravitationsfeldes vermittelt wird. Damit ist das Sonnenproblem gelöst, das heißt die Ursache der unerschöpflichen Sonnen- strahlung nachgewiesen. In bezug hierauf und auf die astronomischen Konsequenzen des Nahe- wirkungsgesetzes VIII) der Gravitation verweise ich auf die zitierte Abhandlung. Schließlich gestatte ich mir mitzuteilen, daß ich ein umfassendes Werk über die Physik der kontinuierlichen Medien abgeschlossen habe, welches unter dem Titel: »Einführung in die reine theoretische Physik« erscheinen wird. 1 Vergl. Jaumann, Feststellung einer Priorität in der Gravitationstheorie, Phys. Zeitschr. 15. (1914), p. 159. 2 Jaumann, Theorie der Gravitation, Diese Sitzber. 121 (1912), p. 95ft. SEO ISIS KOMMISSION FÜR OZEANOGRAPHISCHE FORSCHUNGEN RONENDSMEERE. NÖRDLICHE UND SÜDLICHE HÄLFTE 1895/96— 1897/98. BERICHTE DER KOMMISSION FÜR OZEANOGRAPHISCHE FORSCHUNGEN, EAPEDITION 8. M. SCHIFF „POLA“ IN DAS ROTE MEER NÖRDLICHE UND SÜDLICHE HÄLFTE 1895/96— 1897/98 ZOOLOGISCHE ERGEBNISSE XXX ASCIDIA PTYCHOBRANCHIA UND DICTYOBRANCHIA DES ROTEN MEERES VON Prof. W. MICHAELSEN (HAMBURG) MIT 1 TAFEL, 20 TEXTFIGUREN UND 1 KARTENSKIZZE VORGELEGT IN DER SITZUNG AM 10. JÄNNER 1918 Die vorliegende Abhandlung bildet den ersten Teil einer Bearbeitung der Ascidien des Roten Meeres und betrifft die Ordnungen der Piychobranchia und Diktyobranchia. Das mir zur Untersuchung vorliegende sehr reiche Material stammt zu annähernd gleichen Teilen aus 4 verschiedenen Samm- lungen: 1. der Ausbeute der K.k. österreichischen »Pola«-Expeditionen 1895/96 und 1897/98, an den verschiedensten Stellen des Roten Meeres gesammelt; 2. der Sammlung Hartmeyer’s 1901/02 vom südlichen Teil des Golfes von Su&s sowie von der Djobalstraße; 3. der Sammlung E. Bannwarth’s von Su&s 1912—1914 und schließlich 4. der Sammlung von Hemprich & Ehrenberg, leider ohne genauere Fundortsangaben. Dieses Material ist fast ausschließlich vom Strande aus im Flachwasser gesammelt worden. Ascidien aus größeren Tiefen fehlen gänzlich. Selbst die »Pola«-Expeditionen brachten keinen Ascidien- fund aus einem Schleppnetzzug in größerer Wassertiefe. Da von diesen Expeditionen zahlreiche Schleppnetzzüge in großen Tiefen ausgeführt wurden, wie aus der Liste der Molluskenausbeute ! zu 1 Sturany R., Lamellibranchiaten des Roten Meeres. in diesen Denkschr., LXIX. Bd., 1901. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 45. Bd. 1 2 W. Michaelsen, ersehen ist, so erscheint die Frage angebracht, ob in den größeren Tiefen des Roten Meeres Ascidien überhaupt fehlen. Es wäre denkbar, daß die Lebensbedingungen in den Tiefen dieses abge- schlossenen Beckens, etwa ein Mangel an Sauerstoff oder ein zu starker Salzgehalt, diesen Tieren nicht zusagten. Ein endgültiges Urteil über diese faunistischen Verhältnisse läßt sich aber wohl”noch nicht fällen. Unsere bisherigen Kenntnisse von der Ascidienfauna des Roten Meeres beruhen fast ausschließlich auf den Untersuchungen von Savigny und Hartmeyer, wie aus der folgenden Liste der Veröffentlichungen über die Roten Meeres-Ascidien zu ersehen ist. Die übrigen in dieser Liste auf- geführten Autoren, Forskäl, Ehrenberg, Keller und Michaelsen, haben meist nur ganz unzuläng- liche Angaben über einzelne Formen gemacht. Eine ausführliche Artbeschreibung findet sich nur bei dem letztgenannten dieser Autoren. Verzeichnis der Veröffentlichungen über Ascidien des Roten Meeres. 1775, Forskäl P., Descriptiones animalium avium, amphibiorum, piscium, insectorum, vermium; quae in itinere orientali observabit, Hauniae. Salpa sipho. m | SI (op) Forskäl P., Icones rerum naturalium quas in itinere orientali depingi curavit, Hauniae. »An Ascidia quadridentata L.«, ?Alcyonii sp. colore incarnato, Salpa sipho. 1810. 0), Savigny J. C., Tableau systematique des Ascidies, tant simples que composees; Paris. 1816, Savigny J. C.,, Memoires sur les animaux sans vertebres, II!, Paris (ins Deutsche übersetzt von Oken, in: Isis, 1820, I). - Cynthia momus, C. pantex, C. gangelion, C. pupa, C. dione, |Ascidia quadridentata, Forskäll, C. canopus, C. polycarpa, C. mytiligera |Ascidia conchilega Brug.|, C. solearis, C. cinerea, Phallusia sulcata |Alcyonium phusca Fors.|, Ph. nigra, Ph. arabica, Ph. turcica, Aplidium Tobatum, A. tremulum, A. efusum, Polyclinum saturnium, P. cythereum, P. isiacum, P. hesperium, P. uranium, Didemnum candidum, D. viscosum, Eucoelium hospitiolum, Botryllus rosaceus. 1828, Ehrenberg C. G., Symbolae physicae seu icones et descriptiones corporum naturalium novorum aut minus cognitorum quae ex itineribus per Libyam Aegyptum Nubiam Dongalam Syriam Arabiam et Habessiniam publico institutis sumpta, I, Berolini. Rhodosoma verecundunmn. 1883, Keller C., Die Fauna im Suezkanal und die Diffusion der mediterranen und erythräischen Tier- welt; in: N. Denk. schweiz. Ges. Naturw., XXVII. Ascidia (Ciona) intestinalis, Cynthia microcosmus? 1901, Hartmeyer R., Zur Kenntnis des Genus Rhodosoma Ehrbg.; in: Arch. Naturg., XVII, Beiheft. Rhodosoma verecundum Ehrenb. 1904, Michaelsen W., Revision der compositen Styeliden oder Polyzoinen; in Mt. Mus. Hamburg, XXI. Eusynstyela hartmeyeri. 1912, Hartmeyer R., Revision von Heller’s Ascidien aus der Adria, I. Die Arten der Gattungen Microcosmus, Cynthia, Styela, Polycarpa, Gymnocystis und Molgula; in diesen Denksch., \Vien, ARRX. Pyura spinosa Sluit. Ascidia Ptychobranchia und Dikiyobranchia des Roten Meeres. 3 1915, Hartmeyer R., Über einige Ascidien aus dem Golf von Sues; in: Sb. Ges. naturf. Fr. Berlin, 1915. Siyela canopus (Sav.), Ascidia cannelala (Ok.), A. savignyi, Phallusia nigra Sav., Ph. arabica Sav., Didemnum candidusm Sav., Polyclinum saturnium Sav. 1916, Hartmeyer R, Neue und alte Styeliden aus der Sammlung des Berliner Museums; in: Mitt. Zool. Mus. Berlin, VII 2. Polycarpa mytiligera (Sav.), P. ehrenbergi, Cnemidocarpa hemprichi. 1918, Michaelsen W., Die Ptychobranchen und Diktyobranchen Ascidien des westlichen Indischen Ozeans; in: Mt. Mus. Hamburg, XXXV. Pyura sansibarica Mich., P. momus (Sav.) f. /vpica, Symplegma viride Herdm. f. stuhlmanni Mich., Botryllus niger (Herdm.). Geographisches. In der folgenden Tabelle stelle ich sämtliche ausreichend charakterisierten Arten der Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres unter Angabe ihrer Verbreitung (+) und gege- benen Falles auch der Verbreitung verwandter Formen (a) oder der zu ihrer Artengruppe gehörenden Formen (—) zusammen. & k N d z & & N 3 7 ° te 4 =) cd . c Selena elle Ole @ Bemerkungen En NEE =|lsl2|..|2|2|2|el=|S|& Seeleaeelalelele|elelees aa een ee oleieiz ES = 51° |u.|2 = <= 2 © Ctenicella dione —+| . |?a]|?a ? aff. Ct. natalensis u. Ct. conchala Halocynthia spinosa - +|+ ala aff. 7. aurantium DK DOEMtER Se legal. ea ? afl. P. savignyi 7 G0 110 EV ee Ve a en a a ee nen aff. P. sansibarica 2, SWS So solo 5 la 0 |< = 9 |=#ll ol o || el o || o | e aff. P. gangelion P. momus : ig: St te a ti er: species ampla Microcosmus pupa . alslen —- tale eilie- ?= M. anchylodeirus M. exasperatus australis .| a| a + @\ o | ce je) o || o aff. M. e. typicus STEIN Canopus =... .| ii. |. — — |; 5 Si. canopus-Gruppe Cnemidocarpa margaritifera — Cn. hartmeyeri = Cn. hemprichi . 0 S- Se a la urerulie: Polycarpa mytiligera . + =. (ae 9 — P. mytiligera-Gruppe P. ehrenbergi . + = —=|—=|—| + — P. mytiligera-Gruppe P. polycarpa — ie elernullen P. anguinea suesana . SF o lo) ol oe] o aff. P. a. typica P. coccus . ale | Al alalal co aff. P. miniata u. ? P. tritonis P. steindachneri . E —+|la|. 21% $ 2 n d aff. P. mimiata u. ? P. tritonis Eusynstyela hartmeyeri . ?a? —+ — zen le. n A aff. ?, = ? En. tincla Symplegma viride — = = LE Botryllus niger —+ Zu || ? I —+ B. vosaceus . RE : + seele |= Rhodosoma verecundum. .|. |a|. h „| = || == |; 5 s — Gen. Rh.,, a näher verw. Ascidia cannelata are A. savignyi . a ao 6 Ela | ol oe Phallusia nigra... ..\+|+|+ . (EI » » 84 30 » » Sinai-Küste des Golfes von Akabah. or. (Boa ES » 838 37 » » Sinai-Küste des Golfes von Su&s Umm el Kyaman (U. el Jerman)27 51 » » 838 859 » >» Afrikanische Küste der Djobal- Straße. Gimsah-Bucht (Ghubbet ti Bimsalen. 2.0... 20..:.4207,88. >». 838 82 ». » Afrikanische Küste der Djobal- Straße. Berge. Millan men. re 27:98 ,» » 383 97 » » Sinai-Küste der Djobal-Straße. Besel Simatit (|. Senatin). .......27,..55 > » 84 42 » » Vor dem Eingang des Golfes von Akabah. Insel Scheduan (J. Shadwan) 27 30 » » 34 0 » » Mitten in der Djobal-Straße. BERENDIUB Sommer... 2 =... 13265015» » 383 88 » » Afrikanische Küste des nördl. Roten Meeres. BrcnBrnüdere 2 u, 026119 » aa 32» Mitten: im mördle Roten Meer. Sherm Habban (Sh. 'Abban) .26 6 > » 86 33 » » Arabische Küste des nördl. Roten Meeres. Daedalus-Riff (Abdul Kheesan)24 55 > » 85 51 » » Mitten im nördl. Roten Meer. Sherm Sheikh (Mersa Sheikh) 24 36 >» » 858 5 ».» Afrikanische Küste des nördl. Roten Meeres. W. Michaelsen, Port Berenice 23° 55’ nördl. "Br. 35° 27’ östl. L. Afrikanische Küste des nördl. Roten Meeres. Mersa Halaib DT, 386.38 » » Afrikanische Küste des mittl. Roten Meeres. fl Suös Akabah 5 =) =% [37 > m a5 m El Kyamı : [14 er 7 2) Gimsan-Bucht oe, 7 Se, % Ras Abu Somer g Ce % 7 % Die Bröde, Sherm Habban » Sherm Sheikh oa, > Port Berenice ib Mersa Halat Jiddah Raweyyah® =@Lith a Bel RT, Br 3 9 Jg .* D Ar & Massaua®& 2038, ns F % Insel Kamaran pGhuleifaka Aseidien-Fundorte N % a m“ = & im Roten Meer. ge» Raweyyah (Raveya) alla, onen Dr 112” sl. IL, Jiddah (Djeddah) 21926 > > OSLO Lith (Lid, Mamuret el Hamidje) 20 10 » la. > Ras Turfa Al a0) > > AD o > Massaua (Massawa) 15° 40 >» >» K89 Sl Afrikanische Küste des mittl. Roten Meeres. Arabische Küste des mittl. Roten Meeres. Arabische Küste des mittl. Roten Meeres. Arabische Küste des südl. Roten Meeres. Afrikanische Küste des südl. Roten Meeres. N Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. Insel Kamaran . . .....125°25 nördl. "Br! 42°°80’östl.L. Vor der arabischen Küste des südl.” Roten Meeres. Enulenfalkaen ee. en. » » 42 45 » » Arabische Küste des südl. Roten Meeres. Bab el Mandeb, nördl. Ausgang der Kleinen Straße. . . .12°40 » » 43° 20’ » » Vor der arabischen Küste des südl. Roten Meeres. Beschreibender Teil. Ich führe im folgenden beschreibenden Teil sämtliche zur Zeit feststellbaren Ascidia ptycho- branchia und A. diktyobranchia des Roten Meeres auf, auch diejenigen, die in den von mir unter- suchten Sammlungen nicht vertreten sind. Groß ist die Zahl der letzteren nicht. Die meisten ungenügend beschriebenen Arten älterer Autoren finden sich als mehr oder weniger fragliche Synonyme besser bekannten Arten zugeordnet. Ptychobranchıa. Fam. Molgulidae. Die Familie der Molguliden ist im Roten Meer, wie an der ganzen Ostküste Afrikas, sehr schwach vertreten. Bisher war Savigny’s Cynthia dione die einzige vom Roten Meer bekannte Art, zugleich die einzige ostafrikanische Art dieser Familie. Vor wenigen Jahren (1911) fand ich nun eine an anderer Stelle (l. c. 1918) erörterte zweite ostafrikanische Molgulide bei Durban in Natal, und zwar eine anscheinend der kapländischen Ctenicella conchata (Sluit.) nahestehende Form. Aus dem weiten Zwischengebiet ist auch jetzt noch keine Molgulide gemeldet worden, bezw. zu melden. Wenngleich die spärlichen älteren Angaben über ostafrikanische Asceidien durchaus kein Urteil über diese Ascidien- fauna gestatten, so gibt doch das vollständige Fehlen von Molguliden in dem mir vorliegenden sehr reichen Material aus dem Roten Meer zu denken; rechnen wir hinzu, daß in meinem wenn auch nicht reichen, so doch immerhin beachtenswerten Material von anderen Punkten der ostafrikanischen Küste nur ein einziges Molgulidenstück enthalten ist (die oben erwähnte natalensische Ctenicella), so möchte man die Spärlichkeit des Vorkommens von Molguliden im ostafrikanischen Gebiet für erwiesen er- achten. Dieser Schluß wäre aber voreilig. Die bis jetzt vorliegenden ostafrikanischen Materalien, ein- schließlich der aus dem Roten Meere, stammen fast ausschließlich aus der von der Brandungswelle bespülten Strandzone, in der fast nur festsitzende Tiere oder sich in widerstandsfähigem Boden- material verkriechende Tiere vorkommen. Die Lebensbedingungen der Strandregion entsprechen aber im allgemeinen nicht dem Charakter der Molgulidenmehrheit. Nur wenige Arten dieser Familie, so auch die beiden ostafrikanischen Formen vom Roten Meer und von Natal, sind festsitzend; die meisten Molguliden sind frei im Sand und Schlamm ruhiger Meeresteile steckende Tiere, die bei Sammlungen am Ebbestrand kaum erbeutet werden. Es muß demnach mit der Möglichkeit gerechnet werden, daß geeignete, bis jetzt in diesem Gebiet nur selten angewandte Sammelmethoden auch noch frei lebende Molguliden erbringen. Gen. Ctenicella Lac. Duth. 1914 Ctenicella, Hartmeyer, Diagn. Molgulid. Berlin. Mus., in: Sb. Ges. nat. Fr. Berlin, 1914, p. 17. Erörterungen über diese Gattung siehe unter Otenicella dionme! 8 W. Michaelsen, Ctenicella dione (Sav.). 1816 Cynthia dione Savigny, Anim. s. vertebr. IL}, p. 93, 153, Taf. VII, Fig. 1. 1822 Caesira diona, Fleming, Phil. Zool. II, p. 511. 1909 — dione (sp. inquir.), Hartmeyer, Tunicat., in: Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1324. 1908 — —. (sp. inquir.), Hartmeyer, Termin. Aseid., in Zool. Ann., III, p. 17. 1914 [Caesira, Ctenicella?] dione (sp. inquir.), Hartmeyer, Diagn. Molgulid. Berlin. Mus., in Sb. Ges. nat. Fr. Berlin, 1914, p. 3. In den vorliegenden Sammlungen nicht vertreten. Ältere Fundangabe: Rotes Meer, »fix&ee sur le sable etc.« (nach Savigny). Erörterung. Diese Savigny’sche Art, die älteste als Molgulide erkennbare Tunicate, wird von Hartmeyer (l. c. 1909, p. 1324) und Ritter! als species inquirenda behandelt, meiner Ansicht nach nicht ganz mit Recht. Die von klaren, wenn auch etwas schematischen Abbildungen begleitete Savigny- sche Beschreibung ist für ihre Zeit als recht gut zu bezeichnen, jedenfalls besser als viele moderne Ascidien-Beschreibungen. Sie enthält zwar einige Lücken; wollte man aber alle mit geringen Beschreibungslücken behafteten Arten als species inquirendae beiseite stellen, so würde von den durch Hartmeyer im »Bronn, Kl. Ordn. Tierr.« zusammengestellten »sicheren Arten« noch ein sehr großer Teil zurückgestellt werden müssen. Leider herrscht eine Meinungsverschiedenheit in der Beurteilung des Kiemensackes von Cynthia dione Sav., jenes Organs, dessen Struktur die Hauptrolle bei der Ent- scheidung über die Zugehörigkeit zu den Gattungen Molgula und Ctenicella spielt. Ich meinerseits stimme hierbei im Gegensatz zu Hartmeyer mit Huntsman” überein, der in Savigny’s Cynthia dione eine Ctenicella-Form mit dem typischen Kiemensack dieser Gattung sieht. Hartmeyer's Einwurf (l. c. 1914, p. 3), daß die in Frage kommende Zeichnung Savigny’s (l. c. 1816, Taf. VII, Fig. 1f) nicht eindeutig sei, daß man aus dieser Zeichnung ebensowohl lange, spiralig gebogene Kiemenspalten wie in Querreihen angeordnete gerade Spalten herausdeuten könne, trifft meiner Auffassung nach den Kernpunkt der Frage nicht. Auch in dem typischen Ctenicella-Kiemensack bilden die Kiemenspalten der Faltentrichter * Spiralen. Es sind dies zwar keine glatten Kreisspiralen, wie meist, wenn auch nicht immer, bei Molgula, sondern Polygonspiralen, deren Umgang sich aber mit der größeren Zahl der Polygonseiten der Kreisform nähert, zumal, wenn nun noch die Polygonseiten etwas gebogen sind, wie es auch bei typischen Ctenicella vorkommt. Das Wesentliche dieser Ctenicella-Polygonspiralen liegt meiner Ansicht nach darin, daß sie durch eine bestimmte Zahl von Quergefäßen regelmäßig geteilt sind, und zwar ist diese Zahl der Teilstücke eine Potenz von 2, nämlich 4, 8 oder 16. Die von den gleichen Quergefäßen begrenzten nebeneinander liegenden Kiemenspalten — je einer Polygonseite ent- sprechend — bilden eine Fortsetzung der von den gleichen Quergefäßen auf den Faltenzwischenräumen begrenzten Kiemenspaltenreihe. Infolge einer Zusammenpressung der Kiemensackfalte können unter Umständen auch die Polygonspiralen mehr oder weniger spitzwinklig gerundet — rhombisch zusammen- gedrückt — sein, so daß die an einer Seite der Kiemensackfalte liegende Hälfte einer Polygonspirale eine sehr stumpfwinklige, der geraden Linie genäherte Figur bildet und die konzentrische Anordnung des Spiralsystems sich einer Parallellinien-Anordnung nähert, wie wir sie z. B. bei Styeliden finden. Bei dem Original der Cynthia dione scheint die Faltenpressung nur gering gewesen zu sein, daher die ausgesprochene Kuppelform der l“altentrichter und die deutliche Rundung der Kiemenspaltenlinien. Meist sind die Faltentrichter der Ctenicella-Formen einmal oder mehrmals gabelig geteilt, und dann verringert sich die Zahl der Polygonseiten, bezw. der Kiemenspaltenreihen bei jeder Gabelung auf die Hälfte, so von 16 auf 8 und von 8 auf 4. Manchmal auch bleiben die Faltentrichter einfach, und dann geht die 1 Ritter, Simple Ascid. Northeast. Pacifie., in: Proc. U. S. Nat. Mus., XLV, p. 434. 2 Huntsman, Ascid. Canada, in: Trans. Canad. Instit., IX, p. 141, 142. 3 Unter »Faltentrichter« verstehe ich das, was man sonst als »Infundibulum« bezeichnete, eine der trichterförmigen Ein- senkungen der Kiemensackwandung in der Tiefe der Kiemensackfalten. Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. ) Zahl der an der Basis der Falten an einem Faltentrichter vorkommenden Kiemenspaltenreihen unver- ändert bis an die Kuppen der Faltentrichter. Cynthia dione stellt ganz deutlich eine solche Form vor, bei der die Faltentrichter einfach sind und regelmäßig 16-teilige Kiemenspaltenumgänge besitzen, jederseits 8 Teilstücke oder Kiemenspalten an einem Halbumgang. In der Savigny’schen Figur, die eine Aufsicht auf die ventrale Breitseite der Falten darbietet und damit die ventralen Hälften der Polygonspiralen zur Ansicht bringt, kommt diese Teilung der Polygonspiralhälften in 8 Seiten, bezw. Kiemenspalten, sehr deutlich zur Anschauung. Beachtenswert ist übrigens noch bei Ctenicella dione die sehr geringe Zahl der inneren Längsgefäße, nämlich nur 14 an einer Kiemensackseite, je 2 an einer Falte (l. c. 1816, Taf. VII Fig. 1? und 1f; p. 155: »plis..tous bordes par de larges vaisseaux«). Dieser Charakter erinnert sehr an Hartmeyer’s Gattung Molgnlina (l. c. 1914, p. 8), bei der jedoch mit der Reduktion der Zahl der inneren Längsgefäße eine Ausglättung der Falten Hand in Hand geht, während bei Ctenicella, so auch bei Ct. dione, die Falten stark erhaben sind. Was die übrigen für die Sonderung von Cftenicella und Molgula (s. s.) in Betracht kommenden Organe anbetrifft, so schließt sich Of. dione in Hinsicht des Flimmerorgans und, wie mir scheinen will, auch in Hinsicht der Geschlechtsorgane eng an die typischen C£enicella-Arten an. Nach Hart- meyer (l. c. 1914, p. 3) soll der Bau der Gonaden gegen die Zuordnung von Cynthia dione zu Ctenicella sprechen. Das kann ich nicht einsehen. Zwar in Figur 1! und 1? der Savigny’'schen Taf. VII, Ansichten des Weichkörpers, bezw. des dorsalen Teiles desselben von der Außenseite, machen die durchschimmernden Gonaden (X) nicht den Eindruck von typischen Ctenicella-Gonaden. Das liegt aber wohl nur daran, daß in diesen Abbildungen nur ein Teil der Gonaden sichtbar ist. In der Fig. 1 jener Taf. VII, die eine linksseitige Gonade in voller Ausdehnung und von der Innenseite zeigt, tritt die typische Ctenicella-Gestaltung deutlich hervor, der distale Teil eines walzenförmigen, gegen das Mündungsende etwas verschmälerten Ovariums (s), dessen proximaler Teil von einer plattenförmigen Hode (X) überdeckt und rings überragt wird. Die einzige meiner Ansicht nach bedeutsame Abweichung der (ft. dione von der Organisation des’engsten Typenkreises der Gattung liegt in der Gestalt der Dorsalfalte, nach Savigny bei seiner -Molgulide »un feuillet tres simple« (l. c. 1816, p. 155, Taf. VII Fig. 1d), während sie im engen Ctenicella-Kreise am Rande gezähnt ist. Huntsman (l. c. 1912, p. 142) glaubt die Savigny’'sche Angabe auf einen Beobachtungsfehler (»due to faulty observation«) zurückführen zu sollen. Ich meiner- seits teile diese Ansicht nicht. Savigny’s Angaben sind im allgemeinen nachweislich sehr zuverlässig, und hier liegt eine durch klare Abbildung Klargestellte positive Angabe vor. Ich bin der Meinung, daß hier sehr wohl eine Abweichung vom Bau des engen Typenkreises vorliegen mag, weicht doch (f. hupferi (Mich.)! in gleicher Weise von jenem Formenkreise ab. Die Überlegungen bei der Prüfung der Savigny’schen Molgulide vermindern nicht den schon 1915 (l. c. p. 368) von mir geäußerten Zweifel an der Durchführbarkeit der Hartmeyer’schen engen Gattungssonderung. Es handelt sich bei den typischen Ctenicella-Arten ja zweifellos um eine Verwandt- schaftsgruppe. Aber die Übergänge von dieser engeren Gruppe zu den übrigen Gruppen (typischen Molgnla- und Molgulina-Arten) sind doch recht zahlreich und meiner Ansicht nach zumal auch sehr vielfältig. Eine reinliche Sonderung ohne Aufnahme vieler Ausnahmefälle in die Diagnosen erscheint mir kaum möglich. Vielleicht wäre es doch richtiger, diese verschiedenen offenbaren Verwandtschafts- kreise als »Gruppen«< zu behandeln, nicht als Gattungen, die einer schärferen diagnostischen Umschreibung bedürfen. 1 Molgula hupferi Michaelsen 1908, Molgulid. Mus. Hamburg, in: Mt. Mus. Hamburg, XXV, p. 199. — Clenicella hupferi, Michaelsen 1915, Tunic., in: Meeresfauna Westafrikas, I, p. 368. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Bd. w 10 W. Michaelsen, Fam. Pyuridae. Neuerdings hat Huntsman! es unternommen, die große Gattung Halocynthia (von ihm Tethyum genannt, von anderen früher als Cynthia und Pyura bezeichnet) in eine Anzahl kleinerer Gattungen zu zerlegen, und Hartmeyer? hat sich ihm hierin angeschlossen. Nur mit Vorbehalt folge auch ich diesen Autoren. Ich halte diese Frage der Zerlegung der Gattung Halocynthia, bezw. Tethyum s. ]., noch nicht für ganz spruchreif. Sie bedarf zur befriedigenden Lösung einer Durcharbeitung auf breiterer Grundlage, als sie Huntsman zur Verfügung stand, hat doch Huntsman im allgemeinen nur kanadische Formen berücksichtigt. Das Huntsman’sche Vorgehen bedeutet auch nicht eigentlich eine Aufteilung. der Gattung, sondern nur die Herausnahme einiger anscheinend markanter und zufällig in kanadischen Gewässern durch Arten vertretener Gruppen. Was soll nun aber mit den Arten geschehen, die nicht zu diesen 3 Gruppen, bezw. Huntsman’schen Gattungen gehören, und denen Huntsman durch seine eng gefaßten (meiner Ansicht nach, wenigstens was Pyura anbetrifft, viel zu eng gefaßten) Diagnosen den Gattungsnamen genommen hat? Hartmeyer faßt nach einer brieflichen Mitteilung? die Sache so auf, daß Boltenia und Tethyum (jetzt wieder Halocynthia zu nennen) als echte kleine Gattungen oder Untergattungen anzusehen seien, während alle übrigen Arten zu der weiten Gattung oder Untergattung Pyura zusammenzufassen wären. Die Gattung, bezw. Untergattung Pyura würde hiernach von der Huntsman’schen Fassung weit abweichen und eine Sammelgattung mit vielen negativen Charakteren sein, in der die verschiedensten Formen vereint wären. Da ich zur Zeit nicht in der Lage bin, die halbe Arbeit Huntsman’s zu einem befriedigenden Abschluß zu bringen, so fasse ich wie Hartmeyer die Gattung Pyura als später sinngemäß zu zerlegende Sammelgattung mit dem Typus Pyura chilensis Mol. auf, in der alle Arten der alten Gattung (Halo- cynthia, Tethyum, Pyura) s. |. mit Ausnahme der Arten, die in die engeren Gattungen Halocynthia (Tethyum) und Boltenia im Sinne Huntsman’s gehören, zu stellen sind. Gen. Halocynthia Verr. (s. s.). Wie oben dargelegt, fasse ich die Gattung Halocynthia jetzt auch in dem engeren Sinne Huntsman’s (= Tethyum, Huntsman 1912). Halocynthia spinosa Sluit. (Textfig. 4 a—e). 1776 »An Ascidia quadridentata L.«, Forskäl, Icones rer. nat. itin. orient.,p. 9, Taf. XXVII Fig. E. 1905 Halocynihia spinosa (nom. nud.), Sluiter, Tunic. Gravier Tadjourah, in: Bull. Mus. Paris, p. 112. 1905 — -—, Sluiter, Tunic. Gravier Tadjourah, in: Mem. Soc. zool. Fr., XVII, p. 16, Taf. II Fig. 8—-8a. 1909 Pyura spinosa, Hartmeyer, Tunic., in Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1341. 1912 — (Halocynthia) spinosa, Hartmeyer, Rev. Heller’s Ascid. Adria, II, p. 181. Fundangaben: Gimsah-Bucht; R. Hartmeyer, 11.—17. Jänner 1912 (4 Stücke). Insel Sinafir; Pola-Exp., 24. April 1896 (2 Stücke). Ras Abu Somer; Pola-Exp., 15. Februar 1896 (1 Stück). Port Berenice; Pola-Exp., 24. November 1895 (1 Stück). Jiddah (Djeddah); Pola-Exp., 7.—8. November 1895 (1 Stück). Ältere Angaben: Umm el Kyaman (Umm el Jerman), Gimsah-Bucht (nach Hartmeyer). 1 Huntsman, Ascid. Canada, in: Trans. Canad. Inst. IX, p. 135; u. Holosom. Ascid. Westcanada, in: Cont. Canad. Biol. 1906—12, p. 172. 2 Hartmeyer, Z. Nomenkl. Ascid., in: Zool. Anz., XLI, p. 190. 3 Es ist mir augenblicklich nicht gegenwärtig, ob Hartmeyer dieser Auffassung schon öffentlich Ausdruck gegeben hat. Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 11 Weitere Verbreitung: Golf von Aden, Französ.-Somali, Meteorklippen (»recif du Meteore«) (nach Sluiter). Diagnose: Größte Körperdimension bis etwa 42 mm. Bedornung der Körperoberfläche: Größere Hauptdorne, umgeben von einem Kranz von meist 5 oder 6 kleineren Nebendornen. Mündungsdorne: Gerade, 12/,—3 mm lange Dorne mit vielen, in zirka 3 Wirteln oder unregelmäßig gestellten Neben- dornen an den Flanken und zerstreuten winzigen, zahnartigen Stacheln an der Oberfläche. Innendorne auf dicken warzigen Erhabenheiten, ein meist größerer Hauptdorn und im Umkreise desselben eine größere Zahl (bis 13) schlankere Nebendorne. Kiemensack mit (9? oder) 10 Falten jederseits, X verkürzt und schmäler. Leber zweiteilig, zwei hintereinander liegende Querwülste mit dichter, regelmäßiger Längsfältelung. Längsfalten des cardialen Teils glatt, des pylorischen Teils mit je einer dichten Reihe von Leberzotten. Gonaden zweiteilig, mit zwei schornsteinförmig vorragenden Ausführapparaten. Erörterung: Obgleich die vorliegenden Exemplare in der Gestalt der Mündungsdorne und vielleicht auch in der Zahl der Kiemensackfalten in geringem Maße von der Originalbeschreibung abweichen, ordne ich sie der Halocynthia spinosa Sluit. zu. Die Gestalt der Mündungsdorne schwankt bei meinen Exemplaren etwas, so zwar, daß die Gestalt dieser Organe beim Sluiter’schen Material nur eine geringe Weiterführung der Variabilität derselben darstellt. Auch der Unterschied in der Zahl der Kiemensackfalten bleibt, falls tatsächlich vorhanden, innerhalb des Rahmens einer artlichen Variabilität. Zu FH. spinosa gehört zweifellos auch das Tier, das Forskäl (l. c.) als »an Ascidia quadridentata L.« bezeichnet hat. Einzelne Stücke der Pola-Expedition zeigen die gleiche eigentüm- liche, auf starker Ausstreckung beruhende Gestaltung der Siphonen, wie das von Forskäl abge- bildete Tier. Halocynthia spinosa gehört einer engeren Gruppe an, die nach der ältesten dazu gehören- den Art als 7. papillosa-Gruppe zu bezeichnen ist, und zu der außer A..spinosa und A. papillosa (Gunn.)! noch H. aurantium (Pall.)? H. pyriformis (Rathke)? und A. superba (Ritter)* gehören. Mir steht für eine vergleichende Untersuchung dieser Gruppe ein ziemlich reiches Material zur Verfügung: 1. verschiedene Stücke der H. spinosa Sluit. aus dem Roten Meer, 2. einige Stücke der A. papillosa (Gunn.) aus dem Mittelmeer (von Nizza, Neapel und Istrien), 3. einige FH. pyriformis (Rathke) von Tromss und von der Neufundland-Bank (Originale der Pyura pectenicola Mich.), 4. der von Hartmeyer (l. c. 1903, p. 197) erwähnte und mir freundlichst zur Verfügung gestellte einge- trocknete Mantel einer riesigen HA. aurantium (Pall.) von Nord-Japan und schließlich 5., ebenfalls von Hartmeyer übersandt, eines der von Ritter zu seiner Cynthia deani gestellten Stücke von Puget Sound, das ich aber für eine A. superba (Ritter) halte. In der Abgrenzung der Arten dieser engen Gruppe weichen Hartmeyer (l..c. 1903, p. 195) und Huntsman°sehr voneinander ab. Man mag Huntsman, der die verschiedenen Arten hauptsächlich nach der Zahl der Gonadenausfuhrgänge sondert, recht geben in der Trennung der von Hartmeyer verschmolzenen Formen A. pyriformis (Rathke) vom Nordatlantischen und Arktischen Ozean und FH. aurantium (Pall.) vom Nordpazifischen Ozean. Ich kann Huntsman aber nicht folgen in der Zusammenfassung sämtlicher pazi- fischer Formen. Huntsman spricht der Form der Körperoberflächen-Bedornung, die sehr variabel sein soll, eine besondere Bedeutung ab, und das ist meiner Ansicht nach nicht angängig, wenn man auch eine gewisse Variabilität gelten lassen muß. Ein Vergleich der mir zur Verfügung stehenden Formen 1 1765 Gunnerus (folgende Abh. in norwegischer Sprache). — 1767 Derselbe, Der Seebeutel, in Drontheim. Ges. Schr. III. — 1877 Cynthia papillosa, Heller, Unters. Tunic. Adriat. Mittelm., III, p. 249, Taf. II Fig. 9. 2 1887 Ascidia aurantium Pallas, Marina varia nov. rar., II, p. 240, Taf. VII Fig. 38. — 1903 Halocynthia aurantium (part.), Hartmeyer, Ascid. Arktis, in Fauna Arctica, p. 195. 3 1806 Ascidia pyriformis Rathke, Zool. Dan., IV, p. 41, Taf. CL, VI. — 1903 Halocynthia aurantium (part.), Hart- meyer, Ascid. Arktis, in: Fauna Arctica, p. 195. 4 1900 Cynthia superba Ritter, Some Ascid. Puget Sound, in: Ann. New-York Ac., XI, p. 590, Taf. XVII Fig. 1, Taf. XIX Fig. 16—18, Taf. XX Fig. 19. 5 1912, Huntsman, Holosomat. Ascid. West. Canada, p. 173. 12 W. Michaelsen, lehrt, daß diese Bedornung systematisch bedeutsam ist, zumal, wenn man die bisher bei fast allen Beschreibungen vernachlässigte Bedornung der in die Siphonen eingeschlagenen Zellulosemantel-Falte, die sogenannten Innendorne, sowie die besondere Bedornung an den Körperöffnungen, die soge- nannten Mündungsdorne, mit in Betracht zieht. Zweifellos ist die Bedornung der äußeren Körperober- fläche in gewissem Grade variabel. So stehen bei den Originalen meiner Pyura pectenicola,* die Van Name mit vollem Recht zu der atlantisch-arktischen Form stellt,” diese Dorne meist einzeln. Nur ganz vereinzelt finde ich jetzt bei einer Nachuntersuchung meiner Originale mehrere kleine Nebendorne im Umkreis eines der gewöhnlichen Dorne, der Hauptdorne, in einem Falle 5 solcher Nebendorne. Nun sind diese Stücke von der Neufundland-Bank sehr jung, nur etwa 10 mm lang, so daß man hier einen Jugendcharakter vermuten könnte. Diese Vermutung wird noch bestärkt durch die Untersuchung eines sehr kleinen, nur etwa 5 mm langen Stückes von Tromse, bei dem ebenfalls fast lediglich einzeln stehende, annähernd gleich große Dorne, nur ausnahmsweise einige wenige (höchstens 2?) kleinere Nebendorne in der unmittelbaren Nachbarschaft eines größeren Dornes gefunden werden. Andrerseits zeigt ein etwa 9 mm langes Stück von der Murman-Küste, also ein Stück, das noch etwas kleiner ist als die erwähnten Stücke von der Neufundland-Bank, bereits die typische Dornengruppierung der H. pyriformis. Man müßte also, wenn man die einfachere Form der Bedornung bei dieser Art als Jugendzustand deuten will, zum mindesten annehmen, daß sich der Alterszustand in sehr verschiede nen Altersstufen einstellt. Bei 7. papillosa, die vielfach in ausgewachsenen Exemplaren untersucht wurde, ist die einfachere Form der äußeren Bedornung, bei der sich nur vereinzelt ein oder einige wenige Nebendorne, nie ein Kranz solcher, an einen Hauptdorn anschließt, sicher typisch. Von den Ritter’schen Arten ist meiner Ansicht nach wohl nur Cynthia deani? mit Halocynthia aurantium zu vereinen, nicht aber Cynthia superba. Wie oben erwähnt, konnte ich ein Stück dieser Art unter- suchen, das Ritter irrtümlicherweise zu Cynthia deani gestellt hatte. Dieses Stück zeigt im allgemeinen eine Bedornung, wie sie für Halocynthia papillosa (Gunn.) charakteristisch ist, einzeln stehende Haupt- dorne, denen nur ausnahmsweise einige (bis 3) kleinere Nebendorne zugesellt sind. In der vorderen Körperpartie, in der Nähe der Körperöffnungen, kommen aber nicht selten auch größere Gruppen von Nebendornen vor. Hier findet man häufig 5 oder gar 6 Nebendorne im Kranz um einen Hauptdorn herumgestellt, und hierauf beruht wohl die Ritter’sche Zuordnung dieses Stückes zu Cynthia deani. Daß es sich hier bei der einfachen Bedornung nicht um einen Jugendzustand handelt, geht schon daraus hervor, daß das Original der C. superba mit einfacherer Bedornung ein Riesenstück ist. Es ist hauptsächlich ein anderer Umstand, der mich zur Sonderung von Halocynthia superba und A. aurantium (einschließlich Cynthia deani) führt, das ist die Gestaltung der Mündungsdorne und der Innendorne an der Zellulosemantel-Innenauskleidung der Siphonen. Diese sind bei dem von mir als 7. superba (Ritter) bestimmten Stück vom Puget Sound und bei der durch einen eingetrockneten Zeilulosemantel von Nord-Japan (auch von Hartmeyer als A. aurantium bestimmt) repräsentierten A. aurantium verschieden gestaltet (siehe unten!). In die folgende Beschreibung der einzelnen Organsysteme von H. spinosa mögen eingehendere Vergleiche mit den mir zur Untersuchung vorliegenden verwandten Formen eingeflochten werden. Beschreibung der H. spinosa. Die Körpergestalt ist mehr oder weniger regelmäßig, dick- eiförmig, wie das von Sluiter abgebildete Original (l. c. Taf. II Fig. 8), oder kurz-tonnenförmig, oder gedrungener, manchmal plump-kahnförmig, wobei der Egestionssipho wie ein kurzer plumper Schornstein in der Mitte, der ähnlich gestaltete, aber meist dickere Ingestionssipho am Vorderende der eingesenkten Rückenlinie liegt, während bei den gestreckten Formen der dicke Ingestionssipho, 1 Michaelsen, Pyuriden [Halocynthiid]. Naturh. Museum Hamburg, p. 262, Taf. II Fig. 16—19. 2 Zu Pyura aurantium (s. 1.) nach seiner Auffassung dieser Art, verschmolzen aus atlantisch-arktischen Tethyum pyri- forme (Rathke) und dem pazifischen 7. aurantium (Pall.) (s. s.). — Van Name, Simple Ascid. New England, p. 533. 3 1900, Ritter, Some Aseid. Puget Sound, p. 592, Taf. XVIII Fig. 2, 3, Taf. XIX Fig. 21—23. u 0 u „| VE a ne tt N N Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 13 mehr oder weniger scharf vom eigentlichen Körper abgesetzt, den vorragenden Pol bildet, und der Egestionssipho, mehr oder weniger weit vom Ingestionssipho divergierend, an der Rückenseite steht. Die äußeren Siphonen sind mehr oder weniger ausgestreckt, bei einigen Stücken so weit, daß die sonst im Innern der Siphonen liegende Partie der Innendorne ganz frei zu liegen kommt, und zwar auf der Abstutzungsfläche der Siphonen innerhalb des den Rand der Abstutzungsfläche besetzenden, zu einem Quadrat ausgezogenen Kranzes der Mündungsdorne Ein Stück mit derart weit ausge- streckten Siphonen, wie sie sich in dem Material der Pola-Expedition vereinzelt finden, lag auch der Abbildung Forskäl’s (l. c. 1776, Taf. XXVII Fig. 2) zugrunde. Dimensionen. Wie schon Hartmeyer feststellte, erreicht 7. spinosa eine viel bedeutendere Körpergröße als das Sluiter’sche Original, werden manche Stücke doch bis 42 mm lang, abgesehen noch von wurzel- oder stielartigen Fortsätzen. Die Körperoberfläche ist bei den kleineren Stücken im allgemeinen eben, so bei den Originalen der Art, sowie bei den Stücken von H. papillosa, H. pyriformis, H. superba und H. auran- tium, die mir vorliegen. Bei größeren Stücken von H. spinosa ist jedoch manchmal die ganze Körper- oberfläche durch quer verlaufende Furchen, Ringelfurchen, und dazwischen liegende wulstige Erhaben- heiten uneben gemacht. An den äußeren Siphonen setzt sich diese Querfurchung, bezw. Ringelung als gesonderte Siphonenringelung fort. Die Körperoberfläche ist im allgemeinen rein, jedoch bei einem großen Exemplar an einem großen Teil der rechten Seite mit einer krustenförmigen Didemnide be- wachsen. Die Körperöffnungen sind stets beide deutlich vierlappig, bezw. kreuzförmig eingeschnitten. Hierin liegt meiner Ansicht nach ein bedeutsamer Unterschied zwischen dieser Art und FH. papillosa; wenigstens bei den mir vorliegenden Stücken der letzteren Art hat die Egestionsöffnung stets die Form eines glatten Querspaltes, und das entspricht auch allen positiven Angaben über diese Art. Hartmeyer will auf Grund einer Angabe Heller's (l. c. 249: erstere [Ingestionsöffnung] stets vier- lappig, letztere [Egestionsöffnung] häufig querspaltig) diesen Charakter der 7. papillosa nicht als kon- stantes Merkmal (Unterschied gegen H. aurantium) gelten lassen. Aber aus Heller’s Angabe geht keines- wegs hervor, daß die Egestionsöffnung der H. papillosa, soweit sie nicht spaltförmig ist, nun kreuz- förmig, bezw. vierlappig sei. Es mögen Heller lochförmige oder ovale Egestionsöffnungen vorgelegen haben. Es bedarf jedenfalls noch einer positiven Angabe über die abweichende, nicht querspaltartige Gestalt der Egestionsöffnung bei einigen FH. papillosa. Bedornung der Körperoberfläche: Die Bedornung der äußeren Körperwand besteht bei H. spinosa aus durchschnittlich etwa 0:4 mm langen, schlank kegelförmigen Hauptdornen, die von einem Kranz durchschnittlich etwa halb so langer Nebendorne, im Maximum 7, umstellt sind. Jede Dornengruppe steht auf einer warzenförmigen Erhabenheit der Körperoberfläche. Die Zahl der Neben- dorne in einer Gruppe entspricht nach meinen Befunden nicht genau den Angaben Sluiter’s und Hartmeyer's, insofern sie vielfach geringer als 5, häufig nur 3 und manchmal noch weniger beträgt (nach Sluiter »5 ä 7«, nach Hartmeyer 5—7 [selten mehr als 5]). Die Sechszahl der Nebendorne ist bei meinem Material nicht gerade selten. Mündungsdorne (Textfig. 4a4a—d): Die größeren Dorne im Umkreis der Körperöffnungen sind in gewisser Hinsicht variabel, im allgemeinen viel plumper, als sie von Sluiter dargestellt worden sind (l. c. Taf. II Fig. 8 und 84); doch zeigen manche Stücke gewisse Hinneigungen zu dieser Gestaltung, so daß sich dieselbe nur als ein bei keinem meiner Stücke erreichtes Extrem der Varia- bilitätenreihe darstellt. Bei mittelgroßen Stücken sind die Mündungsdorne etwa 1?/,—3 mm lang und dicht über der Basis etwa !/, mm dick. Die Maximalangabe (3 mm Länge) bezieht sich auf die Sluiter’sche Originalangabe. Der längste bei meinem Material beobachtete Mündungsdorn war ungefähr 21/, mm lang. Die Mündungsdorne sind gerade gestreckt, im allgemeinen ziemlich plump, am Ende des distalen Viertels noch etwa ?/, so dick wie an der Basis. Manchmal sind sie seitlich abgeplattet und erscheinen dann (Textfig. 4b) in der Kantenansicht viel schlanker als in der Flächenansicht. Ich 14 W. Michaelsen, vermute, daß die Abbildung des anscheinend sehr schlanken Mündungsdornes vom Sluiter’schen Original (Textfig. 4a und. Sluiter, I. c. Taf. II Fig. 8d) eine solche Kantenansicht darstellt. Sehr charakteristisch, aber nach Zahl und Anordnung sehr variabel, erscheint die Ausstattung der Mündungs- dorne mit Nebendornen. Die Nebendorne sind schlank kegelförmig bis klauenförmig, durchschnittlich etwa 0'3 mm lang, ziemlich frei schräg abstehend. Ihre Zahl schwankt nach meinen Beobachtungen zwischen > und 28 (Textfig. 4b und 4d). Die geringen Zahlen des Minimalfalles und der ihm nahestehenden Fälle sind jedoch selten. Immerhin genügen sie, um die Sluiter’sche Originalangabe (11 Neben- dorne an dem abgebildeten Mündungsdorn) in die Variabilitätsreihe einzuschließen. Bei regelmäßigerer Anordnung (Textfig. 4c) stehen die Nebendorne in 2—4 ungefähr gleich weit voneinander entfernt liegenden Wirteln. Diese Anordnung erfährt jedoch häufig Störungen. Die Wirtel zerreißen einseitig und werden durch Verzerrung zu einem Spiralumgang, oder sie teilen sich in verschieden hoch stehende Halbwirtel, oder sie lösen sich fast ganz auf und gehen in eine zerstreute Stellung der Nebendorne über, bei der. nur einige in kleinen Querreihen verbleibende Nebendorne noch an die ursprüngliche Wirtelanordnung erinnern (Textfig. 4d). Bei Abnahme der Zahl der Nebendorne erfahren auch die Wirtel eine Reduktion, u. zw. im Extrem bis auf die. Zweizahl, bei der also die Nebendorne gegenständig angeordnet erscheinen. Der von Sluiter abgebildete Mündungsdorn (Textfig. 4 a) stellt demnach den Fall dar, bei dem 3 Wirtel der Nebendorne auf die Zweizahl zurückgeführt sind, während sich der 4, basale fünfzählige Wirtel in zwei Teile mit 2 und 3 Einzeldornen gespalten hat. Bei meinem Material, soweit es daraufhin untersucht wurde — ich habe natürlich nur einen ganz geringen Teil der Mündungsdorne näher untersuchen können —, zeigte nur der Mündungsdorn mit Minimal- zahl der Nebendorne (Textfig. 4b) eine gegenständige Anordnung von Nebendornen, u. zw. nur in dem distalen der beiden Wirtel. Außer diesen Nebendornen zeigen die Mündungsdorne noch eine Besetzung mit weitläufig zerstreuten winzigen, schmalen, im Profil ziemlich plump erscheinenden Zähnchen, deren Spitze distalwärts übergeneigt ist, und deren obere Kante als Längsrippe noch eine Strecke basalwärts am Mündungsdorn herabläuft. (Sluiter hat diese leicht zu übersehenden Zähnchen nicht erwähnt; doch glaube ich annehmen zu dürfen, daß sie auch an dem Originalstück vorhanden sind.) Interessant schien mir eine Vergleichung dieser Mündungsdorne der H. spinosa mit denen der anderen Arten dieser Artengruppe. Ein Exemplar der H. papillosa von Istrien hat schlank kegel- förmige Mündungsdorne von etwa 2'6mm Länge und 0'2 mm Dicke an der Basis (Textfig. 5 a). Diese Mündungsdorne entbehren eigentlicher Nebendorne, wie sie für A. spinosa charakteristisch sind, gänzlich und tragen nur ziemlich gleichmäßig über die ganze Oberfläche zerstreut sehr kleine, schlank kegelförmige Zähnchen, die der Oberfläche des Mündungsdornes so eng angeschmiegt und ange- wachsen sind, daß nur ihre distalwärts zeigende Spitze spitz schuppenartig schwach absteht, während ihre Außenkante als Längsrippe ziemlich weit basalwärts am Mündungsäorn herabläuft. Diese Spitzchen sind zweifellos den zerstreuten Spitzchen an den Mündungsdornen der F. spinosa homolog. Für die Untersuchung der A. pyriformis diente mir vor allem ein ungefähr 32 mm langes und fast ebenso dickes Exemplar von der Murman-Küste. Auch FH. pyriformis besitzt, wie ich bereits früher ! festgestellt habe, vergrößerte, borstenförmige Mündungsdorne, die jedoch bei weitem nicht die Größe homologer Organe von FH. spinosa und H. papillosa erreichen. Ein Mündungsdorn meines arktischen Untersuchungsobjektes (Textfig. 2a), der HF. pyriformis von der Murman-Küste, ist nur etwa 0°7 mm lang bei einer basalen Dicke von etwa 0'12 mm. (Ein Mündungsdorn des sehr kleinen Stückes von der Neufundland-Bank (Pyura pectenicola) war nur 0:39 mm lang). Während die Bedor- nung der äußeren Körperoberfläche von A. pyriformis der von H.spinosa ähnelt, gleichen die Mündungs- dorne in Gestalt und Bedornung mehr denen von A. papillosa, insofern keine eigentlichen Nebendorne vorkommen, sondern nur zerstreute, distalwärts geneigte Spitzchen; doch sind diese Spitzchen 1 Als Pyura peclenicola, 1. c. 1908, p. 264, Taf. II Fig. 18. Ascidia Ptychobranchia umd Diktyobranchia des Roten Meeres. Textfig. 1 bis D. [74 60 Mündungs- und Innendorne verschiedener Arten der Halocynthia papillosa-Gruppe; sämtlich Si Textfig. 1. H. superba (Ritter), nach einem von Ritter als Cynthia deani Ritter bestimmten Stück; = Mündungsdorn, b—d== Innendorne aus der äußersten, mittleren und innersten Zone. Textfig. 2. H. pyriformis (Rathke), Stück von Tromsg; @— Mündungsdorn, b und e—=Innendorne der äußeren und. der innersten Zone. Textfig. 3. H. aurantium (Pall.), Stück von Nord-Japan; a—= fraglicher Mündungsdorn (Übergangsdorn?), b= fraglicher Mündungsdorn (äußerster Innendorn ?), c— Innendorn. Textfig. 4. H. spinosa (Sluit); a—d— Mündungsdorne, a des Originals von Djibouti (nach Sluiter), b eines Stückes von Jiddah, ce eines Stückes von Insel Sinafir, d eines Stückes von Gimsah-Bucht, e=Innendorn mit Nebendornen. Textfig. 5. H. papillosa (Gunn.), Stück von Istrien; = Mündungsdorn, b und c—=Innendorne der äußeren und der innersten Zone. 16 W. Michaelsen, verhältnismäßig größer und weiter abstehend als bei FH. papillosa, so daß sie gewissermaßen den Beginn eines Überganges zur Bildung eigentlicher Nebendorne darstellen. Von H. aurantiıwm konnte ich einen eingetrockneten Zellulosemantel, an dem noch die in den Ingestionssipho eingeschlagene Innenauskleidung mit den Innendornen hing, untersuchen (eines der Hartmeyer'schen Stücke von Nordjapan). Die äußere Bedornung, überall deutliche Hauptdorne mit einem Kranz von meist 5 oder 6 kleineren Nebendornen, gleicht der von H. pyriformis. Lange, deut- lich ausgeprägte Mündungsdorne konnte ich nicht auffinden, trotzdem der Mundrand anscheinend unverletzt war. Die am Rande der Körperöffnung liegenden Dorne (Textfig. 35) waren kaum größer als die zunächst liegenden Innendorne, nämlich etwa O°45 mm lang bei einer basalen Dicke von etwa 0:13 mm; sie können kaum als besondere Mündungsdorne angesprochen werden; doch fanden sich außerhalb des Randes einige etwas kürzere, kegelförmige, ungefähr 0:25 mm lange und 0:13 mm dicke Dorne, die an einer Seite unterhalb der Hauptspitze einige Nebenspitzen trugen (Textfig. 3 a). Diese Dorne machen den Eindruck, als bildeten sie einen Übergang von der Bedornung der Körper- oberfläche zu den etwas länglichen Innendornen (Heraufrückung der Nebendorne auf die Flanken des Hauptdornes). Vielleicht sind diese schräg kegelförmigen Übergangsdorne als Homologa von Mündungs- dornen anzusprechen. Einzelne ähnlich gestaltete Dorne an diesem Mundrand machten den Eindruck, als seien sie abgeschliffen; doch ließ sich das nicht genau erkennen. Es ist aber jedenfalls mit der Möglichkeit zu rechnen, daß ursprüngliche längere Mündungsdorne vorhanden waren, aber durch Abscheuerung zerstört worden sind. Für das Ritter’sche Material, das zu H. aurantium zu stellen ist (Cynthia deani Ritter), liegen leider keine Angaben über Mündungs- und Innendorne vor. An den Abbildungen zweier Exemplare der Cynthia deani (l. c. 1900, Taf. XVII Fig. 2, 3) ist keine Spur von Mündungsdornen zu erkennen. Das spräche für das Fehlen deutlich ausgeprägter, größerer Mündungsdorne bei dieser Art, stellt dies Verhältnis aber wohl ebensowenig sicher, wie das an- scheinende Fehlen an dem von mir untersuchten nordjapanischen Stück. Es bedarf also noch einer Feststellung hierüber. H. superba, deren Bedornung der Körperoberfläche (wie schon oben bestätigt) an 4. papillosa erinnert, aber in der vorderen Körperpartie sich der von AH. aurantium und H. spinosa nähert, besitzt sowohl an der Ingestionsöffnung wie an der Egestionsöffnung deutliche vergrößerte Dorne. Ritter erwähnt nur die atrialen Dorne, und auch in der Abbildung des 150 mm langen Originals (l. c. 1900, Taf. XVII Fig. 1) sind nur an der Egestionsöffnung solche Dorne von schätzungsweise 1 mm Länge zu erkennen. Ich vermute, daß bei diesem ÖOriginalstück die Mündungsdorne der Ingestionsöffnung eingebogen waren. Bei dem mir vorliegenden etwa 45 nm langen Stück bildeten” die Mündungsdorne (Textfig. 1a) am Rande jeder der beiden Körperöffnungen einen scharf ausgesprochenen Kranz von etwa 0:5 mm langen und an der Basis etwa 0'193 mm dicken kegelförmigen Dornen, die an ihrer Oberfläche einige wenige, winzige, eng anliegende Spitzchen, keine eigentlichen Nebendorne, tragen. Innendorne. Eine ganz besondere Form zeigt bei HF. spinosa die von Sluiter nicht erwähnte Bedornung der Oberfläche des Zellulosemantels innerhalb des Kranzes der großen Mündungsdorne, an dem meist in die Siphonen eingezogenen, manchmal auch herausgestreckten Teil des Zellulose- mantels, deren Elemente als Innendorne (früher Schuppendorne !) zu bezeichnen sind. Die Innen- 1 Diese Innen- oder Schuppendorne an der Innenauskleidung der Siphonen sind offenbar den Dornen der äußeren Körperoberfläche homonym, gehen sie doch häufig ohne schärferen Absatz in diese über. Daß die Innendorne häufig basal in eine schuppenförmige, verbreiterte und abgeplattete Partie auslaufen, beruht wohl hauptsächlich darauf, daß der ihnen zur Grund- lage dienende Zellulosemantel im Innern der Siphonen in diesen Fällen sehr viel dünner und zarter ist als der äußere Zellu- losemantel, an dem die Außendorne sitzen. Die Innendorne bedürfen demnach zu ihrer Befestigung meist einer viel breiteren Basis. Da jedoch in vielen Fällen eine derartige schuppenförmige Basalpartie den Innendornen fehlt, so halte ich die früher gewählte Bezeichnung »Schuppendorne« jetzt nicht mehr für anwendbar. Auch die Bezeichnung »Siphonaldorne«, an die gedacht werden könnte, halte ich nicht für praktisch, da sie auch auf die sogenannten »Mündungsdorne« am Rande der Körperöffnungen, | | | 2 a Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. UF bedornung ähnelt der Form, wie man sie in der Bedornung der äußeren Körperoberfläche findet, ohne ihr jedoch vollkommen zu gleichen. Es findet sich an der Zellulosemantel-Innenauskleidung der Siphonen auf gedrängt stehenden, durchschnittlich etwa 0°35 mm dicken warzenförmigen Erhaben- heiten im Umkreis eines auf der Kuppe stehenden Hauptdornes ein Kranz von zahlreichen Neben- dornen, vielfach deren bis 13 (Textfig. 4e). Diese Nebendorne sind im allgemeinen viel länger und schlanker als die Nebendorne bei der Bedornung der äußeren Körperoberfläche, manchmal fast so lang wie der dazu gehörende Hauptdorn. Es kommen auch häufig Unregelmäßigkeiten vor; so finden sich manchmal einzelne akzessorische Nebendorne innerhalb oder außerhalb des eigentlichen Kranzes, oder der Kranz löst sich in eine Spirallinie auf. Bei keiner der anderen Arten der hier erörterten Arten- gruppe habe ich einen derartigen Charakter der Innenbedornung gefunden, nämlich ein Zurückgehen auf die Art der Bedornung des äußeren Zellulosemantels, von der die Innendorne durch ganz anders geartete Mündungsdorne getrennt sind. Bei H. papillosa (Stück von Istrien näher untersucht) gehen die Mündungsdorne ohne scharfen Absatz in die dicht gedrängt und regellos an der Innenwand der Siphonen stehenden Innendorne (Textfig. 55 und c) über, indem sie schnell kleiner und weniger schlank werden, und zumal ihre Länge, wie die Zahl der an ihren Flanken sitzenden Spitzchen beträchtlich abnimmt. Die Gestalt der ‚Innendorne wird schnell klauenförmig (Textfig. 55). Mit der Zahl der an ihnen sitzenden Spitzchen nimmt aber nicht zugleich deren Größe ab, und da diese Spitzchen im Verhältnis zu den Innendornen etwas gedrungener werden und weiter abstehen, so nehmen sie mehr und mehr das Aussehen von Nebendornen an. Meist geht die Zahl dieser Spitzchen oder Nebendorne bis auf 2 zurück. Vielfach trifft man auch Innendorne mit nur 1 Nebendorn. Nur ganz innen, am tiefsten Grunde des Siphos, trifft man ganz einfache, klauenförmige Innendorne ohne Nebendorn an (Textfig. 5 c). Bei AH. pyriformis (Stück von der Murman-Küste näher untersucht), die in der Gestaltung der äußeren Zellulosemantel-Bedornung so sehr der A. spinosa gleicht, ähneln die Innendorne auffallender- weise mehr denen der H. papillosa. Die Mündungsdorne gehen bei H. pyriformis ohne Absatz, und zwar viel langsamer als bei A. papillosa, in die typische Form der Innendorne über, indem sie all- mählich kleiner und mehr klauenförmig werden. Ihre Flankenspitzchen nehmen an Zahl, nicht aber an Größe, ab und allmählich die Gestalt eigentlicher an einem Hauptdorn sitzender Nebendorne an (Textfig. 2 5). Schließlich, und zwar viel früher als bei A. papillosa, gehen die zuletzt mit nur wenigen Nebendornen ausgestatteten Innendorne bei H. pyriformis in einfach und schlank klauenförmige Dorne (Textfig. 2c) über, so daß eine Zone von beträchtlicher Breite lediglich mit solch einfachen Innen- dornen besetzt ist. Bei A. pyriformis findet ein Zurückgehen der Innenbedornung zur Gestaltung der Bedornung der äußeren Körperoberfläche nicht statt. Die Innendorne stehen ganz regellos und zeigen nicht die Spur einer Kranzanordnung von Nebendornen im Umkreis eines Hauptdornes. Bei H. aurantium (ausgetrockneter Zellulosemantel von Nordjapan) finden sich mäßig schlanke kegelförmige Innendorne von durchschnittlich etwa O4 mm Länge und O°1 mm basaler Dicke, die an den Flanken eine kleine Zahl winziger, eng anliegender oder schwach abstehender Spitzchen, keine eigentlichen Nebendorne, tragen (Textfig. 3c). Die Größe und die Gestalt der Innendorne ändern sich proximalwärts kaum; doch finden sich in der innersten Partie des Siphos einige kleinere einfache Dorne von etwa 0°25—0'35 mm Länge zwischen den normal großen. Bei H. superba gehen bei dem mir vorliegenden, zirka 45 mm langen Stück die Mündungsdorne ohne Absatz, aber schnell in die Innendorne über. Diese sind viel einfacher und kleiner als die Mündungsdorne, in der Mitte des Siphos nur etwa 0°16—0'12 mm lang, mehr oder weniger schlank kegelförmig, ganz einfach oder mit sehr wenigen kleinen Spitzchen an den Flanken oder an der Basis an der Kuppe der äußeren Siphonen, angewandt werden könnte. Ich bezeichne die Dorne an der Zellulosemantel-Innenaus- kleidung der Siphonen deshalb als »Innendorne«, im Gegensatz zu den »Mündungsdornen« und den »Außendornen« der äußeren Körperoberfläche. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 3 15 W. Michaelsen, besetzt (Textfig. 15). Die innersten Dorne nehmen noch an Größe ab, fand ich doch einige von nur etwa O'1O mm Länge. Diese sind stets ganz einfach (Textfig. lc und d). Die Innendorne stehen auch bei H. superba ganz unregelmäßig zerstreut, ohne die Andeutung einer Kranzanordnung, wie sie für H. spinosa charakteristisch ist. Färbung: Die lebenden Tiere der H. spinosa sind nach einer Angabe Hartmeyer’s leuchtend weinrot. Die Färbung der konservierten Tiere ist weißlich oder grau oder hell schwefelgelb, manch- mal mit bräunlichem Anflug. Der Zellulosemantel ist bei dem größten Exemplar ungefähr I—2 mm dick, fest lederartig, zäh und biegsam. Der Weichkörper haftet nur an den Körperöffnungen fest am Zellulosemantel. Der Innenkörper ist mit sehr kräftiger, von den Körperöffnungen ausstrahlender und unvermindert bis zum Endostyl hinreichender Längsmuskulatur ausgestattet, die sich nach unten in breite, schwach divergierende Bänder zeıteilt. Die Ringmuskulatur ist nur an den Siphonen und in ihrem nächsten Umkreis kräftig ausgebildet. Zahlreiche verschieden große Endocarpe sitzen an allen sonst freien Räumen des Innenkörpers. Die Mundtentakel sollen nach Sluiter fast gleich sein und nur 16 zählen. Mein näher unter- suchtes Exemplar hatte mindestens die doppelte Anzahl (zirka 34); auch waren sie an Größe sehr verschieden, im allgemeinen abwechselnd verschieden groß, aber nicht ganz regelmäßig abwechselnd, und die einer Ordnung unter sich wieder recht verschieden groß. Die kleinsten Mundtentakel sind einfach- und weitläufig-gefiedert, mit verhältnismäßig kleinen, stummelförmigen Fiedern. Die größten sind zweifach gefiedert, indem die verhältnismäßig kleinen, in zwei weitläufigen Zeilen stehenden, keilförmig plattgedrückten, dreiseitigen Fiedern 1. Ordnung ihrerseits einige wenige stummelförmige Fiedern 2. Ordnung tragen. Die geringe Zahl und Kleinheit der Fiedern haben die Mundtentakel meines Untersuchungsobjektes mit denen des Originals gemein. Das Flimmerorgan ähnelt bei meinem Untersuchungsobjekt dem des Originals; doch scheinen die eingerollten Enden des hufeisenförmigen, nach vorn offenen Flimmergrubenspaltes nicht ganz so eng eingerollt zu sein wie bei dem Original. In Bau des Kiemensackes scheinen bedeutsame Unterschiede zwischen meinem Stück und dem Original zu bestehen; doch bleibt es fraglich, inwieweit hier Variabilität und verschiedene Körpergröße (mein Untersuchungsobjekt ist 40 mm lang, das Original nur 28 mm) mitspielen. Das Original soll nur 9 Kiemensackfalten jederseits aufweisen, und die Falten I neben der Dorsalfalte sollen schmäler als die übrigen sein. Ich fand bei meinem Exemplar 10 Falten jederseits, von denen die mittleren am breitesten sind, während sie nach oben und unten an Breite abnehmen. Die obersten Falten I sind wie bei dem Original deutlich schmäler als die Falten II bis IX; aber noch weit schmäler als die Falten I sind bei meinem Stück die überzähligen Falten X neben dem Endostyl. Zugleich sind diese Falten X verkürzt, reichen sie doch vom Beginn des Kiemensackes kaum bis zur Mitte desselben. Trotzdem sind diese Falten X nicht rudimentär zu nennen in dem Sinne, wie diese Bezeichnung sonst gebraucht wird (für fast ganz flache, hauptsächlich durch Zusammen- drängung von Längsgefäßen markierte Falten). Es sind scharf zusammengefaltete, deutlich vorragende Blätter, mit einer beträchtlichen Zahl (zirka 9) Längsgefäßen. Die Zahl der Falten ist bei den Arten dieser Gruppe, wie Huntsman für #. aurantium (l. c. p. 174) nachwies, sehr variabel. So besitzt auch A. papillosa nach Heller (l. c. p. 250) 8 Falten jederseits, während Hartmeyer (le) 1903 p. 197) als Regel 9 Falten jederseits angibt, mit dem Zusatz, daß die neunte Falte teilweise rudimentär werden kann. Ich fand bei meinem Stück der H. papillosa von Istrien rechterseits sogar 10 Falten (linksseitig 9). Allerdings war diese Falte X sehr kurz, vom Beginn des Kiemensackes nur bis etwa zum Ende des vordersten Achtels der Länge der Endostyls reichend und mit nur 5 Längsgefäßen ausgestattet. Auch die Falten IX waren bei diesem Stück stark verkürzt und sehr schmal, rechterseits mit 14 Längsgefäßen und etwa bis zum Ende des zweiten Fünftels der Endostyllänge reichend, rn ur Bere 5 ax Ya an Ascidia Plychobranchia umd Dikiyobranchia des Roten Meeres. 19 linkerseits mit 10 Längsgefäßen und ungefähr bis zum Ende des vordersten Sechstels der Endostyl- länge reichend. Die Zahl der Längsgefäße ist auf den Falten meines Stückes der H. spinosa viel größer als bei dem Original. Bei diesem sollen sich auf jeder Falte (»sur chaque pli«) 10 Längs- gefäße finden. Ich kann kaum annehmen, daß Sluiter hiermit die Zahl der sämtlichen Längsgefäße an einer Falte meinte. Der Unterschied gegen mein Exemplar wäre gar zu groß. Vermutlich zählte Sluiter hierbei nur die auf der sichtbaren Oberseite der Falten verlaufenden Längsgefäße. Da aber die der Kiemensackwand angelegte Unterseite fast ebenso viele Längsgefäße trägt wie die Oberseite, so wäre die angegebene Zahl fast zu verdoppeln. Bei dem großen Stück von der Gimsah-Bucht fand ich folgende Zahlenverhältnisse der Längsgefäße: Die Unterseite der Falten trägt fast ebenso viele Längsgefäße wie die Oberseite. Die Längsgefäße der Faltenzwischenräume sind nicht deutlich von denen der Faltenoberseiten abzugrenzen und jedenfalls nur sehr gering an Zahl. Man könnte einigen Faltenzwischenräumen höchstens 2 Längsgefäße zuerkennen, doch auch bei diesen bleibt es fraglich, ob man sie nicht schon als auf der Falte verlaufend ansprechen soll. Nur die Räume zwischen der Dorsalfalte und den Falten I sind mit je 5 Längsgefäßen deutlich von den Oberseiten dieser Falten abzugrenzen. Ich fand bei meinem Untersuchungsobjekt linkerseits folgende Zahlenverhältnisse, wobei ich die fraglichen Längsgefäße nicht den Faltenzwischenräumen, sondern der Oberseite der ventralwärts folgenden Falte zuteile. Die Zahlen von den Faltenoberseiten würden bei anderer Anschauung zum Teil um 1 oder 2 verringert werden müssen. D. 5 (21 [9+12]) 0 (27 [13+14)) 0 27 [14+13]) 0 30 [16-+14]) 0 (28 [15+13]) 0 25 [13+12]) 0 (22 fii+11]) 0 (is [10+8)) 0 (15 [8+7]) 0 (8 [5+4]) 0 E. Die Quergefäße zeigen im allgemeinen drei verschiedene Dicken. Zwischen den sehr dicken 1. Ordnung stehen meist 7 sehr viel dünnere, die mit den ganz feinen parastigmatischen. der 3. Ordnung abwechseln. Die Größen und Anordnungsverhältnisse der Quergefäße zeigen aber sehr viele Unregelmäßigkeiten. Die Kiemenspalten sind lang gestreckt und liegen zu 5 oder 6, seltener zu 7 oder 8 in den breitesten Maschen. Die Dorsalfalte besteht aus einer dichten Reihe schlanker, fadenförmiger Züngelchen. Eine lockere Längsreihe etwas kleinerer, aber sonst ebenso gestalteter Züngelchen verläuft rechterseits parallel der Dorsalfalte. Diese akzessorischen Züngelchen stehen wenigstens zum größeren Teil am Ende von Quergefäßen 2. Ordnung; doch ist nicht jedes dieser Quergefäße mit einem Züngelchen ausgestattet, und andererseits war bei manchem Züngelchen der Zusammenhang mit einem Quergefäß nicht erkennbar. Eine derartige Bildung ist von Ritter bei A. aurantium (Cynthia deani Ritter), H. superba und H. papillosa nachgewiesen (1. c. p. 591, 593, 596 und Taf. XIX Fig. 17 und 23) und soll nach Ritter auch an Wagner's Abbildung von FH. pyriformis! erkennbar sein. Ich konnte bei meinem arktischen Exemplar dieser letzteren Art ebenfalls einige derartige akzessorische Züngelchen erkennen und habe sie auch bei dem von der Neufundland-Bank (Pyura pectenicola Mich,, 1. c. 1908, p. 266) geschildert. Am Darm der A. spinosa, der eine weit klaffende, gerade nach vorn gehende Schleife mit in weiter Krümmung nach oben-vorn abgebogenen End-Ästen darstellt, ist zunächst die Magenpartie bemerkenswert. Der Magen trägt an der dem Kiemensack zugewendeten Seite zwei dicht hinter- einander liegende, etwas schräg gestellte, nicht ganz umfassende Querwülste Der der Cardia näher liegende Wulst zeigt eine große Anzahl dicht gedrängt liegender schmaler Längsfalten (quer zur Richtung des Wulstes gestellt) mit ganz glatter First. Der dem Pylorus näher liegende Wulst zeigt ebensolche Längsfalten; doch sind deren Firste nicht glatt, sondern mit je einer Reihe schlanker Zotten besetzt, so daß der ganze Wulst dicht zottig erscheint und sich ohne weiteres als Leber aus- weist. Da Sluiter keine nähere Angabe über die Organisationsverhältnisse des Darmes macht, so 1 Cynthia nordenskiöldi Wagner, Wirbellosen Weißen Meeres, 20 W. Michaelsen, bleibt es fraglich, ob das Original in dieser Hinsicht mit meinem Stück übereinstimmt. Eine ähnliche, aber nicht ganz damit übereinstimmende Bildung fand ich bei dem näher untersuchten Stück von H. papillosa. Bei dieser Art ist aber der vordere Wulst kaum erhaben und sieht nur wie eine normale, durch enge Längsfältelung modifizierte Magenwandung aus, während der hintere Wulst, die eigentliche Leber, gar keine Längsfältelung besitzt, sondern nur auf glatter, stark aufgeblähter Wandung einen dichten und unregelmäßigen Zottenbesatz zeigt. Auch A. aurantium hat nach Huntsman eine aus zwei hintereinander liegenden verschiedenen Teilen bestehende Leber am Magen; doch erscheint es mir nach der Beschreibung und Abbildung (l. c. p. 175, Taf. XXI Fig. 3, Hep. 1 und 2) recht frag- lich, ob sie auch im feineren Bau mit der von H. spinosa übereinstimmt. Huntsman nennt »the second part«, die eigentliche Leber, »irregularly branched, the lobes rounded«. Sie mag ähnlich gestaltet sein, wie ich sie bei A. pyriformis von der Murman-Küste fand. Hier ist die eigentliche Leber ungefähr so lang wie breit, ein zu mehreren rundlich-polsterförmigen Vorwölbungen unregel- mäßig aufgeblähter Belag des Magens von blättriger Innenstruktur, der aber äußerlich keine Parallel- faltung und damit auch keine Parallelreihen-Anordnung der feinsten Leberanhänge erkennen läßt. Diese feinsten Leberanhänge sind keine dünnen, frei aufragenden Zotten wie bei FH. papillosa und “ H. spinosa, sondern mehr oder weniger längliche Bläschen, die nur wenig und mit einer Längsseite, wulstartig vorragen. Den oberen Teil des in Rede stehenden Magenorgans fand ich bei meinem Exemplar von H. pyriformis nicht besonders deutlich ausgebildet; doch mag er durch ungünstige Konservierung undeutlicher geworden sein. Er stellte sich als längsfältelige schwache Aufblähung dar, ungefähr so, wie ich es bei FH. papillosa fand. Die Gestalt des Afters mag bei meiner AH. spinosa dem Original (nach Sluiter »bord non d&coup&«) entsprechen. Bei meinem Stück ist der After quer- spaltig, breit-zweilippig; doch sind die Lippen nicht durch eigentliche Einschnitte, sondern nur durch eine Art Einfaltung abgesetzt. Die innere Lippe, an der mit dem Kiemensack verwachsenen Seite des Enddarmes, ist gerade vorragend, wulstig, glattrandig; die äußere Lippe ist etwas zurück- geschlagen, mit wenigen schwachen und nicht ganz regelmäßigen Einkerbungen, die jedoch vielleicht nur durch schwach faltenartige Vorwölbung der Zwischenpartien vorgetäuscht werden. Bei H. papillosa ist der Afterrand, wie ich bestätigen kann, in mehrere ziemlich schlanke Züngelchen zerschlitzt. Bei 7. aurantium soll er nach Huntsman (l. c. p. 175) in »12—18 irregular blunt lobes« geteilt sein. Ähnlich fand ich ihn bei meinem arktischen Exemplar der H. pyriformis,; doch beträgt hier die Zahl der sehr unregelmäßigen, sehr verschieden breiten und sehr verschieden weit vor- ragenden, durch scharfe Einschnitte voneinander gesonderten Afterrandlappen viel weniger als bei Huntsman’s A. aurantinm, nämlich nur 6. Bei meinem Exemplar von der Neufundland-Bank (Pyura pectenicola, 1. c. p. 266) ist der freie Teil des Afterrandes ungelappt. Die Gonaden zeigen bei dem näher untersuchten Stück von H. spinosa eine Eigentümlichkeit, die ich nur als Abnormität ansehen kann. Es findet sich nämlich rechterseits keine Spur von Geschlechtsorganen, während sie linkerseits ganz normal ausgebildet sind. Man sieht linkerseits zwei wohl ausgebildete Ausführapparate schornsteinartig den oberen Rand des zurücklaufenden Darm- schleifen-Astes überragen. Nach unten gehen diese Ausführapparate in je einen polsterförmigen Gonadensack über. Der hintere Gonadensack verbreitert sich nach unten, der vordere wird bald undeutlich (entleert?). Ich vermute, daß diese beiden Gonadensäcke wie bei H. papillosa unten mit- einander verwachsen. Bei dem Original sollen die Gonaden an jeder Seite eine gelappte Masse dar- stellen. Aus dieser Angabe ist leider die eigentliche Zahl der Geschlechtsapparate, die bei der nach- träglichen Verwachsung der Gonadensäcke nur nach der Zahl der Ausführapparate zu bemessen ist, nicht erkennbar. In der Zahl der Geschlechtsapparate (2 jederseits) scheint 7. spinosa zusammen mit H. papillosa das Minimalextrem der Gruppe zu bilden, während A. pyriformis — ich fand bei meinem arktischen Exemplar die angegebenen Zahlen (6 links, 4 rechts) bestätigt — das Maximalextrem und H. aurantium mit 3 Geschlechtsapparaten jederseits eine Zwischenstufe darstellt. uch u Ascidia Piychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 21 Geographische Beziehungen: Die Verbreitungsverhältnisse der A. papillosa-Gruppe scheinen mir nicht so einfach zu sein, wie Hartmeyer (Rev. Heller's Ascid. Adria p. 182) sie annimmt, indem er von hypothetischen Stammformen im tropischen indischen Ocean einerseits eine Verbreitung nach Westen (Somaliküste-—Rotes Meer—Mittelmeer [Y7. spinosa—-H. papillosa]), andrerseits eine Verbreitung nach Osten (bis in den nördlichen Pazifischen Ozean und von hier weiter durch das Beringsmeer [H. aurantium) wiederum in östlicher Richtung über Grönland, mit einer dem Labrador- strome folgenden südlichen Abzweigung an die Ostküste von Nordamerika und Spitzbergen bis an die‘ Küste des arktischen Norwegens [H. pyriformis]) ableitet. Zustimmen muß ich Hartmeyer aller- dings in der Annahme, daß die atlantisch-arktische Form (FH. pyriformis) ein Entwicklungs- und Verbreitungsextrem darstellt, das von der Mittelmeerform (H. papillosa) sich weit entfernt. Doch möchte ich nicht annehmen, daß sich diese Mittelform durch Vermittlung der Rotmeeres-Form (H. spinosa) an die pazifischen Formen (FH. aurantium und H. superba) anschlösse, steht die FH. papillosa doch anscheinend der ostpazifischen ZH. superba näher als der FH. spinosa vom Roten Meer. Auch die Form des nördlichen Indischen Ozeans und Australiens, 7. crinitistellata (Herdm.), ist wohl kaum als Vermittlerin zwischen den pazifischen Formen und denen des Mittelmeeres und des Roten Meeres anzusprechen, bildet sie doch anscheinend mit H. roretzi von Japan zusammen einen Sonderzweig. Ich meinerseits glaube, daß wir den Pazifischen Ozean als den Entwicklungsherd dieser Formen- gruppe ansehen müssen, denn hier laufen alle erkennbaren Verwandtschaftsbeziehungen zusammen: H. aurantium— pyriformis (pazifisch—arktisch—nordatlantisch), 7. aurantium—spinosa (pazifisch—nord- afrikanisch), H. superba—papillosa (pazifisch—mediteran), A. roretzi—crinitistellata (pazifisch—indisch— australisch). Vermutlich kommen für die Verbreitung dieser Formen ganz andere Wege in Betracht, als die jetzige Konfiguration von Kontinent und Meer sie darbietet. Meiner Ansicht nach stellt die Besiedelung des Golfes von Aden mit dem Roten Meer und des Mittelmeeres die sekundär genäherten Endpunkte einer dichetomischen Verbreitung dar, die vom Pazifischen Ozean westwärts ging, aber den Indischen Ozean gar nicht berührt zu haben braucht. Gen. Pyura Mol. (s. strictiore). 1900 Pyura (part., ausschließlich Gen. Bollenia Huntsman 1912 und Gen. Teihyum Huntsman 1912), Hart- meyer, Tunic., in: Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1335. ; Ich habe oben, unter der Erörterung zur Fam. Pyuridae, meine Ansicht über die Aufteilung der alten weitumfassenden Gattung Halocynthia (Tethyum, Pyura) s. I. dargelegt. Nach der dort auf S. 10 angenommenen Fassung der Gattung Pyura (s. strictiore) gehören ihr sämtliche aus dem Roten Meer bekannten Arten der alten Gattung Halocynthia (= Cynthia, Tethyum, Pyura) (s. 1.) mit Ausnahme der oben erörterten Halocynthia spinosa Sluit. an. Pyura pantex (Sav.). 1816 Cynthia pantex Savigny, Mem. Anim. s. vertebr., II1, p. 90, 146, Taf. VI Fig. 3. 1891 Cynthia pantex, Herdman, Rev. Class. Tunie., p. 577. Non 1885 Cynthia pantex, Roule, Rech. Ascid. simpl. Provence, p. 174. 1909 Pyura pantex, Hartmeyer, Tunic., in: Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1340. 1912 Pyura pantex, Hartmeyer, Rev. Heller’s Ascid. Adria II, p. 185. Fundangaben: Umm el Kyaman (Umm el Jerman); R. Hartmeyer, 18—20. Jän. 1902 (1 Stück). Räs Abu Somer; Pola-Exp., 15. Febr. 1896 (3 Stücke). Gimsah-Bucht; R. Hartmeyer, 11.—17. Jänner 1902 (mehrere Stücke). Ältere Fundangaben: Rotes Meer (nach Savigny). Die Sammlung der Pola-Expedition und die Hartmeyer’sche Sammlung enthalten eine Pyura- Art, die mit Sicherheit als P. pantex (Sav.) bestimmt werden kann. P. pantex stellt sich nach Unter- suchung dieser Stücke als eine wohl zu charakterisierende Art dar, die nicht mit der P. savignyi 22 W. Michaelsen, (Phil.)! aus dem Mittelmeer und von West-Europa (Cynthia pantex Roule, 1. c. 1885, p. 174) identisch ist. Schon Hartmeyer stellte 1912 (l. c. p. 185) die Richtigkeit der Roule’schen Annahme in Frage. Ich kann die Savigny’sche Angabe über die Einzahl der Gonaden je einer Seite bestätigen. Da die : Savigny'sche Beschreibung lückenhaft ist, so gebe ich im folgenden eine ausführliche Diagnose und Beschreibung. Diagnose: Körper bis 54 mm groß, sitzend; Siphonen klein oder undeutlich. Körperoberfläche uneben, mit ziemlich unregelmäßiger Felderung, deren Maschenräume flach, pigmentiert sind. Körperöffnungen mehr als die halbe Körperlänge voneinander entfernt. Zellulosemantel sehr fest, zäh wie Sohlleder. Innendorne winzig, erkerförmig, mit halb-elliptischer, vorn breit offener Basis. Ingestionssipho mit muskulöser Ringfalte. Kiemensack mit 7 Falten jederseits, die mittleren breiter als die äußeren. Darm eine sehr weite, weit offene, gerade nach vorn gehende, das vordere Körperende fast erreichende Schleife Zn en Ze u) u Fa re u bildend. Leber mehrteilig; Teilstücke dick-polsterförmig und kurzästig-baumförmig; Leberzotten unregelmäßig gestellt. Geschlechtsapparate jederseits ein einziges Zwitterorgan mit einem dünnen, ziemlich stark gebogenen ausführenden Mittelstrang und beerenförmig daran sitzenden Geschlechtssäckchen, die im distalen Teil deutlich zweizeilig, proximal unregel- { mäßig angeordnet sind. Geschlechtsapparat der linken Seite ganz in der Darmschleife. Beschreibung: Die Körpergestalt ist ungestielt, ellipsoidisch oder mehr oder weniger unregel- mäßig, manchmal anscheinend in Anschmiegung an den verfügbaren Winkelraum stark verzerrt oder | stark abgeplattet. Äußere Siphonen sind manchmal deutlicher ausgebildet als weit voneinander 1 entfernt liegende, abgestutzt kegelförmige Hervorragungen, die ungefähr so lang wie an der Basis i breit sind. Vielfach sind aber äußere Siphonen nicht deutlich zu erkennen. - Bodenständigkeit: Die Tiere sind mit einem meist großen Teil der linken Seite oder der Ventralseite an Korallenäste oder Muschelschalen angewachsen. i Dimensionen: Das größte vorliegende Stück ist stark abgeplattet; seine drei Hauptachsen sind | 30, 20 und 8 mm lang. Nach Savigny sollen die «Tiere 27 bis 54mm groß sein (»Grandeur, 1 a 2 pouces«); seine Stücke waren also im allgemeinen größer als die meinigen. Die Körperoberfläche ist im allgemeinen sehr uneben, mit mehr oder weniger dick-polster- förmigen und wulstigen Erhabenheiten besetzt. Die Wülste haben vielfach eine Neigung zur Anord- nung parallel der Rückenlinie. Im feineren zeigt die. Körperoberfläche, zumal in den ebeneren Partien, eine ziemlich regelmäßige Felderung, beruhend auf nicht oder kaum erhabenen rundlichen Polstern oder Schildchen, die durch ein Netzwerk von Furchen voneinander gesondert sind. Die kleinen Polster oder Schildchen sind ganz flach; sie besitzen keine stärker vorragenden Kuppen oder gar Dorne. Die Körperoberfläche ist an vielen Stellen mit Fremdorganismen, Spirorben, Hydrozoen und krustenförmigen Ascidien besetzt, an anderen Stellen nackt und rein. Die Körperöffnungen sind meist sehr unscheinbar, beim Fehlen äußerer Siphonen kaum ohne, weiteres auffindbar, nur bei Tieren mit äußeren Siphonen deutlich in die Augen fallend. Sie sind wie schon Savigny angab, kreuzförmig. Ihre polsterförmig erhabenen vier Lappen sind bei der all- gemeinen Unebenheit der Körperoberfläche wenig auffallend. Die Körperöffnungen liegen um mehr als die halbe größte Körperdimension voneinander entfernt (nach Savigny: »£Ecartes«). Die Färbung ist im allgemeinen hellbraun. Bei genauerer Betrachtung erkennt man, daß die kleinen rundlichen, wenig erhabenen Polster oder Schildehen leuchtend braun sind, während das die Polster oder Schildchen sondernde Furchennetz bleich, gelblich weiß erscheint. Manchmal erstreckt - sich die bleichere Färbung auch auf den Rand der Polster oder Schildchen. Die größeren Originale Savigny’s besaßen wohl eine etwas hellere Färbung (»d’un jaune safrane, reticule par des sillons plus päles«). Diese an die besondere Struktur der Körperoberfläche gebundene Farbzeichnung ist besonders an den mehr ebenen Stellen der Körperoberfläche deutlich und scharf ausgeprägt. Sie 1 Cynthia savignyi Philippi, Rhopalea, ein neues Genus der einfachen Aseidien, in: Arch. Anat. Physiol, Med, 1843, p. 50. Ascidia Piychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 23 verleiht den Tieren das schon von Savigny geschilderte sehr charakteristische Aussehen, durch das sie sofort von den vielfach ähnlich gestalteten Wohnortsgenossen, zumal P. gangelion (Sav.), Siyela canopus Sav. und Microcosmus pupa (Sav.) unterschieden werden können. Der Zellulosemantel ist verschieden dick, stellenweise sehr dick, sehr fest und zäh wie Sohlleder, aber noch biegsam, im Schnitt weißlich, an der Innenfläche sehr hell rötlich perlmutter- glänzend. Die Innendorne an der Zellulosemantel-Innenauskleidung der Siphonen sind winzig, erker- förmig, etwa doppelt so lang wie breit (zirka 20 u lang und 101 breit) und distal fast so hoch wie breit, mit halb-elliptischer Basis. Der Weichkörper haftet meist ziemlich fest am Zellulosemantel. Er ist breit sackförmig. Die inneren Siphonen sind etwas deutlicher ausgeprägt als die äußeren, abgestutzt kegelförmig oder, bei undeutlichen äußeren Siphonen, mindestens warzenförmig. Der Innenkörper ist überall gleichmäßig muskulös. Die Muskelstränge sind regelmäßig angeordnet und gleichmäßig voneinander gesondert, aber im allgemeinen nur durch sehr schmale Zwischenräume voneinander getrennt. Endocarpe scheinen nicht vorhanden zu sein. Der Ingestionssipho zeigt an der Innenseite außerhalb des Tentakelträgers einen dicken muskulösen Ringwall, der ungefähr so hoch wie breit, im Querschnitt gerundet ist und wohl als Homologon eines Branchialvelums angesehen werden muß. Auch ein Atrialvelum und Artrial- tentakel sind vorhanden. Der Mundtentakelkranz besteht aus nicht ganz regelmäßig abwechselnd oder nach dem Schema 1, 3, 2, 3, 1 verschieden großen Tentakeln, deren Anzahl der Savigny’schen Angabe »24—28« entsprechen mag, bei kleinen Stücken aber vielleicht etwas geringer ist. Die Mundtentakel, selbst die größten der größeren Stücke, sind einfach gefiedert. Die Fiedern erster und einziger Ordnung sind ziemlich plump, kurz- und dick-säbelförmig. Auffallenderweise finden sich die größten Fiedern nicht an der Basis des Tentakels, sondern eine Strecke oberhalb der Basis. Von dieser Stelle der Maximalgröße nehmen sie basalwärts schnell, apikalwärts langsam an Größe ab. Das Flimmerorgan ist ein schwach erhabenes Polster, dessen Umriß sich nach der Linie des Flimmergrubenspaltes richtet. Der Flimmergrubenspalt ist eng geschlossen und bildet eine ziemlich einfache Linie, einen nicht ganz geschlossenen Kreis, dessen Enden sich in mehr oder weniger lange, einwärts oder auswärts gebogene Hörner fortsetzen. (Ein Stück stimmte genau mit der Angabe Savigny's: »ä deux spirales r&evolutees« überein, bei einem anderen waren die beiden Hörner in das Innere der Kreislinie hineingebogen.) Der Kiemensack ist annähernd symmetrisch gebaut, dorsal sehr lang gestreckt, so daß die Schlundöffnung ganz am Hinterende zu liegen kommt. Der Kiemensack trägt jederseits 7 wohl aus- gebildete Falten, deren mittelste die größte ist, während die drei oberen in der Reihe nach der Dorsalfalte wenig an Größe abnehmen und die drei unteren in der Reihe nach dem Endostyl hin beträchtlicher an Größe abnehmen. Es verlaufen 8 bis 21 Längsgefäße auf den Falten, 1 bis 3 auf den Faltenzwischenräumen. Ein näher untersuchtes Stück zeigte an einem Querschnitt durch die Mitte des Kiemensackes links folgende Anordnung der Längsgefäße: Links D. 2 (20) 3 (21) 3 (21) 1 (23) 2 (17) 3 (12) 3 (8) O0 E. Am Hinterende der Falten laufen die Längsgefäße in verhältnis- mäßig lange, abgebogene, tentakelartige freie Enden aus, die den hinteren Teil des Kiemensackes innen bärtig erscheinen lassen. Die Quergefäße sind nicht ganz regelmäßig nach dem Schema: 1 (s) 4 (1) 3 (1) 4 (s) 2 (s) 4 (s) 3 (s) 4 (s) 1 und stellenweise infolge abwechselnder Verdickung der Quergefäße 1. Ordnung sogar nach dem entsprechenden Schema noch höherer Differenzierung verschieden dick. Viele Maschen sind durch sehr feine sekundäre, parastigmatische Quergefäße geteilt. Die Kiemenspalten sind parallelrandig, ziemlich lang. Es finden sich bis 6 in den breiteren Maschen der Faltenzwischenräume, bis 12 in den verbreiterten Maschen unmittelbar neben dem Endostyl. 24 W. Michaelsen. Papillen sind am eigentlichen Kiemensack nicht vorhanden; doch finden sich zerstreut große abgerundet kegelförmige oder stummelförmige Papillen an den Seiten des Endostyls. Die Dorsalfalte wird durch eine einfache, sehr lange, ziemlich dichte, fast geschlossene Reihe schlank-kegelförmiger, tentakelartiger Züngelchen dargestellt. Diese Züngelchen stehen auf der First eines sehr breiten, an beiden Seiten gerippten Längswalles. Die Rippen des Längswalles scheinen zu den Züngelchen in Beziehung zu stehen, erreichen jedoch medial nicht sämtlich die First des Längs- walles und die Basis der Züngelchen. Der Darm liegt an der linken Seite des Kiemensackes. Er bildet eine sehr weite und weit geöffnete, gerade nach vorn gerichtete Schleife, deren Wendepol fast das Vorderende des Körpers erreicht, und deren End-Äste kurz abgebogen sind. Der Ösophagus ist kurz und verläuft quer, d. h. dorsoventral, um bald in den sich nach vorn umbiegenden, undeutlich abgesetzten, etwas dickeren Magen überzugehen, der die hintere Partie des vorlaufenden Darmschleifen-Astes bildet. Der Magen trägt eine mehrteilige Leber, deren erste Teilstücke auch den Ösophagus etwas überdecken. Das dem Pylorus-Ende des Magens nahe stehende letzte Teilstück ist größer als die übrigen und ragt meist entweder in das Lumen der Darmschleife hinein oder überdeckt die Innenseite (Kiemen- sackseite) des Magens. Die kleineren Leberteilstücke sind dick polsterförmig, unregelmäßig- und dicht-zottig. Das größere Pylorus-Teilstück der Leber gleicht einem kurz- und dickstämmigen, wenig- und breitästigen Baum. Die Kronen der einzelnen Äste sind voneinander gesondert aber aneinander- gedrückt; sie sind verschieden groß und ähneln im feineren den Polstern der kleineren Leberteil- stücke. Die Zotten dieser Kronen und der Polster stehen unregelmäßig und dicht gedrängt. Sie sind dick-oval, sackförmig oder abgerundet kegelförmig, wenig länger als dick und durchschnittlich etwa 130% dick. Der Mitteldarm ist meist nur wenig dünner als der Magen, in den distalen Teilen manchmal beträchtlich dünner. Der Enddarm ist kurz, deutlich vom Mitteldarm abgesetzt, zumal proximal, d. i. an seiner Basis, viel enger als der Mitteldarm und auch durch sein Aussehen, beruhend auf der beträchtlicheren Dicke seiner Wandlung, dem sehr dünnwandigen Mitteldarm, der seinen Inhalt deutlich durch die Wandung hindurchschimmern läßt, unterschieden. Der Enddarm ist distal etwas verengt oder fast trompetenartig erweitert (Kontraktionsunterschied). Der Afterrand ist durch zwei scharfe Einschnitte in zwei Lippen gespalten. Die Lippen sind bei gedehntem After breit und wenig vorragend, bei zusammengezogenem After schmal und stark vorspringend, im Profil zwei gleichschenkelig dreiseitigen Vorsprüngen ähnelnd, fast wie zwei Zähne aussehend. (Vielleicht beruht Savigny's Angabe: »Anus dentele« auf einem derartigen Aussehen.) Die beiden Afterlippen zeigen noch einige sehr schwache Einkerbungen, denen schwache Längsfurchen der Enddarmwandung entsprechen. Es scheint diese Einkerbung und Längsfurchung auf schwacher Fältelung zu beruhen. (Vielleicht mag sie bei größeren Tieren, wie sie Savigny vorlagen, stärker ausgeprägt sein und damit den Anschein einer Zähnelung verursacht haben, wie er der Savigny- schen Angabe entspricht). Die Geschlechtsorgane bilden jederseits einen einzigen Zwitterapparat (hauptsächlichster Unterschied von P. savignyi (Phil.), bei dem rechterseits zwei Geschlechtsapparate liegen. Der der linken Seite liegt vollständig innerhalb der Darmschleife und ist in Übereinstimmung mit dem beschränkteren Raum etwas kleiner als der der rechten Seite. Jeder Geschlechtsapparat besteht aus einem ziemlich stark gebogenen dünnen Mittelstrang, dem Ausführapparat, der in der Nähe der Egestionsöffnung ausmündet, und einer Anzahl kurz- und dick-sackförmiger Säckchen, die mit sehr - kurzen, dünnen Stielen, den Sonderausführgängen, am Mittelstrang sitzen. Ich zählte an einem mittel- großen Stück am Geschlechtsapparat der linken Seite 15 Säckchen, an dem der rechten Seite 24. Im distalen Teil des Geschlechtsapparates stehen die Säckchen ziemlich regelmäßig zweizeilig, in je einer Reihe an jeder Seite des Mittelstranges, der bei dieser Anordnung vollständig frei und offen- sichtlich liegt. Im proximalen Teil des Geschlechtsapparates ist die Anordnung der Gonaden- a nat te, Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 25 säckchen unregelmäßiger. Es liegen hier vielfach drei in einer Querlinie, manchmal sogar vier, und der Mittelstrang wird hier durch die in der Mitte der Querreihe liegenden Gonadensäckchen mehr oder weniger vollständig überdeckt. Die Abbildung Savigny's (l. c. 1816, Taf. VI Fig. 3) zeigt einen verhältnismäßig einfachen Geschlechtsapparat mit verhältnismäßig wenigen, großen Gonadensäckchen. Doch ist die charakteristische Anordnung der Gonadensäckchen in dieser Abbildung deutlich wieder- gegeben. Erörterung: P. pantex steht vielleicht der P. savignyi (Phil) aus dem Mittelmeer und von Nordwesteuropa, mit der Roule sie vereinte (l. c.), nahe. Sie weicht, wie schon oben bemerkt, durch die Einzahl ihrer Geschlechtsapparate von jener europäischen Form ab, bei der rechterseits zwei Geschlechtsapparate — deutlich an den gesonderten Ausführgängen erkennbar — zur Ausbildung gelangt sind. Auch ist die Zahl der Gonadensäckchen eines Geschlechtsapparates bei P. pantex geringer und ihre Anordnung anders, nämlich im distalen Teil des Geschlechtsapparates von P. pantex zweizeilig. Dadurch bleibt bei dieser Art der ausführende Mittelstrang hier unbedeckt, frei sichtbar, während er bei P. savignyi durch die weit zahlreicheren und unregelmäßiger angeordneten Gonadensäckchen überdeckt wird, so daß in situ kaum mehr als sein Ausmündungsende sichtbar ist. Im übrigen unterscheidet sich P. pantex auch durch die ganz flachen Maschenräume der Körperoberfläche von P. savignyi, bei der diese Maschenräume meist ziemlich stark, manchmal fast stumpf-kegelförmig vorragen. Pyura gangelion (Sav.). 1816 Cynthia gangelion Savigny, Mem. anim. s. vertebr., II, p. 147. 1905 Halocynthia gangelion, Sluiter, Tunie. Gravier Tadjourah (Somalie frang.); in: Bull. Mus. Paris, p. 102. 1905 Halocynthia gangelion, Sluiter, Tunic. Gravier Tadjourah (Somalie frang.); in Mem. Soc. zool. Fr., XVIII, p. 15, Taf. II Fig. 6a. 1909 Pyura gangelion, Hartmeyer, Tunic.; in Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1340. Fundangaben: Su&ös, am Strande; E. Bannwarth, 1914 und 1915 (6 Stücke, f. typica); Gimsah-Bucht; R. Hartmeyer, 11.—17. Januar 1902 (2 Stücke f. typica, 3 Stücke f. eutenta- culata). Umm el Kyaman (Umm el Jerman); R. Hartmeyer, 18.—20. Januar 1902 (1 Stück f. ententa- enlata). Räs el Millan; R. Hartmeyer, 21.—27. Dezember 1901 (1 Stück f. millanensis); Insel Sinafir, an Korallen; Pola-Exp., 23. April 1896 (2 Stücke f. ententaculata). Ältere Angaben: Rotes Meer, Golf von Su&s (nach Savigny). ?Golf von Aden, Französisch-Somalie, Meteor-Klippen (recif du Meteor) (nach Sluiter). Es liegen mir mehrere Pyura-Stücke vor, von denen einige als Lokaltypen der Pyura gangelion (Sav.) angesehen werden dürfen; denn sie stammen wie diese aus dem Golf von Suös, und die Angaben Savigny’s über Cynthia gangelion stimmen zu ihnen. Diese Angaben sind aber so spärlich, daß es der Übereinstimmung des Fundortes bedurfte, um die Artzugehörigkeit mit genügender Sicher- heit annehmen zu können. Sluiter (l. c.) stellt ein Stück aus dem Golf von Aden (Französisch- Somalie) zu P. gangelion, leider ohne nähere Mitteilungen über die Organisation dieses Stückes zu machen. Diese Zuordnung erscheint mir nicht ganz sicher. Jedenfalls muß mit der Möglichkeit gerechnet werden, daß es sich bei dem Somalie-Stück um P. sansibarica Mich. handelt, eine Art, dierder rn. gangelion in vielen Hinsichten gleicht, die aber, falls man lediglich auf Savigny’s Angaben angewiesen ist, leicht mit P. gangelion verwechselt werden kann. Erst die Untersuchung lokal- typischer Stücke von P. gangelion ermöglicht eine scharfe Sonderung von P. sansibarica. Da eine Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 4 26 W. Michaelsen. eingehende Beschreibung von P. gangelion fehlt, so gebe ich sie im folgenden auf Grund der Unter- suchung des mir vorliegenden lokaltypischen Materials. Diagnose: Körper ziemlich klein (bis 35 mm), sitzend. Körperoberfläche uneben, zumal an den Siphonen dick-knotig und körnelig, einfarbig. Körperöffnungen mehr als die halbe Maximalachse des Körpers voneinander entfernt. Zellulosemantel dünn, fest und zäh, lederartig, biegsam. Innendofne winzig, gerundet erkerförmig. Ingestionssipho mit breitem, ringförmigem, wenig muskulösem Branchialvelum. Größte Mundtentakel ganz einfach, ohne Fiederung (f. millanensis, n. f.) oder einfach gefiedert, manchmal mit dem Beginn einer Fiederung 2. Ordnung (f. Zypica) oder mit wohlausgebildeter Fiederung 2. oder gar 3. Ordnung, wobei die Fiedern höchster Ordnung stummel- bis fingerförmig rundlich sind (f. eutentaculata, n. f.). Kiemensack mit 6 wohlausgebildeten Falten jederseits. Unterste Falten schmäler als die oberen. Darm eine sehr weit klaffende und weit offene, gerade nach vorn über die Körpermitte weit hinausragende Schleife bildend. Leber mehrteilig, der größte Teil breit baumförmig, Endteile der Verzweigung verschieden groß und unregelmäßig, dicht mit stummelförmigen Leberzotten besetzt. Geschlechtsapparate jederseits ein Zwitterorgan mit dünnem, ziemlich schwach gebogenem Mittelstrang und beeren- förmig zweizeilig daran sitzenden Gonadensäckchen, der der linken Seite innerhalb der Darmschleife. Beschreibung. Die Körpergestalt ist dick-oval oder mehr oder minder unregelmäßig, je nachdem, ob das Tier sich frei auswachsen konnte, oder ob es in engere Räume eingeklemmt war. Dimen- sionen: Das größte mir vorliegende Stück hat eine größte Körperachse — annähernd parallel der Rückenlinie — von etwa 35 mm länge, während die beiden senkrecht dazu stehenden Körperachsen ungefähr halb so lang sind. Bodenständigkeit: Die Tiere sind meist mit einem großen Teil der linken Seite an Muscheln, Korallen oder anderen Ascidien angewachsen. Die Körperöffnungen sind unscheinbar, in der körneligen Oberflächenstruktur kaum auffindbar. Sie liegen verhältnismäßig weit voneinander (nach Savigny: »tres Ecartes«), um mehr als die halbe größte Körperlänge voneinander entfernt (wesentliche Abweichung von P. sansibarica Mich. siehe unten!), auf mehr oder weniger stark erhabenen und scharf abgesetzten äußeren Siphonen. Der Ingestionssipho scheint immer sehr deutlich ausgeprägt zu sein, dick warzenförmig. Der Egestions- sipho ist meist weniger deutlich bis undeutlich. Die Körperoberfläche ist mehr oder weniger uneben und rauh, zumal an den äußeren Siphonen» wo sie dick-knotig und körnelig erscheint. Sie ist in sehr verschiedenem Grade von Fremdkörpern besetzt, manchmal ziemlich rein. Die Färbung ist gelblichweiß, einfach. Die lebenden Tiere waren nach Angabe des Sammlers, Dr. Bannwarth’s, »dunkel zinnoberrot« gefärbt. Der Zellulosemantel ist im allgemeinen ziemlich dünn, an manchen Stellen etwas verdickt, fest und zäh, fast wie Sohlleder, doch in den dünneren Partien noch leicht biegsam. Er ist im Schnitt weißlich, an der Innenfläche weißlich mit schwachem Perlmutterglanz. Die Innendorne an der Zellulosemantel-Innenauskleidung der Siphonen sind winzig. Im Profil sehen sie aus wie flache Kuppeln, deren Kuppe in einen kurzen, nach vorn geneigten Dorn ausläuft. Ob sie von vorn offen sind (erkerförmig?), ließ sich nicht genau erkennen. Ihre maximale Breite beträgt etwa 10 p, ihre Länge etwa 16 u, ihre Höhe etwa 8 u. Der Weichkörper haftet mehr oder weniger fest am Zellulosemantel. Seine Gestalt entspricht ziemlich genau der äußeren Körperform; doch sind die inneren Siphonen deutlicher ausgeprägt als die äußeren, zumal der innere Ingestionssipho. Der Innenkörper ist mit einer kräftigen, regelmäßig angeordneten, bis zur medianen Ventral- partie hinabstrahlenden Muskulatur versehen, deren Bündel ziemlich eng aneinander gelagert sind und Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 27 fast eine geschlossene Schicht bilden. Es sind Gruppen von sackförmigen Endocarpen vorhanden, und zwar in der vorderen Körperpartie, vor dem Wendepol der Darmschleife. Der Ingestionssipho trägt ein dickes, breites, glattrandiges Branchialvelum, einen durch Faltung entstandenen, verhältnismäßig dünnen Ringwall, dessen Muskulatur bei weitem nicht so stark ausge- gebiidet ist, wie in dem dicken Branchialvelum von P. pantex (Sav.) (siehe oben!). Auch ein deutliches Atrialvelum ist vorhanden und an demselben ein einfacher, ziemlich dichter Kranz kleiner faden- förmiger Atrialtentakel. Der Mundtentakelkranz besteht aus etwa 16—24 Tentakeln von sehr verschiedener Größe und ziemlich unregelmäßiger Anordnung. Im allgemeinen wechseln größere und kleinere Tentakel ab. Die Mundtentakel zeigen bei den verschiedenen Stücken eine große Verschiedenheit der Gestaltung, genauer ausgedrückt, der Fiederung. Der Unterschied in dem Grade der Fiederung ist so beträchtlich, daß ich anfangs nicht glaubte, es mit einer und derselben Art zu tun zu haben. Da aber Übergänge vorhanden sind, und ich irgendwelche andere arttrennende Merkmale nicht auffinden konnte, so kam ich bald zu der Ansicht, daß es sich hier um eine weitgehende Variabilität handelt. -In der Annahme einer außergewöhnlich weiten Variabilität werde ich bestärkt durch den auffallenden Umstand, daß die Variabilität nicht nur über den Artrahmen und über den Rahmen der Gattung Pyura, sondern auch über den Rahmen der ganzen Familie Pyuridae hinausreicht, so daß sich die Notwendigkeit einer Diagnosenänderung für diese Gattung und diese Familie ergibt, oder besser die Einfügung einer ' Ausnahmebestimmung für diesen besonderen Einzelfall in dıe im allgemeinen unverändert bleibenden Diagnosen. Eine solche über die allgemeinen Grenzen der höheren systematischen Gruppe hinaus- gehende Abweichung ist nach meiner Erfahrung beim Studium der Oligochäten das Anzeichen einer systematisch wenig bedeutsamen Schwankung, die den weitesten Ausschlag und die größte Mannig- faltigkeit der Formen im ersten Stadium zeigt, aus dem sich mutmaßlich erst im späteren Stadium bestimmte Sonderformen (junge Arten) konsolidieren. Die auffallendste, über den Rahmen der Familie Pyuridae hinausgehende Bildung der Tentakel zeigt das einzige Stück von Ras el Millan. Bei diesem Stück, nebenbei einem der größten dieser Art, sind selbst die größten Tentakel ganz einfach, unge- fiedert, entsprechen also nicht der Diagnose der Familie Pyuridae. Es war tatsächlich an den ziemlich großen Tentakeln keine Spur von Fiederung, nicht einmal eine leichte Buckelung zu erkennen. Doch sind die Tentakel im übrigen wie Pyuriden-Tentakel gestaltet, nicht drehrund oder im Querschnitt oval, sondern an der Innenseite gekantet, mit einem Längsstreifen, der seiner Form nach an die Kriechleiste gewisser Landplanarien erinnert und bei anderen Formen dieser Art sowie anderen Pyuriden als Träger der Fiedern dient. Ich bezeichne diese Form mit einfachen Tentakeln als forma millanensis. Als forma Zypica, der offenbar Savigny’s Untersuchungsobjekt (»Filets tentaculaires..... pinnes«) angehört, bezeichne ich eine Form, die in meiner Sammlung durch einige Stücke von Su&s und von Gimsah-Bucht vertreten ist. Bei diesen sind die größten Tentakel zweizeilig einfach gefiedert, mit mäßig großen, einfachen Fiedern I. Ordnung ausgestattet, oder die größeren Fiedern 1. Ordnung der größten Tentakel weisen schon eine nach der f. eutentaculata hinführende spärliche Fiederung 2. Ordnung auf, bestehend aus wenigen warzenförmigen oder kurz-stummelförmigen Auswüchsen. In dieser Form ist eine ziemlich bedeutende Variabilität feststellbar, und zwar nicht nur in der Richtung nach der eutentaculata-Form hin, sondern auch nach der Richtung der millanensis-Form mit ganz einfachen Tentakeln hin. Ein Exemplar zeigte nämlich eine sehr spärliche Fiederung 1. Ordnung. An einem der größten Tentakel dieses Stückes beschränkte sie sich jederseits auf 4 Fiedern, die zum Teil durch einen weiten Zwischenraum getrennt waren und eine sehr lange Endstrecke des Tentakel- stammes ganz frei ließen. An einem kleinen Tentakel dieses Stückes war überhaupt keine deutliche Fiederung erkennbar, nur einseitig eine buckelförmige Erhebung am leistenförmigen Fiederträger. Dieser Tentakel war also fast einfach, wie es»bei f. millanensis sämtliche Tentakel, auch die größten, sind. Den höchsten Grad der Fiederung zeigen 3 Stücke von Gimsah-Bucht, 1 von Umm el Kyaman und 28 W. Michaelsen, 2 von der Insel Sinafir. Ich bezeichne diese Form als forma eutentaculata. Bei dem größten Stück (von Gimsah-Bucht) weisen die größten Tentakel eine wohlausgebildete Fiederung 3. Ordnung auf, bei den übrigen Stücken aber nur eine wohlausgebildete Fiederung 2. Ordnung. Das Bemerkens- werteste an dieser Fiederung ist der Umstand, daß die Fiedern höchster Ordnung nicht den Fiedern niederer Ordnung ähneln, sondern drehrund, schlank stummelförmig bis fingerförmig sind, und nicht nur an den Fiedern nächstniederer Ordnung stehen, sondern auch unmittelbar am Tentakelstamm, bezw. bei dreifach gefiederten Tentakeln auch unmittelbar an den Fiedern 1. Ordnung. Die Zeilen der Fiedern höchster Ordnung laufen also über die ganzen Tentakelseiten hinweg. Sie treten sogar auf den Tentakelträger über, so daß sie als einfache Stummel zwischen zwei zusammengesetzten Tentakeln zu stehen kommen. Sie sind hier anscheinend ganz selbständig und müssen als »einfache Tentakel« bezeichnet werden. Wir finden also in dem höchsten wie in dem niedrigsten Stadium der Tentakel- bildung einfache Tentakel, in dem ersten Falle zwischen zusammengesetzte Tentakel eingestreut und sämtlich winzig, in dem zweiten Falle alleinherrschend, als fiederlose Tentakelstämme verschiedener Größe. Bemerkenswert ist, daß das kleinere der beiden Stücke von der Insel Sinafir eine weit reichere Fiederung 2. Ordnung aufweist als das viel größere andere Stück. Das Flimmerorgan ist ein polsterförmiger Körper, dessen Umriß sich nach der Gestalt des Flimmergrubenspaltes richtet. Der Flimmergrubenspalt bildet eine einfache Linie. Er ist U-förmig, vorn offen, oder liegend S-förmig. Der Kiemensack trägt jederseits 6 wohlausgebildete Falten. Die untersten Falten sind im all- gemeinen etwas schmäler als die mittleren oder die obersten; doch zeigen die Kiemensäcke verschie- dener Tiere manche Verschiedenheiten und anscheinende Unregelmäßigkeiten. Bei kleineren Tieren ist anscheinend die Zahl der Längsgefäße etwas geringer als bei größeren. Eines der mittelgroßen Stücke zeigte folgende Anordnung der Längsgefäße: rechts? D. 1 (I) 2 DESSEN DET or links 3D. 1213) 3.QUO) 2709) 732 0237 O)ES7S)E 2ER Am Hinterende der Kiemsackfalten ragen die Enden der Längsgefäße Textfig. 6. tentakelartig frei ab, so daß diese Faltenenden fast bärtig erscheinen. Die Quergefäße sind nicht ganz regelmäßig nach dem Schema 1 (s) 4 (s) 3 (s) 4 (S) 2 (sS) 4 (s) 3 (s) 4 (s) 1 geordnet. Sekundäre, parastigma- tische Quergefäße fehlen nur wenigen Maschen. Die Kiemenspalten sind verhältnismäßig sehr lang, parallelrandig. Ich fand: bis 11 in den breiteren Maschen der Faltenzwischenräume. Die feinsten, die Kiemenspalten tren- nenden Längsgefäße sind glatt, ohne echte Papillen. Die Dorsalfalte besteht aus einer sehr langen Reihe schlanker, ten- takelartiger Züngelchen. Der an der linken Seite des Kiemensackes gelegene Darm (Textfig. 6) bildet eine einfache, kaum gebogene, sehr weite Schleife, deren Endäste sich einander nähern, und deren Wendepol weit über die Mitte des Körpers Linke Hälfte,von Pyura gan- Zelion (Sav.) f. iypica, durch nach vorn ragt. Der Magen trägt eine mehrteilige Leber. Die kleineren vor- einen Medianschnitt freigelegt, : deren Teile der Leber sind von dem größeren hinteren Teil durch einen Kiemensack abpräpariert; . 2 i N i deutlichen Zwischenraum getrennt; sie ragen, wie schon Savigny nach- schematisch; 5/2. wies, in die rechte Körperhälfte hinein. Der Hauptsagittalschnitt, durch den das Original der Textfig. 6 in seine beiden Hälften zerlegt wurde, schnitt die von links nach rechts ragenden vorderen Leberteile an ihrer Wurzel ab, so daß in dieser Textfigur nur ‘die Quer- schnitte ihrer Wurzelkanäle zur Ansicht kommen. Die größere hintere Leber ist ein baumförmiges, verästeltes Gebilde, das vom Magen nach oben in das Lumen der Darmschleife hineinragt. Die End- Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 29 teile der Verzweigung sind sehr verschieden groß, unregelmäßig gestaltet (nicht regelmäßig laib- förmig wie bei P. sansibarica) und dicht mit feinen, stummelförmigen, etwa 90 u dicken und 175 y langen Leberzotten besetzt. Die vorderen Teilstücke der Leber sind ähnlich, aber einfacher gestaltet, kleiner. Der Afterrand ist nicht deutlich gelappt, sondern höchstens schwach und unregelmäßig wellig, Die Geschlechtsapparate (Textfig: 6) sind zwittrig. Sie bestehen aus einem schlanken, etwas gebogenen Mittelschlauch und einer großen Zahl dick-eiförmiger bis kugeliger, zwittriger Gonaden- säckchen, die mehr oder weniger regelmäßig paarweise in zwei ziemlich regelmäßigen Zeilen zu Seiten des Mittelschlauches stehen; ein unpaariges Gonadensäckchen bildet den proximalen Abschluß des Geschlechtsapparates. Der Mittelschlauch ist änscheinend aus zwei eng aneinandergelegten Schläuchen, Eileiter und Samenleiter, zusammengesetzt. Ein genau ausgezähltes Stück besaß im Geschlechtsapparat der rechten Seite 23, in dem der linken Seite 14 Gonadensäckchen. Die übrigen Stücke scheinen hiervon nicht auffällig abzuweichen. Der Geschlechtsapparat der linken Seite liegt innerhalb der Darmschleife, die er aber nicht ganz ausfüllt. Der geringfügigen Krümmung der Darmschleife entspricht auch die schwache Krümmung des Geschlechtsapparates. Bemerkungen: P. gangelion steht zweifellos der P. sansibarica Mich. von Sansibar und den Guinea-Inseln nahe. Eingehende Vergleichung siehe unten in der Erörterung dieser Art. Pyura sansibarica Mich. 1908 Pyura sansibarica Michaelsen, Pyurid. [Halocynthiid.| Nat. Mus. Hamburg, p. 251, Taf. II Fig. 27—29. 1909 Pyura sansibarica, Hartimeyer, Tunic., in: Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1341. 1914 Pyura sansibarica guinensis Michaelsen, Üb. westafrikan. Ascid., p. 424. 1915 Pyura sansibarica iypica + guinensis, Michaelsen, Tunic., in: Meeresf. Westafrik., p. 372, Taf. XVII Fig. 38; p. 373, Taf. XVII Fig. 39. Fundangabe: Massaua; Pola-Exp., 30. Dez. 1897 (1 Stück). Rotes Meer, ohne nähere Angabe (Hofmuseum zu Wien). Weitere Verbreitung: Tropisch-Östafrika, Sansibar; Tropisch-Westafrika, Isla Annobön u. IIha de Saö Thome (nach Michaelsen). Dimensionen: Das eine der beiden neuen Stücke aus dem Roten Meer, und zwar das von Massaua, zeichnet sich durch seine beträchtliche Größe aus. Es ist ungefähr 50 mm lang und hoch, übertrifft also das größte bisher beobachtete Stück bedeutend. Erörterung. P. sansibarica steht der P. gangelion (Sav.) vom Roten Meer (und vom. Golf von Aden?) sehr nahe; doch sind beide Arten, wie auch durch eine Nachuntersuchung des Originals von P. sansibarica und einen Vergleich mit den lokaltypischen Stücken der P. gangelion sichergestellt wurde, gut zu unterscheiden. Wenngleich der allgemeine Habitus bei beiden Arten der gleiche ist, so lassen sie sich doch schon an äußeren Charakteren sicher erkennen. Es sind nämlich die äußeren Siphonen, bezw. die Körperöffnungen bei P. sansibarica einander genähert, während sie bei P. gangelion um mehr als die Hälfte der größten Körperdimension voneinander entfernt sind (»tres Ecartes« nach Savigny, I. c. p. 147). Der Hauptunterschied liest in der Gestaltung der Innendorne an der Zellulosemantel-Innen- auskleidung der Siphonen. Bei P. gangelion sind dieselben kurz, vorn gerundet, breit erkerförmig, bei P. sansibarica lang spießförmig, mit schlankem, scharf zugespitztem, weit vorragendem Dorn, dessen Gestalt übrigens etwas variieren kann; wenigstens halte ich jetzt den lediglich hierauf beruhenden Unterschied zwischen f. fypica und var. guinensis für einfache Variabilität. Es ist eigentümlich, daß bei zwei so nahe verwandten Arten, wie es P. gangelion und P. sansibarica anscheinend sind, die Innendorne eine so verschiedene Gestaltung aufweisen. Etwas Ähnliches ist aber auch in anderen 80 W. Michaelsen, Verwandtschaftsgruppen nachgewiesen, so bei Microcosmus exasperatus Heller subsp. iypica und subsp. australis (Herdm.), die sich durch eben denselben Unterschied zwischen den Innendornen voneinander sondern, und zwar ohne artlich voneinander getrennt werden zu können. Es ist mir bei Betrachtung dieser Verhältnisse der Gedanke gekommen, ob diese verschiedene Gestaltung der Innendorne nicht etwa auf verschiedenem Erhaltungszustand beruhen möge, ob nicht etwa die kurze, erkerförmige Gestalt als Abschleifungszustand aus dem schlank dornförmigen herzuleiten sei? Diese Erklärung erscheint mir ausgeschlossen. Man müßte dann doch Übergangsbildungen auffinden, wenigstens an jenen Stellen, die der Abschleifung weniger ausgesetzt sind, etwa am Grunde der Längsfalten der Zellulosemantel-Innenauskleidung. Derartige Übergangsbildungen fehlen aber ganz. Auch die geographische Beschränkung dieser und jener Form spricht gegen diesen Gedanken. Der Ingestionssipho entbehrt bei P. sansibarica des für P. gangelion so charakteristischen ringförmigen Branchialvelums und zeigt dafür 4 den Lappen der Ingestionsöffnung entsprechende Längsfalten. Die Mundtentakel von P. sansibarica ähneln denen der f. eutentaculata von P. gangelion. Beachtenswert erscheint mir das Vorkommen von winzigen einfachen Tentakeln bei beiden, sowohl bei P. gangelion f. enutentaculata wie bei P. sansibarica, wo sie allerdings nur an dem Stück von Annobön (var. guinensis) sicher nachgewiesen werden konnten (l. c. 1915, p. 375); also auch bei dieser Art eine gewisse Varibilität in der Fiederung der Mundtentakel. In Hinsicht der Endocarpe, links vorn vor der Darmschleife, ähnelt ?P. sansibarica der P. gangelion. Beträchtliche Unterschiede zeigt der Darm bei den hier erörterten Arten. Bei P. sansibarica bildet er eine lange, etwas verschieden stark, aber immer stark gebogene, mäßig weit Klaffende Schleife, die von den linken Gonaden fast ganz ausgefüllt wird, bei P. gangelion eine kaum gebogene, sehr weit klaffende Schleife, in der noch ein beträchtlicher Raum neben den linksseitigen Gonaden frei bleibt. Besonders bedeutsam ist auch der Unterschied im feineren Bau der Leber, die bei P. gangelion nicht jene regelmäßig gestalteten und fast gleich großen Leberfältchen an den distalen Enden der Verzweigung bildet, wie bei P. sansibarica. Die Leberzotten sind bei P. sansibarica kaum etwas plumper, dicker und kürzer als bei P. gangelion, nämlich etwa 140 u dick (gegen eine Dicke von etwa 130 u bei P. gangelion). Auch die Gonaden zeigen bei beiden Arten beträchtliche Unterschiede. Bei P. sansibarica ist die Zahl der Gonadenpakete viel größer, linksseitig z. B. 47 bei dem Original von Sansibar (gegen 14 bei dem näher untersuchten Stück der P. gangelion). Auch ist der Geschlechtsapparat der linken Seite entsprechend der stärkeren Biegung der Darmschleife bei P. sansibarica viel stärker gebogen als bei P. gangelion. Pyura momus (Sav.), sp. ampla. (Taf. I Fig. 17—19, Textfig. 7.) fo] 1816 Cynthia momus Savigny, Anim. s. vertebr. Ill, p. 143. 1878 Cynthia pallida — C. grandis Heller, Beitr. Kenntn. Tunikaten, p. 96, p. 97. 1851 Cynthia pallida + C. complanata Herdman, Prel. Rep. Challenger III, p. 60, p. 62. 1882 Cynthia pallida + C. papietensis + C. complanala, Herdman, Rep. Tunic. Challenger I. Asc. simpl., p. 143, p. 148, p. 149. 1883 Cynthia pallida, Traustedt, Vestind. Aseid. simpl. And. Atd. (Molgul. Cynth.), p. 119. 1884 Microcosmus julinii + Cynthia maurilfana Drasche, Üb. außereurop. einf. Ascid., p. 371, p. 375. 1885 Cynthia pallida billitonensis Sluiler, Einf. Ascid. Billiton., p. 183. 1887 Cynthia rosea Sluiter, Einf. Ascid. Batavia, p. 264. 1891 Microcosmus julinii + M. draschii [+ Rhabdocynthia mollis 2?) + Rh. mauritiana [+ Rh. subfusca® + Rh. tenuis 2] —+ Rh. papietensis + Rh. complanata + Rh. rosea + Rh. pallida + Rh.. pallida billitonensis + Cynthia momus + C. grandis, Herdman, Rev. Class. Tunic., p. 575, p. 575 [p. 575], p. 575 [p. 575, p. 575], p. 575, p. 575, p. 575, ER Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 31 1904 Rhabdocynihia pallida + Rh. latisinuosa Sluiter, Tunic. Siboga-Exp. I, Social. Holosom. Asc., p. 54, p. 55. 1905 Halocynthia pallida f. typica + H. p. mauritiana + H. papietensis + H. grandis, Michaelsen, Rev. Heller's Ascid. Typ., p- 78, p. 83, p. 83, p. 85. y 1905 Rhabdoevnthia pallida 4- Halocynthia momus, Sluiter, Tunic. Golf. Tadjourah; in: Mem. S. zool. Fr., p. 14, p. 15. 1906 Raabdocynthia pallida + Rh. ceylonica Herdman, Tunic., in: Pearl Oyster Fish., p. 308, p. 309. 1906 Halocynthia pallida, Hartmeyer, Beitr. Kenntn. japan. Ascidienfauna, p. 4. 1908 Pyura pallida f. typica + R. p. formosae + P. p. ceylonica + P. p. papietensis + P. p. »Japanische Form« + P. p. grandis + P. p. tenuis, Michaelsen, Pyurid. Naturh. Mus. Hamburg, p. 270. 1909 Pyura latisinuosa [+ P. mollis??) + P. momus —+ P. pallida typica + P. p. ceylonica + P. p. formosae + P. p., gyandis + P. p. japonica + P. p. papietensis [+ P. p. tenuis?] + P. voseola [+ P. subfusca??|, Hartmeyer, Tunic., in: Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1340, 1341. 1911 Pyura ceylonica, Michaelsen, Tethyid. Naturh. Mus. Hamburg, p. 178. 1913 Microcosmus julinii, Herdman, Tunic. »Thetis<-Exp., p. 877. F. typica. 1816 Cynthia momus Savigny, Anim. s. vertebr., IIl, p. 143, Taf. I Fig. 2, Taf. IV Fig. 1. 1886 Cynthia pallida part. (Stück von Ost-Bandasee), Herdman, Rep. Tunic. Challenger II. Asc. comp., p. 405. 1891 Cynthia momus, Herdmann, Rev. Class. Tunic., p. 577. 1905 ? Halocynthia momus, Sluiter, Tunic. Tadjourah, in: Bull. Mus. d’hist. natur., p. 102. 1905 ? Halocynthia momus, Sluiter, Tunic. Tadjourah, in Mem. Soc. zool. Fr., p. 13, Taf. II Fig. 7, 7a. 1909 Pyura momus, Hartmeyer, Tunic., in: Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1340. Fundangaben: Su&s; E. Bannwarth, 1914 (mehrere Stücke). Gimsah-Bucht; R. Hartmeyer, Jan.-Febr. 1902 (mehrere Stücke). Sherm Habban; Pola-Exp. 13. Jän. 1896. (3 Stücke). Jiddah (Djeddah); Pola-Exp., 10. Dez. 1895 (mehrere Stücke). Ältere Angabe: Golf von Su&s (nach Savigny). Weitere Verbreitung: ? Golf von Aden (Französ.-Somalie) (nach Sluiter 1905); ? Ost-Bandasee, 5° 49' 15” südl. Br., 132° 14’ 15” östl. Lg. (nach Herdman 1886). Erörterung und Diagnose der f. fypica siehe unten in der allgemeinen Erörterung über diese Art und bei der Zusammenstellung der verschiedenen Formen. F. Kyamanensis, n. f. Fundangaben: Umm el Kyaman (Umm el Jerman); R. Hartmeyer, 18.—20. Jän. 1902 (mehrere Stücke). Dahab; Pola-Exp., 6. April 1896 (1 Stück). Erörterung und Diagnose siehe unten, unter der Erörterung der Art und bei der Zusammenstellung der verschiedenen Formen. F. polana, n. £. Fundangaben: Tor; Pola-Exp., 10. März 1896 (2 Stücke), R. Hartmeyer, 1902 (2 Stücke). Insel Sinafir; Pola-Exp., 24. April 1896 (1 Stück). Port Berenice; Pola-Exp., 24. Nov. 1895 (wenige Stücke). Rotes Meer ohne nähere Angabe; Ehrenberg (2 Stücke). Erörterung und Diagnose siehe unten, unter der Erörterung der Art und bei der Zusammenstellung der verschiedenen Formen. Erörterung der P. momus, sp. ampl. Es liegen mir aus dem Golf von Su&s, der Fundstelle des Originals von Cynthia momus Sav., zahlreiche Stücke vor, die zweifellos dieser Savigny’schen Art zugeordnet werden müssen, zugleich aber sich als Glieder der bisher als Pyura pallida Heller bezeichneten »species ampla« erweisen. Daß Savigny die charakteristischen Kalkkörper nicht erwähnt, ist belanglos; denn im Zellulosemantel sind sie spärlich und dabei leicht zu übersehen, in den Geweben des Weichkörpers aber hat er solche Elemente wohl nicht vermutet und gesucht. Es muß hiernach der Name Pyura pallida dem älteren Namen Pyura momus weichen. & W. Michaelsen, Eine besondere Schwierigkeit bot die nähere Bestimmung der nicht nur im Golf von Suss, sondern auch in anderen Örtlichkeiten des Roten Meeres vorkommenden Formen dieser »species ampla« nach ‚engerer Kategorie, nach Unterart, Varietät oder Form. Die Frage der näheren Bestimmung zwang mich zu einer umfassenderen Prüfung des vorliegenden Tatsachenmaterials. Es ist zunächst der Umfang der »species ampla« P. momus (Sav.) zu prüfen. Es gehören außer der Savigny'schen Form zweifellos die von mir 1905 zu Halocynthia pallida und H. grandis (l. c. 1905, p. 78 u. p. 85), 1900 zu Pyura pallida (1908, 1. c. p. 270) gestellten Formen hierher. Die damals noch unter Anfügung eines Fragezeichens eingestellten Formen glaube ich jetzt sicher dazu- rechnen zu dürfen. Sicherlich ist dieser Kreis aber noch etwas zu erweitern.‘ Wahrscheinlich gehören hierher noch einige der von Herdman 1891 (l. c. p. 875) zu Rhabdocynthia gestellten Arten, so Rh. subfusca und Rh. tennis, vielleicht auch Rh. mollis. Leider hat Herdman keine Beschreibungen dieser Arten geliefert, so daß wir auf die ganz geringfügigen Noten der Bestimmungstabelle angewiesen sind. Diese Noten aber beschränken sich auf Angabe der Zahl der Kiemensackfalten oder geben höchstens noch Auskunft über Form und Farbe sowie über Durchsichtigkeitsverhältnisse des Zellulosemantels. Es sind also fast »species nudae.« Am wenigsten erfahren wir über Rh. mollis, nämlich nur, daß sie jederseits 6 Kiemensackfalten besitze; gerade dies aber läßt es bedauerlich erscheinen, daß wir über die Verwandtschaftsverhältnisse dieser Form nicht urteilen können. Es wäre sehr interessant zu wissen, ob diese Form mit 6 Kiemensackfalten dem Kreise der P. momus angehört; denn sie würde den Umfang der Variabilität in dieser Organbildung nach unten ausweiten. Von weiteren Formen füge ich Rhabdocynthia latisinnosa Sluiter (1904, ]. c. p. 55) der P. momus an. Daß der etwas engere Schluß der Darmschleife von besonderer Bedeutung sei, glaube ich nicht annehmen zu sollen. Wahrscheinlich hängt er mit der nicht ganz gewöhnlichen Streckung des Tieres in der Richtung parallel zur Rückenlinie zusammen. (Das Tier ist ungefähr doppelt so lang wie breit.) Einer Erörterung bedarf noch die f. ceylonica, die ich 1908 der Pyura pallida (s.1.) zuordnete, 1911 dagegen auf Grund der Zottenanhänge des Zellulosemantels und der Gestalt der Kalkkörper im Zellulose- mantel als besondere Art abtrennte (l. c. 1908, p. 270, 1. c. 1911, p. 178). Ich habe das im Hamburger Museum aufbewahrte lokaltypische Stück einer Nachuntersuchung unterzogen und bin zu dem Schluß gelangt, daß eine artliche Abtrennung dieser Form doch nicht angängig ist. Die zottenartigen Zellu- losemantel-Anhänge sind zwar eigentümlich und treten wenigstens in dieser ausgesprochenen Weise bei anderen ebenfalls mit Fremdkörpern besetzten Formen (z. B. f. formosae Mich.) nicht auf. Die angeführte Besonderheit in der Gestaltung der Kalkkörper des Zellusemantels ist dagegen belanglos. Es handelt sich hier, wie ich ziemlich sicher nachweisen kann, um eine Verwitterungserscheinung. Mutmaßlich enthielt die erste Konservierungsflüssigkeit kalkzerstörende Bestandteile. Es sind nämlich jetzt, 5 Jahre nach der ersten Untersuchung, überhaupt keine Kalkkörper in dem Stück zu finden, sondern nur die leeren, entkalkten Hüllen im Weichkörper. Zweifellos sind trotz Einsetzens des Stückes in reinen Alkohol noch Teile der ätzenden Substanz im Körper des Tieres zurückgeblieben und haben ihre langsam zerstörende Tätigkeit bis zur völligen Auflösung der Kalkkörper fortsetzen können. Ein damals durch absoluten Alkohol hindurchgeführtes Präparat vom Zellulosemantel zeigt noch jetzt die Kalkkörper, wie ich sie damals sah; allerdings sehe ich jetzt doch bei einzelnen noch deutliche Spuren des verdickten Kopfes. Wenngleich der Zellulosemantel bei den Formen dieser »species ampla« nach Dicke und Festigkeit große Variabilität besitzt, halte ich es doch für richtiger, die locker zottige Ceylon- form als f. ceylonica gesondert zu halten. Was die'Gliederung dieser »species ampla« anbetrifft, so kann es sich meiner Ansicht nach nur um Feststellung gewisser Hauptformen handeln, die nicht scharf voneinander getrennt, sondern durch mancherlei Übergänge miteinander verbunden sind. Fast alle Organe zeigen bei dieser weiten Art eine starke Variabilität, alles scheint im Schwanken begriffen zu sein. Wohl treten in manchen engeren "Bezirken gewisse Sonderbildungen auf, die als Lokalformen gedeutet werden möchten; doch scheinen auch diese noch nicht gefestigt zu sein; denn bei Stücken desselben Bezirks, die wegen Ascidia Ptychobranchia und Diktvobranchia des Roten Meeres. 35 anderer Organisationsverhältnisse diesen Sonderformen nahe gestellt werden müßten, fehlt diese Sonder- bildung oder ist nicht scharf ausgeprägt. Die Beurteilung dieser Verhältnisse wird sehr erschwert durch den Umstand, daß nicht immer festgestellt werden kann, inwieweit es sich bei gewissen Organgestaltungen um Wachstums-, bezw. Altersstadien handelt. Es bilden sich nämlich die Geschlechtsorgane meist in einem sehr frühen Stadium aus, lange bevor das Tier einigermaßen ausgewachsen ist. So fand ich anscheinend reife Geschlechtsorgane bei einem 9 mm langen Stück (Nr. 35 der Tabelle), das einer Form zugerechnet werden muß, die in 76 mm langen Stücken vorliegt. Um diese Verhältnisse klar zur Anschauung zu bringen, habe ich in der folgenden Tabelle nach dem mir zugänglichen Material und den aus der Literatur zu entnehmenden Angaben die meiner Ansicht nach hauptsächlich in Betracht kommenden Organgestaltungen zusammengestellt. Aus dieser Tabelle ist zu ersehen, daß von 60 behandelten Stücken kaum einige einander in allen Organgestal- tungen gleich sind. Man mag diese Stücke zusammenordnen, nach welchen Gesichtspunkten man wolle, nach Zahl der Kiemensackfalten, nach Gestaltung der Geschlechtsorgane, des After- randes, der Siphonen oder des Zellulosemantels, nach der Größe der Kalkkörper oder nach geographischen’ Bezirken, man wird auf keine Weise klar umschriebene Formen sondern können. : Die von mir untersuchten Stücke (Nummern) sind in dieser Tabelle durch ein Sternchen (*) bezeichnet. Ich will zunächst die verschiedenen Formen der allgemeinen Gestaltung und der einzelnen Organsysteme besprechen. Größe. Die Größe anscheinend geschlechtsreifer Tiere schwankt zwischen 9 und 150 mm in der längsten Körperachse (Nr. 34 und 60). Ich habe schon oben darauf hingewiesen, daß die Geschlechts- reife in einem sehr frühen Stadium erlangt werden kann. Es finden sich aber auch größere Stücke, die in dieser Hinsicht rückständig sind. So fand ich ein 40 mm langes Stück (Nr. 44) ohne jegliche Spur von Geschlechtsorganen, das einer Form anzugehören scheint, von der schon 9 mm lange Stücke Geschlechtsorgane aufweisen. Man kann jedenfalls das Stadium des Ausgewachsenseins nicht nach der Ausbildung der Geschlechtsorgane beurteilen. Da man aber annehmen kann, daß die Sammler zunächst möglichst große Stücke des zur Verfügung stehenden Materials mitgenommen haben werden, so kann man doch aus den zur Untersuchung gekommenen Stücken gewisse Schlußfolgerungen ziehen. Eine besonders große Form, für die die dem ältesten Namen entnommene Bezeichnung »f. grandis (Heller 1878)« recht passend erscheint, kommt an der Ostküste Australiens (New South Wales) vor. Sie ist hier in mehreren sehr großen, bis 160 mm langen Stücken (Nr. 60) gesammelt worden. Auch die ebenfalls bisher nur in N. S. Wales gefundene f. complanata bildet sehr große Formen aus; zeigte doch ein 85 mm langes Stück dieser Form (Nr. 55) noch keine Spur von Geschlechtsorganen, war also wahr- scheinlich noch nicht ausgewachsen. F. complanata ist aber mutmäaßlich nur eine Jugendform der f. grandis. Diesen großen Formen kommt ein Stück von Ceylon nahe (Nr: 18), das ich der »f. pallida (Heller 1878)« zuordne, deren Länge sonst durchschnittlich (12 Stücke untersucht) nur 34 mm beträgt (1 Stück von Billiton, Nr. 14, 70mm lang). Eine noch beträchtliche Größe (70 mm Länge) zeigt auch das Original der »f. latisinuosa (Sluit.) 1904« (Nr. 21) von der Bandasee sowie mehrere Stücke der »f. fypica Sav. 1816, die 60—70 mm größter Körperachse aufweisen (Nr. 47 und 49). Die übrigen Formen erreichen bei weitem nicht diese Größen: »f. papietensis (Herdm.) 1882« bis 23 mm (Nr. 2), »f. ceylonica (Herdm.) 1906« bis 20 mm (Nr. 3), »f. rosea (Sluit.) 1887« 30 mm (Nr. 5). und f. for- mosae Mich. 1905« bis 20 mm (Nr. 6), »f. kyamanensis, n. f.« bis 24mm (Nr. 29) und »f. polana, n. f.< (Nr. 23) bis 44 mm. Gestalt. Die Körpergestalt hat systematisch sicher keine besondere Bedeutung, da sie ganz von äußeren Umständen abhängig ist. Vielleicht aber hat sie Einfluß auf gewisse innere Gestaltungen, so auf Länge und Enge der Darmschleife bei länger gestreckten Stücken (Original der f. latisinuosa, Nr 21). Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Bd. an W. Michaelsen, MT es ee N Son 2 no a ss ST [ee ee ee | Größte Kalk- S körper des S ‚ Weich- & körpers 3, H Fiederung Forma Bezeichnung Fundort :S Außere | Zellulose- &, | der größten > | Siph t = & iphonen | mantel r 5 Tentakel En > e 3 = 1% N g & a |e 3 2 2 | 2 Ö 1A 2 mollis 1 Rhabdocynthia m. Herdm. 1891 Australien ? ? ? ? ? ? ? complanata | [54] | [Microcosmus julinii Elerdim. 19/8]... N. S. Wales 60 | undeutl. | nicht s. dick ? ? ? papielensis 2 Cynthia p. Herdm. NOS 9 ale: Tahiti 23 kl dünn, weich | 79 |26/1|2. Ordn. spärl. ceylonica 3 Rhabdocynthia c. Herdm. 1906.... Ceylon-Geb. 20 | I. zieml. gr. » ? 3 2. Ordn. » 4= | Pyurac.Mich. 1911. » 20 |E.undeutl.)ı mäßig dick,weich| 750)29/1 » roseola 2 Cynthia vosea Sluit. SS ee Java 30 | zieml. gr. | dick, fest| ? vielfach verzw. formosae 6* Pyura pallida f. Mich. 1908..... Formosa 20 | undeutl. | dünn, fest | 780 |26/1/4. Ordn. spärl. pallida 7 Cynthia mauritiana Dir SSAme reger Mauritius 26 |I.gr.,E.kl.| dünn 1200| ? Ss. Verzw. » 8* Pyura pallida typ. Niren. 190827 Seychellen 2% m. dick, weich 1015|38/1| 3. Ordn. » g9= Se eoie > 36 > > 850 |26/1 > » 10# Bu re Columbia (Cartagena) 15 | undeutl. | t. mäßig dick,weich| 760|28/1 > > 11* N 5 St. Thomas 28 > dick, weich] 870 38/1 4. Ordn. » 12# ee Cuba 40 » dick, fest 11160 |32/1/3. Ordn. spärl. » 13* BEN AR en > 50 > > 960 |28/1]4. > Ascidia Plychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. Geschlechtsapparat Sonstiges Dorsalfalte »a plain membrane« O. ein wen. geb. dünner Stab; H. in rand- ständigen Gruppen O. ein breiter, nicht gelappt. Stab; H. in rand- ständ. Gruppen O. ein etwas gebog. Stab; H. ein Belag auf O., lappig den Rand überragend O. ein breiter verbog. Stab; H. randst., lappig ©. ein etwas verbog. dünner Stab; H.? O. ein kurzer dicker Stab; H. ein Belag auf O. O. ein etwas verbog. dünner Stab; H. in randständ. Gruppen O. ein wenig verbog. Stab; H. randst., gelappt O. ein zieml. dicker, etwas gebog. Stab; H. ein | Belag auf O. Zahl der Kiemensackfalten Linie des a umuer- Afterrand gruben- rechts links spaltes ? 6 6 ? ? unregelm. wellig, eingeb. 6 (212) 6 ?12) ? ? glatt, nicht eingeb. 7 q ? ? glatt, eingeb. 7 7 2 ? > 7 7, VIIkl. |glatt, 2-lippig vorn mit tiefen Ein- 7 ? 2 buchtungen glatt, eingeb. | 7, VIIKI. 7, VIIkl. |glatt, 2-lippig glatt, t.eingeb. 8 8 glatt, wulst. glatt, eingeb. | 8, VIILKI. 8, VIIIKI. » & 8? 8? wellig geschrumpft, 2-lippig glatt, eingeb. 8 8 ? ? 8 8 glatt, 2-lippig glatt, eingeb. | 9, IX Kl. 8 > O. ein mäßig dicker, etwas gebog. Stab; H. ein Belag auf O. Zellulosemantel stark inkrust. Zellulosemantel mit zottenf. Haft- fäden, stark in- krust. Siphonen weitvon- einander entfernt unreif ? Darmschleife zieml. eng. 36 W. Michaelsen, ET une Größte Kalk- S körper des S Weich- ‘= körpers © &0 x Fiederung Forma Bezeichnung Fundort :S Außere | Zellulose- En ? S Siphonen | mantel Rz der größten = SE Tentakel 5) = EWwie= = Be IS = © E = | 8 = = ae 2 Ö le pallida 14 Cynthia billitonensis Silo Billiton 70 | zieml. gr. ? 3502[13/1| 2. Ordn. » 15#® | Cynthia p. Heller 1878 (Mich. 1905) Huahine 24 kl. mäßig |1821|34/1)| 3 > dick, fest S 16* » Palau-I. 27 > > 812|30/1 > 5 17#® » Samoa-]. 30 » dünn, fest | 754| 28/1 > » 18 Rhabdocynthia p. Herdm.1906..... Ceylon-Geb. 90 | zieml. gr. | t. s. dick ? ? »much branched« » 19# | Halocynthia p. typ. Nichal90Drern Daressalaam 40 gr. dünn, fest) 928|28/1| 3. Ordn. ?pallida 20 | Cynthia p. Traust. VOBON re reellen St. Thomas, St. Croix 42 | zieml. gr. | dick, fest| ? ? ? latisinuosa 21 Rhabdocynthia 1. Sen NO 6000 O.-Bandasee 70 ? dünn, fest |2000| ? reich verästelt polana 22 Rotes Meer 30 | I.gr., E. undeutl. mäßig dick,weich| 725)12/1| 3. Ordn. » 23* » 44 » dick, weich| 609) 14/1 ? > 24# Rotes Meer (kaweyyah) 36 » dünn, fest | 440)12/1| 3. Ordn. > 25 > (Tor) 14 | I. mäßig gr., E. kl. |dick, weich) 290| 14/1 > » 26 » (P. Berenice) 30 | undeutl. mäßig dick, fest | 668|14/1|Beg. 3. Ord. Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 37 ’ Er m or Dr DE ne nn on —_————mm—m—m——————————————— Zahl der Kiemensackfalten Linie des Flimmer- Afterrand Geschlechtsapparat Sonstiges gruben- rechts links spaltes glatt, eing. 9? 8) 89) O. breit bandf.; H. ein am Rande eingekerbter Belag auf O. ae glatt, eingerollt 9, IXkl. 9, Xw. s. schwach eingekerbt, 2-]ippig O. breit bandf., etwas verbog, H. ein den Rand lappig überragend. Belag auf O. — glatt, nicht eingeb. » ? ? O. ein breiter, etwas verbog., Stab; H. wie bei 15 e> glatt, eingerollt ©) 9, XHI. glatt O. ein dicker gebog. Stab; H. ein Belag auf O. — glatt, spiral. eingerollt 9 9 > O. ein breiter, etwas verbog. Stab; H. ein gelappt. randständ. Saum. _ etwas verbog., eingeb. 9, IXKl. 9, IXw. glatt, wulst. | ©. wie bei 18; H. ein am Rande lappig über- ragend. Belag auf O.) —_ PELLLLPLLITLLLLLLELLELELLLLEPFPEPLERELELEFLELLERLLLLLERELELFTTLLERLTLLELLLTEELELLERELLLERRLRRE glatt, eingerollt 8 8 »dybttolaebet, ? Laebernes Rand fligede« unregelm. gebuchtet, eingeb. 9 9 gelappt (7?) | ©. ein schlanker Stab; H. ein gleichmäßig. Belag auf O. Darmschleife zieml. eng. J 9, IX m. 9, IX kl. |gelappt (wen.)| O. ein dicker, unebener Stab; H. ein Belag " auf O. _ gebuchtet? 10, X Kl. 10, X w. ? ©. breit?; H. ein Belag auf O. _ tief gebuchtet | 11, Xkl. 10, Xkl. gelappt (4) | O. ein unregelm. Stab mit Auswüchsen, H. u. geschlängelt XI w. ein gelappt. u. undeutl. geschlängeltes Band, : das stellenweise das O. überragt _ glatt, eingebog, 9, IXw. 8 > (4) | ?, noch nicht angelegt unreif > 10, XKi. 9) >» (10) | ©. ein unregelm. Stab mit Auswüchsen u. kurzen Verästelungen; H. randständ., breit- und kurz- gelappt, auf das O. übergreifend _ 38 W. Michaelsen, La gg nen nn ne u 0 un Größte Kalk- S körper des S Weich- 8 körpers & Fieder i = = | Äußere | Zellulose- © re Forma Bezeichnung Fundort :S lg öß 5 | Siph tel (= er größten © iphonen | man 8 = ı 2 Tentakel B = s|3 E 3 En © i 2 5 |2 2 ® Ss polana 278 Rotes Meer (Tor) 27 | undeutl. dünn, mäßig fest| 348 12/1] 3. Ordn. > 28* » (Dahab) 15 » mäßig dick, weich} 410 |14/1|Beg. 3. Ordn. kyamanensis 29# > (Umm el Kyaman)) 24 | zieml. gr. dünn, fest |1044 |58/1|3. Ordn. spärl. 5 30% 5 2 20 gr. dünn, weich 810 23/1 Do > > 31* > (Dahab) 12 » dünn, fest | 670|26/1| 2. Ordn. > 32* > (Umm el Kyaman)| 23 » dünn, weich [1015/64/1| 2. >» > 33H > » 10 | undeutl. » 667 |34/1|2. Ordn. spärl. >» 34 » » 9 gr. >» 400 20/1 2. > 2 > 35* > » 13 | undeutl. » 812|34/113. > > > 36* » » 12 gr. dick, weich|1075|49/1| 4. Ordn. » 37 » » 15 » dünn, weich 870| 38/1 ? > 38 » » 23 » > 928 42/1 2. Ordn. typica 39* > (Gimsah-B.) 25 | zieml.kl mäßig dick, weich) 580 |23/1 2 » > 40% » (Su&s) 22 gr. dünn, weich |1150/[56/1| 3. >» » 41® » > 25 > » 1330 |65/1/4. Ordn. spärl. Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 39 a — u —— Zahl der Kiemensackfalten Linie des za Afterrand Geschlechtsapparat Sonstiges gruben- rechts links spaltes glatt, . eingerollt 9 9, XHL. gelappt (6) | ?, noch nicht angelegt unreif glatt, nicht eingeb. 8 8 » (6) | 3 » > glatt, ein- gerollt 10, Xkl 10, XKl. > (6) | ©. ein dünner Stab mit kurzen Seiten-Ästen, hinten verzw.;, H. in randständ., die O.-Äste bogenf. umspannend. Gruppen = 2 | 9 Bat » (4) | ©. wie bei Nr. 29; H. ein Belag auf O., am w > Rande lappig vorragend _ » 9, Xw 8 » (4) | ©. wie bei Nr. 29; H. eine randständ. Bogen- linie _ ? 10, XKl. 10, X Kl. » (8) | wie bei Nr. 30 = glatt, nicht L eingeb. _ 10, Xkl. 9 » (7) | ©. ein Stab mit kurzen Seiten-Ästen; H. wie bei Nr. 30 _ glatt, eingeb. 8 8, VIILKI. > (7) | ©. wie bei Nr. 29; H. kleine büschelige Gruppen an den Enden der O.-Äste. — glatt, eingerollt 10, Xw. 10, Xw. ? ?, noch nicht angelegt unreif glatt, wenig IX kl gebuchtet 10, So. 9, IXKI. gelappt (8) | O. ein Stab mit Auswüchsen? H. in randständ. : Bogensäumen, die zu einem nicht ganz ge- schlossenen Schlängelsaum vereint sind — glatt, eingeb. 10 10, XKl. » (8) | ©. wie bei Nr. 33; H. wie bei Nr. 30 —_ 2 I 8 SO KON wie Bei Nr. 30 = glatt, eingerollt 9 8 ? ©. verzweigt? H. wie bei Nr. 30 —_ » 10, XKl. 9 gelappt (10) | ?, noch nicht angelegt unreif » » 9, IK. ? O. ein dünner schwach welliger Stab mit vielen dünnen und dicken kurzen Seiten-Asten; H. ein breites welliges Band, dessen Wellenbögen die des O. seitlich überragen — 40 W. Michaelsen, Größte Kalk- S körper des S Weich- 42 körpers (0) D—nn n ? : = | Äußere | Zellulose- 2 Fiederung Forma Bezeichnung Fundort :S 60 | derspräßh © | Siphonen | mantel = er, BIDEN & =u | Tentakel 5 z 8 3 = S & 6) E S © | 2 = 2 Ss |. 2 Ö a 9 ale typica 42 Rotes Meer (Su&s) 30 gr. dünn,weich/1450 |64/1| 3. Ordn. » 43# > (Gimsah-B.) 31 » dick, weich 1040 |48/1|3. Ordn. spärl. S 44% > » 40 | undeutl. |dick, fest | 725|21/1[3. >» > > 45® > (Sherm Habban) | 20 gr. dünn, fest 11168|52/1/3. > » > 46 Cynthia momus Say 1810, 500008 » » 44 » dünn ? ? ? > 47% >» (Suös) 60 » (dünn, fest)1827|70/1| 4. Ordn. 5 4gH > (Jiddah) 45 > » 1044 |62/1|5. Ordn. spärl. » 49: > (Su&s) 76 > a 1300 65/1 4. Ordn. ?lypica 50 | Cynthia pallida Herdm. 1886.... O.-Bandasee 35 | undeutl. dünn ? ® »greatly branched« Japonica 51 | Pyura pallida j. Hartmr. 1909... Japan ? kl. ? ? ? 3 ? > 52 > > ? kl. ? ? ? 3 ? Ascidia Piychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 41 m ET EB ITS m TS Oo EEE om a er BEE EI OR mg or on PB m nn ne m Sn nn m m Zahl der Kiemensackfalten Linie des Flimmer- } ) } Afterrand Geschlechtsapparat Sonstiges gruben- spaltes ale glatt, nicht eingebog. 9, IX kl. 9, X Kl. gelappt (vl.) | ©. ein Stab mit kurzen Seitenästen u. Ver- zweigung.; H. in randständ. Bogengruppen, die sich jederseits zu einer Rundbogenborte vereinen u. außerdem noch das ©. über- spannende Querverbindungen bilden _ glatt, t. eingebog. 10, Xw. 10, Xw. » (13) | Wie bei Nr. 42, doch überwiegen die Querver- i bindungen der H., so daß eine H.-Schlängel- linie deutlich hervortritt _ glatt, Vw. eingebog. 2 XTEI. 12, VIKI. » (5) | ?2, noch nicht angelegt unreif; Kiemen- VILKI. sack abnorm glatt, eingerollt 9, IXKl. 9, IXw. > (8) | ©. ein Stab mit Auswüchsen u. Verästelungen; H. ein unregelm. geschlängeltes Band, dessen Vorwölbungen das O. seitlich überragen > 9 9 » (13) | ©.?; H. das O. bedeckend u. am Rande über- a ragend, zu einem geschlängelten Bande ge: bildet - glatt, eingeb. 10, XKl. 10, XKl. » (8) | ©. ein unregelm. verbog., stellenw. geschlän- geltes Band mit kurzen, dicken Auswüchsen; H. ein breit geschiängeltes ‚Band, dessen Schlängellinie stellenw. durch Verwachsungen u. Verbindungsstücke undeutl. gemacht wird _ yaieis IX kl eingerollt 0, 9, IXKl. > (7) | Wie bei Nr. 47; Schlängellinie der H. sehr ee undeutl. Be » 10), 28 10, XKl. » (vl.) | Wie bei Nr. 48 = glatt 8 8 ? ©. »a long convoluted tubes _ glatt, t. eingebog. 10 10 ? ? _ > la 11, IKl. ? - ? er Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 42 W. Michaelsen, Größte Kalk- S körper des S Weich- a2 körpers © . = . s © | Äußere | Zellulose- © KiEdeume Forma Bezeichnung Fundort :S | q ößt © | Sipt mantel Rn er BIER =) phonen ante : 5 =27 1 mn Tentakel - KA & 3 = B= S E © = & Be = 2 S |2 ze G) A IA complanala 53 Cynthia c. Herdm. SSH ee N. S. Wales 56 |l. gr., E.kl.|diek,weich) 155|26/1 ? ? complanalta 54 | Microcosmus julinii Hliendin loan > 60 | undeutl. [mäßig dick| ? ? ? complanata 59 | Mierocosmus julinii zieml. Die 1832 ER > 85 > dick, fest | 970\33/1| außerord. verzw. grandis 56* | Cynthia g. Heller EIODE ER > 96 gr dünn, fest 2520| 36/14. Ordn. spärl. » 57 |Microcosmus draschei z Herdm. 1899.... > 76 ? dick, fest ? ? ? > 58 >. a » ? > z ? ? bis > 59 > » ? >» ? ? ? » 60 » > 160 ? > ? ? ? Abkürzungen in der Tabelle: Beg. — Beginn, Einbucht. — Einbuchtungen, f. = förmig, gebog. — gebogen, geschr. — Ordnung, randst. — randständig, regelm. — regelmäßig, s.—= sehr, spärl. — spärlich, stellenw. — stellenweis, t.—= teils oder zieml. — ziemlich. Äußere Siphonen kommen in sehr verschiedener Ausbildung vor. Bei manchen Stücken sind sie deutlich ausgeprägt, ungefähr so lang wie dick (Nr. 30 und 32), bei anderen Stücken, anscheinend der gleichen Form, ist keine Spur von ihnen zu erkennen (Nr. 33). Manchmal erscheint der Ingestions- sipho groß und deutlich, während der Egestionssipho sehr klein oder überhaupt nicht ausgeprägt ist (Nr. 7, 22—25, 53). Doch ist es fraglich, ob es sich hier in allen Fällen tatsächlich um den Ingestions- sipho, und nur um diesen, handelt. So ist wahrscheinlich der angeblich an der Basis lcm breite »Branchialsipho« des Originals von Cynthia mauritania Drasche (l. c. 1884, p. 6, Taf. VI Fig. 1) ‚Nr. 7) nicht lediglich als Ingestionssipno anzusehen, sondern als das Vorderende des Körpers, an dem die Ingestionsöffnung endständig, auf einem nicht übermäßig großen eigentlichen Sipho, liegt, eine Auffassung, die auch der Herdman'’s von seiner ähnlich gestalteten Cynthia complanata (l. c. 1882, p. 145, Taf. VII Fig. 1) (Nr. 53) entspricht. bezeichnet die Ingestionsöffnung hier als »terminal« und im Gegensatz dazu die Egestionsöffnung als »slightly projecting«. Ich glaube nicht, daß die Verschiedenheit in der Größe der äußeren Siphonen lediglich als Kontraktionserscheinung zu deuten sei. Wahrscheinlich handelt es sich hierbei um eine individuelle Anpassung an verschiedene Herdman eures A 2 Are Me) nn ee Ascidia Ptychobranchia umd Diktyobranchia des Rotes Meeres. 43 Zahl der Kiemensackfalten Linie des ums Afterrand Geschlechtsapparat Sonstiges gruben- f spaltes rechts links unregelm. wellig gebuchtet, eingebog. 11 11 ? ? — wellig, eingebog. 12? 6) 12 (6) ? ? Dorsalfalte» aplain membrane« stark zweifach wellig gebuchtet, mäandrisch, = eingebog. 14 14 ? ?, noch nicht angelegt unreif labyrinthisch 13 13 gelappt (20) | ©. ein dicker, etwas gebogener Stab; H. ein Belag auf ©. _ > 11 11 ? ? — > 12 12 ? ? — > 13 12 ? ? _ > 15 15 ? ? (abgebildetes Original !) geschrumpft, gr.— groß, H.—Hode oder Hoden, inkr. = inkrustiert, kl. — klein, m. — mittelgroß, © — Ovarium, Ordn. — teilweise, u. — und, undeutl. — undeutlich, verzw. = verzweigt, vl. — viele, w. — winzig, wen. — wenig, wulst. — wulstig, äußere Lebensbedingungen. Beachtenswert ist der Umstand, daß besondere Ausbildungsweisen der äußeren Siphonen in gewissen Distrikten vorzuherrschen scheinen. So besitzen die meisten Individuen vom Nordende des Roten Meeres, vom Golf von Su&s und dem von Akabah, sowie von der Djobal- straße (Nr. 30—32, 34, 36—38, 40—43, 46, 47, 49) sehr große äußere Siphonen, während die meisten Stücke von Westindien (Nr. 10—13) undeutliche Siphonen haben. Doch ist eine systematische Sonderung nach diesen Gestaltungsverhältnissen nicht durchführbar, da in Gesellschaft dieser Stücke einzelne abweichende auftreten, die systematisch nicht von ihnen getrennt werden können (Nr. 33, 35 und 44 mit undeutlichen Siphonen, Nr. 20 mit ziemlich großen Siphonen). Beachtenswert erscheint mir auch der Umstand, daß die besondere Ausbildung eines großen Ingestionssiphos bei zugleich kleinem oder undeutlichem Egestionssipho so häufig an Stücken aus dem Roten Meer (Nr. 22—25) auftritt, und zwar, was besonders auffallend ist, hier stets an Stücken, die durch besonders plumpe Gestalt der Kalkspicula im Weichkörper (f. polana) ausgezeichnet sind. Aber auch in diesem Falle ist keine scharfe systematische SonJerung unter Kombination dieser beiden Sondercharaktere angängig, denn es finden sich im Roten Meer andrerseits Stücke mit plumpen Kalkspicula (Nr. 26 und 27), die keinen deutlichen Ingestionssipho besitzen. 44 W. Michaelsen, Der Zellulosemantel zeigt eine sehr verschiedene Ausbildung nach Dicke, Festigkeit, Reinheit und Durchsichtigkeit. Eine systematische Bedeutung scheint diesen Bildungsverhältnissen nicht zuzu- kommen. Es handelt sich, wie schon Sluiter (l. c. 1904, p. 55) ausgeführt hat, mutmaßlich um eine Anpassung an äußere Lebensverhältnisse. Eine systematische Bedeutung mag vielleicht aber in der Besonderheit des Zellulosematerials von f. ceylonica (Herdm.) (Nr. 3 und 4) liegen, nämlich in der Ausstattung des Zellulosemantels mit Haftfäden. Ich lasse deshalb einstweilen diese »forma« gesondert bestehen. Die szepterförmigen Kalkkörper des Zellulosemantels zeigen wohl starke Größenunter- schiede, aber keine wesentlichen Formverschiedenheiten. Die vermeintliche Abweichung dieser Körperchen bei f. ceylonica (Michaelsen, |. c. 1911, p. 179) ist zweifellos nur eine Verwitterungserscheinung (siehe oben, Seite 321). Der verschiedenen Größe dieser Körperchen ist schon deshalb keine besondere Bedeutung beizulegen, weil sich bei einem und demselben Tier die verschiedensten Größen vorfinden. Im allgemeinen bringen wohl größere Tiere auch größere Kalkkörper neben den kleineren, noch unausgewachsenen zur Ausbildung. Ob die mehr schlanke oder mehr plumpe Gestaltung dieser Körperchen von Bedeutung sei, habe ich nicht festgestellt. Erwähnen muß ich noch, daß die Ver- teilung und Anzahl der Kalkkörper eine sehr schwankende ist. Bei manchen Stücken habe ich über- haupt keine szepterförmigen Kalkkörper im Zellulosemantel finden können. Die spindelförmigen Kalkkörper im Weichkörper zeigen ebenfalls bedeutende Verschieden- heiten nach Länge, Form und Strukturfeinheit. Die Länge der größten in den einzelnen Tieren beobachteten Körper schwankt zwischen 79 u (Nr. 2, nach der Abbildung des größeren Körperchens, fraglich aber, ob es das größte von Herdman bei diesem Stück beobachtete ist} und 2520 u (Nr. 56). Die längsten findet man bei sehr großen Stücken, die kürzesten bei kleinen, doch entspricht die Länge durchaus nicht in der ganzen Formenreihe der Größe der Stücke. So findet man spindelförmige Kalkkörper von mehr als 1000 mw Länge bei geradezu winzigen Stücken, so bei einem nur 12 mm langen Stück von Umm el Kyaman an der Djobal-Straße (Nr. 30), und anderseits solche von nur 155 ı Länge bei dem 56 mm langen Original von Cynthia complanata (Nr. 53), allerdings vorausgesetzt, daß der größte der von Herdman abgebildeten Kalkkörper auch annähernd das Maximum der Größe darstellt. Übrigens schwankt die Maximallänge der Kalkkörper bei den Stücken eines Formenkreises so sehr, daß eine Verwertung derselben bei Charakterisierung der forma ausgeschlossen ist. Es kommt hinzu, daß es kaum möglich ist, die Maximalgröße der Kalkkörper eines Stückes ausfindig zu machen. Es ist mehrfach vorgekommen, daß ich nach ziemlich eingehender Untersuchung bereits eine ver- meintliche Maximalgröße der Kalkkörper des Weichkörpers festgestellt hatte und schließlich doch noch eine bisher unbeachtete Region des Weichkörpers fand, in der noch größere vorhanden waren. Schwankend ist auch das Verhältnis von Länge zu Dicke bei den Kalkkörpern. Ein Blick auf die betreffende Spalte der Tabelle zeigt, daß es unmöglich ist, dieses Größenverhältnis zur Charakterisierung der Form heranzuziehen. Eine Ausnahme machen allerdings einige Stücke aus dem Roten Meer (Nr. 22—28), bei denen diese Verhältniszahl plötzlich auf 14 und 12 herabsinkt, während sie sonst, vielleicht noch mit Ausnahme des Originals von Cynthia pallida billitonensis Sluit. (Nr. 44), zwischen 20 und 70 schwankt. Die Kalkkörper der Form aus dem Roten Meer, die ich als »f. polana« bezeichne, sind zumal in der Mitte oder etwas vor derselben auffallend dick, gegen die Enden fast kegelförmig verjüngt. Sie zeichnen sich zugleich durch ein viel opakeres Aussehen aus und erscheinen bei auf- fallendem Licht kreidig weiß, bei durchfallendem Licht dunkel grau. Das hängt wahrscheinlich mit der Feinheit ihrer Struktur zusammen. Die Ringelung ist bei ihnen anscheinend viel enger und die Bestachelung dichter als bei den übrigen Formen. In anderen Hinsichten, so zumal in der besonderen Form des Afterrandes, schließen sich diese Stücke der f. polana aber so eng an die übrigen Stücke aus dem Roten Meer (f. fypica und kyamanensis) an, daß mir die Berechtigung der Absonderung etwas fraglich erscheinen will. Ein ähnliches Verhältnis von Länge zur Dicke scheint nur noch das oben erwähnte Stück von Billiton (Nr. 14) aufzuweisen. Sluiter (l. c. 1885, p. 184) gibt als Dimensionen Ascidia Ptychobranchia und Diklyobranchia des Roten Meeres. 45 an: »0°5 mm lang und 0:04 mm breit, die Hülle mitgerechnet«, also ungefähr 12°5 : 1. Ich schätze nach der Abbildung (l. c. Taf. IV Fig. 6) das Größenverhältnis der hüllenlosen Körper auf 13 : 1. Nach der in den Abbildungen (l. c. Taf. IV Fig. 2 und 10) ganz klar ersichtlichen Gestaltung des Afterrandes ist es aber unmöglich, diese Billiton-Form an f. polana anzuschließen. Die Mundtentakel zeigen eine große Verschiedenhelt im Grad der Fiederung. Die Fiederung ist natürlich stets an den größeren Tentakeln eines Tentakelkranzes reicher als an den kleineren Tentakeln desselben Kranzes. Um einen Vergleich der verschiedenen Formen zu ermöglichen, ziehe ich nur die größten Tentakel des untersuchten Tentakelkranzes in Betracht. Im allgemeinen findet man bei großen Stücken eine reichere Fiederung als bei kleinen Stücken. So zeigen die kleinsten, 10 und 9 mm langen Stücke der f. kyamanensis (Nr. 33 und 34) eine fast einfache Fiederung mit nur spärlicher Andeutung einer Fiederung 2. Ordnung, während die größten Stücke der nahe verwandten f. Zypica (Nr. 47—49) eine wohl ausgebildete Fiederung 4. Ordnung, ja vielleicht gar den Beginn einer Fiederung 5. Ordnung (Nr. 48), aufweisen; doch kommen vielfach auch Abweichungen vor, zeigt doch ein sehr kleines, nur 12 mm langes Stück der f. kyamanensis (Nr. 36) bereits eine Fiederung 4. Ordnung. Es ist deshalb fraglich, ob die auf Grund der reicheren Fiederung von f. papietensis (Nr. 2) gesonderte f. formosae (l. c. 1908, p. 270) (Nr. 6) zu Recht besteht. Ich fand allerdings bei allen daraufhin untersuchten Stücken der f. formosae eine wohl aus- gebildete Fiederung 4. Ordnung, während die größten Tentakel bei f. papietensis nach der Abbildung (Herdman, I. c. 1882, Taf. XVII Fig. 16) fast einfach gefiedert sind; ist doch bei ihnen die sehr spärliche Fiederung 2. Ordnung auf je eine sehr kleine warzenförmige Buckelung an zwei Fiedern 1. Ordnung der größten Tentakel beschränkt. Auch das Flimmerorgan zeigt gewisse Verschiedenheiten. Die Grundform der Linie des Flimmergrubenspaltes ist ein nach vorn (sehr selten nach einer Seite) offenes »U«. Diese Grundform zeigt sich in ursprünglicher Einfachheit nur bei kleinen und mittelgroßen Stücken (Nr. 33: 10 mm lang, Nr. 2: 33 mm lang, Nr. 16: 27 mm lang. und Nr. 42: 30 mm lang). Bei großen Stücken findet sich eine mehr komplizierte Gestaltung dieser Linie, die eine Verlängerung derselben mit sich bringt. Die Verlängerung der Linie wird einesteils dadurch bewirkt, daß sich ihre Hörner einwärts biegen! und mehr oder weniger weit spiralig einrollen, am weitesten bei dem sehr großen, 90 mm langen Exemplar der f. pallida von Ceylon (Nr. 18). Die Linie behält bei dieser Verlängerung im allgemeinen ihren glatten Verlauf bei ynd zeigt nur ausnahmsweise (Nr. 19) geringfügige Unregelmäßigkeiten. In ganz anderer Weise wird die Verlängerung der Linie des Flimmergrubenspaltes bei einer anderen, in f. grandis gipfelnden Entwicklungsreihe bewirkt, und zwar dadurch, daß sie sich mehr oder weniger tief und mehr oder weniger regelmäßig einbuchtet und schlängelt, zunächst in geringerem Maße (Nr. 21 und 53); bei größeren Stücken verstärkt sich die Schlängelung und wird zweifach, insofern auf den Schlängelbögen wellige Einbuchtungen einer 2. Ordnung entstehen (Nr. 55); schließlich wird bei sehr großen Stücken (Nr. 56—60) die Schlängelung so vielgestaltig, daß eine nicht mehr auflös- bare Labyrinth-Linie entsteht. Die einfacheren mäandrischen oder welligen Formen lassen noch die Grundform des »U« und auch noch eine Einbiegung der Hörner des »U« erkennen, während bei den Labyrinth-Formen, anscheinend auch durch Abspaltung von Teilen des Flimmergrubenspaltes, die ursprüngliche Form ganz verloren geht, so nach der Abbildung bei Microcosmus draschii Herdm. (l. c. 1899, Taf. Cyn. IV Fig. 5). Ich glaube wohl, daß diesen verschiedenen Weisen der Verlängerung des Flimmergrubenspaltes eine gewisse systematische Bedeutung beizumessen ist, daß also f. lJatisinnosa und die Formengruppe complanata-grandis mit geschlängeitem Verlauf der Linie des Flimmergrubenspaltes von den Formen mit glattem Verlauf dieser Linie zu trennen seien. Fraglich erscheint mir aber, ob man dem Grade dieser Kompliziertheit Bedeutung beimessen, ob man nun 1 Manchmal biegt sich eines der beiden Hörner auch auswärts; doch habe ich diese meiner Ansicht nach unwesentlichen Ausnahmen in der Tabelle nicht besonders hervorgehoben. 46 W. Michaelsen, auch die Formen mit mäandrischem Verlauf dieser Linie (Nr. 53—55) als f. complanata von den Formen mit labyrinthischem Verlauf der Linie (Nr. 56—60), der f. grandis, absondern solle. Wieder etwas verwirrend ist der Umstand, daß die kompliziertere complanata-Gestaltung der Linie des Flimmergrubenspaltes auch in einer ganz anderen Formengruppe, bei einem Stück (wenn nicht bei einigen Stücken) der f. polana aus dem Roten Meer auftritt (sicher nachgewiesen bei Nr. 24, viel- leicht auch bei Nr. 22 und 23), während andere Stücke dieser forma (Nr. 26—28) ganz einfache, glatte Linien des Flimmergrubenspaltes aufweisen. Eine ganz abweichende Gestalt scheint das Flimmerorgan der Cynthia rosea Sluit. (l. c. 1887, p. 264, Taf. III Fig. 7) (Nr. 5) zu besitzen, und hauptsächlich aus diesem Grunde halte ich einstweilen auch diese Form als f. roseola aufrecht. Ich kann mich nicht ganz des Verdachtes erwehren, daß bei dieser eigentümlichen Gestaltung lediglich eine mäßig komplizierte complanata-Gestaltung des Flimmerorgans vorliege, die durch Zerrung des Objektes oder durch Pressung desselben eine absonderliche Form angenommen habe. Die Zahl der Kiemensackfalten scheint eine besondere Bedeutung für die Abgrenzung der Formen zu besitzen, wenngleich sie auch innerhalb einer Form noch gewissen zum Teil recht beträchtlichen Schwankungen unterworfen ist. Sehr lehrreich war mir in dieser Hinsicht das Studium des reichen Materials vom Roten Meer (Nr. 22—49), das nach der eigenartigen Beschaffenheit des Afterrandes drei nahe verwandten Formen (f. fypica, kyamanensis und polana), wenn nicht einer einzigen Form (f. typica s. 1.) angehört. Abgesehen von drei näher zu erörternden Stücken schwankt die Zahl der Kiemensackfalten der rechten Seite zwischen 9 und 10, wozu bei zwei Stücken (Nr. 24 und 38) noch die winzige Anlage einer 11. Falte hinzukommt. Die Größe dieser 25 Stücke ist sehr verschieden. Neben weit ausgewachsenen Stücken von 60 und 76 mm Länge (Nr. 47 und 49) finden sich darunter sehr kleine, offenbar jugendliche und zum Teil nachweisbar unreife Stücke von 10, 13 und 12 mm Länge (Nr. 33, 35 und 36), die nicht einmal sämtlich das Minimum jener Faltenzahl aufweisen, sondern zum Teil (so das nur 10 mm lange Stück Nr. 38) rechts 10 Kiemensackfalten tragen. Hieraus geht klar hervor, daß die Faltenzahl, wenn man von ganz jungen, weniger als 10 mm langen Tieren absieht, nicht mit dem Wachsen der Tiere beträchtlich zunimmt, daß mit anderen Worten die endgültige Faltenzahl-schon in einem sehr jungen Alter erreicht wird. Gehen wir in der Altersreihe noch weiter zurück, so scheint dann allerdings auch die Zahl der Kiemensackfalten abzunehmen. Wenigstens besitzt das eine der oben ausgenommenen Stücke (Nr. 34), das nur 9 mm lang ist, nur 8 Kiemensackfalten jederseits, wobei die 8. Falte des linken Seite noch dazu sehr klein ist. Ich glaube hier bei diesem winzigen, offenbar sehr jungen Stück die etwas geringere Faltenzahl doch als Jugendstadium deuten zu sollen. Auch ein etwas größeres, 15 mm langes unreifes Stück mit nur 8 Kiemensackfalten (Nr. 28) ist wohl als Jugendstadium zu bewerten. Eine andere der oben erwähnten Ausnahmen betrifft ein Stück (Nr. 44) mit jederseits 12 Kiemensackfalten. Es handelt sich hier aber offenbar um eine Abnormität in der Bildung der Kiemensackes; denn bei diesem Tier ist rechterseits die 11. Falte, linkerseits die 5., 6. und 7. Falte sehr verkürzt, ohne verschmälert zu sein (normalerweise sind höchstens die untersten Falten verkürzt und dann zugleich auch verschmälert). Wir dürfen dieses abnorm gebildete Tier hierbei nicht mit berücksichtigen. Als Ergebnis dieser Betrachtungen können wir feststellen, daß unter Annahme untergeordneter Schwankungen die Zahl der Kiemensackfalten sehr wohl zur Charakterisierung der Formen herangezogen werden mag. Es ist die Art der Schwankung in der quantitativen Ausbildung der Kiemensackfalten einer forma noch näher zu prüfen. Diese Schwankung beruht nicht lediglich auf der Zahl der Kiemensackfalten, sondern vielfach auch darauf, daß die untersten Kiemensackfalten verkürzt und verschmälert sind. Meist betrifft diese Verkürzung und Verschmälerung nur die unterste Falte, häufig aber auch die beiden untersten Falten einer Seite. Dann erscheint die zweitunterste Falte mäßig stark verkürzt und ver- schmälert, während die unterste nur als winzige Anlage in die Erscheinung tritt. Die verkürzten und verschmälerten sowie die winzigen Falten beginnen wie die übrigen Falten am Vorderende des Kiemensackes und enden, allmählich sich verlierend, nach mehr oder weniger weitem, annähernd ihrer N Ascidia Piychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 47 Größe entsprechendem Verlauf, die winzigen Anlagen also sehr bald, nachdem sie nur einen geringen Bruchteil von der Länge der Ventrallinie des Kiemensackes durchmessen haben. Mehrfach habe ich aber feststellen können, daß eine verschmälerte, sich vor der Mitte der Kiemensacklänge verlierende Falte am Hinterende des Kiemensackes, allerdings wohl in geringerer Breite, wieder auftritt, so daß die Zahl der Kiemensackfalten in der Mitte der Kiemensacklänge geringer erscheint als an den beiden Enden desselben. Eine bemerkenswerte Abweichung stellen einige Stücke der von Hartmeyer unter- suchten f.japonica (l.c. 1906, p.4) (Nr. 52) dar. Bei zweien von den vier Originalstücken, die durchweg 10 wohlausgebildete Falten jederseits am Kiemensack aufweisen, schiebt sich jederseits eine »rudi- mentäre« elfte Falte zwischen die Dorsalfalte und die obersten wohlausgebildeten Falten (eigentliche Falten I) ein. Die Ausbildung der Kiemensackfalten ist nicht nur bei verschiedenen Stücken einer Form etwas verschieden, sondern auch an den beiden Seiten eines Stückes. Nach Maßgabe der vielen von mir untersuchten Stücke ist bei einer Verschiedenheit beider Seiten stets die rechte Seite weiter ausgebildet als die linke, sei es, daß sie eine (meist kleinere) Falte mehr besitzt als die linke Seite, sei es, daß einer wohlausgebildeten untersten Falte der rechten Seite eine verkleinerte unterste Falte der linken Seite gegenübersteht. Für die Beurteilung des aus der Literatur zu entnehmenden Tatsachen- materials ist bedeutsam, daß sich unter den zahlreichen (mehr als 40) von mir untersuchten Stücken von den verschiedensten Fundorten nur 6 fanden, bei denen keine verkleinerten untersten Falten vorkommen, während in der Literatur, abgesehen von der obenerwähnten Angabe Hartmeyer’s und von meinen eigenen Angaben, meines Wissens an keiner Stelle etwas von verkleinerten Falten bei den Formen dieses Kreises erwähnt ist. Ich vermute, daß vielfach die verkleinerten Falten, jedenfalls aber häufig die winzigen Faltenanlagen, übersehen und nicht mitgezählt worden sind. Betrachten wir nun die verschiedenen Formen in Hinsicht auf die Ausbildung der Kiemensack- falten, so sehem wir, daß die Faltenzahl nachweisbar zwischen 7, von denen die unterste Falte auch verkleinert sein kann, bis 15 schwankt. Vielleicht müssen wir die untere Grenze dieser Schwankung noch weiter zurücksetzen, und zwar auf 6, falls nämlich auch die fast als species nuda zu bezeichnende Cynthia mollis Herdm. (l. c. 1891, p. 575) von Australien (Nr. 1) diesem Formenkreise angehört, und falls außerdem nicht auch bei dieser Form eine verkleinerte 7. Falte übersehen worden ist. Herdman spricht noch einer anderen Form dieses Kreises 6 Kiemensackfalten jederseits zu, nämlich dem Microcosmus julinii ‘Dr. der Thetis-Expedition von N. S. Wales (l. c. 1913. p. 877: »Branchial sac with six folds on each side«) (Nr. 54). Es ist mir aber fraglich, ob hier nicht ein Schreib- oder Druck- fehler vorliegt; denn das Original des M. julinii Dr. besitzt 14 Falten beiderseits, und Herdman stellt weiter unten diese Zahl der Kiemensackhälfte des Drasche’schen Originals der Gesamtzahl der Falten seines Exemplares gegenüber (»But there are only twelve folds in the branchial sac, not fourteen«). Vielleicht aber auch hat Herdman irrtümlicherweise die Drasche’sche Angabe als Zahl der Falten des ganzen Kiemensackes aufgefaßt, und dann müßten wir diese Thetis-Form tatsächlich als eine Pyura momus mit 6 Kiemensackfalten jederseits ansehen. Diese Form ist demnach fraglicher- weise der ebenfalls fraglichen f. mollis (Herdm.) (Nr. 1) zuzuordnen. An diese fragliche f. mollis mit 6 Kiemensackfalten schließen sich einige Formen mit jederseits 7 Falten an, erstens f papietensis (Herdm.) von Tahiti (Nr. 2), zu der vielleicht auch die »species nudae« Cynthia tenuis Herdm. und C. subfusca Herdm. von Australien (l. c. 1891, p. 575) zu stellen sind, zweitens f. formosae (Mich.) von Formosa (Nr. 6), drittens f. ceylonica (Herdm.) vom Ceylon-Gebiet (Nr. 3 und 4) und viertens f. roseola (Sluit) (= Cynthia rosea Sluit., 1. c. 1887) von Java (Nr. 5). Während diese Formen mit geringsten Zahlen der Kiemensackfalten ebenso wie die unten zu erörternden mit größeren Zahlen der Falten eine anscheinend geringere geographische Verbreitung aufweisen, ist die nun zu besprechende Form mit einer mittelgroßen Zahl von Kiemensackfalten — 8 oder 9 jederseits, wobei die 9. Falte meist verkleinert ist — durch eine auffallend weite geographische Verbreitung ausgezeichnet, kommt sie, die f. pallida (Heller) (Nr. 7—19, wenn nicht auch 20), doch sowohl in der Südsee und im 48 W. Michaelseuh, Malayischen Archipel wie im westlichen Indischen Ozean und in Westindien vor. Der angeblichen Faltenzahl nach — jederseits 9 — vermittelt f. Zatisinnosa Sluit. (Nr. 21) von der Ost-Bandasee zwischen der f. pallida und verschiedenen Formen mit größerer Faltenzahl. Die nächsthöhere Faltenzahll — 9 bis 10, selten dazu noch eine winzige 11. an der rechten Seite, oder linkerseits nur 8 — finden wir bei den drei nahe miteinander verwandten, wenn nicht miteinander zu vereinenden Formen (f. Zypica und Verwandte) aus dem Roten Meer (Nr. 22—49). Ob auch die Cynthia pallida Herdm. von der Ost-Bandasee (Nr. 50) mit angeblich 8 Falten jederseits zu dieser Verwandtschafts- gruppe der f. ftypica zu rechnen ist, erscheint mir fraglich (siehe unten!), und ebenfalls, ob die Hart- meyersche Form von Japan (Nr. 51 und 52) mit 10 oder 11 Falten jederseits sich hier anschließt. Es bleiben noch die Formen mit sehr hoher Zahl der Kiemensackfalten — 11 bis 15 jederseits —, die ganz auf N. S. Wales beschränkt zu sein scheinen, und die vielleicht in zwei Formen, f. complanata (Herdm.) (Nr. 53—55) und f. grandis (Heller) (Nr. 56—60), zu spalten sind. Die Dorsalfalte ist nach vielfacher Feststellung Cynthia- bezw. Pyura-artig: Sie besteht aus einer einfachen engen Reihe schlanker Züngelchen, die auf der mehr oder weniger hohen First eines dorsalmedianen Längswalles stehen. Bei dieser Sachlage muß es überraschen, daß Drasche unter dem Material von Sidney eine offenbar zu diesem engen Verwandtschaftskreise, genauer zu f. complanata bezw. f. grandis gehörige Form fand, bei der die Dorsalfalte »glatt« ist, und die er deshalb zu Microcosmus stellte, als M. julinii (l. c. 1884, p. 371) (Nr. 55). Später meldet Herdman von einem nahe liegenden Fundort (Jervis Bay in N. S. Wales) ein weiteres Stück, deren »Dorsal lamina a plain membrane« sein soll (l. c. 1913, p. 877) (Nr. 54), und das er trotz Abweichung in der Zahl der Kiemensackfalten jenem Drasche’schen M. julinii zuordnet. Ich habe oben (Seite 47) die Fraglichkeit dieser Zuordnung erörtert. Hier haben wir nur zu prüfen, ob jene Angaben uns nötigen, einen solchen bedeut- samen Unterschied zwischen den Formen einer Art anzuerkennen, ob wir innerhalb der weiten Art Pyura momaus, und dieser gehören jene angeblich abweichenden Stücke zweifellos an, eine solche wesentliche Ver- schiedenheit, wie sie zur Absonderung der großen und zweifellos natürlichen Gattung Microcosmus von der Gattung bezw. Gattungsgruppe Pyura geführt hat, annehmen müssen. Ich halte eine solche Annahme auf keinen Fall für gerechtfertigt und halte es für ausgeschlossen, daß jenen M. jnulinii eine echte Microcosmus-Dorsal- falte zuzuerkennen sei. Es bedarf aber hierbei durchaus nicht der Annahme eines groben Beobachtungs- fehlers bei der Untersuchung jener M. julinii;, doch kann die Annahme einer mißverständlichen Deutung gewisser Bildungen an der Dorsalseite des Kiemensackes nicht von der Hand gewiesen werden. Vielleicht haben jene Untersuchungsobjekte, je ein einziges Stück, tatsächlich keine Dorsal- faltenzüngelchen, wie sie für Pyura charakteristisch sind, besessen. Vielleicht haben v. Drasche und Herdman den manchmal firstförmig erhabenen Dorsalfaltenträger oder auch die vielleicht ziemlich weit nach hinten gehenden und dorsalmedian verschmelzenden hinteren Flimmergrubenbänder für eine glatte bezw. membranartige Dorsalfalte gehalten. Bemerkenswert ist jedenfalls, daß in der Drasche’schen Abbildung (l. c. Taf. III Fig. 2) die sich hinter dem Flimmerorgan zusammenschließenden Flimmer- bogen noch weiter nach hinten hinziehen und hier wohl eine schmale membranartige Dorsalfalte vor- täuschen mögen. Das Fehlen der Dorsalfaltenzüngelchen bei den in Rede stehenden beiden Stücken könnte auf verschiedene Weise erklärt werden. Die Züngelchen mögen infolge schlechter oder ungünstiger Konservierung abgefallen oder durch Parasiten abgefressen oder abgestoßen sein. Vielleicht aber auch liegt hier eine individuelle Rückbildung vor, wie sie bei einer anderen Pyura-Art, bei P. stoloniferera (Heller) ! als Alterserscheinung auftritt und mich veranlaßte, gewisse erwachsene Formen jener Art als besondere Gattung Cynthiopsis von den übrigen Formen jener Art abzusondern. ? Auch Formen jener echten Pyura-Art wurden von v. Drasche ? und von Sluiter * offenbar unter Vergl. die eingehende Erörterung Hartmeyer's in: Ascid. Deutsch. Südpolar-Exp. 1901— 1903, p. 556. Michaelsen, in: D. stolidobr. Ascid. deutsch. Tiefsee-Exp., p. 200. Microcosmus herdmanii v. Drasche, 1. c. 1884, p. 2, Taf. II Fig. 3—7. Microcosmus coalitus Sluiter, in: Beitr. Fauna S.-Afrikas II. Tunic. v. S.-Afrika, p 57, Taf. II Fig. 8, Taf. VII Fig. 9 u. 10 [It 1502 m [13 Ascidia Plychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 49 Verkennung der dorsalmedianen Ausläufer der Flimmerbogen irrtümlich zu Microcosmus gestellt. Ich spreche nach diesem auch jenen beiden als Microcosmus julinii bezeichneten Stücken die Microcosmus- Natur ab und stelle sie als vollberechtigte Glieder zu Pyura momaus. Der Darm bildet bei P. momus im allgemeinen eine sehr weite und weit offene Schleife. Eine Abweichung hiervon zeigt aber besonders das Original von Cynthia latisinnosa Sluit. (l. c. 1904, p. 95) (Nr. a), bei der die Darmschleife ziemlich eng ist und eine ziemlich enge Öffnung besitzt. Ich habe schon oben (Seite 32) erwähnt, daß ich dieser Besonderheit keine große Bedeutung beimesse, sie vielmehr für eine individuelle Anpassung an die auffallend längliche Gestalt des Stückes — es ist ungefähr doppelt so lang wie breit — halte. Eine ebensolche Verengung der Darmschleife zeigt ein ähnlich gestaltetes Stück der f. pallida von Cuba (Nr. 13), das auf keinen Fall von dem am gleichen Fundort gesammelten kürzeren und mit deutlich weiterer Darmschleife ausgestatteten Stück (Nr. 12) getrennt werden darf. Die Struktur der Leber scheint keine bedeutsamen Sondermerkmale für die Trennung der Formen zu liefern. Ich habe von jeder mir zur Verfügung stehenden Form mindestens ein Stück darauf hin untersucht. Die Leber beruht auf einer spongiösen Umbildung der Magenwandung, die bei gut konservierten größeren Stücken durch unregelmäßige, sehr kurz- und breit-schlauchförmige gegabelte Ausstülpungen hervorgerufen erschien. Zu äußerst trägt diese spongiöse Grundlage der Leber einen sehr dichten Besatz stummelförmiger bis kurz-schlauchförmiger Leberzotten, die ganz dicht und unregelmäßig gestellt sind, aber rasenartig eine fast ebene Fläche bilden, abgesehen von den großen unregelmäßigen Polsterwölbungen der Leber. Die Dicke der Leberzotten scheint sehr gleichmäßig zu sein und nicht etwa mit der Größe der Tiere zuzunehmen. Ich fand die Leberzotten "bei den kleinsten Stücken (z. B. von f. formosae, Nr. 6) wie bei den größten Stücken (z. B. von f. iypica, Nr. 49, und von f. grandis, Nr. 56) ungefähr 90 y dick. Der Gestaltung des Afterrandes kommt meiner Ansicht nach bei P. momus eine sehr große Bedeutung für die Sonderung der Formen zu. Auch in dieser Hinsicht war das Studium des Materials vom Roten Meer sehr lehrreich. Unter den mehr als 27 von, mir untersuchten Stücken waren 4, deren Afterrand ich infolge ungünstiger Konservierung oder Präparierung nicht erkennen konnte. Alle übrigen, also mehr als 23 Exemplare, besaßen wie das Original der Cynthia momus Sav. (Nr. 46) einen deutlich und lang gelappten After- rand. Die Zahl der Lappen war ungemein wechselnd, sie schwankt nach meinen Beobachtungen zwischen 4 (Nr. 30 und 31, Textfig. 7a) und 13 (Nr. 43, Textfig. 75). Auch die Breite der Lappen ist sehr verschieden. Häufig sind sie annähernd gleich breit (Textfig. 7a), häufig aber auch von sehr verschiedener Breite (Textfig. 7b). Sie sind nach meinen Befunden nur selten dreiseitig, wie sie in der Textfig. 7. a d Pyura momus (Sav). f. kyamanensis, n. f. (a) und f. typica (b). a —= weniglappige (Nr. 30 der Tabelle) und 5 — viel- lappige (Nr. 43 der Tabelle) Form des Afterrandes, schematisch; 8/1. Savigny’schen Abbildung erscheinen (l. c. 1816, Taf. VI Fig I H«). Meist sind sie gerundet, vielfach am freien Ende viel breiter als an der Basis und an der freien Endkante eingekerbt, mehr oder Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 85. Bd. 7 - 80 W. Michaelsen, weniger unregelmäßig herzförmig, oder sie sind auch mehrfach gelappt (Textfig. 7b). Auch ihre Länge ist sehr verschieden. Meist sind sie länger als breit. Diesem stark gelappten Afterrande steht als anderes Extrem der glatte oder höchstens schwach eingekerbte oder (infolge ungünstiger Konser- vierung?) etwas verschrumpfte Afterrand, wie er unter anderem für f. pallida charakteristisch ist, gegen- über. Dieser im allgemeinen glatte Afterrand zeigt vielfach an den Schmalseiten oder an einer der beiden Schmalseiten eine mehr oder weniger deutliche Einkerbung, so daß er mehr oder weniger deutlich zweilippig erscheint. Einen glatten, mehr oder weniger deutlich zweilippigen Afterrand weisen außer f. pallida (Nr. 7—19) noch f. ceylonica (Nr. 4 [und 3?]) und f. formosae (Nr. 6) auf. Einen gelappten Afterrand besitzen außer f. iypica (Nr. 39—49) und den ihr mindestens sehr nahe stehenden f. polana (Nr. 22—28) und f. kyamanensis (Nr. 29—38) noch f. latisinuosa mit ca. 7 Lappen (Nr. 21) und f. grandis mit ca. 20 ziemlich gleich großen Lappen (Nr. 56 [53—60?]) auf. Für die übrigen Formen fehlen Angaben oder sicher deutbare Angaben. Eine solche von mir nicht sicher deutbare Angabe ist die Traustedt's über die Form des Afterrandes seiner Cynthia pallida von Dänisch-Westindien (l. c. 1883, p. 120) (Nr. 20). Traustedt gibt an: »Anus dybt tolaebet; Laebernes Rand fligede.« »Fligede« muß ich nach meinem deutsch-dänischen Wörterbuch (flig = Zipfel) mit »gezipfelt« übersetzen. Ist darunter eine Besetzung des im übrigen zweilippigen Afterrandes mit einer größeren Zahl von Zipfeln zu verstehen, oder muß es so aufgefaßt werden, daß jede der beiden Afterrandlippen am Ende in einen einzigen Zipfel ausgezogen ist? Nach der ersteren Deutung wäre diese Form des Afterrandes als gelappt zu bezeichnen und der der f. fypica zuzuordnen; nach der anderen Deutung läge hier ein glatter zweilippiger Afterrand vor, wie er für f. pallida charakteristisch ist. Da sich diese westindische Form in allen anderen Hinsichten an f. pallida anschließt, und da auch alle übrigen westindischen Stücke der f. pallida angehören, so glaube ich, dieser zweiten Deutung den Vorzug geben zu sollen, und ordne das Traustedt’sche Material unter Vorbehalt einer späteren Änderung der f. pallida zu. Die Geschlechtsorgane (Taf. I Fig. 19—21) zeigen-bei Pyura momus manche Verschieden- heiten. Es sind stets längliche Zwitterorgane. Das Ovarium liegt basal und in der Mittellinie des ganzen Organs. Es ist ein mehr oder weniger breiter Stab mit mehr oder weniger deutlichen kurzen Zweigen und Verästelungen und Wucherungen. Die Hodenbläschen liegen als krausenförmige Gruppen an den beiden Seiten des Ovariums, das sie am proximalen Ende umfassen, z.B. bei Cynthia mauritiana Dr. (Nr. 7), oder sie treten von den Kanten her auf das Ovarium hinauf, das sie dann mehr oder weniger vollständig überdecken, z.B. bei Halocynthia pallida typ. von Huahine (Michael- sen 1. c. 1908, p. 78: Nr. 15). Vielfach ragen sie kaum über die Seitenränder des Ovariums hinüber, sondern sind fast ganz auf das Ovarium hinaufgerückt, einen mehr oder weniger vollständigen Belag auf dem Ovarium bildend, z. B. bei f. Zatisinuosa (N. 21). Die Ausmündungen liegen am meist schmäleren distalen Ende des ganzen Organes, der Eileiter als kurze Röhre mit weitem, unregelmäßig zugeschnittenem Mündungsrande, der Samenleiter dicht daneben als ungefähr ebenso lange, aber viel engere Röhre mit vierzipfeligem Mündungsrande. Eine ganz besondere Bildung zeigt die von mir näher untersuchte Verwandtschaftsgruppe der f. iypica, bei der gewisse extreme Formen, zumal ausgewachsene Stücke, sehr weit von der allgemeinen Form des Geschlechtsapparates, wie er auch bei den meisten kleineren Stücken der Verwandtschafts- gruppe der f. Zypica auftritt, abweichen. Bis zu einem gewissen Grade handelt es sich hier wahr- scheinlich um eine besondere Wachstums- oder Altersform, die aber in verschiedenem Grade und in verschiedenem Stadium zur Ausbildung gelangen kann. Das kleinste von mir näher untersuchte Stück (Nr. 34, Taf. I Fig. 17), ein nur 9 mm langes Exemplar, zeigte folgende Gestaltung: Das Ovarium ist ein dünner Strang, von dem im distalen und mittleren Teil kurze und ungefähr ebenso dicke Seiten- äste ausgehen, während der proximale Teil in einer Ebene, also dem Innenkörper überall eng anliegend, mehrfach verästelt ist. Seitlich vor dem Blind-Ende jedes Ovarial-Astes, oder dicht daneben, etwas ver- schoben, liegt eine büschelige Gruppe von 4 bis 9 (einmal nur eine einzige) mehr oder weniger regel- Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. Sl mäßig birnförmigen Hodenbläschen, die distal mehr oder weniger weit miteinander verwachsen und in einen zunächst noch ziemlich breiten, dann aber enger werdenden Sonderausführgang übergehen. Diese Sonder-Ausführgänge ziehen sich, mehr oder weniger eng an die Ovarial-Äste angelegt, zur Mittel- linie des ganzen Organs hin und scheinen sich hier zu einem an den Hauptstamm des Ovariums angeschmiegten Samenleiter zu vereinen (nicht genau erkannt, Samenleiter anscheinend kollabiert). Ein sich hieran anschließendes Entwicklungsstadium zeigt ein 24 mm langes Stück (Nr. 29, Taf. I Fig. 20). Bei diesem zeigt das Ovarium die fast gleiche Gestaltung wie bei dem oben beschriebenen; doch sind die Ovarial-Äste zum Teil am Ende unregelmäßig kolbig verdickt oder auch an der Basis verdickt. Die Gruppen der Hodenbläschen haben sich vergrößert, sowohl der Zahl der Hodenbläschen wie ihrer Breite nach; als bogenförmige Krausen umkränzen sie die Ovarial-Äste, mit ihren Seitenteilen in die Buchten zwischen den Ovarial-Ästen eingreifend. Hier stoßen sie zum Teil mit den benachbarten Hodenbläschengruppen zusammen und verschmelzen mit ihnen. Sie bilden auf diese Weise an jeder Seite des Ovariums eine das Ovarium am proximalen Ende umfassende, aber noch lückenhafte und an manchen Stellen weit unterbrochene Rundbogenborte. Bei weiterem Wachstum (Nr. 42) schreitet die Wucherung der Hode fort, und die Enden der bogenförmigen Hodenbläschengruppen treten auf die freie Oberseite des Ovariums hinauf und verschmelzen hier mit denen von der Gegenseite zu queren, das Ovarium überspannenden Bändern; auch überdecken .die Hodenbläschengruppen mit ihrer jetzt beträchtlicheren Breite mehr oder weniger die Blind-Enden des Ovariums. Es findet also eine zweifache Verschmelzung der anfangs gesonderten Hodenbläschen-Gruppen statt, eine zu Rundbogen- borten führende Verschmelzung der benachbarten Gruppen und eine zur Bildung von das Ovarium überspannenden Querbändern führende Verschmelzung von sich gegenüber liegenden Gruppen. Da die Hodenbläschengruppen wie die Ovarial-Äste häufig alternierend gestellt sind, so verbindet sich vor- wiegend der proximale Ast einer linksseitigen Hodenbläschengruppe mit dem distalen einer rechts- seitigen, oder umgekehrt. Es kommt hierdurch eine Art Schlängellinie der Hodenbläschenkrausen zustande, und vielfach überwiegt diese Art der Verwachsung so sehr, daß fast die ganze Masse der Hode ein die Oberseite des Ovariums bedeckendes und an den Rändern das Ovarium überragendes Schlängelband bildet. Das Ovarium behält hierbei im allgemeinen seine Gestaltung bei; doch es paßt sich etwas dem Schlängelbande der Hode an, indem es sich ebenfalls zu einer nicht ganz regel- mäßigen Schlängellinie zusammenkrümmt. Es sind aber die Schlängelungen des mit Seiten-Ästen ver- sehenen Ovarialstabes bei weitem nicht so breit wie die des Hodenbandes, die die Rundbögen des Ovariums abwechselnd rechts und links weit überragen (Nr. 41, Taf. I Fig. 21). Die weiter folgende Ausbildung des Geschlechtsapparates beruht auf einer Vergrößerung der einzelnen Teile, die nur da- durch noch bedeutsame Veränderungen des Bildes hervorruft, daß die Vergrößerung der Hode mehr in der Fläche, die des Ovariums dagegen in ganzer Dicke erfolgt. Die hauptsächlich nach der Mittel- linie des ganzen Geschlechtsapparates hinneigende Verbreiterung der ursprünglich randständigen Rund- bogenborten der Hode führen zu einer mehr oder weniger gleichmäßigen Überdeckung des Ovariums. Aber auch die Verbreitung der geschlängelten Hodenbänder bringt eine mehr oder weniger vollständige Bedeckung des Ovariums zustande, insofern sich die Windungen bei der Verbreiterung des Bandes eng aneinanderschmiegen, so daß bei Betrachtung des auseinandergeklappten Innenkörpers von der Innen- seite kaum etwas vom Ovarium zu erblicken ist. So erscheint der Geschlechtsapparat bei den mir vorliegenden großen Stücken von Su&s (Nr. 47 und 49), die im oberflächlichen Aussehen ganz mit der Abbildung Savigny’s von seiner Cynthia momus (l. c. 1816, Taf. VI Fig. i K’’) übereinstimmen. Das von Savigny in der Zeichenerklärung (l. c. p. 214) als »ovaire« bezeichnete Organ entspricht tatsächlich dem ganzen Geschlechtsapparat, von dem aber in der Abbildung nur die Hode sichtbar ist. Abgesehen von gewissen Unregelmäßigkeiten erscheint der Geschlechtsapparat in dieser Ausbildung als ein distal schmäler, proximal breiter geschlängeltes dickes Band. Daß in diesem Bande der Verlauf des Ovarialstabes nicht ganz kongruent mit dem des Hodenbandes ist, läßt sich bei äußerlicher Betrachtung nicht erkennen. Keiner der von mir untersuchten Geschlechtsapparate ist ganz regelmäßig 52 W. Michaelsen, geschlängelt. Wenigstens im distalen Drittel, meist in den distalen zwei Dritteln, zeigen sich gewisse Unregelmäßigkeiten, Verwachsungen benachbarter Windungen am Außenrande und abgeschnürte kreis- förmige Teile. Auch bei dem Savigny’schen Original mögen im distalen Drittel Unregelmäßigkeiten vorgekommen sein; da in der betreffenden Abbildung (l. c.) die vordere Randpartie des distalen Teiles des Geschlechtsapparates vom Enddarm überdeckt ıst, so konnten etwaige Unregelmäßigkeiten hier nicht zur deutlichen Anschauung kommen. Diese Unregelmäßigkeiten sınd nicht ohne Bedeutung für die Beurteilung der Bildung des Geschlechtsapparates. Es sind die Überreste jener seitlichen Ver- wachsung von zwei oder mehreren an einer Seite nebeneinander stehenden Hodenbläschengruppen, die ja ursprünglich gesondert angelegt sind, jener Verwachsung, die zu der Bildung von Rundbogen- borten führte, wie sie im jüngsten Stadium auch bei f. /ypica auftreten, und wie sie bei den meisten anderen Formen von P. momus auch der Bildung des ausgewachsenen Geschlechtsapparates zugrunde liegen. Diese Unregelmäßigkeiten deuten also auch darauf hin, daß dem für ausgewachsene Stücke der f. typica charakteristischen Schlängelverlauf nicht zugleich eine Schlängellinie der Anlage zugrunde liegt, sondern daß dieser Schlängelverlauf ein sekundärer Charakter ist, erworben durch sekundär und nicht überall ganz regelmäßig auftretende Querverbindungen der einander alternierend schräg gegenüberliesenden Hodenbläschengruppen. Es ist die Frage, ob der Ausbildung der Schlängellinie der Hode eine besondere systematische Wertigkeit beigemessen werden solle, mit anderen Worten, ob man die Formen, in denen .die ausgewachsene Hode infolge medialer Wucherung der Rundbogenborten einen mehr gleichmäßigen Belag des ÖOvariums bildet, und jene, in denen sie ein Schlängelband bildet, vonein- ander trennen soll. In den Jugendformen ist eine solche Sonderung wohl kaum- möglich. Da jedoch die anscheinend ausgewachsenen Formen im Aussehen des Geschlechtsapparates recht verschieden sind, so bezeichne ich die Form mit gleichmäßigem Hodenbelag als f. kyamanensis, während die Form mit geschlängeltem Hodenbande als f. Zypica bezeichnet werden muß. Die f. polana, charakteresiert durch die plumpe Gestalt der Kalkkörperchen des Weichkörpers, stimmt in der Bildung des Geschlechts- apparales wahrscheinlich mit f. A\yamanensis überein. An f. fypica muß vielleicht eine der Herdman’schen Kormen angeschlossen werden, nämlich dessen Cynthia pallida von der Ost-Bandasee (l. c. 1886, p. 406). (Nr. 50). Herdman sagt von dieser Form, daß die Ovarien »in the form of a long convoluted yellow tube« auftreten. Diese 35 mm lange Form soll aber nur 8 Kiemensackfalten jederseits besitzen, eine so geringe Zahl, wie sie bei f. Zypica auch in den kleinsten Stücken nicht auftritt und bei der nahe verwandten f. kyamanensis nur in ganz jungen, 9 nm langen Exemplaren gefunden wird. Leider sagt Herdman nichts über die Form des Afterrandes, die für die Beurteilung des Verhältnisses zu f. typica maßgebend ist. Zum Schluß dieser allgemeinen Erörterung über Pyura momus gebe ich noch eine Zusammen- stellung der verschiedenen Formen, soweit sie sich nach unseren jetzigen Kenntnissen charak- terisieren lassen: ? f. mollis (Herdm.), f. ingu. — Rhabdocynthia mollis Herdm. 1891, p. 575. — ? Microcosmus Julinii Herdman 1913, p. 877 (Nr. I und 54°). Diagnose: Kiemensack mit 6 Falten rechterseits. Verbreitung: Australien. F. papietensis (Herdman). — Cynthia pallida (part) Herdman 1881, Prel. Rep. Chal- lenger Ill, p. 61. — ? Rhabdocynthia subfusca Herdman 1891, p. 5975. — ? Rh. tennis Herdman, 1881, p.. 575 (Nr. 2). Diagnose: Kiemensack mit 7 Falten rechterseits; größte Mundtentakel mit spärlicher Fiede- rung 2. Ordn.; Linie des Flimmergrubenspaltes glatt (zirka 23 mm lang). Verbreitung: Tahiti, ? Australien. Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 93 F. ceylonica (Herdm.). — Rhabdocynthia ceylonica Herdman 1906, p. 309. — Pyura pallida ceylonica, Michaelsen 1908, p. 270. — P. ceylonica, Michaelsen 1911, p. 178 (Nr. 3 und 4). Diagnose: Kiemensack mit 7 Falten rechterseits; größte Mundtentakel mit Fiederung 2. Ordn.; Linie des Flimmergrubenspaltes glatt; Afterrand glatt; Zellulosemantel mit zotten- artigen Anhängen; Hode in randständigen Gruppen. Klein (zirka 20 mm lang). Verbreitung: Ceylon-Archipel. F. roseola Hartmr. — Cynthia rosea Sluiter 1887, p. 264. — Rhabdocynthia vr. Herdman 1891, p. 575. — Pyura roseola Hartmeyer 1909, p. 1341 (Nr. 5). Diagnose: Kiemensack mit 7 Falten rechterseits; Flimmerorgan muschelförmig; Linie des Flimmergrubenspaltes vorn mit tiefen, schmalen Einbuchtungen; Hode randständig. Mäßig groß (zirka 30 mm lang). Verbreitung: Java. F. formosae Mich. — Pyura pällida formosae Michaelsen 1908, p. 267 (Nr. 6). Diagnose: Kiemensack mit 7 Falten rechterseits; größte Mundtentakel mit spärlicher Fiede- rung 4. Ordn.; Linie des Flimmergrubenspaltes glatt; Afterrand glatt, 2-lippigs; Hode ein lappiger Belag auf dem Ovarium. Klein (zirka 20 mm lang). Verbreitung: Formosa. F. vallida (Hell... — Cynthia pallida Heller 1878, p. 96. — C. mauritiana Drasche 1884, p. 375. — C. pallida billitonensis Sluiter 1885, p. 183. — Rhabdocynthia mauritiana + Rh. pallida (part.) + Rh. p. billitonensis, Herdman 1891 p. 575. — Halocynthia pallida typica + f. mauritiana, Michaelsen 1905, p. 78. — Pyura pallida typica, Michaelsen 1908, p. 270 (Nr. 7—19 [20?)). Diagnose: Kiemensack mit 8 oder 9 Falten rechterseits; Linie des Flimmergrubenspaltes glatt, selten stellenweise schwach gebuchtet,; Afterrand glatt oder höchstens schwach eingekerbt (geschrumpft?); Hode randständig und ein mehr oder weniger lappiger Belag auf dem varium. Zum Teil ziemlich groß (bis 90 mm lang). Verbreitung: Huahine, Palau-l., Malayischer Archipel, Ceylon-Archipel, Mauritius, Ostafrika (Golf von Aden, Deutsch-Östafrika), Kapland, Westindien (St. Thomas, Cuba, Jamaica), Kolumbien (Cartagena). F. lätisinuosa Sluit.e. — Rhabdocynthia latisinnosa Sluiter 1904, p. 55. — Pyura 1. Hart- meyer 1909, p. 1340 (Nr. 21). Diagnose: Kiemensack mit 9 Falten rechterseits; Linie des Flimmergrubenspaltes unregel- mäßig eingebuchtet; Darmschleife ziemlich eng; Afterrand gelappt (mit etwa 7 Lappen’); Hode ein gleichmäßiger Belag auf dem Ovarium. Ziemlich groß (etwa 70 mm lang). Verbreitung: Ost-Bandasee. F. polana, n. f. — (Nr. 22—28). Vielleicht mit f. typica zu vereinen. Diagnose: Kiemensack mit 9 oder 10 Falten rechterseits; Linie des Flimmergrubenspaltes glatt; Afterrand stark gelappt (mit etwa 6 Lappen); Hode ein annähernd gleichmäßiger Belag auf dem ÖOvarium; spindelförmige Kalkkörperchen des Weichkörpers plump, höchstens l4mal so lang wie dick. Mäßig groß (bis 44 mm lang). Verbreitung: Rotes Meer. F. kyamanensis n. f. — (Nr. 29—38). Vielleicht mit f. fypica zu vereinen. Diagnose: Kiemensack mit 10 Falten oder noch dazu einer winzigen 11. Falte rechterseits; Linie des Flimmergrubenspaltes glatt; Afterrand stark gelappt (mit 4 bis 9 Lappen); Hode in jüngerem Stadium randständig, in älterem Stadium einen mehr oder weniger gleichmäßigen Belag auf dem Ovarium bildend; spindelförmige Kalkkörperchen des Weichkörpers schlank (mindestens 20mal so lang wie dick). Klein (bis 24 mm lang). Verbreitung: Rotes Meer. 4 W. Michaelsen, F. typica (Sav.). — Cynthia momus Savigny 1816, p. 143. — ? C. pallida part. (Stücke von Ost-Bandasee), Herdman 1866, p. 405. — ? Halocyni!ia momus, Sluiter 1905, p. 13. — Pyura momus, Hartmeyer 1909, p. 1340 (Nr. 39—49 [50]?). — Vielleicht sind f. polana, n. f. (Nr. 22— 28) und f. kyamanensis, n. f. (Nr. 29—38) dieser f. typica einzuverleiben. Diagnose: Kiemensack selten mit 9 Falten, meist dazu mit einer kleinen 10. Falte rechter- seits; Linie des Flimmergrubenspaltes glatt; Afterrand stark -gelappt (mit 5—13 Lappen); Hode bei großen Tieren wenigstens im proximalen Teil des Geschlechtsapparates ein das Ovarium bedeckendes und überragendes, breit geschlängeltes Band (bei jüngeren Tieren in randständigen Gruppen?); Kalkkörperchen des Weichkörpers mehr oder weniger schlank, mindestens 21mal so lang wie dick. Zum Teil groß (bis 76 mm lang). Verbreitung: Rotes Meer, ? Golf von Aden, ? Ost-Bandasee. F. japonica Hartmr, f. inqu. — Halocynthia pallida, »Japanische Form«, Hartmeyer 1906, p. 4. — Pyura pallida japonica Hartmeyer 1909, p. 1340. — (Nr. 51 und 52.) Diagnose: Kiemensack mit 10 Falten rechterseits oder dazu einer kleinen 11. Falte neben der Dorsalfalte; Linie des Flimmergrubenspaltes glatt. Verbreitung: Japan. F. complanata (Herdm.). — Cynthia complanata Herdman 1881, p. 62. — C. c, Herdman 1882, p. 145. — Microcosmus julinii Drasche 1884, p. 371. — M. j. + M. draschii + Rhabdocynthia complanata, Herdman 1891, p. 575. — Halocynthia grandis (part.), Michaelsen 1905, p. 85. — Pyura pallida grandis (part.), Michaelsen 1908, p. 270. — P. p. g. (part), Hartmeyer 1909, p. 1340. — 2? Microcosmus julini, Herdman 1913, p. 877. — (Nr. 53—55.) Vielleicht mit f. grandis zu vereinen. | Diagnose: Kiemensack mit 11—14 Falten rechterseits; Linie des Flimmergrubenspaltes stark eingebuchtet bis zweifach eingebuchtet, mäandrisch. Groß, im unreifen Zustand bis 85 mm lang). Verbreitung: N. S. Wales. F. grandis (Heller). — Cynthia grandis Heller 1878, p. 97. — C. g., Herdman 1891, p. 577. — KHalocynthia g. (part.), Michaelsen 1905, p. 85. — Pyura pallida grandis, Michaelsen 1908, p. 270. — P. p. g., Hartmeyer 1909, p. 1340. — (Nr. 56—60.) Wahrscheinlich ist f. complanata (siehe oben Nr. 53—55) dieser Form einzuverleiben. : Diagnose: Kiemensack mit 11—15 Falten rechterseits; Linie des Flimmergrubenspaltes labyrinthisch; Afterrand stark gelappt, mit etwa 20 Lappen; Hode ein Belag auf dem Ovarium, Sehr groß (bis 160 mm lang). Verbreitung: N. S. Wales. Gen. Mierocosmus Heller. 1877 Microcosmus Heller, Unters. Tunic. Adriat. Mittelm. III, p. 243. 1913 Hartmeyeria Ritter, Ascid. northeast. Pacific, p. 461. Wenige Ascidiengattungen bilden eine so einheitliche Gruppe wie die Gattung Microcosmus. Die Organisation ist bei den verschiedenen Arten im ganzen so einförmig, daß die Sonderung der Arten nur durch Heranziehung möglichst vieler Merkmalskategorien und bei kritischer Sichtung der- selben möglich ist. Leider sind die vorliegenden älteren Beschreibungen — ich nehme meine eigenen nicht aus — sehr ungleichmäßig gehalten und zum Teil sehr lückenhaft. Dies sowie die kritiklose Aufnahme systematisch minderwertiger individueller Eigenheiten in die Diagnosen erschwert sehr die Beurteilung älterer Arten und die Einordnung neuen Materials; besonders auch die Beurteilung der geographischen Verbreitung der einzelnen Arten wird dadurch ganz unsicher. Wenn z. B. Sluiter!) eine Form aus der Sundasee mit M. propinguuns Herdm.?) von der Baßstraße indentifiziert, 1) Sluiter, Tunic. Siboga-Exp. I. Soc. holosom. Aseid., p. 51. 2) W. A. Herdman, Rep. Tunic. Challenger I. Simple Ascid., p. 132, Taf. XIV Fig. 5, 6. Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. fo) so kann ich das nicht als gerechtfertigt anerkennen, denn M. propinguus ist meiner Ansicht nach eine „species inquierenda* (Herdman erwähnt z. B. nichts von der Organisation des Darmes und der Geschlechtsorgane), die erst durch Nachuntersuchung des Originals oder wenigstens lokal- typischer Stücke klargestellt werden muß. Die Zuordnung des malayischen Stückes zu dieser süd- australischen Art ist um so weniger gerechtfertigt, als sie in einem der wenigen von Herdman angegebenen bedeutsameren Besonderheiten (Zahl der Kiemenspalten in einer Masche) vom Original stark abweicht. Ähnlich steht es mit anderen nicht näher begründeten Zuordnungen. Mit der Gattung Microcosmus vereine ich die Gattung Hartmeyeria Ritter (1. c. 1913, p. 461), die von Microcosmus durch den Besitz eines schlanken Körperstieles und von Atrialtentakeln abweichen soll. Beide angeblichen Sonderbildungen sind für eine Gattungssonderung durchaus belanglos. In vielen Ascidiengattungen, so auch in der nahe verwandten Gattung Pyura, kommen neben ungestielten Formen gestielte Formen und Übergänge zu solchen vor, ohne daß es möglich und angebracht erscheint, eine generische Sonderung auf diese Besonderheit, die manchmal nicht einmal Wert für eine Artensonderung hat!), zu gründen. Übrigens zeigen auch einige typische Microcosmus- Arten mehr oder weniger deutliche Stielbildung, so z. B. M. miniaceus Sluit.?) und M. biconvolutus Sluit.?2) Ebenso belanglos ist der Besitz von Atrialtentakeln, die ich auch bei M. pupa (Sav.), einem typischen Microcosmus, nachweisen konnte (siehe unten!), und die wahrscheinlich auch noch bei anderen Microcosmus-Arten vorkommen, ohne bisher erwähnt worden zu sein. Im folgenden will ich einige der hier in Frage kommenden Merkmalskategorien näher erörtern. Ich benutze diese Gelegenheit, die früher von mir veröffentlichten Beschreibungen einiger unten nicht näher erörterten Arten auf Grund von Nachuntersuchungen zu ergänzen. Körpergestalt und äußere Siphonen bieten in dieser Gattung meiner Ansicht nach nur wenige bedeutsame Merkmale. Die meist sehr unregelmäßige Gestalt und auch die Länge der äußeren Siphonen ist zweifellos sehr durch äußere Lebensbedingungen beeinflußt. Das Vorkommen eines stark ausgesprochenen schlanken Stieles mag als Artmerkmal für M. [Hartmeyeria] triangularis (Ritter) Bedeutung haben. : Bedeutsam ist zweifellos die Gestalt der Innendorne an der Zellulosemantel-Auskleidung im Innern der Siphonen; doch kommen auch hierin Variationen vor, abgesehen von manchen Ver- schiedenheiten an einem und demselben Tier in verschiedenen Zonen des Siphos. Bemerkenswert ist die verschiedene Ausbildung dieser Organe bei der Art M. exasperatus, eine Verschiedenheit, die zu der Sonderung der Formen (subsp. Zypica und subsp. australis — siehe unten!) geführt hat. Herdman erwähnt bei verschiedenen seiner Arten eine Faltenbildung der Innenausklei- dung des Ingestionssiphos, ein branchiales Velum, das verschiedene Gestalt (ringförmig, vier- lappig) aufweisen kann. Diese Bildungen erscheinen mir bedeutsam; doch wäre noch nachzuweisen, inwieweit Kontraktionserscheinungen Einfluß auf diese Bildung haben. Vielleicht glätten sich diese Falten bei einer Streckung oder Dehnung des Siphos aus. Eine Nachuntersuchung ergab, daß auch M. sulcatus (Coq.) und M. senegalensis Mich. dieses branchiale Velum besitzen (je 3 Stücke unter- sucht). Bei M. senegalensis ist es ringförmig, am Rande zart und eng kräuselig. Bei M. sulcatus ist es kragenförmig, annähernd glattrandig, bei einem Stück (von unbekannter Herkunft, angeblich von Grön- land), vent*al breit unterbrochen (?), bei einem anderen Stück (von Neapel) ventral durch zwei bogen- förmige, durch Lücken gesonderte Lappen ersetzt (vielleicht besaß auch das erstere Stück solche Lappen ?). Bei dem dritten Stück (von Nizza) war das branchiale Velum zerfetzt und seiner Gestalt nach nicht klarzustellen. 1) Z.B. bei Pyura spinifera Qu. Gaim. var. intermedia Mich. ( Boltenia spinosa [laps!| var. intermedia Mich.) W. Michaelsen 1908, Pyurid. (Halocynth.) Nat. Mus. Hamburg, p. 232, Taf. I Fig. 8. 2) Sluiter, Tunic. Stillen Ocean, p. 31, Taf. IV Fig. 6. 3) Sluiter, Tunic. Chazalie Antilles, p. 26. 56 W. Michaelsen, Bei den meisten daraufhin näher untersuchten Arten sind fadenförmige Siphonalpapillen nachgewiesen worden. Auch bei M. senegalensis konnte ich neuerdings an der Innenwand der Basal- partie des Egestionssiphos derartige Siphonalpapillen erkennen. Dieselben sind hier nicht sämtlich rein fadenförmig, sondern zum Teil im distalen Drittel lanzettlich verbreitert, ungefähr 170 » lang und im Maximum 20 u. breit, in der dünneren Stielpartie nur etwa 12 y dick. Ein atriales Velum ist bei manchen Arten deutlich ausgebildet, so auch bei M. senegalensis wie ich nachträglich feststellen kann, nicht deutlich dagegen bei M. sulcatus. Am atrialen Velum, und zwar nicht gerade am Rande desselben, sondern etwas unterhalb, stehen manchmal Siphonalpapillen, die in ihrer Gestalt von den übrigen mehr oder weniger abweichen, so bei M. pupa, wo sie deutlich plumper sind (siehe unten!) und bei M. senegalensis, wo sie von gleicher Form wie die übrigen (teils fadenförmjg, teils distal lanzettlich), aber größer sind. Ich stellte eine solche lanzettliche Velumpapille von M. senegalensis als 260 p lang und im Maximum 30 u breit fest. Diese besonders gestalteten atrialen Velumpapillen sind wahrscheinlich nichts anderes als die bei vielen Aseidien nachgewiesenen Atrialtentakel, die demnach wahrscheinlich als umgewandelte Siphonal- papillen’anzusehen sind und nicht ohne weiteres den Mundtentakeln an die Seite gestellt werden dürften Auch das Vorkommen von Endocarpen am Innenkörper und ihre Zahl und Anordnung ist zu. beachten, und zwar ist zu unterscheiden zwischen freien Endocarpen und solchen, die mit dem Geschlechtsapparat und dem Darm in Verbindung stehen, als mehr oder weniger gesonderte Wuche- rungen der Bindegewebshüllen. Bei M. senegalensis fehlen freie Endocarpe vollständig. Bei M. sulcatus fanden sich einige wenige, zum Teil sehr große freie Endocarpe: Bei dem Stück von Neapel jeder- seits 3, rechterseits hinten neben dem Endostyl, linkerseits vorn ventral, bei dem Stück von unbe- kannter Herkunft (angeblich von Grönland) jederseits eines in ungefähr gleicher Lage, bei dem Stück von Nizza rechterseits eines hinten neben dem Endostyl (links war bei diesem Stück infolge der Zerfetzung des Innenkörpers ein sicherer Nachweis nicht mehr möglich). Bei den Mundtentakeln mag der Grad der Fiederung bedeutsam sein, zu messen an der Höhe der Fiederungsordnung, die an den größten, Tentakeln erreicht wird. Aber auch hierbei ist mit einer gewissen Variabilität zu rechnen; konnten doch bei M. sulcatus Formen mit einfacher Fiederung der größten Tentakel und Formen mit Fiederung 2. Ordnung sowie Übergänge zwischen beiden Formen nachgewiesen werden (Michaelsen, 1. c. 1908, p. 283). Am Kiemensack ist die Zahl der Falten für die Art-Charakterisierung wichtig. Eine Variabilität scheint nur bei den höheren Faltenzahlen (8 und mehr, z. B. bei M. exasperatus) vorzukommen und auch hier nur auf dem Hinzukommen von verkürzten und schmäleren bis winzigen Falten (Rudi- mente oder Neuanlagen) zu beruhen. Auch die Zahl der Kiemenspalten, zu messen an den brei- testen Maschen in den Faltenzwischenräumen, ergibt Sondermerkmale. Zu beachten ist hierbei, daß die Maschen in den Räumen neben dem Endostyl häufig verbreitert sind und eine besonders hohe Zahl von Kiemenspalten enthalten. Manche Arten weisen Papillen am Kiemensack äuf, anscheinend stets an den Seiten des Endostyls, manchmal aber auch an den Quergefäßen und an den Längsgefäßen, und zwar manchmal an der Innenseite, manchmal an der Außenseite des Kiemensackes. Hierbei ist zu unterscheiden zwischen echten Papillen und Scheinpapillen, nämlich papillenähnlichen Erhaben- heiten an den äußeren feinsten, die Kiemenspalten trennenden Längsgefäßen, die als Rudimente der Träger vorzeitig endender, feinster parastigmatischer Quergefäße anzusehen sind. Ich war anfangs geneigt, dem Papillenbesatz eine hohe systematische Bedeutung beizumessen, und wahrscheinlich kommt sie ihm auch zu. Ich wurde jedoch in der Abschätzung dieser Merkmalskategorie wieder etwas unsicher, als ich bei einem Roten-Meeres-Stück, das sonst durchaus dem mit Papillen an den _ feinsten Längsgefäßen ausgestatteten M. pupa (Sav.) vom Golf von Su&s glich, derartige Papillen vermißte oder wenigstens nicht deutlich nachweisen konnte. Es ist die Frage, ob es sich hier um eine zu sondernde Varietät handelt, oder ob bei M. pupa individuelle Variabilität in der Ausbildung dieser Organe vorkommt. Diese Frage kann wohl nur durch Untersuchung reicheren Materials gelöst werden. . fil, schematisch; 75/1. a von Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 57 Der Darm und zumal der Verlauf der Darmschleife, ob wenig oder stark gebogen oder gar über- hängend, ob eng geschlossen oder am Wendepol klaffend, ist für die Charakterisierung der Art” so bedeutsam, daß nach meiner Ansicht eine Art, in deren Beschreibung nichts vom Darm erwähnt wird, als »species inquirenda« behandelt werden sollte. Ein bedeutsames Merkmal scheint mir auch”die Struktur der sogenannten Leber darzubieten, die bei Microcosmus im allgemeinen sehr gleichförmig gebildet zu sein scheint, im feineren aber doch beachtenswerte Verschiedenheiten aufweist. Sie er- scheint stets (?) als polsterförmiger Belag am Magen, der aus mehr oder weniger deutlich gesonderten gelappter Umriß) oder inniger verschmolzenen (einfacherer Umriß) Teilstücken besteht. Im feineren wird das Leberpolster durch eng aneinander geschmiegte Falten der Magenwandung gebildet, die äußerlich als parallelrandige, an den Enden gerundete, mehr oder weniger lange Wälle (oder, falls sie stärker vortreten, Blättchen) mit derberer Seitenwand und dünnhäutiger Firstlinie in die Erscheinung treten. Diese kleinen Teilstücke, die an der Außenfläche der Leber stets deutlich hervortreten, bezeichne ich als Leberfältchen. Sie haben, zumal falls sie etwas länglicher sind, fast das Aus- sehen von Gehirnfalten. Sie sind durchweg viel kürzer als die Breite der ganzen Leber, manchmal stellenweise sehr verkürzt, bis kaum länger als breit. Zu diesen Leberfältchen kommen noch feine zottenförmige Anhänge, die ich als Leberzotten bezeichne, und die in Anpassung an die Ordnung der Leberfältchen meist eine kurz-reihen- oder doppel reihenförmige Anordnung aufweisen. An manchen _ Stellen der Leber scheinen diese Zotten zu fehlen, doch habe ich sie bei keinem Stück ganz vermißt. Zum Teil wenigstens scheint das Fehlen der Leberzotten auf ihrer Hinfälligkeit zu beruhen. (Besonders bei der Färbung und bei Überführung der Präparate in Kanadabalsam fielen manchmal sämtliche Leberzotten des behandelten Leberstückes ab.) Die Gestalt dieser Leberzotten (Textfig. 8 u. 9) scheint für die Art charakteristisch und meist nur in gewissem Grade variabel zu sein. Beachtenswert ist, daß die Kontraktion bei der Abtötung und weiteren Behandlung der Tiere keinen Einfluß auf die Form dieser Organe, die einer Muskulatur entbehren, zu haben scheint. Bei M. sulcatus, und zwar bei allen drei untersuchten Stücken gleicherweise, zeigt die Leber folgende Struktur: Die Leberfältchen haben eine Breite von etwa 130—170 u und sind zum Teil stark verkürzt bis fast kreisförmig im Umriß. Die Leberzotten (Textfig. 8a) sind sehr plump, dick birnförmig, dünn-gestielt, fast als gestielt- kugelig zu bezeichnen. Sie haben eine Länge von etwa 70 bei einer Dicke von etwa 60 u. am angeschwollenen Teil. Bei M. senegalensis sind die Leberfältchen durchweg schmäler als bei M. sulcatus und als bei allen anderen von mir untersuchten Formen, nämlich durch- schnittlich nur etwa 90—110 » breit, dabei ziemlich gleichmäßig lang. Die a EC) Leberzotten (Textfig. 52) sind bei M. senegalensis fingerförmig, basal eher dicker als apikal, etwa 160 u lang bei einer mittleren Dicke von etwa 40 u Textfig. S. Eine beachtenswerte Variabilität in der Gestaltung, zumal in der Länge und d Dicke dieser Organe, fand ich nur bei der auch sonst etwas variablen und zugleich weltweit verbreiteten Art M. exasperatus Hell. (siehe unten! S. 64, 65 und Textfig. 9). Ob die Gestalt des Afterrandes, glatt oder gelappt, für die 2 Art konstant ist, bedarf noch der Feststellung. Gegen die Konstanz dieser Bildung spricht der Umstand, daß ich bei drei Stücken des M. sulcatus einen Leberzotten verschiedener olattrandigen After fand, während Traustedt’s M. vulgarist), der wohl nur Microcosmus-Arten, im Pro- mit M. sulcatus identifiziert werden kann, an der freien Lippe des Afters einige wenige große Lappen haben soll. Beachtenswert ist schließlich noch die Gestaltung des Geschlechts- apparates. Zumal sollte stets angegeben werden, ‘ob der der linken Seite M. sulcatus Cog. von Ne- apel, b von M. senegalensis Mich. von Goree, c von ’ (Sav) a ganz oder zum Teil im Lumen der Darmschleife oder oberhalb der Darm- il. pupa av.) von ues. schleife liegt. I) Traustedt, D. eint. Aseid. Golf. Neapel, p. 475. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. S foye) W. Michaelsen, Microcosmus pupa (Sav.). (Taf. I Fig. 10—12, Textfig. Sc [oben, S. 57)). 1816 Cynthia pupa Savigny, Anim. S. vert. II1, p. 151, Taf. V Fig. 2. ? 2 1882 Microcosmus anchylodeirus (sp. inquir.) Traustedt, Vestind. Ascid. simpl. And. Afd., p. 46, Taf. VI Fig. 18. ? 1883 Cynthia microcosmus? Keller, Fauna Suezkanal, p. 21. ? 1891 Microcosmus anchylodeirus, Herdman, Rev. Class. Tunic., p. 574. 1909 Microcosmus pupa — ? ? M. anchylodeirus, Hartmeyer, Tunie., in: Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1345, 1344. Fundangaben: Suäs, am Strande; E. Bannwarth, Mai 1913 (1 Stück). Ras el Millan; R. Hartmeyer, 21.—27. Dezember 1901 (3 Stücke). Gimsah-Bucht; R. Hartmeyer, 11.—17. Jänner 1902 (1 Stück) var.: Rotes Meer, ohne nähere Angabe; Hemprich & Ehrenberg (1 Stück). Ältere Angabe: GolfvonSuäs (nach Savigny 1816); zwischen Su&s und Port Tewfik (nach Keller). Weitere Verbreitung: ? ? Westindien, St. Thomas (nach Traustedt 1882). Die mir vorliegenden Stücke eines Microcosmus mit jederseits 7 Kiemensackfalten können als lokaltypische Stücke des M. pupa (Sav.), dessen Original aus dem Golf von Su&s stammte, ange- sehen werden: Sie stimmen in allen wesentlichen Punkten mit dem Original überein. Da seit der Originalbeschreibung, die nicht lückenlos ist, keine Angaben über diese Art gemacht worden sind, so gebe ich im folgenden eine Diagnose der Art und eine genaue Beschreibung des mir vorliegenden Materials. Diagnose: Ziemlich klein, angewachsen, mit ziemlich weit voneinander entfernt liegenden äußeren Siphonen und körneliger bis knotig unebener, Körperoberfläche. Innendorne etwa 130 y. lang, mit schlank-kegelförmigem, sehr schwach gebogenem und scharfspitzigem Dorn. Zellulosemantel sehr fest, zäh, biegsam, dünn. Endocarpe fehlen. Branchialvelum undeutlich (mehrfach ringförmig’?). Kiemensack mit 7 wohlausgebildeten Falten jederseits. Echte Papillen an der Innenseite des Kiemensackes (manchmal Papillen undeutlich, wenn nicht fehlend, var. ?). Darm eine weit klaffende, nicht ganz geschlossene, bis etwas über die Mitte des Körpers nach vorn ragende Schleife bildend, deren End-Äste in gleichmäßiger Rundung nach oben-vorn hin abgebogen sind. Leberfältchen fast blattförmig. Leberzotten fingerförmig, basal nicht verengt, 130—160 u lang und 30—33 u dick. Afterrand ganz elatt. Geschlechtsapparate zwittrig, jederseits ein unregelmäßig umrandetes, sonst einheitliches Polster bildend, der der linken Seite die ganze Darmschleife überdeckend und allseitig mehr oder weniger weit über dieselbe hinausragend. Beschreibung. Die Körpergestalt ist, abgesehen von den äußeren Siphonen, bei allen sechs mir vorliegenden Stücken dick und breit oval, seitlich sehr wenig zusammengedrückt (nach Savigny: »irregulier un peu ovoide«). Die größte Körperdimension liegt parallel der durch die Dorsalfalte markierten Rückenlinie; die senkrecht hierzu in der Mediane liegende Achse ist etwas mehr als halb so lang und sehr wenig größer als die größte Breite des Tieres. Die äußeren Siphonen sind deutlich ausgeprägt, aber nicht lang (nach Savigny: »Orifices... peu saillans«), dick warzenförmig, so lang wie dick oder wenig dicker als lang. Der Ingestionssipho liegt dicht am Vorderende des Körpers an der Dorsalseite, der Egestionssipho ungefähr die halbe Länge der größten Körperachse hinter dem Ingestionssipho, dicht hinter der Mitte der Rückenlinie. Beide. Siphonen ragen ungefähr in gleicher Richtung, nahezu senkrecht zur Rückenlinie, aufwärts; der Egestionssipho ist manchmal sehr wenig zurückgeneigt. Dimensionen: Das größte Exemplar zeigt folgende Größenverhältnisse: Größte Körperachse 33 mm, dorsoventrale Achse 20 mm, Breite 16 ının, Länge der äußeren Siphonen 4 mm, Dicke der äußeren Siphonen 5 mm. Das kleinste mir vorliegende Stück besitzt eine größte Körperachse von 14 mm Länge, ist also ungefähr so groß wie das Originalstück (nach Savigny: »Grandeur, 6 lignes« [= zirka 135 mm]). Bodenständigkeit: Die Tiere waren, soweit es sich an den abgerissenen Exemplaren erkennen ließ, mit einem Teil der linken Seite, meist dem ventralen Teil derselben, angewachsen. Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 59 Die Körperoberfläche ist mehr oder weniger uneben, körnelig und knotig, manchmal auch etwas runzelig. Zumal an den äußeren Siphonen und an der Rückenseite sind die Unebenheiten beträchtlich. Das kleinste Stück ist fast eben, wenn auch nicht glatt, sondern im allgemeinen ziemlich feinkörnelig, nur an den Siphonen und an der Rückenseite mit größeren flach-warzenförmigen Erhaben- heiten (nach Savigny: »Corps...ride«). Bei den kleinsten Stücken ist die Körperoberfläche fast rein; bei dem großen Stück zeigt sie einen wenn auch noch ziemlich spärlichen Fremdkörperbesatz, bestehend aus kleinen pflanzlichen Organismen und einigen großen Foraminiferen. Außerdem zeigt die Körperoberfläche bei mikroskopischer Untersuchung einen feinen Schlammbesatz, der aber die Ober- flächenskulptur nicht zu verschleiern vermag (nach Savigny: »incruste de fibrilles_ de Conferves«). Dornenbewaffnung: Die Kuppe der äußeren Siphonen zeigt eine sehr charakteristische Bewaff- nung mit Mündungsdornen, die ohne scharfen Absatz in die etwas abweichende Dornenbewaffnung an der Innenauskleidung der Siphonen, die sogenannten Innendorne, übergeht. Die Innendorne (Taf. |. Fig. 115,5) an der Innenauskleidung der Siphonen, die zu vier ziemlich hochaufragenden Längswällen gefaltet ist, sind schlank, im ganzen (Dorn samt Basalschuppe) etwa 130 u lang. Der frei aufragende Dorn ist schlank kegelförmig, sehr schwach gebogen, sehr scharf zugespitzt, ungefähr 65 p lang und an der Basis etwa 10 p dick. Die Basalschuppe ist ziemlich stark gebogen, im mittleren und proxi- malen Teil fast drehrund, nur schwach abgeplattet. Distalwärts ist die Basis der Basalschuppe in zwei mehr oder weniger deutliche und schlanke, divergierende Spitzen ausgezogen, die durch schwimm- hautartige Säume mit der Basis des aufragenden Dornes verbunden sind. In dem Winkelraum zwischen den beiden divergierenden Spitzen bildet die Basis der Basalschuppe meist noch eine kleine Vorwölbung, von der sich die Vorderkante des aufragenden Dornes erhebt. Der Dorn ist in der proxi- malen Hälfte hohl, und diese Höhlung mündet an der Basis der Basalschuppe durch eine komma- förmige, vorn gerundete Öffnung. Die Dornen an der Kuppe der äußeren Siphonen, die Mündungsdorne (Taf.I Fig. 12 a, b), sind zunächst den Körperöffnungen noch ebenso gestaltet wie die Innendorne an der Innenauskleidung der Siphonen. Weiter außen an den Siphonen werden sie kürzer, ohne jedoch an Dicke abzunehmen, und zugleich werden die beiden von den nach vornhin divergierenden Spitzen der vor- deren Schuppenbasis ausgehenden und sich in die Höhe ziehenden schwimmhautartigen Säume länger, so daß sie am Dorn bis an dessen Spitze hinaufreichen. Im Profil erscheinen diese Mündungsdorne wegen der seitlichen Säume viel breiter. Tatsächlich sind jedoch die eigentlichen Dorne dünner, so daß die mediane Vorwölbung des Basalplattenumrisses, wie sie an den Innendornen der inneren Siphonen- auskleidung auftritt, bei diesen äußeren Mündungsdornen in Wegfall kommt. Von oben gesehen erscheinen diese eigentlichen Dorne spitz-blattförmig, mit verdickter Medianpartie und dünnhäutigen, abwärts- gebogenen Seitenpartien. Die äußeren Mündungsdorne an der Außenseite der Siphonen wiesen eine durch- schnittliche Länge von etwa 65 w auf, wovon etwa 35 u auf den frei aufragenden Teil, den eigentlichen Dorn, entfallen. Die Färbung der Tiere ist hellgelblich- bis bräunlich-grau (nach Savigny: »blanchätre«). Die Körperöffnungen liegen an der Kuppe der äußeren Siphonen zwischen vier meist stark erhabenen Wülsten. Sie sind klein, mehr oder weniger deutlich kreuzförmig (nach Savigny: »petits, ... fendus tous deux en croix«). Der Zellulosemantel ist sehr fest und zäh, aber biegsam, wie bei dem Original dünn, fast undurchsichtig, an der Innenseite perlmutterglänzend. Der Weichkörper haftet mehr oder weniger fest am Zellulosemantel. Seine Form weicht nicht wesentlich von der äußeren Körperform ab. Der Innenkörper ist dünn, aber ziemlich fest, überall mit kräftiger, aus dicken, mehr oder weniger weit voneinander getrennten Bändern bestehender Muskulatur versehen, die ein ziemlich regelmäßiges, grobfaseriges, engmaschiges Netzwerk darstellt. Beachtenswert ist die verschiedene Dicke der:Muskelbänder in verschiedenen Körperregionen und der scharfe Absatz, den die Gruppen der dickeren Muskelbänder aufweisen, wie er in der Savigny’schen Abbildung (l. c. Taf. V Fig. 2) zur Darstellung gekommen ist. Freie Endocarpen sind nicht vorhanden. 60 W..Michaelsew, Die basale Partie der Innenwand des Ingestionssiphos ist von der apikalen Innendornpartie durch einen schmalen, etwas unregelmäßigen Ringwall scharf abgesetzt. Dieser Ringwall sieht fast wie ein Branchialvelum aus, ist jedoch vielleicht nicht als solches anzusprechen, da sich nach unten hin noch einige ebensolche oder ähnliche Ringwälle eng an ihn anschließen. Nach unten werden diese Ringwälle unregelmäßiger und lösen sich in Ringelreihen von breiten, in einer Zone auch längeren Wülsten auf. Diese ganze Praetentakularzone trägt eine Anzahl sehr lange und sehr schlanke faden- förmige Papillen von durchschnittlich etwa 025 mm Länge und 14 u Dicke. Die Anzahl dieser Sipho- nalpapillen ist verhältnismäßig gering; ich schätze sie auf etwa 40. Sie stehen dementsprechend weit zerstreut. Ähnliche, aber beträchtlich kleinere Siphonalpapillen finden sich in der Basalregion des ' Egestionssiphos. Diese atrialen Siphonalpapillen sind etwa 0'06 mm lang bei einer durchschnittlichen Dicke von etwa 7 pw. Nach außen, gegen die Egestionsöffnung hin, ist diese Papillenregion durch ein scharf ausgeprägtes, mäßig breites, kreisrundes Atrialvelum abgesetzt. An diesem Velum stehen etwa 30 Papillen, die ungefähr ebenso lang sind wie die geschilderten atrialen Siphonalpapillen, dabei eine aber etwas andere, mehr kegelförmige Gestalt haben. Sie sind bei einer Länge von durchschnittlich etwa 0:06 mm an der Basis meist etwa 14 ı dick. Einzelne wenige sind etwas dünner und schlanker und nähern sich damit in ihrer Form den zerstreuten atrialen Siphonalpapillen, denen sie morphologisch meiner Ansicht nach verwandt sind. Sie sind als Atrialtentakel zu bezeichnen, und diese Atrialten- takel sind wahrscheinlich, wie ich schon oben auseinandersetzte, als umgebildete Siphonalpapillen anzusehen, also nicht in Parallele mit den Mundtentakeln zu stellen. Übrigens stehen die Atrialten- takel nicht am freien Rande des Velums, sondern teils an dessen Oberseite, teils an dessen Uhnter- seite. Außerhalb des Velums, also an der Innenseite des eigentlichen Egestionssiphos, habe ich keine Siphonalpapillen erkennen können. Der Mundtentakelkranz besteht bei M. pupa aus ungefähr 24 zusammengesetzten Tentakeln von sehr verschiedener Größe, die unregelmäßig abwechselnd nach verschiedener Größe geordnet sind. Die größten Tentakel weisen eine Fiederung 3. Ordnung auf. Die Fiedern 2. Ordnung sind bei diesen Tentakeln meist wie die 1. Ordnung abgeplattet, kurzmesserförmig; die Fiedern 3. Ordnung sind zylindrisch, mit etwas angeschwollenem freien Ende, ähnlich den Ambulakralfüßchen von Asteriden. Die kleineren Tentakel sind zum Teil nur winzig, mit wenigen zylindrischen Fiedern l. Ordnung versehen. Sie mögen zwischen den großen Tentakeln leicht übersehen werden, und dadurch, wenn nicht durch die geringere Körpergröße, erklärt sich vielleicht auch die geringere Zahl der von Savigny am ÖOriginalstück beobachteten Mundtentakel (»quatorze ä seize, greles, bipinnes«, l. c. 1816, p. 154). Das Flimmerorgan (Taf. I Fig. 10). ist ein niedriges Polster mit schmalem Flimmergrubenspalt. Dieser Flimmergrubenspalt ist bei dem einen näher untersuchten Stück hufeisenförmig, mit einge- rollten Hörnern, nach vorn offen, bei einem anderen Stück dagegen stark in die Breite gezogen, schräg gestellt, nach vorn-links offen, ebenfalls mit eingerollten Hörnern (nach Savigny, l. c. 1816, p. 154: »a deux spires involutees«). 2 Der Kiemensack trägt bei allen näher untersuchten Stücken wie bei dem Originalstück jeder- seits 7 wohl ausgebildete Falten. Die Zahl der Längsgefäße ist an der ventralen Seite der Falten beträchtlich geringer als an der dorsalen. Ich zählte an der rechten Seite eines näher untersuchten Stückes 9—14 Längsgefäße auf den einzelnen Falten, 1—3 auf den Faltenzwischenräumen, rechts: D.I14+7zll) 14 +8=12) 1 3 +8S= 11) 3(4+10=14) 4 (4+S=12) 3 8 +7=10) 3(4+5=9) 0 E. Die Quergefäße zeigen mancherlei Unregelmäßigkeiten. In regelmäßigen Teilen des Kiemensackes sind sie nach dem Schema 1s4s3s4s2s4s3s4s1 angeordnet. Feinste parastigmatische Quergefäße (s) kommen allgemein vor. Nur wenigen Maschen fehlen sie. Hierin liegt vielleicht ein nicht unbedeutsamer Unterschied zwischen M. pupa einerseits und M. sulcatus (Cloqu.) sowie M. senegalensis Mich. andrerseits, bei denen parastigmatische Quergefäße nur stellenweise (M. sulcatus) oder gar sehr spärlich (M. senegalensis) auftreten. Eine Nachuntersuchung des M. sene- Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 61 galensis ergab, daß parastigmatische Quergefäße bei dieser Art nur ganz ausnahmsweise auftreten, und nur als Verlängerung einzelner unregelmäßiger, vorzeitig endender Quergefäße höherer Ordnung. So fand ich an einem ungefähr 1!/;gcm großen Stück eines Kiemensackes nur ein einziges parastig- matisches Quergefäß von der Länge einer‘halben Maschenbreite. Bei der auffallenden Kleinheit der Maschen und der damit zusammenhängenden Kürze der Kiemenspalten, wie sie für diese Art charak- teristisch ist,! ist hier auch gar keine Gelegenheit zur Bildung parastigmatischer Quergefäße vor- handen. Wie ich in der Beschreibung eines als M. scrotum bezeichneten Stückes angab’, sollen bei M. sulcatus dünnere Quergefäße »meist regelmäßig mit feinsten sekundären Quergefäßen alternierend« gefunden werden. Die neuere Untersuchung eines Kiemensackstückes desselben Exemplares zeigte, daß das in jener Angabe gebrachte »meist« jedenfalls nicht für alle Teile des Kiemensackes zutrifft, finde ich doch in dem jetzt vorliegenden Teil des Kiemensackes dieses M. sulcatus (M. scrotum) nur spärliche sekundäre oder parastigmatische Quergefäße. M. pupa zeigt am Kiemensack noch eine andere Besonderheit, die dem M. sulcatus und dem M. senegalensis fehlt, wie eine Nachuntersuchung dieser beiden Arten ergab. Bei M. pupa sitzen an der Innenseite des Kiemensackes, und zwar an den feineren primären und den feinsten parastigmatischen Quergefäßen, sowie an den feinsten, die Kiemenspalten trennenden äußeren Längsgefäßen zerstreut kleine knotige und warzenförmige Papillen. An den inneren Längsgefäßen sind tatsächlich wohl keine Papillen vorhanden; doch stehen meist ein Paar besonders große basal dicht neben den inneren Längsgefäßen an den Enden der sie kreuzenden feineren Quergefäße. Sehr große fingerförmige Papillen stehen schließlich noch ziemlich zahlreich an den lateralen Abhängen des Endostyls. Beidem von Hemprich und Ehrenberg gesammelten Stück aus dem Roten Meer (ohne nähere Fundangabe) konnte ich derartige Papillen an der Innenseite des Kiemensackes nicht deutlich erkennen. Sie schienen bei diesem Stück, das im übrigen keine wesent- lichen Abweichungen von den Stücken aus dem Golf von Sues zeigt, zu fehlen. Wie schon oben erwähnt, halte ich es für fraglich, ob hier eine besondere Varietätenbildung oder eine individuelle Variabilität vorliegt. Soweit Microcosmus-Arten mit jederseits 7 Kiemensackfalten in Betracht gezogen werden, sind derartige echte Kiemensackpapillen nur bei M. miniaceus Sluit. von den Hawayischen Inseln! gefunden worden. Bei dieser Art stehen jedoch besonders große, fingerförmige Papillen in dichten, fast geschlossenen Reihen an den inneren Längsgefäßen, die bei M. pupa, abgesehen von den erwähnten Papillen an ihrer Basis, frei von Papillen sind. Im übrigen finde ich Kiemenspalten-Papillen nur noch bei einer Art mit 6 Kiemensack-Falten jederseits erwähnt, nämlich bei M. arenaceus Sluit.‘, die unserer Roten-Meeres-Art sonst anscheinend recht fern steht (großer Unterschied in der Gestalt des Flimmerorganes u. a.). Bei M. arenaceus sollen diese Papillen jedoch ganz auf die parastigmatischen Quer- gefäße beschränkt sein; auch stehen sie hier vielleicht etwas regelmäßiger als bei M. pupa, bei dem sie allerdings auch der Anlage nach an den Kreuzungspunkten der parastigmatischen Quergefäße mit den sekundären Längsgefäßen stehen. Die Dorsalfalte ist ein langer, mäßig breiter, glatter und glattrandiger Saum. Der Darm (Taf. 1 Fig. 10) liegt an der linken Seite des Kiemensackes. Er bildet eine weit klaffende, auch distal nicht ganz geschlossene Schleife, die schräg nach vorn-unten etwas über die Mitte des Körpers vorragt, und deren End-Äste in ziemlich gleichmäßiger Rundung nach oben-vorn hin abgebogen sind. Der Ösophagus ist eng und glatt, gebogen, mäßig lang. Der Magen liegt am Hinterrande des Tieres fast quer, bezw. senkrecht zur Rückenlinie. Er weist im Innern einige Längsfalten auf und ist bei Betrachtung von der Innenseite (der Kiemensackseite) ganz von einer großen Leber bedeckt. Die Leber entspricht, wie auch der innere Bau des Magens und wie der Bau ‘des Darmes im ganzen, der Angabe Savigny’s (l. c. p. 152). Sie besteht aus 1 Michaelsen, Tunic., in: Beitr. Kenntn. Meeresfauna Westafrikas, I, p. 378. 2 Michaelsen, Pyurid. [Halocynthiid.] Naturh. Mus. Hamburg, p. 284. 3 Sluiter, Tunic. Stillen Ozean, p. 31, Taf. VI Fig. 5. * Sluiter, Tunic. Siboga-Exp. I, Soc. u. holosom. Asc., p. 53, Taf. XI Fig. 16 u. 17, 62 W. Michaelsen, zwei in der Färbung etwas verschiedenen hintereinander liegenden, aber in fast ganzer Breite miteinander verwachsenen Teilen. Der Cardiateil ist am Rande einige Male tief ein- geschnitten, fast gelappt; der Pylorusteil ist am Rande nur schwach eingekerbt. Ihrer Struktur nach erscheint die Leber als ein breites, mäßig stark erhabenes, den Magen bedeckendes und hinten etwas überragendes Polster, das sich aus vielen parallelrandigen, ziemlich stark erhabenen, fast blattförmigen, eng aneinandergeschmiegten Leberfältchen zusammensetzt. Die Gestalt dieser Leberfältchen entspricht sehr wohl der Beschreibung Savigny’s: »plutöt lamelleux que grenus«; doch dürfte man hier unter »Jamelleux« nicht an Lamellen denken, die die ganze Breite der Leber überqueren. Die Breite der Leberfältchen beträgt ungefähr 130 p. Die Leberzotten (Textfig. 8c, Seite 57) sind fingerförmig, basal nicht verengt, bei allen näher untersuchten Stücken (auch bei dem von Hemprich und Ehren- berg gesammelten, var. ?) ungefähr 130—160 u lang und in der Mitte 30—33 u dick. Der Mittel- darm ist gleichmäßig breit und geht ohne deutlichen Absatz in den Enddarm über, der bis unter die Egestionsöffnung reicht, also viel weiter nach vorn-oben als der Ösophagus. Der After ist weder verengt noch erweitert, abgeplattet und glatt. Die Geschlechtsapparate (Taf. 1 Fig. 10) sind zwittrig. Sie bilden jederseits einen unregel- mäßig umrandeten, mäßig dicken Belag in und hinter der Mitte der Körperseite. Der der linken Seite überdeckt fast die ganze Darmschleife, über die er nach allen Seiten noch etwas hinausragt. Er läßt fast nur die End-Äste des Darmes frei, den Magen mit der Leber und den Ösophagus, sowie das distale Ende des Mitteldarms und den Enddarm. Die Geschlechtsapparate bestehen aus einem unregel- mäßigen Konglomerat von Hodenbläschen-Gruppen und mehr oder weniger lockeren Ovarien- Paketen. Die Hodenbläschen-Gruppen sind vorherrschend in den mittleren und basalen Teilen des ganzen Geschlechtsapparates, während die Randpartien lediglich von Ovarien-Paketen gebildet werden. Die Geschlechtsorgane sind sehr locker zusammengefügt und bröckeln leicht auseinander. Ausführappa- rate konnte ich nicht sicher nachweisen. Erörterung. Sehen wir ab von der fraglichen Form aus dem Roten Meer (ohne nähere Fund- angabe), so unterscheidet sich M. pupa von den sämtlichen übrigen Arten mit 7 Kiemensackfalten jeder- seits, soweit es sich beurteilen läßt, durch den Besitz von Papillen an den sekundären Quer- und Längs- gefäßen; sind doch nur bei M. miniaceus Sluit. (l. c.) derartige Papillen, und zwar bei dieser Art an den primären inneren Längsgefäßen, erwähnt. Von M. ternatanıs Hartmr.! unterscheidet sich M. pupa außerdem durch die Gestaltung der Geschlechtsorgane, von M. sulcatus und M. senegalensis außer- dem ebenfalls durch die Gestaltung der Geschlechtsorgane, dann aber auch noch durch die Zahl der Längsgefäße auf den Kiemensackfalten u. a. (l. c.). M. propinguus Herdman? (Darm- und Geschlechtsorgane unerwähnt gelassen!) soll nur ungefähr 6 Längsgefäße auf einer Kiemensack- falte tragen und sehr breite, ungefähr 12 Kiemenspalten fassende Maschen aufweisen. M. hartmeyeri Oka? unterscheidet sich von M. pupa durch die auffallende Dicke seines Zellulosemantels, durch die größere Zahl der Längsgefäße in den Faltenzwischenräumen und besonders durch den gelappten Afterrand. Wie sich M. anchylodeirus Traust. (l. c.) verwandtschaftlich zu M. pupa ver- hält, läßt sich aus der sehr kurzen, lückenhaften Beschreibung nicht ersehen. M. anchylodeirus soll 12—14 Längsgefäße auf einer Kiemensackfalte tragen (M. pupa 9—12) und 6-7 Kiemenspalten in einer Kiemensackmasche aufweisen (M. pupa bis 6). Ich halte es nicht für ausgeschlossen, daß sich M. anchylodeirus als identisch mit M. pupa erweise. Höchst wahrscheinlich ist Keller’s » Cynthia microcosmus?« (l. c. 1883, p. 21), zwischen Sue&s und Port Tewfik gefunden, mit Microcosmus pupa identisch. Da sie Keller nicht spezifisch von jener 1 Hartmeyer, Monascid. Ternate, p. 4, Taf. I Fig. 1 u. &. 2 Herdman, Rep. Tunic. Challenger I, Asc. simpl., p. 132, Taf. XIV Fig. 5, 6. 3» Oka, Notiz. japan. Ascid, I, p. 49. Al U u u Aseidia Piychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 63 Mittelmeerform verschieden zu sein schien, so handelt es sich wohl um eine Art mit 7 Falten jeder- seits am Kiemensack, also mutmaßlich um M. pupa (Sav.). Microcosmus exasperatus subsp. australis (Herdm.). (Textfig. 94 und e.) 1878 Microcosmus affınis + M. distans part. Heller, Beitr. Kenntn. Tunic., p. 98, Taf. I Fig. 6; p. 99, Taf. V Fig. 27. 1885 Microcosmus variegalus Traustedt, Ascid. simpl. Stillen Ozean, p. 42 (s:bsp. typica?). 1891 Microcosmus affınis, Herdman, Rev. Class. Tunic., p. 575. 1899 Microcosmus ausiralis + M. affinis + M. Ramsavi Herdman, Cat. Tunic. Austral. Mus., p. 23, Taf. Cyn. V Fig. 1—6; Taf. Cyh. VI Fig. 6-8; p. 25, Taf. Cyn. VI Fig. 1—5. 21904 Microcosmus affınis — M. Ramsayi + ?M. haemisphaerium Sluiter, Tunie. Siboga-Exp. I Soc. holosom. Asc., p- Sl; p. 52; p. 52, Taf. XI Fig. 12—14 (zu subsp. typica?). 1908 Microcosmus exasperalus australis, Michaelsen, Pyurid. (Halocynthiid.) Nat. Mus. Hamburg, p. 272, Taf. II Fig. 12, 13. 1909 Microcosmus exasperatus australis, Hartmeyer, Tunic., in: Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1845. ? 1913 Microcosmus hirsulus part. (non iypus), Sluiter, Ascid. Aru-Ins., p. 70 (zu subsp. Zypica?). Fundangabe: Gimsah-Bucht; R. Hartmeyer, Jän.—Febr. 1902 (1 Stück). Weitere Verbreitung: N. S. Wales, Sidney (nach Herdman 1891 und Michaelsen 1908); Queensland, Rockhampton, Bowen (nach Michaelsen 1908); ?Malayischer Archipel, Kei-Ins,, Ins. Jedan, Ins. Saleyer, Aru-Ins. (nach Sluiter); ? China-See, vor Amoj (nach Traustedt 1885). Bemerkungen zu M. exasperatus (s. 1.) (Textfig. 9a—e). Diese Art und ihre Teilung in zwei Unterarten, subsp. Zypica und subsp. australis (Herdm.), ist schon einmal eingehend von mir erörtert worden.! Ich habe meine damaligen Synonymie-Feststellungen in geringem Maße zu ändern, wie aus der obigen Zusammenstellung zu entnehmen ist. Ich ordne den M. affinis Heller jetzt ohne Anfügung eines Fragezeichens der subsp. australis zu und stelle zu M. exasperatus (s. |.) auch M. haemisphaerium Sluit.” von der Insel Saleyer, sowie Sluiter’s M. hirsutus vom Malayischen Archipel,? nicht aber den Typus dieser letzteren Art von den Chatham-Inseln.* Sluiter vereint in seiner jüngeren Arbeit (l. c. 1913, p. 70) seinen M. haemisphaerium vom Malayischen Archipel mit seinem älteren M. hirsutus von den Chatham-Inseln. Das ist meiner Ansicht nach nicht angängig. Der Typus von M. hirsutus besitzt eine sehr lange, fast bis an das Vorderende des Körpers reichende, fast ganz (anscheinend in ganzer Länge) geschlossene und nur mäßig gebogene Darmschleife (l. c. 1904, p. 30, Taf. VI Fig. 3). Bei dem Typus von M. haemisphaerium dagegen beschreibt der Darm eine sehr stark gebogene Schleife, deren Wendepol nach hinten hin übergebogen ist, so daß eine tiefe, innen verengte Darm- schleifenbucht oberhalb der Darmschleife entsteht (l. c. 1904, Taf. XI Fig. 13). Auch ist die Darm- schleife bei M. haemisphaerium nicht eng geschlossen, sondern vor dem Wendepol weit klaffend, wie die zitierte Abbildung deutlich erkennen läßt. Sluiter sagt zwar, daß der Darm »eine enge Schlinge« mache; doch kann er damit kaum die eigentliche Darmschleife meinen. Das würde zu der Abbildung in Widerspruch stehen. Er meint damit sicherlich die zur Bildung der engen Darmschleifenbucht führende Krümmung der Darmschleife, spricht er doch auch bei der Erörterung der Gonaden von einer ersten (von mir als Darmschleifenbucht bezeichnet) und einer zweiten (von mir als Darm- schleifenlumen bezeichnet) Darmschlinge. Schon. die Angabe, daß ein Teil der linksseitigen Gonaden ‚in der zweiten Darmschlinge liege, deutet darauf hin, daß hier von einem engen Zusammenschluß der Darmschleife nicht die Rede sein kann. Der Verlauf des Darmes bei rm Michaelsen, 1908, Pyurid. (Halocynthiid.) Nat. Mus. Hamburg, p. 271 u. f. Sluiter, 1904, Tunic. Siboga-Exp. I. holos. Asc., p. 52, Taf. XI Fig. 12— 14. Sluiter, 1913, Asc. Aru-Ins., p. 70. Sluiter, 1900, Tunic. Stillen Ozean, p. 30, Taf. IV Fig. 5, Taf. VI Fig. 3. 19 9 64 W. Michaelsen, M. haemisphaerium entspricht genau dem bei M. exasperatus. Auch die Gonaden von M. haemi- sphaerium, »drei hintereinander liegende Lappen«, entsprechen denen von M. exasperatus, während sich die des Originals von M. Airsutus »jederseits als eine sehr große, ovale, drüsige Masse« darstellen sollen (l. c. 1900, p. 30) und nach der Abbildung (l. c. 1900, Taf. V I Fig. 3) linkerseits ganz oberhalb der Darmschleife liegen, nicht wie bei M. haemisphaerium bezw. M. exasperatus mehr- teilig und teils oberhalb der Darmschleife, teils im Lumen der Darmschleife. Ich löse demnach M. hacemisphaerium wieder aus dem Verbande mit M. Zuirsutus und vereine ihn (M. haemisphaerium) mit M. exasperatus. Welcher Unterart, ob des subsp. Zypica oder der subsp. australis, er zugeordnet werden muß, bleibt fraglich. Das vorliegende von der Gimsah-Bucht an der afrikanischen Küste der Djobalstraße stammende Stück zeigt auffallenderweise die für subsp. ausfralis charakteristische Form der Innendorne an der Zellulosemantel-Auskleidung im Innern der Siphoren. Die übrigen von Ostafrika stammenden Stücke dieser Art müssen nach der Gestalt dieser Innendorne der typischen Unterart zugeordnet werden, und zwar sowohl die neuerdings von mir an der Delagoa-Bay gesammelten, wie das früher bearbeitete Stück von Deutsch-Ostafrika, wenngleich dieses letztere steilenweise in der Gestalt der Innendorne eine Hinneigung zu subsp. ausfralis zeigt (Midhaelsen, I. c. 1908, p. 275). Übrigens scheint meine Abbildung von einem Innendorn der subsp. Zypica (l. c. 1908, Taf. II Fig. 11) nicht ganz korrekt zu sein. Wenigstens sind die neuerdings untersuchten Innendorne am frei aufragenden Ende sämtlich etwas spitzer zugeschnitten, nicht gerundet, und auch an den alten Präparaten kann ich derartig gerundete Innendorne nicht wieder auffinden. Allerdings sind diese Präparate in Kanadabalsam konserviert, und die feinen membranartigen Teile der Innendorne so durchsichtig geworden, daß sie kaum erkannt werden können. Der Kiemensack trägt bei allen neuerdings untersuchten Stücken (1 Stück der subsp._australis von Gimsah-Bucht und 2 Stücke der subsp. Zvpica von Lourenco Marques) jederseits 9 Falten, von denen aber nur je 7 wohl ausgebildet sind: Subsp. australis rechts 9 (VIII!%, IX!/,), links 9 (VII >®%, IX ca. 15), subsp. Zypica rechts 9 (VIII®/, IX !/,), links 9 (VII!/%, IX!/). M. exasperatus besitzt auch mehr oder weniger deutlich ausgebildete Papillen am Kiemensack, und zwar scheinen diese bei subsp. australis meist deutlicher ausgeprägt und zahlreicher zu sein als bei subsp. Zypica, ohne daß sich ein Unterscheidungsmerkmal für die Unterarten daraus gewinnen ließe; zeigt doch ein zweifellos zu subsp.-Zypica gehöriges Stück von Jamaica recht wohl ausgebildete Papillen und ein Stück der subsp. ausfralis von Bowen in Queensland nur spärliche, nicht besonders deutlich aus- geprägte. Viel mag die Art der Konservierung zur Erkennbarkeit der Papillen beitragen. Besonders gut ausgebildet erscheinen die Papillen an dem Stück der subsp. ausfralis von Gimsah-Bay. Sie sitzen als unregelmäßig warzenförmige Hervorragungen an den feinsten sekundären Längsgefäßen und an den Quergefäßen an der dem Innenkörper zugewendeten Außenseite des Kiemensackes, besonders große auch an den Quergefäßen dort, wo sie die inneren Längsgefäße kreuzen. Auch an den Seiten- rändern des Endostyls stehen große, zum Teil kegelförmige oder stummelförmige Papillen. Vielfach zeigen auch .ie feinsten parastigmatischen Quergefäße knotige Anschwellungen, die fast wie Papillen aussehen können. Diese knotigen Anschwellungen scheinen aber keine echten Papillen zu sein, sondern nur dem Ansatz der nach den sekundären Längsgefäßen hingehenden Quergefäßträger zu dienen. In gewissem Grade variabel scheint bei M. exasperatus die Struktur der Leber zu sein, haupt- sächlich in der Ausbildung der Leberzotten (Textfig. 9a—e), allerdings nicht sowohl in der Form der- selben, wie in den Größenverhältnissen, zumal in der Länge. Die Leberfältchen sind ziemlich gleicher- weise 90— 150 u breit. Die Leberzotten sind durchweg stummel- bis fingerförmig, basal nicht oder nicht deutlich verengt, in der Dicke wenig verschieden, sehr verschieden aber in der Länge. Selbst Ascidia Ptychobranchia und Diklyobranchia des Roten Meeres. 65 die Leberzotten eines und desselben Stückes, ja die eines und desselben Leberfältchens können ver- schieden lang sein. Die längsten, aber zugleich auch die in der Länge am stärksten variierenden Leberzotten fand ich bei einem näher untersuchten Stück der Textfig. 9. subsp. typica von Jamaica (Textfig. 9a), bei dem sie bei etwa 48 u, Dicke eine Länge von 100—190p aufwiesen. Ähnlich längliche Leberzotten wiesen die Stücke der subsp. iypica von der Delagoa- 17 E Bay auf (Textfig. 95), nämlich Zotten von etwa 40», Dicke und etwa 130—170 y Länge. Bei einem Stück der subsp. Ypica von Formosa erwiesen sie sich bei einer Dicke von etwa 45 u b als 100—200 » lang. Die Stücke der subsp. australis besitzen anscheinend durchweg kürzere und plumpere Leberzotten. Bei _ den australischen — je ein Stück von Sidney, Bowen und e [) [) [\ - Rockhampton (Textfig. 94) näher untersucht — waren sie ziemlich gleichmäßig, ungefähr 100—120y, lang bei einer Dicke von etwa 40 y. Die Leberzotten des Stückes der subsp. australis ) nam von der Djobal-Straße (Textfig. 9e) waren dagegen, wenn auch von ähnlicher Form, viel kleiner, nur etwa 60 p lang und 36» dick; zugleich waren sie manchmal basal ein geringes 2 Nnan verengt. Besonders auffallend ist die Gestaltung der Leberzotten RT bei dem Stück der subsp. typica von Deutsch-Östafrika (Textfig. en ee 9c). Bei diesem erwiesen sie sich als ungefähr 85 lang bei 75 einer Dicke von etwa 45 p, also viel plumper als bei den a Pr übrigen Stücken der subsp. australis. Erinnern wir uns daran, ® - Iypica von Jamaica, b) f. Iypica daß dieses Stück von Daressalaam auch in der Gestaltung der a a 20 3 Innendorne eine, wenn auch schwache Hinneigung zur subsp. yon Rockhampton, £) var. australis von australis zeigt, so gewinnt diese Form den Charakter eines Gimsah-Bucht im Roten Meer. Mittelgliedes, das auch das sonst anscheinend isolierte Auftreten der subsp. australis an anderer Stelle der afrikanischen Ostküste, im Roten Meer, erklärlicher erscheinen läßt. DS) - | Fam. Styelidae. In der Familie Styelidae, sowie in der nahe verwandten Familie Botryllidae, spielt die Gestaltung des Magens eine bedeutsame Rolle bei der Charakterisierung der Arten. Ich halte es für angebracht, eine genaue Bezeichnung für die verschiedenen Elemente, aus denen der Magen zusammengesetzt ist, zu vereinbaren. Der Magen der Styeliden und Botrylliden zeigt in der Regel eine mehr oder . weniger genau in der Längsrichtung verlaufende Faltung der Wandung. Diese Faltung ist meist auch äußerlich durch das Auftreten von äußeren Längswülsten, die durch äußere Längsfurchen mehr oder weniger scharf voneinander gesondert sind, markiert. Jeder äußeren Längsfurche entspricht eine in das Lumen des Magens hineinragende innere Längsfalte. Diese (inneren) Längsfalten alter- nieren also mit den (äußeren) Längswülsten. Betrachtet man an einem Querschnitt durch den Magen die Strahlen der (äußeren) Längswülste als radiär, so würden die (inneren) Längsfalten als interradiär zu bezeichnen sein. Der unter einem (äußeren) Längswulst zwischen zwei (inneren) Längsfalten gelegene Raum ist als Wulsthöhlung zu bezeichnen. Die Firstpartie der (äußeren) Längswülste, also der Wandungsstreifen zwischen zwei (inneren) Längsfalten am Grunde einer Wulsthöhlung, ist mehr oder weniger deutlich von den benachbarten Teilen des Magenepithels, den Flanken der ‘(inneren) Längsfalten, abgesetzt; er besteht aus mehr oder weniger deutlich vergrößerten bezw. verlängerten Drüsenzellen und mag Drüsenlängsstreifen genannt werden. Vielfach treten diese Drüsenlängs- Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, %. Band. 9 66 W. Michaelsen, streifen kantenförmig oder gar schmal-saumförmig in die Wulsthöhlung ein, sind auch wohl äußerlich als Längsfurchen an der First der Längswülste markiert. Sie machen dann den Eindruck kleinerer (innerer) Zwischenfalten, die mit den eigentlichen (inneren) Längsfalten abwechseln, sowie ihre äußerliche Furche als Zwischenfurche in die Erscheinung tritt. Bei stärkerer Ausprägung können diese Zwischenfalten bezw. Zwischenfurchen das Bild des Magenbaues verwirren, zumal bei Betrach- tung des aufgehellten Magens in durchfallendem Licht, bei der die Längswülste dann halbiert bezw. verdoppelt erscheinen. Sie mögen dann Irrtümer bei der Feststellung der Zahl der Längswülste ver- ursachen. Auch die als Faltenkanten zu bezeichnenden Kantenteile der (inneren) Längsfalten sind mehr oder weniger deutlich von den benachbarten Teilen des Magenepithels, den Faltenflanken, abgesetzt und durch besondere Struktur (Flimmerepithel) charakterisiert. Da all diese Magenteile bei den in Rede stehenden Familien ausnahmslos mehr oder weniger genau in der Längsrichtung ver- laufen, -so bedarf es hier nicht durchaus des stetigen Hinweises auf die Längserstreckung, es genügen die einfachen Bezeichnungen als (äußere) Magenwülste bezw. Wülste, (äußere) Magenfurchen bezw. Furchen, (innere) Magenfalten bezw. Falten und Drüsenstreifen. Die Magenwülste bezw. Magen- falten bilden keinen gleichmäßig geschlossenen Kreis am Umfange des Magens, sondern zeigen in einer Längslinie eine Strukturunterbrechung; das ist die sogenannte Magennaht. Die Magennaht stellt sich meist als Längsfurche dar, der auch eine (innere) Längsfalte, die Nahtfalte, entspricht Diese Nahtfalte weicht aber in ihrer Struktur von den eigentlichen Magenfalten ab, zeigt z. B. manch- mal an der Innenkante eine tiefe Längsfurche, so daß ihr Querschnitt Y-förmig aussieht. Sie mag vielleicht auch bei Erweiterung des Magens ausgeglättet werden. Ihre rechtsseitige Flanke (rechts- seitig bei Betrachtung des Magenquerschnittes von der Cardia her) ist meist als äußerer Längswulst, als Nahtwulst, ausgebildet. Aus diesem Nahtwulst entspringt vielfach ein mehr oder weniger frei vorragender Blindsack, der Pylorus-Blindsack, so besonders zu bezeichnen im Gegensatz zu den häufig auftretenden blindsackartigen cardialen Enden der Wulsträume, den Cardia-Blindsäcken. Vielfach ist der Nahtwulst äußerlich nicht gut von den eigentlichen Magenwülsten zu unterscheiden. Zweifellos ist er bei der Angabe der Zahl der Magenwülste meist mitgezählt worden. Gen. Styela Flem. Styela canopus Sav. 1816 Siyela canopus. Savigny, Mem. Anim. s., vertebr., II, p. 45, 154, Taf. VIII Fie. 1. 1891 Siyela canopus, Herdman, Rev. Class. Tunic., p. 581. 1898 Siyela canopus part. (f. Zypica), Michaelsen, Vorl. Mtt. Tunic. Magalh. Süd-Georg., p. 267. 1900 Szyela canopus part. (f. Zypica), Michaelsen, Holos. Ascid. magalh.-südgeorg. Geb., p. 73. 1915 Tethyum canopus, Hartmeyer, Üb. Ascid. Golf v. Suez, p. 397. \ Fundangaben: Räs el Millan; R. Hartmeyer, 18.—20. Jän. 1902 (mehrere . Stücke). Gimsah-Bucht; R. Hartmeyer, 11.—17. Jän. 1902 (viele Stücke). Port Bernice; Pola-Exp. 24. Nov. 1895 (mehrere Stücke). Ältere Fundangaben: Rotes Meer (nach Savigny); Golf von Suös, Su&ös (nach Hart- meyer). Bemerkungen: Die nach den Savigny’schen Beschreibungen (l. c. 1816) und der Hartmeyer- schen Ergänzung d. c. 1915) sehr gut bekannte Art scheint nach dem vorliegenden Material eine der häufigsten Arten im Golf von Su&s zu sein. Ich habe nach Untersuchung dieses Materials noch einige Bemerkungen zu machen. St. canopus ist mit dicht und unregelmäßig gestellten Innendornen an der Zellulosemantel- Innenauskleidung der Siphonen ausgestattet. Diese Innendorne sind winzig, etwa 20 u lang und 10 u breit, einfach erkerförmig (bis sehr kurz- und schief-röhrenförmig?). Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 67 Der Magen besitzt 13—20 Längswülste (»une vingtaine« nach Savigny), von denen einer als Nahtwulst anzusehen ist. Ein frei abragender Pylorus-Blindsack ist, wie schon Hartmeyer (1. c. 1915, p. 398) angab, nicht vorhanden, wohl aber ein rudimentärer Pylorus-Blindsack. Derselbe tritt äußerlich als schwache blasige Auftreibung in die Erscheinung und enthält einen birnförmigen Hohlraum, der durch einen feinen Kanal zur Höhlung des Nahtwulstes hinführt. Der abgebogene rektale End-Ast scheint bei meinen Stücken nicht ganz so lang zu sein wie in der Savigny’schen Abbildung (I. c. 1816, Taf. VIII Fig. I). Er überragt den Wendepol der Darmschleife nur wenig. Gen. Cnemidocarpa Huntsm. 1912 Cnhemidocarpa Huntsman, Ascid. Coasts Canada, p. 132. 1913 Cnemidocarpa, Huntsman, Class. Styelid, p. 500. & Ich stimme mit Hartmeyer! in der Ansicht überein, daß die bei der Aufteilung der alten, weit gefaßten Gattung Siyela von Huntsman geschaffenen Gattungen Katatropa, Goniocarpa und Botry- orchis nicht haltbar sind und zunächst im Verbande mit Styela verbleiben müssen. Ich folge Hart- meyer auch darin, daß ich die Huntsman’sche Gattung Cnemidocarpa einstweilen annehme, wenn ich auch nicht davon überzeugt bin, daß sie eine gut umschriebene Artgruppe darstellt. Es ist mir vor allem fraglich, ob sich Cnemidocarpa, die allerdings von Siyela gut zu sondern ist, auch gegen die Gattung Polycarpa scharf abgrenzen läßt. Als trennendes Merkmal steht uns nur die Gestalt der zwittrigen Geschlechtsorgane zur Verfügung. Cnemidocarpa soll die Merkmale haben: »Gonads few to many, elongated, placed in a single row on each side. Ducts opening near atrial siphon«, Polycarpa (Pandocia) die Merkmale: »Gonads numerous, short, scattered (not in a single row). The Ducts open toward the atrial aperture.« Das ist, wie schon allein die Betrachtung der CUnemidocarpa hemprichi Hartmr. (siehe unten!) zeigt, eine in einzelnen Fällen schwer festzustellende Abgrenzung. Bei Cn. hemprichi schwankt die Zahl der Geschlechtssäckchen einer Körperseite von 6 bis über 40; die Geschlechtssäckchen sind manchmal sämtlich lang, manchmal zum Teil, ja zum überwiegenden Teil verkürzt, bis kurz-oval; sie sind manchmal mehr oder weniger deutlich in einer Strahlenreihe ange- ordnet, manchmal mehr oder weniger unregelmäßig gestellt bis zerstreut (bei einem Stück an der einen Seite fast ganz unregelmäßig gestellt, an der anderen Seite in deutlichem Strahlenkranze an- geordnet — siehe unten, Seite 82, Textfig. 12), und auch die Entfernung ihrer distalen Enden von der Egestionsöffnung ist bei verschiedenen Stücken verschieden, manchmal im allgemeinen gering, manch- mal bei einem Teil der Geschlechtssäckchen sehr groß. Ein Teil der Stücke von Cn. hemprichi, so das Hartmeyer’sche Originalstück, läßt keinen Zweifel an der Cnemidocarpa-Natur, während andere Stücke mehr Polycarpa-artig aussehen. Ich kann nach diesem die Sonderung von Cnemido- carpa und Polycarpa, wie sie in der Tabelle von Huntsman (Il. c. 1913, p. 500) gegeben ist, nicht als endgültig ansehen. Cnemidocarpa margaritifera n. sp. (Taf. I Fig. 17 u. 18, Textfig. 10.) Fundangabe: Umm el Kyaman (Umm el Jerman); R. Hartmeyer, 18.—20. Jän. 1902 (1 Stück) Diagnose. Kleines (17 mm langes) festsitzendes Tier. Äußere Siphonen nicht deutlich. Körperoberfläche fast nackt, kreidig weiß, mit breiten, unregelmäßig gebogenen Wülsten und Polstern, dazu kuppel- förmige bis kugelige Auswüchse von trüb-glasigem Aussehen. Ingestionsöffnung kreuzförmig, Egestionsöffnung ein Querspalt mit medianen Einkerbungen, vor der Mitte der Rückenlinie. Zellulosemantel ziemlich weich-knorpelig, biegsam, zäh. Innendorne winzig, elliptische Hohlkuppeln mit kurzem, schrägem Dorn, ca. 30 u lang und 14. hoch. Kiemensack mit 4 Falten jederseits, die von oben nach unten etwas an Breite abnehmen. 1 Hartmeyer, Neue und alte Styelid. Berlin. Mus., p. 207. 68 W. Michaelsen, Dorsalfalte ein breiter glatter Saum, dessen Kante in eine regelmäßige Reihe dreiseitiger, an der Spitze tentakelartig ausgezogener Zähne zerschlitzt ist. Darm eine hinten weit offene, sonst eng geschlossene, stark gebogene Schleife bildend, die kaum bis zur Körpermitte nach vorn reicht. Magen mit ca. 14 äußerlich scharf ausgeprägten Längswülsten, ohne deutlichen Pylorus-Blindsack. Afterrand in ca. 8 Lappen gespalten. Jederseits ca. 6 unregelmäßig geschlängelte, dünn-strangförmige zwittrige Geschlechtsorgane, die mit verschmälerter Basis in ganzer Länge fest an den Innenkörper angeheftet sind und ziemlich regelmäßig strahlig gegen die Egestionsöffnung hin verlaufen. Beschreibung: Körpergestalt (Taf. I Fig. 17): Der eigentliche Körper stellt ein seitlich stark abgeplattetes, etwas unregelmäßiges Ellipsoid dar, dessen längste Achse annähernd der Rückenlinie parallel liegt und etwa um die Hälfte länger ist als die in der Mediane senkrecht dazu stehende Achse, während sie etwa dreimal so lang wie die Seitenachse ist. Das Hinterende zieht sich in ein sehr kurzes engeres Ansatzstück aus, das seiner Kürze wegen kaum als Stiel bezeichnet werden kann. Die Gestalt wird durch die kaum ausgeprägten äußeren Siphonen nicht merklich beeinflußt. Bodenständigkeit: Das Tier war mit der Grundfläche des dorsalwärts fast bis zur Un- kenntlichkeit verkürzten Ansatzstückes und vielleicht noch mit einem kleinen Teil der sich daran schließenden Ventralseite an Korallenbruchstücken angewachsen, Größenverhältnisse: Das ganze Tier einschließlich des Ansatzstückes ist parallel der Rücken- linie ungefähr 17 mm lang, wovon etwa 15 mm auf den eigentlichen Körper entfallen. Die senkrecht dazu stehenden Achsen sind in der Mitte des eigentlichen Körpers etwa 10 mm (dorsalventral) und o mm (seitlich) lang. Die Körperoberfläche ist sehr uneben, ähnlich wie bei Styela plicata Les., ganz von einigen breiten, mehr oder minder langen, unregelmäßig gekrümmten Wülsten und unregelmäßig umrandeten Polstern eingenommen. Die Breite der Wülste beträgt im Maximum etwa 2 mm. Dazu kommen noch einige stummelförmige, kuppelförmige oder basal verengte, ei- und knopfförmige, fast kugelige Aus- wüchse, die durch ihr glasiges Aussehen stark von der kreidigen Grundmasse abstechen, auf den Wülsten und Polstern. Die Dicke dieser Auswüchse beträgt durchschnittlich etwas über I mm; einige kleinere finden sich im Bereich der Körperöffnungen. Im feineren ist die Körperoberfläche an den Auswüchsen glatt, an den Wülsten und Polstern zart duff, an den Körperöffnungen körnelig rauh. Die Körperoberfläche ist fast ganz nackt und rein. Die Färbung ist im allgemeinen kreidig weiß, an den Auswüchsen gelblich grau, glasig, an den Körperöffnungen gelblich bis bräunlich grau. Die Körperöffnungen liegen auf der Kuppe schwacher Erhabenheiten, die kaum Anspruch auf die Bezeichnung »äußere Siphonen« machen können; am ehesten träfe diese Bezeichnung noch für die Erhabenheit der Egestionsöffnung zu. Die Ingestionsöffnung liegt am Vorderende ein wenig nach ventral-links verschoben. Sie bildet ein regelmäßiges Kreuz, dessen Längsachse ein wenig länger als seine Querachse ist, und dessen Winkelräume von rauhen Wülsten eingenommen sind. Die Egestionsöffnung liegt vor der Mitte der Rückenlinie, etwa 1/, des seitlichen Umrisses des eigentlichen Körpers von der Ingestionsöffnung entfernt, ein geringes nach links verschoben. Sie ist ein breiter Querspalt, dessen dickwulstige Lippen in der Mitte je eine scharfe Einkerbung aufweisen, die Andeutung eines Kreuzschnittes. Der Zellulosemantel ist ziemlich dick, zumal am massigen Ansatzstück am Hinterende des Körpers. Er ist ziemlich weich knorpelig, biegsam aber zäh, im Schnitt und an der Innenfläche schneeweiß. Die Zellulosemantel-Auswüchse sind fast durchsichtig, etwas trüb glasig. Sie weichen auch in der histologischen Struktur stark von der übrigen Zellulosemantelmasse ab. Die Grundmasse des kreidig weißen Zellulosemantels weist ein dichtes Gewirr feiner aber scharf ausgeprägter Fasern auf, und diese sind es zweifellos, die das kreidig weiße Aussehen verursachen. Nach außen liegt über dieser Grundmasse eine dünne, mehr homogene Schicht, in der sich zahlreiche kleine ovale bis Ascidia Piychobranchia und Diktvobranchia des Roten Meeres. 69 kugelige, durchschnittlich etwa 10 u dicke Blasenzellen mit winzigem, in Pikrokarmim stark gefärbtem Kern an der Innenseite der Zellmembran finden. Diese Schicht wird zuäußerst durch eine dünne, festere, homogene, stark färbbare Rindenschicht überdeckt. Die Grundmasse der Auswüchse ent- spricht der Blasenzellenschicht des übrigen Zellulosemantels, doch sind die Blasenzellen in der Innen- masse spärlich und weit zerstreut. Gegen die auch hier deutlich ausgeprägte Rindenschicht werden sie zahlreicher, und dicht unter derselben liegen sie ziemlich dicht gedrängt. In jedem näher unter- suchten Zellulosemantel-Auswuchs fand ich einen oder einige wenige eigenartig gestaltete Gebilde, “dicke, eng und unregelmäßig geschlängelte, anscheinend hüllenlose Schläuche, die mit einem ver- engten Halsteil die Rindenschicht durchbrechen und nach außen ausmünden. Diese Schläuche stellen ein Kongelomerat von annähernd kugeligen Zellen dar, die von feinen Membranen umhüllt und vielfach mit einem winzigen, anscheinend wandständigen Kern ausgestattet sind. Sie ähneln den Blasenzellen des Zellulosemantels. In den inneren Teilen des Gebildes sind diese Zellen mehr oder minder zer- fallen und in ein spongiöses Gerinsel aufgelöst. Nach außen ist das Gebilde nicht glatt abgeschlossen, sondern die äußeren Zellen ragen mehr .oder weniger vor. Diese Gebilde sind durchschnittlich etwa 1/, mm lang, O1 mm breit und 0°07 mm dick. Es erscheint mir fraglich, ob diese Gebilde als Konglomerate von zerfallenden und auszuscheidenden Blasenzellen anzusehen seien, oder ob man es hier mit einem parasitischen Fremdkörper zu tun habe. Nach der ersteren Anschauung könnte man an eine besondere Funktion dieser dann als Organe zu bezeichnenden Gebilde denken, etwa an die Funktion der Absonderung gewisser Stoffe, die einen Aufwuchs von Fremdorganismen verhindern sollen. Nach der anderen Anschauung könnte man die Zellulosemantel-Auswüchse vielleicht als Gallen betrachten, als Wucherungen der Zellulosemantelmasse, hervorgerufen durch den Parasiten. Ich meinerseits halte die erstere Anschauung, nach der es sich hier um Konglomerate von Blasenzellen handelt, für die zu bevorzugende. Die Zellulosemantel-Innenauskleidung des Ingestionssiphos (und mutmaßlich auch des nicht näher untersuchten Egestionssiphos) trägt dicht gedrängte, unregelmäßig gestellte Innendorne (Taf. I Fig. 18), kuppelförmige Hohlkörper von elliptischem Umriß in der Grundlinie, die an der Kuppe in einen kleinen, kurzen, nach vorn geneigten Dorn auslaufen. Sowohl im Profil wie in der Aufsicht sieht man, daß die Spitze des Dornes die Vorderkante der Grundlinie nicht nur nicht überragt, sondern daß sie noch beträchtlich hinter ihr zurückbleibt. Die Innendorne messen ungefähr 25 p in der basalen Länge, und die Spitze des Dornes liegt ungefähr 14 . hoch über der Grundfläche. Der Weichkörper haftet überall ziemlich fest am Zellulosemantel und entspricht in seiner Gestalt im allgemeinen annähernd der des eigentlichen Körpers; doch mögen die inneren Siphonen etwas deutlicher ausgeprägt sein als die äußeren. Der Innenkörper ist mäßig dünn, seine Muskulatur im allgemeinen zart, nur an den inneren Siphonen etwas kräftiger. Der Innenkörper trägt zahlreiche mäßig große und kleine Endocarpe (Textfig. 10), die unregelmäßig zerstreut und im Vorderteil des Körpers weitläufiger gestellt sind, aber nur den verhältnismäßig kleinen vom Darm eingenommenen Teil ganz freilassen. Siphonalpapillen sind anscheinend nicht vorhanden, wenigstens an je einem zur Beobachtung gelangten, ziemlich umfangreichen Teil der Innenwand der beiden Siphonen nicht auffindbar gewesen. Die Basis des Egestionssiphos ist von einem deutlichen, vorn median anscheinend unterbrochenen, fast krausenartig verschrumpften Atrialvelum umgeben, und an diesem Velum stehen in einfachem Kranze zahlreiche schlank-fadenförmige Atrialtentakel von etwa 250 p Länge und in der Mitte etwa 15 u Dicke. Der Mundtentakelkranz besteht aus etwa 25, wenn nicht mehr, sehr verschieden großen unregelmäßig angeordneten Tentakeln. Selbst die großen Mundtentakel sind verhältnismäßig noch klein. Das Flimmerorgan ist ein kleines dickes, ovales Polster mit eng geschlossenem Flimmergruben- spalt; der eine ovale, links etwas vor der Mitte offene Linie beschreibt. Die beiden Hörner des Ovals stoßen fast aneinander und sind nicht ein- und nicht ausgebogen. 70 W. Michaelsen, Der Kiemensack ist symmetrisch gebaut und dorsal nur wenig kürzer als ventral. Er trägt jederseits 4 wohl ausgebildete, überhängende Falten, die im allgemeinen von oben nach unten etwas an Breite abnehmen. Die Längsgefäße an den Falten verteilen sich fast gleichmäßig auf die Ober- und Unterseite der Falten. An einem Querschnitt ungefähr durch die Mitte des Kiemensackes stellte ich folgende Anordnung der Längsgefäße an und zwischen den Falten fest. rechts: D 2 ( III ZEIINS AI1 FI 20) 39ER ZINN IK ISZIDNE: links: D3 (lL+ 9=20)4(8+9=17)5 (+ 7=14)2?9)? + TE Die Quergefäße sind ziemlich regelmäßig nach dem Schema 1 (s) 3 (s) 2 (s) 3 (s) 1 geordnet. Parastigmatische Quergefäße (s) sind in den meisten Maschen vorhanden, nur wenigen Maschen fehlen sie. Die Quergefäße 1. Ordnung sind ziemlich dick, unter sich nicht ganz gleich, jedenfalls aber viel dicker als die 2. und 3. Ordnung, die nur wenig voneinander verschieden sind. Echte Papillen scheinen am Kiemensack nicht vorzukommen, wenigstens nicht an dessen Innenseite und nicht an den feinsten Längsgefäßen. Manchmal treten aber Pseudopapillen auf, Rudimente der Träger von vorzeitig endenden parastigmatischen Quergefäßen in der Mitte der feinsten Längsgefäße. Die Kiemen- spalten sind lang gestreckt, parallelrandig, Es finden sich bis 7 Kiemenspalten in den breitesten Maschen der Faltenzwischenräume. Der Schlund liegt weit hinten, dicht vor dem Hinterende des Kiemensackes. Die Dorsalfalte ist ein langer, breiter Saum, dessen aufragende freie Kante in eine eng geschlossene Reihe im allgemeinen gleichschenkelig dreiseitiger Züngelchen zerschlitzt ist. Während die Breite der Dorsalfalte bis zur Basis der Züngelchen etwa 0'7 mm beträgt, sind die Züngelchen durchschnittlich etwa O'12 mm lang. Die Züngelchen sind im allgemeinen flächenhaft, wie die Dorsalfalte überhaupt, doch sind sie an der manchmal ein geringes verbogenen Spitze drehrund. Die Züngelchen sind im allgemeinen etwa doppelt so lang wie an der Basis breit, im hinteren Teil der Dorsalfalte aber viel schlanker und an der Spitze in einen feinen, tentakelartigen Faden ausgezogen. Die Flanken der Dorsalfalte sind meiner Ansicht nach ursprünglich glatt und ungerippt. Einige anscheinend schräg nach oben verlaufende Rippen halte ich für postmortale Schrumpfungen. Keinesfalls stehen diese fraglichen Rippen zu den Züngelchen der Kante in Beziehung, deren stets mehrere in einem Raum zwischen zwei fraglichen Rippen stehen. Der Darm (Textfig. 10) liegt an der linken Seite des Kiemensackes fast ganz auf die hintere Hälfte des Körpers beschränkt; nur der Enddarm ragt soweit nach vorn, daß er eben in die vordere Körperhälfte hineinreicht, während die Darmschleife kaum bis zur Mitte des eigentlichen Körpers nach vorn geht. Der Darm bildet eine stark verkrümmte Schleife, die an ihrem Öffnungs-Teil sehr weit klafft, in ihrem Wendepolteil dagegen eng geschlossen ist. Der Ösophagus, der Magen und das letzte Viertel des Mitteldarmes bilden den verlaufenden Darmschleifen-Ast. Ösophagus und Magen stellen zusammen einen fast halbkreisförmigen, nach vorn offenen Bogen dar; das erste Viertel des Mittel- darms liegt annähernd in der geraden Verlängerung des Magenendes, eher etwas auswärts gebogen. Der rücklaufende Darmschleifen-Ast legt sich zunächst eng an die Außenseite des vorlaufenden Darm- schleifen-Astes an, geht also aus dessen Krümmungsebene heraus. Vom Pylorusende des Magens an weicht er, sich in weitem Bogen erst nach oben, dann nach vorn-oben krümmend, weit vom vorlaufenden Darmschleifen-Ast ab. Das Ende des rücklaufenden Darmschleifen-Astes, der Enddarm, ist wieder etwas mehr aufwärts gebogen. Der After liegt entsprechend diesem Verlaufe der Darmschleife weit entfernt vom Schlund, etwas von der Mitte des Körpers in der hinteren Partie des Kloakalraumes. Der Ösophagus ist mäßig lang und eng, einfach gebogen. Der Magen ist besonders vom Ösophagus deutlich abgesetzt, am dicksten etwa am Ende des ersten Drittels, etwas geschweift, im ganzen schräg nach vorn-unten verlaufend. Er besitzt 14 auch äußerlich scharf ausgeprägte Längswülste, die mit Ausnahme zweier neben der Magennaht gelegener von einem Ende bis zum anderen Ende des Magens reichen. Ein Pylorus-Blindsack ist nicht vorhanden, ebensowenig ein das Pylorus-Ende Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. za! des Magens mit dem gegenüberliegenden Teil des Mitteldarmes verbindendes Pylorus-Band. Ein vom Pylorus-Ende des Magens abgehendes Band setzt sich dagegen andrerseits an den Innenkörper an. Der Mitteldarm ist deutlich enger als der Magen. Der Enddarm ist durch einen feinen Binde- gewebssaum locker am Innenkörper, nicht am Kiemensack, befestigt.” Der After ist abgeplattet, und sein Rand etwas auswärts gebogen. Der Afterrand ist in 8 sehr verschieden breite und zum Teil verhältnismäßig lange, apikal gerundete Läppchen zerschlitzt. Zum Teil sind diese Läppchen apikal etwas breiter als basal. Geschlechtsorgane (Textfig. 10): Das vorliegende Stück besitzt jederseits 6 Geschlechts- apparate, die als lange, schmale, unregelmäßig und verschieden eng geschlängelte Bänder strahlen- förmig ziemlich genau in der Richtung nach dem Zentrum der Egestionsöffnung hin verlaufen. Sie durchmessen zum Teil fast die ganze Breite der Körperseite und enden Textfig. 10. distal mehr oder weniger nahe, zum Teil dicht an dem Atrialvelum. Diese Geschlechtsapparate lassen ungefähr das vordere Drittel der Körperseiten frei und sind ziemlich gleichmäßig über die beiden hinteren Drittel verteilt. Selbst der Darm bewirkt linkerseits kaum eine Unterbrechung, sondern nur eine Verkürzung der beiden hintersten Geschlechtsapparate, deren letzter wie der der Gegenseite nahe und fast parallel der dorsalen Median- linie verläuft, während der vorletzte im distalen Teil vom Enddarm über- deckt wird. Die Geschlechtsapparate sind in ganzer Länge durch ihre verschmälerte Basalpartie an den Innenkörper angeheftet, nicht in den Innenkörper eingebettet. Leider ist das Tier nicht vollständig geschlechts- reif. Es war noch keine Spur von Hodenbläschen erkennbar, so daß ich nicht angeben kann, in wie enger Verbindung die männlichen Gonaden mit dem weiblichen Teil des Geschlechtsapparates stehen. Zweifellos aber sind die einzelnen Geschlechtsapparate zwittrig, denn ich habe neben den deutlich ausgebildeten weiblichen Gonaden und Ausfuhrgängen ein Kanal- Cnemidocarpa margaritifera n.Sp., system nachweisen können, das nur als Ausführapparat für männliche durch einen ventralen Medianschnitt Geschlechtsprodukte gedeutet werden kann. Jeder Geschlechtsapparat ist geöffnet und auseinandergeklappt, ein dicker Strang, der durch ‘eine undeutlich abgesetzte verschmälerte Kiemensack abpräpariert; sche- Basalpartie am - Innenkörper haftet. Die Achsenpartie des Stranges wird maus durch einen mäßig weiten Kanal gebildet, der mit einem ziemlich dicken und anscheinend mit einem Besatz von Flimmerwimpern ausgestatteten Epithel ausgekleidet ist. Dicht an dieser Zentralkanal- auskleidung liegt in der inneren, dem Peribranchialraum zugekehrten Masse des Stranges ein dichter Belag von. weiblichen Gonaden. Die größten Eizellen in diesem Belag, dem Ovarium, haben einen Durchmesser von nur etwa 30 u, sind also mutmaßlich noch ziemlich weit vom Reifestadium entfernt. Aus dem Achsenkanal, dem Ovarialschlauch, entspringen anscheinend paarweise enge Seitenkanäle, die sich in den Seitenpartien des Stranges nach der First des Stranges hinziehen und hier zu einem unpaarigen, dicht unter der Außenwand verlaufenden Eileiter vereinen, der deutlich weiter ist als die zuführenden Kanäle, aber viel enger als der achsiale Ovarialschlauch. Neben dem Eileiter ver- läuft in der Firstpartie des Geschlechtsapparates noch ein etwas engerer Kanal, den ich aber nicht überall nachweisen konnte (stellenweise kollabiert?), und dessen Kontinuität demnach nicht sicher- gestellt ist. Er ist von einer sehr zarten Haut ausgekleidet und empfängt anscheinend paarweise ebenso gestaltete aber dünnere Zuführungskanäle, die in den Seitenpartien des Geschlechtsstranges aus dessen basaler Partie, wenn nicht aus der darunterliegenden Masse des Innenkörpers, herkommen. Wir haben .es hier zweifellos mit den Ausführwegen der männlichen Geschlechtsprodukte zu tun; wo aber diese Geschlechtsprodukte liegen, ließ sich nicht feststellen. Ich konnte die feinen, anscheinend paarigen Kanäle bis etwa an die Grenze zwischen Innenkörper und aufragendem Geschlechtsstrang verfolgen. Ich vermute, daß die männlichen Gonaden sich in der von den Ovarien freigelassenen 72 W. Michaelsen, und noch ziemlich viel Raum bietenden basalen Partie des Geschlechtsstranges entwickeln, wie es für die Gattung Cnemidocarpa charakteristisch ist. Bemerkungen: Diese zierliche Art, die in ihrem Habitus an Stvela plicata Les. erinnert, ist vor allem durch die Gestalt der Dorsalfalte charakterisiert. Eine im allgemeinen saumförmige, am freien Rande in eine Reihe von Züngelchen zerschlitzte Dorsalfalte kommt meines Wissens nur bei Styela bythia Herdm. und Sf. flava Herdm.! vor, beides Formen des tieferen Wassers, aus 2600, bezw. 600 Faden Tiefe. Cnemidocarpa margaritifera unterscheidet sich von diesen beiden Arten schon durch die Struktur der Körperoberfläche. Übrigens sind die Beschreibungen von den beiden Herdman'schen Arten so lückenhaft, daß ein eingehender Vergleich unmöglich ist. Leider sagt Herdman auch nichts über die Geschlechtsorgane seiner Arten, so daß selbst die Zugehörigkeit derselben zur Gattung Stfyela nicht nachgeprüft werden kann. Vielleicht haben wir es bei jenen Arten mit Angehörigen der Gattung Cnemidocarpa zu tun. Beachtenswert erscheint mir die Angabe, daß bei Siyela Aava die Darmschleife »rather wides ist (l. c p. 162. — Vom Darm der St. bythia ist nichts erwähnt). Die Weite der Darmschleife bei S/. Aava erinnert an Cnemidocarpa margaritifera, bei der nur die Wendepolpartie der im übrigen weit ‘offenen Darmschleife eng geschlossen ist. Cnemidocarpa hartmeyeri n. sp. (Textfigur 11.) Fundangabe: Gimsah-Bucht; R. Hartmeyer, 11.—17. Jän. 1902 (1 Stück). Diagnose. Nörper klein, angewachsen. Ingestionssipho undeutlich; Egestionssipho ca. 1/, Körperlänge dahinter, dick, warzenförmig. 2 Körperoberfläche nackt, uneben, netzförmig gefurcht, mit polsterförmig erhabenen Maschen, im Umkreis der Körper- öffnungen 'mit rauhen, knotigen Auswüchsen. Zellulosemantel mäßig dick, weich lederartig, sehr zäh, fast undurchsichtig. Innendorne basal ca, 20 u lang, oval-kuppelförmig, mit kurzem, dünnem, schräg nach vorn-oben ragendem Dorn. Innenfläche des Ingestionssiphos dicht innerhalb der Öffnung mit Ringwall. Kiemensack mit 4 Falten jederseits, Falte IV sehr klein, I—III groß. Dorsalfalte ein giatter, glattrandiger Saum. Darm auf die hintere Hälfte des \Veichkörpers beschränkt, eine sehr kurze, weit klaffende, offene Schleife bildend. Magen ziemlich lang, mit zirka 16 äußerlich nur durch Längsstreifung markierten Falten, mit buckelförmigem Pylorus-Blindsack. Geschlechtsapparat: Jederseits eine geringe Zahl (32) teils einfache, teils einmal oder mehrmals (bis 3 mal) gegabeite, sehr lange und dünne, in ganzer Länge mit verschmälerter Basis an den Innenkörper angeheftete zwittrige Gonaden- stränge. Hodenbläschen einseitig in der Basalpartie. Beschreibung. Körpergestalt und Bodenständigkeit: Der Körper des einzigen Stückes ist seitlich abgeplattet sackförmig, mit dem hinteren Teil der Ventralseite und einem sich daran anschließenden Teil der rechten Seite angewachsen. Von der Anwachsfläche erhob er sich. frei nach vorn-oben hin. Der nicht scharf abgesetzte, sehr kurze äußere Ingestionssipho bildet das schräg nach vorn-oben gewendete Vorderende: der dick-warzenförmige, die ganze Breite der Rückenseite einnehmende äußere Egestionssipho liegt eine kurze, etwa dem dritten Teil der Rückenlinie gleichkommende Strecke” hinter dem Ingestionssipho an der etwas gewölbten Rückenlinie. Man könnte die Gestaltung auch so schildern, als -ob die beiden Siphonen, durch eine seichte Einsattelung voneinander getrennt, an der ziemlich schmalen, dorsal etwas zurückweichenden Vorderkante des in der Seitenansicht etwas schiefwinkelig länglich vierseitigen Körpers lägen. Dimensionen: Die größte Körperachse, annähernd parallel der Rückenlinie (der Dorsalfalte) verlaufend, mißt 25 mm, die dorsoventrale Achse hinten etwa 15 mm, vorn etwa 12 mm; die Breite beträgt nur etwa 6 mm. 3 Die Körperoberfläche ist sehr uneben, ziemlich regelmäßig netzförmig gefurcht, mit polster- förmiger Erhabenheit der Netzmaschen. In der hinteren Partie sind die Maschenpolster stellenweise ı Herderan, Rep. Tunie. Challenger I. Simpl. Aseid., p, 151, Taf NVIMT Fig. S, bezw. p. 161, Taf XX Fig. 5. N: de Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. nur sehr wenig erhaben und unregelmäßig gestreckt. Im Umkreis der Körperöffnungen, an den Flanken der Siphonen und zum Teil neben der Basis der Siphonen, sind die Maschenpolster kleiner und stärker erhaben, knotenförmig, rauh, bezw. mit körnelig rauhen Auswüchsen von fast blumenkohlartigem Aussehen besetzt. Die Körperoberfläche ist nackt und anscheinend ganz rein, ohne Fremdkörperbesatz. Die Körperöffnungen, auf der Kuppe der äußeren Siphonen gelegen, sind deutlich vierstrahlig, umstellt von vier oberflächlich zart warzigen Lappen, die durch ziemlich tiefe, sich am Sipho hinab- ziehende Längsfurchen voneinander gesondert sind. Die Färbung ist im allgemeinen hellgelblichgrau, an den Maschenpolstern fast weißlich, in den Netzfurchen etwas dunkler, fast bräunlich. Der Zellulosemantel ist mäßig und ziemlich gleichmäßig dick, weich lederartig, aber sehr zäh und schwer zerreißbar, nur bei intensiver Durchstrahlung sehr schwach durchscheinend, bei gewöhn- licher Durchstrahlung undurchsichtig, im Schnitt hellgelblichweiß. Innendorne sind sowohl am Ingestionssipho wie am Egestionssipho vorhanden. Sie stehen ziemlich dicht, in unregelmäßiger Anordnung, und sind oval kuppelförmig, mit kurzem, dünnem, etwas schräg nach oben bezw. oben-vorn ragendem Dorn auf der Kuppe. Die Länge ihrer Basalfläche beträgt durchschnittlich etwa 20 p, die Höhe der Dornspitze über der Basalfläche etwa 10—13 p. Solche Dorne sitzen nicht nur,an der Innenauskleidung der Siphonen, sondern auch in der äußeren Umgebung der Körperöffnungen an den rauhen Zellulosemantel-Auswüchsen. Diese den Innendornen gleichenden Dorne sind als Mündungsdorne-zu bezeichnen. Die Region der Innendorne geht andrerseits nicht sehr weit in das Innere der Siphonen hinein, am Ingestionssipho nur bis eben über einen scharf aus- geprägten Wall, der ziemlich dicht innerhalb der Öffnung die Wandung in gleichmäßigem, ununter- brochenem Ringe umkreist. "Der Weichkörper haftet bei dem vorliegenden Stück überall sehr fest am Zellulosemantel. Die inneren Siphonen sind mutmaßlich gut ausgeprägt, aber kurz, kegelförmig. Die Innenfläche des Ingestionsiphos ist eben unterhalb der Öffnung mit einem schmalen, weißlichen Ringwall ausgestattet, der, wie oben schon angegeben, noch in der Region der Innen- dorne liegt. Innerhalb dieses Ringwalles zeigt die Innenfläche eine unregelmäßig rechteckige, netz- artige Furchung mit etwas erhabenen Maschenräumen. Fadenförmige Siphonalpapillen konnte ich hier nicht auffinden. Die Innenfläche des Egestionssiphos ist mit mehr rundlichen, sehr niedrig polster- förmigen Erhabenheiten besetzt und besitzt feine fadenförmige Siphonalpapillen von etwa 0'12 mm Länge und 10 p Dicke. Ein schmales, weißliches, ziemlich scharf ausgeprägtes Atrialvelum begrenzt die Innenfläche des Egestionssiphos. An diesem Velum steht ein ziemlich dichter, nicht ganz einfacher Kranz schlank fadenförmiger Kloakaltentakel. Die längsten Kloakaltentakel sind etwa 0'6 mm lang, bei einer Dicke von 35 p, gegen das freie Ende etwas verjüngt und mit mehr oder weniger deutlich Kopfartig angeschwollener Spitze. An den minder großen Kloakaltentakeln ist die Anschwellung des freien Endes nicht deutlich ausgeprägt. Die Kloakaltentakel sind dünnwandige Schläuche, in deren Achsenlumen ein dünner Strank anscheinend frei entlang läuft. In dem bei größeren Kloakaltentakeln meist deutlich angeschwollenem oder aufgeblähtem freien Ende glaube ich ein unregelmäßig gerundetes Körperchen erkannt zu haben, in dem der Achsenstrang sein Ende findet. Die ganzen Organe machen mir den Eindruck von Sinnesorganen, bei dem der Achsenstrang als Nerv aufzufassen wäre. Für einen Muskelstrang möchte ich ihn nicht halten, da die Organe durchaus nicht den Anschein besonderer Kontraktilität haben. Die Konservierung des Materials, die feinere histologische Unter- suchungen nicht in Rücksicht nahm, gestattete keine weitere Klarstellung der histologischen Natur dieser Organe. Der Mundtentakelkranz besteht aus etwa 30 (Zählung sehr unsicher, stellenweise nach Schätzung!) auffallend kleinen fadenförmigen Tentakeln. Größere Tentakel sind nicht gefunden worden; Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Bd. 10 74 W. Michaelsen, doch ist zu bemerken, daß der Tentakelkranz stellenweise zerstört war. Jedenfalls folgen in gewissen Strecken mehrere (3) dieser an Größe nur sehr wenig verschiedenen winzigen Tentakel lückenlos aufeinander. Das Flimmerorgan ist ein ovales, fast kreisrundes Polster, etwas länger als breit. Der Flimmergrubenspait scheint einen geschlossenen Kreis zu bilden, der vorn median aber eine starke Klaffung aufweist. Der hier weit zurückspringende Innenrand des Flimmergrubenspaltes bleibt infolgedessen nicht kreisförmig, wie der Außenrand, sondern nimmt eine herzförmige Linie ein. Übrigens war diese Gestaltung nicht ganz sicher festzustellen. Bei gewisser Beleuchtung erschien es mir, als ob der Flimmergrubenspalt doppelt sei und einen nach vorn offenen hufeisenförmigen Spalt, der von einem Kreisspalt umschlossen sei, darstelle. Der Innenkörper ist dünn, mit zarter Muskulatur versehen und im Bereich des Peribranchial- raumes ziemlich dicht‘mit verhältnismäßig kleinen, kurz- und enggestielt sackförmigen Endocarpen besetzt. Der Kiemensack ist ziemlich lang gestreckt, dorsal nicht sehr viel kürzer als ventral, da die Schlundöffnung ziemlich weit hinten, wenngleich noch eine kleine Strecke vor dem Hinterende, liegt. Bei normaler Ausbildung ist der Kiemensack dieser Art mutmaßlich nur wenig asymmetrisch. Bei dem vorliegenden Stück ist er jedoch linksseitig offenbar abnorm gebildet. Während er rechtsseitig 4 normal ausgebildete Falten trägt, finden sich linksseitig in den vorderen zwei Dritteln des Kiemen- sackes nur 3 Falten, und im hinteren Drittel. schiebt sich eine rudimentäre vierte Falte zwischen Falte I und die Falte III (vorn anscheinend Falte II) ein. Die dem Endostyl jederseits zunächst liegende Falte IV ist viel schmäler als die übrigen und trägt nur 5 bezw. 7 Längsgefäße, während die übrigen, abgesehen von der abnormen Falte II linkerseits, 10 oder 11 Längsgefäße aufweisen. Auf den Faltenzwischenräumen verlaufen, abgesehen von jener abnormen Stelle, 6—11 Längsgefäße. Quer- schnitte durch Mitte und Hinterteil des Kiemensackes zeigen folgendes Schema der Anordnung: rechts in der Mitte: D 9 (10) 11°(11) 8 10) 6 (M) 6. links in der Mitte: DS (11) SL UIFIES)ASEE links hinten: DT UOTE EB Die Quergefäße sind sehr unregelmäßig nach dem Schema 1, 3, 3, 3, 2, 3, 3, 3, 1, verschieden dick. Stellenweise treten noch parastigmatische feinste Quergefäße hinzu. Die Maschen sind durchweg weniger breit als lang. Die breitesten Maschen der Faltenzwischenräume enthalten höchstens 4 Kiemen- spalten. Die Kiemenspalten sind parallelrandig, mäßig lang. Die Retropharyngealrinne ist ziemlich lang. Die Längsgefäße der rechten Seite gehen bis an die Retropharyngealrinne, während die der linken Seite eben vorher enden. Die Dorsalfalte ist ein ziemlich langer, glatter, ungerippter und ganz glattrandiger zarter Saum. Der Darm war bei dem vorliegenden Stück leider zerrissen, sodaß über seinen Verlauf keine sichere Feststellung gemacht werden kann. Er war offenbar auf die hintere Hälfte des Weichkörpers beschränkt und bildete anscheinend eine nur sehr kurze, weit klaffende offene Schleife mit sehr langem rektalen End-Ast, im ganzen eine S-förmige Figur beschreibend, deren distaler Teil aber in einer anderen Ebene lag als der proximale Teil. Der Ösophagus ist dünn, kantig, annähernd halbkreisförmig gebogen. Der Magen ist ziemlich groß, vom Ösophagus sehr scharf, vom Mitteldarm mäßig scharf abgesetzt, etwas gebogen, in der cardialen Hälfte verdickt. Er weist im Innern außer einer breiten Nahtfalte 15 ziemlich regelmäßige Längsfalten auf, die auch äußerlich als Längsstreifung, nicht als Längswülste, sichtbar sind. Am Pylorus-Ende trägt der Magen einen blasigen, kuppelförmigen Pylorus-Blindsack. Der Mitteldarm ist wenig dünner als der Pylorus-Teil des Magens und läßt auch äußerlich eine Leitrinne als hellen Längsstreifen erkennen. Über den Enddarm und die Gestaltung des Afterrandes kann ich nichts aussagen. Aseidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 79 Der Geschlechtsapparat (Textfig. 11) besteht jederseits aus einer geringen Anzahl von meist einmal oder mehrmals (bis 3mal) gegabelten Gonadensträngen. Es fanden sich rechts deren 3, links deren 2 vollständige und die Reste von 2 halb zerstörten Gabel-Ästen (mutmaßlich ebenfalls Textfig. 11. Cnemidocarpa hartmeyeri n. sp., durch einen ventralen Medianschnitt geöffnet und auseinandergeklappt, Kiemensack, Darm und Endocarpe abpräpariert; schematisch; 3/2. im ganzen 3, vielleicht 4, von denen dann aber 2 als einfach, nicht gegabelt, angesehen werden müßten). Ich zählte rechts 11, links 7 proximale Gabel-Ast-Enden, einschließlich der proximalen Enden einfacher Gonadenstränge, deren mindestens einer vorhanden ist. Die Gonadenstränge sind ungemein lang. Ich schätze die Länge des größten, gestreckt gedacht, auf etwa 30 mm. Dabei sind sie verhältnismäßig dünn, nur ungefähr 0°4 mm dick. Sie sind in ganzer Länge mit verschmälerter Basis an den Innenkörper angelegt, aber ziemlich leicht loszulösen. Ihr distales Ende ist zipfelförmig verjüngt und zeigt auf die Egestionsöffnung hin, von der es aber noch ziemlich weit entfernt bleibt. Von hier aus erstrecken sich die Gonadenstränge unter unregelmäßigen engen Schlängelungen und weiten Biegungen nach unten. Die Gabelungen treten sehr verschieden weit vom distalen Aus- mündungsende entfernt auf, zum Teil ziemlich dicht unterhalb des proximalen Endes, zum Teil vor ‘oder hinter der Mitte. Die proximalen Gabel-Ast-Enden sind zum Teil wieder nach oben zurück- gebogen. Die Gonadenstränge sind zwittrig. Ihre Achse ist hohl, von einem mäßig weiten, etwas abgeplatteten Kanal, dem Eileiter, eingenommen, der sie als dickwandige Schläuche erscheinen läßt. Im basalen Teil der Schlauchwandung liegt eine einfache, regelmäßige, fast geschlossene Reihe von verhältnismäßig großen, etwa 200 u langen und 170 u dicken, ziemlich regelmäßig eiförmigen Hoden- bläschen. Die nach oben gewendeten schmäleren Pole der Hodenbläschen gehen unter scharfem Absatz in schlanke, etwa 16 u dicke Sonderausführgänge, vasa efferentia, über. Diese Sonderaus- führgänge ziehen sich in der dicken Schlauchwandung schräg nach vorn und oben hin, den Achsen- kanal oder Eileiter umfassend, und vereinen sich oberhalb desselben zu einem parallel dem Eileiter in der dicken Schlauchwandung verlaufenden, etwa 45 u dicken Samenleiter. Die Sonderausführgänge scheinen den Eileiter nur einseitig zu umfassen, wenigstens war dies bei einer von mir genauer untersuchten Zahl (4) hintereinanderliegender Hodenbläschen der Fall. Die Hodenbläschen bilden hiernach eine nicht nur anscheinend, sondern auch tatsächlich einzeilige Reihe, wie es für Huntsman’s Gattung Paratona! charakteristisch sein soll. Ob an anderer Stelle die Vasa efferentia den Eileiter vielleicht auch anderseitig umfassen, also ob die anscheinend einfache Reihe der Hodenbläschen als tatsächlich zweizeilig aufzufassen sei, muß ich dahingestellt sein lassen. Ich halte derartige Unter- schiede nicht für bedeutend genug, um eine Gattungssonderung darauf zu gründen, wie es Huntsman“ durch die Sonderung der Gattungen Cnemidocarpa, Pandocia und Paratona (l. c. p. 500 u. 501) tut. Die Ovarien bilden, innerhalb der dicken Schlauchwandung den Hodenbläschen gegenüber an die zarte Auskleidung des Eileiters angeschmiegt, eine zusammenhängende Schicht, doch scheint das Auftreten einer Reihe von knotigen Verdickungen in dieser Schicht darauf hinzudeuten, daß auch die Ovarien aus einer Anzahl ursprünglich gesonderter Anlagen entstanden sind. Die Ovarien schienen noch unreif zu sein. Die größten Ovarialzellen erwiesen sich als nur etwa 23 u dick. 1 Huntsman, The Classif. Styelidae, p. 501. 76 W. Michaelsen, Bemerkungen. Cnemidocarpa hartmeyeri scheint der Cn. margaritifera n.sp. (siehe oben, p. 67) nahe zu stehen. Sie unterscheidet sich von dieser hauptsächlich durch die glattrandige Dorsalfalte und die Gabelung der Gonadenstränge; auch fehlen ihr die für Cn. margaritifera charakteristischen glasigen Zellulosemantel-Auswüchse. Cnemidocarpa hemprichi Hartmr. (Tafel I Fig. 1—9, Textfig. 12— 14.) 1916 Cnemidocarpa hemprichi Hartmeyer, Neue und alte Styelid. Berlin. Mus., p. 218, Textfig. 6 u. 7. Fundangaben; Su’s, im Flachwasser am Strande; E. Bannwarth (9 Stücke). Gimsah-Bucht; R. Hartmeyer, 17.—22. Januar 1902’(2 Stücke). Umm el Kyaman (Umm el Jerman); R. Hart- meyer, 18.—20. Januar 1902 (7 zum Teil sehr junge Stücke). Rotes Meer, ohne nähere Angabe; E. Ehrenberg (viele Stücke, darunter das Originalstück). Diagnose. Körper in der Richtung der Rückenlinie länger als breit und dick, angewachsen; Maximaldimension 80 mm. Körperoberfläche uneben, stark gerunzelt, mit polster- und knotenförmigen Verdickungen. Körperöffnungen etwas weniger als die halbe größte Körperdimension voneinander entfernt, schwarz-spritzig pigmentiert. Zellulosemantel zäh, fest, undurchsichtig, Innendorne fehlen. Flimmergrubenspalt klaffend, V-förmig, mit median verschmolzenen inneren Kanten der Hörner und von einem kontraktilen Häutchen eingefaßt und mehr oder weniger weit überspannt. Kiemensack jederseits mit 4 mäßig hohen Falten. Schlundöffnung weit nach hinten gerückt, an der ventralen Ecke der Hinterkante. Endostyl mit einem großen, schneckenförmig eingerollten hinteren Blindsack. Dorsalfalte lang gestreckt, mäßig breit, glatt und glattrandig. Darm auf die hintere Hälfte des Weichkörpers beschränkt, eine in ganzer Länge etwas klaffende, offene, fast gerade nach vorn oder schräg nach unten-vorn gehende Schleife mit nach oben-vorn abgebogenen End-Ästen bildend.. Magen den größeren Teil des vorlaufenden Darmschleifen-Astes bildend, spindelförmig, mit ungefähr 19 inneren, äußerlich nur undeutlich markierten Längsfalten und einem kleinen, mehr oder weniger freien Pylorus-Blindsack. Afterrand in eine Anzahl sehr kurzer Läppchen zerschlitzt. Geschlechtsorgane jederseits 9—40.oder mehr, rechts einige mehr als links, in ganzer Länge fest mit dem Innen- körper verwachsen, breit wallförmig, kurz oder lang, teils geradlinig, teils unregelmäßig geschlängelt oder verbogen, manchmal zu zweien oder mehreren miteinander verwachsen oder gegabelt. Hoden basal-achsial, Ovarium apikal-lateral. Ausführung distal, kurz und dünn-zipfelförmig. Cnemidocarpa hemprichi ist eine in mancher Hinsicht ungemein variable Art, ein Schulbeispiel für die Unzulänglichkeit einzelner Stücke bei der Feststellung von Art-Diagnosen. Die ersten drei Stücke, die ich näher untersuchte, machten den Eindruck einer so bedeutenden Habitus- und Organi- sationsverschiedenheit, daß ich sie als besondere Arten hinstellen wollte und bereits die schönsten Artnamen für sie suchte, und dabei stellte keines dieser Stücke ein Extrem in der Variation des hauptsächlich in Betracht kommenden variierenden Organes, des Geschlechtsapparates, dar. Hinzu kam, abgesehen von Verschiedenheiten des Habitus und geringfügiger Organisationsverhältnisse, bei diesen drei Stücken eine hochgradige Verschiedenheit im Aussehen des Flimmerorganes. Die Untersuchung weiterer Stücke ergab, daß cie Verschiedenheiten in der Bildung des Geschlechts- apparates und in anderen, minder bedeutsameren ÖOrganisationsverhältnissen durch Zwischenstufen verbunden werden und als Variabilität anzusprechen sind, ferner, daß die anscheinend sehr bedeut- same Verschiedenheit in der Gestaltung des Flimmerorganes lediglich auf verschiedenartiger Kon- traktion eines ungemein kontraktilen Organes beruht: Es blieb nicht einmal die Möglichkeit, die hauptsächlichsten Formenverschiedenheiten als Varietäten zu sondern. Da die Hartmeyer'sche Beschreibung, auf einem einzigen Stück beruhend, kein genügendes Bild von der Mannigfaltigkeit der Organisation dieser Art gibt, so lasse ich eine eingehendere Beschreibung nach meinem reichen Material folgen. Es wird sich dabei ergeben, daß die hauptsächlichsten konstanten Artcharaktere in ganz anderen Bildungen zu sehen sind, als bei Betrachtung eines einzelnen Stückes vermutet werden konnte. Aseidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. —S! a | Beschreibung. Körpergestalt und Bodenständigkeit: Der Körper (Taf. I Fig. 1, 2 u. 3a) ist mehr oder weniger länglich, in der Richtung der Rückenlinie (der Dorsalfalte) gestreckt, häufig verzerrt oder unter Verdickung des Zellulosemantels und in der Anpassung an die Anwachskörper und Winkelräume unregelmäßig gestaltet, meist sitzend, manchmal auch hinten in einen kompakten stielartigen Teil ausgezogen (Fig. 1). Der Ingestionssipho ist meist undeutlich oder überhaupt nicht ausgeprägt. Er liegt dorsal dicht hinter dem Vorderende, wenn er nicht das Vorderende selbst bildet. Der Egestionssipho ist meist etwas deutlicher ausgebildet, kurz- und breit-kegel- förmig, etwas vor der Mitte der Rückenlinie gelegen. Manchmal ist auch ein Egestionssipho nicht deutlich ausgebildet. Die Tiere sind mit einem mehr oder weniger großen Teil der ventralen Kante und der linken Seite an festen Körpern angewachsen, meist mehr mit den hinteren Teilen ihres Körpers, aber selbst, wenn sie hinten in eine stielartige kompakte Verlängerung auslaufen, nicht lediglich mit dem Hinterende des Stieles, sondern auch mit einer Kante des Stieles und wenigstens noch dazu mit einem kleinen Teile des eigentlichen Körpers. Eigentlich gestielte Tiere, auf freiem, nur am distalen Ende festgehefteten Stiel frei aufragend, sind mir nicht zu Gesicht gekommen. Dimensionen: Das größte mir vorliegende Stück hat eine größte Körperachse, parallel der Rückenlinie, von etwa 80 mm; seine Breite beträgt ungefähr 35 mm, während die Dorsoventralachse zirka 30 mm mißt. Es sind die verschiedensten Größen von diesem Maximum bis zu winzigen unreifen Tieren vertreten. Kleine Tiere von 25 mm Länge zeigten schon vollkommen ausgebildete Geschlechtsorgane. Die Körperoberfläche ist sehr uneben, mehr oder minder stark gerunzelt, mit polster- und knotenförmigen Verdickungen, die sich bei vielen Stücken zu rauhen, mehr oder weniger kantigen Wülsten vereinen, während es bei anderen Stücken, zumal solchen mit dünnerem Zellulosemantel, bei einer mehr ebenen, aber rauh gekörnelten Körperoberfläche bleibt. Nach Hartmeyer soll das Originalstück an der Ansatzstelle mit Haftzotten versehen sein. Es handelt sich hier jedoch nicht um echte Zotten. Es sind kurz-fadenförmige Anhänge, die in eigentümlich regelmäßiger Weise angeordnet sind, nämlich je bis zu 6 in engen, ziemlich regelmäßig sternförmigen Gruppen, die ziemlich gleichmäßig über die ganze hohlkehlartige Anwachsfläche verteilt sind. Schon Hartmeyer schloß aus der Form der Anwachsfläche auf einen Korallen-Ast als Untergrundmaterial. Aus der regelmäßigen Anordnung der anscheinenden Haftzottengruppen schloß ich weiter, daß sie den Kelchen des mutmaßlichen Korallen- Astes entsprechen mögen, und daß die ganze Anwachsfläche der Ascidie gleichsam einen Abguß des Korallen-Astes mit seinen gefächerten Kelchen entspräche. Eine Probe erwies die Richtigkeit meiner Vermutung. Ein Stück der Ehrenberg-Kollektion, das an einem Siylophora-Ast saß, zeigte nach Ablösung von jenem Untergrunde genau die gleiche Anordnung der Pseudohaftfäden, deren Sechser- gruppen genau in die sechsfächerigen Kelche der Koralle hineinpaßten. Vielfache Abweichungen von der Sechszahl der Fäden, die aber stets eine Minderzahl aufwiesen, erklären sich leicht daraus, daß einzelne der 6 Fächer der Kelche verstopft waren, so daß das Eindringen der Zellulosemantelmasse verhindert war. Die Körperoberfläche ist bei vielen Stücken wie bei dem Original ganz nackt und rein, bei anderen Stücken mehr oder weniger mit Fremdkörpern und «Schlamm besetzt, manchmal fast in ganzer Ausdehnung. Die Färbung der nackten Öberflächenteile ist hellgelb bis bräunlichgelb, die der bewachsenen Stücke durch den Aufwuchs beeinflußt. Einige ganz mit dünner Schlammschicht besetzte Stücke erscheinen ziemlich dunkel grau. Die Körperöffnungen sind vierlappig, von 4 kreuzförmig gestellten länglichen, feinwarzigen Wülsten markiert. Bei Stücken, an denen äußere Siphonen nicht ausgeprägt sind, lassen sich die Körperöffnungen äußerlich kaum auffinden, da die manchmal sehr unscheinbaren Lappenwülste in der knotigen und körneligen Umgebung schwer oder kaum erkennbar sind (Taf. I Fig. 3a). 78 W. Michaelsen, Der Zellulosemantel zeigt eine sehr stark variierende Dicke. Bei einigen Stücken ist er, abgesehen von etwaigen kompakten, stielartigen Verlängerungen, ziemlich dünn, biegsam, wenn auch sehr zäh, so besonders bei einigen Stücken von Sues. Bei anderen Stücken ist er dicker, bis sehr dick, zugleich nicht nur sehr zäh, sondern auch fest und ziemlich wenig biegsam, fast wie Sohlleder (die verschiedene Biegsamkeit ist wohl nur eine Folge der verschiedenen Dicke). Im Schnitt ist der Zellulosemantel etwas unrein weißlich bis schwach gelblich, an der Innenfläche hell mit schwachem Perlmutterglanz. Innendorne an der Zellulosemantel-Innenauskleidung der Siphonen sind nicht vorhanden. Der Weichkörper (Taf. I Fig. 35), der sich mehr oder weniger leicht vom Zellulosemantel ablösen läßt, ist sehr regelmäßig und symmetrisch gebaut, auch bei Stücken von sehr unregelmäßiger äußerer Form. Besonders auffallend ist dies bei einem breit ovalen, ziemlich dicken Stück von Umm el Kyaman (Taf. I Fig. 3a), bei dem die Gestalt des in dem sehr dicken, stellenweise verhältnismäßig ungemein dicken Zellulosemantel liegenden kleinen Weichkörpers (Fig. 35) gar nicht der äußeren Form entspricht. Der Weichkörper ist in der Richtung der Rückenlinie (der Dorsalfalte) sehr lang- gestreckt, schmal, fast drehrund oder dorsal etwas eingesenkt, hinten und vorn mäßig breit gerundet oder (selten) hinten abgerundet-kegelförmig verjüngt (bei dem oben erwähnten Stück von Umm el Kyaman). Die inneren Siphonen sind am Weichkörper fast stets deutlich ausgeprägt, auch bei dem Fehlen von äußeren Siphonen. Sie sind jedoch nur kurz, breit-kegelförmig oder breit-warzenförmig. Sie liegen in der Rückenmittellinie, der nicht immer ganz deutlich ausgeprägte innere Ingestionssipho dicht hinter dem Vorderende, der stets deutlich ausgeprägte innere Egestionssipho dicht hinter der Rückenmitte. Der Weichkörper ist undurchsichtig, im allgemeinen gelblich oder bräunlichgrau. An den Siphonenlappen findet sich stets eine aus scharf umschriebenen länglichen und unregelmäßig rundlichen, spritzigen Flecken bestehende schwarze Pigmentierung. ' Der Innenkörper ist verhältnismäßig dick, muskulös. Die Muskeln bilden eine geschlossene Schicht. Die Innenflächen der Siphonen sind mit gedrängt stehenden Erhabenheiten besetzt. Die Erhabenheiten der Innenwand des Ingestionssiphos sind ziemlich unregelmäßig gestaltet, abgestutzt- prismatisch bis zylindrisch mit abgerundeter Endkante oder etwas breiter und dann polsterförmig, meist deutlich durch 4 den Siphonallappen entsprechende Längsfurchen in 4 Längsfelder eingeordnet. Die Erhabenheiten der Innenwand des Egestionssiphos sind regelmäßiger gestaltet, abgerundet- und manchmal etwas geschweift-kegelförmig, manchmal in der Basalpartie miteinander verwachsen, so daß mehrgipflige Gebilde entstehen. Sowohl die Erhabenheiten des Ingestionssiphos wie die des Egestionssiphos tragen bei allen näher untersuchten Stücken, also offenbar konstant, schlank faden- förmige Siphonalpapillen. Die Siphonalpapillen des Ingestionssiphos sind etwas kleiner als die des Egestionssiphos, nämlich etwa 0:12—0'16 mm lang und 11—14 1 dick, während die bei verschiedenen Individuen verschieden großen, also deutlicher variierenden Siphonalpapillen des Egestionssiphos etwa 0'2—0'3 mm lang und 14—22 u dick sind. Die Siphonalpapillen des Egestionssiphos stehen regel- mäßig verteilt, je eine auf der gerundeten Spitze der kegelförmigen Erhabenheiten, bei mehrgipfligen (basal verschmolzenen) Erhabenheiten auf jedem Gipfel eine. Bei der unregelmäßigen Gestaltung der Erhabenheiten an der Innenfläche des Ingestionssiphos und dem Fehlen von ausgesprochenen Gipfeln bei denselben sind auch die Siphonalpapillen hier unregelmäßiger angeordnet. Sie stehen zum Teil an der distalen Kante der prismatischen oder zylindrischen Erhabenheiten, zum Teil etwas unterhalb dieser Kante an der: Seitenwand der Erhabenheiten. Bei einigen Stücken konnte ein nicht ganz voll- ständiges kloakales Velum mit plumpen, dick-fadenförmigen Kloakaltentakeln nachgewiesen werden, wie Hartmeyer es bei dem Originalstück fand. Bei anderen Stücken konnte ich keine Spur dieser Organe auffinden; doch möchte ich daraus nicht schließen, daß sie diesen Stücken fehlten. Das Velum mag bei gewissen Kontraktionszuständen ausgeglättet, und die Kloakaltentakel flach an Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 09 die Innenwand angelegt und angeklebt, daher unauffindbar sein. Es wäre vielleicht auch damit zu rechnen, daß die Kloakaltentakel abgescheuert oder von Parasiten abgenagt sein könnten; doch will mir das nicht recht einleuchten, da die viel zarteren Siphonalpapillen stets sicher nachweisbar, gut erhalten waren. Es sind zahlreiche Endocarpe (Taf. I Fig. 9) im allgemeinen ziemlich gleichmäßig über die freien Teile des Innenkörpers im ganzen Bereich des Peribranchialraumes zerstreut, vielfach eng eingeklemmt zwischen 2 benachbarte Gonadensäckchen oder aus einer trichterförmigen Einsenkung eines an der betreffenden Stelle verbreiterten Gonadensäckchens herausragend. Die Endocarpe sind im : allgemeinen dünn gestielt, birnförmig bis sackförmig. Ihre Stielpartie ist ungemein fest und zäh, derb- wandig; ihr verbreiterter freier Teil ist dagegen zartwandig. Im Lumen der Darmschleife steht enger zusammengedrängt eine Gruppe schlankerer, längerer Darmschleifen-Endocarpe, die auch zu mehreren basal verschmolzen sein und somit schlank verästelte Endocarpe darstellen können. Der Mundtentakelkranz besteht aus etwa 36—48 mäßig schlank fadenförmigen Tentakeln, die mehr oder weniger regelmäßig, manchmal sehr unregelmäßig, nach dem Schema 1, 3, 2, 3, 1 angeordnet sind. Die Tentakel kleinster Ordnung sind, wie schon Hartmeyer angab, zum Teil fast rudimentär, bei manchen Stücken überhaupt nicht auffindbar, so daß sich bei diesen das Anordnungs- Sehemaraut 1, 2, 1, 2, I! reduziert. Die Präbranchialzone (Taf. I Fig. 4 und 7) ist mehr oder weniger intensiv, manchmal sehr dunkel, pigmentiert. Diese Pigmentierung weicht in Form und Farbe stark von der der Siphonen- enden ab; sie ist mehr oder weniger dunkel rotbraun und ihre Elemente sind nicht scharf begrenzte Flecken, sondern verwaschene körnelige Wolken. Durch Flimmerbögen und Tentakelträger ist die pigmentierte Region ziemlich scharf begrenzt. Das Flimmerorgan (Taf. I Fig. 4, 5, 7 und 8) zeigt, wie schon oben bemerkt, bei den verschiedenen Stücken einen so sehr verschiedenen Habitus, daß’ ich anfangs geneigt war, verschiedene Arten für die verschiedenen Formen aufzustellen. Eine nähere Prüfung an dem reichen mir zur Verfügung stehenden Material ergab jedoch, daß es sich hier der Hauptsache nach um verschiedene Kontraktions-, bezw. Erektionsformen eines ungemein kontraktilen bezw. dehnbaren Organes handelt, das im wesentlichen einen sehr charakteristischen und konstanten Bau zeigt. Ein Stück von Suäs (Taf. I Fig. 4) stellt das Flimmerorgan im offenen, fast ganz ausgestrecktem Zustande dar. Es besteht der Hauptsache nach aus einem weit (rechts sogar sehr weit) klaffenden, V-förmigen Flimmergruben- spalt, dessen V-Öffnung gerade nach vorn gerichtet ist, und dessen Vorderenden nach auswärts umgebogen sind. Die inneren Ränder des Flimmergrubenspaltes sind median miteinander verschmolzen und bilden einen einheitlichen Mittelbalken, der bis nahe an den Hinterwinkel des »V« nach hinten ragt. An der geraden, queren Vorderkante ist das Flimmerorgan bis zur allgemeinen Ebene der Präbranchialzone abgeflacht. An den hinten in Rundung zusammenstoßenden Seiten bildet sein. Rand einen wenig aufragenden, stellenweise scharfkantigen, stellenweise breiter abgestutzten Saum. Es erscheint mir fraglich, ob dieser Seitenrand bei etwaiger noch weiterer Streckung ebenfalls abgeflacht werden könne, etwa wie der Vorderrand. Ich habe kein derartiges, vollkommen ausgeebnetes Stadium gefunden. Die echten Variationen des Organs liegen im wesentlichen darin, daß die Vorderenden des Flimmergrubenspaltes zum Teil nicht nach außen, sondern (nur beim linken Horn vorkommend?) nach innen umgebogen oder ganz gerade gestreckt sind, ferner darin, daß die V-Öffnung nicht gerade nach vorne gerichtet ist, sondern mehr oder weniger nach links oder nach rechts; schließlich scheint auch der allgemeine Umriß des Organs etwas zu variieren, insofern er länger als breit, gerundet dreiseitig bis herzförmig, oder breiter als lang, quer-oval oder schräg-oval sein kann. Weit bedeutendere Habitus- Verschiedenheiten werden aber durch gewisse Kontraktions- und Aufrollungserscheinungen hervor- gerufen. An das oben geschilderte Stadium voller Offenheit und teilweiser Ausebnung schließt sich ein Stadium an, wie das Hartmeyer'sche Original es zeigt (l. c. 1916, Textfig. 6). Bei diesem 10) W. Michaelsen, erstreckt sich die saumförmige Erhabenheit des Randes auch über den vorderen Teil des Organs, das hier also allseitig durch einen erhabenen, aber noch ziemlich schmalen Saum eingefaßt ist. Eine mediane Einkerbung am Vorderrande des Organs deutet auf die ursprüngliche Paarigkeit der zu einem zungenförmigen Mittelstück verschmolzenen inneren Ränder des Flimmergrubenspaltes hin. Bei weiterer Zusammenziehung dehnt sich der Randsaum, der im Leben mutmaßlich eine kautschukartige Dehn- barkeit besitzt, und zieht sich mehr oder weniger weit nach der Mitte zu über das Organ hin, indem er zunächst als feines, etwas durchscheinendes Häutchen den hinteren Teil des Flimmergrubenspaltes sowie manchmal auch die abgebogenen Vorderenden desselben überdeckt, wie es sehr anschaulich an dem auffallend regelmäßig und symmetrisch gestalteten Flimmerorgan eines Stückes der Ehrenberg- Sammlung vom Roten Meer zu sehen ist (Taf. I Fig. 8). Das höchste mir zu Gesicht gekommene Kontraktions- bezw. Einrollungsstadium zeigt ein zweites Stück von Su&s (Taf. I Fig. 7). Bei diesem hat sich das Flimmerorgan von querelliptischem Umriß und mit schräg nach vorn-links gerichteter V-Öffnung des Flimmergrubenspaltes zu einem fast knopfförmigen Körper zusammengezogen, der durch den vorhautartig emporgezogenen Randsaum zum größten Teil eng umhüllt ist, so daß nur auf der Kuppe diaphragmaartig eine quere Öffnung bleibt, durch die man in das Innere des Organs hineinschauen kann. Am schwersten verständlich sind gewisse Formen, wie sie das Flimmerorgan eines Stückes von Umm el Kyaman (Taf. I Fig. 5) darstellt, bei dem das ganze Organ stark verschoben (hier V-Öffnung quer nach rechts gewandt), und die Umhüllung durch den Randsaum ganz unregelmäßig (hier besonders weit vorgeschritten am hinteren Teil des linksseitigen V-Astes) vor sich gegangen ist. Lassen wir die bei allen Teilen der Diagnose hinzuzufügende Bemerkung »mehr oder weniger regelmäßig« weg, so können wir die verschiedenen Gestaltungen durch folgende Formel zusammenfassen: »Flimmerorgan von einem kontraktilen Saum umgeben, mit klaffendem, V-förmigem Flimmergrubenspalt, dessen innere Ränder zu einer medianen, in die V-Öffnung einspringenden Zunge verschmolzen sind.« Der Kiemensack ist im allgemeinen sehr regelmäßig und fast symmetrisch gebaut, lang gestreckt, die ganze Länge des Peribranchialraumes von den Flimmerbögen bis zum hinteren Winkel durch- messend. Er ist, wie schon Hartmeyer angab, durch ungemein starke, zähe Trabekeln an dem Innenkörper befestigt. Die Rückenlinie des Kiemensackes ist fast ebenso lang wie die Bauchlinie. Die Schlundöffnung liegt nämlich fast am Hinterende des Kiemensackes, an dem dorsalen Teil der sich schräg nach hinten und ventralwärts von der geraden Rückenlinie abbiegenden, gerundeten Hinterkante des Kiemensackes. Eine sehr charakteristische und konstante Bildung zeigt das Hinterende des Endostyls. Der Endostyl läuft in fast gerader Erstreckung an der Ventralseite des Kiemensackes entlang bis an die Hinterkante des Kiemensackes und damit bis dicht an den Schlund bezw. an das Hinterende der Dorsalfalte. Hier tritt sein sich abgeplattet-röhrenförmig schließendes Hinterende als großer Blindsack vom Kiemensack nach hinten in den Peribranchialraum hinein, rollt sich nach Art einer Schneckenschale, etwa nach Art einer flacheren Helicine, nach oben hin zusammen und lagert sich gerade mitten an das Hinterende des Kiemensackes an. Der dem Endostyl-Ende gegenüber an dem dorsalen Winkel der Hinterkante des Kiemensackes entspringende und bogenförmig nach hinten — unten — vorn streichende Ösophagus umfaßt diesen hinteren Blindsack des Endostyls, mit dem er durch einen häutigen Bindegewebssaum verbunden ist. Die Windungen des hinteren Endostylblind- sackes umfassen mindestens einen vollen Umgang, bei größeren Stücken aber mehr, zwei ganze Umgänge, wenn nicht noch etwas mehr. Ich habe diesen großen hinteren Endostylblindsack bei allen daraufhin untersuchten Stücken, einer recht großen Zahl, gefunden, auch bei dem Hartmeyer'schen Originalstück, an -dem er allerdings, bei der Freilegung des Kiemensackes abgeschnitten, am Innenkörper haftete. Die nicht deutlich erkannte Retropharyngealrinne kann bei der Annäherung von Endostyl- hinterende und Schlundöffnung nur kurz sein. Der Kiemensack trägt jederseits 4 mäßig hohe, wenig oder nicht überhängende Falten. Die geringere Breite der untersten Falte IV, wie sie Hartmeyer bei Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 81 dem Originalstück fand, ist nicht immer deutlich ausgeprägt. So fand ich bei einem Stück von Suös folgende Anordnung der Längsgefäße auf den Falten und Faltenzwischenräumen: rechts D. 0 (14) 2 (12) 3 (12) 2 (10) 2 E. links D 2.02) 201, 3 (40)3 (1) 2 E Im ganzen finden sich 7—16 Längsgefäße auf den Falten und 2—4 auf den Faltenzwischenräumen. Die Anordnung der Quergefäße weist viele Unregelmäßigkeiten auf. Es scheint das Schema 1, 3, 3, 3, 2, 3, 3, 3, 1 zugrunde zu liegen, doch sind die Quergefäße 1. und 2. Ordnung nicht immer deutlich zu unterscheiden und die 3. Ordnung, von denen ein Teil ausfallen kann, nicht immer gleich dick. An einigen Stellen schieben sich noch dünnere Quergefäße einer 4. Ordnung zwischen die niedere Ordnung ein, doch enden diese stets nach Überspannung einer geringen Zahl von Maschen. Diese Quergefäße 4. Ordnung können primär oder sekundär sein. In ersterem Falle fehlen sekundäre, parastigmatische Quergefäße ganz, aber auch in letzterem Falle bleiben sie spärlich. Die breitesten Maschen der Faltenzwischenräume sind bei verschiedenen Stücken verschieden breit, wenig oder beträchtlich breiter als lang. Bis zu einem gewissen Grade mag dieser Unterschied auf verschiedenartiger Kontraktion beruhen; doch kommt anscheinend auch eine gewisse Variabilität hinzu, denn auch die Zahl der in den breitesten Maschen enthaltenen Kiemenspalten, die nicht von der Kontraktion beeinflußt werden kann, variiert beträchtlich, nämlich von 6 bis 11. Die Maschen in den Räumen neben dem Endostyl sind etwas verbreitert und enthalten im Maximum 10—16 Kiemenspalten. Die Dorsalfalte ist ein sehr langer, mäßig breiter, glatter und glattrandiger Saum. Der an der linken Seite des Kiemensackes gelegene Darm (Taf. I Fig. 6 und 9, Textfig. 13) ist ganz auf die hintere Hälfte des Weichkörpers beschränkt. Der Verlauf des Darmes erscheint in geringem Maße verschieden; doch scheint dies nicht auf echter Variabilität, sondern auf verschiedener Kontraktion zu beruhen. Bei dorsoventral zusammengezogenen, drehrunden Weichkörpern sind die Darmschleifen-Äste und die abgebogenen End-Äste enger zusammengebogen und die Winkel an den Umbiegestellen spitzer. Darmschleife und End-Äste sind hierbei mehr in die Richtung der Längserstreckung des Weichkörpers gelegt. Bei dorsoventral verbreitertem, seitlich abgeplattetem Weichkörper sind die Darmschleifen-Äste und die abgebogenen End-Äste mehr auseinander gebogen, und die Biegungswinkel weniger spitz, so daß die verschiedenen Teile des Darmes mehr von der Richtung der Längserstreckung des Weichkörpers abweichen. Die Darmschleife verläuft mehr schräg nach vorn-unten, die abgebogenen End-Äste mehr schräg nach vorn-oben. Der mäßig lange, kantige Öso- phagus geht in spitzwinkliger V-Form oder in bogenförmiger Krümmung vom unteren Winkel des Kiemensack-Hinterendes, sich in den hinteren Winkel des Weichkörpers einschmiegend, zunächst noch etwas nach hinten und dann nach vorn und bald unter ziemlich scharfem Absatz in den spindelförmig verdickten Magen (Taf. I Fig. 9) über. Der Magen verläuft fast gerade nach vorn oder mehr oder weniger schräg nach vorn-unten und bildet so den größeren Teil des vorlaufenden Darm- schleifen-Astes. Der Magen ist äußerlich glatt, zeigt aber manchmal ziemlich deutlich, manchmal nur undeutlich, eine auf innere Falten hindeutende Längsstreifung. Nach Öffnung des Magens erkennt man, daß er außer einer durch eine tiefe Kantenfurche geteilten Nahtfalte 19 (oder etwas weniger?) weit in das Lumen hineinragende Längsfalten enthält. Ein langes, schlankes, am Magen-Ende ver- breitertes Pylorusband geht vom Pylorus-Teil des Magens schräg nach vorn-oben zum zurücklaufenden Darmschleifen-Ast hinüber. Die verbreiterte Basis dieses Pylorusbandes umschließt mehr oder weniger unvollständig einen mäßig großen, schlanken, am blinden Ende eingerollten Pylorusblindsack. Manch- mal ragt nur das äußerste Ende des Blindsackes aus der verdickten Basis des Pylorusbandes hervor, manchmal ist er fast ganz frei. Hartmeyer’s irrtümliche Angabe: »Ein Blindsack fehlt«, I. c. p. 221, beruht darauf, daß das Originalstück, ein Unikum, aus musealen Gründen geschont, und der Darm nur »in situ« untersucht werden mußte, wobei der hier nur wenig aus der Basis des Pylorusbandes hervorragende und von Darmschleifen-Endocarpen verdeckte Blindsack, den ich nach Abpräparierung Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Band. 11 82 W. Michaelsen, einiger Darmschleifen-Endocarpe auch bei diesem Stück nachwies, kaum als solcher erkannt werden konnte. Der meist nur undeutlich vom Magen abgesetzte, wenigstens anfangs nur wenig dünnere Mitteldarm verläuft zunächst in gleicher Richtung wie der Magen, wendet sich aber bald in bogen- förmiger Krümmung zurück und bildet, in einiger Entfernung vom Magen und demselben parallel verlaufend, den rücklaufenden Darmschleifen-Ast. Bevor er das Cardia-Ende des Magens erreicht, biegt er in mehr oder weniger spitzem Winkel oder in bogenförmiger Krümmung wieder nach oben- vorn um. Die Darmschleife ist demnach in ganzer Länge deutlich klaffend und zwischen den abgebogenen End-Ästen weit offen. Der Enddarm ist nicht scharf vom Mitteldarm abgesetzt. Der Afterrand ist schräg geschnitten und in eine verschieden große Zahl, etwa 6 bis 14, sehr kurze, manchmal herzförmig geschweifte Läppchen gespalten. Zwei sich gegenüber liegende Kerbschnitte des Afterrandes erscheinen häufig tiefer als die übrigen. Der Geschlechtsapparat (Taf. I Fig. 9, Textfig. 12 bis 14) zeigt in Zahl, Anordnung und äußerer Gestaltung eine große Variabilität, ohne daß in der Verschiedenheit der Bildung eine Grund- lage für die Sonderung von Varietäten gefunden werden könnte, man müßte denn fast jedes ein- zelne der vielen Stücke als Typus einer. Varietät ansehen wollen. Die Elemente des Geschlechts- apparates erscheinen jederseits als eine mehr oder weniger große Zahl von zwittrigen, distal durch kurze, kegel- oder zipfelförmige Ausführgänge ausmündende Gonadenschläuche, die, basal abgeplattet und manchmal beiderseits schmal saumförmig gekantet, in ganzer Länge sehr fest an den Innen- körper angewachsen sind und als gerundete, ziemlich breite Liegebalken in den Peribranchialraum vorragen. Bei annähernd gleichbleibender Breite ist die Länge der Gonadenschläuche sehr verschieden, meist schon bei einem und demselben Stück, doch herrschen meist bei einem Stück längere oder kürzere Gonadenschläuche vor. Die kurzen Gonadenschläuche sind meist einfach gestaltet, mehr oder weniger gerade gestreckt. Die kürzesten sind nur wenig länger als breit und demnach nicht mehr Textfig. 14. Textfig. 13. Cnemidocarpa hemprichi Hartmr. (Stück Cnemidocarpa hemprichi Hartmr. Cnemidocarpa hemprichi Hartmr. (Stück der Fig. 3 auf Taf. I. Weichkörper, (Stück der Fig. 1 auf Taf. I). Wie der Sammlung Ehrenberg.) durch einen ventralen Medianschnitt ge- Textfig. 13; 2/,. Wie Textfig. 12, aber nur Kiemensack öffnet, auseinandergeklappt, Kiemensack, und Endocarpe entfernt; 3];. Darm und Endocarpe entfernt; 2. länglich, sondern oval. Die längeren Gonadenschläuche sind fast stets verbogen oder unregelmäßig geschlängelt. Nicht selten kommen an einzelnen oder an mehreren Gonadenschläuchen eines Tieres Verwachsungen oder Spaltungen, wie man es auffassen will, vor, gabel- oder Y-förmige Gonaden- schläuche, auch brückenartige Verbindungen zwischen zwei benachbarten Gonadenschläuchen, also H-förmige Bildungen. Bei einem Stück (Textfig. 14) herrschen derartige Verwachsungen so sehr vor, daß die Gonadenschläuche stellenweise fast einen netzförmigen Verlauf ergeben und an die Gonaden Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 33 von Cn. asymmelra Hartmeyer! erinnern; doch bleibt es bei dieser Cn. hemprichi vielfach fraglich, ob eine Verwachsung benachbarter Gonadenschläuche vorliegt, oder ob sie nur aneinanderstoßen. Häufig ist das Lumen zwischen zwei an den Enden miteinander verwachsenen Schläuchen so eng, daß es aussieht, als läge ein einziger, in der Mitte verbreiterter und durchbohrter Schlauch vor. Dieser Eindruck wird dadurch verstärkt, daß das Lumen in der Regel von einem proximal stiel- förmig. verengten Endocarp eingenommen wird. Manchmal aber ist das Lumen so weit, daß die Ver- wachsungsnatur nicht zu verkennen ist. In einem Falle fand ich einen Gonadenschlauch (vielleicht besser ausgedrückt, einen Gonadendoppelschlauch?), der eine geschlossene Ellipse darstellt; Halb- ellipsen und Bogenformen sind bei manchen Stücken nicht selten. Vielfach treten die komplizierteren Bildungen der Gonadenschläuche nur in einem beschränkten Gebiet des Innenkörpers auf, so Zz. B. bei einem Stück nur in der’ dorsalen Randpartie der Gonadengruppe, während sich im übrigen bei diesem Stück nur einfach schlauchförmige Gonaden finden. Bei einem anderen Stück (Textfig. 13) sind fast sämtliche Gonaden einfach schlauchförmig, und dazwischen findet sich nur eine einzige Doppelgonade mit H-förmiger Verwachsung. Auch die Zahl der Gonadenschläuche ist ungemein verschieden. Das Hartmeyer’sche Originalstück kommt dem Minimum der Anzahl wahrscheinlich nahe, doch ist die Zahl von Hartmeyer etwas zu gering angegeben worden. Hart- meyer hat rechts einen unter einem am Innenkörper haften gebliebenen Kiemensack-Fetzen verborgenen Gonadenschlauch übersehen und zwei allerdings sehr schmale, anscheinend rudimentäre Schläuche nicht mitgezählt. Es finden sich beim Originalstück demnach links 6, rechts 11 (davon 2 rudimentär) Gonadenschläuche. Bei anderen Stücken — nicht den größten — zählte ich rechts mehr als 40, links fast 40 Gonadenschläuche. (Eine genaue Zahlenangabe ist hier, wie in vielen Fällen, ausgeschlossen, da nicht immer festgestellt werden kann, ob es sich um zwei aneinander stoßende Schläuche oder um einen mit Kerbschnitt, hervorgerufen etwa durch Überspannung eines Bindegewebsstranges, versehenen Schlauch handelt.) Diese Extreme werden durch alle möglichen Zwischenstufen verbunden. Im allgemeinen finden sich die hohen Zahlen beim Vorherrschen kürzerer, einfacher, die niedrigen Zahlen beim Vorherrschen langer, geschlängelter Gonadenschläuche, doch spricht auch die Dichtigkeit der Anordnung mit. Auch die Anordnung der Gonadenschläuche ist sehr verschieden. Im allgemeinen zeigt das distale Ausmündungsende, besonders bei den längeren Gonadenschläuchen, nach der Egestionsöffnung hin, und bei geringerer Zahl langer Gonadenschläuche tritt, wie bei dem Originalstück, mehr oder weniger deutlich die Anordnung in einem Strahlenkranz- Bogen hervor. Vielfach, zumal beim Auftreten einer größerer Zahl kurzer Schläuche, ist von einer solchen Anordnung nichts zu erkennen. Manchmal ist rechterseits eine deutliche Strahlenkranz- Anordnung erkennbar, während sich linkerseits eine regellose Verteilung der Gonadenschläuche findet (Textfig. 12). Die anscheinende Gruppen-Sonderung unter den Gonadenschläuchen einer Seite, wie sie Hartmeyer auffaßt, muß als belanglose individuelle Verteilung angesehen werden. Die Gonadenschläuche sind zwittrig. Sie werden von einer dicken, zähen Bindegewebshaut umfaßt. In unausgebildeten Gonadenschläuchen fanden sich nur weibliche Gonaden in unreifem Entwicklungs- stadium. Diese unausgebildeten Gonadenschläuche sind von einem mäßig weiten Achsenkanal durchzogen, in den von der Basis her ein ziemlich dicker Längssaum hineinragt. Die Ovarien sitzen in dem Raum zwischen dem äußeren festen Bindegewebsmantel und der zarten Auskleidung des Achsen- kanals.. Der in den Achsenkanal hineinragende Basalsaum scheint die Bildungsstätte für die männ- lichen Gonaden zu sein. Bei weiterer Entwicklung wird dieser Teil der Gonadenschläuche nämlich undeutlich, und an seiner Stelle, basal-median, findet sich ein breites Längsband von Hodenbläschen. Bei noch ziemlich jungen Gonadenschläuchen sind die Hodenbläschen durchweg unregelmäßig birn- förmig und ziemlich regelmäßig zweizeilig angeordnet. Bei älteren Gonadenschläuchen sind die Hodenbläschen zum Teil vergrößert, gegabelt oder "mehrlappig; auch ist die zweizeilige Anordnung = 1 Teihnyum asymmetron Hartmeyer, Ascid. Deutsch. Tiefsee-Exp. 1898 bis 1899, p. 256, Taf. XLI Fig. 5 und 6. s14 W. Michaelsen, nicht mehr deutlich zu erkennen. Die nicht ganz regelmäßige Wucherung der männlichen Gonaden stört auch die regelmäßige Gestalt und Lage des Achsenkanals. Manchmal nehmen die männlichen Gonaden die ganze Breite der Basis ein, vielfach werden sie aber von den Ovarien umfaßt und gegen die Achse des ganzen Organs hin gedrängt. Nach Hartmeyer kommt auch das Gegensätzliche vor, daß nämlich die Hodenpartie überwiegt, die Ovarien umfaßt und gegen die Achse drängt. Am distalen Ende münden die Gonadenschläuche durch einen kurzen, dünnen, kegel- oder zipfelförmigen, zart- häutigen Ausführapparat aus. Gen. Polycarpa Hell. Bei der Gattung Cnemidocarpa, oben S. 67, habe ich auf die Schwierigkeit der Sonderung der- selben von Polycarpa hingewiesen. So unsicher wie die Begrenzung von Cnemidocarpa ist natur- gemäß auch die der Gattung Polycarpa. Ich kann die Fassung der Diagnose, wie sie jetzt üblich ist, nur als eine vorläufige ansehen. Polycarpa mytiligera (Sav.). 1816 Cynthia myliligera + 22°C. solearis + 2 ? C. cinerea (? juv.) Savigny, Anim. s. vert. Il, p. 98, 158, Taf. VIII Fig. 2 [p. 98, 159; p. 88, 160]. 1834 Ascidia mytiligera, G. Cuvier (F. S. Voigt), Tierr., III, p. 589. 1891 Styela mytiligera + ? ? St. solearis + ? 2 St. cinerea, Herdman, Rev. Class. Tunic., p. 589 [p. 589, p. 589]. 1909 Pandocia mytiligera + 2? 2 P. solearis + ? ? P. cinerea, Hartmeyer, in: Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1364 [p- 1363, p. 1364]. 1916 Polycarpa mytiligera, Hartmeyer, Neue und alte Styelid. Berlin. Mus., p. 208, Textfig. 1, 2. Fundangabe: Su&s, im Flachwasser am Strande; E. Bannwarth, 1913 (4 Stücke). Ältere Angaben: Suös (nach Hartmeyer 1916); Rotes Meer, ohne nähere Angabe (nach Savigny 1816 und Hartmeyer 1916). Ich habe der ausführlichen Beschreibung und Erörterung Hartmeyer's (l. c, 1916) nichts hinzuzufügen. Policarpa ehrenbergi Hartmr. 1916 Policarpa ehrenbergi Hartmeyer, Neue und alte Styelid. Berlin. Mus., p. 213, Textfig. 3 bis 5. Fundangaben: Gimsah-Bucht; R. Hartmeyer, Jänner 1902. Umm el Kyaman (Umm el Jerman); R. Hartmeyer, Jänner 1902. Ältere Angabe: Rotes Meer (nach Hartmeyer 1916). Vorliegend mehrere kleine und sehr kleine Stücke, deren größtes 22 mm (basoapical), 16 mm (dorsoventral) und 8 mm (lateral) maß. Zwei der größeren Exemplare, deren innere Organisation näher untersucht worden ist, besaßen bereits anscheinend wohl ausgebildete Geschlechtsorgane. Sie stimmen im wesentlichen, zumal in der Gestalt des Flimmerorgans und des Darmes — in der Gestaltung dieser Organe liegt der hauptsächlichste Unterschied zwischen P. ehrenbergi und P. myti- ligera Sav. — mit der Beschreibung Hartmeyer’s überein; doch sind noch folgende Bemerkungen zu machen: Ein Teil der Stücke, so eines der näher untersuchten und der Art nach sicher bestimmten, zeigt in Höhlungen des dicken Zellulosemantels einige Modiolarien eingebettet, wie es bei der eben- falls aus dem Roten Meer stammenden und meiner Ansicht nach nahe verwandten P. mytiligera beobachtet wurde. i Die Zahl der Mundtentakel betrug bei einem der untersuchten Stücke zirka 32, wenn nicht einige. wenige mehr (gegen »etwa 50« bei den ausgewachsenen Originalstücken). Sie sind unregel- mäßig abwechselnd sehr verschieden lang. Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 85 Der Afterrand zeigt außer einer scharfen Einkerbung am dorsalen Pol seines Ovals eine tiefe Einkerbung näher dem ventralen Pol seines Ovals, während an diesem ventralen Pol selbst keine deutliche Einkerbung zu erkennen ist. Der After ist demnach bilateral symmetrisch dreilippig, mit zwei breiteren lateralen und einer etwa halb so breiten ventralen Lippe. Die Lippen sind im übrigen ganz glattrandig, nicht »schwach eingekerbt« wie bei den ausgewachsenen Originalen. In Hinsicht auf die Gestalt des Afterrandes entfernen sich meine jugendlichen Exemplare also noch weiter als die erwachsenen Originale von P. mytiligera, bei der der Afterrand in zahlreiche kleine Läppchen zerschlitzt ist. Das von mir daraufhin näher untersuchte Stück besaß nur ein einziges großes Darmschleifen- Endocarp, keine kleineren akzessorischen Endocarpe, wie Hartmeyer sie bei den Originalen und bei P. mytiligera fand. Polycarpa policarpa (Sav.). 1810 (?) Cynthia polycarpa Savigny, Tabl. syst. Ascid. simples compos., p. 95, 157. 1816 Cynthia polycarpa, Savigny, Mem. Anim. s. vertebr., It, p. 95, 157. 1909 Pandocia polycarpa, Hartmeyer, Tunie., in: Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1364. Alte Fundangabe: Golf von Su&s (nach Savigny). Bemerkung: Diese bisher noch nicht wieder zur Beobachtung gelangte Art, die sich schon durch die behaarte Körperoberfläche (»poilu«) von allen anderen Styeliden des Roten Meeres unter- scheidet, ist auch in den mir vorliegenden Sammlungen nicht vertreten. Nach der Schilderung der Geschlechtssäckchen (»ovaire« Savigny’s) scheint es sich um eine echte Policarpa-Art zu handeln. Fraglich erscheint mir in der Beschreibung des einzelnen Geschlechtssäckchens, die gleich- zeitig P. pomaria (Sav.) und P. polycarpa (Sav.) umfaßt (l. c. 1810 P], p. ’, 1816, p. 95), ob der Doppelausdruck: »hemispheriques ou coniques« eine verschiedene Gestaltung der Geschlechts- säckchen bei jeder der beiden Arten andeuten soll, oder ob er so zu verstehen ist, daß die Geschlechts- säckchen bei P. pomaria »h&mispheriques«, bei P. polycarpa dagegen »coniques« seien. Polycarpa anguinea Sluiter var. suesana n. var. (Textfig. 15.) Synonymie und Literatur der f. iypica: 1897 Styela (Polycarpa) anguinea Sluiter, Tunic. Süd-Afrika, p. 52, Taf. VI Fig. 15 bis 19. 1909 Pandocia anguinea, Hartmeyer, Tunic., in: Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1363. Fundangabe: Su&s, im Flachwasser am Strande; E. Bannwarth. Verbreitung der f. iypica: Kapland, Knysna (nach Sluiter). Diagnose der var. suesana: -Körpergestalt dorsoventral abgeplattet, oval mit scharf abgesetztem, langem, vor dem Hinterende der Rückenlinie gerade aufragendem Egestionssipho und divergierendem, kürzerem Ingestionssipho. Innendorne oval-kuppelförmig, mit kurzem, dünnem, schräg nach vorn-oben ragendem Dorn, basal ca. 16 y. lang und 12 u. breit. Kiemensack mit 12 bis 15 Längsgefäßen auf den Falten, mit 10 (7) bis 12 auf den Faltenzwischenräumen. Geschlechtsapparat aus einer sehr großen Zahl, etwa 56, eiförmigen bis kurz wurstförmigen, frei im Peribranchial- raum aufgehängten Geschlechtssäckchen bestehend. Im übrigen wie f. iypica. Der Polycarpa anguinea (Sluiter) glaube ich als Varietät eine Form zuordnen zu sollen, die mir in einem einzigen Stück von Suös vorliegt. Leider ist dieses Stück sehr beschädigt, anscheinend bereits früher aufgeschnitten, der Weichkörper herausgenommen und zerfetzt. Trotzdem ließen sich die S6 W. Michaelsen, meisten wesentlichen Charaktere noch feststellen. Nur über den »in situ«-Verlauf des Darmes und über die genaue Zahl und Anordnung der Geschlechtssäckchen kann ich nicht mit voller Sicherheit urteilen. Manche Abweichungen der Suös-Form von der f. fypica erscheinen auf den ersten Blick sehr bedeutend, so zZ. B. die Zahl der Geschlechtssäckchen (bei f. fypica nach 3 untersuchten Stücken im ganzen 13, bei var. suesana ungefähr 56). Aber das Beispiei der Cnemidocarpa hemprichi Hart- meyer (siehe oben p. 82) zeigt, daß hierin, wie auch in manchen anderen Verhältnissen, eine sehr große Variabilität herrschen kann. Ich halte es nicht für ausgeschlossen, daß die Auffindung von vermittelnden Formen zur vollständigen Verschmelzung der neuen Varietät mit der typischen Form führen mag. Da sowohl die Sluiter’sche Beschreibung von der f. iypica, wie meine von var. suesana einige Lücken enthält, so mag allerdings auch das Gegensätzliche eintreten, nämlich eine vervoll- ständigte Kenntnis zur artlichen Sonderung der Varietät, als P. suesana, zwingen. Beschreibung der var. suesana: Körpergestalt und Bodenständigkeit: Das ; Tier, das anscheinend mit der ganzen Ventralseite festgewachsen war, besitzt einen dorsoventral etwas abgeplatteten, unregelmäßig ovalen Körper, von dessen beiden Endpartien die deutlich ausgeprägten äußeren Siphonen divergierend aufragen. Der Ingestionssipho, der das schräg nach vorn-oben auf- steigende Vorderende des Körpers bildet, und dessen Grenze gegen den eigentlichen Körper infolge- dessen nicht scharf ausgeprägt und nicht ohne weiteres feststellbar ist, mag kaum länger als dick sein. Der Egestionssipho ragt dagegen scharf abgesetzt etwas vor dem Hinterende der Rückenlinie gerade und ziemlich hoch auf; er ist ungefähr doppelt so lang wie dick. Beide Siphonen besitzen eine ziemlich beträchtliche Dicke, die fast der halben größten Körperbreite gleichkommt. (Bei der f. typica sollen die beiden fast gleich großen äußeren Siphonen dicht nebeneinander am Vorderende entspringen und nur schwach [spitzwinkelig] divergieren; doch handelt es sich hier um Tiere, die in enger Gruppe zusammengedrängt waren. Vielleicht zwang nur die Raumbeschränkung zu dieser Aneinanderdrängung der beiden Siphonen. Ferner soll bei f. typica der Ingestionssipho etwas länger und etwas dicker als der Egestionssipho sein. Es erscheint mir aber fraglich, ob das, was Sluiter als Ingestionssipho oder »Branchialsipho« bezeichnet, tatsächlich als Sipho anzusprechen sei. Nach der Abbildung des aufgeschnittenen Weichkörpers [l. c. Taf. VI Fig. 17] ragt der Kiemen- sack beträchtlich weit in diesen angeblichen Sipho hinein. Die Basis desselben ist also wohl nicht dem Sipho zuzurechnen, vielmehr als Teil des eigentlichen Körpers anzusehen, der hier ohne scharfen äußeren Absatz in den tatsächlich kürzeren Ingestionssipho übergeht.) Dimensionen: Der eigentliche Körper ist ungelähr 40 mm lang (parallel der Dorsalfalte), 21 mm breit und 17 mm hoch (dorsoventral), der äußere Ingestionssipho ungefähr 10 mm lang und dick, der Egestionssipho ungefähr 18 mm lang und 9 mm dick. Die Körperoberfläche ist sehr uneben, am eigentlichen Körper dicht mit den verschiedensten Fremdkörpern, Schlamm, Kalkkörnern und -stücken, Steinen und zum Teil großen Muschelschalen- Bruchstücken (bis 10 mm im Durchmesser erreichend), besetzt. Die äußeren Siphonen sind dagegen (wie bei der typischen Form) fast nackt. Sie lassen, vielleicht nur infolge von Verschrumpfung nicht ganz deutlich, 4 breitere und mit diesen alternierend 4 schmälere Längswülste erkennen und sind im feineren schwach und unregelmäßig warzig. Die Körperöffnungen, gerade auf der Kuppe der äußeren Siphonen gelegen, sind regelmäßig vierlappig, bezw. vierstrahlig. Die Färbung ist, abgesehen von der zum Teil gelblichgrauen Färbung des Inkrustationsmaterials, weißlich. Der Zellulosemantel ist ziemlich dünn, weich knorpelig, aber sehr zäh, schwer zerreißbar, durchscheinend, im Schnitt weiflich, an der Innenfläche in den nackten Siphonenpartien weißlich, Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 87 an den inkrustierten Partien fleckig, weißlich, gelblich und bläulichgrau, sehr wenig perlmutter- glänzend. Die ziemlich tief eingesenkte Inkrustation macht die Innenfläche des Zellulosemantels wohl uneben, aber nicht eigentlich rauh. (Nach Sluiter ist die Innenfläche des Zellulosemantels bei der f. iypica, bei der die Inkrustation den Zellulosemantel ganz durchdringt und die Innenfläche durch die »nach innen vorragenden Sandkörnchen etwas rauh« und »sehr brüchig« macht, offenbar viel rauher als bei var. sıiesana.) Innendorne sind vorhanden (von f. fypica nicht angegeben). Sie stehen an der Zellulosemantel- Innenauskleidung der Siphonen ziemlich dicht und sind sehr winzig, elliptisch kuppelförmig mit kurzem, dünnem, schräg nach oben-vorn vorragendem Dorn. Ihre Basis ist etwa 16 u lang und 12 u breit, während ihre Höhe (Entfernung zwischen Dornspitze und Basis) etwa 10 ı. betragen mag. Auf die Basalebene projiziert, erreicht die Dornspitze nicht ganz die Vorderkante des Basalovals. Der Weichkörper schien sich leicht und glatt vom Zellulosemantel losgelöst und annähernd die Gestalt des äußeren Körpers besessen zu haben. Die inneren Siphonen, zumal der scharf ab- gesetzte Egestionssipho, sind noch jetzt deutlich erkennbar. Der innere Egestionssipho ist gut doppelt so lang wie dick, zylindrisch. Der Innenkörper ist ziemlich dünn, und seine Muskulatur zart. Die Innenfläche der Siphonen ist fast glatt, nur mit einigen den Strahlen der Körperöffnungen entsprechenden Längsfurchen versehen. Fadenpapillen konnte ich in den Siphonen nicht nachweisen. Der Mundtentakelkranz besteht aus etwa 24 schlank fadenförmigen, sehr verschieden langen und entsprechend dicken Tentakeln, die nach ihrer Länge sehr unregelmäßig alternierend angeordnet sind. (F. fypica mit etwa 60 Mundtentakeln.) Das Flimmerorgan (Textfig. 15) ist ein niedriges, vorn-median ein- gekerbtes Polster mit mäßig engem Flimmergrubenspalt. Die Linie des Tertisn13: Flimmergrubenspaltes stellt ein nach vorn geöffnetes schmales U mit ziemlich langen, nach außen und hinten abgebogenen Hörnern dar; die U-Form nähert N sich durch diese abgebogenen Hörner einer schmalen, nicht ganz sym- metrischen M-Form. (Bei f. fypica ist der Flimmergrubenspalt ähnlich, »huf- eisenförmig, aber die beiden Schenkel sind gekrümmt und nach einander zu gebogen«, ein unwesentlicher Unterschied.) An der Basis des Egestionssiphos liegt ein sehr schmales, nicht überall Flimmerorgan von Polycarpa entiieh, K 5 : : 5 anguinea (Sluit.) var. suesana, eutliches Kloakaivelum, und an demselben steht ein einfacher Kranz un- „, var.; schematisch; 15/1. gemein dünner, fadenförmiger Kloakaltentakel von durchschnittlich etwa 0:45 mm Länge und nach ziemlich unsicherer Schätzung etwa 10 u Dicke. (Von f. typica nicht er- wähnt.) Endocarpe fehlen (wie bei f. Zypica) vollständig. Der Kiemensack trägt jederseits 4 mäßig breite, überhängende Falten. Die Zwischenräume zwischen den Falten sind auffallend breit, so daß der freie Rand einer Falte noch in weitem Abstand von der Basalkante der benachbarten Falte zu liegen kommt. Die Zahl der Längsgefäße beträgt auf den annähernd gleich breiten Falten 12—15, auf den Faltenzwischenräumen etwa 10 (7) bis 12. Eine Auszählung "ungefähr in. der Mitte des Kiemensackes ergab folgendes Schema der Längsgefäß- anordnung: Binks 7. EA) (To), 1O U2) Ua) DIE An anderer Stelle hätte die Auszählung ein etwas anderes Schema ergeben, da einzelne Längs- gefäße stellenweise von einer Falte auf den Faltenzwischenraum übertreten. Die Quergefäße sind an Dicke nur wenig verschieden. Sekundäre, parastigmatische Quergefäße treten stellenweise auf. Die breitesten Maschen enthalten bis 5 schmale, parallelrandige Kiemenspalten. Die Schlundöffnung liegt weit hinten. Die Retropharyngealrinne ist infolgedessen sehr kurz. Die Dorsalfalte ist ein Sg W. Michaelsen, langer, mäßig breiter, glatter und glattrandiger Saum, an dessen basaler Hälfte sich die hier saum- förmigen und etwas verbreiterten Quergefäße fast rippenartig ansetzen; die Dorsalfalte ist jedoch nicht eigentlich gerippt. (Der Kiemensack der f. typica stimmt in den wesentlichsten Charakteren mit dem der var. suesana überein; doch fand Sluiter nur 6—8 Längsgefäße auf den Faltenzwischenräumen und nur 3—4 Kiemenspalten in den Maschen, belanglose Unterschiede, die vielleicht zum Teil auch auf ver- schiedener Auffassung — so bei der Zuordnung der Längsgefäße zu Falte oder zu Faltenzwischenraum — beruhen mögen. Die Dorsalfalte soll nach Sluiter deutlich gerippt sein. Diese Angabe ist wohl auf die saum- oder rippenförmigen Ansätze der Quergefäße zu beziehen.) Die Lage des Darms ist an dem Untersuchungsmaterial nicht mehr genau festzustellen; doch entspricht die Gestalt, in die die abgelöste Darmschleife sich infolge ihrer Spannung von selbst ein- biegt, zweifellos dem normalen Verlauf des Darmes. Hiernach bildete er eine in ganzer Länge deutlich klaffende einfache Schleife, deren Äste etwas unregelmäßig verbogen waren und sich am Schleifen- Ende berührten, so daß die Schleife hier geschlossen war. Der Wendepol der Schleife muß über die Körpermitte hinaus nach vorn geragt haben. Während der rektale End-Ast nach hinten gerade aus- laufend endete, war der Ösophageale End-Ast kurz und fast spitzwinklig geknickt. Der Magen ist ziemlich scharf abgesetzt, dick und ein wenig länger als dick, schief eiförmig, äußerlich fast glatt, nur undeutlich und unregelmäßig streifig, innerlich mit etwa 15 nicht ganz regelmäßigen Längsfalten ver- sehen. Ein freier Pylorusblindsack ist nicht vorhanden, doch scheint am Pylorus-Ende des Magens ein winziger Blindsack ganz in der auch hier äußerlich ebenen Magenwandung verborgen zu sein (nicht ganz sicher nachgewiesen). Der Magen bildet zusammen mit einer kurzen Strecke des Öso- phagus die hintere Hälfte des vorlaufenden Astes der Darmschleife. Der dünnere Mitteldarm bildet die vordere Hälfte des vorlaufenden Astes und zusammen mit dem nicht scharf abgesetzten End- darm den ganzen rücklaufenden Ast der Darmschleife. Der Afterrand ist zurückgeklappt und durch scharfe Kerbschnitte in 15 bogen- bis halbkreisförmige Läppchen zerschlitzt. Die Läppchen sind meist fast gleich breit, doch sind einige wenige (vorn-median 2, hinten-median 3?) deutlich vergrößert. (Die Gestaltung des Darmes der var. suesana gleicht im wesentlichen der der f. fypica, bei der aber Magen- struktur und Gestaltung des Afterrandes unbekannt sind; doch scheint die Darmschleife bei var. suesana etwas mehr gestreckt zu sein, wahrscheinlich aber nur infolge Einschmiegung in den zur Verfügung stehenden Raum, der wieder von der besonderen Körperform abhängig ist.) Der Geschlechtsapparat besteht aus zahlreichen unregelmäßig-eiförmigen bis dick- und kurz-wurstförmigen zwittrigen Geschlechtssäckchen, die an -Bindegewebssträngen frei zwischen Innenkörper und Kiemensack aufgehängt waren. Bei dem vorliegenden zerfetzten Stück waren sie nach Zerreißung der Bindegewebsstränge teils am Kiemensack, teils am Innenkörper hängen geblieben. Es erscheint mir nicht ausgeschlossen, daß bei der Zerreißung des Weichkörpers einige Geschlechts- säckchen verloren gegangen seien, daß also die jetzt noch vorhandene hohe Zahl nicht die tatsächliche volle Anzahl darstellt. Ich zählte 56 Geschlechtssäckchen, von denen etwa 36 der rechten Seite, etwa 20 der linken Seite angehört zu haben scheinen. Über ihre Anordnung kann ich im übrigen nichts sicheres aussagen. Es schien mir, als ob sie stellenweise zu Bogenlinien und zu Doppeibogenlinien (zweizeiligen Bögen) zusammengeordnet gewesen seien. - Die einzelnen Geschlechtssäckchen stellen äußerlich ziemlich glatte, zwittrige Organe dar. Die Hodenbläschen sind ziemlich groß, teils unregelmäßig eiförmig, teils zwei- oder dreilappig oder unregelmäßig V-förmig. Sie bilden innerhalb des Geschlechtssäckchens zu vielen eine eng geschlossene Doppelzeile oder liegen zu wenigen, durch weite Zwischenräume voneinander getrennt, zerstreut. Der größere von ihnen frei gelassene Raum wird vom Ovarium eingenommen. Die Ausmündungs- apparate scheinen an einem Pol des Geschlechtssäckchens dicht nebeneinander zu liegen (die männ- lichen nicht ganz deutlich erkannt!), die weiblichen Ausführgänge als einfache, nicht oder kaum vor- ragende Schlitze mit unregelmäßig eingekerbtem Rande, die männlichen als kleine zipfelförmige Papille (?). (Der Geschlechtsapparat scheint ziemlich stark von dem der f. tyvpica abzuweichen, hauptsächlich wohl u De Ascidia Ptychobranchia und Diktvobranchia des Roten Meeres. 89 durch die hohe Zahl der Geschlechtssäckchen [mindestens 56, gegen 13 bei f. Zypica]. Auch scheint die Gestalt der Geschlechtssäckchen bei f. Zypica schlanker zu sein — schmal bezeichnet Sluiter sie — als bei var. suesana. Nach der Abbildung [l. c. Taf. VI Fig. 17] sind sie tatsächlich schlank wurst- förmig. Vielleicht beruht das aber nur auf größerer Länge, und diese mag wieder mit der geringeren Zahl zusammenhängen, so daß der ganze Unterschied sich auf eine Variabilität der Anzahl zurück- führen ließe. Fraglich bleibt allerdings auch noch, ob die Geschlechtssäckchen;bei f. iypica so frei im Peribranchialraum aufgehängt sind wie bei var. suesana. Sluiter gibt an: »ragen sie als dünne, weiß- liche Schläuche in den Peribranchialraum hervor«.) Bemerkungen: Wie die obige Schilderung ergibt, weicht var. suesana hauptsächlich durch die Zahl der Mundtentakel (minder wesentlich?) und durch die Zahl und Gestalt der Geschlechts- säckchen von f. typica ab. Als bedeutsame, beiden Formen gemeinsame, also der Art zukommende Charaktere sehe ich die scharfe Ausprägung äußerer Siphonen, das vollständige Fehlen von Endo- carpen, die auffallende Breite der Zwischenräume zwischen den Kiemensackfalten und die Gestaltung des Darmes an. Polycarpa coccus n. sp. (Tafel I Fig. 13—15 u. Textfig. 16.) Fundangabe: Gimsah-Bucht, an einem Stein; R. Hartmeyer, 11.—17. Jän. 1902 (viele Stücke). Diagnose: Körper elliptisch-polsterförmig bis biskuitförmig, bis 8 mm lang. Äußere Siphonen schwach erhaben, warzenförmig. Körperöffnungen querspaltig bis lochförmig. Körperoberfläche nackt, fast ganz eben, etwas duff. Zellulosemantel ohne Blasenzellen, wenn nicht mit sehr spärlichen. Ingestionssiphonen-Innenfläche mit rundlichen blasigen Erhabenheiten, die der Zahl der Mundtentakel (ca. 12) entsprechen. Kiemensack mit 4 Falten jederseits. Falte I und III stark erhaben, II und IV links wenig erhaben, rechts fast flach, rudimentär. Magen mit 8 scharf gesonderten, im allgemeinen ziemlich gleichmäßig über den Umfang verteilten Längswülsten und einem Nahtwulst. Ein kleiner Pylorus-Blindsack vorhanden. After glattrandig. Geschlechtsorgane: Jederseits an der Ventralseite ca. 9 dick-eiförmige, zum Teil isolierte, zum Teil durch Verwach- sung der Hüllen zu rosenkranzförmigen Strängen verschmolzene Geschlechtssäckchen, die im allgemeinen je 2 dick-birnföürmige, distal konvergierende Hodenbläschen und 1 Ovarium enthalten. Beschreibung: Körpergestalt und Bodenständigkeit: Die Gestalt der mit der ganzen Ventral- seite an den flachen Untergrund, einen Kalkstein, angewachsenen Tiere (Taf. I Fig. 13 u. 15) ist meist elliptisch-polsterförmig, nicht ganz doppelt so lang wie breit und ungefähr halb so hoch wie breit, selten etwas mehr gestreckt, mehr als doppelt so lang wie breit und dann meist in der Mitte etwas ver- schmälert, biskuitförmig. Es läßt sich aus der Art des Untergrundes eine Erklärung für diese ge- streckte Gestalt mancher Stücke nicht entnehmen. Platzmangel ist offenbar nicht der Grund für diese anscheinend abnorme Gestaltung; denn den betreffenden Stücken stand seitlich genügender Unter- grundraum zur Verfügung. Der Anwachsrand ist unregelmäßig saumförmig ausgezogen, gelappt und zerschlitzt. Die äußeren Siphonen stellen niedrig-warzenförmige, manchmal undeutliche Erhaben- heiten dar, die in der Mittellinie der Rückenseite ungefähr gleich weit von den Polen entfernt und ungefähr um die halbe Länge der größten Körperachse, manchmal etwas weniger, manchmal etwas mehr, voneinander entfernt liegen. Die Färbung ist hell-schiefergrau. Dimensionen: Die größten normalen Stücke sind, abgesehen vom Anwachssaum, etwa 7 mm lang, 4 mm breit und 2 mm hoch; gestreckte Tiere können bei etwas geringerer Breite bis S mm Länge erreichen. Aggregation: Die Tiere sitzen zu vielen in ziemlich dichter Gruppe beisammen, meist deutlich isoliert, aber aneinanderstoßend. An einzelnen Stellen glaube ich eine Verschmelzung der aneinander- Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Bd. 12 10) W. Michaelsen, stoßenden Anwachssäume erkannt zu haben; doch handelt es sich hier offenbar um sekundäre Ver- wachsung als Aggregation, nicht um einen ursprünglichen, auf Knospung beruhenden Zusammenhang. Die ‚freie Körperoberfläche (Taf. I Fig. 15) ist nackt und rein, fast eben, etwas duff, im feineren sehr zart körnelig und mehr oder weniger deutlich streiig. Im Umkreis der Körperöffnungen nehmen diese Streifen bezw. Körnelungsstreifen eine strahlige Anordnung an, während sie zwischen den Körperöffnungen mehr oder weniger genau parallel der Rückenlinie verlaufen. Die Körperöffnungen (Taf. I Fig. 15) sind unregelmäßig lochförmig, manchmal mehr, manch- mal weniger längsspaltig, selten auch durch strahlenförmige seichte Finkerbungen des Randes fast strahlig, aber nicht deutlich vierstrahlig. Der Zellulosemantel ist an der freien Körperoberfläche mäßig dick (etwa 140 u dick), an der Anwachsfläche dünn (etwa 40--80 u dick), fest, lederartig, undurchsichtig, im Schnitt weißlich grau, an der Innenfläche stark grau-perlmutterglänzend. An mikroskopischen Schnitten erscheint der Zellulose- mantel, mit Ausnahme der zart korrodierten, etwas schwammigen Öberflächenschicht, massig faserig. Blasenzellen sind im Zellulosemantel nicht sicher nachgewiesen worden und jedenfalls nicht so zahl- reich ausgebildet wie bei der nahe verwandten P. steindachneri (siehe unten!). Manchmal fanden sich allerdings Gebilde, die wie Blasenzellen aussehen, im Zellulosemantel der ?P. coccus, jedoch so spärlich — es werden kaum mehr als 2 in einem Schnitt durch das ganze Tier getroffen —, daß ich sie nicht als allgemein ausgebildete Elemente ansehen kann. Innendorne scheinen nicht vorzukommen. Der Weichkörper haftet überall ziemlich fest am Zellulosemantel und hat bei der ziemlich gleichförmigen Dicke des Zellulosemantels annähernd die gleiche Form wie der Körper der Tiere im ganzen. Die inneren Siphonen sind vielleicht ein wenig deutlicher ausgeprägt als die äußeren. Der ganze Weichkörper ist ziemlich dunkel rötlichbraun gefärbt. Eine besondere, dunkel braunrote, auf der Anhäufung von kugeligen, etwa 4 u dicken Pigmentkörnern beruhende Pigmentierung zeigt die Innenauskleidung des Egestions- und des Ingestionssiphos sowie die ventrale Medianlinie. An anderen Teilen des Weichkörpers sind solche Pigmentkörner spärlich zerstreut, oder sie fehlen ganz. Der Innenkörper ist ziemlich dick, aber mit nur dünner Muskelschicht versehen. Die Innenfläche der Siphonen zeigt eine sehr charakteristische Gestaltung. Der Ingestions- sipho trägt an der Innenfläche dicht außerhalb des Tentakelträgers einen Kranz großer, rundlicher, unregelmäßig kreisförmiger, dicker, blasig-polsterförmiger Erhabenheiten. Dieselben sind unregelmäßig alternierend verschieden groß. Die größten überwölben ihre kleineren Nachbarn etwas und reichen distalwärts ungefähr bis zur Mitte der Radien der Siphonenfläche, bezw. des Tentakelträgerkreises. Ihre Zahl, anscheinend der Zahl der Mundtentakeln gleichend, beträgt bei einem näher untersuchten Stück 11. Distalwärts von diesem Polsterkranz bis zur äußeren Öffnung zeigt die Siphoneninnenfläche zahlreiche kleinere, fältelige Erhabenheiten, deren größere, etwa 17 an Zahl, gerundet kegelföürmig vorragen und wiederum zu einem Kranz zusammengestellt scheinen. Ganz anders sieht die Innenfläche des Egestionssiphos aus. Diese ist dicht besetzt mit zahlreichen viel kleineren blasigen Erhaben- heiten, die hier aber nicht einen einfachen Kranz bilden, sondern eine breite Ringgruppe, deren Tiefe von 4 bis 6 gegen die äußere Öffnung kleiner werdenden Polstern gebildet wird. Fadenförmige Siphonalpapillen konnten nicht nachgewiesen werden. Die Mundtentakel sind einfach fadenförmig, ziemlich plump, sehr verschieden lang und, wenigstens bei einem näher untersuchten Stück, ohne Regel der Anordnung nach Größe. Dieses näher untersuchte Stück besaß anscheinend 11 Mundtentakel (tatsächlich zählte ich weniger, nämlich nur 9, doch schienen zwei abgerissen zu sein), von denen aber einer so klein war (buckelförmig), daß er kaum als Tentakel”angesprochen werden konnte. Die Mundtentakel scheinen nach Zahl und Lage dem Kranz großer Siphonalpolster zu entsprechen; sie stehen meist ziemlich genau unterhalb der Mitte der Basis je eines dieser Polster. Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres 91 Der Egestionssipho ist proximal durch ein sehr schmales, niedriges Kloakalvelum begrenzt. An dem der Egestionsöffnung zugekehrten Rande des Velums steht ein ziemlich dichter Kranz zarter Kloakaltentakel, die durchschnittlich etwa 50 u lang, etwas oberhalb der Basis 5 uw dick und gegen das freie Ende etwas verjüngt sind. In ungefähr i/; Kreisbogen zählte ich 10 Kloakaltentakel. Eine gleichmäßige Verteilung über den ganzen Kreis vorausgesetzt (sie waren wegen der verschiedenen, stellenweise sehr geringen Durchsichtigkeit des mikroskopischen Präparats nur an einzelnen Teilen des Kreises deutlich erkennbar), mag ihre Zahl im ganzen also etwa SO betragen. Das Flimmerorgan ist ein kaum über die Fläche der Präbranchialzone hervorragender länglich ovaler Körper mit einem langen, eng geschlossenen, gerade gestreckten einfachen Längsschlitz. Der Kiemensack ist nicht ganz symmetrisch gebaut, dorsoventral und etwas schräg nach der Richtung vorn-hinten abgeplattet. Er trägt jederseits 4 Falten von verschieden starker Ausprägung. Die Falten I jederseits neben der Dorsalfalte und die Falten III sind sehr scharf ausgeprägt, stark erhaben, wenn auch nicht gerade starlk überhängend (überhängend nur bei stark zusammengedrücktem Körper bezw. Kiemensack); sie tragen 11—13 Längsgefäße. Die Falten II und IV dagegen sind sehr schwach ausgeprägt, nur an der linken Seite etwas erhaben (am stärksten noch die Falte II der linken Seite),. an der rechten Seite fast flach, rudimentär, links mit ca. 5 bezw. 7 Längsgefäßen, rechts mit ca. 4 bezw. 3 Längsgefäßen. Auf den Faltenzwischenräumen stehen meist 2 oder 1, selten 3 Längs- gefäße. Der Raum neben dem Endostyl kann auch der Längsgefäße ganz entbehren. Es erscheint viel- fach fraglich, ob man ein gewisses Längsgefäß der betreffenden Falte oder dem daranstoßenden Falten- zwischenraum zuordnen soll. Vielfach sind auch die Längsgefäße verkürzt oder treten vor dem Ende der Falte von ihr herunter auf den Faltenzwischenraum. Die schwächeren Falten II und IV verlieren sich manchmal am Hinterende ganz. Es erscheint demnach die zweifellos etwas variable Anordnung der Längsgefäße an verschiedenen Stellen eines und desselben Kiemensackes verschieden. Das folgende Schema der Längs- gefäßverteilung, einem tadellosen Querschnitt ungefähr von der Mitte der Kiemensack-Länge entnommen, kann demnach nur als annähernd gelten. Reehts:1 DH (13) 27&) 2212278); UOTE! Em BD 072) (DIR Die Quergefäße sind annähernd gleich stark. Sekundäre, parastigmatische Quergefäße fehlen. Die Maschen sind im allgemeinen sehr schmal, selbst auf den Faltenzwischenräumen kaum 2 Kiemen- spalten enthaltend. Da die Kiemenspalten meist mehr oder weniger schräg zur Richtung der inneren Längsgefäße gestellt sind, so ist ihre Zuordnung zu den einzelnen Maschen nicht genau ersichtlich. Nur in den Räumen zu Seiten der Dorsalfalte und zumal des Endostyls sind die Maschen breiter, bis 6 oder 7 Kiemenspalten fassend. Die Kiemenspalten sind langgestreckt, fast parallelrandig. Der Endostyl verläuft vorn und in der Mitte des Körpers annähernd in der Mittellinie der Anwachsfläche des Körpers, hinten schweift er ein senr geringes nach der rechten Seite, um hier Raum für den zwischen der linken Seite des Kiemensackes und der Anwachsfläche liegenden Darm zu schaffen. Das Hinter- ende des Endostyls bildet einen winzigen, gerundet kapuzenförmigen, wenig vorragenden Blindsack. Die Dorsalfalte ist ein ziemlich langer, mäßig breiter, glatter und glattrandiger Saum. Papillen sind am Kiemensack nicht gefunden worden. Der Darm liegt hinten an der linken Seite des Kiemensackes, den er nach hinten ein sehr geringes überragt, an der Ansatzfläche des Körpers und nimmt nur wenig mehr als das hintere Drittel, weniger als die Hälfte der Ansatzfläche ein. Er ist zu einer nach vorn ragenden unregelmäßig ovalen bis dreiseitigen, weit klaffenden, am Ende geschlossenen Schleife mit scharf nach vorn-oben abge- bogenen, aneinander gelegten End-Ästen zusammengebogen. Der Ösophagus ist ziemlich lang und dünn, kantig, wenig gebogen. Er bildet, fast gerade nach hinten verlaufend, den einen abgebogenen End-Ast und geht hinten in scharfem Absatz in den großen orangenförmigen Magen über. Der Magen 92 W. Michaelsen, (Textfig. 16) (bei 4 Stücken genauer untersucht und im wesentlichen gleich befunden) läßt schon äußerlich deutlich 9 scharf ausgeprägte, fast gerade von Pol zu Pol verlaufende Längswülste erkennen. Diese Wülste sind im allgemeinen gleich breit und ziemlich gleichmäßig über den Umfang des Magens verteilt (im Gegensatz zu P. steindachneri n. sp. und P. miniata [Sluit.] — siehe unten!). Ein Wulst neben der Magennaht, der Nahtwulst, ist jedoch stets viel schmäler als die übrigen und auch nicht so scharf von dem sich rechts anschließenden Wulst gesondert. In keinem Falle kommen in einer Textfig. 16 Seitenansicht des Magens mehr als 5 Längswülste zur Anschauung. Am Pylorus- Ende entspringt ein kleiner, frei gegen den Anfang des Mitteldarmes hin abragender birnförmiger Pylorusblindsack. Die Lage des Magens ist bei ver- schiedenen Stücken etwas verschieden. Bei einem Stück z.B. gehörte er schon ganz dem vorlaufenden Darmschleifen-Ast an. Mit einer ganzen Längsseite der Querschnitt durch den Anwachsfläche anliegend, zeigte er sich nach Abhebung des Kiemensackes Magen von Polycarpa ei Betrachtung von der Rückenseite her genau im Profil. Bei einem das andere coceus n. sp.,schematisch; 4 R 27/1. * Magennaht, bzw. Extrem darstellenden Stück nahm er gewissermaßen noch etwas an der Ab- Nahtwulst. biegung des Ösophagealen Darmschleifen-End-Astes teil, insofern sein Cardia- Pol aufwärts gerichtet war. Bei Betrachtung von der Rückenseite her sah man etwas schräg auf diesen Cardia-Pol und die von ihm ausstrahlenden 9 Magenlängsfalten. Der Mitteldarm ist ziemlich scharf vom Magen abgesetzt, anfangs, im Bereich des vorlaufenden Darmschleifen-Astes, ungefähr halb so dick wie der Magen, im Bereich des rücklaufenden Darmschleifen-Astes und des abgebogenen rektalen End-Astes etwas dünner. Der Mitteldarm läßt schon äußerlich eine helle Längslinie, eine Leitrinne, erkennen. Der Enddarm ist nicht scharf vom Mitteldarm unterschieden. Der After ist ein glattrandiger, klaffender, etwas schräg liegender Spalt. Die Geschlechtsorgane (Taf. I Fig. 14) zeigen in ihrer Anordnung eine eigenartige Variabilität, die in interessanter Weise die Entstehung der Polycarpe aus einzelnen größeren Geschlechtsapparaten beleuchtet. Die Geschiechtsorgane liegen an der Ventralseite jederseits in einiger Entfernung von der Mittellinie. Es finden sich hier jederseits ungefähr 9 meist zwittrige Gonadengruppen in einer mehr oder weniger, aber wohl nie ganz regelmäßigen Längslinie angeordnet. Wenigstens einige dieser Gonadengruppen waren stets aus der Längslinie herausgetreten. Im allgemeinen ist jede Gonaden- gruppe von einem blasigen Sack umhüllt und zu einem isolierten dick-ovalen Geschlechtssäckchen ausgebildet. Wenigstens bei einigen Stücken, wenn nicht bei allen, ist jedoch ein Teil — im Maximum fand ich 6 — dieser Geschlechtssäckchen miteinander verwachsen, so zwar, daß sie einen rosen- kranzförmigen Geschlechtsstrang bilden, dessen Erweiterungen je eine der im übrigen gesondert bleibenden Gonadengruppen enthält. Außer diesen Geschlechtssträngen fanden sich stets noch einige anscheinend -vollkommen gesonderte Geschlechtssäckchen. Jede Gonadengruppe, liege sie nun einzeln ın einem gesonderten Geschlechtssäckchen oder in einer Reihe mit anderen innerhalb eines rosenkranz- förmigen Geschlechtsstranges, ist im allgemeinen zwittrig, aus einem Ovarium und zwei Hoden- bläschen zusammengesetzt. In einem Falle (eine der 6 Gonadengruppen des längsten beobachteten Geschlechtsstranges) fand ich nur ein einziges Hodenbläschen in einer Gonadengruppe, in zwei isolierten Geschlechtssäckchen fand ich gar kein Hodenbläschen, sondern nur ein Ovarium; andrerseits fand ich in einem anderen isolierten Geschlechtssäckchen kein Ovarium, sondern nur Hodenbläschen, und zwar diese ausnahmsweise in der Dreizahl. Es kommen also neben den bei weitem vorherrschenden zwittrigen Gonadensäckchen ganz vereinzelt auch eingeschlechtliche vor, und zwar sowohl männliche wie weibliche; diese eingeschlechtlichen treten aber so spärlich auf, daß sie wohl als abnorme Aus- bildungsweise der Geschlechtssäckchen anzusprechen sind. Die Geschlechtssäckchen müssen im allgemeinen als zwittrig angesehen werden. Die Hodenbläschen liegen stets basal, aber meist etwas zur Seite geschoben. Sie sind eiförmig, durchschnittlich etwa 0°2 mm lang und 0:14 mm dick, an einem Pol meist etwas schmäler als an dem andern. Die verschmälerten Pole der beiden Hoden- Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 93 bläschen sind einander meist deutlich genähert. Mutmaßlich sind es die Ausmündungspole, die wahr- scheinlich durch einen gemeinsamen Ausführgang ausmünden. Die Ovarien liegen mehr oder weniger schräg auf den Hodenbläschen, berühren aber seitlich auch die Basis des Geschlechtsapparates. Es sind proximal dünne, distal verdickte Stränge, die durch spiralige Aufrollung oder durch Zusammen- knickung in die engen Räume der Geschlechtssäckchen eingeschmiegt sind. Die weiter entwickelten Eizellen liegen an der Seitenkante und am Ende des verdickten distalen Ovariumteiles. Die nur noch locker am Ovarium haftenden größten Eizellen, bis 3 an einem Ovarium beobachtet, sind etwa 0° 1 mm dick. Das ganze Geschlechtssäckchen hat durchschnittlich eine Dicke von etwa 0:35 mm, bei einer Länge von etwa 0:4 mm. Hervorragende Ausführwege sind nicht erkennbar; ein auf flachem Grunde an einem Pol liegender schnörkeliger Spalt (nur einmal einigermaßen deutlich erkannt) mag als weib- liche Ausführöffnung angesprochen werden. Erörterung. Das Auftreten von eingeschlechtlichen Geschlechtssäckchen neben zwittrigen bei P. coccus erinnert sehr an die Polyzoine Stolonica socialis Hartmr.! Auch die Zurückbildung der Kiemensackfalten II und IV bei P. coccus, wie bei den nahe verwandten P. steindachneri und P. miniata (und P. tritonis?), sowie die Bildung des Darmes bringt diese Artgruppe der Stolonica socialis morphologisch näher. Will man mit Hartmeyer einen polyphyletischen Ursprung der Poly- zoinen annehmen, so wäre die Gattung Stolonica an diese Polycarpa-Gruppe anzuschließen. Weitere Erörterungen siehe unten unter P. steindachneri n. sp. Polycarpa steindachneri n. Sp. (Taf. I Fig. 16 und Textfig. 11.) Fundangabe: Dädalus-Riff, an harten, drehrunden Antipathiden-Ästen; Pola-Exp., Sept. 1897 (mehrere Stücke). Vorliegend mehrere Stücke einer Polycarpa-Art, die der P. coccus n. sp. und wahrscheinlich auch der P. miniata (Sluiter) sehr nahe steht. Diagnose: Körper elliptisch-polsterförmig, bis 5 mm lang. Äußere Siphonen nicht ausgebildet. Körperoberfläche fast glatt, doch noch etwas duff. Zellulosemantel mit zahlreichen unregelmäßig verteilten kleinen Blasenzellen. Innenfläche der Siphonen ohne blasige Erhabenheiten? Mundtentakel ca. 8. Kiemensack mit 4 Falten jederseits, Falte I und III jederseits und Falte IV linkerseits stark erhaben, die übrigen wenig erhaben oder ganz flach. Magen mit 9 (?) Längswülsten, die der Innenkörperseite schmäler und deutlicher, die der Kiemensackseite breit und undeutlich (ausgeebnet?). Geschlechtsorgane: Gonadensäckchen sämtlich isoliert, annähernd kugelig, mit 1 Ovarium und 2 mit den spitzen Polen gemeinsam ausmündenden Hodenbläschen. Beschreibung. Körpergestalt und Bodenständigkeit (Taf. I Fig. 16): Der Körper der lerne ist elliptisch-polsterförmig bis gerundet brotlaibförmig, mit der ganzen Ventralseite oder einem Teil derselben den drehrunden Ästen einer Anthipathide aufgewachsen; er zeigt einen unregelmäßigen Anwachssaum. ı Hartmeyer, Aseid. Arktis, p. 215 (= Stolonica aggregala, Laec.-Duthiers & Delage, Cynthiad. Roscoff., p. 250, Taf. XIX). 94 W. Michaelsen, Die Färbung ist hell gelblich- oder schieferig-grau. Dimensionen: Die größten Stücke sind etwa 5 mm lang. Die Körperoberfläche ist eben, fast glatt, aber noch etwas duff. Die Körperöffnungen (Taf. I Fig. 16) sind unregelmäßig lochförmig; sie liegen ungefähr die halbe größte Körperlänge voneinander und ungefähr gleichweit von den Körperpolen entfernt. Äußere Siphonen sind nicht ausgebildet. Die Körperöffnungen liegen auf ganz flachem Grunde oder sind kaum merklich vorgetrieben. Der Zellulosemantel ist dünn, aber undurchsichtig und zäh, etwas weichlich lederartig, im Schnitt weißlich. Er zeigt eine charakteristische Struktur. Seine Oberfläche ist im allgemeinen nicht korrodiert, sondern durch eine äußerste, im allgemeinen eine fast einfache Lage bildende dichte, geschlossene Schicht ziemlich großer und ziemlich unregelmäßig gestalteter blasiger Zellen gebildet. Die unter dieser Oberflächenschicht liegende Hauptmasse des Zellulosemantels ist faserig und enthält, besonders in den mehr äußeren Lagen, zahlreiche kleine Blasenzellen, die sich nach außen hin an die Oberflächenschicht anzuschließen scheinen, während sie nach innen zu kleiner und spärlicher werden. Die Verteilung dieser Blasenzellen ist jedoch sehr unregelmäßig. In manchen Teilen des Zellulosemantels treten sie sehr zurück. Die Folge dieser Strukturverhältnisse ist es vielleicht, daß der Zellulosemantel etwas weichlich ist. An der Innenfläche der Siphonen habe ich blasige Erhabenheiten bezw. Felder, wie sie bei den nahe verwandten P. coccus und P. miniata (Sluit.) (l. cc. 1905, Taf. I Fig. 5a) vorkommen, nicht erkennen können. Vielleicht spielt für die Erkennbarkeit dieser Bildungen die Art der Konser- vierung eine Rolle. Mundtentakel fanden sich bei einem näher untersuchten Individuum nur 8 von etwas ver- schiedener Länge und ohne regelmäßige Anordnung nach verschiedener Größe. Das Flimmerorgan ist ein dick polsterförmiger ovaler Körper mit einfachem Längsschlitz. Kloakalvelum und Kloakaltentakel sind deutlich ausgebildet. Der Kiemensack trägt jederseits 4 Falten. Die Falten I und Ill jederseits sind stark erhaben, IV links stark erhaben, rechts fast flach, II links sehr wenig erhaben, rechts ganz flach. Ein Quer- schnitt durch die Mitte eines Kiemensackes ergab folgendes Schema der Längsgefäßverteilung: Rechts: D.0 (11) 2 (6) 1 (15) 3 (6) 2E. Links: D.1(10)2()ı (1)2 (Q)LE. Die Quergefäße sind annähernd gleich stark. Parastigmatische Quergefäße sind nicht vorhanden. Die Zahl der Kiemenspalten in einer Masche ist nur gering. Der Darm bildet eine fast kreisförmige Schleife mit abgebogenen End-Ästen. Der Magen (Textfig. 17) besitzt ungefähr 9 mäßig scharf ausgeprägte Längswülste, die aber sehr ungleich über den Umfang des Magens verteilt und verschieden stark gewölbt sind. Die an der dem Kiemensack zugewendeten Seite oberhalb der Magennaht gelegenen Magenwülste erscheinen Textlig. 17. fast ganz ausgeglättet. Als Folge davon erscheint diese Seite des Magens gedehnt, und die sich daran anschließenden Wülste sind mehr nach oben bezw. nach der anderen Seite des Magens hingedrängt, so daß man von der Außenseite 6 Wülste deutlich sieht, während der Magen von der Kiemen- sackseite gesehen, nur undeutlich und sehr weitläufig gewulstet erscheint. Ich halte es nicht für ausgeschlossen, daß hier lediglich Kontraktionsverhält- Querschnitt durch den Magen nisse vorliegen. Doch ist zu bemerken, daß die (allerdings gemeinsam von Polvcarpa steindachneri s n en HER en = . RER konservierten) näher untersuchten Stücke vollständig miteinander überein- n. sp., schematisch; 27/1. : * Magennaht, bzw. Nahtwulst. stimmen. Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 95 Die Geschlechtsorgane, jederseits mehrere (ca. 9?) zwittrige Geschlechtssäckchen, stehen an der Ventralseite. Die Geschlechtssäckchen sind annähernd kugelig, bei allen näher untersuchten Stücken sämtlich isoliert, stets mit 1 Ovarium und 2 birnförmigen, mit. den spitzen Polen konver- gierenden und durch einen gemeinsamen warzenförmigen Samenleiter ausmündenden Hodenbläschen versehen. Eingeschlechtliche Geschlechtssäckchen sind nicht aufgefunden worden. Erörterung. P. steindachneri steht der P. coccus n. sp. von Gimsah-Bucht (siehe oben!) und der P. miniata (Sluit.)i vom Golf von Aden sehr nahe. Ich glaubte anfangs, diese Arten mit einander vereinen zu sollen, kam aber bei näherer Vergleichung von dieser Meinung zurück. P. miniata ähnelt den neuen Arten vom Roten Meer nicht nur im Habitus, sondern auch in Einzelheiten der inneren Organisation auffallend, so besonders in der Aıt der Kiemensackfalten (Falten II und IV sehr klein, fast rudimentär). Diesen Übereinstimmungen stehen aber Unterschiede gegenüber, die ich als bedeutsam ansehen muß. Der bedeutendste Unterschied liegt wohl in der Gestaltung des Magens. Derselbe soll bei P. miniata 12 Längsfalten besitzen, von denen in der Figur (l. c. Taf. I Fig. 4b) 9 in einer Seitenaufsicht sichtbar sind, die also sehr verschieden breit (an der in Fig. 4b nicht zur Anschauung kommenden Seite viel breiter als an der sichtbaren) sein müssen, während P. coccus und P. steindachneri nur 9 Falten (1 Falte schmal und scharf gesondert) besitzen, die sich entweder (bei P. coccus) ziemlich gleichmäßig auf den ganzen Umkreis verteilen, oder von denen doch höchstens nur 6 in einer Seitenlage sichtbar sind (P. steindachneri). Die Zahl der Längsgefäße scheint bei P. miniata etwas geringer zu sein als bei den Roten Meeres-Arten. Einen bedeut- samen Unterschied bietet vielleicht auch die Innenfläche des Ingestionssiphos. Bei P. mimiata (l. c. Taf. 1 Fig. 4a) finden sich nur vor den 8 größeren Tentakeln blasige Erhabenheiten, die gleich- Schenklig dreiseitig, dabei ziemlich spitzwinklig sind und fast bis ans Ende des Siphos reichen. Bei P. coccus sind sie dagegen fast kreisrund und reichen kaum über die Mitte des Siphos hinaus; auch sind zwischen den größeren Erhabenheiten, nämlich auch vor den kleineren Tentakeln, kleinere Erhaben- heitsfelder, so daß ihre Zahl trotz geringerer Tentakelzahl größer ist (11) als bei P. miniata (8). Bei P. steindachneri scheinen diese polsterförmigen Feldchen zu fehlen. Vielleicht ist kein besonderer systematischer Wert auf diese Organe zu legen. Vielleicht ist ihr mehr oder weniger deutliches Auf- treten von Konservierungsverhältnissen abhängig. In einer Nachschrift (l. c. p. 12) gibt Sluiter als Unterschied von Monandrocarpa tritonis Mich. an, daß bei seiner Art Kloakaltentakel fehlen. Darin würde, falls es zuträfe, diese Art auch von P. coccus und P. steindachneri unterschieden sein. Die Kloakaltentakel sind aber bei diesen kleinen Tieren so winzig und so schwer zu erkennen, daß ich eher glaube annehmen zu sollen, daß Sluiter sie übersehen habe. Bei der anscheinend nahen Ver- wandtschaft zwischen den hier in Vergleich gezogenen Arten glaube ich nicht einen so wesentlichen Unterschied annehmen zu dürfen. Bedauerlich ist es, daß Sluiter nichts über den feineren Bau der Geschlechtssäckchen, zumal über die Zahl der in einem Geschlechtssäckchen enthaltenen Hoden- bläschen, aussagt. Die Struktur dieser Organe würde erweisen, ob sich P. mimiata enger an P. coccus und P. steindachneri oder an P. tritonis anschlösse. Auch mit der erwähnten ?. tritonis (Mich.)” von Kapland hat P. steindachneri wie P. coccus manches Übereinstimmende. P. tritonis ist aber oberflächlich inkrustiert, hat 11 Magenwülste und nur 1 Hodenbläschen in einem Geschlechtssäckchen. 1 Styela miniata Sluiter, Tunic. Gravier Tadjourah; in: Mem. Soc. zool. Fr. 1895, p. 11, Taf. I Kig-A4—4e. 2 Monandrocarpa trilonis Michacelsen, D. stolidobr. Aseid. deutsch. Tiefsee-Exp., p. 240, Taf. X Fig. 2, Taf. VIII 96 W. Michaelsen, Gen. Eusynstyela Mich. Eusynstyela hartmeyeri Mich. (Textfig. 18.) ? 1902 Michaelsenia tinca Van Name, Ascid. Bermuda Isl., p. 381, Taf. IV Fig. 61, 63, Taf. IX Fig. 109. ? 1904 Eusynsiyela tincla, Michaelsen, Rev. compos. Styelid. Polyzoin., p. 37. 1904 Eusynsiyela hartmeyeri Michaelsen, ebendas., p. 38, Taf. I Fig. 1; p. 114. ? 1904 Gynandrocarpa latericius Sluiter, Tunice. Siboga-Exp. I, p. 94, Tafı XV Fig. 8—11. 1906 Gynandrocarpa (Eusynstyela) imthurni Herdman, Tunie., in: Rep. Pearl Oyster Fish., p. 330, Taf. VII Fig. 1—9, Taf. IX Fig. 4. 1909 Zusynstyela hartmeyeri + Eu. imthurni + ? Eu. tincla + ? Polyandrocarpa latericius, Hartmeyer, in: Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1370. 1918 Zusynstvela hartmeyeri, Michaelsen, Ptychobr. Aseid. westl. Indisch. Oz., p. 38. Fundangabe: Gimsah-Bucht; R. Hartmeyer, Jän.—Febr. 1902. Weitere Verbreitung: (nach Michaelsen), Ceylon (nach Herdman), ? Bermuda-Inseln (nach Van Name), ?Insel Sarassa im Malayischen Archipel (nach Sluiter). Mocambique Erörterung. Ich habe das Material aus dem Roten Meer einer Nachuntersuchung unterzogen und kam dabei zu dem Schluß, daß Eu. imthurni Herdm. und vielleicht auch der Typus der Gattung, Eu. tincta (Van Name), mit Eu. hartmeyeri identisch sind. Eine dieser Art oder diesen beiden Arten nahestehende Form, die meiner Ansicht nach in die Gattung Eusynstyela gestellt werden muß — Hartmeyer stellt sie in die Gattung Polyandrocarpa (l. c. 1909, p. 1370) —, ist Gynandocarpa latericins Sluit. von der Insel Sarassa im Malayischen Archipel. Was zunächst Eu. tincta anbetrifft, so soll sich diese Art nach meinen früheren Ausführungen (Bestimmungstabelle der Arten, 1. c. 1904, p. 37) in erster Linie durch das Auftreten der Gonaden an beiden Körperseiten von Eu. hartmeyeri, bei der sie sich angeblich nur linksseitig finden, unter- scheiden. Nun habe ich bei einer neuerdings angefertigten Schnittserie durch ein Individuum der Eu. hartmeyeri auch rechtsseitig 2 Geschlechtssäckchen gefunden. Es liegt hier also ein variables Verhalten vor. Die Regel ist zweifellos, daß die Zahl der Geschlechtssäckchen rechts geringer ist als links (z. B. bei Eu. imthurni nach Herdman links 12, rechts 6). Das vollständige Fehlen der Geschlechtssäckchen an der rechten Körperseite ist nur ein individuelles Extrem der variablen Minderzahl. Dieser Grund der Scheidung zwischen Eı. tincta und Eu. hartmeyeri ist also hinfällig. Ein angeblich bedeutsamer Unterschied soll auch in der Bildung des Magens liegen, und zwar in der Zahl der Magenwülste bezw. der Magenfalten. Der Magen (Textfig. 18; vergleiche auch S. 65!) zeigt bei beiden Arten eine die allgemeine Erörterung, oben, Textfig. 18. gleiche Struktur, insofern die Drüsenstreifen am Grunde der Wulst- höhlungen ungemein scharf ausgeprägt sind und als scharfe, fast saum- 7,8 artige Kanten, wie Zwischenfalten, in die Wulsthöhlungen hineinragen. nn =) Auch äußerlich sind diese Drüsenstreifen als Zwischenfurchen auf der \ Querschnitt durch den Magen von Eusynsiyela harlmeyeri Mich.; schematisch; 80/1. * Magennaht, bzw. Nahtwulst. First der Magenwülste meıst deutlich markiert. Die Höhlung des Naht- wulstes unterscheidet sich von den Höhlungen der eigentlichen Wülste scharf durch das Fehlen des Drüsenstreifens, wie auch der (äußere) Nahtwulst sich von den eigentlichen Magenwülsten durch das Fehlen einer Zwischen- furche unterscheidet. Eu. tincta nun soll nach meiner Angabe — Van Name spricht nur von »many longitudinal folds« — 13 Falten am Magen besitzen. Ascidia Ptychobranchia umd Diktyobranchia des Roten Meeres. 97 (l. c. 1904, p. 37), also außer einem Nahtwulst 12 eigentliche Magenwülste, gegen »ca. 18« Falten, bezw. 17 eigentliche Magenwülste und 1 Nahtwulst bei Zu. hartmeyeri (l..c. 1904, p. 41). Schon meine Beschränkung durch »ca.«, sowie die Angabe über die Gabelung einzelner Falten deutete auf eine gewisse Variabilität in der Zahl der Magenfalten und -wülste hin. Meine neuere genaue Unter- suchung an Schnittserien durch verschiedene Magen des Originalmaterials von Eu. hartmeyeri ergab, daß diese Variabilität — vielleicht handelt es sich zum Teil auch nur um verschiedene Wachstums- stadien — viel beträchtlicher ist, als ich früher annahm, fand ich doch bei verschiedenen Individuen der einen Kolonie 17 +1, 16 +1, 14+1 und 13+ 1 Magenwülste, in einem Falle also nur einen einzigen Magenwulst mehr als bei dem untersuchten Magen des Originalstückes von En. tincta. Es liegt auf der Hand, daß in dieser Hinsicht ein bedeutsamer Unterschied zwischen den beiden Formen nicht vorhanden ist. Es bleibt demnach als einziger anscheinend wesentlicher Unterschied zwischen En. tincta und Eu. hartmeyeri der in der Zahl der Längsgefäße auf den Kiemensackfalten. Bei En. tincta sollen nach Van Name »about three« Längsgefäße auf jeder Falte und »usually one« auf jedem Faltenzwischenraume stehen (l. c. 1902, p. 381, Taf. LIV Fig. 63), während bei Eu. hartmeyeri nach meiner Zählung (l. c. 1904, p. 40) auf den Falten 5—11 Längsgefäße stehen und O oder 1 auf den Faltenzwischenräumen (bei En. imthurni nach Herdman — |. c. 1906, p. 330, Taf. VII Fig. 4 — auf den Falten 4—8 [nach der Abbildung 5—9?], auf den Faltenzwischenräumen 1 oder 2). Hier liegt also anscheinend ein recht beträchtlicher Unterschied zwischen Eu. tincta und En. hartmeyeri (einschließlich Eu. imthurni) vor: Bei Eu. tincta im ganzen ca. 17 Längsgefäße auf einer Kiemensack- Seite, gegen 32, bezw. 33 bei Eu. hartmeyeri und 27 (nach Abbildung 31?) bei Zu. imthurni. Ich halte es nicht für ganz ausgeschlossen, daß Van Name zur Feststellung der Kiemensackverhältnisse zufällig ein noch nicht ganz ausgewachsenes Individuum benutzt habe. Sollte sich herausstellen, daß bei voller Ausbildung eine höhere Zahl von Längsgefäßen am Kiemensack der Eu. tincta auftritt, so müßte eine Verschmelzung der Eu. hartmeyeri mit En. tincta vorgenommen werden, wobei der En. tincta die Priorität zukäme. Eu. imthurni Herdm. halte ich für durchaus identisch mit Eu. hartmeyeri. Der einzige fragliche Punkt liest in der Gestaltung des Flimmerorgans, das nach Herdman (l. c. 1906, p. 331, Taf. VII Fig. 5 und 6) »horse-shoe-shaped« sein soll. Ein hufeisenförmiger Flimmergrubenspalt, wie er für manche solitäre Styeliden charakteristisch ist, wurde bei kompositen Styeliden oder Polyzoinen sehr selten gefunden, Hier, bei Ku. imthurni, handelt es sich aber meiner Auffassung nach auch nicht um einen hufeisenförmigen »Flimmergruben-Spalt«, sondern, wie ja auch Herdman sagt, um ein hufeisen- förmiges »Flimmerorgan« (»Dorsal Tubercle«). Als Flimmergrubenspalt ist meiner Auffassung nach — und das widerspricht auch nicht der Angabe und den Abbildungen Herdmans — der mediane einfache Raum zwischen den beiden Hufeisen-Ästen des Flimmerorgans anzusehen. Der Flimmergruben- spalt ist also als ein einfacher, allerdings bei dem: Untersuchungsobjekt weit klaffender und vorn anscheinend nicht wallförmig begrenzter Längsspalt anzusehen, der sich nur durch sein weites Klaffen, also eine Kontraktions- bezw. eine Erektionserscheinung, von der spaltförmigen Flimmergruben- öffnung meines Materials von Eu. hartmeyeri unterscheidet. Eu. imthurni soll nach Herdman (l. c. 1906, p. 339, Taf. VII Fig. 7) »some convoluted thread-like outgrowths from the mantle hanging into the peribranchial space« besitzen und in dieser Hinsicht mit Gynandrocarpa latericius Sluit. (l. c. 1904, p. 95, Taf. XV Fig. 9) übereinstimmen. Ich habe diese Organe auch bei meinem Material von Eu. hartmeyeri gefunden. Es sind die bei dieser mit verhältnismäßig kleinem Kiemensack und sehr weitem Peribranchialraum ausgestatteten Art auffallend langen und dünnen Trabekel, durch die der Kiemensack »in situ« am Innenkörper im Peribranchialraum aufgehängt ist, und die bei der Herausnahme des Kiemensackes z. T. vom Kiemensack abreißen, während sie am Innenkörper haften bleiben und bei Lösung der straffen »in situ«-Spannung mehr oder weniger regelmäßig spiralig oder wellig zusammenschnirren. Auch die geographische Verbreitung — Rotes Meer, Ceylon, Mocambique — steht mit der Verschmelzung von Eu. hartmeyeri und En. imthurni in Harmonie. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 95. Bd. 13 98 i W. Michaelsen, Es bleibt noch das Verhältnis dieser Art zu Gynandrocarpa latericius Sluit. (l. c. 1906) zu besprechen. Hartmeyer (Il. c. 1909, p. 1370) stellt G. latericius, zweifellos wegen der manchmal die Zweizahl überschreitenden Zahl der Hodenbläschen eines Geschlechtssäckchens, in die Gattung Polyandrocarpa. Bei der offenbar nahen Verwandtschaft mit Eu. hartmeyeri ist es meiner Ansicht nach besser, diese Art in der Gattung Eusynstyela unterzubringen; kann ich mich doch nicht einmal ganz des Verdachtes erwehren, daß sie mit Eu. hartmeyeri identisch sei. En. latericia soll allerdings 2 oder 3 »Testesbläschen« in je einem Geschlechtssäckchen enthalten (l. c. 1904, p. 95, Taf. XV Fig. 9); aber die Dreizahl der Hodenbläschen mag eine Abnormität sein, wie sie auch bei anderen Styeliden mit in der Regel 2 Hodenbläschen in einem Geschlechtssäckchen auftritt (vgi. oben, S. 92, Polycarpa coccus n. sp.); dafür spricht der Umstand, daß in der zitierten Abbildung eines Geschlechts- säckchens mit 3 Hodenbläschen das eine, mittlere Hodenbläschen viel kleiner als die übrigen, fast rudimentär, erscheint. Vielleicht liegt auch ein Irrtum Sluiter's vor, der eine mit Dottermassen ausgestattete größere Eizelle für ein Hodenbläschen angesehen haben mag. Jedenfalls glaube ich, auf diese anscheinende Besonderheit der Eı. latericia kein Gewicht legen zu sollen. Die eigentümliche Bildung an der Innenfläche des Ingestionssiphos (l. c. 1906, Taf. XV Fig. 6) glaube ich auch, wenngleich weniger deutlich, bei meinem Material von Eu. hartmeyeri erkannt zu haben, wie sie sich auch mit der Angabe und Abbildung Herdmans von Eu. imthurni (l. c. 1906, p. 331, Taf. VII Fig. 5) gut vereinen läßt. Auch in der Bildung des Kiemensackes besteht meiner Ansicht nach kein wesentlicher Unterschied zwischen Eu. latericia und Eu. hartmeyeri. Die. auffallende Verbreiterung der Kiemenspalten im ventralen Teil des Kiemensackes halte ich für eine im übrigen belanglose Dehnungserscheinung. Als vielleicht bedeutsame Besonderheit der Eu. latericia bleibt die Gestaltung der Körperöffnungen zu besprechen. Bei Eı. tincta zeigen nach Van Name die Körperöffnungen »their square or four-lobed shape« nicht, wenn sie zusammengezogen sind, wohl aber, wenn der Weichkörper aus dem Mantel herausgelöst ist. Bei meinem Material von Eu. hartmeyeri ist das gleiche der Fall. Äußerlich ist die Vierlappigkeit nicht oder nur undeutlich ausgeprägt, bei Betrachtung der Öffnungen von der Innenseite aber gut erkennbar. Bei Eı. latericia sollen dagegen die Körper- öffnungen länglich rund, Lappen nicht zu unterscheiden sein und, was zu meinen und Van Name’s Befunden an Eu. hartmeyeri und Eu. tincta im Gegensatz steht, auch von der Innenseite kreisförmig, ohne Lappenbildung, erscheinen. Immerhin mag auch diesem Unterschied eine starke Kontraktions- bezw. Dehnungsverschiedenheit zugrunde liegen. Als sonstiger etwa noch zu bemerkender Uhnter- schied ist noch die Struktur der Körperoberfläche zu erwähnen. Bei Eu. fincta soll sie nach Van Name (l. c. 1902, p. 381) »finely wrinkled and uneven«, bei Eu. hartmeyeri nach Michaelsen (i. c. 1904, p. 39) »duff, stellenweise schwach gerunzelt«, bei Eu. latericia nach Sluiter (l. c. 1904, p. 94) »überall glatt« sein. Jedenfails bleibt die Zusammengehörigkeit von Eu. latericia und Eu. hart- meyeri noch zweifelhaft. Wie Gynandrocarpa latericius, so 'stellt Hartmeyer (l. c. 1909, p. 1370) auch G. mazima Sluit. (l. c. 1904, p. 93, Taf. XV Fig. 5—7) von der Insel Salibabu im Malayischen Archipel zur Gattung Polyandrocarpa. Leider sagt Sluiter nichts über die feinere Gestaltung der hermaphroditischen Geschlechtssäckchen aus, und auch aus der Abbildung (l. c. Fig. 5) ist die Zahl der Hoden- bläschen in einem Geschlechtssäckchen nicht zu ersehen. Der Gestalt der Geschlechtssäckchen nach will es mir scheinen, als ob die Zahl nicht so groß sein könne; sind doch die Geschlechtssäckchen typischer Polyandrocarpa-Arten mit einer größeren Zahl von Hodenbläschen im allgemeinen länglicher, mehr wurstförmig. Vielleicht haben wir es auch hier mit einer Eusynstyela zu tun. Bemerkenswert erscheint mir bei dieser Art die tatsächlich U-förmige oder hufeisenförmige Gestalt des Flimmer- grubenspaltes. Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Alceres. 99 Gen. Symplegma Herdm. 1886 Symplegma Herdman, Tunic. Challenger II, p. 144. » Synstyela (part.), Herdman, ebendas., p. 342. 1900 Gynandrocarpa (part.), Michaelsen, D. holosom. Aseid. magalh.-südgeorg. Geb., p. 24, 30. 1902 Symplegma, Van Name, Ascid. Bermuda Isl., p. 378. » Diandrocarpa, Van Name, ebendas., p. 382. 1904 Diandrocarpa, Michaelsen, Rev. compos. Styelid. Polyzoin., p. 42. 1904 Gynandrocarpa (part.), Sluiter, Tunic. Siboga-Exp. I, p. 91. 1909 Diandrocarpa, Hartmeyer, Tunice., in: Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1370. 1918 Symplegma, Michaelsen, Ptychobr. Diktyobr. Ascid. westl. Indisch. Oz., p. 39. Die neuerdings ausgeführte genauere Untersuchung des reichen Materials der als Diandrocarpa bräkenhielmi f. typica beschriebenen Ascidie hatte als Ergebnis die Erkenntnis, daß die Gattung Diandrocarpa Van Name mit der älteren Gattung Symplegma Herdman identisch ist. Der Typus bezw. die einzige Art der Gattung Symplegma, S. viride, war nach einem sehr schlecht konservierten Material beschrieben worden. Trotz der lückenhaften Beschreibung ließ sich vermuten, daß S. viride eine Polyzoine, und zwar eine Diandrocarpa sei, und dann wohl auch identisch mit der einzigen von dem gleichen Fundgebiet, dem Flachwasser der Bermuda-Inseln, bekannten Art dieser Gattung. Dieser Vermutung gab ich Ausdruck, indem ich Symplegma viride als sehr fragliches Synonym zu Diandrocarpa botryllopsis Van Name stellte (l. c. 1904, p. 43). Der anscheinend bedeutsamste Unter- schied zwischen Symplegma viride und Diandrocarpa botryllopsis schien in der Gestaltung der Kolonie zu liegen. Während D. botryllopsis sowie nach Maßgabe der vorliegenden Beschreibungen auch alle anderen Diandrocarpa-Formen rein krustenförmige und einschichtige Kolonien bilden, ist die Kolonieform des Symplegma viride nach Herdman massig birnförmig. Die Nachuntersuchung der sehr zahlreichen, ein ziemlich großes Glas füllenden Kolonien der Diandrocarpa bräkenhielmi Mich. _f. typica von Veracruz ließ mich nun unter zahlreichen rein krustenförmigen Kolonien eine abweichend gebildete Kolonie auffinden, die in ihrer distalen Hälfte der Gestaltung nach ganz dem Symplegma viride entspricht. Es ist eine Kolonie, die zur Grundlage die Schale einer (beim Fange noch lebenden) Avicnla mit aufgewachsenen, sparrig stengeligen Sertularien hat. Im proximalen Teil, im Bereich der Avicnla-Schale, ist die Kolonie rein krustenförmig. Distal zieht sich die Kolonie über den Rand der Avicula-Schale hinaus über die Sertularide hin als unregelmäßig gelapptes, stellenweise ziemlich breites, dünnes Doppelblatt, das an beiden Seiten die Außenflächen von gedrängt stehenden Personen zeigt, während einzelne dünne Sertulariden-Äste, die bei weitem nicht die ganze Breite der Doppelschicht einnehmen, den allgemeinen Zellulosemantel zwischen den beiden Personenschichten durchsetzen. Die Kolonie ist aber stellenweise über die Sertularien-Äste hinausgewachsen und bildet dabei nun einige geradezu massige, zylindrische Gebilde, deren Oberfläche von einer einfachen Personenschicht besetzt ist, während die Achsenpartie von einer recht beträchtlichen Masse des von Blutgefäßen durchzogenen allgemeinen Zellulosemantels eingenommen wird. Eine Schnittserie durch die distale Hälfte eines solchen massigen Teiles der Kolonie zeigt, daß hier jegliche Anwachsstütze fehlt, daß es sich also nicht etwa um eine dem Wesen nach krustenförmige Scheinmassengestalt handle. Nur im basalen Teil finden sich noch einige spärliche Sertularidenzweige als Stützmaterial. Diese interessante Kolonie zeigt also eine Kombination der reinen Krustenform, wie sie für Diandrocarpa charakteristisch sein sollte, mit der Massenform, wie sie das Original von Symplegma viride aufweist, und zeigt wieder einmal, von welch geringfügiger systematischer Bedeutung die Gestaltung der Kolonie bei den zusammengesetzten Ascidien sein kann. In diesem Falle ist die Kolonieform offenbar durchaus von dem zur Verfügung stehenden Anwachsmaterial abhängig. Auf breitem, flächenhaftem Untergrund wird die Kolonie krustenförmig, an verästelt dünnstengeligem Anwachsmaterial, wie es auch der Originalkolonie von Symplegma viride zur Verfügung stand, doppelschichtig und, über das Anwachsmaterial hinauswachsend, massig. Mit diesem Nachweis wird der einzige anscheinend 100 W. Michaelsen, wesentliche Grund für die Trennung der Gattungen Symplegma und Diandrocarpa bezw. der Arten S. viride Herdm. und D. botryllopsis Van Name hinfällig. D. botryllopsis ist die einzige Art dieser Gattung in dem sehr reichen Material von den Bermuda-Inseln, das Van Name bei seinen Uhnter- suchungen zur Verfügung stand; Symplegma viride war, abgesehen von dem zweifelhaften Didemnum inerme, die einzige der früher von den Bermuda-Inseln gemeldeten Ascidien-Arten, die Van Name in dieser Sammlung vermißte (l. c. 1902, p. 326, 327). Es scheint mir die artliche Identität dieser beiden nach dem Nachweis der Identität der entsprechenden Gattungen nicht zweifelhaft. Im: übrigen sind die Synonymieverhältnisse weiter unten, unter dieser auch im Roten Meer vorkommenden Art zu erörtern. Die von Van Name (l. c. 1902, p. 382) unter Diandrocarpa aufgestellte und von mir (1. c. 1904, p. 42) unter geringfügigen Änderungen übernommene Diagnose ist nun zwecks Aufnahme der Gattung Symplegma, deren Namen die Gattung der Priorität wegen annehmen muß, zu erweitern, insofern die die Kolonieform betreffende Bedingung etwas freier zu fassen ist. Ich glaube immerhin, diese Bedingung noch in der ein wenig freieren Form: »Kolonie in der Regel krustenförmig« bei- behalten zu dürfen. Einer noch weiteren Fassung bedurfte die Diagnose, als Hartmeyer (l. c. 1909, p. 1370) verschiedene malayische Gynandrocarpa-Arten Sluiter’s in die Gattung aufnahm, Arten, die mehr als 1 hermaphroditischen Geschlechtsapparat an jeder Körperseite besitzen. Die Einstellung dieser Arten, G. nigricans, G. quadricorniculis, G. purpurea und G. similis!, in die Gattung Diandrocarpas bezw. Symplegma halte ich für durchaus gerechtfertigt. Mindestens eine dieser Arten,. G. similis, ist meiner Ansicht nach sogar mit dem weit verbreiteten Symplegma viride Herdm. (<. 1.) (siehe unten!) identisch. Nur von dieser Art meldet Sluiter das Vorkommen je eines einzigen Geschlechtsorgans an jeder Körperseite, von G. purpurea meldet er »einige wenige«, von G. nigricans und G. quadri- corniculis genauer »jederseits als einige wenige, 3 oder 4« bezw. »jederseits etwa 3 oder 4«. Beruht Hartmeyer's Angabe »in einem Falle 3« (l. c. 1909, p. 1370) auf einer Nachprüfung der Sluiter'schen Originale, und bedeutet sie eine Korrektur der Sluiter’'schen Angaben? Ganz genau sind diese Angaben offenbar nicht, denn bei G. nigricans, die doch jederseits 3 oder 4 Geschlechtssäckchen aufweisen soll, sind in Fig. 3 der Taf. XV (l. c.) rechterseits nur 2 abgebildet. Es ist übrigens zu bedenken, daß die Anzahl der Gonaden bei Diandrocarpa leicht verkannt werden kann. Da vielfach die Hodenbläschen durch einen sehr langen, feinen, leicht übersehbaren Ausführgang miteinander bezw. mit dem zwischen ihnen liegenden Ovarium verbunden sind, so können sie (zumal wenn sie tief eingeschnitten und gelappt sind, wie es in der Regel bei Diandrocarpa der Fall ist) leicht für gesonderte Gonaden angesehen werden, deren Zahl demnach zu hoch gemessen wäre. Nur bei G. similis beschreibt Sluiter einen Geschlechtsapparat, wie er für Symplegma viride charakteristisch ist, mit »2 kleinen gesonderten Hodenbläschen seitlich von dem Ovarium«. Die Angabe über G. purpurea ist so unscharf, daß wir wohl annehmen dürfen, es habe Sluiter kein ganz scharfes Bild dieser an schlecht konser- viertem Material nicht immer genau erkennbaren Organe vorgelegen. Diese Art soll sich außerdem durch den Besitz von 4 kurzen Blindsäcken des Darmes an dem Übergang vom Ösephagus in den Magen (Cardia-Blindsäckchen?) auszeichnen. G. nigricans und G. quadricorniculis weisen im übrigen, abgesehen von den Gonadencharakteren, keine Besonderheiten auf, die sie. scharf von Symplegma viride (s. 1.) unterschieden. Die starke Pigmentierung bei G. nigricans ist bei diesen in der Färbung so stark variierenden Formen ganz bedeutungslos, und auch die geringe Zahl der Mund- tentakel bei G. guadricorniculis mag recht belanglos sein; liegt mir doch ein echtes S. viride- Individuum aus dem Roten Meer vor, bei dem außer 4 deutlich fadenförmigen Tentakeln nur 4 undeutlich warzenförmige vorhanden sind, die kaum die Bezeichnung von Tentakeln verdienen. 1 Sluiter, 1. c. 1904, p. 9L, Taf. XV Eig. 1-4; p. 95, Tafı XV Eie. 12,13; p.'96, Taf. XV Eie. 147157 p: 97 Tara V Riese llz: Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 101 Die Diagnose der Gattung Symplegma mag folgenden Wortlaut erhalten: Diagnose: Komposite Styelide. Kolonie in der Regel krustenförmig. Kiemensack ohne Falten, jederseits mit 4 inneren Längsgefäßen. Jederseits eine geringe Zahl (meist nur 1) zwittrige Geschlechtsapparate, in der Regel mit zweiteiliger Hode. Typus: Symplegma viride Herdm. Symplegma viride Herdm. 1886 Symplegma viride Herdman, Rep. Tunic. Challenger II, p. 144. Taf. XVII Fig. 7-- 14. » Synsiyela incrustans (part. [|Nr. bj), Herdman, ebendas., p. 342. 1891 Symplegma viride, Herdman, Rev. Class. Tunie., p. 606. » Synstyela incrustans (part. [Mal.]), Herdman, ebendas., p. 637. 2 1895 Synsiyela inerustans, Sluiter, Tunie., in: Semon, Zool. Forschungsr., p. 183. [non 1897 Synstiyela monocarpa Sluiter, Tunie. Süd-Afrika, p. 55.] ? 1900 Synsiyela michaelseni (part.), Sluiter, Ber. Synstyela-Art, p. 110. [non 1900 Gynandrocarpa michaelseni, Michaelsen, D. holosom. Ascid. magalh. südgeorg. Geb., p. 24, Textfig.] 1900 Gynandrocarpa monocarpa, Michaelsen, ebendas., p. 30, Taf. III Fig. 8. 1902 Symplegma viride, Van Name, Ascid. Bermuda Isl., p. 378, Taf. L Fig. 22. » Diandrocarpa bolryllopsis Van Name, ebendas., p. 383, Taf. LIV Fig. 68, Taf. LIX Fig. 120, 121, Taf. LX Fig. 123, 1904 Diandrocarpa botryliopsis, Michaelsen, Rev. compos. Styelid. Polyzoin., p. 43. » Diandrocarpa monocarpa f. typica, Michaelsen, ebendas., p. 44. » Diandrocarpa monocarpa var. philippinensis Michaelsen, ebendas., p. 48, Taf. I Fig. 5. » Diandrocarpa brakenhielmi f. typica Michaelsen. ebendas., p. 51. » Diandrocarpa bräkenhielmi var. siuhlmanni Michaelsen, ebendas., p. 52, Taf. I Fig. 4. 1904 Gynandrocarpa simihıs Sluiter, Tunic. Siboga-Exp. I, p. 97, Taf. XV Fig. 16, 17. , 1906 Diandrocarpa bräkenhielmi var. ceylonica Herdman, Tunie.; in: Rep. Pearl Oyster Fish., p. 331, Taf. VII Fig. 10—18. 1909 Diandrocarpa bolryllopsis + D. brakenhielmi + D. b. ceylonica + D. b. stuhlmanni + D. monocarpa + D. m. philippinensis + D. similis + Symplegma viride, Hartmeyer, Tunie.; in: Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1371. 1914 Diandrocarpa semoni f. tvpica Michaelsen, Tunie.; in: Meeresfauna Westafrikas, p. 415. » Diandrocarpa semoni var. philippinensis, Michaelsen, ebendas. p. 415. 1918 Symplegma viride f. stuhlmanni, Michaelsen, Ptychobr. Diktyobr. Ascid. westl. Indisch. Oz., p. 39. Fundangaben: Su&s, Flachwasser am Strande, an Spongien, Ascidien, Schneckenschalen und Steinen; E. Bannwarth, 1914 (f. bräkenhielmi und f. stuhlmanni). Tor, an Korallen; Hemprich und Ehrenberg (f. ? stuhlmanni). Massaua, an Korallen; Pola-Ep., 30. Dez. 1897 (f. ? stuhlmanni). Weitere Verbreitung: Deutsch-Östafrika, Daressalam (nach Michaelsen) |f. stuhlmanni]; Madagaskar (nach Michaelsen) [f. stuhlmanni); Ceylon, Periga-Paar und Cheval-Paar (nach Herdman) [f. philippinensis); Malayischer Archipel, Sunda-See, 8° 23:5’S., 119° 460. und Makassar-Straße, 3° 27’S., 117° 36’O (nach Sluiter) [f. philippinensis); Philippinen, Samboango (nach Herdman) [f. philippinensis); Torres-Straße, Thursday-Insel (nach Sluiter |f. bräkenhielmi]; Golf von Mexiko, Veracruz (nach Michaelsen) |f. bräkenhielmi); Bermuda-Inseln (nach Herdman und Van Name) [f. iypica]. Erörterung. Bevor ich auf die Synonymieverhältnisse dieser weitverbreiteten und in manchen Hinsichten variablen Art eingehe, muß ich noch einmal auf die Verwechslung der Sluiter’schen Materialien von Seapoint (Kapland) und von der Thursday-Insel (Torres-Straße) bezw. der Chorizocarpa-, und der Symplegma- (Diandrocarpa-) Form zurückkommen. Im Jahre 1895 meldete Sluiter (l.c. 1895 p. 183) als Synstyela incrustans Herdm. eine Polyzoine von der 'IThursday-Insel, die nach den spärlichen Angaben, zumal nach der Inbezugsetzung zur Philippinen-Varietät der S. incrustans (später von mir als Diandrocarpa (-Symplegma) nachgewiesen), ein Symplegma sein kann. Im Jahre 1897 stellte dann Sluiter als Synstyela monocarpa eine Polyzoinen-Art von Sea-Point im Kaplande auf, 102 W. Michaelsen, deren Beschreibung anscheinend nicht ganz vollständig (Tentakel-Verhältnisse?) zu einer kapländischen Chorizocarpa paßt, die von Hartmeyer 1912! untersucht, mit Distomus elegans Qu. & Gaim. von der Tafel-Bay identifiziert und demnach als Chorizocarpa elegans (Qu. & Gaim.) bezeichnet wurde. Später fand ich die gleiche Chorizocarpa-Art bei Lüderitzbucht in Deutsch-Südwestafrika und konnte zugleich in der Tentakelbildung eine Variabilität nachweisen, die auch die anscheinende Sonder- bildung bei der Sluiter'schen Synstyela monocarpa von Sea Point anzureihen gestattet. Es ergibt sich also, daß Sluiter's Synstyela monocarpa von Sea Point ein vollständiges Synonym zu Chorizocarpa elegans (Qu. & Gaim.) ist: Im Jahre 1900 nun sandte mir Sluiter ein Bruchstück, angeblich von der Originalkolonie der Synstyela incrustans von der Thursday-Insel. Dieses Stück, von mir 1904 (l. c. p. 108, Taf. II Fig. 27, 28) als Chorizocarpa Michaelseni (Sluit.) beschrieben, erwies sich als eine Chorizocarpa elegans. Im Jahre 1904 sandte mir Sluiter ein anderes Bruchstück, angeblich eine Originalkolonie der Synstyela monocarpa von Sea-Point. Dieses Stück, von mir 1904 (l. c. p. 44) als Diandrocarpa monocarpa (Sluit.) f. Zypica beschrieben, erwies sich später als ein Symplegma_ viride Herdm. Soweit die hier geschilderten Tatsachen in Betracht gezogen werden, ließe sich die Sache durch eine einfache Materialverwechslung, Chorizocarpa vom Kaplande mit Symplegma (Diandrocarpa) von der Thursday-Insel vertauscht, erklären. Diese Verwechslung müßte zwischen den Jahren 1897 und 1900 nach der Veröffentlichung von Synstyela monocarpa (1897) und vor der Versendung an mich (1900 und 1904) vor sich gegangen sein. Es tritt aber noch ein verwirrender Umstand hinzu. Auf meine briefliche Mitteilung, daß das übersandte Material, angeblich von der Thursday-Insel, keine Synstyela incrustans Herdm. sei, beschrieb Sluiter nach zurückbehaltenem Material die angeblich von der Thursday-Insel stammende Form noch im Jahre 1910 als Synstyela michaelseni n. sp.” Diese Beschreibung aber deckt sich nicht mit meinen Befunden an angeblich einem anderen Bruchstück der gleichen Kolonie (nach der Originalangabe ist nur eine Kolonie [l. c. 1895, p: 183: »Das... erbeutete Exemplar« bezw. »die mir vorliegende Kolonie«] bei der Thursday-Insel gesammelt worden), d. h. nicht mit der jetzt gut bekannten Chorizocarpa elegans, ebensowenig aber mit denen von. dem jetzt ebenfalls genügend geklärten Symplegma viride (Diandrocarpa). Die Angabe über die Zahl der inneren Längsgefäße am Kiemensack stimmt zu Chorizocarpa elegans, und andrerseits die Zahl der Magen- wülste zu Symplegma viride Was aber auch die Ursache dieser anscheinend auf vermischtem Material beruhenden Verwirrung sei, ich glaube als sicher annehmen zu dürfen, daß das Material von der Thursday-Insel zu Symplegma viride (Diandrocarpa) gehört, während nachweislich Chorizocarpa elegans eine weit verbreitete Kap-Ascidie ist. Hartmeyer ist zwar der Ansicht (l. c. 1912, p. 268), daß auch Symplegma viride (von ihm an jener Stelle noch Diandrocarpa monocarpa genannt) am Kaplande vorkommen möge. Ich halte dies aber nicht für wahrscheinlich. Symplegma viride ist von sehr vielen Fundorten bekannt; aber diese Fundorte liegen sämtlich in den Regionen der Korallenriffe: Golf von Mexico, Bermuda-Inseln, Rotes Meer, Deutsch-Östafrika, Madagaskar, Ceylon, Malayischer Archipel, Philippinen. An diese Fundorte würde sich einer von der Thursday-Insel gut anreihen, während die im Bereich der kalten Benguella-Strömung liegende Westküste Kaplands (Sea Point) einen durchaus abweichenden faunistischen Charakter aufweist. Ich glaube jetzt nicht mehr, daß wir mit dem Vorkommen des Symplegma viride am Kap rechnen dürfen. Schon bei der Erörterung über die Gattung, oben p. 99, habe ich meine Gründe für die Zusammenfassung von Symplegma vbride Herdm. und Diandrocarpa botryllopsis Van Name dargelegt und die Beziehungen einiger Sluiter’schen Arten aus dem Malayischen Archipel zu dieser Gattung besprochen. Im folgenden habe ich nun die Synonymie- und Rassenverhältnisse des Symplegma viride auseinander zu setzen. Ich stelle zu dieser weit gefaßten, in mancher Hinsicht etwas variablen Art, wie die obige Synonymieliste zeigt, den größten Teil der bisher zu Diandrocarpa gestellten Formen; 1 Hartmeyer, Ascid. Deutsch. Tiefsee-Exp., p. 266. 2 Sluiter, Berichtig. Synstyela-Art, p. 110. Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 103 nur einige der oben erwähnten Sluiter'schen Formen vom Malayischen Archipel glaube ich als besondere Arten ausschließen zu sollen. Ich will diese morphologisch-systematischen Verhältnisse im Folgenden an der Hand der verschiedenen in Betracht zu ziehenden Organe besprechen. Die Gestaltung der Kolonie, ob krustenförmig oder massig, hat, wie schon oben unter der Gattung Symplegma erörtert, für diese Aıt keine Bedeutung, kommen doch die verschiedenen Formen an einer und derselben Kolonie vor. Die Regel scheint eine krustenförmige Ausbildung der Kolonie zu sein. Doppelplatten mit spärlichem stengeligen Stützmaterial und massige Teile ohne Fremdkörper- stütze scheinen nur ausnahmsweise auf stengeligem Untergrunde gebildet zu werden. Die Mundtentakel zeigen nach Zahl und Ausbildung eine beträchtliche Verschiedenheit; doch fällt es schwer, scharfe Grenzen zwischen den verschiedenen Ausbildungsformen zu ziehen. Bei einigen Formen, so bei dem Material von Veracruz und von der Thursday-Insel (f. bräkenhielmi) sind die Tentakel sehr lang, sämtlich fadenförmig und mehr oder weniger eng zu einem schopfartigen Wirrsal zusammengewickelt. Bei anderen Formen, so bei der Ceylon-Form und der Samboanga-Form (f. philippinensis), sind sie kürzer und lassen zugleich ein meist sehr regelmäßiges Alternieren nach der Länge (nach dem Schema 1, 2, 1, 2, 1 oder 1, 3, 2, 3, 1) erkennen. Die Tentakel der kleinsten Ordnung können so sehr an Länge abnehmen, daß sie schließlich, wie bei den ostafrikanischen Formen (f. stuhlmanni), nur noch warzenförmig sind. Hieran würde sich dann die artlich zu sondernde malayische S. guadricornienlatum (Sluit.) anschließen, bei der die Tentakel niederer Ordnungen gar nicht mehr zur Ausbildung kommen, sodaß lediglich 4 große Tentakel 1. Ordnung vorhanden sind. Ebenso variiert die Zahl der Tentakel. Das häufigste ist wohl die 12-Zahl, die einerseits (f. stuhlmanni, f. Zypica) über 10 (individuelles Vorkommen an der Kolonie von Daressalaam) auf 8 herabsinkt (Stück von Su&s) — hieran würde sich S. guadricorniculatum anschließen —, andrerseits über 14 (Stücke von Veracruz und Samboango) auf 16 (Originale von G. similis) und weiter (? Stück von der Thursday-Insel) steigt (f. bräkenhielmi, f. philippinensis). Bei meiner Angabe: »ungefähr 24« für das Stück von der Thursday-Insel (l. c. 1904, p. 47: D. monocarpa angeblich von Sea Point bei Kapstadt, tatsächlich von der Thursday-Insel) muß das »ungefähr« als sehr weit aufgefaßt werden; es mögen auch nur 16 oder wenige mehr gewesen sein. Auch die Zahl der Magenwülste (ich zähle hier der Einfachheit halber den schmäleren Nahtwulst mit) ist selbst innerhalb des. zusammengehörenden Materials von einem Fundort variabel, wie ich schon früher z. B. für die Form von der Thursday-Insel nachgewiesen habe, und wie es Herdman bei der Ceylon-Form fand. Die geringste Zahl der Magenwülste findet sich für die Bermuda- Form angegeben, nach Van Name »about ten«. Wir dürfen vielleicht annehmen, daß es mit dem schmäleren und häufig undeutlichen Nahtwulst mindestens 11 gewesen seien. Eine von mir vorgenommene durchaus genaue Zählung an Querschnittserien durch herauspräparierte Magen ergab folgende Zahlen für die Magenwülste (einschließlich des Nahtwulstes): Person von Samboango (f. philippinensis): 11; Personen von Su&s (f. stuhlmanni): 12, 13, (f. brakenhielmi): 15; Person von Daressalaam (f. stuhlmanni): 14; Personen von Veracruz (f. bräkenhielmi): 14, 15; Personen von der Thursday-Insel (f. bräkenhielmi): 14, 15, 16. In diese Reihe sind noch einzufügen die Angaben über die Ceylon-Form und über die malayischen Originale von G. similis (f. philippinensis): »about 12« bezw. 12. Schließlich zeigt auch der Geschlechtsapparat, zumal der männliche Teil desselben, eine beachtenswerte Variabilität. Nur in einem Falle, bei der Bermuda-Form (f. fypica) sind die beiden Samenbläschen einfach birnförmig, bei allen übrigen Formen sind sie mehr oder weniger eingeschnitten und gelappt. Eine Verschiedenheit der Ausbildung tritt bei diesen Formen noch in der ‚Zahl der Lappen der Hodenbläschen und in der verschiedenen Schlankheit bezw. Plumpheit der Ausführwege auf; aber diese Verschiedenheiten finden sich, wenigstens bis zu einem gewissen Grade, bei den Personen einer und derselben Kolonie, und es ist noch die Frage, ob es sich hier nicht etwa lediglich um eine stärkere Füllung mit Samenmassen handle. Eine solche stärkere Füllung wird, wie es für 104 W. Michaelsen, f. stuhlmanni charakteristisch sein soll, die ganzen Hodenbläschen plumper erscheinen lassen. Zugleich werden die urspiünglich schlanken, engen und langen, proximal unter trichterförmiger Erweiterung ohne scharfen Absatz in die eigentlichen Hodenbläschen übergehenden Sonderausführgänge zunächst proximal, dann aber auch allmählich weiter distal gefüllt und damit mehr und mehr verkürzt. Die gefüllten und damit gedehnten Teile der Sonderausführgänge scheinen dann ein Teil des eigentlichen Hodenbläschens zu sein. Meist findet man bei den ausgewachsenen Personen einer Kolonie oder selbst bei den Personen von gleichzeitig und an der gleichen Örtlichkeit gesammelten Kolonien in der Ausbildung der Geschlechtsapparate eine Gleichartigkeit, die die Art dieser Ausbildung als etwas recht charakteristisches erscheinen läßt, während sie vielleicht doch nur einen bestimmten, für all diese gleichzeitig abgetöteten Personen gemeinsamen Ausbildungszustand darstellt. Manchmal aber findet man auch etwas verschiedene Ausbildungsweisen in einer und derselben ‘Kolonie. Ich neige jetzt der Ansicht zu, daß diesem Aussehen des männlichen Geschlechtsapparates eine besondere systematische Bedeutung nicht zusteht. Ich halte es sogar nicht für ganz ausgeschlossen, daß auch die einfache Birnenform der Hodenbläschen bei der Bermuda-Form (f. fypica) nur einen Zustand der Unreife darstelle, falls man es hier nicht mit einer Kümmerform zu tun hat. In der folgenden Zusammenstellung der Symplegma-Arten und -Formen darf die Sonderung des S. viride in verschiedene Formen nur als ein Versuch aufgefaßt werden, dem ein weitgehend subjektives Ermessen zugrunde liegt. Es ließen sich vielleicht auch andere Auffassungen rechtfertigen. Immerhin scheint auch die geographische Verbreitung bis zu einem gewissen Grade mit dieser Sonderung in Harmonie zu stehen. Tabelle der Symplegma-Arten und -Formen. Synplegma quadricorniculatum (Sluit.). 1904 Gynandrocarpa quadricorniceulis Sluiter; 1909 Diandrocarpa quadricorniculis, Hartmeyer. Mundtentakel 4. Ösophageale Blindsäcke fehlen. Magenwülste 12. Jederseits 3 oder 4 Geschlechts- säckchen mit je 2 Hodenblasen. Malayischer Archipel, Kei-Inseln. Symplegma viride Herdm. Synonymie der Art siehe oben, S. 101. Mindestens 8 Mundtentakel. Ösophageale Blindsäcke fehlen. 10 (11?) — 16 Magenwülste. Jeder- seits ein einziger Geschlechtsapparat mit je 2 Hodenblasen. F. typica. 1886 Symplegma viride Herdman; 1902 Diandrocarpa botryllopsis Van Name. Mundtendakel mäßig lang, 8; Magenwülste ungefähr 10 (11?); Hodenblasen einfach birnfö:mieg. Bermuda-Inseln. F. stuhlmanni (Mich.) 1904 Diandrocarpa bräkenhielmi var. stuhlmanni Michaelsen. Mundtentakel ziemlich kurz, die niederster Ordnung manchmal fast warzenförmig, 8—12; Magen- wülste 12—14; Hodenblasen gelappt, mit mehr oder weniger kurzen, dicken Sonderausführgängen. Mauritius; Deutsch-Ostafrika, Daressalaam; Rotes Meer, Massaua, Tor, Su&s. F. philippinensis (Mich) 1886 Synstyela incrustans (part), Herdman; 1904 Diandrocarpa monocarpa var. philippinensis Michaelsen; 1904 Gynandrocarpa similis Sluiter; 1906 Diandrocarpa bräkenhielmi var. ceylonica Herdman; 1914 D. semoni var. philippinensis, Michaelsen. Mundtentakel mäßig lang, 12 -16; Magenwülste 11 oder 12 (bezw. ungefähr 12); Hodenblasen gelappt, mit mäßig schlanken Sonderausführgängen. Philippinen, Samboango; Makassar-Strasse; Ceylon-See. Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 105 F. bräkenhielmi (Mich.) 1895 Synsiyela incrustans (part.), Sluiter; 1904 Diandrocarpa monocarpa f. typica, Michaelsen; 1904 D. bräkenhielmi f. Zypica Michaelsen; 1914 D. semoni f. iypica Michaelsen. Mundtentakel schlank, 12—14 und mehr (— 24?). Magenwülste 14—16. Hodenblasen gelappt, mit mehr oder weniger schlanken Sonderausführgängen. Rotes Meer; Torres-Straße, Thursday-Insel; Golf von Mexiko, Veracruz. Synplegma nigricans (Sluit.) 1904 Gynandrocarpa nigricans Sluiter; 1909 Diandrocarpa nigricans, Hartmr. Mundtentakel 16. Ösophageale Blindsäcke fehlen. Jederseits 3 oder 4 (nach Abbildung auch 2) Geschlechtssäckchen mit je einigen (nach Abbildung je 2) Hodenblasen. Malayischer Archipel, Insel Sarassa in der Flores-See. Symplegma purpureum (Sluit.) 1904 Gynandrocarpa purpurea Sluiter; 1909 Diandrocarpa purpurea, Hartmr. Mundtentakel mäßig schlank, 12. Beim Übergange des Ösophagus in den Magen 4 Blindsäcke. Magenwülste 14. Wenige Geschlechtssäckchen mit je 1 Hodenblase. Malayischer Archipel, Pulu Sebangkatan in der Makassar-Straße, Insel Kabaena und Molukken- Insel Tiur. Von den Kolonien des Symplegma viride Herdm. aus dem Roten Meer sind die meisten wegen der geringen Zahl und der Kürze der Mundtentakel (bei einigen näher untersuchten Personen nur 8, von denen 4 zum Teil sehr klein, warzenförmig sind) und wegen der ziemlich geringen Zahl der Magen- wülste. (bei zwei Personen einer Kolonie von Su&s 12 bezw. 13) der f. stuhlmanni, die auch im Gebiet des tropischen ÖOstafrikas und bei Madagaskar vorkommt, zuzuordnen. Der männliche Geschlechtsapparat ist bei diesen Formen des Roten Meeres ziemlich plump gebaut, wenngleich nicht immer ganz so plump wie bei dem Original der f. stuhlmanni von Daressalaam. Zwei große Kolonien von Su&ös weichen von den übrigen so weit ab, daß sie einer anderen Form, der f. bräken- hielmi, zugeordnet werden müssen. Sie haben etwa 14 (wenn nicht einige mehr) sehr schlanke Mund- tentakel, deren kleinste schon beträchtlich lang und deutlich fadenförmig sind, und einschließlich des Nahtwulstes 15 Magenwülste. Die männlichen Geschlechtsorgane waren in einer dieser Kolonien aus- gebildet; die Sonderausführgänge der 2—4 lappigen Hodenblasen sind etwas schlanker als bei den Originalen der f. stuhlmanni, jedoch nicht ganz so schlank wie bei den Originalen der f. bräkenhielmi; sie gleichen denen der ebenfalls von Su&ös stammenden Stücke, die ich der kurzen Tentakeln wegen zur f. stuhlmanni stellte. Diese Verhältnisse sind recht bezeichnend für die Unsicherheit der bisherigen Formensonderung. Fam. Botryllidae. Was die Gestaltung des Magens anbetrifft, so sind die allgemeinen Erörterungen unter Fam. Styelidae, oben, p. 65, die sich mit auf die Familie Botryllidae beziehen, zu beachten. Gen. Botrylius Gaertn. (s. 1.). Botryllus’niger (Herdm.). 1886 Bolrylloides nigrum Herdman, Rep. Tunic. Challenger II, p. 50, Taf. 1 Fig. 8, Taf. III Fig. 19—21. ? 1886 Botrylloides perspicuum Herdman, ebendas., p. 45, Taf. I Fig. 4, 5, Taf. III Fig. 9—14. ? 1886 Botrylloides perspicuum rubicundum Herdman, ebendas., p. 48, Taf. I Fig. 6, 7, Taf. III Fig. 15—18. ? 1895 Boirylloides perspicunm, Sluiter, Tunic. still. Ocean, in: Zool. Jahrbuch, Syst., SUN 95 ls 1897 Botrylloides nigrum, Sluiter, Tunic. Süd-Afrika, in: Zool. Jahrb., Syst., XI, p. 49. 1902 Botrylloides nigrum, Van Name, Ascid. Bermuda-Isl., in: Trans. Conn. Acad., XI pP. 374, Nat, LINTRie. o4, Taf. LXI Fig. 125. 1902 Botrylloides nigrum planum Van Name, ebendas., p. 377, Taf. LI Fig. 55, Taf. LIX. Fig. 110. Denkschriften der matihem.-naturw. Klasse, 95. Band. 14 106 W. Michaelsen, 1902 Botrylloides nigrum concolor Van Name, ebendas., p. 378, Taf. LIII Fig. 53. 1902 Botrylloides nigrum sarcinum Van Name, ebendas., p. 378. 1899 Botrylloides leptum Herdman, Descr. Cat. Tunic. Austral. Mus., p. 102, Taf. Bot. I Fig. 1-4. ? 1904 Botryllus separalus Sluiter, Tunic. Siboga-Exp. I, in: Siboga-Exp., LVla, p. 100, Taf. XV Fig. 22. 1904 Bolrylloides perspieuum, Sluiter, ebendas., p. 101. 1909 ? Botryllus separatus +- Bolrylloides leplum + B.I.var. + B. nigrum + B.n. concolor + B. n. planum + B.n. sarcinum + ? B. perspieuum —+ ? B. p. rubicundum, Hartmeyer, Tunic., in: Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1378—1380. 1912 Botrylloides nigrum, Hartmeyer, Ascid. Deutsch. Tiefsee-Exp., in: Wiss. Erg. Deutsch. Tiefsee-Exp., XVI, p. 270, Taf. XLI Fig. 10. non 1912 Bofrylloides nigrum magnicoecum Hartmeyer, ebendas., p. 271, Taf. XLI Fig. 11. non 1915 Boiryllus niger magnicoecus, Michaelsen, Tunic., in: Meeresfauna Westafrikas, I, p. 419. 1918 Bolryllus niger, Michaelsen, Ptychobr. Diktyobr. Ascid. westl. Indisch. Oz., p. 45. Fundangaben: Suäs, im Flachwasser am Strande an Muschelschalen und Spongien, an flachen, blattförmigen oder stengeligen Algen, an stengeligen Hydrozoen und Bryozoen, sowie flach auf kiesigem oder feinerem kalkigem Foraminiferen- und Korallensand; E. Bannwarth, 1913 und 1914. Tor, Innenzone des Riffes, an Millepora sp.; R. Hartmeyer, 1901. Ras el Millan, Sandzone, an schmalblättrigen Algen und schotenförmigen phanerogamen Pflanzen; R. Hartmeyer, 21.27. Dezember 1901. Umm el Kyaman (Umm el Jerman), an Muscheln; R. Hartmeyer, 18—20. Jänner 1902. Gimsah-Bucht, Vorzone und Küstenzone, an Muscheln, Korallen, Milleporiden und Algen; R. Hartmeyer, 11.—17. Jänner 1902. Weitere Verbreitung: Deutsch-Ostafrika, Daressalaam (nach Michaelsen); Mogambique (nach Sluiter); Kapland (nach Hartmeyer); ? Malayischer Archipel, Sarassa-Insel, Borneo-Bank und Ostküste Borneos, Makassar, Kaniungan katjil, Insel Waigeu und bei Insel Saleyer (nach Sluiter); ? bei den Sulu-Inseln (nach Herdman); New South Wales, Port Jackson (nach Herdman); ? Neu- seeland, French Pass. (nach Sluiter); Bermuda-Inseln (nach Herdman). Erörterung: Diese anscheinend in den Tropen und Subtropen weltweit verbreitete, fast circum- mundane Art liegt mir in sehr zahlreichen Kolonien hauptsächlich aus dem Golf von Su&s und der Djobal-Straße, in zwei Kolonien auch von Daressalaam in Deutsch-Ostafrika zur Untersuchung vor. Bevor ich auf die Synonymie der Art eingehe, will ich die morphologischen Verhältnisse auf Grund der genauen Untersuchung des Materials besprechen. Kolonie-Gestalt und Bodenständigkeit: Die Kolonien sind anscheinend ausnahmslos von flächenförmigem Wuchs und überziehen als mehr oder weniger dicke Flächen bezw. Krusten alle möglichen ihnen zur Verfügung stehenden Fremdkörper, wie aus der Liste der Fundangaben zu ersehen ist. Die Krustenform ist naturgemäß nur bei flächenhaftem Untergrunde klar erkennbar, bei stengeligem und zumal verzweigtem Anwachsmaterial wird die Krustenform undeutlich. Bei verzweigtem Material werden die Lücken des Untergrundes von der Koloniefläche meist beiderseitig überspannt, so daß hier von einer Krustenform nicht eigentlich geredet werden kann. Die mit ihrer Unterseite fest aneinander gelegten und miteinander verwachsenen Flächen bilden im Bereich dieser Lücken des Anwachsmaterials gewissermaßen Doppellamellen. Derartige Doppellamellen können auch, zumal bei stengeligem Untergrunde, über das Anwachsmaterial, frei hinauswachsen und somit freie fleischige Lappen bilden, die anscheinend in beträchtlicher, wenn auch nicht sehr weiter Erstreckung jeglicher Stütze entbehren. Derartige rein fleischige Teile bleiben aber anscheinend immer verhältnismäßig dünn, Nächenhaft, und gehen als Doppellamellen nicht über die doppelte Dicke einfach flächenhafter, krusten- förmiger Kolonien hinaus, so daß eben nur zwei Personenschichten gut Platz in ihnen finden. Eine personenlose Zwischenschicht von reiner Zellulosemantelsubstanz ist nicht deutlich ausgebildet. Kolonien von echter Polycyclus-Gestalt habe ich unter dem reichen Material dieser Art nicht angetroffen; doch tritt eine personenlose Zellulosemantelschicht bei Kolonien von anderem Wuchs, nämlich bei gewissen krustenförmigen Kolonien, auf. Es handelt sich hierbei offenbar um die Anpassung an einen bestimmten Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 107 Untergrund. Diese Kolonien sind flache, bis 8 mm dicke, unregelmäßig umrandete gelappte Fladen, der größte etwa 90 mm breit und 120 mm lang. Die ‘Oberseite dieser Fladen stellt sich als reine Kolonieoberfläche dar, die Unterseite ist dicht mit grobem, im allgemeinen gleichmäßigem, selten mit Kalksteinen (Korallenbrocken) untermischtem Foraminiferen- und Korallensand besetzt. Diese meist einfache Sandschicht haftet der Unterseite mäßig fest an, doch sind nur geringere Teile in die unterste Zellulosemantelschicht der Kolonie eingebettet. Offenbar hatte die krustenförmige Kolonie einen ebenen Boden von Foraminiferen- und Korallensand als Untergrund, von dem sie sich unter Mitnahme der .anhaftenden oberflächlichen Schicht leicht ablösen ließ. Ein Durchschnitt durch solche Kolonie zeigt nun, daß nur die äußere Schicht, etwa die Hälfte der ganzen Dicke ausmachend, von Botryllus- Personen besetzt ist. Die unteren Teile stellen eine personenlose, nur von Blutgefäßen mit kolben- förmigen Blind-Enden durchzogene, sehr weich-knorpelige, fast gallertartige Zellulosemantelschicht dar, gewissermaßen eine Schutzschicht, die die Personen von dem körneligen Untergrunde trennt. Zweifellos liegt hier eine ähnliche Bildung vor, wie sie Van Name zur Sonderung seiner var. sarcinum (l. c. 1902, p. 378) geführt hat. Diese fladenförmigen Kolonien sind, natürlich abgesehen von den Scheinmassen- formen bezw. Doppellamellen, die dicksten vorliegenden Kolonien; andere sind dünner bis viel dünner, die anscheinend sehr junge, wenn auch in der Fläche schon ziemlich ausgedehnte Kolonie von Tor im Maximum kaum I mm dick. Auch in der übrigens belanglosen Flächendimension stellt eine der Fladenkolonien das Maximum dar. Die Färbung der lebenden Kolonien ist nach den vorliegenden Angaben der Sammler sehr variabel, wie schon Van Name nach seinem Material von den Bermuda-Inseln (l. c. 1902, pP. 379—8378) feststellte. Meinem Material sind folgende Angaben über die Färbung der lebenden Tiere beigegeben: »Dunkelbraun« (Räs el Millan), »braun« (Räs el Millan), »gelbbraun gescheckt« (Gimsah- Bucht), »lehmgelb» (Räs el Millan), »silbergrau« (Räs el Millan, Gimsah-Bucht, Umm el Kyaman), »ziegelrot« (Gimsah-Bucht) und »dreifarbig« (Su&s). Die Färbung der konservierten Tiere erscheint viel einförmiger. Die im Leben braunen und dunkelbraunen Stöcke, ebenso die lehmgelben, sind jetzt dunkel braunviolett, bis fast schwarz, die dreifarbigen und gelbbraun gescheckten jetzt mäßig dunkel violett, der ziegelrote Stock ist jetzt rotbraun, die ursprünglich silbergrauen sind jetzt hell violettgrau. Die violette Farbe herrscht bei weitem vor, offenbar mehr als bei den lebenden Tieren. Die Anordnung der Personen in Systemen ist bei den verschiedenen Kolonien sehr verschieden, doch möchte ich diese Verschiedenheit nicht als Variabilität bezeichnen. Es handelt sich hier zweifel- los um Wachstumserscheinungen, um verschiedene Ausbildungsstadien der Kolonie, wie ich es schon früher für 5. magnicoecus (Hartmr.) (= Botryllus niger var. magnicoecus, Michaelsen, |. c. 1915, p. #21) nachgewiesen habe. Bei einzelnen mir vorliegenden Kolonien des B. niger vom Roten Meer und von Deutsch-Ostafrika bilden die Systeme mehr oder weniger große geschlossene Ovale (Botryllus- Form), die manchmal dadurch noch besonders deutlich und gesondert erscheinen, daß sie polster- förmig hervorragen und durch furchenartige Einsenkungen voneinander getrennt sind. (Diese Sonder- form der Kolonie mag auf besonderer Konservierung beruhen.) Zum Teil sind diese Ovalsysteme mehr oder weniger in die Länge gestreckt oder zu mehreren an den Schmalpolen ineinander übergehend, fast rosenkranzförmig. In anderen Kolonien bilden die Systeme mehr oder weniger lange, gebogene oder auch gegabelte und verästelte Doppelzeilen (Botrylloides-Form), zwischen denen aber vereinzelt auch Ovalsysteme auftreten. Ganz rein ist an einer Kolonie die Botryllus- und die Botrylloides-Form nur selten ausgebildet. Bei weitläufiger Stellung der Personen, wie sie bei manchen Kolonien in ganzer Ausdehnung oder nur in der Randpartie vorkommt, und zwar sowohl bei Botryllus- wie bei Botrylloides-Wuchs, sind die Systeme sehr deutlich, durch fjordförmige und inselförmige personenlose, meist durchsichtige Zellulosemantelstrecken abgehoben. Bei vielen Kolonien ist die Anordnung der Personen jedoch eine sehr gedrängte, und dabei sind die Systeme weniger deutlich ausgeprägt, häufig nur «durch stellenweise Anordnung der Personen in Längslinien angedeutet. Eine systematische Wertig- keit ist diesen verschiedenen Wachstumsformen nicht beizumessen, 108 W. Michaelsen, Der Mundtentakelkranz läßt meist 16 nach dem Schema 1, 3, 2, 3, 1 angeordnete Tentakel erkennen; doch fehlen manchmal einige dieser Tentakel, und die der 3. Ordnung sind manchmal so klein, daß sie kaum als Tentakel bezeichnet werden können, manchmal ganz undeutlich. Der Kiemensack trägt normalerweise jederseits 3 innere Längsgefäße (bei meinem Material an Querschnitten durch mehrere Hunderte von Kiemensäcken keine Ausnahme beobachtet). Die 3 Längsgefäße einer Seite sind stets verhältnismäßig nahe aneinander gerückt, so daß die Räume zu seiten des Endostyls. und der Dorsalfalte annähernd doppelt so breit erscheinen wie die Zwischen- räume zwischen zwei benachbarten inneren Längsgefäßen; die Räume neben der Dorsalfalte sind manchmal sogar mehr als doppelt so breit wie die Längsgefäß-Zwischenräume. Die Zahl der Kiemen- spalten ist in den verschiedenen Räumen dementsprechend verschieden. Ich fand an mehreren genauer untersuchten Personen folgendes Schema der Kiemenspaltenzahlen: D. 5—6, 2—4, 2—4, 4--6, E. Textfig. 19. Querschnitte durch den Magen von Botryllus niger (Herdm.) von Gimsah-Bucht; schematisch; 80/1. « durch das Cardia-Ende, b durch die Mitte, c durch den Ursprung des Blindsackes, d durch das Pylorus-Ende. Ungemein charakteristisch ist für diese Art die Gestalt des Magens (Textfig. 190—d). Ich habe von 12 verschiedenen Kolonien, mindestens einer von jedem Fundort und von jeder Wuchsart, beträchtliche Stücke in Schnittserien zerlegt und die Gestalt des Magens an den Querschnitten durch fast 100 genau untersuchte Stücke als durchaus konstant befunden.! Der Magen hat im allgemeinen die Gestalt einer geschweift kegelförmigen Kapselfrucht, deren Kapseln ‘äußerlich als Längswülste stark ausgeprägt sind und deren Mündung im Zentrum des umfangreicheren Anfangsteiles als Cardiawulst etwas eingesenkt ist. Während das Ende des Ösophagus als Cardiaringwulst etwas in den Magen eingedrückt ist, springen die Magenlängswülste, die cardiawärts mehr oder weniger stark (meist beträchtlich) nach außen geschweift sind, als verhältnismäßig lange Blindsäcke deutlich über die Cardia vor, so daß ein Querschnitt durch die Cardia von den Querschnitten dieser Cardiablindsäcke frei umstellt erscheint. Gegen den Pylorus nimmt der Magen anfangs langsam, später schneller an Dicke ab, um sich schließlich am Pylorus kegelförmig zu verjüngen. Der Magen besitzt nach meiner Untersuchung an fast 100 Personen konstant 9 wohl ausgebildete, bis an die Cardia reichende, äußerlich durch tiefe Furchen gesonderte Längswülste. Den tiefen, engen Furchen zwischen den Längswülsten entsprechen ebensoviele weit in das Lumen des Magens einspringende Längsfalten. Dazu kommen (stets?) noch 2 sehr kurze rudimentäre Wülste bezw. Falten am Pylorus-Ende des Magens, ganz hinter dem Ursprung des Pylorusblindsackes, jederseits von der Magennaht einer. Die Magennaht wird durch eine am Cardia-Ende schmale, in der Mitte stark verbreiterte, am Pylorus-Ende durch die Besetzung mit den verkürzten Wülsten wieder verschmälerte Membran gebildet. Diese Nahtmembran der Magenwand, die rechtsseitig in den Nahtwulst übergeht, ist entweder fast flach ausge- spannt oder durch Einfaltung verschmälert und zum Teil eingesenkt, manchmal im Querschnitt S-förmig. Bei flacher Spannung der Nahtmembran ist der Magen erweitert, und die eigentlichen Magen- wülste stehen zum größten Teil an der der Magennaht gegenüberliegenden -Seite; bei Einfaltung der 1 Es erscheint mir unumgänglich, die genauere Gestaltung des Magens mit seinen eigentlichen Wülsten und dem Naht- wulst an gut gerichteten Querschnittserien zu untersuchen. Äußerliche Betrachtung gibt bei Verkennung der Nahtwulstfläche leicht zu Mißverständnissen Veranlassung. Am genauesten pflegen Querschnitte durch den herauspräparieıten Magen aus- zufallen. Ascidia Ptychobranchia und Diklyobranchia des Roten Meeres. 109 Nahtmembran ist der Magen verengt, und die eigentlichen Magenwülste erscheinen im engen Anschluß an den Nahtwulst gleichmäßig über den Umfang des Magens verteilt. In ersterem Falle sind an einer Magenseite mehr als die Hälfte der eigentlichen Magenwülste sichtbar, und dies mag leicht eine irrtümliche, zu hohe Schätzung der Wulstzahl veranlaßt haben. Auch ist die Nahtmembran im vorderen Teil häufig (stets?) mit einer oder zwei weiteren Längswülsten neben dem eigentlichen Nahtwulst versehen, so daß sie im ganzen 3 schmälere Längswülste zu tragen scheint. Auch dies mag wohl Veranlassung zu mißverständlicher Auffassung der Wulst- und Faltenverhältnisse gegeben haben. Diese Verhältnisse lassen es erklärlich erscheinen, daß die Angaben über die Zahl der Magenwülste nicht ganz übereinstimmen. Wenn Hartmeyer (I. c. 1912, p. 271) angibt, daß der Magen 10, gelegentlich auch nur 9 Wülste besitze, so ist das wohl nur so zu verstehen, daß er den Nahtwulst, der gelegentlich undeutlich sein kann, mitzählt, und rudimentäre Wülste, die sehr undeutlich sein und auch wohl fehlen Können, unberücksichtigt läßt. Van Name’s Angabe (l. c. 1902, p. 377): »about 8 or 10 longi- tudinal folds« und Herdman’s Angabe (l. c. 1886, p. 52): »five or six lobes upon each side«, die durch das »about« bezw. »or« genügend Spielraum erhalten, lassen sich wohl mit meinen Befunden vereinen. Übrigens halte ich es nicht für ausgeschlossen, daß in der Zahl der Magenwülste doch eine geringe Variabilität herrsche, war ich doch selbst überrascht über die anscheinend ungestörte Konstanz dieser Zahl bei meinem Material. Fin mäßig großer, am Blind-Ende manchmal etwas keulen- förmig angeschwollener, meist etwas gegen das Cardia-Ende des Magens hin gebogener Pylorus- blindsack entspringt hinter der Mitte des Magens, näher dem Pylorus-Ende als dem Cardia-Ende aus dem Nahtwulst. Was die histologische Beschaffenheit des Magens anbetrifft, so ist zu erwähnen, daß die in das Magenlumen einragenden Kantenteile der Magenfalten, die Faltenkanten, scharf von den Flankenteilen abgesetzt sind; ihr Epithel ist dünner und färbt sich (z. B. in Pikrokarmin) dunkler als das der Flankenteile der Falten. Die Drüsenlängsstreifen an der First der Magenwülste bezw. am Grunde der Wulsthöhlungen sind ebenfalls scharf ausgeprägt, bei Pikrokarminbehandlung viel dunkler gefärbt, grob granuliert und etwas verdickt. Manchmal treten sie als undeutliche stumpfe Längs- kanten etwas vor. Der Geschlechtsapparat entspricht dem bei DBotryllus gewöhnlichen; DB. niger ist ausge- sprochen ,protogyn. Nur in wenigen Kolonien habe ich keine Spur von Geschlechtsorganen finden können. Eigentliche Ovarien finden sich nur bei sehr jungen, bis etwa !/ı mm dicken Personen, und zwar jederseits eines am Innenkörper neben der hinteren Hälfte des Kiemensackes. Diese Ovarien haben die Gestalt einer dick plankonvexen oder verschiedenflächig bikonvexen Linse. Ihre Innen- fläche ist flach oder sehr schwach konvex und ragt kaum in den Peribranchialraum vor. Ihre Außen- fläche ist stark gewölbt und verursacht eine starke Ausbuchtung des Weichkörpers in den allgemeinen Zellulosemantel hinein. Hoden finden sich dagegen nur in ausgewachsenen oder nahezu ausge- wachsenen Personen, an denen keine eigentlichen Ovarien mehr zu erkennen sind. Die Hoden liegen jederseits am Innenkörper, etwas mehr ventral als die Orte der Ovarien, und bestehen aus je etwa 9 birnförmigen Hodenbläschen, die mäßig eng und in einfacher Schicht zu einer ovalen Gruppe vereint sind, in deren Zentrum die engen Pole zusammentreten, ohne daß es hier zu einer geräumigen Zentralmasse käme. Der Zentralraum der Hode ist eng und scheint durch einen kurzen stummel- förmigen Samenleiter in den Peribranchialraum auszumünden.' Hoden finden sich in den aus- gewachsenen Personen verhältnismäßig weniger Kolonien, teils in Kolonien, deren junge Personen Ovarien tragen, teils in Kolonien, in denen auch junge Personen ganz geschlechtslos erscheinen. Vielfach aber finden sich in den mit Hoden versehenen ausgewachsenen Personen dicht oberhalb der Hoden einige wenige (meist nur jederseits 1) große, etwa 50 p dicke, kugelige, dotterreiche Eizellen, nicht zwar immer genau an den Orten der Ovarien, aber doch anscheinend mit diesen Orten in Ver- bindung stehend. Die verschiedenen Kolonien stellen also verschiedene geschlechtliche Ausbildungs- stufen dar, die offenbar folgende Reihe bilden: D) Vergl. Michaelsen, ].c. 1918, Taf. Fig. 6. 110 W. Michaelsen, a) Junge und ausgewachsene Personen ohne Geschlechtsorgane. b) Junge Personen mit Ovarien, ausgewachsene Personen ohne Geschlechtsorgane. c) Junge Personen mit Övarien, ausgewachsene Personen mit reifen Eizellen (bezw. Larven) und Hoden. d) Junge Personen ohne Geschlechtsorgane, ausgewachsene Personen mit reifen Eizellen (bezw. Larven) und Hoden. e) Junge Personen ohne Geschlechtsorgane, ausgewachsene Personen mit Hoden. Diese Reihe spricht für einen ausgesprochenen protogynen Zustand zwittriger Personen, bei dem nur die hoch ausgebildeten weiblichen Geschlechtsprodukte noch zeitlich mit dem sie überdauernden Auftreten männlicher Geschlechtsprodukte zusammentreffen, während die Personen im jugendlichen Zustand rein weiblich, im ältesten Zustand rein männlich erscheinen. Soweit ich die Angaben über Geschlechtsverhältnisse bei Botrylliden übersehe, ist dies das allgemeine Verhalten in dieser Familie, mit dem auch anscheinend abweichende Angaben in Harmonie zu bringen sind, so die Angabe Herdman’s über seinen B. lamarcki!. Herdman sagt von dieser Art: »The reproductive organs are, contrary to the rule in most of the Botryllidae in the collection, hermaphrodite. They consist in the fully developed Ascidiozooid of one or two large yellow ova and an irregular group of spermatic vesicles.« Diese Schilderung deutet klar auf das Stadium d) der oben angeführten Reihe der geschlecht- lichen Ausbildung der Kolonie hin, läßt also nicht auf einen Ausnahmezustand schließen. Nun zur Synonymie unserer Art! Nach meinen wenn auch nicht umfangreichen — ich habe bis jetzt nur die 3 Arten B. niger (Herdm.), B. magnicoecus (Hartmr.) und B. leachi Sav. sowie eine vierte, neue Art von Ostafrika eingehend untersuchen können — so doch in kleinem Umfange gründlichen Erfahrungen haben die in älteren Beschreibungen meist in erster Linie, wenn nicht lediglich, verwerteten Verhältnisse der Färbung, der Anordnung der Personen in Systemen und der Kolonieform für die Systematik nur einen geringen Wert. In all diesen Verhältnissen herrscht zum mindesten eine große Variabilität, in vielen Hinsichten selbst nicht einmal eine eigentliche Variabilität, sondern nur eine Verschiedenheit des Alters- und Lebenszustandes. Als systematisch bedeutsam muß ich in erster Linie die innere Organisation der Personen, zumal die Bildung des Kiemensackes, des Darmes (vor allem des Magens) und der Hoden, vielleicht auch die der Mundtentakel ansehen, wenn auch nicht geleugnet werden soll, daß vielfach auch die Gestaltung der Kolonie, ob massig oder dünn, für die Art-Charakteristik von Bedeutung sein mag. Ich denke hierbei unter anderem an das Auftreten von Formen mit ausgesprochen fleischigem allgemeinen Zellulosemantel, wie sie früher zu den Gattungen Polycychus und Sarcobotrylloides zusammengefaßt wurden. Bei B. niger und B. magni- coecus, von denen- mir ein sehr reiches Material vorliegt, scheinen derartige Polycyclus-Förmen nicht gebildet zu werden. Sie müssen demnach für die Arten, bei denen sie auftreten, als artlich von einer gewissen Bedeutung angesehen werden. Hierbei darf allerdings nicht vergessen werden, daß die Kolonien dieser Polycyclus-Formen einmal ein Stadium durchlaufen haben mögen, in dem diese charakteristische Form noch nicht ausgebildet war, also ein Botryllus-Stadium. Prüfen wir die vor- liegenden Botrylliden-Beschreibungen, so finden sich leider nur sehr wenige, die ein genügendes Bild von den systematisch bedeutsamen Charakteren ihrer Art ergeben. Die bei weitem überwiegende Zahl sind species inquirendae oder species spuriae. Ich bin davon überzeugt, daß die Zahl der Arten nach genauerem Studium sehr zusammenschrumpfen wird, daß sich die meisten der bis jetzt aufgestellten fraglichen Arten als Synonyme einiger weniger guter Arten herausstellen werden. Viele ganz un- genügend charakterisierte Arten sind am richtigsten ganz unberücksichtigt zu lassen. Was nun die Synonymie von B. niger (Herdm.) anbetrifft, so glaube ich, daß zunächst Botryl- loides perspicuum Herdm. samt var. rubicundum (l. c. 1886) zu B. niger zu stellen sei. Herdman erwähnt nichts von einem Pylorusblindsack am Magen, und auch aus der Abbildung (l. c. Taf. III 1 1886 Polveyelus lasnarcki Herdman, Rep. Tunic. Cha'lenger ]I, p. 65, Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. . 111 Fig. 14) ist nicht zu ersehen, ob ein Pylorusblindsack vorhanden sei. Im übrigen scheint der Magen in seinem Bau mit dem von B. niger übereinzustimmen. Vielleicht ist auch B. separatus Sluit. (l. ce. 1904), dessen Original eine junge Kolonie (mit allerdings schon geschlechtsreifen Personen) ist, als Synonym zu DB. niger heranzuziehen. Sluiter sagt zwar, daß ein Blindsack nicht vorhanden zu sein scheine, doch stellt diese Angabe das Vorkommen des Blindsackes nicht positiv in Abrede. Man könnte daran denken, auch Bofryllus ater und Botrylloides nigrum [n. sp.] Herdman (1906)! von Ceylon zu Botryllus niger zu stellen, doch genügen die Beschreibungen dieser Arten nicht zu einer Beurteilung derselben. Es sind gewissermaßen species nudae, und es ist mir unverständlich, wie Hartmeyer (l. c. 1909, p. 1378, 1380) sie zu den einigermaßen sicheren Arten stellen konnte (die letzte unter der Bezeichnung Dotrylloides atrum Hartmr.). Als besondere, von Botryllus niger artlich zu trennende Form sehe ich Botrylloides nigrum var. magnicoecum Hartmr. (l. c. 1912) von Kapland und Deutsch-Südwestafrika an. B. magnicoecus weicht besonders in der Gestaltung des Magens (Textfig. 20) so sehr von B. niger ab, daß meiner Ansicht nach die Vereinigung dieser beiden Formen innerhalb einer Art aus- Textfig. 20. geschlossen ist. Bei B. magnicoecus ist der Magen orangenförmig, kaum so lang wie dick, an der Cardia gerundet verengt, ohne daß die Magenwülste hier stärker hervortreten; auch gehen höchstens 8 eigentliche Magenwülste bis an die Cardia, und die Maximalzahl der Wülste in der Höhe des Blindsack-Ursprunges beträgt ausschließlich des Nahtwulstes nur 9 (bei B. niger 11). Dazu kommt dann noch die verhältnismäßig enorme Größe des Pylorusblindsackes, der bei B. magnicoecus auch näher dem Pylorus-Ende Querschnitt durch den Magen des Magens entspringt als bei B. niger. Die dunkler färbbaren und von Botryllus magnicoecus mehr oder weniger deutlich von den Flanken abgesetzten Kantenpartien (Hartmr); schematisch; 67/1; der Magenfalten sind nur schmal. Die Drüsenlängsstreifen an der First der “hritt etwas vor dem Ur- sprung des Blindsackes. Magenwülste bezw. im Grunde der Faltenzwischenräume treten manchmal (nicht immer!) Kantenförmig in das Lumen zwischen den Falten vor, fast das Aussehen von Zwischenfalten annehmend. Nach neuerer Untersuchung an einer Kolonie von Lüderitzbucht kann ich feststellen, daß die Geschlechtsorgane, wenigstens die weiblichen, die für Botryllus normalen Verhältnisse auf- weisen. Es bildet sich, und zwar nur bei kleinen, sehr jungen Personen, jederseits am Innenkörper ein Ovarium aus, nicht nur linksseitig, wie ich früher vermutungsweise angab (l. c. 1915, p. 422). Die dort erwähnte rechtsseitige Geschlechtsanlage, "die ich vermutungsweise als männlich ansprach, ist tatsächlich ebenfalls weiblich. Botrylius rosaceus Sav. 1816 Botryllus rosaceus Savigny, Mem. Anim. s. vertebr. IIt, p. 198, Taf. XX Fig. 3. Verbreitung: Golf von Su&s (nach Savigny). Ich habe unter meinem reichen Botryllus-Material aus dem Roten Meer keine Kolonie gefunden, die dieser bisher nicht wieder beobachteten Savigny’schen Art zuzuordnen wäre. Es drängte sich mir die Frage auf, ab B. rosaceus etwa eine sehr jugendliche Form des im Roten Meer so häufigen und so weit verbreiteten B. niger (Herdm.) (siehe oben!) darstelle; doch mußte ich diese Frage durchaus verneinen. B. rosaceus weicht in der Gestalt des Magens wesentlich von D. niger ab. Bei D. rosaceus erstrecken sich nur 7 oder 8 Magenwülste (7 eigentliche Wülste und 1 mehr oder weniger deutlicher Nahtwulst?) bis an die Cardia (bei B. niger ohne den am Cardia-Ende undeutlichen Nahtwulst 9), und das Cardia-Ende dieser Wülste ist nicht so weit aufgetrieben wie bei BD. niger, so daß das Maximum der Magendicke nicht am Cardia-Ende liegt, wie bei B. niger und bei Savigny’s B. leachi (l. c. 1516, 1 Herdman, Tunic., in: Rep. Pearl Oyster Fish., V, p. 333, Taf. VII Fig. 19, 20; p. 333, Taf. VII Fig. 25. 1012, W. Michaelsei, Taf. XX Fig. 4), sondern hinter der Mitte der Magenlänge. Schließlich fehlt bei B. rosaceus auch ein Pylorusblindsack, wie Savigny, der dieses Organ an anderen Botrylliden wohl beachtet hat, aus- drücklich angibt, zwar nicht bei der Beschreibung dieser Art selbst, aber, zurückweisend, bei der Beschreibung des mit Pylorusblindsack ausgestatteten B. schlosseri (l. c. 1816, p. 201: »Estomac.... pourvu pres du pylore d’un petit coecum qui manque aux especes prec&dentes .. .«). Das Fehlen des Pylörusblindsackes darf nicht als Jugendform aufgefaßt werden; denn nachweislich tritt er manchmal bei solchen Formen, bei denen er im ausgewachsenen Zustand fehlt oder undeutlich ist, im Jugend- stadium auf. Diktyobranchıia. Fam. Rhodosomidae. Gen. Rhodosoma Ehrbe. Rhodosoma verecundum Ehrbg. 21816 Phallusia turcica Savigny, Mem. Anim. s. vertebr. IH, p. 102, 165, Taf. X Fig. 1. 1828 Rhodosoma verecundum Ehrenberg, Symbol. physic., Zool. I, Praefatio, p. 3. 1901 — —, Hartmeyer, Kenntn. Rhodosoma, p. 154, Taf. IV Fig. 3—5, 8, 12. Fundangabe: Su&s, am Strande; E. Bannwarth, 1913 (2 Stücke). Ältere Angabe: Rotes Meer (nach Ehrenberg). Bemerkungen sind nach der ausführlichen Schilderung Hartmeyers nicht zu machen. Fam. Ascidiidae. Gen. Ascidia L. Ascidia cannelata (Sav.-Ok.) 1816 Phallusia sulcata Savigny, Mem. Anim. s. vertebr., II, p. 102, 114, 162, Taf. IX Fig. 2. 1820 — cannelata Savigny-Oken, in Isis, 1820 II, Literar. Anz., p. 796. 1837 Ascidia phusca part., Dujardin, in Lamarck, Hist. An. s. Vert. ed. 3, I, p. 583. non 1890 Phallusia sulcala, Carus, Prodr. F. Medit., II, p. 474. 1891 Phallusia sulcata, Herdman, Rev. Class. Tunic., p. 595. 1909 — corallophila Hartmeyer, Tunic., in: Bronn, Kl. Ordn. Tierr., p. 1404. 1915 Ascidia cannelata, Hartmeyer, Ascid. Golf von Suez, p. 400, Textfig. 1. Alte Fundangaben: Rotes Meer, ohne nähere Angaben (nach Savigny), Su&s, Räs elMillan Umm el Kyaman (U. el Jerman), Gimsah-Bucht (nach Hartmeyer). Ich habe keine eigenen Untersuchungen über diese von Hartmeyer eingehend geschilderte Art angestellt. Ascidia savignyi Hartmr. 1915 Ascidia savignyi Hartmeyer, Ascid. Golf von Suez, p. 404, Textfig. 2—4. Alte Fundangaben; Tor, Ras el Millan, Gimsah-Bucht (nach Hartmeyer). Ich habe kein Stück dieser Art zur Verfügung gehabt. Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 113 Gen. Phallusia Sav. Die Berechtigung zur Abtrennung der Gattung Phallusia von Ascidia erscheint mir zweifelhaft; doch genügt das mir vorliegende Material nicht zu einer eingehenden Untersuchung dieser Verhältnisse. Phallusia nigra Sav. 21775 Salpa solitaria Forskäl, Descer. anim., p. 116. 21776 — —, Forskäl, Icon. rer. nat. itin. orient., p. 14, Taf. XLI Fig. EZ. 1816 Phallusia nigra Savigny, Mem. Anim. s. vertebr., IH, p. 102, 163, Taf. II Fig. 2, Taf. IX Fig. 1. 1823 Ascidia alra Lesueur, Deser. sever. Ascid., p. 2, Taf. I Fig. 2. 2[1840] — phallusia Comte, Regne anim., Taf. XXVIM. 1852, 1856 Phallusia violacea Gould, Mollusca and Shells, in: U. S. Expl. Exp. 1838 till 1842, p. 495, Atl. Taf. LII, Fig. 610. 1882 Phallusia atra, Traustedt, Vestind. Ascid. simpl. II, p. 278, Taf. IV Fig. 6, Taf. V Fig. 17. 1882 Ascidia nigra, Herdman, Rep. Tunic. Challenger I, p. 210. 1884 — atra, Drasche, Üb. außereurop. einf. Ascid., p. 383, Taf. VIII Fig. 5--7. 1898 — —, Sluiter, Tunic. Chazalie Antilles, p. 7. 1900 — —, Metcalf, Notes morphol. Tunic., p. 502, Textig A—D. 1902 — —, Van Name, Ascid. Bermuda Isl., p. 398, Taf. LXII Fig. 138, 139. 1905 — obocki nom. nud., Sluiter, Tunic. Gravier Tadjourah, in: Bull. Mus. Paris, p. 101. 1905 — somalicnsis-nom. nud., Sluiter, ebendas., p. 101. 1905 -—- nigra, Sluiter, Tunie. Gravier Tadjourah, in: Mem. Soc. zool. Fr., p. 6. 1905 — obocki Sluiter, ebendas., p. 7, Taf. I Fig. 1—1c. 1905 — somaliensis Sluiter, ebendas., p. 8, Taf. I Fig. 2—2D. 1913 Tunica nigra, Hilton, The centr. nerv. syst., p. 113, Fig. 1—11. Jo} 1915 Phallusia nigra, Hartmeyer, Ascid. Golf- von Suez, p. 408, Textfig. 5— Fundangaben: Su&s, Strand; E. Bannwarth, 1913. Insel Scheduan; Pola-Exp., 18. Februar 1896. Räs Abu Somer; Pola-Exp., 15. Februar 1896. Sherm Habban; Pola-Exp., 12. Jänner 1896. Port Berenice; Pola-Exp., 24. Nov. 1899. Jiddah; Pola-Exp., 10. Dezember 1895, Raweyyah; Pola-Exp. 29. Sept. 1897. Massaua; Pola-Exp., 30. Dezember 1897. Insel Kamaran; Pola-Exp., 30. Oktober 1897. Ghuleifaka; Pola-Exp., 20. Dezember 1897. Ältere Fundangaben: Rotes Meer, ohne nähere Angabe (nach Savigny), Sues, Tor, Umm el Kyaman (U. el Jerman), Räs el Millan, Gimsah-Bucht, Su&äs oder Jiddah (Djidda) (nach Hartmeyer). Weitere Verbreitung; Golf von Aden (Djibouti, Obock) (nach Sluiter), Bermuda-Inseln (nach Van Name), Westindien (nach Lesueur), Brasilien (Rio de Janeiro) (nach Gould), ? Kap- gebiet (35°4' S., 18°37' O., in 150 Faden Tiefe) (nach Herdman). Ich kann den Ausführungen Hartmeyer’s (l. c. 1915) über diese Art nichts hinzufügen. Phallusia arabica Sav. 1816 Phallusia arabica Savigny, Mem. Anim. s. vertebr., IH, p. 164. 1915 — —, Hartmeyer, Ascid. Golf von Suez, p. 414, Textfig. 10—12. Fundangaben: Die Brüder; Pola-Exp., 27. Oktober 1895. Port Berenice; Pola-Exp., 24. Nov. 1895. Jiddah; Pola-Exp., 10. und 12. Dez. 1895. Raweyyah; Pola-Exp., 30. September 1897. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 85. Bd. = 15 114 W. Michaelsen, ?Bab el Mandeb, Nordausgang der Kleinen Straße, 30 Meter; Pola-Exp. 13. Oktober 1894 (das Bruchstück eines Zellulosemantels). Ältere Fundangaben: Rotes Meer, ohne nähere Angabe (nach Savigny), Tor, Umm el Kyaman (U. el Jerman), Ras el Millan, Gimsah-Bucht (nach Hartmeyer). Ich habe der ausführlichen Erörterung Hartmeyer's nichts hinzuzufügen. Fam. Cionidae. Gen. Ciona Flem. Ciona intestinalis (L.) Vollständige Synonymie siehe unter: 1903 Ciona intestinalis, Hartmeyer, Ascid. Arktis, p. 297. dazu: 1883 Ascidia (Ciona) intestinalis, Keller, Fauna Suez-Kanal, p. 21, Karte Taf. II, Nr. 9 (grün). Fundangabe: Sues, am Strande; E. Bannwarth (2 Stücke). Ältere Angabe: Port Tewfik bei Suäs, im kleinen Hafen der Schiffsarmerie (nach Keller). Weitere Verbreitung siehe bei Hartmeyer, l. c. 1903, p. 299 u. f.: Karisches Meer, Barents- Meer, Spitzbergen, Nord-, Nordwest, West- und Süd-Europa (Mittelmeer, Schwarzes Meer), Nordafrika, Indischer Ozean (Singapore), Australien (Port Jackson), Magalhaens-Straße, Bafins-Bay, also nahezu kosmopolitisch. Bemerkungen: Ciona intestinalis (L.) ist die einzige Art der holosomen Ascidien (Piychobranchia und Diktyobranchia), die nachweislich zugleich im Roten Meer und im Mittelmeer vorkommt. Sie wurde schon von Keller (l. c. 1383, p. 21) in der Nähe von Sues, nämlich im kleinen Hafen der Schiffsarmerie bei Port Tewfik, nachgewiesen. Keller spricht die Vermutung aus, daß diese Ascidie hier durch Baggerschiffe, die in diesem Hafen stationiert sind, eingeschleppt sein möge, und auf der Karte (Taf. II) mit dem »Migrationsschema für den Suezkanal« zeichnet er sie in Nr. 9 als eine aus dem Mittelmeer in das Rote Meer eingewanderte Art ein. Es ist sehr wahrscheinlich, daß es sich bei der weltweiten Verbreitung dieser Art um eine Verschleppung durch Schiffe handelt. Dafür spricht besonders auch das anscheinend sprunghafte Auftreten von Ciona intestinalis in außereuropäischen Gebieten, und zumal auch die offensichtliche Bevorzugung der lebhafteren Handelszentren (Su&s, Singapore, Sidney, Fremantle,! Magalhaens-Straße). Es spricht auch kaum etwas gegen die Annahme, daß C. intestinalis nach Su&s durch Einschleppung aus dem Mittelmeer gelangt sei; doch muß immerhin mit der Möglichkeit gerechnet werden, daß es sich hier um eine Einschleppung von der anderen Seite, aus dem Indischen Ozean (Singapore, Fremantle) handle. Im übrigen erscheint mir die Herkunft dieser fast kosmopolitischen Verschleppungsform ganz belanglos. 1 Nach brieflicher Mitteilung Hartmeyer’s. Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. 115 Literaturverzeichnis. Apstein, C., 1915; Nomina conservanda; in: Sb. Ges. Nat. Fr. Berlin; 1915. Carus, J. V., 1890; Prodromus Faunae Mediterraneae, II; Stuttgart. Comte. J, A., 1840?; Regne animal de Cuvier, dispose en tableaux methodiques; Paris. Cuvier, G. (Voigt, F. S.), 1834; Das Tierreich, geordnet nach seiner Organisation, III; Leipzig. Delage, Yves, siehe Lacaze Duthiers et Delage. Drasche, R. v., 1884; Über einige neue und weniger gekannte außereuropäische einfache Ascidien in: Denkschr. Ak. Wien, XLVII. Dujardin, M. FE. 1837; in: J. B. de Lamarck, Histoire naturelle des Animaux sans Vertebres, ol. Ih Ehrenberg, C. G., 1828; Symbolae Physicae. Pars Zoologica. Decas I; Berolini. Fleming, John, 1822; The Philosophy of Zoology, II; Edinburgh. 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(affinis, Microcosmus) 63 complanala, Pyura momus 33—-35, 42, 43, 45, 46, 54 anchylodeirus, Microcosmus 62 anguinea, Polycarpa 85-89 conchata, Glenicella 7 arabica, Phallusia 4, 113—114 crinilislellata, Halocynthia 21 arenaceus, Microcosmus 61 Ctenicella 7—9 Ascidia, cannelata 112 — conchala 7 (- quadridentata) 11 — dione 7—)9 — savimyi 112 — hupferi 9 ater, Botryllus 110 (Cynthia) 10, 21, 48 (atrum, Botrylloides) 111 (— complanata) 42, 44 asymmelra, Cnemidocarpa 83 (—- deani) 11, 12, 15, 19 aurantium, Halocynthia 11—21 (— dione) 7—9 australis, Microcosmus exasperalus 30, 55, 63—65 (— mauritiana) 42 biconvolutus, Microcosmus 55 (— microcosmus) 62 (billitonensis, Cynthia pallida) 44 (—- momus) 31, 49, 51 Boltenia 10 ( pallida) 48, 50—52 (Bolrylloides) 107, 108 (- — billilonensis) 44 (— atrum) 111 (- vantex) 21 (- nigrum) 111 (—- rosea 46, 47 (—- [rigrum) sareinum) 107 .@- superba) 12 (— perspienum) 110 (deani, Cynthia) 11, 12, 15, 19 C- — rubicundum) 110 (Diandrocarpa) 99, 100 (botryllopsis, Diandrocarpa) 99, 100, 102 (- botryllopsis) 99, 100, 102 Botrylius 107, 108, 110 (— bräkenhielmi) 99 — ater 111 ( monocarpa) 102, 103 — lamarcki 110 (dione, Cynthia) 7—9 — leachi 110, 112 —, Glenicella 7—9 — magnicoecus 107, 110, 111 (Distomus elegans) 102 — niger 4, 109—112 (draschii, Microcosmus) 45 (— — magnicoecus) 107 ehrenbergi, Polycarpa SL—S5 — rosaceus 111—112 elegans, Chorizocarpa 102 — schlosseri 112 (—, Distomus) 102 (—- separatus) 110, 111 Eusynstyela 98 (Botryorchis) 67 — harlmeyeri I96—98 (bräkenhielmi, Diandrocarpa) 99 (— imihurni) 96—98 —, Symplegma viride 103, 105 — latericia 88 bythia, Styela 72 — tincla 96—98 callense, Rhodosoma 4 eutenlaculala, Pyura gangelion 27—2S, 30 cannelala, Ascidia 112 exasperalus, Microcosmus 4, 30, 31, 35, 46, 57, 64, 65 canopus, Styela 3, 66—67 flava, Styela 72 j chilensis, Pyura 10 Jormosae, Pyura momus 32—35, 45, #7, 49, 50, 53 ceylonica, Pyura momus 33—85, 44, 47, 50, 53 Chorizocarpa elegans 102 Jumigalta, Phallusia 4 (— michaelseni) 102 gangelion, Pyura 23, 25—29, 29, 30 Ciona inteslinalis 3, 114 (Goniocarpa) 67 Cnemidocarpa 67, 72, 75, 84 (grandis, Halocynthia) 32 — asymmelra 83 —, Pyura momus 33, 42—43, 45, 47, 49, 50, 53 — hartmeyeri 72—16 (guinensis, Pyura sansibarica) 29, 30 — hemprichi 67, 76—S4 Gynandrocarpa lalericius) 96 Cnemidocarpa margaritifera 6GI—72, 76 ( mazxima) 98 coccus, Polycarpa 8I—95, 98 (- nigricans) 100 (complanala, Cynthia) 42, 44 ı - purpurea) 100 Ascidia Ptychobranchia und Diktyobranchia des Roten Meeres. (Gynandrocarpa quadricornieulis) 100 (—- similis) 100, 103 (haemisphaerium, Microcosmus) 63, 64 Halocynthia 10, 11 -— aurantium 11—21 — crinilistellala 21 (—- grandis) 32 (— pallida) 32, 50 — papillosa 11-21 — pyriformis I—21 — roreizi 21 — spinosa 10—20, 21 — superba 11—21 hartmeyeri, Cnemidocarpa 72—16 —, Eusynstyela 4, 96—98 (Hartmeyeria) 55 (- Triangularis) 55 hemprichi, Cnemidocarpa 67, 176—S4 hirsutus, Microcosmus 63, 64 hupferi, Clenicella 9 (imthurni, Eusynstyela 96—98 (incrustans, Synstyela) 101 inlestinalis, Ciona 3, 114 Japonica, Pyura momus 40, 41, 47, 54 (Gulinii, Microcosmus) 47—49 (Kalatropa) 67 kyamanensis, Pyura momus 33, 35, 39, 41, 46, 49—53 lamarcki, Botryllus 110 latericia, Eusynsiyela 98 (latericius, Gynandrocarpa) 96, 98 latisinuosa, Pyura momus 33, 36, 37, 45, 48, 50, 53 (-, KRhabdocynthia) 32, 49 magmicoecus, Botryllus 107, 110, 111 (—-, Botryllus niger) 107 margaritifera, Cnemidocarpa 67 —12, 76 (mauritiana, Cynthia) 42 (maxima, Gynandrocarpa) 98 (michaelseni, Chorizocarpa) 102 (-, Synstyela) 102 Microcosmus 48, 49, 54, 57 (- affinis) 63 — amchylodeirus 62 — arenaceus 61 — biconvolutus 55 (- draschii) 45 — exvasperatus 4, 30, 46, 55, 57, 64, 65 — — anuslralis 30, 55, 68—65 (- haemisphaerium) 63, 64 ( hirsutus) 63, 64 (—- Julinii) 47—49 — miniaceus 55, 62 — propinguus 54, 55, 62 — pupa 4, 23, 55—62 (- serotum) 61 — senegalensis 55, 57, 60, 62 — sulcatus 55, 57, 60, 62 — ternatanus 62 Microcosmus Iriangularis 55 (— vulgaris) 57 (mierocosmus, Cynthia) 62 millanensis, Pyura gangelion 2I—28 miniaceus, Microcosmus 55, 62 miniala, Polycarpa 92, 93, 95 Molgula 8, 9 Molgulina 9 mollis, Pyura momus 34, 35, 47 (—-, Rhabdocynthia) 32, 47 (momus, Cynthia) 31, 49, 51 —, Pyura 4, 30—54 (Monandrocarpa tritonis) 95 (monocarpa, Diandrocarpa) 102, 103 (—-, Synsiyela) 101, 102 mytiligera, Polycarpa 84, 85 niger, Botryllus 4, 105—112 nigra, Phallusia 4, 113 (nigricans, Gynandrocarpa) 100 —, Symplegma 105 (nigrum, Botrylloides) 111 (pallida, Cynthia) 48, 50—52 (—, Halocynthia) 31 (—, Pyura) 31 —, Pyura momus 33, 34—37, 45, 47—50, 53 (Pandocia) 67, 75 (pantex, Cynthia) 21 —, Pyura 4, 21—25, 27 papietensis, Pyura momus 33—35, 45, 47, 52 papillosa, Halocynthia 11—21 Paratona 75 (peclenicola, Pyura) 10, 12, 14, 19, 20 (perspicuum, Botlrylloides) 110 Phallusia arabica 4, 113, 114 — fumigata 4 — nigra 4, 113 philippinensis, Symplegma viride 108, 104 plicala, Styela 72 polana, Pyura momus 31, 33, 36—839, 43, 46, 50, 51, 53 Polyandrocarpa 96, 98 Polycarpa 67, 84 — anguinea 85 — — suesana 85—89 — coccus 8I-—-9, 98 — ehrenbergi S4—85 — wminiala 92, 93, 95 — myliligera 84, 85 — polycarpa 85 — pomaria 85 — steindachneri 90, 92—95 — Trilonis 93, 95 polycarpa, Polycarpa 85 Polyeyclus 107, 110 pomaria, Polycarpa 85 propinquus, Microcosmus 54, 55, 62 1 9 120 W. Michaelsen, pupa, Microcosmus 4, 23, 55—62 (purpurea, Gynandrocarpa) 100 pupureum, Symplegma viride 105 pyriformis, Halocynthia 11—21 Pyura 10, 21, 27, 48, 55 — chilensis 10 — gangelion 23, 25—29, 29, 30 — — eultenltaculata 23, 28, 30 — _— millanensis 23, 28 — momus 4, 30—54 — — ceylonica 32—35, 44, 47, 50, 53 — — complanata 33—35, 42, 43, 45, 46, 48, 54 — — formosae 32—85, 45, 47, 49, 50, 53 — — gvandis 33, 42, 43, 45, 46, 48—50, 54 — — japonica 40, 41, 47, 54 — — kyamanensis 31, 33, 38, 39, 44, 46, 49I—53 — — latisinnosa 33, 36, 37, 45, 48, 50, 53 — — mollis 34, 35, 47, 52 — — pallida 33, 34-37, 45, 47—50, 53 _— — papielensis 33—35, 45, 47, 52 — — polana 31, 33, 36—39,.43—46, 50, 51, 53 — — roseola 33—35, 46, 47, 53 (- vpallida) 31 — panlex 4, 21—25, 27 (— vpectenicola) 11, 12, 14, 19, 20 — sansibarica 5, 26, 29, 29-30 (-- -— guinensis) 29, 30 — savignyi 4, 21, 24, 25 — stolonifera 48 quadricorniculatum, Symplegma viride 103, 104 (quadricorniculis, Gynandrocarpa 100 (quadridentata, Ascidia) 11 (Rhabdocynthia latisinnosa) 32, 49 (—- mollis) 32, 47 (— subfusca) 32, 47 (— tenuis) 32, 47 Rhodosoma 4 — callense 4 — verecundum 4, 112 roretzi, Halocynlhia 21 rosaceus, Botryllus 111, 112 (rosea, Cynthia) 46, 47 roseola, Pyura momus 33—395, 46, 47, 53 (rubicundum, Botrylloides perspieunm 110 sansibarica, Pyura 5, 26, 29, 29—30 (sarcinum, Botrylloides nigrum) 107 (Sarcobolrylloides) 110 savignyi, Ascidia 112 —, Pyura 4, 21, 24, 25 schlosseri, Botryllus 112 (serolum, Microcosmus) 61 senegalensis, Microcosmus 55-—57, 60 - 62 separatus, Bolryllus 110, 111 (similis, Gynandrocarpa) 100, 103 socialis, Slolonica 93 spinosa, Halocynlhia 10—20, 21 steindachneri, Polycarpa 90, 92—95 Stolomica socialis 93 stolonifera, Pyura 48 stuhlmanni, Symplegma viride 1083—105 Styela 67 — bylhia 72 — canopus 3, 66—67 — flava 12 — plicata N2 Symplegma 99, 100 — nigricans 105 — purpureum 105 — quadricorniculatum 103, 104 — viride 4, 99, 100, 101—105 — — bräkenhielmi 108, 105 — — philippinensis 1083, 104 — — siuhlmanni 103—105 (Synstyela incrustans) 101 (- michaelseni) 102 (— monocarpa) 101, 102 (subfusca, Rhabdocynthia) 32, 47 suesana, Polycarpa anguinea 85—89 sulcatus, Microcosmus 55—57, 60—62 (superba, Cynthia) 12 —, Halocynthia 11—19, 21 (tenuis, Rhabdocynthia) 32, 47 lernalanus, Microcosmus 62 (Tethyum) 10, 21 lincta, Busynstyela 96—98 (triangularis, Harimeyeria) 55 —, Microcosmus 55 (tritonis, Monccarpa) 95 —, Polycarpa 93, 95 verecundum, Rhodosoma 4, 112 viride, Symplegma 4, 99, 100, 101—105 (vulgaris, Microcosmus) 57 [&0} Tafelerklärung. . Cnemidocarpa hemprichi Hartmr. Ganzes Tier, von Suös; 1/1. ZZ Ganzess er, von- Sutes;E Lil. — — — a: Ganzes Tier, von Umm el Kyaman (die Körperöffnungen sind durch eingesteckte Nadeln gekenn- zeichnet); b: der herausgenommene Weichkörper; 1/1. — -— - Flimmerorgan eines Tieres von Su&s (Orig. der Fig. 2); 22/1. -.-.— » » » » Umm el Kyaman (Orig. der Fig. 3); 22/1. — — — Darm eines Tieres von Su&s (Orig. der Fig. 2); 3/1. — — -— Flimmerorgan eines Tieres von Su&s (Orig. der Fig..1); 22/1. -.- — » » » der Sammlung Ehrenberg; 22/1. — — — Aufgeklappter Weichkörper des Tieres von Umm el Kyaman (Orig. der Fig. 3), nach Herausnahme des Kiemensackes; 3/1. . Microcosmus pupa (Sav.). Aufgeklappter Weichkörper, nach Herausnahme des Kiemensackes; 2/1. — — -— Innendorn, a von der Seite, b von oben; 400/1. — — -— Mündungsdorn, a von der Seite, b von oben; 400/1. . Polycarpa coccus n. sp. Gruppe ganzer Tiere an einem Stein; 1/1. — — — Geschlechtssäckchen; 20/1. = =. — (Ganzes Then, won obems @nl — steindachneri n. sp. 2 ganze Tiere an einem Antipathidenzweig, eines von oben, eines von der Seite; 7/1. . Cnemidocarpa margaritifera n. sp. Ganzes Tier, von der Seite; 2/1. — -— - Innendorn, von der Seite; 400/1. Pyura momus (Sav.) f. kyamanensis n. f. Teil eines Geschlechtsapparats eines sehr kleinen Tieres (Nr. 34 der Tabelle); 25/1. — — — Teil eines Geschlechtsapparats eines mittelgroßen Tieres (Nr. 29 der Tabelle); 25/1. — — f. iypica. Teil eines Geschlechtsapparats eines ziemlich großen Tieres (Nr. 41 der Tabelle); 25/1. Denkschriften der mathem.-naturw. Klasse, 9. Band. 16 | 1 ji “ 5 & RN " Bun Unkel Y . fl a \ 4 m Ar Y Lt E ie f Et 1; i { { f N nr ö F A hr fi e Er 5 {} cr u AI y = N 2 { f Sea er u B e: F = 5 „ sr Pr jan Ah I “.y LESE Ann j 2 | MM “ \ KR ed hi hi ur, \ % p Ku 2 ‚it . Ei, ä v ı ee Pe N iR j R ir j N a W {' 43 Eu N Di 2 je be ‘ Fl ‘ } % = Eu Yin Dr N | a AND \g De 2 2 FERN Ra N BR RT "et N ! 1 \“ Lu: \ N 1: DR Wan i Ki in: ira i fi {0% Br \ “ i \Ler E D U A EN h dh 5 Ä Y j 2 | r ER {N nut f N { h \ I ll | 1 ö euch ) 12 u I aa i ' f } \ Io 1; PATER Reh "ag Da a" i Ka AN t h Pad TER - Dee) * a | lie At j j j u wi Mh i i a en } $ fl AN Lu N N Fu n Denkschriften d. kais. Akad. d an SE ni N ei Michaelsen, W.: Ascidia Ptychobranchia des Roten Meeres. { 18: W.Michaelsen und E.Stender gez. bzw. phot. Lith. Anst. Th. Bannwarth, Wien. Denkschriften d. kais. Akad. d.Wiss., math.-naturw. Klasse, Bd. 95. RN ER ma un Ener Zar an 2 ZI ZZ eriaierehltgintt: 3 908 ill